DE3205197A1 - Kabelbewehrung - Google Patents

Description

Anmelder: Cableeraft,Inc., 4401 S. Orchard Street,Tacoraa, WA 98466,

• USA

Kabelbewehrung

Die Erfindung betrifft eine flexible rohrförmige Kabelbewehrung, die aus einer wendeiförmigen Anordnung von Drähten besteht, die durch eine Haltewendel umgeben sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kabelbewehrung.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von derartigen auf Zug und Druck beanspruchbaren flexiblen Kabelbewehrungen bekannt (US-PS 3 990 321), bei denen Flachdraht von einer Anzahl von Drahtrollen durch einen Werkzeugkopf abgezogen wird, um die Flachdrähte mit ihren Seitenkanten aneinander anstoßend um einen zylindrischen Anformdorn anzuordnen. Von dem Werkzeugkopf werden die Drähte entlang dem Anformdorn durch eine die Drahtanordnung umgebende Anformmatrize abgezogen. Beim Andrücken gegen den Anformdorn werden die Flachdrähte um den Anformdorn angedrückt und zu einer keilförmigen Querschnittsform verformt. Die Flachdrähte werden mit einer Drehbewegung zugeführt, um eine wendeiförmige Anordnung der Drähte mit einer verhältnismäßig hohen Steigung zu verursachen. Entlang dem Außenumfang wird dann eine Haltewendel mit einer im Vergleich dazu geringen Steigung in entgegengesetzter Richtung angeordnet. Mit einer derartigen Anordnung der Flachdrähte wird die Ausbildung einer glatten Innenfläche bezweckt und durch eine Gleitbewegung der aneinander anliegenden Flachdrähte soll eine ausreichende Flexibilität der Kabelbewehrung erzielt werden .

Praktische Erfahrungen mit derartigen Kabelbewehrungen haben jedoch gezeigt, daß der Flachdraht verhältnismäßig breit und dünn sein muß, und daß insbesondere die Schwierigkeit besteht, daß die Drähte in der Nähe der Biegeebene herausfedern und gegebenenfalls deformiert werden können, so daß die Ausbildung einer glatten Flache der rohrförmigen Kabelbewehrung nicht ohne weiteres möglich ist. Bei derartigen Deformationen können die Flachdrähte innenliegende Kanten aufweisen, durch die das davon umgebene innere Kabelelement blankgescheuert oder sonstwie beschädigt werden kann oder daß Abstandshalter erforderlich sind', die jedoch ebenfalls beschädigt werden können. Durch die Umfangsbreite in der Biegeebene wird auch die Biegesteifigkeit, der Kabelbewehrung etwas erhöht, was an sich nicht wünschenswert ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kabelbewehrung der eingangs genannten Art unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß die Innenfläche der rohrförmigen Kabelbewehrung auch bei Verbiegungen und Belastungen möglichst glatt bleibt und daß eine verbesserte Flexibilität bei gegebener Wandstärke und eine gute Festigkeit gegen Druck- und Zugbeanspruchungen erzielbar sind. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kabelbewehrung angegeben werden, das möglichst einfach und kostensparend durchführbar ist und insbesondere die Verwendung von Runddraht für die rohrförmige Kabelbewehrung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 beziehungsweise 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine derartige Kabelbewehrung kann deshalb aus Runddraht hergestellt werden, so daß bei Verwendung einer größeren Anzahl von Runddrähten im Gegensatz zu bisher verwandten Flachdrähten eine glattere Innenfläche unter Verringerung der Herstellungskosten erzielt werden kann, da Kunddrähte wesentlich billiger als Flachdrähte sind. Die Zuführung von Runddrähten erfördert keine besondere Orientierung im Gegensatz zu Flachdrähten, bei denen eine Verdrillungen vermeidende Zuführeinrichtung erforderlich ist. Außerdem können Runddrähte zu einem angenähert quadratischen Querschnitt verformt werden. Insbesondere ist eine Kabelbewehrung aus Runddrähten bei gegebener

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Wandstärke und gegebenem Durchmesser der Bewehrung flexibler als eine Kabelbewehrung aus Flachdrähten und beim Anformen der Drähte ergibt sich eine wesentlich glattere Ausbildung der Innenfläche als dies beim Anformen von Banddrähten der Fall ist. Deshalb kann mit derartigen Kabelbewehrungen eine höhere Lebensdauer des Kabels erzielt werden, weil eine geringere Abnutzung des inneren Kabelelements bei mechanischen Beanspruchungen auftritt, was insbesondere bei Kabeln von Bedeutung ist, die häufig in einem umgebogenen Zustand benutzt werden. Während es früher erforderlich war, relativ breite Flachdrähte zu verwenden, um ein Zusammendrücken der Bewehrung in radialer Richtung nach Möglichkeit zu verhindern, kann durch die Herstellung einer Kabelbewehrung mit einer größeren Anzahl von Runddrähten ein radiales Zusammendrücken weitgehender vermieden werden, weil die sich ergebenden Winkel der keilförmigen Ausbildung der Drähte eine größere Widerstandsfähigkeit gegen derartige Deformationen bewirken.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Herstellung einer Kabelbewehrung gemäß der Erfindung, sowie von Querschnittsformen entsprechend den Linien A-A bis E-E; und

Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer mit der Vorrichtung in Fig. 1 hergestellten Kabelbewehrung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung enthält Drahtrollen 10 aus·Runddraht W. Beispielsweise können 16 Drahtrollen 10 in einer ringförmigen Anordnung jeweils auf Stützen 12 an einem rotierenden Träger 14 angeordnet sein. Der Träger 14 dreht sich um eine zentrale Achse X-X und die Drahtrollen 10 sind in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Der Träger 14 wird über ein Untersetzungsgetriebe 16 mit einer Drehzahl angetrieben, die durch die Lineargeschwindigkeit bestimmt wird, mit der die Runddrähte W von den Drahtrollen 10 abgezogen werden'. Dieses Verhältnis bestimmt die. Steigung der wendeiförmigen Anordnung der Drähte in der rohrförmigen Kabelbewehrung.

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Die Runddrähte W werden in einen Werkzeugkopf 18 eingezogen, der im wesentlichen wie bekannte Werkzeugköpfe der eingangs genannten Art ausgebildet sein kann. Koaxial mit der Achse X-X ist ebenfalls in an sich bekannter Weise ein stangenförmiger zylindrischer Anformdorn 20 angeordnet. Der Anformdorn besteht aus ge-· härtetem Material und besitzt eine sehr genau geschliffene Umfangsflache, deren Durchmesser gleich dem Innendurchmesser der herzustellenden rohrförmigen Kabelbewehrung ist. Der Anformdorn ist an einer Stützfläche 22 befestigt. Vor dem Eintritt in den Werkzeugkopf 18 ist eine Querschnittsform entsprechend der Linie A-A vorhanden. Nach dem Durchtritt durch den Werkzeugkopf 18 ergibt sich die Querschnitts form B-B, bei der die Runddrähte eng gebündelt um den Anformdorn 20 aneinander anliegen und gleitend auf der Oberfläche des Anforndorns 20 angeordnet sind. Wegen der verhältnismäßig langsamen . Drehung des Trägers 14 ergibt sich eine leicht wendeiförmige Anordnung der Runddrähte.

Aus dem Werkzeugkopf 18 werden die Runddrähte entlang dem Anformdorn 20 durch eine rotierende Anformeinrichtung 2 4 hindurchgezogen. In der Anformeinrichtung 2 4 werden die Runddrähte derart verformt, daß sie einen angenähert quadratischen Querschnitt bösitzen, jedoch leicht bogenförmig und keilförmig ausgebildet sind. Wegen des ausgeübten Anformdrucks liegen die Drähte mit sich in radialer Richtung erstreckenden ebenen Seitenflächen aneinander an, während die Innenflächen entsprechend dem Umfang des Anformdorns 20 gewölbt sind, und die außenliegenden Außenflächen zumindest angenähert den gleichen Grundradius aufweisen. Vorteilhafterweise ergibt sich jedoch eine abgerundete Ausbildung der Seitenkanten der zu einem angenähert quadratischen Querschnitt verformten Drähte, wie aus dem Querschnitt C-C ersichtlich ist..

Anschließend werden die rohrförmig angeordneten und deformierten Drähte durch eine Station 26 gezogen, in der sie zur Ausbildung einer Haltewendel Y mit einem Runddraht umwickelt werden. Der Runddraht wird mit einer Zugspannung und derart aufgewickelt,daß sich eine Steigung der Haltewendel ergibt, die klein im Vergleich zu der Steigung der Drähte W und entgegengesetzt zu deren Steigung ist. Vorzugsweise beträgt die Steigung der Haltewendel das' Ein- bis Zweifache des Durchmessers der rohrförmigen- Kabelbewehrung aus den Drähten W. Die Station 26 wird über ein Getriebe

28 angetrieben, das in an sich bekannter Weise synchron mit dem Getriebe 16·angetrieben wird. Durch die Spannung des Drahts beim Aufwickeln der Haltewendel werden die Drähte W gegen den Anformdorn angedrückt, so daß sich eine glatte Ausbildung der Innenwand der Bewehrung ergibt.

Hinter der Station 26 ergibt sich die Querschnittsform D-D.Hinter der Station 26 ist eine weitere rotierende Anfoxmeinrichtung 30 vorgesehen, durch die ein leichter Anformdruck ausgeübt wird,der ausreicht, daß die Haltewendel gleichförmig an der Außenfläche der Drähte der Kabelbewehrung angreift, um eine gleichförmige mechanische Stabilität entlang der Länge der Kabelbewehrung ohne eine zu starke Verringerung der Flexibilität zu erzielen. Die fertiggestellte rohrförmige Kabelbewehrung kann entsprechend gewünschten Längen abgeschnitten werden und in üblicher Weise mit Fittings versehen werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, hat der Anformdorn eine Länge M und endet hinter der Anformeinrichtung 30. Deshalb ergibt sich entlang der Linie E-E die darunter dargestellte Querschnitts form der Kabelbewehrung. Um die Kabelbewehrung durch die Anformvorrichtung hindurchzuziehen und von den Drahtrollen abzuziehen, findet eine an sich bekannte Zugeinrichtung 32 Verwendung, die an der Kabelbewehrung angreift und hinter der eine ebenfalls angetriebene Aufwickelrolle 34 angeordnet ist. Diese beiden Einheiten ' werden über ein Getriebe 36 synchron angetrieben. Für die Getriebe 16,28 und 36 ist vorzugsweise ein gemeinsamer Antrieb in Form eines Elektromotors 38 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt eine fertiggestellte Kabelbewehrung, die von einer am rechten Ende dargestellten Umhüllung aus Kunststoff umgeben sein kann, der beispielsweise auf die rohrförmige Kabelbewehrung extrudiert oder aufgeschrumpft werden kann, um diese eng zu umgeben, um einen Korrosionsschutz und eine weitere Stabilität ohne wesentliche Beeinträchtigung der Flexibilität zu ermöglichen. Wie bereits erwähnt wurde, sind die Kanten der deformierten Runddrähte leicht abgerundet. Dies wird dadurch erreicht, daß der Anformdruck in der ersten Anforneinrichtung 24 geeignet begrenzt wird. Das Abrunden der Kanten der Drähte ist insbesondere entlang der Innenfläche der Bewehrung vorteilhaft, und wird durch die

anfängliche Verwendung von Runddrähten vermieden, weil dann praktisch keine Gratbildung oder Ausbildung von scharfen Kanten durch den Anformdruck verursacht wird, so daß auch bei Deformationen der Bewehrung erreicht werden kann, daß das innere Kabelelement nicht, abgenutzt oder sonstwie beschädigt wird, was insbesondere beim Verbiegen des Kabels und bei gleitenden Verschiebungen des inneren Kabelelements auftreten kann.

Durch die Erfindung wurde deshalb eine Kabelbewehrung geschaffen, die aus billigem Runddraht hergestellt werden kann. Die angeformten Runddrähte weisen einen angenähert quadratischen Querschnitt auf, weil eine verhältnismäßig große Anzahl von Runddrähten verwandt wird. Trotzdem ergibt sich eine ausreichende keilförmige Ausbildung der aneinanderlxegenden Seitenkanten der Drähte, die einem Zusammendrücken in radialer Richtung.durch die von der Haltewendel ausgeübten radialen Kräfte entgegenwirkt, ebenso bei der Benutzung auftretenden radialen Kräften. Ferner (Mrgi.bt sich eine verbesserte BiegefIpxib.i lität im Vergleich zu bekannten Bewehrungen aus einer verhältnismäßig geringen Anzahl von wesentlich breiteren deformierten Flachdrähten. Ferner ist die Gefahr verringert, daß die einzelnen Drähte durch Verdrillen bei Verbiegungen der Kabelbewehrung verdrillt werden und mit Kanten in inneren Kabelelementen in Eingriff gelangen, wodurch ein verhältnismäßig starker Reibungskontakt bei Relativbewegungen der Bewehrung im Vergleich mit inneren Kabelelementen verursacht werden könnte. Eine Abnutzungsgefahr wird dadurch weiter verringert, daß die Innenkanten der aus Runddraht deformierten Drähte bei der Herstellung ausreichend abgerundet ausgebildet werden können.

Claims (9)

1. Flexible rohrförmige Kabelbewehrung, die aus einer wendelformigen Anordnung von Drähten mit einer rechteckförmigen Querschnitts form besteht, die durch eine Haltewendel umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitts form der Drähte(W)der rohrförmigen Kabelbewehrung angenähert quadratisch ist.
2. 2. Kabelbewehrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte derart aus Runddrähten angeformt sind, daß zumindest die Innenkanten der Drähte leicht abgerundet sind.
3. 3. Kabelbewehrung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zei chnet, daß die Seitenflächen der Drähte leicht wendelförmig zu der Achse der Kabelbewehrung angeordnet sind, und daß die Haltewendel (Y) eine entgegengesetzte Steigung aufweist.
4. 4. Kabelbewehrung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ze i chne t, daß die Haltewendel aus Runddraht zu einer rechteckförmigen Querschnitts form angeformt ist.
5. 5. Kabelbewehrung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Außenfläche der Haltewendel und der Drähte eine radiale Kräfte ausübende Kunststoffhülse aufgeschrumpft ist. .
6. 6. Verfahren zur Herstellung einer Kabelbewehrung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Runddrähte um einen zylindrischen Aufwickeldorn aneinander anliegend leicht wendelförmig aufgewickelt und zu einer angenähert quadratischen Querschnittsform mit im wesentlichen ebenen, in radialer Richtung verlaufenden Seitenflächen aneinander anliegend angeformt werden, bevor sie mit einer Haltewendel umwickelt werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein derartiger Anformdruck auf die Runddrähte ausgeübt wird, daß nach deren Verformung zu einem angenähert quadratischen Querschnitt zumindest deren Innenkanten abgerundet bleiben.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewendel mit einer Steigung aufgewickelt wird, die größer und entgegengesetzt der Steigung der Drähte ist.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8,dadurch gekennzeichnet, daß ein Runddraht als Haltewendel aufgewickelt und zu einer rechteckförmigen Querschnitts form deformiert wird.