DE3902860A1 - Verfahren zur rationalisierung des fertigungs- und pruefungsablaufes von elektrischen kabeln - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Rationalisierung des Fertigungs- und Prüfungsablaufes von elektrischen Kabeln, die mindestens nach dem letzten Arbeitsschritt aufgewickelt und im aufgewickelten Zustand einer Spannungssprüfung unterzogen werden.

In einem diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Fertigungsablauf hergestellte Produkte müssen vor der Auslieferung hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit und Einsatzbereitschaft überprüft werden. Dies gilt selbstverständlich auch für elektrische Kabel und Leitungen, bei denen u.a. die den oder die Leiter umgebende Isolierung einer Spannungsprüfung unterzogen werden muß. Je nach der Betriebsspannung, für die das betreffende Kabel ausgelegt ist, erfolgt die Spannungsprüfung entweder in einem gesonderten, nach außen abgeschirmten Raum oder in in sogenannten Prüfboxen, die der Fertigungsstätte unmittelbar zugeordnet sind. In dem Bestreben, Personal einzusparen und den Fertigungsablauf immer mehr zu automatisieren und alle Arbeitsschritte in einem kontinuierlichen Arbeitsprozeß zusammenzuführen, bedeutet, insbesondere bei Kabeln und Leitungen für den Niederspannungsbereich, d. h. für Nennspannungen unter oder höchstens gleich 1 kV, die an die abschließende Fertigung sich anschließende Prüfung der jeweiligen Kabellänge einen zusätzlichen, den kontinuierlich ablaufenden Fertigungsprozeß störenden Aufwand. Das insbesondere deshalb weil die auf Trommeln oder Spulen aufgewickelten Kabellängen der Aufwickelvorrichtung entnommen und zu den sogenannten Spannungsboxen transportiert werden müssen. Zwar hat man bereits Rationalisierungsmaßnahmen insoweit getroffen, als aus der Fertigungsstraße oder Linie auslaufende Kabel abwechselnd in jeweils zwei der Fertigungslinie zugeordnete Wickelvorrichtungen eingeführt und dort aufgetrommelt werden können. Das bedeutet, daß während des Aufwickelns der gerade gefertigten Kabellänge die bereits fertige und aufgetrommelte Kabellänge der erforderlichen Spannungsprüfung unterzogen wird. Aber auch diese, bereits allgemein praktizierte Maßnahme stört noch immer den Fertigungsablauf, wobei zusätzlich Gefahr besteht, daß beim Transport der jeweiligen Kabellänge zu der Prüfeinrichtung durch mechanische Einflüße von außen Beschädigungen an der gerade extrudierten Isolierung oder dem Kabelmantel auftreten können.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, die Übergangsstelle von der Fertigung zum Prüffeld in einem kontinuierlichen Arbeitsprozeß zu integrieren.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Spannungsprüfung an dem aufgewickelten Kabel noch innerhalb der Fertigungslinie erfolgt. Alle vorgesehenen Prüfungen am Kabel, z.B. die Entnahme eines Musters um den Aufbau des Kabels selbst zu prüfen, eine Widerstands- Meter-Messung einschließlich der abschließenden Verkappung durchzuführen, sowie die eingangs erwähnte Spannungsprüfung an dem Kabel sind so auf einfachem Wege möglich. Damit ist sichergestellt, daß das Kabel im auslieferungsfähigen Zustand die Fertigungslinie verläßt, ein Wechsel des Herstellungsortes ist nicht mehr erforderlich. Die Erfindung ist für beliebige Mantel- oder Aderextrusionsanlagen mit anschließender Zwischen- bzw. Endprüfung anwendbar. Wegen der in einer Fertigungsstraße aber kaum zu realisierenden Glimmentladungs- oder Stoßspannungsprüfung wird die Erfindung im wesentlichen auf solche Kabel und Leitungen eingeschränkt sein, die im sogenannten Niederspannungsbereich eingesetzt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung hat sich eine Vorrichtung als zweckmäßig erwiesen, bei der die jeweilige Kabellänge auf eine in einer Wickelvorrichtung gelagerte Trommel oder Spule aufgewickelt ist und die Wickelvorrichtung gleichzeitig als Prüfstation dient. Je nach dem vorhandenen Maschinenpark oder den gegebenen Räumlichkeiten, die die installierte Fertigungseinrichtung beansprucht, kann die Prüfstation unterschiedlich verwirklicht sein. So kann z.B. die Wickelvorrichtung einschließlich der die Kabellänge tragenden Trommel oder Spule von einer Spannungs-Prüfhaube überdeckbar sein. Man kann in Durchführung der Erfindung aber auch so vorgehen, daß die Spannungs-Prüfhaube, die die notwendigen Anschlüsse und ggf. auch Spannungsspeiseaggegate enthält, neben den Wickelvorrichtungen der Fertigungslinie bewegbar gelagert ist und nach dem Aufwickeln einer Kabellänge von der Seite her über die jeweilige Wickelvorrichtung gefahren wird. Eine andere, erfindungsgemäße Möglichkeit ist die, daß die Spannungs-Prüfhaube von oben her über die Wickelvorrichtung gestülpt wird. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil eine solche Prüfstation vorgegebenen engen räumlichen Verhältnissen Rechnung tragen kann.

Wie bereits ausgeführt, sind moderne Fertigungseinrichtungen mit jeweils zwei Wickelvorrichtungen ausgerüstet, die wechselweise mit der gefertigten Kabellänge beschickt werden. Für diese Fälle kann man vorteilhaft den beiden Wickelvorrichtungen jeweils eine einzige Spannungs-Prüfhaube zuordnen, die entweder seitlich neben den Wickelvorrichtungen oder auch zwischen diesen angeordnet ist und nach Fertigstellung einer Kabellänge jeweils über die diese Kabellänge enthaltende Wickelvorrichtung geschoben wird. In dem anderen Fall, daß die Spannungs-Prüfhaube von oben her über die Wickelvorrichtung gestülpt werden kann, kann durch eine geeignete Verfahrvorrichtung oberhalb der Wickelvorrichtungen jeweils die eine oder andere der beiden Wickelvorrichtungen von der Spannungs-Prüfhaube überdeckt werden.

Ist ausreichend Raum vorhanden, kann man selbstverständlich auch so vorgehen, daß jeder Wickelvorrichtung eine gesonderte Spannungs-Prüfhaube zugeordnet ist. Diese Maßnahme, jeder Wickelvorrichtung eine Spannungsprüfvorrichtung zuzuordnen, hat insbesondere dann seine Vorteile, wenn die Wickelvorrichtung selbst mit Mitteln zur Spannungsprüfung der aufgewickelten Kabellänge ausgerüstet ist. Die Wickelvorrichtung enthält also die für die Spannungsprüfung notwendigen Anschlußmöglichkeiten, Meßgeräte oder Prüftransformatoren, wobei es oft auch zweckmäßig sein kann, wenn die gegebenenfalls in doppelter Ausführung vorhandenen Spannungsprüfeinrichtungen von einem gemeinsamen Prüftransformator gespeist werden.

Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Fertigungslinien für elektrische Niederspannungskabel näher erläutert.

Nach der Fig. 1, als einer Ausführungsform der Erfindung, werden beispielsweise die von nicht dargestellten Vorräten abgezogenen Adern 1 mit einer vernetzten oder unvernetzten Isolierung der Verseilvorrichtung 2 zugeführt. In dieser Verseilvorrichtung 2 werden alle Adern 1 miteinander zur Kabelseele 3 verseilt, wobei der Verseilvorgang z.B. mit wechselnder Drehrichtung der Verseilvorrichtung abläuft, so daß sich die sogenannten sz-Verseilung ergibt. Die Kabelseele 3 wird anschließend dem Extruder 4 zugeführt, mit dessen Hilfe ein sogenannter Innenmantel aufgebracht wird der im wesentlichen zum Ausfüllen der Zwickel im Verseilverband und damit zur Rundung der Seele dient. Mit Hilfe des anschließenden Extruders 5 wird der Außenmantel dieses Kabels aufgebracht, bevor das entsprechend gekühlte Kabel der Aufwickelvorrichtung 6 zugeführt und auf die Kabeltrommel 7 aufgewickelt wird. Die Aufwickelvorrichtung ist zweifach vorhanden, so daß nach dem Füllen der Kabeltrommel 7 die weitere Kabellänge einer Kabeltrommel 8 der Aufwickelvorrichtung 9 zugeführt werden kann. Somit ist ein stetiger Wechsel möglich.

Nach Beendigung des Aufwickelvorganges an der Aufwickelvorrichtung 6 werden von dieser Kabellänge die zur Prüfung notwendigen Proben abgeschnitten und anschließend an dieser Kabellänge die vorgeschriebene Spannungsprüfung vorgenommen. Hierzu wird, wie in der Fig. 1 dargestellt, die sogenannte Spannungsprüfhaube 10, die z.B. oberhalb der beiden Aufwickelvorrichtungen 6 und 9 gelagert ist, auf die gerade gefüllte Wickelvorrichtung 6 gestülpt und nach Anschluß der Kabelenden an die hierfür vorgesehenen Anschlußklemmen, Anschlußstecker und dergleichen, die erforderliche Prüfung vorgenommen. Ist der Prüfvorgang abgeschlossen, wird die Spannungs- Prüfhaube 10 nach oben von der Aufwickelvorrichtung 6 entfernt und, sofern die Aufwickeltrommel 8 mit der nächsten Kabellänge gefüllt ist, von oben über die Aufwickelvorrichtung 9 gestülpt. Der Prüfungsvorgang kann dann in gleicher Weise wie beschrieben ablaufen. In der Zwischenzeit wird die Trommel 7 aus der Aufwickelvorrichtung 6 entfernt und, da die Spannungsprüfung und auch die anderen Prüfungen bereits erledigt sind, unmittelbar dem Versand zugeführt.

Die hiermit erzielte Kosteneinsparung durch Rationalisierung des Fertigungs-Prüfablaufes läßt sich aber auch in der in Fig. 2 beschriebenen Weise durchführen. Die z.B. mit vernetzten Werkstoffen isolierten Adern 11, werden der Verseilvorrichtung 12 zugeführt und zweckmäßigerweise ebenfalls durch eine sz- Verseilung zum Bündel oder zur Kabelseele 13 verseilt. Wie bereits in Fig. 1 erläutert werden nun als getrennte Schichten zunächst der Innenmantel mit dem Extruder 14 und unmittelbar anschließend der Außenmantel mit dem Extruder 15 aufgebracht. Das so fertige Kabel wird dann der Aufwickelvorrichtung 16 zugeführt, in der die Aufwickeltrommel 17 gelagert ist. Hat die Aufwickeltrommel 17 die fertiggestellte Kabellänge aufgenommen, wird diese Länge von der kontinuierlich weitergefertigten Kabellänge abgetrennt und die neue Länge der Aufwickelvorrichtung 18 mit der Aufwickeltrommel 19 zugeführt. Die Aufwickelvorrichtungen 19 und 18 enthalten in diesem Fall bereits die für die Spannungsprüfung notwendigen, hier nur schematisch dargestellten Einrichtungen 20 bzw. 21, die der unmittelbaren Prüfung der jeweils aufgewickelten Kabellänge dienen. Sollte es aus Sicherheitsgründen erforderlich sein, während der Spannungsprüfung für einen Berührungsschutz zu sorgen, kann der Berührungsschutzkäfig 22 über die Wickelvorrichtungen 16 oder 18 oder zumindest über die zu prüfenden Aufwickeltrommeln 17 oder 19 geschoben oder gestülpt werden. Wesentlich für diese Ausführungsform ist also, daß jede Wickelvorrichtung 16 bzw. 18 unmittelbar mit den Einrichtungen für die Spannungsprüfung versehen ist. Die Wickelvorrichtungen 16 oder 18, die nebeneinander oder in üblicher Weise hintereinander angeordnet sind, können dann unmittelbar nach der Aufnahme der jeweiligen Kabellänge in der hierfür vorgesehenen Aufwickeltrommel die Spannungsprüfung übernehmen. Ein Herausfahren der gerade gefüllten Kabeltrommel aus der Fertigungslinie ist also nicht mehr erforderlich; jede gefertigte Kabellänge kann in der Fertigungslinie soweit fertiggestellt werden, daß die Kabeltrommel, die dann die Fertigungslinie verläßt, unmittelbar dem Versand zugeführt werden kann.

Claims (10)

1. Verfahren zur Rationalisierung des Fertigungs- und Prüfungsablaufes von elektrischen Kabeln, die mindestens nach dem letzten Arbeitsschritt aufgewickelt und im aufgewickelten Zustand einer Spannungsprüfung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsprüfung an dem aufgewickelten Kabel noch innerhalb der Fertigungslinie erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die jeweilige Kabellänge auf eine in einer Wickelvorrichtung gelagerte Trommel oder Spule aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung gleichzeitig als Prüfstation dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung einschließlich der die Kabellänge tragenden Trommel oder Spule von einer Spannungs-Prüfhaube überdeckbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs-Prüfhaube von oben über die Wickelvorrichtung stülpbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung selbst mit Mitteln zur Spannungsprüfung der aufgewickelten Kabellänge ausgerüstet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung mit Spannungsschutzeinrichtungen ausgerüstet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, bei der am Ausgang der Fertigungslinie jeweils zwei Wickelvorrichtungen vorgesehen sind, die abwechselnd beschickt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Wickelvorrichtungen abwechselnd durch eine Spannungs-Prüfhaube überdeckbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, bei der am Ausgang der Fertigungslinie jeweils zwei Wickelvorrichtungen vorgesehen sind, die abwechselnd beschickt werden dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelvorrichtung eine gesonderte Spannungs-Prüfhaube zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, bei der am Ausgang der Fertigungslinie jeweils zwei Wickelvorrichtungen vorgesehen sind, die abwechselnd beschickt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelvorrichtung Mittel zur Spannungsprüfung der aufgewickelten Kabellänge enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderten Prüfhauben und/oder Prüfeinrichtungen von einem gemeinsamen Prüftransformator gespeist werden.