DE3026999A1

DE3026999A1 - Mehradriges elektrisches energiekabel sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3026999A1
Application number: DE19803026999
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 3008 Garbsen Marx
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1982-02-04
Also published as: NL8102506A; BE889517A; AU7288181A; FI69529C; JPS5753012A; SE8104399L; DE3026999C2; IT1142547B; BR8104560A; DD201741A5; IT8148631A0; FR2487108B1; FI811438L; GB2081323A; FR2487108A1; FI69529B

Description

Kabel- und Metallwerke
• Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

^N 14. Juli 1980

1-1760

Mehradriges elektrisches Energiekabel sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehradriges elektrisches Energiekabel oder Leitung, insbesondere für Niederspannung, dessen isolierte Adern mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung (SZ) verseilt sind.

Nachrichtenkabel werden bereits seit langem Hjnd in wechselndem Maße mit Hilfe der sogenannten SZ-Verseilung hergestellt. Hierbei werden bekanntlich einzelne Verseilelemente mit einem abschnittsweisen Wechsel der Drallrichtung verseilt. Diese Art der Verseilung ermöglicht feststehende Abwickel- und Aufwickelvorrichtungen, sie gestattet es, letztlich völlig unterbrechungsfrei zu verseilen. Aber auch bei der Herstellung von Energiekabeln und entsprechenden Leitungen hat diese Verseilart bereits Anwendung gefunden. So ist es z. B. bereits bekannt (DOS 2 202 643), Starkstromleitungen mit in Abständen wechselnder Drallrichtung bzw. Dralllänge zu verseilen, und zwar auch für eine größere Anzahl von Einzeladern. Für die Übertragung höherer Energie und damit wachsenden Leiterquerschnitten hat die Verseiltechnik mit reversierender Verseilung der Adern ebenfalls bereits Anwendung gefunden. Hierbei werden die Adern des Kabels zunächst zu einem Bündel zusammengefaßt und anschließend während des Durchlaufens einer vorgegebenen Strecke, die von einem zweiten Verseil-

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punkt begrenzt wird, im gestreckten Zustand als Bund gehalten und während dieser Zeit des Haltens und Durchlaufens Innerhalb der vorgegebenen Strecke miteinander verseilt (DOS 2 742 662).

Bei allen diesen Verfahren sind Aasgang für die Verseilung bereits als Adern vorliegende Verseilelemente, d. h. mit einer Isolierung versehene elektrische Leiter. Die Herstellung dieser Adern findet vor der Verseilung in hiervon getrennten Arbeitsgängen statt, diese ist deshalb zusätzlich u. a. belastet mit Auf- und Äbwickel- bzw« Itawickelvorgängen* Lagerhaltung und dergleichen. Das gilt insbesondere für alle οϊβ Fälle, bei to denen die Leiter nicht die Form eines massiven Stranges aufweisen, sondern selbst wiederum aus Einzeldrähten hergestellt sind.

Von den bekannten Möglichkeiten der SZ-Verseilung auch von Kabeln und Leitungen aus dem Energie-Übertragungsbereich geht die Erfindung aus. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung= der Kabel und Leitungen, basierend auf der SZ-Verseiltechnik, weiter zu vereinfachen und damit Fertigungskosten einzusparen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die isolierten Ädern aus mehrdrähtigen Leitern (Litzen) bestehen, deren Einzeldrähte ebenfalls mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung verseilt sind. Ein solches Kabel entsprieht nach wie vor den gestellten Forderungen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften, eine gute Flexibilität ist gewährleistet. Ist, wie in Weiterführung des Erfindungsgedankens vorgesehen, die Isolierung unmittelbar über den Litzenleiter aufgebracht, ist auf einfachem Wege ein sicherer Halt der Einzeldrähte im Verband gegeben..

Zur Herstellung eines Kabels oder einer Leitung nach der Erfindung geht man zweckmäßig so vor, daß der bekannten SZ-Verseilung von Adern die Verseilung der von raumfest gelagerten Vorräten abgezogenen Einzeldrähte aer Leiter vorgeschaltet wird, die nach Art einer SZ-Verseilung erfolgt, wobei

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unmittelbar anschließend in einem Extruder, beispielsweise mit Mehrfachspritzkopf, die gleichzeitige Isolierung der Leiterelemente vorgenommen wird. Diese gleichzeitige Isolierung ist Voraussetzung dafür, daß in einer anschließenden Arbeitsstufe aber im gleichen Arbeitsgang die Verseilung der isolierten Adern mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung erfolgt und daß schließlich, ggf. unter Aufbringung eines rundenden Innenmantels oder einer Bewicklung, der Außenmantel aufgebracht wird. Dieser Fertigungsablauf, der beginnend mit der Leiterherstellung alle anschließenden Fertigungsstufen in einem einzigen kontinuierlichen Durchgang vorsieht, läßt hohe Fertigungsgeschwindigkeiten zu. An Auf- und Abwickelvorrichtungen ,einschließlich der hierbei notwendigen Rüstzeiten kann weiter gespart werden, Lagerkapazität für vorgefertigte Aderlängen braucht nicht bereitgestellt zu werden.

Je nach verwendetem Leitmaterial kann.es mitunter von Vorteil sein, wenn in Weiterführung des Erfindungsgedankens die mit reversierendem Schlag verseilten Leiterdrähte vor ihrer Isolierung bandiert, d. h. im verseilten Zustand mit einem leitfähigen oder isolierenden Band bewickelt werden. Diese Maßnahme kann auch schon dann sich als zweckmäßig erweisen, wenn der maschinenbedingte Abstand von Versei!vorrichtung und Isolierextruder so groß sein muß, daß die Gefahr eines Aufdrallens der verseilten Einzeldrähte befürchtet werden muß. Können dagegen Versei!vorrichtung und Extruder räumlich so weit aneinander herangeführt werden, daß unmittelbar nach der Verseilung die Isolierung erfolgen kann.werdendie Drähte durch die aufgespritzte plastische Masse, z. B. auf Basis polymerer Werkstoffe, sicher im Verband gehalten.

Wesentlich bei dem.erfindungsgemäßen Verfahren ist ferner, daß die Isolierung der Leiter gleichzeitig erfolgt. Zu diesem Zweck können entsprechend der Anzahl der Adern mehrere parallel geschaltete Einzelextruder verwendet werden. Vorteilhafter, insbesondere auch im Hinblick auf die Steuerung der Gesamtanlage, kann es jedoch mitunter sein, für die gleichzeitige Isolierung aller Adern einen an sich bekannten Extruder mit Mehrfachspritzkopf einzusetzen.

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Eine Qualitätsverbesserung der Adern, insbesondere auch bei Leiterelementen größerer Querschnitte, läßt sich in Durchführung der Erfindung erreichen, wenn die mit reversierendem Schlag verseilten Einzeldrähte der Leiterelemente vor ihrer gleichzeitigen Isolierung verdichtet werden. Hierzu kann beispielsweise vor dem oder den Isolierextrudern jedem Leiterelement ein Ziehnippel oder ein entsprechend wirkendes Rollenpaar zugeordnet sein.

Die Einzeldrähte der Leiterelemente können gleichzeitig alle miteinander verseilt werden, wobei an sich bekannte Versei!vorrichtungen verwendet werden können. Man kann aber auch in Anlehnung an aus der Nachrichtenkabeltechnik für die Verseilung isolierter Adern bekannte Verfahren die einzelnen Drähte des Leiters lagenweise, beispielsweise über einen Kerndraht verseilen.

Eine andere Möglichkeit, die die Gefahr des Aufsei lens vor der Isolierung weiter herabsetzt, die Stabilität des unisolierten Leiters also weiter erhöht, ist in Weiterführung der Erfindung die, die einzelnen Drähte des Leiters jeweils zu Bündeln zusammenzufassen und die Leiterelemente dieser Bündel mit reversierendem Schlag zu verseilen. Diese Bündel werden dann anschließend zur Leiterlitze verseilt, wobei die Verseilung zur Leiterlitze mit ebenfalls reversierendem Schlag erfolgt.

Die Erfindung sei- an Hand des in der Fig. als Ausführungsbeispiel dargestellten Verfahrens zur Herstellung von mehradrigen Starkstromleitungen näher

erläutert.

Von nicht dargestellten, raumfest gelagerten Vorräten werden die Einzeldrähte 1 jeder Ader einer an sich bekannten, z. B. aus einer rotierenden Lochscheibe bestehenden, Verseilvorrichtung 2 zugeführt und dort mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung zu den Leiterelementen 3 verseilt. Diese Leiterelemente, hier beispielsweise vier, werden dem Vierfach-Extruder 4 zugeführt und dort mit der Isolierung versehen, so daß sich die isolierte Ader 5 ergibt. Nach Durchlaufen einer gegebenenfalls nachgeschalteten, jedoch nicht dargestellten- Kühlrinne werden diese Adern 5 nunmehr in bekannter Weise ebenfalls nach einer Art einer SZ-Verseilung

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mittels der schematisch angedeuteten Vorrichtung 6 verseilt und die so hergestellte Seele dann dem Innenmantel extruder 7 und schließlich denrÄußerrmantelextruder 8 zugeführt. Nach Durchlaufen der Kühlrinne 9-wird dann die fertige Leitung TO auf die raumfest gelagerte Aufwickeltrommel 11 aufgewickelt. Von-der Zuführung der blanken Leiterelemente an bis zum Aufwickeln des Endproduktes werden nur geringe Massen bewegt, was zu hohen möglichen Fertigungsgeschwindigkeiten führt. Bisher notwendige Auf- und Abwiekelvorgänge im Herstellungsablauf sind vermieden.

Für die SZ-Verseilung selbst können beliebige bekannte Verfahren und Einrichtungen verwendet werden. Als besonders vorteilhaft für die SZ-Verseilung der blanken, d. h. unisolierten, Leiterdrähte, hat sich jedoch eine aus der Nachrichtenkabeltechnik bekannte Vorrichtung erwiesen (DOS 2 411 15t bzw. DE-PS 2 615 275). Diese besteht im wesentlichen aus einer feststehenden Föhrungsscheibe und einer drehbar gelagerten, angetriebenen Lochscheibe, ■j 15 wobei zwischen beiden ein Rohr mit glatter Oberfläche angeordnet ist. Ist» wie weiter vorgesehen, dieses Rohr von einem weiteren konzentrischen Rohr umgeben, dessen Innendurchmesser so groß ist, daß die Löcher in der Lochseheibe und damit auch die entsprechenden Bohrungen der Führungsscheibe innerhalb dieses Außenrohres liegen, und ist ferner an der Lochscheibe > 20 ein diese rundum umgebender Lochkranz angebracht, durch dessen Löcher V| der außerhalb des Außenrohres verlaufende Teil der durch entsprechende V Bohrungen der Führungsscheibe geführten Verseilelemente hindurchführbar pi ist, dann lassen sich hiermit die Einzeldrähte der Leiter in zwei Lagen \; übereinander mit wechselnder Schlagrichtung in beiden Lagen verseilen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese bestimmte Art der SZ-Verseilung beschränkt. Je nach Art und Querschnitt der Leiterelemente können auch andere bekannte Verfahren und Vorrichtungen Verwendung finden.

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Claims

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesel1 schaft 14. Juli 1980 1-1760 Patentansprüche

1. Mehradriges elektrisches Energiekabel oder Leitung, insbesondere für Niederspannung, dessen isolierte Adern mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung (SZ) verseilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten Adern aus mehrdrähtigen Leitern (Litzen) bestehen, deren Einzeldrähte ebenfalls mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung verseilt sind.

2. Kabel oder Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung unmittelbar über den Litzenleitern aufgebracht ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kabels oder einer Leitung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verseilung der Adern und das Aufbringen der weiteren Schichten bis zur abschließenden Ummantelung in einem kontinuierlichen Arbeitsgang erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Arbeitsprozeß vorgeschaltet ist die Verseilung der von raumfest gelagerten Vorräten abgezogenen Einzeldrähte der Leiter, die nach Art einer SZ-Verseilung verseilt und unmittelbar anschließend einem Extruder zum gleichzeitigen Aufbringen der Isolierung aller Adern zugeführt werden, daß nach der Isolierung in einer anschlie-

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ßendeh Arbeitsstufe aber im gleichen Arbeitsgang die SZ-Verseilung der isolierten Adern erfolgt und daß schließlich, ggf. unter Aufbringung eines rundenden Innenmantels oder einer Bewicklung, der Außenmantel aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit reversierendem Schlag verseilten Leiterdrähte vor ihrer Isolierung bandiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitige Isolierung aller Adern in einem Extruder mit Mehrfachspritzkopf erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit reversierendem Schlag verseilten Einzeldrähte der Leiter vor ihrer gleichzeitigen Isolierung verdichtet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Drähte des Leiters lagenweise, beispielsweise über einem Kerndraht, verseilt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Drähte des Leiters jeweils in Bündeln zusammengefaßt und die Leiterelemente dieser Bündel mit reversierendem Schlag verseilt werden und daß diese Bündel anschließend zur Leiterlitze verseilt werden, wobei die Verseilung zur Leiterlitze mit ebenfalls reversierendem Schlag erfolgt.

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