DE2835253A1 - Stahl-aluminiumseil, besonders zur elektrizitaetsleitung und verfahren zur herstellung solcher seile - Google Patents

Stahl-aluminiumseil, besonders zur elektrizitaetsleitung und verfahren zur herstellung solcher seile

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DE2835253A1 DE19782835253 DE2835253A DE2835253A1 DE 2835253 A1 DE2835253 A1 DE 2835253A1 DE 19782835253 DE19782835253 DE 19782835253 DE 2835253 A DE2835253 A DE 2835253A DE 2835253 A1 DE2835253 A1 DE 2835253A1
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Description

ΡεΐΓ-nianvi'älte
ü'öl.-ing. R. LemcRe
")r, Ina. H.-.J. Brornrner Karlsruhe 1
"December 4" Drotmiivek
3ί?01 Miskolc, Sesenyöi u. 16 - Ungarn -
, BESONDERS Ζ.1ΤΠ ELEKTRI ZITATS-LEITUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLI NG SOLCHES SELLS
Der Gegenstand der Erfindung is ein Stahl-Aluminiums eil, welches überwiegend zur Elektrizitätslieferung verwendet ist, und bei welchem die Stahlseele selbst ein Seil ist und der, um diesea angeordnete Aluminiummantel
auch im allgemeinen aus seilartigen Litzen besteht, ferner ist daa zur Herstellung solcher Stahl-Aluminiumseile geeignete Verfahren ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Eine, gegenüber den Stahl-Aluminiumseilen der zur ElektrizitMtslieferung dienenden Fernleitungen gestellte Anforderung besteht darin, dass diese hinsichtlich der mechanischen Festigkeit entsprechend sein sollen,, Wie bekannt, soll die mechanische Belastung von der Stahlseele aufgenommen werden» Aus den Betriebsverbältnissen der beinahe ausschliesslich als Fernleitungen verwendeten Stahl-Aluminiums eil en folgt es9 dass die mechanische Beanspruchung der Stahlseele ausserordentlich verwickelt ist. Die Stahlseele ist gleichzeitig ägr Zug-, der Biegungs~ und der Drehbeanspruchung ausgesetzte Der Belastung^zustand der Stahlseele ist nech dadurch erschwerta dass die Richtung und das Ausmass der Biegung und Drehung sich infolge der Schwingung der Luftleitung seitlich verändern«,
Eine andere gegenüber den Stahl-Aluminiumseilen gestellte Anforderung bezieht sich darauf9 dass der bei den behandelten Stahl-Aluminiumseilen mit ihrer Struktur oder Abmessimg beeinflussbares, vom Standpunkt der Elektrizität aus genommene ¥erlust die Summe des Ohmscher Widerstands üer in der llektrizitätsleltung teilnehmenden f©ilen9 des? Reaktanz der Stahl°Äiumini«mseiles und d©sD
infolge der wechselnden Ummagnetisierung auftretenden Verlustes der Stahlseele ist.
Gemäss der dritten Anforderung soll das Spezifische Gewicht des Stahl-Aiuminiumseils je kleiner sein. Unter dem spezifischen Gewicht ist im allgemeinen <3aa Qewicht vom 1 km langen Seil verstanden.
Als nächste soll die, hinsichtlich der langen lebensdauer gestellte Anforderung erwähnt werden. Die, die Lebensdauer der Luftleitungen vermindernden Umstände können in zwei Gruppen geteilt werden. Die eine Gruppe umfasst die mechanischen Umstände, während in die andere Gruppe die chemische Wirkungen eingereiht werden können. Von den mechanischen Ursachen der Lebensdauerverminderung sind der infolge der Versetzung aneinander, im Vergleich miteinander der, in dem Stahl-Aluminiumseil befindlichen Drähte entstehende Verschleiss, die von den, von der Luft herrührenden festen Verunreinigungen verursachte Abreibungswiekung, ferner die, mit der mechanischen Festigkeit im Zusammenhang stehende, von der schwingenden Beanspruchung verursachte Ermüdung eiwähnungswert. Die schädlichen Einwirkungen von chemischer Natur können mit der Korrosion als Sammelbegriff bezeichnet werden. Wie bekannt, kann die Korrosion der Luftleitungen auf die verschiedenen Sohmutzstoffe der Umgebungsatmosphäre
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zurückgeführt werden. In den Spalten <3er Luftleitungen entstehen, infolge der fiegenwart der Schmutz.stoffe und Wanaer, angreifende Plüsoiskeiten - verschiedene Säuren - welche den ütoff des teilen scrfrensen. Die Korrosion is vorwiegend hinsichtlich der Stahlseele gefährlich, do die oberflächliche Oxidschicht des Aluminiumo diesen angreifenden Flüssigkeiton genügend widersteht, während dor Stahl nicht widerstehen kann. Die Korrosion - und der Korrosionsschutz - hat eine besondere Bedeutung bei aolchen Luftleitungen, welche in der Nähe dea Meeres angeordnet sind.
Gemäflö einer weiteren Anforderung soll der
Raumfüllfaktor des Stahl-Aluminiumseils je vorteilhafter sein. Unter Raumfüllfaktor ist die Verhältniszahl der Summe der Oberflächen der Stahldrähte, und Aluminiumdrähte in dem Querschnitt des Stahl-Aluminiumseils und der, aus dem Nenndurchmesser des Seils gerechneten Oberfläche verstanden.
Eine Anforderung von entscheidender Bedeutung ist selbstverständlich die Billigkeit des Stahl-Aluminiumsθils» Hinsichtlich des Preises der Stabi-Aluiwiniumseile sind die Kosten des Herstellungsverfahrens und die Preise der verwendeten Materialien besonders bedeutend»
Bei den Stahl-Aluminiumseilera sind noch sahireiche weitere Anforderungen und Standpunkte au finden9
welche aber mit Rücksicht auf die Erfin<3ung, nicht so entscheidend gefunden sind, dass sie in der Beschreibung des Patents behandelt sein sollten.
Von den bekannten Konstruktionen der, zur Blektrizitätslieferung dienenden Stahl-Aluminiumseile ist überwiegend die folgende Konstruktion verwendet. Die Stahlseele ist aus solchem Stahlseil ausgestaltet, welches aus verzinkten Stahldrähten gedreht ist. Diese Stahlseele ist von dem Aluminiummantel umgegeben, welcher aus Aluminiumdrähten oder aus, aus Aluminiumdrähten gedrehten Litzen besteht. Die Drehrichtung der Stahlseele und die der Aluminiumdrähte bzw. Litzen sind widersinnig. Die einzelnen' Aluminiumdrähte berühren einander und die Stahldrähte der Stahlseele nur locker, sodass die Aluminiumdrähte bzw. Litzen eigentlich Kreisquerschnitte haben. Die bekannten Stahl-Aluminiumseile von obigem Aufbau sind in solcher Weise hergestellt, dass Stahldrähte mit Zinschicht versehen sind, aus den verzinkten Stahldrähten ein Stahlseil gemacht ist und darauf der, aus Aluminiumdrähten bzw. Litzten bestehende Mantel, in, der Drehrichtung des Stahlseils entgegengesetzter Richtung gedreht ist.
Hinsichtlich der mechanischen Festigkeit besteht ein Nachteil des Stahl-Aluminiumseil8 von solcher bekannter Konstruktion darin, dass zur Aufnahme einer bestimmten Belastung ein verhältnismässig grosser Stahlquerschnitt verwendet werden soll. Der verhältnismässig grosae Stahl-
querschnitt ist deshalb erforderlich, weil als Material der, das Stahlseil bildenden Stahldr&hte, ein Stahl von höchstens 100-120 kp/mm Zugfestigkeit verwendet werden kann, ein Stahlmaterial von grösserer Zugfestigkeit darf nicht gebraucht werden. Wie schon bei dem Herstellungsverfahren das bekannten Stahl-Aluminiumseils erwähnt wurde, wird im Laufe dieses bekannten Verfahrens der Stahldraht verzinkt, undzwar im Interesse einer Zinkschicht von entsprechender Dicke die Feuerverzinkung verwendet werden soll. An der Temperatur der Feuerversinkung würden die Stahlstoffe von höherer Zugfestigkeit solche metallographische Umwandlung überstehen, welche die ursprüngliche Zugfestigkeit vermindern würde.
Infolge des verhältnismässig grossen Stahlquerschnittes vergrössert sich verhältnismässig diejenige Komponent des Elektrizitätsverlustes, welche vom Hysteresisverlust der Stahlseele verursacht ist.
Das spezifische Gewicht der bekannten Stahl-Aluminiumseile ist eben deejalb ziemlich gross, weil der Querschnitt der Stahlsaele zwecks Sicherung der früher schon erörterten mechanischen Festigkeit auch ziemlich gross ist. Im spezifischen Gewicht de© ganzen Stahl-Aluminiums eils macht nämlich die Stahlssele einen sehr bedeutenden Anteil aus9 da die Wichte des Stoffes der Stahlseele rund dreimal so gross iets wi® die Wichte dos Stoffes des Aluminiummantel a<,
Das Stahl-Aluminiumseil von bekannter Struktur ist auch hinsichtlich des Raumfüllfaktors nachteilig. Bei der gegebenen konstruktiven Gestaltung können nämlich die, den Aluminiummantel ergebenden Aluminiumdrähte bzw. die aua solchen Drähten bestehenden Litzen nicht auf die Stahlseele gedichtet werden, da die einander berührenden Teile der in, einander entgegengesetzter Richtung gedrehten Stahlseele und Aluminiumlitze nur mit sehr kleiner Oberfläche aufeinander stützen, folglich würde bei den Kontaktflächen eine hohe Druckkraft entstehen. Bei solcher hohen Druckkraft könnten die, im Laufe der unter Betriebsverhältnissen entstehenden Schwingungen unvermeidlichen, relativen Bewegungen eine sehr grosse Abreibungswirkung bedeuten und in den Aluminiumdrähten hinsichtlich der Elektrizitätsleitung schädliche Querschnittverminderung verursachen.
Das Stahl-Aluminiumseil von bekannter Struktur ist auch hinsichtlich der Lebensdauer nachteilig. Von den, die Lebensdauer vermindernden mechanischen Wirkungen kommt hauptsächlich die schon erwähnte Abreibungswirkung zur Geltung. Das Seil von lockerer Struktur - dessen Raumfüllfaktor also schlecht ist - schließet nicht aus, dass die in der Umgebung der Luftleitung immer anwesenden festen Körnchen - z.b· Staub - zwischen die Stahldrähte der Stahlseele eindringen. Diese sehr festen Körner entfalten während der Schwingung der Luftleitung, bei der
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Versetzung der einzelnen Stahldrähte im Verhältnis zueinander, eine grobe Abreibungswirkung. Die entscheidendste Rolle hinsichtlich der Verminderung der Lebensdauerist von der Korrosion gespielt. Im Falle des Stahl-Aluminiumseils von lockerer Struktur dringen die, sich in der Umgebung der Luftleitung befindliche Feuchtigkeit und die, in der Atmosphäre stets anwesenden Gaae und Dämpfe unbehindert zwischen die Stahldrahte der Stahlseele ein und durch die elektrische Spannung angeregt, oder infolge eines einfachen Lösungsvorganges entsteht atark angriffsfähige Sapetersäure, Schwefelsäure oder sonstige schädliche Substanz, welche den Stoff der Stahlseele binnen kurzem in solchem Masse angreift, dass dieses zur Tragung der mechanischen Belastung ungeeignet wird. Der KoroaIonsVorgang zerstört besonders schnell den Stahlteil'dee Stahl-Aluminiumseilβ» wenn das Stahl-Aluminiumseil von soloher Struktur sich in der NKhe des Meeres befindet. Die Stahl-Aluminiumseile von solcher Struktur der in der Nähe des Meereaufare gebauten elektrischen Fernleitungen müssen meistens in jedem fünteneiebenten Jahr ausgetauscht werden, wenn man dem Abbruch der Luftleitungen vorbeugen will.
Die bisher aufgezählten nachteiligen Bigenschäften dee Stahl-Aluminiumseil® von bekannter Struktur eind auch mit sehr schweren wirtschaftliches*
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verbunden. Anstatt deren Analyse möchten wir nur auf die Kostspieligkeit des Herstellungsverfahrens dadurch hinweisen, dass wir die Aufmerksamkeit auf die, durch die Verzinküng verursachten Mehrkosten lenken. Der Verzinkungsvorgang macht nämlich - auf die bestimmte Länge des Stahl-Aluminiumseils bezogen - einen beträchtlichen Teil der Gesamtkosten der Herstellung aus.
Zwecks Beseitung der Nachteilde der Stahl-Aluminiumseile solcher Struktur wurden verschiedene Versuche durchgeführt. Eine solche Lösung ist bekannt geworden, bei welcher die Stahdrähte derStahlseele noch vor dem Drehen durch Aluminiumbad geführt sund und in dieser V/eise an den Stahldrähten ein Aluminiumüberzug entsteht. Die mit Aluminiumüberzug versehenen Stahldrähte sind dann zusammengedreht und der Aluminiummantel ist auf das, in solcher Weise hergestellte Seil aufgebracht. Eine Beschreibung des oben erwähnten Überzugs mit Aluminium der Stahldrähte ist in der US Patentschrift Nr. 3 779 Ο56 enthalten, während das Stahl-Aluminiumseil, bei welchem die Stahlseele aus solchen, mit Aluminium überzogenen Drähten gedreht ist, mit dem Namen Alumoweld bezeichnet ist.
Die Herstellungskosten der Alumoweld-Selle sind sehr hoch da der überzug mit Aiuminiumschicht des Stahldrahts nur mit schwerfälliger Technologie und mit
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verwickelten Vorrichtung durchgeführt werden kann. Über die hohen Herstellungskosten hinaus eind die aus Alunioweld-Seilen hergestellten Luftleitungen sogar aus Betriebsrücksichten bedeutend nachteilig. Vor allem soll darauf hingewiesen werden, dass die Verbindung zwischen dem Aluminium und dem Stahldrahlt nur mit geringer Haftkraft gesichert ist, sodass schon während der Herstellung der Stahlseele die Stahldrähte in einzelnen Punkten abblättern* Auch die Rissbildung in dem Aluminiumüberzug der StahldrMhte soll wegen der Temperaturänderungen, sowie den wechselnden mechanischen Beanspruchungen in Kauf genommen werden« Die Korrosion der infolge der erwähnten Gründen nackt gewordenen Stahlflächen ist unbehindert und binnen kurzem ein Angriff von solchem ftiasae in den Stahldrähten entsteht, welcher den Austausch dea Stahl«Aluminiumseils erforderlich macht. Aus solchen ©runden - d«h« wegen der hohen Herstellungskosten sowie der trotgdem kurzen Lebensdauer - konnten eich die Alumoweld-Seile in der Praxis nicht verbreiten.
Solche Lösungen sind auch bekannte bei welchen die Stahldrähte der Stahlseele vor dem Drehen in ainem galvanoplastischen Verfahren mit Alumisiumschicht überzogen sind«, Dieses Verfahren ist ebenfalls sehr t©ue2» und im wesentlichen körnen dieselben lachteile vor9 wie bei dem ©»ähxitera Alumoweld-Seilene DeehaXb konnten el oh
die mit diesem Verfahren hergestellten Stal-Aluminiumseile nicht verbreiten»
.Die US Patentschrift Nr 3 813 772 macht eine solche Lösung bekannt, bei welcher aua Aluminiumblech oder Aluminiumblechen ein oder mehrschichtiges Rohr hergestellt ist und in dieses Rohr die aus Stahdrähten bestehende Litze oder das im voraus bereit gestellte Stahlseil eingezogen ist. Diese angeführte Patentschrift beschreibt auch eine solche Variante» bei welcher daa Rohr durch die Biegung nebeneinander mehrerer Stahlbande ausgestaltet ist. Eine solche Lösung wird daraus auch erkenntlich» bei welcher gezogenes Rohr, bei einer anderen Atta Blech gebogenes Rohr in Längsrichtung gesohweisat auegestaltet ist. Bei .leder dieser Lörungen gemäss dem amerikanischen Patent ist aber das St1 hlseil locker in einem» in irgendwelcher Weise ausgestalteten Aluminiumrohr. angeordnet. Die Verwendung dieses Verfahrens, sowie des mit diesem Verfahren hergestellten Seils als Fernleitung het eloh bischer noch nicht erhoben, einerseits weil die Herstellungskosten sehr hoch sind, dae Verfahren aber eehr verwickelt ist, andererseits ab.er deshalb, weil die bei den Fernleitungen nötige Installation solcher lockeren Konstruktion beinahe unmöglich ist, ferner während der Schwingung der Luftleitung das in dem Aluminiumrohr looker angeordnete Stahlseil binnen sehr kurzer Zeit die Wand des Aluminiumrohrs zerfressen würde. Darüber hinaus
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kann es nicht verhindert werden, dass angreifendes Medium in den Innenraum des Aluminiuna-ohrs aus der Atmosphäre gelange, bzw. dass dort solches Medium - z.B. anlässlich' der Abscheidung infolge de*· Temperaturänderung - entsthe. Infolge solcher Umstände würde diese Lösung die Korrosionsgefahr garnicht vermindern.
Die US Patentschrift Hr 3 8?4 076 kann noch auch erwähnt werden, gemäss welcher der zur Herstellung von elektrischer Leitung verwendete isolierte Draht mit Metallbekleidung versehen werden kann, so dass zwischen den isolierten Draht Metallblech mit Hilfe eines Werkzeuges gebogen ist und der in solcher Weise bekleidete Draht durch Ziehstein gezogen, eine beträchtiliche Qzerschnittsverminderung übersteht. Auch dieses Verfahren ist äusserst teuer und dabei ungeeignet dazu, dass aus solchen Drähten Stahlseele für Stahl-Aluminiumseile hergestellt sei. Die Isolierung ist nämlich bei den Luftleitungen vollkommen Überflüssig, sogar z.B. infolge ihrer, die Wichte erhöhenden Wirkung ausgesprochen schädlich. Deshalb ist die aus der US Patentschrift Nr 3 874 076 erkennbare Lösung ausschliesslich zur Metallbekleidung der isolierten Drähte verwendets konnte aioh aber bei den Stahl-Aluminiumseiler nicht verbreiten.
Das Versehen mit Aiuminiummantel der aus isolierten Drähten bestehenden bakelartigen Leitung ist In der US iatentsohrift Hr 3 766 645 beschriebene B3I dieser Lösung
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ist die aus isolierten Drähten bestehende Litze mit isolierender Bekleidung versehen und vm diese Bekleidung ist das Aluminiumblech gebogen, dessen Enden radial ausstehende Streifen bilden. Diese Streifen sind entlang ihrer Kanten verschweisst. Die verschweissten, nebeneinander radial nach auswärts stehenden Streifen sind auf den Mantel - d.h. hinsichtlich der Streifen seitwärts gebogen. Der in solcher Weise mit Metallmantel versehene Kabel ist noch mit Kunststoff- oder sonstiger Isolierschicht ■überzogen. Diese Lösung kann im Falle von Stahl-Aluminiumseilen nicht verwendet werden, da die seitwärts gebogenen Streifen solche Angriffsstrecke für den um die Aluminiumbekleidung angeordneten Aluminiummantel bedeuten wurden, welche in eehr kurzer Zeit die mit ihr in Berührung kommenden Aluminiumdrähte verschleissen würde und sie auch binnen kurzem zugrunde ginge·
Mit Hilfe des Stahl-Aluminiumseils gemäss der Erfindung können die Nachteile der bekannten Lösungen beinahe restlos beseitigt werden. Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht eine wirtschaftliche und in jeder Hineicht entsprechende Technologie zur gross-^ betrieblichen Herstellung der vorgescilagenen Stahl-Aluminiumeeile.
Dae dem Stahl-Aluminiums eil gemäee der Erfindung .geseilte.Ziel war, auch mit kleinerem Stahlquerßchnitt eine hinsichtlich der Festigkeit vollkommen entsprechende
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BAD ORIGINAL
Konstruktion zu sichern und dabei auch die Elebtrizitätsverluste zu vermindern^ als besonderes Ziel soll die Verlängerung der Lebensdauer des Stahl-Aluminiumseils im Vergleich mit den weitreichend verwendeten, bekannten Stahl-Aluminiumseilen erreicht werden.
Das Stahl-Aluminiums eil gemäse der Erfindung erreicht die gesetzten Ziele dadurch, dass es um die Stahlseele einen, aus Aluminiumblech ausgestalteten überzug enthält; Diseer Aluminiumüberzug wird in gerigem Masse zwischen die Stahldrähte der Stahlseele eingedrückt, wenn auf das, die Stahlseele bildende Stahlseil aus dem Aluminiumblech ein Überzug ausgestaltet ist, sodass der Aluminiumüberzug mit der Stahlseele eine, vom Standpunkt der Montage der Luftleitung aus vorteilhafte, steife Einheit bildet· Um die, mit Aluminiumüberaug versehene Stahleeele ist ein, aus Aluminiumdraht oder aus, aus solchen Drähten geformten Litzen ausgestalteter Mantel angeordnet· Da aber der Aluminiummantel sich nicht auf die Stahldrähte der Stahlseele, sondern auf den, um die Stahlseele angeordneten, in wesentlichem für Aluminiumrohr ansehbaren überzug stützt, kann der Aluminiummantel, im Vergleich mit. den früheren, in bedeutend grösserem Maaee auf die Stahlseele verstaucht werden. Infolge deaeen ist der Raumfüllfaktor des Stahl-Aluminiumseils gemäsB der Erfindung vielmehr vorteilhafter als der der
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-JtST-
bekannten Stahl-Aluminiumseile.
Wenn man in Betracht zieht, dass bei dem Stahl-Aluminiumseil gemäss der Erfindung die Stahldrähte der Stahlsegle nicht verzinkt werden müssen, kann man einsehen, dass zur Stahlseele Drähte «us Stahl Von höherer Festigkeit ohne weiteres verwendet werden können. Zum Drehen der Stahlseele können z.B. aus Stahl von 160-180
ο
kp/mm Zugfestigkeit hergestellte Drähte verwendet werden.
D.emgemäes ist bei dem Stahl-Aluminiums eil gemäss der Erfindung ein wesentlich kleinerer Stahlquerschnitt zur Aufnahme von gleicher mechanischer Belastung erforderlich. Der kleinere Stahlquerschnitt ist auch vom Standpunkt der Elektrizitätaverluste aus vorteilhafter, da der Hysteresisverlugt kleiner als bei dem bekannten, zur gleichen Belastung dienenden Stahl-Aluminiumseil ist* Darüber hinaus let auch das spezifische Gewicht des Stahl-Aiuminiumseils kleine* ,im Falle der Erfindung, da die Wichte des Materials daa? Stafclseele etwa dreimal so gross als die Wichte der sonstigen Teilen dee Sta hl-Aluminiumseile ist, so hat es hinaicatlioh des spezifischen Gewichtes eine bestimmende Bedeutung»
Bei dem Stahl-Aluminiumseil gernäss der Erfindung ist der .günstige Umstand von. ,grosser Bedeutung, dass das den überzug der Stahleeele bildende Aluminiumblech selbst J,n der Stromleitung teilnimmt» Dadurch ist der ohmische Verlust dee über Aluminiummantel von gegebenem Querschnitt
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verfügenden otahl-Aluminiumsells gernass der Erfindung kleiner als der rlea über Mantel von glsichem Querschnitt verfügenden bekannten Stahl-Aiuminiumseils.
Hinsichtlich der Korrosion hat die Lösung ßemäaa der Erfindung auch bedeutenden Vorteil, daa den Überzug der Stahlseele bildende Aluminiumblech schliesst nämlich die Stahldrähte der Stahlseele von der Umgebung ab und hält die schädlichen Wirkungen der Atmosphäre von der Stahlseele entfernt. Der vom Standpunkt der Lebensdauer aus eine wichtige Rolle spielende Staub und sonstige Pestkörnchen können, infolge des bei dem Stahl-Aluminiumgeil gemägg der Erfindung verwendeten, auf die Stahlseele aufgebrachten Aluminiumüberauge nicht zu den Stahldrähte der Stahlseele kommen.
. Eine vorteilhafte Ausführungsform dee Stahl-Aluminiumseils gemäss der Erfindung ist diejenige Lösung, bei welcher der Raum zwischen der Stahlseele und dem diese umgebenden Aluminiumüberzug korrosionshindernde Füllung enthält. Diese korrosionshindernde Füllung kann ein, im Handel in verschiedenen Formen beziehbares säurefreies Vaselin -seine Die Rolle· disaea Vase!Ine besteht nicht nur darins die Umgebungsßlpkunge&j, besonders dl®, durch die eventuellen Spalten des AlumisilumuiboE-giag® dringende Luft und Wasserdampf vos d©n Stahldrihten ä@T Stahlseele fernzuhalten« sondern dient als Schmierstoff
während der Schwingung der Freileitung entstehend«»! Yej"$etzüHg im Vergleich miteinander der J)räh£<? der -Stahlseele und dadurch sozusagen vermindert die innere Reibung der Stahlseele.
Um die Stahleeele kann .notwendigerweise ein mehrschichtiger Überzug ausgestaltet werden. Im Falle solches mehrschichtigen Überzugs, sind die Anpassungslinien der Bilden·dee den tiberssüg bildenden Aiuminiumblechee, im. Vergleich* »i**inander, entlang des Umfange verschoben und inrolge£fcSfl*ft kann der Abaohluee von 4er Umgebung der Stahleeelt wirkeamtr erreicht «erden·
Weeen daß Stahl-Aiujniniumseils ßemfisa der Brfindune besteht also darin, dass die StShIsHeXe mit* aus Aluminiumbleoh auagestaltetem Überzug versehen ist«
'Eine eweckmKsBige AußfUhrungsforra dee Stahl- AlUÄlniumseilß cen*ea der Erfindung lot diejenige Lösung, bei welcher der Kaum swieohen der Stahlseele und deren übereuß korroglonahindernde füllung, rweckmäsBigerweiee sÄitrefreiöi VaB el in enthttlt, während im Falle einer weiteren vorteilhaften Ausführungsfortn auf der Stafclseeie «De **el oder mehreren, einander umgürtenden Aluminiunvblechen atiegdstalteter Über*ug vorgeefijeti iet*
Wesen der Srf induhg besitht dari$, dase Höben das Stahlseil ein Aluminiumblech gäiimkt ist» dann
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dien«a wöhrend dor Weiterförderung kontinuierlich um das Stahlseil gebogen und darauf gepresst ist, und nur danach dor Aluminiummantel auf den, aus Aluminiumblech bestehenden Überzug in einer, an und für sich bekannten Weise gedreht ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann nach einer geringen Abänderung der zur Herstellung von Stahl-Aluminiumaeilen verv/endeten bekannten Vorrichtungen ohne irgendwelche Schwierigkeit durchgeführt werden. Kein besonderer Aufwand ist also erforderlich, von der bekannten Technologie auf das Verfahren gemMss der Erfindung überzugehen.
Im Laufe des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die Möglichkeit gegeben9 vor oder während der Formung aus das Stahlseil des Aluminiumbleches säurefreies Vaselin oder sonstiges Rostschutzmittel auf das Stahlseil zu befördern. Durch einfaches Aufschmieren, Einschuss oder mit Führung des Stahlseils durch Vaselin kann die genügende Vaselinmenge gesichert werden.
Das Aufbiegen und Aufpressen des Aluminiumbleches auf das, die spätere Stahlseelg bildende Stahlseil kann auch in solcher Weise durchgeführt werden, dass das Stahlseil mit dem Aluminiumblech gusammen durch einen Ziehstein geführt let· Der Ziehateixi biegt das Aluminiumblech auf daa Stahlseil auf und9 eine entsprechende
Einschränkung wählend, presst das Aluminiumblech in gewünachtem Masse auf das Stahlseil. Im Falle der Richtigen Auswahl der Breite dee Aluminiumbleches, sowie der Querschnittsänderung an dem Ziehstein, wird die Verschweissung der einander gegenüberliegenden Blechkanten des Aluminiumüberzugs im allgemeinen überflüssig. Ss kann aber vorteilhaft sein, an dem schon erw&hnten Ziehstein das Material des Aluminiumbleches einer solchen Beanspruchung auszusetzen, welche in dem Aluminium einen, dessen Fliessgrenze übertroffenden Spanttangezustand erregt, sodass in dieser Weise die awei Kanten des den überzug bildenden Aluminiumbleches mit Kaltfliesspressen Vereinigt werden können.
Anpassung um das Stahlseil und das Pressen auf das Stahlseil des Aluminiumbleches- können auch mit ftöllen durchgeführt »erden. In diesem falle werden das, zur Stahlseele dienende Stahlseil und das daneben gelenkte Aluminiumblech anstatt eines Ziehsteine durch eine Rollenbefca geführt, undawer so» dass sehliesslich ein BUßömmsnhSngender Überzug um das Stahlseil entsteht, Und diese* überzug entsprechend auf das Stahlseil aufgedrückt
Bei der Heretellung des Stahl-Alumißiumseils yon einer Struktur geraäss der Erfindung besteht die , dass nach dem Drehen in bekannter Weise des
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Aluminiummantels auf die mit überzug versehene Stahlseele, das in dieser Weise hergeatellte Stahl-aluminiumseil durch solchen Ziehstein geführt wird, welcher den Aluminiummantel auf die Stahlseele verstaucht. In diesem Falle verformen sich die den Aluminiummantel bildenden Litzen in kleinem Masse, diese Tatsache bedeutet aber, hinsichtlich des Ötahl-Aluminiumseila gemäss der Erfindung, eine v/eitere günstige Eigenschaft.
Das Stahl-Aluminiumaeil genfiss der Erfindung und das, zur dessen Herstellung dienende Verfahren ebenfalls gernäss dar Erfindung werden mit Hilfe der Abbildungen der beigelegten Zeichnung eingehender beschrieben. In der Zeichnung ist
Abbildung 1 der Querschnitt eines Ausführungsbeiapiels -des Stahl-Aluminiümseils gewäas der Erfindung,
1 Abbildung 2 der Linienabriss der Aufsicht der als Beispiel dienenden, das Verfahren gemäss der Erfindung durchführenden Vorrichtung»
Abbildung 1 stellt ein solches Stahl-Aluminiumseil dar, bei welchem um die,, mit Überzug versehene Stahles©!β der, aus Litsen bestehende Aluminiummantel in zwei Schichten ausgestaltet let· Der Überzug 3 ist um die aus StahldrShtezifl ausgestalteten Stehleeele 2 gebogen und auf die Stahdseele 2 gepresste 2er Überzug ist aus
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Aluminiumblech ausgestaltet. Innerhalb des Überzugs 3 ist der Raum zwischen den Stahldrähtew 1 mit Vaeelin gefüllt, welches einerseits zur Verminderung der Innenreibung dient und anderseits aus dem Raum innerhalb des Überzugs 3 die, hinsichtlich der Korrosionswirkungen schädlichen Gase und Dämpfe fernhält.
Um den überzug 3 ist der aus Litzen 4 ausgestaltete Aluminiummantel angeordnet, welcher zur eigentlichen Elektrizitätsleitung dient. Die Abbildung veranschaulicht ergreiflich, dass als^ durch die sogenannte Stauchung hervorgebrachte Wirkung - diese Stauchung war im Falle der bekannten Stah!-Aluminiumseile nicht möglich - die Litzen 4 einen auswärts gewissermessen verformten Querschnitt haben, deshalb einander sowohl seitwärts, als auch radial nicht entlang einer Linie, sondern entlang verhältnismässig grosser Flächen berühren und zueinander gepresst sind. In dieser V/eise bilden die litzen eine verhültnismässig geschlossene Umhüllung.
Be geht weiterhin aus Abbildung 1 hervor, dass der Aussenteil des Überzugs 3 gewissermassen zwischen die Stahldrähte 1 gepresst ist und in dieser Weise sich zwischen dem überzug 3 und der Stahlseele 2 eine solche enge Verbindung formt, welche der, mit Überzug 3 versehenen Stahlseele eine beinahe die einheitlichen Körper kennzeichnende Steifheit sichert.
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Auch der Ausgenteil des Überzugs 3 wird im Laufe der Stauchung der Litzen 4 ein wenig deformiert und wie in Abbildung 1 zu sehen ist, verbreiten sich die Grafbildungen des Überzugs 3 zwischen die einzelnen Litzen.
Bei der Vorrichtung gemäss Abbildung 2 ist das im voraus angefertigte Stahlseil 2« welches nach der Herstellung des Stahl-Aluminiumseils die Stahlseele 2 wird, auf die Trommel 6 aufgewickelt. Das Aluminiumblech 8 wird kontinuierlich von d er Blechrolle 7 abgezogen. Das nebeneinander gelenkte Stahlseil 2 unä Aluminiumblech 8 gelingen in den Ziehstein 9» welcher das Aluminiumblech · 8 um das Stahlseil 2 formt und den übersug um das Stahlseil 2 in solcher Weise ausgestaltete dass diesen Überzug gleichzeitig auf das Stahlseil drückt. Das mit überzug versehene Stahlseil kommt dann in die Drehvorrichtung 10, wo in einer an und für sich bekannten Weise die Innenechicht dos aus Litzen 4 bestehenden Aluminiummantels ausgestaltet wird» Danach kommt die bisher beschriebene Sailst^uktur in den Ziehstein 11, welcher die erste Schicht äea AluminliM-mantels auf den Überzug 3 staucht.
Bei der als Beispiel dargestellten Lösung kommt nun die schon mit einer mantelschicht versehene Seilkonstruktion in öle Drehvorrichtung 12$ wo öl© aus Litsan 4 bestehende sweite gchicht ausgestaltet
schliessend wird d«H Seil durch den Ziehstein 13 geführt, welcher die, die zweite Schicht des Aluminiummantels bildenden Litzen 4 auf die Innenachic^t staucht. Das Seil ist mit Hilfe der Auszugsscheibe 14 durch die gesamte Vorrichtung bewegt»
In der Zeichnung ist derjenige Teil der
Vorrichtung oder diejenige Vorrichtung nicht dargestellt, welche zur Zuführung des säurefreien Vaselins auf das Stahlseil 2 dient. Diese Vorrichtung kann z.B. ein, das Vaselin einspritzende Gerät sein, deren Ausflussteil an die Umgebung des Treffpunktes des Stahlseils 2 und dea Aluminiumblechs 8 gereichtet ist» DaS Auftragen des säurefreien Vaselins auf das Stahlseil kann auch in solcher Weise gesichert werden, dass das Stahlseil durch einen, das Vaselin von Entsprechender Konsistenz enthaltenden Behälter geführt ist, bevor dieses mit dem Aluminiumblech 8 in Berührung kommt. In solchem Falle nimmt das Stahlseil eine gewisse Menge des zu seiner Oberfläche angehafteten Vaselins mit« welche später bei der Ausgestaltung des Überzugs 3 und bei dem Aufpressen des Überzugs auf das Stahlseil zwischen die Stahldrähte 1 gepresst und dort verteilt wird.
Der Vorteil des Stahl-Aluminiumseils gemäss der Erfindung besteht darin, dass es zur Aufnahme von unveränderter mechanischer Berlastung über kleineren Stahlquerschnitt verfügen kann, weil auch hochfester
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Stahl verwendbar ist. Der kleinere Stahlquerschnitt vermindert bedeutend das spezifische Gewicht des Stahls und den Nenndurchmesser des ganzen Seils. Als Ergebnis des kleineren Stahlquerschnittes nimmt dijenige Komponente des Blektrizitätsverlustes ab, welche vom Hysteresisverlust des Stahls gebildet ist.
Der um die Stahlseele ausgestaltete überzug selbst nimmt auch in der Stromleitung teil. Polglich verursacht das Stahl-Aluminiumseil gemäss der Erfindung im Falle einee Mantels von unverändertem Querschnitt kleineren ohmischen Verlust, oder verkehrt, kann die Lage vorkommen, dass zur Leitung derselben Stromstärke ein Mantel von kleinerem Querschnitt bei dem Seil gemäss der Erfindung verwendet werden kann« Infolge dieses letzteren Umstandes kann der Nenndurchmesser des Seils weiter vermindert werden.
Bei dem Seil gemäss der Erfindung verursacht die Stauchung dee aus Aluminiumlitzen bestehenden Hantele auf die Stahlseele gar keine Schwierigkeit. Solohe Stauohung macht die Raumfüllung des Seilee vorteilhafter und führt achlieBslich auch zur Verminderung des Henndurchmeseers. Die erwähnte Stauchung, ist auch deshalb vorteilhaft weil dadurch die den Mantel bildenden Litzen zu einer geschlossenen Umhüllung deformiert werden und ctiee® Tatsache vom Standpunkt des Korroeiowssohutses sun vorteilhaft ist9
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Der um die Stahlseele ausgestaltete Aluminiumüberzug sichert den vollkommenen Abschluss der Stahlseele von der Umgebung. So werden auch die Korrosionswirkungen wesentlich abnehmen, d.h. das Stahl-Aluminiumseil gemäsa der Erfindung eine viel längere Lebensdauer als die bekannten Seilen hat. Da der Aluminiumüberzug die Möglichkeit der Eindringung de3 Staubs und sonstiger fester Verunreinigung auf die Stahlseele ausschliesst, fällt auch deren Abreibungsv/irkung aus, wodurch auch die Lebensdauer verlängert ist. Die Verwendung des Vaselins übt dieselbe Wirkung aus, und darüber hinaus dient das Vaselin auch zum Schmierstoff und vermindert die innere Reibung der Stahlseele.
Schliesslich soll es noch erwähnt werden, dass - wie es aus den obigen hervorgeht - im Falle des Seils gemäss der Erfindung die Verminderung des Nenndurchmessors von mehreren Standpunkten aus möglich Ist. Daraus folgt, dass die, zur Aufhängung des Seiles zum Zwecke der Luftleitungen und zu sonstigen Zwecken verwendeten Montageeinheiten auch kleinere Abmessungen \md kleinere Gewichte haben können und in solcher Weise die durch die Verwendung der Erfindung auftretenden Ergebnisse weiter erhöhen.
Ein besonders wesentlicher Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, das» im Falle seiner Verwendung die Verzinkung oder sonstiger verwickelter oberflächenüberzug unnötig ist, wodurch im Laufe der
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Herstellung eine beträchtliche Kostenersparnis erreicht werden kann. Ein v/eiterer wesentlicher Vorteil ist, dass keine Kostenanlage zur Durchführung das Verfahrens ge-, mäss der Erfindung erforderlich ist. Die vorhandenen Vorrichtungen können mit kleinerer Veränderung oder Ergänzung zur Durchführung dea Verfahrens gemäss der Erfindung geeignet gemacht werden.
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Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    ( l.j Stahl-Aluminiumeeil, besonders zur Elektrizitätslieferung, bei welchem um die, aus Stahlseil bestehende Stahlseele ein Aluminiummantel vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlseele /2/ mit, aus Aluminiumblech ausgestaltetem Überzug /3/ versehen ist»
  2. 2. Stahl-Aluminiumseil gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen der Stahlseöle /2/ und dem überzug /3/ eine korrosionshindernde Füllung, zweckmSsaigerweise säzrefestes Vaselin /5/ enthält»·
  3. 3. Stahl-Aluminiumseil gemäsa Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stahlseele /2/ ein, aus zwei oder mehreren, einander umgürtenden Aluminiumblechen ausgestalteter Überzug /3/ vorhanden ist»
  4. 4. Verfahren zur Herstellung des Stahl-Aiuminiumaeils gemäas irgendwelchem der Ansprüche 1-3» dadurch g ek θ-η.η zeichnet, dass nebea das Stahlseil /2/ ein Aluminiumblech /8/ gelenkt ist, damn während der gemeinsamer Weiterleitung, das Aluminiumblech /8/ kontinuierlich um das Stahlseil /2/ gebogen und auf das Stahlseil/2/ gepresst ist, daranfolgend der Aluminiummantel in einer an und für sich bekannten Weise auf den» aus Aluminiumblech erzeugten Überzug /3/ gedreht ist,
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    ORIGINAL INSPECTED
  5. 5. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Kontaktierung mit dem Aluminiumblech /8/, auf das Stahlseil /2/ korrosionshinderndes Material, zweckmäsaigerweise aäuerefreißs Vaselin /5/ aufgetragen ist.
    6« Verfahren gemäss Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlseil /2/ zusaranen mit dem Aluminiumblech /8/, durch einen Ziehstein /9/ geführt, gebogen und das Aluminlumbleoh /8/ auf das Stahlseil /2/ gedrückt ist.
    7« Verfahren gemäss Anspruch 4 oder 5, dadurch , gekennzeichnet, dass das Aluminiumblech /8/ mit Rollen gebogen und auf das Stahlseil /2/ gedrückt ist.
    8t Verfahren gemäss irgendwelchem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass während der Biegung und des Druckes des Aluminiumbleches /8/ auf das Stahlseil /2/, auf das Aluminiumblech /8/ eine, zur Fliessgrenze seines Materials gehörige oder grossere Spannung erregende Belastung ausgeübt ist»
    9, Verfahren gemäse irgendwelchem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiummantel zweckmässigerweise durch den Ziehstein /11, 13/ gezogen, auf die mit Überzug /3/ versehene Stahlseele /2/ gestaucht ist·
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