DE2211111C3

DE2211111C3 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Verseilen gestreckter elektrischer Einzelleiter mit unrunden Querschnitten zu einem Kabel

Info

Publication number: DE2211111C3
Application number: DE2211111A
Authority: DE
Inventors: Oswald 4140 Rheinhausen Bujar
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1972-03-08
Publication date: 1978-10-19
Also published as: IT981051B; GB1419275A; DE2211111A1; FR2175082B3; FR2175082A1; DE2211111B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Verseilen gestreckter elektrischer Einzelleiter mit «nrundem Querschnitt zu einem Kabel und eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei Mehrleiter-Starkstromkabeln, die aus mehreren miteinander verseilten, isolierten Einzelleitern bestehen, tind die Einzelleiter zur besseren Ausnutzung des -to Kabelquerschnittes bzw. zur Erreichung eines möglichst kleinen Kabeldurchmessers mit unrundem Querschnitt ausgebildet.

Derartige Einzelleiter mit ovalen, segment- oder Sektorförmigen Querschnitten können als vieldrähtige Cu- oder Al-Litzenleiter oder auch als sogenannte Al-Solidarleiter (Massivleiter) ausgebildet sein und Papier- oder Kunststoffisolation besitzen.

Zum leichteren Verseilen zu einem Kabel können zwar vieldrähtige unrunde Cu- oder Al-Litzenleiter als so Zwischenprodukt mit über ihre Länge schraubenförmig verformten Querschnittsprofilen (vordralliert, vorspiralisiert) hergestellt werden (vgl. beispielsweise die DE-PS 9 02 862), Al-Solidarleiter gelangen aber fast ausnahmslos als gestreckte Einzelleiter mit unverdralltem Querschnitt zum Verseilen. Beim Verseilen der Einzelleiter zum Kabel müssen die Einzelleiter Zug-, Torsionsund Biegespannungen aufnehmen können, die durch die Verseilung verursacht werden.

Die geringsten Beanspruchungen haben die mit so schraubenförmig verformten Querschnitte (vordralliert) hergestellten Einzelleiter beim Verseilen zum Kabel aufzunehmen, Nicht vordrallierte — gestreckte — Einzelleiter Werden dagegen unter hohen Torsionsbean^ spruchungen ohne Rückdrehung der Ablaufspulen Verseilt und dabei also selbst verdreht Und derart plastisch Verformt, daß sie nach dem Verseilen die schraubenförmig verdrehte Lage im Kabel einnehmen.

Das bei der Verseilung in den Einzelleitern auftretende Torsionsmoment muß durch ein auf die Leiter wirkendes Gegenmoment aufgehoben werden. Wenn die Einzelleiter von ortsfesten Abläufen zum Verseilnippel einlaufen, wird das erforderliche Gegenmoment vom Verseilnippel aufgebracht. Dabei kann — bedingt durch den kleinen Momenthebelarm und die aus der entsprechend großen Umfangskraft sich ergebende hohe Flächenpressung — eine etwa vorhandene Kunststoffisolierung der Einzelleiter beschädigt oder gar zerstört werden.

Um dies zu vermeiden, werden die Ablaufspulen in drehbare Spulenträger eingesetzt, wobei das notwendige Gegenmoment von der Ablaufspule durch Drehen de;. Spulenträgers übernommen wird. Die Leiterstrecke vom Nippelhalter bis zu dem von der Spule ablaufenden Leiterstück — also eine verhältnismäßig große Länge des Leiters — steht hierbei unter der durch das Drehen des Spulenträgers eingebrachten Torsionsspannung, wobei das Torsionsmoment durch eine an der Spule wirkende kleine Umfangskraft bei großem Hebelarm und eine auf großer Länge des Leiters wirkende Reibungskraft, die zwischen Leiter und Spulenmantelfläche auftrifft, auf den Leiter übertragen wird.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß dieses Gegenmoment während des Verseilbetriebes ständig ergänzt bzw. erneuert werden muE, da es sich — durch örtlich auftretende Festigkeitsschwankungen verursacht — mit der Länge des von der Spule abgezogenen Leiters immer wieder verändert und durchaus nicht über die gesamte Länge des auf der Spule aufgewickelten Leiters konstant bleibt. Häufig kommt es zum sprunghaften Abfall des Gegenmomentes, das von der elastischen Verformung des Leiters — im Bereich zwischen Verseilnippel und von der Spule ablaufendem Leiterstück — getragen wird, wenn Festigkeitsschwankungen in der von der Spule ablaufenden Leiterstrecke auftreten oder wenn die Wicklung des Leiters auf der Ablaufspule fehlerhaft ist. Um bei durcl, Veränderungen des Gegenmomentes hervorgerufenen ungleichförmigen Verdrehungen Beschädigungen der Leiterisolation im Verseilnippel zu verhindern, wird der Ablaufspulenträger mittels Korrekturablauf gedreht. Bei Festigkeitsschwankungen im Leiter — insbesondere solchen, die auf kurzen Strecken des ablaufenden Leiters auftreten — wird ein Leiterstück, das geringere Festigkeit besitzt, mit extrem kurzer Schlaglänge bzw. großem längenbezogenen Verdrehwinkel verdreht und kann dann nur mit stark verminderter Verseilgeschwindigkeit durch den Verseilnippel geführt werden. |e häufiger derartige Fehler mit veränderlicher Schlaglänge auftreten, um so öfte" muß von normaler auf stark verminderte Verseilgeschwind'gkeit gewechselt werden und um so öfter muß das Bedienungspersonal in den Verseilvorgang eingreifen.

Um gestreckte Leiter auch mit höheren Verseilge schwindigkeiten verseilen /u können, versucht man die Anwendung des /. B. aus der DEPS 6 43 231 bekannten und bei der Verseilung von vordrallierten Leitern bewährten Verfahrens mit automatischer Korrektur der Rückdrehung der Ablaufspulentragcr. Erfahrungsgemäß körinen aber auch bei Anwendung dieses Verfahrens die Verseilgeschwindigkeiten beim Verseilen Von gestreckten Leitern nur unwesentlich erhöht werden, so daß sich der Mehraufwand für die Korrektureinrichtung und den zusätzlichen Korrekturantrieb an den rückdrehbaren Abläufspulenträgern nicht lohnt.

Da bei den bekannten Verfahren die Einzeileiter bisher auf der verhältnismäßig langen Leiterstrecke vom Spulenablauf bis zum Verseilmittel verdreht werden, wirken sich auf kurzen Strecken auftretende Festigkeitsschwankungen besonders nachteilig in Richtung auf eine ungleichmäßige Verdrehung mit unterschiedlicher Schlaglänge bzw. unterschiedlichen längenbezogenen Verdrehwinkeln aus. Auch bei einem anderen, aus der ΠΒ-PS 2 82 115 bekannten Verfahren, bei dem die von der Spule abgezogenen gestreckten Einzelleiter zwischen je zwei im Verseilkorb angeordneten Führungseinrichtungen, von denen die eine unmittelbar vor dem Verseilpunkt angeordnet ist, verdrallt bzw. vordrallien werden, geschieht das Verdrehen der Einzelleiter auf einer verhältnismäßig großen Länge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens, bei dessen Anwendung gestreckte Einzelleiter auch mit üblichen Festigkeitsschwankungen von Ablaufspulen mit normaler Bespulung mit Höchstgeschwindigkeiten zum Kabel verseilt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einzelleiter erst auf der Strecke zwischen der Führungseinrichtung und dem Verseilpunkt um ihre Achse verdreht werden.

Dadurch wird gewährleistet, daß jedes kurze Leiterstück gesondert mit dem vollen Torsionsmoment beaufschlagt wird und die Einzelleiter gleichmäßig verdrallt werden. Durch ihre gleichmäßige Verdrallung erfolgt auch das Einlaufen der Einzelleiter in den Verseilpunkt in richtiger Lage, was das unerwünschte Umkippen eines der Einzelleiter beim Verseilen auch bei hohen Verseilgeschwindigkciten praktisch ausschließt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens ist in Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Einzelleiter zugeordnete Führungseinrichtung an der Legscheibe einer Korbverseilmaschine in Richtung auf den Verseilnippel lösbar befestigt und ..lit mindestens drei, vorzugsweise aber fünf Rollen ausgerüstet ist. die hintereinander — in Durchlaufrichtung der Einzelleiter betrachtet — versetzt angeordnet und am Umfang in an sich bekannter Weise entsprechend profiliert sind.

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht durch geeignete Gestaltung der Führungseinrichtur.gen eine weitgehende Anpassung an unterschiedliche Abmessungen der zu verseilenden Einzelleiter. Sie kann auch nachträglich in entsprechende Verseilmaschinen eingebaut werden, um deren Produktionsleistung zu verbessern. Weitere vorteilhafte Merkmale der den Einzelleitern zugeordneten Führungseinrichtungen sind in den Ansprüchen 3 und 4 beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß das Verseilen von gestreckten Leitern mit einfachen ortsfesten, nicht rückdrehbaren Ablaufspulen erfolgen kann. Bei Anwendung des Verfahrens werden sehr hohe Verseilgcsehwindigkeiten bei störungsfreiem Betrieb erreicht. Ks werden nicht nur die Kosten der Verseilmaschine gesenkt, sondern es wird auch noch eine höhere Produktionsleistung erzielt,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. I eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1.
Die Vorrichtung ist für gestreckte Leiter bestimmt und besteht aus Führungseinrichtungen für jeden Einzelleiter, deren jede fünf Rollen besitzt. Die

in Führungseinrichtungen (von denen nur eine einzige dargestellt ist) sind an der Legscheibe 8 befestigt.

Jede Führungseinrichtung besteht aus einem Rollenhalter 10 mit drei ortsfest angeordneten, drehbar gelagerten Rollen I₁ 3 und 5, auf deren Mänteln an das Profil des zu verseilenden sektorförmigen Einzelleiters 7 derart angepaßte dreieckförmige Rillen eingearbeitet sind, daß sich der Einzelleiter beim Durchlaufen mit seinen beiden ebenen Flächen in den Rillen abstützen kann.

Zwischen den Rollen 1,3 und 5 sind r¹·; Rollen 2 und 4 angeordnet, deren Achsen über VerstelK'hrauben 6 und Gleitsteine 9 quer zur Durchlaufrichtung des Einzelleiters bewegt werden können. Die Rollen 2 und 4 haben auf ihren zylindrischen Mänteln kreisbogenfom.ige

2~> Rillen eingearbeitet, deren Radius mit dem Radius des zu verseilenden Kabels angenähert übereinstimmt. Die für das Gegenmoment erforderliche, auf ilen Einzelleiter wirkende Umfangskraft wird durch die Reibungskraft hervorgerufen, die bei Durchlauf des Einzelleiters

ju zwischen den Rollen entsteht. Die Flächenpressung zwischen Einzelleiter und Rollen wird dadurch gering gehalten, daß die Rillenquerschnitte der Rollen dem Querschnitt des sektorförmigen Einzelleiters weitgehend angepaßt sind, so daß zwischen Einzelleiter und

]■> Rollen keine Linienberührungen entstehen. Infolge der Befestigung der Führungseinrichtungen auf der Legscheibe 8 kann der Abstand zwischen der Rolle 1 und dem Verseilnippel 16 so gering gehalten wurden, daß das zum Verseilen aufzubringende Gegenmoment

•ίο tatsächlich kurz vor dein Verseilpunkt auf den Ein/f 'leiter wirksam wird.

Die Führungseinrichtungen sind an der Legscheibe 8 so befestigt, daß ein Umstellen von z. B J-Letterverseilung auf 4-Leiterverseilung durch Umstecken oder

■t^r> Verschieben der Führungseinrichtungen auf der Legscheibe 8 möglich ist. Die Rollen 1, 3 und 5 sind austauschbar, so daß die Führungseinrichtungen sowohl für 3-als auch für 4-Leiterkabel (Sektorwinkel 120 bzw. 90") verwendet werden können, wobei nur die Rollen 1,

w 3 und 5 entsprechend dem herzustellenden Kabel mit Rillen von 120 oder MO" auf ihrem Umfang auszutau sehen sind.

Die Abstände zwischen jeweils zwei benachbarten

• Rollen sind so kurz gewählt, daß auch bei großer, durch

Γι die Verschiebung Her Rollen 2 und 4 gegen die Durchlaufachse verursachter Anpreßkraft zwischen den Rollen und dem Leiter das in diesem entstehende Biegemoment gering ist. Sie müssen andererseits jedoch so groß sein, daß isolierte Einzelleiter mit den bei diesen

h» üblichen Qujrschnittssch wankungen ohne Beschädigung der Isolation durchgezogen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum maschinellen Verseilen gestreckter elektrischer Einzelleiter mit unrundem Querschnitt zu einem Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter erst auf der Strecke zwischen der Führungseinrichtung und dem Verseilpunkt um ihre Achse verdreht werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Einzelleiter (7) zugeordnete Führungseinrichtung an der Legscheibe (8) einer Korbverseilmaschine in Richtung auf den Verseilnippel (16) lösbar befestigt und mit mindestens drei, vorzugsweise aber fünf Rollen (t bis 5) ausgerüstet ist, die hintereinander — in Durchlaufrichtung der Einzelleiter betrachtet — versetzt angeordnet und am Umfang in an sich bekannter Weise entsprechend profiliert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede zweite Rolle (2, 4) quer zur Durchlaufrichtung verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Rollen (1,3, 5) austauschbar sind, um durchlaufende Einzelleiter verschiedener Profile mit der gleichen Vorrichtung zwangsläufig führen zu können.