DE3422803A1

DE3422803A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines mehrdraehtigen leiters eines elektrischen kabels

Info

Publication number: DE3422803A1
Application number: DE19843422803
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8630 Coburg Vogelsberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1985-12-19
Also published as: DE3422803C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines
mehrdrähtigen Leiters eines elektrischen Kabels Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fertigungstechnik für elektrische Kabel und ist bei der Herstellung eines mehrdrähtigen elektrischen Leiters anzuwenden, dessen Einzeldrähte SZ-verseilt und verdichtet sind.
Nach der grundlegenden Entwicklung verschiedener SZ-Verseiltechniken und deren Anwendung bei der Herstellung von bündelverseilten, vieladrigen Nachrichtenkabeln und mehradrigen Starkstromkabeln und -leitungen dringt diese Verseiltechnik in weitere Bereiche der Kabelherstellung ein, beispielsweise in den Bereich der Lagenverseilung. Nach dieser Art der Verseilung werden auch mehrdrähtige elektrische Leiter hergestellt, wie sie vor allem in Starkstromkabeln eingesetzt werden (DE-OS 27 26 172, DE-OS 30 26 999).
Bei der Herstellung für mehrdrähtige Leiter für Starkstromkabel ist es allgemein üblich, den aus runden Einzeldrähten bestehenden Verseilverband zu verdichten.
Hierzu wird das Leiterseil durch ein Verdichtungswerkzeug gezogen, bei dem es sich um einen Ziehnippel oder ein entsprechend wirkendes Rollenpaar handelt. Der Verdichtungsvorgang kann dabei getrennt für die verschiedenen aufeinanderfolgenden Verseillagen erfolgen (Buch Kabel und Leitungsfertigung, VEB-Verlag Technik Berlin, 1976, Seite 188 und 194). Man hat auch schon vorgesehen, SZ-verseilte Leiter zu verdichten (DE-OS 30 26 999). Doch blieb hierbei unberücksichtigt, daß der Verdichtungsvorgang an den Umkehrstellen der Drallrichtung störanfällig ist.
Ausgehend von einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 und von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 3 (DE-OS 30 26 999) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verdichtungsvorgang so auszugestalten, daß an den Drallwechselstellen ein Aufseilen des Leiterseiles unter dem Einfluß der auftretenden Zugkräfte unterbleibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens vorgesehen, daß das SZ-verseilte Leiterseil vor der Verdichtung mit einer Schubkraft beaufschlagt und anschließend knickfrei dem Verdichtungswerkzeug zugeführt wird. Dies wird konstruktiv bei einer entsprechenden Vorrichtung dadurch realisiert, daß zwischen der SZ-Verseileinrichtung und dem Verdichtungswerkzeug eine weitere Abzugeinrichtung angeordnet ist und daß der Abstand zwischen dem letzten Angriffspunkt der weiteren Abzugeinrichtung am Leiterseil und dem ersten Angriffspunkt des Verdichtungswerkzeuges am Leiter seil kleiner ist als die fünffache Schlaglänge des Leiterseiles. Dieser Abstand kann bei genügender Knicksteifigkeit des Leiterseiles ein freier Abstand sein. Man kann in diesem Bereich aber auch ein Rohr anordnen, in dem das Leiterseil geführt wird.
Mit der Maßnahme des Aufbringens von Schubkräften vor dem Eintritt des Leiterseiles in das Verdichtungswerkzeug ist gewährleistet, daß der Verdichtungsvorgang mit so kleinen Zugkräften erfolgt, daß ein Aufseilen des mehrlagigen, in Längsrichtung inhomogen aufgebauten Leiterseiles an den Umkehrstellen der Drallrichtung unterbleibt. Durch die kurze Distanz zwischen der weiteren Abzugeinrichtung und dem nachgeschalteten Verdichtungswerkzeug ist dabei eine knickfreie Führung des Leiterseiles gegeben,-wobei in diesem Bereich die aufgebrachten Schubkräfte nicht größer sein dürfen als die anschließend aufgebrachten Zugkräfte. Dies wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß die weitere Abzug- einrichtung die Arbeitsgeschwindigkeit der gesamten Fertigungslinie bestimmt, die hinter dem Verdichtungswerkzeug auch eine Isolierstraße üblicher Bauart enthalten kann.
Um die durch den Verdichtungsprozeß bedingte Zugbeanspruchung des Leiterseiles im Bereich der Drallwechselstellen in mäßigen Grenzen zu halten, kann es zweckmäßig sein, die Verdichtung in mehreren Stufen mit immer kleiner werdendem Durchmesser des Verdichtungswerkzeuges durchzuführen. Dabei wird also das Leiterseil in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten abwechselnd mit einer Schubkraft beaufschlagt und knickfrei einem Verdichtungswerkzeug zugeführt. Zu diesem Zweck werden mehrere weitere Abzugeinrichtung mit jeweils zugeordnetem Verdichtungswerkzeug und stufenweise zunehmend kleiner werdendem Verdichtungsdurchmesser aufeinanderfolgend angeordnet. Dabei können als weitere Abzugeinrichtungen Raupen-, Scheiben- oder Spannbackenzüge verwendet werden. Gegebenenfalls kann bereits zwischen der SZ-Verseileinrichtung und der ersten weiteren Abzugeinrichtung ein Verdichtungswerkzeug angeordnet sein; beispielsweise kann der letzte Verseilnippel der SZ-Verseileinrichtung als Ziehnippel ausgebildet sein.
Als Verdichtungswerkzeuge kommen die bekannten Ziehnippel oder Rollenverdichter - gegebenenfalls angetrieben - in Betracht. Mit besonderem Vorteil kann die weitere Abzugeinrichtung durch Ausgestaltung als Spannzangenabzug selbst die Funktion eines Verdichtungswerkzeuges übernehmen, welches das Leiterseil möglichst lückenlos umschließt und verdichtet. In diesem Fall dient das nachgeschaltete Verdichtungswerkzeug, beispielsweise ein Ziehnippel, nur zum Kalibrieren, d. h. zum Beseitigen von Ovalitäten oder sonstigen kleinen Geometriestörungen. Dieses Verdichtungswerkzeug kann aber auch aus einem weiteren Spannzangenabzug bestehen, der gegenüber dem ersten Spann- zangenabzug in Umfangsrichtung des Leiterseiles um 90 versetzt angeordnet ist. In diesem Fall ist das Profil der auswechselbaren Spannzangen in üblicher Weise an den Durchmesser des Leiterseiles anzupassen.
Als SZ-Verseileinrichtungen kommen vorzugsweise solche in Betracht, die mit einem Rohrspeicher und einer nachgeschalteten oszillierenden Verseilscheibe arbeiten.
Derartige Rohrspeicher-SZ-Verseilmaschinen sind in letzter Zeit speziell für die Lagenverseilung von Verseilelementen elektrischer und optischer Kabel entwickelt worden (DE-OS 34 03 864).
Vier Ausführungsbeispiele der neuen Vorrichtung zur Herstellung eines mehrdrähtigen elektrischen Leiters sind in den Figuren 1 bis 4 schematisch dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 eine SZ-Verseileinrichtung mit einer nachgeschalteten einfachen Verdichtungseinrichtung, Fig. 2 eine als Spannzangenabzug ausgebildete Verdichtungseinrichtung, Fig. 3 eine zweistufige SZ-Verseileinrichtung mit einer jeder Verseilstufe nachgeschalteten Verdichtungseinrichtung, Fig. 4 eine SZ-Verseileinrichtung mit einer nachgeschalteten mehrfachen Verdichtungseinrichtung und Fig. 5 die Zuordnung eines Führungsrohres für das Leiterseil zu einer Verdichtungseinrichtung.
Gemäß Fig. 1 werden mehrere Kupferdrähte 1 mittels einer SZ-Verseileinrichtung 2 lagenweise zu einem Leiter seil 7 verseilt und mittels einer Abzugeinrichtung 5 abgezogen und auf die Aufwickeleinrichtung 6 aufgewickelt. Zwischen der Abzugeinrichtung 5 und der SZ-Verseileinrichtung 2 ist eine weitere Abzugeinrichtung 3 in Form eines Raupenabzuges angeordnet, der mit kurzem Abstand a das Verdichtungswerkzeug 4 nachgeschaltet ist. Die weitere Abzugeinrichtung 3 steuert dabei die Arbeitsgesschwindigkeit der dargestellten Fertigungslinie, wobei die Abzugeinrichtung 5 über das Steuergerät 20 mit der Abzugeinrichtung 3 derart gekoppelt ist, daß die Zugkräfte im Leiterseil 7 im Bereich zwischen der weiteren Abzugeinrichtung und dem Verdichtungswerkzeug 4 möglichst gering sind.
Gemäß Fig. 2 ist als Verdichtungswerkzeug ein Spannzangenabzug 8 eingesetzt, dessen Spannzangen das Leiterseil möglichst lückenlos umschließen und dabei verdichten. Zur Kalibrierung des verdichteten Leiterseiles ist ein weiterer Spannzangenabzug 9 nachgeschaltet, der jedoch in Umfangsrichtung des Leiterseiles um 90" versetzt angeordnet ist. -Spannzangenabzüge gehören zum bekannten Stand der Technik (DE-OS 22 33 218, DE-OS 26 32 148).
Gemäß Fig. 3 wird ein mehrlagiges Leiterseil 14 aus den Kuferdrähten 1 und weiteren Kupferdrähten 10 mittels einer ersten SZ-Verseilstufe 2 und einer zweiten SZ-Verseilstufe 11 hergestellt. In die SZ-Verseileinrichtung 2 laufen dabei beispielsweise 1 + 6 + 12 Drähte und die SZ-Verseileinrichtung 11 weitere 18 Drähte ein. Zwischen beiden SZ-Verseileinrichtungen ist zur Verdichtung der ersten und zweiten Verseillage die Abzugeinrichtung 3 mit dem nachgeschalteten Verdichtungswerkzeug 4 angeordnet, während zur Verdichtung der dritten Verseillage der SZ-Verseileinrichtung 11 die Abzugeinrichtung 12 mit dem Verdichtungswerkzeug 13 nachgeschaltet ist. Zur Steuerung der Abzugsgeschwindigkeiten und Abzugskräfte der Abzugeinrichtungen 3 und 12 sowie der nachfolgenden Abzugeinrichtung 5 ist das Steuergerät 21 vorgesehen.
Gemäß Fig. 4 sind der SZ-Verseileinrichtung 2 drei Verdichtungseinrichtungen nachgeschaltet, die jeweils aus einer Abzugeinrichtung 3 mit einem in kurzer Distanz nachgeschalteten Verdichtungswerkzeug 4 bzw. 15 bzw. 16 bestehen. Dabei sind die Durchmesser der Verdichtungswerkzeuge stufenweise zunehmend kleiner gewählt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei einem größeren Verdichtungsgrad im jeweiligen Verdichtungswerkzeug nur geringe Zugkräfte im Bereich der Umkehr stellen der Drallrichtung im Leiterseil 7 zum Tragen kommen, so daß - wie bei allen Ausführungsbeispielen - der Verdichtungsprozeß auch im Bereich der Umkehrstellen der Drallrichtung störungsfrei verläuft.
Gemäß Fig. 5 ist der Abstand a zwischen der Abzugeinrichtung 3 und dem Verdichtungswerkzeug 4 mit einem Führungsrohr 17 überbrückt, das dicht am Leiterseil 7 anliegt. Damit wird ein Ausknicken des Leiterseiles - vor allem bei kleinen Seildurchmessern - verhindert. Der Abstand "a" beträgt dabei etwa das Dreifache der Schlaglänge des Leiterseiles, höchstens jedoch das Fünffache.
11 Ansprüche 5 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines mehrdrähtigen elektrischen Leiters, bei dem die Einzeldrähte abgezogen und lagenweise SZ-verseilt und das aus den Einzeldrähten gebildete, SZ-verseilte Leiterseil verdichtet und nachfolgend abgezogen und aufgewickelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das SZ-verseilte Leiterseil vor der Verdichtung mit einer Schubkraft beaufschlagt und anschließend knickfrei dem Verdichtungswerkzeug zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Leiterseil in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten abwechselnd mit einer Schubkraft beaufschlagt und knickfrei einem Verdichtungswerkzeug zugeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer SZ-Verseileinrichtung mit einem nachgeschalteten Verdichtungswerkzeug und einer nachfolgend angeordneten Abzug- und Aufwickeleinrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen der SZ-Verseileinrichtung (2) und dem Verdichtungswerkzeug (4) eine weitere Abzugeinrichtung (3) angeordnet ist und daß der Abstand (a) zwischen dem letzten Angriffspunkt der weiteren Abzugeinrichtung am Leiterseil (7) und dem ersten Angriffspunkt des Verdichtungswerkzeuges am Leiterseil kleiner ist als die fünffache Schlaglänge des Leiterseils.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abzugeinrichtung (3) als Spannzangenabzug (8) ausgebildet ist, der das Leiterseil möglichst lückenlos umschließt und verdichtet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das nachgeschaltete Verdichtungswerkzeug aus einem weiteren Spannzangenabzug (9) besteht, der gegenüber dem ersten Spannzangenabzug in Umfangsrichtung des Leiterseiles um 90 versetzt angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß mehrere weitere Abzugeinrichtungen (3) mit zugeordnetem Verdichtungswerkzeug (4, 15, 16) mit stufenweise zunehmend kleiner werdendem Verdichtungsdurchmesser aufeinander folgend angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, da dur c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bereits zwischen der SZ-Verseileinrichtung und der ersten weiteren Abzugeinrichtung ein Verdichtungswerkzeug angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der letzte Verseilnippel der SZ-Verseileinrichtung (2) als Ziehnippel ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer mehrstufigen SZ-Verseileinrichtung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß jeweils eine weitere Abzugeinrichtung (3) mit nachgeschaltetem Verdichtungswerkzeug (4) zwischen zwei aufeinander folgenden Verseilstufen (2, 11) der SZ-Verseileinrichtung angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansporüche 3 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen einer weiteren Abzugeinrichtung und dem jeweils nachgeschalteten Verdichtungswerkzeug ein Rohr (17) zur Führung des Leiterseiles angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die SZ-Verseileinrichtung aus einer oder mehreren gestaffelt angeordneten Rohrspeicher-SZ-Verseilvorrichtungen besteht.