DE2261079A1

DE2261079A1 - Verfahren zum gleichzeitigen isolieren mehrerer elektrischer leitungen

Info

Publication number: DE2261079A1
Application number: DE2261079A
Authority: DE
Inventors: John Thomas Early
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1972-12-14
Publication date: 1973-06-20
Also published as: US3763554A; AU4992572A; JPS527995B2; NL158638B; AU476544B2; DE2261079B2; NL7216791A; JPS4865469A; FR2165951A1; ES409989A1; DE2261079C3; GB1412446A; FR2165951B1; CA982334A

Description

Patentanwalt J&tuttgart N. Menzeistraße 4Q

Western Electric Cc/mpany Ine* >-« g_ez -«n«

195 Broadway

New Tork, N. Y. 1OOO7 /USA A 55

Verfahren zum gleichzeitigen Isolieren mehrerer

Me Erfindung betrifft die Isolierung von Drähten, voraugsweiee solcher von geringem Durchmesser; insbesondere betrifft die Erfindung die Isolierung von Telefonleitungen*

Trotz des in den letzten Jahren erfolgten Aufkommens von thermoplastisch extrudierten Isolationen wird auch heute noch die Mehrheit der Amtsbereich-Telefonkabelleitungen nach dem Sulfat-Holzbrei-Verfahren isoliert.

Einige wichtige Gründe sprechen für die fortgesetzte Anwendung von Holzbrei. Holzbrei ist hydroskopisch und quillt in der Feuchtigkeit auf, wodurch sich bei der Anwendung eine Schranke in Bezug auf in Längsrichtung erfolgendes Einströmen von Wasser ergibt, welches in die Kabelisolierung einzutreten vermag, Ferner ändert die Holzbreiisolierung im feuchten Zustand die Übertragungskennwerte des Paares in dem feuchten Bereich derart drastisch, daß es verhältnismäßig einfach ist, die Schwierigkeit prompt aufzudecken und den mit Wasser vollgesaugten Teil und damit die Kabelfehlstelle durch Spannungsüberschlagsprüfungen festzulegen. Im Gegensatz hierzu ändert eine Piastikisolierung beim Angriff von Feuchtigkeit ihre Übertragungskennwerte ledig«- lieh sehr langsam und quillt nicht zu einem das Wasser blockier renden Medium auf.

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Der allgemeine Sulfat-Holzbrei-Isoliervorgang bringt jedoch an sich weitgehend bekannte Prozeßsteuerschwierigkeiten mit sich, die sich auf die Gleichförmigkeit der Isolierung sowie das BeSchichtungsgewicht und den Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Isolation beziehen. Es ergibt sich ein beachtlicher Ausschuß durch fehlerhaft hergestellte isolierte Leitungen trotz der Bemühungen um Qualitätskontrolle und trotz Einsetzung von fachmännischem Personal. Daneben bewirken die dielektrischen Eigenschaften von Holzbrei im Gegensatz zu einer Plastikisolation wesentliche Signalabschwächungen bei Frequenzen von etwa 1 MHz und darüber« Wegen dieses Nachteils scheint es so, daß die hohen Anforderungen hinsichtlich der Bitgeschwindigkeit bei Fernsehtelefonsystemen und vielen anderen vorgeschlagenen Teilnehmerdiensten die Anwendung der üblichen Holzbreiisolation ausschließen, so günstig deren Eigenschaften hinsichtlich des Aufquellens in Feuchtigkeit auch sein mögen.

Zusätzlich bestehen wesentliche finanzielle Gründe zur vollen Ausnützung der sehr hohen Kapitalinvestitionen bei gegenwärtig laufenden Folzbrei-Isolations-Anlagen.

Das Studium der Holzbreiisolation und der Plastikisolation führte zur grundlegenden Stellung der Aufgabe zur Schaffung einer isolierten Telefonleitung mit günstig hohen Frequenzkennwerten der Plastikisolation und der wasserabwehrenden Eigenschaften der Holzbreiisolation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem auf die vorlaufenden Drähte eine Rohisolation in Form von Bahnmaterial aufgebracht wird, das Ziehharmonikaartig gefaltet ist. Die Drähte werden in die Falten kontinuierlich eingelegt, die Falten werden getrennt, und die entstehende Bahnmaterial-Umhüllung, welche joden Draht umgibt, wird zur Abrundung geformt oder poliert.

Auf diese Weise schafft die Erfindung eine Auslaufvorrichtung zur Zuführung einer Materialbahn zusammen mit den vorlaufenden

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Drähten. Die Drähte werden kontinuierlich in dieses Material eingemantelt, indem das Material in parallele Falten gebracht wird, die in Längsrichtung der Bahn verlaufen, indem die Palten kontinuierlich zusammengezogen werden und indem die Leitungen in die Faltenzwischenräume kontinuierlich eingesetzt werden. ' Die Palten werden weggeschnitten, geglättet und nötigenfalls befeuchtet. Danach werden die Falten durch Polierköpfe geleitet, um die Laschen rund um die Leitung zu wickeln, wie dies beim üblichen Polieren einer Sulfat-Holzbrei-Isolation durchgeführt wird.

Die Erfindung schafft also ein Verfahren zum kontinuierlichen Isolieren von Drähten, wobei von einer Rolle abgezogenes Bahnmaterial gefältelt und die Drähte in die Falten eingeführt werden. Die Faltenumhüllungen werden getrennt, und jede Anordnung eines Drahtes und einer Falte wird geschlossen und poliert. Vorzugsweise wird das Bahnmaterial hinsichtlich besonderer dielektrischer und aufbaumäßiger Kennwerte ausgewählt. Die Bahnen können auch mit Klebemittel vorbeschichtet und durch Vorfärbung kodiert sein- Das Verfahren ist bei hohen Geschwindigkeiten durchführbar und ergibt ein sehr zuverlässiges Erzeugnis ohne Schaffung von Luft- oder Vasser-Verunreinigungsmöglichkeiteno

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in perspektivischer Teildarstellung,

Pig. 2 - 7 die Verfahrens.stufen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, jeweils in perspektivischer Darstellung, mit Ausnahme von Fig« 7> welche einen Querschnitt darstellt,

Fig. 8 und 9 die Durchführung dos erfindungsgemäßen Verfahrens

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in einzelnen Verfahrensetufen anhand einer schematisch dargestellten Vorrichtung bzw. anhand eines Blockschaltbildes,

Fig. 10 ein Ausführungsbeißpiel einer erfindungsgemäß vorzusehenden Farbkodierung.

Eine flache Bahn aus Isoliermaterial 1, bestehend aus Papier oder anderem Material, wird von einem Vorrat, beispielsweise einer Rolle 2, abgezogen, wobei die Rolle 2 auf einem Gestell J gelagert ist. Der Vorschub der Bahn erfolgt, in Richtung eines Pfeiles 4- mittels nicht gezeigter Bauelemente. Zuerst wird die Bahn 1 in Abständen durch auf einer Welle 6 sitzende Hader 5 gerillt. Alsdann tritt die vorlaufende Bahn 4· in eine Faltform 7 ein, welche über die gesamte Bahnfläche ein stumpfwinkliges Fältelungsmuster einprägt, und zwar durch Zusammenwirkung der Form 7 mit darunter befindlichen korrespondierenden Flächen, die nicht veranschaulicht sind.

Nach Beginn der Faltenbildung schlitzen Bahnschneidmesser θ die vorlaufende Bahn an der Oberseite jeder Falte, um eine Reihe von vorlaufenden bodengefalteten Streifen 9 zu erzeugen. Drähte, beispielsweise Drähte 10 von Vorratsspulen 11, werden in die Ummantelung jedes gefalteten Streifens 9 eingelegt. Die Drähte 10 werden in Richtung des Pfeiles 4 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die gefalteten Streifen 9 vorgeschoben. Die gefalteten Streifen 9 und die Drähte 10 werden durch die FaIt- und Draht-Abstandsgebungsform 12 geführt, wo jeder Draht beispielsweise etwa in die Mitte innerhalb jeder FaItenummantelung angeordnet wird, d.h. in einem zentralen Bereich der Ummantelung. Jede Faltenummantelung am Ausgang der Form 12 wird als gut definierte V-Form ausgebildet. '

Danach werden jeder gefaltete Streifen 9 und dessen entsprechender Draht 10 durch eine Faltenabflachrolle 13 und von dort zu einem üblichen Einwickel- und Polierkopf 14 geführt. Ein Be-

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netzungsspruhstrahi von einem Sprühkopf 15 kann dem Streifen sugeführt werden, bevor dieser in die Holle 15 einläuft» Die Benetzung mit liöeung an dieser Stelle, beispielsweise Seife und Wasser, dient zur Erweichung des Papiers sowie but Bewirkung einer Selbstklebefähigkeit beim Trocknen»

Ton dem Polierkopf verläuft (jeder isolierte Draht» welcher nun die Form von Fig. β und 7 aufweist in einen frocknungsofen 1? und wird auf einer Autnahmespule 18 (Fig» S) aufgewickelt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Drähte 10 mit einem Klebemittel vorbeschichtet/ beispielsweise Poljftfinvl-Alkohol-Azetat, öder einem AcryBatex, um die gefaltete Ümmantellung zum Anhaften an dem Draht sowie zur Stabilisierung der Form zu veranlas sen» Gemäß einer weiteren Abwandlung kann das Klebemittel durch die Flüssigkeit aktiviert werden, welche durch den Benetzungssprühstrahl 15 zugeführt wird. Wahlweise kann das Klebemittel durch ein lösungsmittel, durch Druck oder durch Wärme aktiviert werden; das Klebemittel kann wahlweise auch auf das Eöhpapiermaterial aufgetragen werden* wenn dies ge~ wünscht wird.

Die Erfindung beinhaltet in ihrem allgemeinen Gedanken die Bildung einer-gefalteten Bahn gemäß Fig. 2, die Einführung von Draht in die Faltenummantelungen, entweder vÄ§^lach dem Schneiden, Schneiden der Bahn in vorlaufende gefältelte Streifen gemäß Fig. 4, Schließung jeder Falte gemäß Fig* $ und Polieren oder in anderer Weise Anlegen der geschlossenen falte zur Erzielung des Gebildes von Fig.. 6 und ?. Der gesamte Vorgang ergibt sich weiterhin aus dem Schaubild von Fig. 8 sowie dem Blockschaltbild von Fig. 9.

Es ergibt sich hieraus, daß die dem Standard entsprechende Holzbrei-lsolieranlage, die Att&gabestation für die !/eitun£e;n, die Poliereinheiten, die frocktiungsöfen und die zur Aufnahme der isolierten Leitung dienenden Heibrollen frei dem geaäßen Verfahren erhalten bleiben»

Vorzugsweise stellt die Anwendung irgendeiner vorgeformten Isolie rungsbahn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine gleichförmige Isolationsüberdeckung an jedem Draht Bieter, wobei der Ausschuß bei der Herstellung wesentlich redUEiert wird»

Sehr wichtig ist es, daß als Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens andere Stoffe als Papier verwendet werden können· Diese umfassen Vliese, synthetisches Papier, vorgeformt© 'Bahnen, Gewebe verschiedener Arten, Film oder Folie. 'Viele in Betracht kommende Stoffe aus diesem weiten Angebot besitzen, 'wie bekannt ist, interessierende Isolationseigenschaften für Leitungen, fanden .jedoch nicht viel Anwendung bei bewährten Verfahren.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel i

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wird Papier von 5 x 10 am Dicko und einem Gewicht von etwa' 2% g/m ssur Erzeugung von 60 parallelen getrennten Leitungen verwendet, die mit einer etwa 0,15 mm dicken Papierisolation versehen werden, wodurch Leitungen von 0,5 mm Dicke geschaffen werden.

Die forteile einer Vorauswahl des Bahnmaterials ergeben sich gemäß nachstehender Tabelle. ■

Bahnmaterial * .Warenzeichen '' Günstige Isola-

tioaeeigeiiechia *" _mmmmm^ ^ „$55

feuerheimiende Nylonf as er- lomex (E. I. !rennt nicht bahn DuPont) inert'

Polyester-Faserbahn Remay (E.I. Sehr geringe

•DuPont) iiciite - geringe

Dielektrizitätskonstante

Polypropylen-Fö se material Po^lyp'ropylen- Hactaaa geringe Di-

Vlies-Paser eltktridtätskon-

stante

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BAD ORIGINAL

Polyesterfilm Kapton (3M) Sehr fest - hohe

dielektrische Beständigkeit

Die Isolierung, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren an·* -gevfendet wird, kann in willkürlicher Weise fest, zäh und abriebsbeständig sein, da die Isolierung, welche auf der Grundlage irgendwelcher gewünschter Eigenschaften vorgewählt wurde, während der Verarbeitung des Materials keinerlei Änderungen unterworfen ist.

Obgleich lediglich eine Form von Faltung, nämlich die Ziehharmonikafaltung, veranschaulicht wurde, können auch andere zweckmäßige Faltungsformen angewendet werden, beispielsweise eine Stern- oder Querfaltung.

Es ist nicht notwendig, daß die Drähte 10 in den Vertiefungen der Falten gemäß Fig. 3 angeordnet werden. Stattdessen können sie günstigerweise auch innerhalb des "Dachbereiches" der Falten angeordnet sein, wie dies durch die Drähte 10a in Fig. 2 angedeutet ist.

Das vorangehend beschriebene Verfahren gewährt Vorteile gegenüber einer wendelförmig umwickelten Isolierung und auch gegenüber Verfahren zur axialen Umwicklung eines Einzeldrahtes„ Diese beiden anderen Verfahren erfordern ein Aufschlitzen des Bahnmaterials in schmale Bänder und einzelne vorbereitete Rollen, bevor das Band auf den Draht aufgebracht werden kann» Im Gegensatz hierzu erfordert der Faltonisoliervorgang nach der vorliegenden Erfindung kein schmales Papierband, mit dem begonnen werden muß.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer vorgefiruckten Bahn 1 mit zwischen Ritzlinien festgelegten Bereichen A-E, wobei die Ritzlinien durch das Ritzrad hergestellt werden. Jeder der Bereiche ist mit einer Farbe vorbodruckt-, welche irgendeinem vorgewählten Farbkodierschoma entspricht» Es können eine Farbe oder verschie-

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BAD OBlGlMAL

- 8 dene Farben auf der Bahn 1 vorgedruckt werden.

Hinsichtlich dor bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglichen Vorwärtsgeschwindigkeit besteht keine wesentliche Beschränkung. Tatsächlich zeigen Berechnungen, daß das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich der Vorschubgeschwindigkeit wesentlich schnuller als beispielsweise das Sulfat-Holzbreiverfahren ist.

Der Einfluß der industriellen Verfahren auf die Umgebung ist von steigender Bedeutung für die Allgemeinheit. In diesem Zusammenhang gewährleistet die Erfindung ein vollständiges Fehlen von Problemen, die sich aus der Verunreinigung von Luft und Wasser ergeben, wie dies bei gewissen bekannten Verfahren der Fall war, beispielsweise bei Sulfat-Holzbrei-Verfahren.

BAD ORIG|_NAL

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Claims

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Verfahren zum gleichzeitigen Isolieren mehrerer elektrischer Leitungen, gekennzeichnet durch Herstelliing mehrerer kontinuierlicher längsgerichteter Faltungen in einer vorlaufenden Bahn (2) aus Isoliermaterial, Trennung der Bahn längs jeder anderen längsverlaufenden Falte unter Schaffung mehrerer gefalteter Streifen (9)* Einführung von Leitungen (10) in einen zentralen Bereich innerhalb jedes der Streifen, Schließung der Streifen rund um die Leitungen (10) und ümwickelung nebst Polieren der entstehenden Anordnung.,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten ziehharmonikaartig in die vorlaufende Bahn eingeformt

~ werden, welche nachgiebig und verhältnismäßig flach ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorlaufende Bahn längs später zu durchtrennender Linien gerillt wird, während die Bahn noch flach istο
4·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorlaufenden gefalteten Streifen bis zum Einführen der Leitungen trocken gehalten werden und daß eine Benetzungslösung auf die gefalteten Streifen vor deren Schliessung aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn mit Drahtklebemittel vorgetränkt wird und daß der Benetzungsvorgang zur Aktivierung des Klebemittels ausgebildet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn entsprechend einem gewünschten Isolations-Farbkodierungsschema vorgefärbt ist.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einwicklungsvorgang die Abrundung der gefalteten Streifen (9) rund um die Leitungen (10) umfaßt.

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