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Weiterhin ist zur SZ-Verseilung von Grundbündeln
für
Nachrichtenkabel ein Verseilverfahren bekannt, bei dem die Verseilelemente über
eine Lochscheibe einem Verseilnippel zugeführt, unmittelbar anschließend mit Hilfe
eines oszillierenden Verseilkopfes verseilt und anschließend über eine Strecke frei
durch die Luft geführt werden, die sehr viel größer als der Abstand der Umkehrstellen
der Drallrichtung im Verseilgut ist.
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Durch Aufbringen einer Bespinnung während des Verseilvorganges wird
verhindert, daß sich die Umkehrstellen der Drallrichtung während der freien Führung
durch die Luft aufseilen (»Wire & Wire Products«, 1967, Seite 96). Für derartige
Verseilzwecke können auch Verseilköpfe eingesetzt werden, die nach Art eines Raupenabzuges
ausgebildet sind (DE-OS 17 90 249) oder aus einer vom Verseilgut einmal umschlungenen,
tangential zur Verseilachse angeordneten Umlenkrolle bestehen (DE-AS 17 65 452).
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Der Erfindung fliegt die Aufgabe zugrunde, zur SZ-Verseilung von
Starkstromkabeladern mit sektorförmigem Leiterquerschnitt ein Verfahren zu schaffen,
mit dem bei der Verseilung der Kabeladern auf diese bzw. auf deren Isolierung möglichst
geringe mechanische Kräfte ausgeübt werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Verfahren
zur Herstellung von mehradrigen Starkstromkabeln aus, bei dem aus einer Vielzahl
von Drähten zunächst Leiter mit sektorförmigem Querschnitt hergestellt, die Leiter
anschließend mit einer extrudierten Kunststoffisolierung versehen und die so hergestellten
Adern einem Verseilpunkt zugeführt und mit in Abständen wechselnder Richtung miteinander
tordiert und anschließend kontinuierlich abgezogen und aufgewickelt werden. Gemäß
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leiter mit in Abständen wechselnder Drallrichtung
vordralliert werden, daß die Kabeladern unter gegenseitiger paralleler, symmetrischer
Zuordnung der Umkehrstellen der Vordrallierung dem Verseilpunkt zugeführt und während
dieser Zuführung rückgedreht werden und daß die Kabeladern unmittelbar hinter dem
Verseilpunkt in gestrecktem Zustand nur ein einziges Mal mit wechselnder Torsionsrichtung
miteinander bleibend tordiert werden, wobei die Anzahl der Torsionsschlaglängen
in jeder Torsionsrichtung wenigstens drei beträgt Mit einem derartigen Verfahren
lassen sich also Sektoradern von Starkstromkabeln auf einfache Weise SZ-verseilen,
so daß der Verseilprozeß zur Rationalisierung der Fertigung mit anderen Fertigungsvorgängen,
insbesondere mit der voraufgehenden Aderextrusion und der nachfolgenden Mantelextrusion
und gegebenenfalls auch dem Aufbringen eines Schirmes kombiniert werden kann. Die
SZ-Verseilung, bei der die Adern mit jeweils einer größeren Anzahl von Schlaglängen
in jeder Richtung verseilt werden, findet dabei mit besonderem Vorteil in der Weise
statt, daß sowohl die Kabeladern während ihrer Zuführung zum Verseilpunkt als auch
die miteinander tordierten Adern unmittelbar nach dem Torsionsvorgang in der Weise
frei durch die Luft geführt werden, daß die Durchlaufzeit eines Längsabschnittes
des Verseilgutes durch diese Führungsstrecke sehr viel größer ist als die Durchlaufzeit
eines eine gleichbleibende Drallrichtung aufweisenden Abschnittes des Verseilgutes
durch den Verseilpunkt.
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Auf diese Weise wird sichergestellt, daß sich die auf die Adern während
der Verseilung ausgeübte SZ-Torsion über einen längeren Abschnitt des Verseilgutes
ausgleichen kann und daß die Adern nur im Bereich zwischen dem Verseilnippel und
der für die Torsion der
Adern erforderlichen Verdrehungsvorrichtung miteinander verseilt
werden, da sich die an sich hinter der notwendigen Verdrehungsvorrichtung auf die
Adern ausgeübte Torsion ebenfalls über eine längere Strecke des Verseilgutes ausgleichen
kann und somit zu keiner bleibenden Torsion führt Zur Durchführung der Rückdrehung
und der Tordierung bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Verfahren ist eine
Vorrichtung besonders geeignet, die ausgeht von raumfest angeordneten Adervorräten,
einem Verseilpunkt (Verseilnippel) und einer davor angeordneten Verseilscheibe und
einem dahinter angeordneten, mit wechselnder Drehrichtung umlaufbaren Verseilkopf
und einer Abzug- und Aufwickeleinrichtung und bei der der Abstand zwischen dem Verseilkopf
und der Abzug- und/oder Aufwickeleinrichtung sehr viel größer als der Abstand der
Umkehrstellen der SZ-Vordrallierung der Kabeladern ist. Speziell ist hier der freie
Abstand zwischen den Adervorräten und dem Verseilpunkt sehr viel größer als der
Abstand der Umkehrstellen der SZ-Vordrallierung der Kabeladern.
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Eine derart ausgebildete Vorrichtung besteht aus wenigen an sich
bekannten, einfachen Baugruppen, insbesondere dann, wenn für den Verseilkopf eine
Anordnung nach Art eines Raupenabzuges oder eines Spannbackenabzuges verwendet wird.
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Die F i g. 1 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung verschiedene
Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung des neuen Verseilverfahrens.
Diese werden im folgenden näher erläutert.
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Die in den Figuren schematisch dargestellten Vorrichtungen bestehen
im wesentlichen aus dem Fachmann bekannten Konstruktionselementen wie Spule, Lochscheibe,
Verseilnippel, feststehender oder rotierender Raupenband- oder Spannbackenabzug,
Spinner, Extruder, Wasserkuhlstrecke, Abzug- und Aufwickeleinrichtung. Daher wird
auf eine konstruktive Darstellung dieser Bauteile verzichtet.
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Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung dient zur Verseilung von
drei Starkstromkabeladern 2 zu einem Verseilverband 7. Die Kabeladern 2 weisen einen
sektorförmigen Leiterquerschnitt auf und sind vordralliert. Hierzu wurden die Leiter
aus einer Vielzahl, beispielsweise 19, 37 oder 61 Einzeldrähten hergestellt und
während dieser Herstellung mit einer Vordrallierung versehen, deren Richtung in
Abständen a von beispielsweise 4 m gewechselt wurde. Dieser Wechsel wurde durch
eine entsprechende Umsteuerung des rotierenden Profilwerkzeuges erreicht.
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Die kunststoffisolierten Kabeladern 2 laufen von raumfest angeordneten
Adervorräten 1 ab und werden über eine Strecke b, die sehr viel größer ist als der
Abstand a der Umkehrstellen der Vordrallierung der Kabeladern, über eine feststehende
Verseilscheibe 3 dem Verseilnippel 4 zugeführt Hierbei ist darauf zu achten, daß
die Adern 2 stets so in die Ablaufgestelle 1 eingesetzt sind, daß die einander entsprechenden
Wechselstellen der Vordrallierung aller Adern in der fertigen Verseilgruppe 7 genau
in derselben Querschnittsebene liegen.
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Die Strecke b, über die die Adern frei durch die Luft geführt werden,
sollte wenigstens das Vierfache der Strecke a, vorzugsweise das Fünf- bis Achtfache
dieser Strecke betragen.
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Hinter dem Verseilnippel 4 ist ein mit wechselnder Drehrichtung rotierender
Verseilkopf 5 angeordnet, der die im Verseilnippel 4 zusammengeführten Adern von
außen kraftschlüssig umfaßt und miteinander tordiert
bzw. verseilt.
Der Verseilkopf besteht aus einer Raupenbandanordnung oder aus einer Anordnung nach
Art eines Spannbackenabzuges. Die Raupenbänder oder Spannbacken werden in Richtung
der Verseilachse vom durchlaufenden Verseilgut angetrieben, können aber auch von
außen angetrieben sein und das Verseilgut in Längsrichtung der Verseilachse bewegen.
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Die Drehbewegung des Verseilkopfes 5 ist genau auf die Vordrallierung
der Kabeladern 2 abgestimmt, d. h. sie wechselt in Abständen ihre Richtung, die
der Durchlaufzeit eines Abschnittes der Länge a des Verseilgutes durch den Verseilpunkt
4 entsprechen. Die Drehzahl des Verseilkopfes 5 ist gleich dem Quotienten aus der
gleichförmigen Abzugsgeschwindigkeit v und der Schlaglänge s der Vordrallierung
der Kabeladern.
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Im Anschluß an den Verseilkopf 5 durchlaufen die miteinander tordierten
Kabeladern frei durch die Luft eine Strecke der Länge c und werden danach von der
Abzugeinrichtung 8 erfaßt und auf die Aufwickeleinrichtung 9 aufgewickelt. Die Strecke
c ist ebenfalls sehr viel größer als ein Abschnitt der Länge a der Kabeladern und
beträgt ebenfalls vorzugsweise das Fünf- bis Achtfache dieser Länge.
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Mit Hilfe der Strecke b wird erreicht, daß sich bei der Zuführung
der Kabeladern 2 zum Verseilpunkt 4 innerhalb der Kabeladern nur geringe Torsionsspannungen
periodisch auf- und wieder abbauen, so daß die Kabeladern wie bei Anwendung einer
Rückdrehung weitestgehend torsionsspannungsfrei in den Verseilnippel 4 einlaufen.
Daher sind am Verseilkopf 5 nur relativ gennge Kräfte notwendig, um die SZ-vordrallierten
Kabeladern 2 zum SZ-verseilten Verband 7 zusammenzufügen.
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Der Ausgleich der Torsionsspannungen in den Kabeladern 2 im Bereich
der Strecke b wird begünstigt, wenn sich die Kabeladern in den Führungsöffnungen
der Verseilscheibe 3 leicht drehen können. Es ist daher zweckmäßig, die Führungsöffnungen
als kugelgelagerte Nippel- oder Rohrführungen auszugestalten.
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Durch die zwischen dem Verseilkopf 5 und der Abzugeinrichtung 8 vorgesehene
freie Strecke c wird erreicht, daß die hinter dem Verseilkopf 5 auf das Verseilgut
an sich ausgeübte Torsion nicht zu einer bleibenden Tordierung des Verseilgutes
führt, weil sich die abwechselnd überlagerte Zusatzdrillung im Bereich dieser Strecke
ausgleicht bzw. vom Verseilverband elastisch aufgenommen wird und somit die Geometrie
des Verseilverbandes nicht stört. Eine gegebenenfalls auftretende elastische Zusatzverdrillung
hebt sich bei nachfolgenden Arbeitsgängen, bei denen der Verseilverband über größere
Strecken frei durch die Luft geführt wird, wieder auf. Die bleibende Verdrillung
der Kabeladern 2 wird somit allein durch die vom Verseilkopf 5 im Bereich des Verseilnippels
4 ausgeübte Verdrehung erreicht.
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Im Bereich der Strecke c zwischen dem Verseilkopf 5 und der Abzugseinrichtung
8 ist mit einem Aufseilen der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung unter dem Einfluß
von Zugspannungen nicht zu rechnen, da die Kabeladern 2 vordralliert sind und so
für eine stabile Geometrie sorgen. Gegebenenfalls kann aber hinter dem Verseilkopf
5 ein Bandspinner 6 angeordnet sein, mit dem eine Haltewendel auf den Verseilverband
7 aufgebracht wird. Im übrigen kann die Abzugeinrichtung 8 entfallen, wenn der wechselnd
rotierende Verseilkopf 5 deren Funktion übernimmt.
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F i g. 2 zeigt, wie die Verseilung der Kabeladern 2 zu einem Verseilverband
7 mit einem Extrusionsprozeß
verknüpft werden kann, indem das Verseilgut am Ende
der Strecke c mittels einer Umlenkscheibe 10, die als Scheibenabzug ausgebildet
sein kann, umgelenkt und einem Extruder 11 mit nachfolgender Wasserkühlstrekke 12
zugeführt wird. Wenn für die Extrusion des Kabelmantels ein Druckspritzverfahren
verwendet wird, besteht auch die Möglichkeit, den Extruder 11 unmittelbar hinter
dem Verseilkopf 5 anzuordnen und die Wasserkühlstrecke 12 als freie Strecke c zu
verwenden, wie es in F i g. 3 dargestellt ist.
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F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zunächst die Rückdrehung
der Kabeladern 2 mit dem Extrusionsprozeß zum Aufbringen der Aderisolierung auf
die von raumfest angeordneten Vorräten 1 ablaufenden, SZ-vordrallierten Sektorleiter
20 kombiniert wird. Hierzu sind in unmittelbarer Nähe der Vorratsspulen 1 die Extruder
13 angeordnet, denen die Kühlstrecken 14 nachgeschaltet sind. Diese wirken im wesentlichen
gleichzeitig als freie Strecken zum Ausgleich der durch die Verseilung auf die Kabeladern
2 ausgeübten Torsionsbeanspruchungen.
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Weiterhin zeigt Fig.4, wie die gesamte Baulänge einer entsprechenden
Vorrichtung dadurch verkürzt werden kann, daß unmittelbar hinter dem Verseilkopf
5 eine Umlenkeinrichtung 15 angeordnet wird, welche die wechselnde Torsion des Verseilkopfes
5 auf das Verseilgut überträgt, so daß in der Strecke c zwischen der Umlenkeinrichtung
15 und der feststehenden Umlenkscheibe 10 der Ausgleich der eingangs erwähnten zusätzlichen
SZ-Torsion des Verseilgutes erfolgen kann. Die Umlenkeinrichtung 15 besteht zu diesem
Zweck aus mehreren auf einem Kreisbogen angeordneten Umlenkrollen 16, deren Achsen
gegenüber der Führungsachse des Verseilgutes schräggestellt sind, wobei die Schrägstellung
dieser Achsen entsprechend der Drehrichtung und der Drehzahl des Verseilkopfes 5
veränderbar ist. Durch die Schrägstellung der Achsen der Umlenkrollen 16 wird dabei
erreicht, daß das Verseilgut beim Ablaufen auf den Rollen oder Walzen eine erzwungene
Rotationsbewegung um seine eigene Achse ausführen kann, d. h. die Führungsrollen
16 bilden aufgrund ihrer Schrägstellung einen drehenden Antrieb für das Verseilgut,
wobei die Antriebskraft hierfür durch die Bewegung des Verseilgutes in seiner Längsrichtung
gewonnen wird. Verseilkopf 5 und Umlenkeinrichtung 15 können gegebenenfalls derart
zu einer Baugruppe vereinigt werden, daß die Umlenkeinrichtung 15 gleichzeitig die
Funktion des Verseilkopfes 5 übernimmt.
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Bei der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung ist vorausgesetzt,
daß der mit dem Extruder 11 und der anschließenden Kühlstrecke 12 aufgebrachte Kabelmantel
im Druckspritzverfahren aufgebracht wird oder daß beim Schlauchreckverfahren eine
im Spritzkopf wechselnd rotierende Kabelseele zugelassen werden kann. Demgemäß ist
der Extruder 11 unmittelbar hinter der Umlenkeinrichtung 15 angeordnet, so daß die
Kühlstrecke 12 die Ausgleichstrecke für die zweite SZ-Torsion des Verseilgutes darstellt.
Auf diese Weise lassen sich die Arbeitsvorgänge Aufbringen der Aderisolierung/Verseilen
der Adern/Ummanteln der Kabelseele besonders raumsparend und übersichtlich verwirklichen.
Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Ablaufspulen 1 und die
Auflaufspule 9 oder entsprechende Behälter unmittelbar nebeneinander angeordnet
sind und mit demselben automatischen Transport- und Beschickungssystem bewegt werden
können.