DE2625086C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mehradrigen, mit reversierendem Schlag verseilten Starkstromkabeln oder -leitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von mehradrigen Starkstromkabeln oder -leitungen jiach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Obgleich es schon seit langem bekannt ist, die Adern von Fernmeldekabeln mit reversierendem Schlag zu verseilen, wobei die verseilten Adergruppen oder -bündel mittels eines aufgesponnenen Fadens in der vorgesehenen Verseillage festgelegt werden, hat die besagte Art der Verseilung wegen der hierfür zu überwindenden Schwierigkeiten bislang kaum Eingang in die Starkstromkabel-Fertigungstechnik gefunden. Diese Schwierigkeiten liegen einerseits darin, daß wesentlich größere Kräfte als in der Fernmeldekabel-Fertigungstechnik aufgebracht werden müssen, um die biegestarken Leiter bzw. Adern von Starkstromkabeln entsprechend dem Verseilvorgang zu verformen und noch mehr in der Schwierigkeit, die mit reversierendem Schlag verseilten Starkstromkabeladern ohne kostenaufwendige zusätzliche Maßnahmen in der gewünschten Verseillage derart dauerhaft festzulegen, daß diese auch bei etwa auftretenden Zugspannungen ihre Verseillage beibehalten. Daher wurde diese Verseiltechnik für Starkstromkabel nur in Sonderfällen wie etwa die Fertigung von Dehnungskabeln (DD-PS 4 81 822)

so angewendet, um durch die Verseilung ihrer Adern mit wechselnder Drallrichtung in aufeinanderfolgenden Abschnitten einer Herstellungslänge zu bewirken, daß sich das Kabel bei entsprechender Zugbeanspruchung dehnen kann, indem sich die entgegengesetzten Drallschläge nacheinander ggf. bis zur völligen Strekkung der Adern zurückdrehen. Gerade dies muß jedoch bei den üblicherweise eingesetzten Kabeln unbedingt vermieden werden.

Es ist aber auch bereits ein ein- oder mehradriges Starkstromkabel mit konzentrisch angeordneter Verseillage aus Drähten, Fäden oder Bändern bekanntgeworden (DE-GM 18 75 570), dessen vorzugsweise als Schutzleiter dienende äußere konzentrische Verseillage mit in Abständen reversierender Umseilrichtung verseilt ist, wobei allerdings die Kabeladern selbst mit gleicher Drallrichtung verseilt sind. Zur Herstellung dieser Verseillage werden deren Elemente von feststehenden Trommeln oder Spulen ggf. über Kopf

abgezogen und dem durchlaufenden Kabel über eine feststehende Lochscheibe und eine drehbare, ihren Drehsinn periodisch ändernde Lochscheibe kleineren Durchmessers sowie über ein Kaliber zugeführt Hierbei ist es erforderlich, das mit dem aufgeseilten Schutzleiter versehene Kabel in einem Führungsnippel bis zur Aufbringung einer Kupferbandage, das in einem gesonderten Arbeitsgang erfolgen muß, zu führen, um ein Rückdrallen der einzelnen Schlaglängen zu verhüten, womit die angestrebten fertigungstechnischen Vorteile nicht unerheblich herabgesetzt werden. Deshalb ist versucht worden, den konzentrischen Schutzleiter direkt beim Aufseilen in eine auf die Oberfläche der Kabelseele zuvor aufgebrachte, klebrig plastische Masse einzudrücken, um das selbsttätige Aufdrallen der Schutzleiterdrähte zu verhindern, welche Maßnahme jedoch nicht ausreicht das Aufbringen eines die reversierend verseilten Schutzleiterdrähte festlegenden Bandes zu erübrigen.

Es ist auch schon eine Vorrichtung für die reversierende Aufseilung einer Verseillage mit unmittelbar anschließender Umspritzung des aufgeseilten Gutes bekanntgeworden (DE-GM 19 48 363), die auch eine reversierende Verseilung einlaufender Drähte ermöglicht Hierbei handelt es sich jedoch um solche Verseilelemente, die verhältnismäßig leicht und ohne Aufwand großer Kräfte mit dem reversierenden Schlag versehen werden können. Mit dieser Vorrichtung lassen sich zwar konzentrische Verseillagen aus reversierend aufgeseiltem dünnem Draht od. dgl. auf einer entsprechenden längszug- und querdruckfesten Unterlage festlegen aber keine Starkstromkabel mit Adern üblicher Stärke herstellen, deren Querschnitt bis zu 16 mm² betragen kann. Der wesentliche Vorteil der reversierenden Aufseilung des Schutzleiters solcher Kabel, die weite Verbreitung gefunden hat, liegt vor allem darin, daß zum Setzen von Abzweigen der Schutzleiter nicht mehr geschnitten zu werden braucht, sondern seine Einzeldrähte durch Aufdrallen zweier in verschiedener Drehrichtung verseilter, benachbarter Schlaglängen im Bereich der Abzweigmuffe von der Seelenisolation abgehoben, und nach dem Setzen der Abzweige wieder aufgebracht oder auch bündelweise zusammengefaßt werden können.

Es ist schließlich auch eine elektrische Leitung aus «5 mehreren zu einem Bündel mit reversierendem Schlag verseilten Adern und einer die Adern umgebende Umhüllung, beispielsweise als Zuleitung für elektrische Geräte bekannt (DE-OS 24 03 047), bei welcher die einzelnen Adern mit reversierendem Schlag von mindestens 360 Grad, vorzugsweise dreimal 360 Grad, verseilt und von einer frei aufextrudierten Umhüllung gehalten sind, wobei ggf. zwischen der aufextrudierten Umhüllung und dem Leiterbündel ein Innenmantei aus hochgefülltem Material angeordnet sein kann. Zur Herstellung dieser bekannten elektrischen Leitung werden die einzelnen Adern durch eine nacheinander mindestens in jede Richtung einmal umlaufende Lochscheibe gezogen, hierbei reversierend verseilt und anschließend aufgewickelt. Die Lochscheibe wird von so einem Scheibenläufermotor angetrieben, dessen hohle Welle zur Führung der Adern dient und hierzu mit einer besonders langen, in der Bohrung der Welle angeordneten Buchse versehen ist, welche die mit reversierendem Schlag verseilten Adern über eine längere Strecke führt. &⁵ Mit der verlängerten Verseilbuchse soll die erfolgte Verseilung über die gesamte Motorlänge gehalten werden, um ein Aufseilen derselben sowie ein Aufziehen des verseilten Stranges weitgehend zu vermeiden, wobei jedoch nicht die verlängerte Verseil- und Führungsbuchse, sondern eine in der Bewegungsrichtung des verseilten Gutes dahinter angeordnete Abzugsscheibe die Funktion einer Verseilsperre erfüllt Eine solche ist bei jedem Verseilvorgang als Festpunkt der Verseilung, zur Sicherung des verseilten Gutes, insbesondere an den Wendepunkten der Verseilung, gegen Verdrehung durch die die Verseilung bewirkenden Kräfte unerläßlich.

Auch diese elektrische Leitung aus mit reversierendem Schlag verseilten Adern weist Leiter relativ geringen Querschnittes auf, die sich — ähnlich den eingangs erwähnten Fernmeldekabeladern oder auch den vorausgehend erörterten Drähten einer auf Starkstromkabel mit reversierendem Schlag aufgebrachten Schutzleiter-Verseillage — mit verhältnismäßig geringem Kraftaufwand beim Verseilen derart über ihre Elastizitätsgrenze hinaus verformen lassen, daß sie nach Durchlaufen der sie in der Verseillage zusammenhaltenden Führungsbuchse, die ihnen auferlegte Form weitgehend beibehalten. Sie können daher als verseiltes Gebilde aufgewickelt und in einem nachfolgenden, völlig getrennten Arbeitsgang mit der aufextrudierten Umhüllung versehen werden. Dieses Verfahren läßt sich jedoch bei den Adern von Starkstromkabeln, deren zumeist als Massivleiter, z. B. Segmentleiter, ausgebildeten Leiter selbst im Niederspannungsbereich Querschnitte von mehr als 1,5 mm² aufweisen, nicht anwenden, da diese zufolge ihrer höheren Festigkeit beim Verseilen nur teilweise plastisch verformt werden und zufolge ihrer Elastizität dazu neigen, sich zur teilweisen Rückkehr in ihre ursprüngliche langgestreckte Gestalt wieder aufzudrallen. Daher ist das Abziehen mittels der von dem verseilten Gebilde umschlungenen Abzugsscheibe und ein Aufwickeln desselben ohne vorherige Durchführung geeigneter Maßnahmen, wie etwa das Aufspinnen eines die Adern in der Verseillage festlegenden Bandes problematisch.

Nachteilig ist ferner, daß diese Leitung in getrennten Arbeitsgängen verseilt bzw. umspritzt wird, wobei das problematische Aufwickeln der mit reversierendem Schlag verseilten Adern unvermeidlich ist, weshalb eine kontinuierliche Fertigung der Leitung nur mit kurzer Schlaglänge störungsfrei erfolgen kann. Hierzu müssen nämlich die verseilten Adern vor dem diese endgültig zusammenhaltenden Umspritzen derselben um die Abzugsscheibe herumgelegt und hierbei mit relativ kleinem Radius gebogen werden, wobei das verseilte Gebilde soweit verformt wird, daß sein Zusammenhalt nur bei relativ kurzer Schlaglänge der Verseilung erhalten bleibt. Bei größeren Schlaglängen muß hingegen mit einem Zerfall des verseilten Gebildes durch teilweise Auflösung der Verseilung gerechnet werden, was ohne zusätzliche Maßnahmen kaum verhindert werden kann. Für diesen Fall trifft nämlich die aus langjährigen Erfahrungen der Kabelhersteller gewonnene, für die klassische schraubenlinienförmige ebenso wie für die reversierende Verseilung gültige Regel in erhöhtem Maße zu, daß aus Gründen des guten Zusammenhaltes die Schlaglänge höchstens etwa das 25-fache des Verseildurchmessers, d. i. des Durchmessers des verseilten Gebildes, betragen soll, wobei der Verseildurchmesser und somit die Schlaglänge von der Anzahl der verseilten Adern, dem Leiterquerschnitt und der entsprechenden Isolierungsdicke abhängig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines

Starkstromkabels anzugeben, dessen Adern mit reversierendem Schlag verseilt und gemeinsam von einer aufgespritzten Hülle umgeben sind, welche die Adern derart in der gewünschten Verseillage hält, daß sich besondere Maßnahmen hierzu erübrigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem Kennzeichen des vorstehenden Anspruches 1 gelöst. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen wird in einem einheitlichen, kontinuierlichen Vorgang ein Starkstromkabel oder eine Kabelseele bzw. Starkstromleitung gebildet, deren mit reversierendem Schlag verseilte Adern in der gewünschten Verseillage festgelegt sind. Hierdurch ergibt sich eine im Vergleich mit den bisher bekanntgewordenen Verfahren wesentlich vereinfachte und somit kostengünstigere sowie auch raumsparendere Fertigung aller üblichen, insbesondere für den Einsatz im Niederspannungsbereich bestimmten Kabelarten. Für das Umspritzen der Adern im oder beim Verseilpunkt wird mit Vorteil ein hierfür besonders gut geeigneter, insbesondere rasch härtender Isolierstoff, beispielsweise auf der Basis eines mit entsprechenden Zusätzen oder Füllstoffen versetzten, unvulkanisierten Kautschukes, Terpolymeren, Thermoplasten od. dgl. verwendet, wobei für den auf die gemeinsam umspritzten Adern ggf. in einem kontinuierlichen Durchgang aufgebrachte Außenmantel ein entsprechend widerstandsfähiger, abriebfester und gegenüber äußeren Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und/oder erhöhten Temperaturen beständiger, beispielsweise vernetzbarer, Kunststoff verwendet, und in der erforderlichen Weise nachbehandelt werden kann.

Der an sich bekannte Überkopf-Abzug der Verseilelemente und deren Zuführung von ortsfesten Speichern zu der Verseilvorrichtung über Umlenk- bzw. Führungsrollen oder -walzen bringt bei Verwendung zuvor isolierter Leiter als Adern neben dem Vorteil der Gleichförmigkeit des Abzuges mit geringem Kraftaufwand, in Verbindung mit der der drehbaren Verseilscheibe im Abstand vorgelagerten drehfesten, gelochten Führungsscheibe, die vorteilhafte Möglichkeit einer Vorgabe der Ausrichtung der Adern in bezug auf die sie verdrallende Verseilscheibe und somit eines dieser vorgelagerten Ver- und Entdrallbereiches. Es besteht auch die Möglichkeit, ein Starkstromkabel in einem Durchgang, beginnend mit blankem Leitermaterial zu fertigen, wobei die Leiter zunächst einzeln umspritzt, ggf. gekühlt und sodann, vorzugsweise über einen Zwischenspeicher oder eine die Gleichförmigkeit der Leiterbewegung gewährleistende Zugeinrichtung, in der vorausgehend beschriebenen Weise weiter verarbeitet werden.

Eine wesentliche Maßnahme dieses Verfahrens liegt in der Verseilung der Adern mit einer Schlaglänge von wenigstens 250, vorzugsweise 350 bis 2000 mm sowie mit 2- bis lOfacher gegenseitiger Umschlingung derselben, wobei die so verseilten Adern in einem Abstand von weniger als 100 mm hinter dem Verseilpunkt umspritzt werden. Die Verseilung der Kabeladern mit einer Schlaglänge, deren Maß aufgrund der Zusammenlegung des Verseilpunktes mit dem Festpunkt sowie des Abzuges am Ende der geraden Fertigungsstrecke etwa das Doppelte des üblichen Wertes beträgt und bei den üblichen Aderquerschnitten mehr als dem 25fachen, ja sogar dem 40- bis 60fachen des Verseildurchmessers entspricht, bringt neben einer geringen Einsparung an Werkstoffen vor allem den Vorteil der Fertigung solcher Kabel mit wesentlich erhöhter Geschwindigkeit mit sich.

Bei diesem Verfahren sind nämlich die Grenzen der Fertigungsgeschwindigkeit selbst bei mehrfacher gegenseitiger Umschlingung der Adern nicht durch die oszillierenden Drehbewegungen der Verseilscheibe bzw. die Umkehrung von deren Drehrichtung, sondern allein durch die Ausstoßleistung des Extruders bestimmt, dessen Führungsdorn zugleich als Verseilnippel und als Verseilsperre dient. Daher kann die Abzugsgeschwindigkeit für das verseilte und umspritzte Kabel in Abhängigkeit von der Extrusiongsgeschwindigkeit, bei entsprechend bemessenem Extruder, wesentlich größer als mit den bisher bekanntgewordenen Kabelfertigungsverfahren gewählt werden, was als besonders großer Vorteil eine beachtliche Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Kabeifertigung mit sich bringt Die Verseilung erfolgt bei einem effektiven Verseilverhältnis, d. h. Verhältnis des effektiven Verseilscheibendurchmessers zum Abstand des Verseilpunktes von der Verseilscheibe, von zwischen 1 :2 und 1 :10, vorzugsweise zwischen 1 :3 und 1 :7, welches als wesentlicher Faktor bei einer solchen Verseilung die hierbei vorgesehene große Schlaglänge bestimmt Die Verseilung mit wesentlich größerer als der üblichen Schlaglänge wird durch die mehrfache gegenseitige Umschlingung der im Zuge der Verseilung ausreichend plastisch verformten Verseilelemente und des hierbei gleichzeitig mit der Verseilung erfolgenden Umspritzens und des verseilten Gebildes bewirkten besseren Zusammenhaltes desselben ermöglicht. Unter den vorgenannten Bedingungen läßt sich das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren in optimaler Weise bei kontinuierlichem, wenig störungsanfälligerr Betrieb, mit großer Wirtschaftlichkeit durchführen, um verschiedene Arten qualitativ einwandfreier, höchsten Anforderungen entsprechender Starkstromkabel und -leitungen herzustellen.

Die vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des vorausgehend beschriebenen Verfahrens enthält eine periodisch mit unterschiedlichem Drehsinn und mit wahlweise unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbare Verseilscheibe, den ortsfest angeordneten Aderspeicher und in konzentrischer Relativlage vor dem letzteren eine entsprechend gelochte, drehfeste Führungsscheibe. Ferner ist vorhanden ein in der Bewegungsrichtung der Kabeladern auf gleicher Achse hinter der Verseilscheibe angeordneter Extruder, dessen Spritzkopf mit einem Führungsdorn ausgestattet ist. Die spezielle Ausbildung ist im Kennzeichen des vorstehenden Anspruchs 2 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtungen sind in den Ansprüchen 3 und 4 beschrieben.

Dadurch, daß sich bei einer derartigen kombinierten Verseil- und Umspritzvorrichtung der an sich zur zentrischen Führung des zu umspritzenden Leiters beim Spritzvorgang und zur Verhinderung des Abwanderns von Spritzmaterial durch die Leiterführungsöffnung vorgesehene Führungsdorn des Spritzkopfes zugleich auch als Verseilnippel dient, erübrigt sich die bisher für erforderlich erachtete und bei allen Verseilvorrichtungen übliche Zuordnung eines gesonderten Verseilnippels zu jeder Verseilscheibe oder sonstigen Verseileinrichtung. Die Ausbildung des Führungsdorns mit einer sich gegen außen trompetenförmig erweiternden Einführungsöffnung erleichtert das Zusammenführer der Adern zum Verseilpunkt Da der Führungsdorn ferner mit einem in dessen Einführungsöffnung festlegbaren, auswechselbaren Nippel versehen ist, läßt sich die Vorrichtung mit geringem Aufwand für die Fertigung unterschiedlicher Kabel bzw. die Verarbei-

tung unterschiedlicher Adern schnell umrüsten. Hierzu können eine Anzahl unterschiedlich bemessener und/ oder profilierter Einfiihrungsslücke bzw. austrittsseitiger Nippel auf Lager gehalten, und entsprechend den verschiedenden Fertigungserfordernissen an den betreffenden Enden des Einführungsdorns in der gleichen Weise befestigt, ζ. Β. passend eingesetzt oder eingeschraubt werden. Um das Auswechseln der Einführungsbuchse zu erleichtern, kann diese aus vorzugsweise zwei Teilen mit in der Achsrichtung verlaufenden Teilfugen zusammengesetzt sein.

Die Zusammenführung der einzelnen Kabeladern in der Einführungsöffnung bzw. -buchse des Führungsdornes erfolgt — bei gleichzeitiger rcversierender Verseilung derselben durch die oszillierenden Drehbewegungen der von den Adern durchlaufenen, in einem Abstand vor der Öffnung angeordneten Verseilscheibe — an einem Verseilpunkt, der in die zugleich als Verseilsperre dienende Bohrung des Führungsdorns fällt. Daher sind im Hinblick darauf, daß die Kabeladern dort während des Verseilvorganges allein durch Reibung an Teilen ihrer Außenfläche gegen Verdrehen gehalten werden, die Abmessungen des Führungsdorns, insbesondere des Querschnittes seiner Bohrung, die überdies bei Umkehrung der Verseilrichtung auch den Wendepunkt der Verseilung festlegt, von wesentlicher Bedeutung für die bestimmungsgemäße Funktion und somit den störungsfreien Betrieb der Vorrichtung. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Einführungs- bzw. Austrittsöffnungen dieser Bohrung bzw. die lichte Weite der an den betreffenden Stellen angeordneten Ein- oder Ansätze wie Buchse oder Nippel.

Durch die in Richtung der Längsachse des Führungsdorns verschiebbare Anordnung der oszillierend drehbaren Verseilscheibe zwischen der entsprechend gelochten und in konzentrischer Relativlage im Abstand vor der letzteren angeordneten druckfesten Lochscheibe und dem Extruder ist die Möglichkeit für das reversierende Verseilen mit langem Schlag und/oder vielfacher Umschlingung und zum einfachen Umrüsten der Vorrichtung für die Verseilung mit unterschiedlicher Schlaglänge geschaffen. Die Vorrichtung ist daher auch für Sonderzwecke, wie etwa die gleichzeitige Verseilung und Umspritzung einer großen Aderanzahl und/oder mehrerer Verseillagen gut geeignet.

Der Antrieb der Verseilscheibe ist so eingerichtet, daß bei optimaler Ausnutzung der räumlichen Möglichkeiten ein in bezug auf die erforderliche hohe Leistung und die jeweils erforderliche Drehzahl regelbarer Antrieb der Verseilscheibe auf möglichst raumsparende, einfache und somit kostensparende Weise sichergestellt ist. Hierbei ist die Verseilscheibe in konzentrischer Anordnung an einer drehbar gelagerten, angetriebenen, z. B. als Zahn- oder Kettenrad ausgebildeten Scheibe lösbar befestigt, beispielsweise angeflanscht !n einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verseilscheibe direkt über einen zentrischen Ansatz in eine zylindrische bzw. leicht konische Bohrung der Antriebsscheibe einsetzbar. Dies ermöglicht — bei Lagerhaltung verschiedener Verseilscheiben unterschiedlichen effektiven Durchmessers bzw. mit unterschiedlicher Anzahl oder Größe der Verseillöcher bzw. Schlitze — die einfache Umrüstung der Vorrichtung für die Herstellung verschiedenartiger Starkstromkabel.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die mit periodisch wechselndem Drehsinn und wahlweise unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbare Verseilscheibe am freien Ende eines vor die Einführungsöffnung des Extruderspritzkopfes einschwenkbaren Armes angeordnet, der in einer vorbestimmten, die Verseilscheibe auf der Führungsdornachsc zentrierenden Schwenklage und in einer ausgerückten Schwenklage festlegbar ist. Diese Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise der Vorrichtung, gewährleistet eine den für die Verseilung aufzubringenden Kräften angemessene Halterung bzw. Lagerung der Verseilscheibe und darüber hinaus sowohl gute Zugänglichkeit des Extruders für dessen Wartung und Umrüstung als auch die Möglichkeit seiner üblichen Verwendung zum Umspritzen langgestreckter Gegenstände, bei denen eine gleichzeitige Verseilung nicht erforderlich ist.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Fertigungsstraße zur Herstellung von Starkstromkabeln,

F i g. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in vereinfachter Darstellung,

F i g. 3 in größerer Darstellung und teilweise geschnitten die Vorrichtung nach F i g. 2 unter Weglassung aller für deren Funktion unwesentlichen Teile und

Fig.4 eine Stirnansicht der Verseilscheibe der Vorrichtung nach F i g. 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt, werden zur Herstellung eines Starkstromkabels die einzelnen Kabeladern 14 von ortsfest angeordneten Speichern 17, z. B. aufrecht angeordnete Spulen, vorzugsweise über Kopf abgezogen und von einem Bandabzug 28 über ein hier nur schematisch angedeutetes System von Umlenk- und/ oder Führungsrollen 18 und ggf. weitere Führungswalzen oder sonstige -einrichtungen, ζ. B. eine entsprechend gelochte, aufrechte Führungsscheibe 13, durch eine Verseilscheibe 2 und einen mit dieser in sinnvoller Weise zusammenwirkenden Extruder 1 hindurchgezogen, wobei die Adern mit reversierendem Schlag verseilt und als Bündel zugleich umspritzt werden.

Dadurch, daß — wie nachstehend an Hand der F i g. 2 bis 4 näher erläutert — das Umspritzen des verseilten Bündels 16 nahezu gleichzeitig mit der Verseilung der Adern 14 erfolgt, wobei deren Verseilpunkt 15 in das Innere des Führungsdornes 4 des Spritzkopfes 3 des Extruders 1 fällt, erübrigt sich jede weitere Maßnahme, um die Adern 14 in der Verseillage festzulegen. Somit verlassen diese den Extruder 1 als fertig verseiltes und umspritztes Aderbündel 16, das bereits in dieser Form — ggf. nach Kühlung und/oder einer zusätzlichen

so Wärmebehandlung od. dgl. in entsprechenden Einrichtungen 32 — gebrauchsfähig ist. Es kann aber im gleichem Durchlauf durch einen in seiner Bewegungsrichtung im Abstand dahinter angeordneten Mantelextruder 27 hindurchgezogen und dabei mit einem widerstandsfähigen Außenmantel versehen werden, ehe es auf einem Aufwickler 29 aufgewickelt wird.

Die in den Zeichnungsfiguren veranschaulichte Vorrichtung 20 zum gleichzeitigen reversierenden Verseilen und Umspritzen einer Anzahl elektrischer Leiter oder isolierter Adern 14 zur Herstellung eines elektrischen Starkstromkabels oder der aus den gemeinsam umspritzten Adern 16 bestehenden Seele eines solchen weist als wesentliche Teile einen Extruder 1 und eine auf einer gemeinsamen Grundplatte 21 in einem Abstand vor der Einführungsöffnung S des Extruderspritzkopfes 3 in Richtung der Längsachse seines Führungsdornes 4 angeordnete, drehbare und alternierend mit unterschiedlichem Drehsinn antreibba-

ίο

re Verseilscheibe 2 auf. Der Antrieb der Verseilscheibe 2, die in der gezeigten Ausführung am freien Ende eines in die Betriebsstellung derselben einschwenkbaren und in dieser Lage verrastbaren Armes 7 gehaltert ist, erfolgt über ein automatisches Wechselgetriebe 9 und entsprechende Kraftübertragungseinrichtung 24 wie Kette, Zahnriemen od. dgl. von einem vorzugsweise am Gehäuse des Wechselgetriebes 9 befestigten Antriebsmotor 8. Der Extruder 1 ist als üblicher Querkopfextruder ausgebildet, dessen Spritzkopf 3 mit allen bei einem solchen üblichen Einrichtungen zur Plastifizierung und Heranführung des Spritzmaterials über zwischen dem Führungsdorn 4 und dem Körper des Spritzkopfes 3 belassene Hohlräume 23 an den die äußere Form des Extrudates bestimmenden Spritzmund 22 ausgestattet ist, dessen Zentrum das zu umspritzende Gut, im vorliegenden Fall die an diesem Punkt bereits verseilten Kabeladern 14 durch den Führungsdorn 4 hindurch zugeführt wird, wie dies am besten aus Fig.3 zu erkennen ist.

Zur genauen Einstellung des für die jeweils gewünschte Schlaglänge erforderlichen Abstandes zwischen der Verseilscheibe 2 und der Einführungsöffnung 5 des Spritzkopf-Führungsdornes 4 ist der die Verseilscheibe 2 tragende Schwenkarm 7 und mit ihm die Verseilscheibe 2 in der Bewegungsrichtung der Kabeladern 14 verschiebbar angeordnet, beispielsweise mittels eines nicht gezeigten Kopfstückes, das eine am Gehäuse aci Wechselgetriebes 9 mit geringem Abstand befestigte Schiene umgreift oder auch — auf einfachste Weise — mittels einer an vorgegebenen unterschiedlichen Stellen des Getriebegehäuses anschraubbaren Endplatte.

Im Bereich des freien Endes des Armes 7 ist eine entsprechend der gewählten Form des Antriebes, z. B. als Ketten- oder Zahnrad, ausgebildete, eine zentrale Bohrung 11 aufweisende Antriebsscheibe 10 in einem Lager 26 derart umfänglich gelagert, daß sie genau zentrisch um die verlängerte Längsachse 25 des Führungsdornes 4 läuft, die zugleich Verseil- und Extrudierachse ist. Wie in Fig.4 gezeigt, ist die Verseilscheibe 2 mit beispielsweise vier gegen den Umfang offenen Langlochschlitzen 12 vorgegebener Tiefe versehen, die bei jeder Verseilscheibe 2 deren effektiven Durchmesser bestimmen, der jedenfalls kleiner als jener der Bohrung 11 der Antriebsscheibe 10 bemessen ist Entsprechend den jeweiligen Erfordernissen kann entweder die an der Antriebsscheibe 10 zentrisch, z. B. angeflanschte oder auf andere wirksame Weise lösbar befestigte Verseilscheibe 2 oder auch der lösbar verbundene, z. B. ebenfalls angeflanschte Endbereich des Armes 7, an dem die Antriebsscheibe 10 samt ihrer Lagerung 26 angeordnet ist, ausgewechselt werden. Somit ergibt sich die Möglichkeit einer sehr weitgehenden Anpassung an unterschiedliche Fertigungserfordernisse, zumal die Leistung des gleichsinnig umlaufenden Motors 8 über das automatische Wechselgetriebe 9 — wegen der kleinen umlaufenden Massen — praktisch verlustlos auf die Verseilscheibe 2 übertragen wird, und eine sehr weitgehende Regelung sowohl der Anzahl der Umdrehungen der Verseilscheibe in jeder Richtung als auch von deren Umlaufgeschwindigkeit vorgesehen ist

Wesentlich ist, daß der Verseilpunkt 15 in das Innere des Extruderspritzkopfes 3, insbesondere in den austrittsseitigen Endbereich 30 der Bohrung 31 seines Führungsdornes 4 derart verlegt werden kann, daß in diesem Bereich die eigentliche Verseilung der Adern 14 zu einem die austrittsseitige öffnung des Führungsdornes 4 in der gewünschten Verseillage verlassenden Bündel 16, und die diese festlegende Umspritzung derselben im Spritzmund 22 mit einem zweckentsprechend gewählten thermoplastischen oder im Endzustand elastomeren Material unmittelbar nach dem Austritt des Bündels aus dem Führungsdorn 4 erfolgt. Dieser Vorgang kann durch eine entsprechende

ίο Ausbildung des Führungsdornes 4 selbst oder durch die Anordnung von der jeweiligen Kabelfertigung angepaßten An- oder Einsätzen an dessen Ein- bzw. Austrittsöffnung sehr genau gesteuert werden. Somit kann entweder die Einführungsöffnung 5 des Führungsdomes 4 im Querschnitt trompetenförmig und die im Bereich des austrittsseitigen Endes verjüngte Bohrung 31 des Führungsdornes 4 mit einem im Querschnitt kreiszylindrischen Endabschnitt 30 ausgebildet sein.

Um die Anpassungsfähigkeit des Führungsdornes 4 für die Fertigung unterschiedlicher Kabeltypen sowie auch seine Lebensdauer durch die Auswechselbarkeit seiner dem größten Verschleiß ausgesetzten Teile zu erhöhen, ist an der Einführungsöffnung 5 des Domes eine aus einem besonders abriebfesten Werkstoff bestehende oder mit einem solchen beschichtete Einführungsbuchse 6 vorgesehen, welche die Aufgabe hat, die nach Durchlaufen der Verseilscheibe 2 durch den Führungsdorn 4 hindurchgezogenen, von der Verseilscheibe 2 auf Kreisbahnen bewegten Adern 14 derart zusammenzufassen, daß sie am Verseilpunkt 15 zum Bündel vereinigt werden. Die Auswechselbarkeit der vorzugsweise in der Längsmittelebene geteilten Einführungsbuchse 6 gestattet die Verwendung verschiedener für den jeweiligen Ader- bzw. Kabeldurchmesser optimal bemessener Einführungsbuchsen 6 mit dem gleichen Führungsdorn 4. Ähnlich ist am austrittsseitigen Ende des Führungsdornes 4 ein auswechselbarer Nippel 19 vorgesehen, der im wesentlichen konisch gestaltet und mit dem im wesentlichen zylindrischen Teil des Führungsdornes 4 fest verschraubbar ist Gleich der zuvor geschilderten möglichen Ausbildung des Führungsdomes 4 selbst weist in diesem Falle der Nippel 19 eine sich im wesentlichen konisch verjüngende Bohrung mit etwa zylindrischem Endabschnitt 30 auf, dessen Durchmesser jenem des zu verseilenden Aderbündels angepaßt ist Durchmesser und Länge des zylindrischen Endabschnittes 30 der Bohrung 31 des Führungsdomes 4 richten sich nach den jeweiligen Erfordernissen der Fertigung. Die Länge kann einen Teil aber auch ein Mehrfaches des Durchmessers des zylindrischen Bohrungsabschnittes 30 betragen. Die Wandung des Führungsdomes 4 bzw. des Nippels 19 ist von dem der Zufuhr des Spritzmaterials dienenden Hohlraum 23 umgeben, dessen Wandung in die die austrittsseitige öffnung der Bohrung 31 des Führungsdomes 4 bzw. des Nippels 19 umgebende Bohrung des formgebenden Spritzmundes 22 übergeht, aus dem das Aderbündel 16 im mit reversierendem Schlag verseilten, gemeinsam umspritzten Zustand als fertiges Starkstromkabel oder -leitung bzw. als Kabelseele austritt, die in einem unmittelbar anschließenden Mantelextruder 27 mit einem Außenmantel versehen werden kann. Schließlich kann das Produkt im gleichen Durchgang durch entsprechende Kühl- oder Wärmebehandlungseinrichtungen 32, z.B. Kühlrinne, Dampfrohr oddgL, hindurchgeführt werden.

Hierzu 2 Biatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von mehradrigen Starkstromkabeln oder -leitungen, bei dem die von ortsfesten Speichern vorzugsweise über Kopf abgezogenen Leiter bzw. Adern, ggf. nach Aufbringen der Aderisolierung, kontinuierlich am Verseilpunkt zusammengeführt, mit reversierendem Schlag und zumindest einfacher gegenseitiger Umschlingung zu einem Bündel verseilt, gemeinsam mit einem thermoplastischen oder im Endzustand elastomeren Isolierstoff umspritzt, in einem kontinuierlichen Durchgang mit einem Außenmantel versehen und nach anschließender Kühlung als Kabel oder Leitung aufgetrommelt bzw. abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die der Verseilvorrichtung (20) über Umlenk- bzw. Führungsrollen oder -walzen (18) sowie eine entsprechend gelochte, drehfeste Führungsscheibe (13) zugeführten Kabeladern (14) während des Verseilvorganges durch Reibung an Teilen ihrer Außenfläche im Bereich des Verseilpunktes (15) gegen Verdrehen gehalten werden, daß die Kabeladern mit wenigstens zweifacher, vorzugsweise vier- bis zehnfacher gegenseitiger Umschlingung und mit etwa dem Vierzig- bis Sechzigfachen des Verseildurchmessers entsprechender Schlaglänge von wenigstens 250 mm, vorzugsweise zwischen 350 und 2000 mm, bei einem effektiven Verseilverhältnis, d. h. dem Verhältnis des effektiven Verseilscheibendurchmessers zum Abstand des Verseilpunktes (15) von der Verseilscheibe (2), zwischen 1:2 und 1:10 verseilt werden, und daß die Kabeladern (14) bei deren Verseilung zugleich unmittelbar am Verseilpunkt (15) oder in einem nur geringen Abstand von weniger als 100 mm hinter diesem umspritzt, danach bei unveränderter Bewegungsrichtung gekühlt und ggf. wärmebehandelt, und erst nach Erhärtung des aufgespritzten Isolierstoffes als fertiges Kabel abgezogen bzw. aufgetrommelt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer periodisch mit unterschiedlichem Drehsinn und mit wahlweise unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbaren Verseilscheibe, der ortsfest angeordnete Aderspeicher und in konzentrischer Relativlage vor der letzteren eine entsprechend gelochte, drehfeste Führungsscheibe zugeordnet sind, und mit einem in der Bewegungsrichtung der Kabeladern auf gleicher Achse hinter der Verseilscheibe angeordneten Extruder, dessen Spritzkopf mit einem Führungsdorn ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsdorn (4) des in einem Abstand von weniger als 1000 mm hinter der Verseilscheibe (2) angeordneten Extruders (1) mit einer in dessen Einführungsöffnung (5) festlegbaren, auswechselbaren, aus vorzugsweise zwei Teilen mit in der Achsrichtung verlaufenden Teilfugen zusammengesetzten Einführungsbuchse (6), die eine sich gegen außen trompetenförmig erweiternde Einführungsöffnung aufweist, und austrittsseitig mit einem auswechselbaren Nippel (19) versehen ist, wobei die vorzugsweise gegen den Umfang offene, radial ausgerichtete Langlochschlitze (12) aufweisende, drehbare Verseilscheibe (2) in Richtung der Längsachse des in an sich bekannter Weise als Verseilnippel heranziehbaren Führungsdorns (4) verschiebbar angeordnet und von einem in bezug auf die Führungsdornachse (25) seitlich

angeordneten, stetig gleichsinnig rotierenden Motor (8) über ein automatisches Wechselgetriebe (9) sowie eine Kraftübertragungseinrichtung (24), z. B. Kette oder Riemen, antreibbar ist, wobei die Verseilscheibe (2) in konzentrischer Anordnung an einer drehbar gelagerten, antreibbaren, z.B. als Zahn- oder Kettenrad ausgebildeten, Scheibe (10) lösbar befestigt, beispielsweise angeflanscht ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseüscheibe (2) über einen zentrischen Ansatz in eine zylindrische bzw. leicht konische Bohrung (11) der Antriebsscheibe (10) einsetzbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilscheibe (2) am freien Ende eines vor die Einführungsöffnung (5) des Extruderspritzkopfes (3) einschwenkbaren Armes (7) angeordnet ist, der in einer vorbestimmten, die Verseilscheibe (2) auf der Führungsdornachse (25) zentrierenden, und in einer ausgerückten Schwenklage festlegbar ist