DE603391C - Verfahren zur Herstellung der Isolation an den Enden elektrischer Kabel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Isolation an den Enden elektrischer Kabel und Leitungen, die mit einer Hülle aus Isolierstoff versehen sind.

Es ist bereits bekannt, solche Isolierungen dadurch herzustellen, daß man gleichzeitig mehrere nebeneinander angeordnete, verhältnismäßig schmale Isolierbänder um die Kabelenden aufwickelt. Die Aufwicklung erfolgtdabei in Schraubenlinien, und zwar dergestalt, daß die verschiedenen Lagen ein und desselben Bandes im Sinne der Kabelachse gegeneinander versetzt sind. Weiterhin werden für . diesen Zweck Aufwickelmaschinen benutzt, und zwar bestehen diese im wesentlichen aus einem festen Gestell zur Aufnahme der zu isolierenden Kabelenden, einem auf diesem Gestell aufgebauten, um das Kabel drehbaren Rahmen und aus mehreren auf diesem Rahmen angeordneten und längs des Kabels verstellbaren Vorrichtungen, deren Längsbewegung mit der Drehung des Rahmens verbunden ist. Diese Vorrichtungen dienen als Träger für Rollen, auf denen die Isolierbänder aufgerollt sind, die sich während der Drehung der eben erwähnten Rahmen schraubenförmig auf das Kabel aufwickeln.
Bei dem Eifindungsgegenstand handelt es sich um ein Isolierverfahren der vorstehend erwähnten Art, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß gleichzeitig zwei Umwicklungen hergestellt werden, deren Gänge entgegengesetzt sind und die sich einander überlagern.

Bei der nach diesem Verfahren hergestellten Isolierung überkreuzen sich also je zwei übereinanderliegende Bandlagen, wodurch die Isolierung eine größere mechanische Festigkeit erhält, als es bei den bekannten Isolierungen der Fall ist, die nur in dem gleichen Sinne um das Kabel gewickelt sind. Weiterhin gestattet dieses Verfahren, unmittelbar kegelige Verstärkungsenden mit vorher bestimmbaren Scheitelwinkeln herzustellen, was nach den bisher bekannten Verfahren, nach denen man die Enden der Ver-Stärkung beschneiden muß, nicht möglich ist.

Gegenstand der Erfindung bildet gleichzeitig eine Vorrichtung zur Herstellung der obenerwähnten Umwicklungen, bei der die Antriebsorgane der längsbeweglichen Rollenträger für die Isolierbänder dergestalt wirken, daß einzelne dieser Träger sich in der einen Richtung und die anderen sich in der entgegengesetzten Richtung verschieben. Im übrigen ist die Aufwickelmaschine auf bekannte Art und Weise aufgebaut, und man kann so z. B. auch das Aufwickel-

verfahren mit der Imprägnierung der Isolation an der Verbindungsstelle verbinden.

In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel zeigen:
Fig. ι einen schematischen senkrechten Längsschnitt durch die Maschine gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i, Fig. 3 einen Teil von Fig. ι in größerem Maßstabe und

ίο Fig. 4 bis 6 schematische Längsschnitte verschiedener Anwendungsweisen der Maschine.

Die in Fig. ι bis 3 dargestellte Vorrichtung weist ein Gestell auf, das aus zwei Böcken 1 mit unteren Schalenhälften 2 besteht, auf denen die oberen Schalenhälften 3 ruhen. Auf den auf diese Weise gebildeten beiden Schalenkränzen sind zwei Scheiben 4 drehbar angeordnet, die gegebenenfalls durch Querstreben verbunden werden und durch beliebige Verbindungsorgane 5 lösbar vereinigt sind. Die Scheiben 4 werden von Hand oder mechanisch auf den Schalenkränzen 2 und 3 entweder durch unmittelbaren Angriff an den Scheiben oder mit Hilfe geeigneter Übertragungsglieder in Drehung versetzt. Die Scheiben 4 können, wie dargestellt, beispielsweise am Umfang gezahnt sein und mit Zahnrädern 6 kämmen, die auf einer in beliebiger Weise in Drehung versetzbaren Welle 7 festsitzen.

Zwischen den Scheiben 4 sind mindestens zwei Zylinder 8 angeordnet, die in der Längsrichtung verstellbar sind, hierbei aber von den Scheiben mitgedreht werden. Die Zylinder können z. B. mit je einem Ende auf einer Spindel 9 mit quadratischem oder sonstwie geartetem Querschnitt gleiten, so daß sie sich um diese Spindel nicht drehen können. Das andere Ende jedes Zylinders 8 schraubt sich dabei auf eine drehbare Gewindespindel 10 auf, die in der Längsrichtung festgelegt ist. Die Drehung dieser Spindel 10, die auch die Längsbewegung der Zylinder 8 hervorruft, kann z. B. mit Hilfe von Zahnrädern 11 bewirkt werden, die mit einem auf den Schalen 2, 3 angeordneten Zahnkranz 12 kämmen. Es können natürlich auch Zwischenräder in beliebiger Zahl vorgesehen sein. Sämtliche Zahnräder sind zweckmäßig leicht auswechselbar angeordnet, um die re-" lative Geschwindigkeit der Längsverstellung der Zylinder 8 mit Bezug auf die Umlaufgeschwindigkeit der Scheiben 4 ändern zu können. Außerdem werden diese Zahnräder dergestalt angetrieben, daß beide Zylinder 8 gleichzeitig sich in Richtung der Achse in entgegengesetztem Sinne (Richtung f₁ und f ₂) zueinander bewegen. Die Drehbewegung der Gewindespindeln 10 kann naturgemäß auch mit Hilfe anderer gleichwertiger Organe erzielt werden, die gegebenenfalls von der Antriebsvorrichtung des Getriebes bzw. des Gestelles unabhängig sind und fortgesetzt oder bei jeder Drehung oder Teildrehung des Gestelles arbeiten. Die Maschine kann eine beliebige Anzahl von Zylindern 8 erhalten, von denen sich die einen in der einen Längsrichtung und die anderen in der entgegengesetzten Richtung zur Achse bewegen. Jeder Zylinder 8 dient zur Aufnahme von Isolierbandrollen 13 z. B. aus getränktem Papier, also als Rollenträger für die Isolierbänder. Diese können unmittelbar auf die Zylinder 8 oder aber auf gegebenenfalls metallische Ringe gewunden werden, die die Drehung der Rollen 13 auf den Rollenträgern 8 erleichtern. Die Breite I der an sich schmalen Isoherbänder ist beliebig. Die Wirkungsweise ist folgende:

Nachdem man den Bleimantel 20 von dem Kabelende an der Stelle entfernt hat, die die Isolierung erhalten soll, ordnet man das Kabelende im Gestell in den unteren Schalenhälften 2 an, auf die man alsdann die beiden oberen Schalenhälften 3 und die Scheiben 4 aufsetzt sowie die Zylinder oder Rollenträger 8 einfügt, nachdem man die Isoherbandrollen 13 auf denselben aufgebracht hat. Daraufhin befestigt man die Bandenden auf dem zu bearbeitenden Kabelteil. Dreht man nun das Gestell, so laufen die Rollen 13 um das Kabel, wobei sie sich abrollen und zugleich in axialer Richtung in der oben beschriebenen Art vorrücken.

Verbindet man die auf dem nach rechts in Richtung f_x sich verschiebenden Zylinder 8 aufgereihten Bänder dergestalt mit dem Kabel, daß der linke Rand des ersten Bandes von links sich an der Stelle α befindet und der rechte Rand des letzten Bandes von rechts in A (Fig. 4), so wird die durch die Bänder dieses Zylinders gebildete Isolierung die Richtung a, b, c, d annehmen und dabei an dem einen Ende einen vollen Kegel«, b und an dem anderen Ende einen Hohlkegel c, d bilden.

Das Bremsen der sich abwickelnden Isolierbänder wird beispielsweise folgendermaßen erreicht :

Die Walzen 13 eines und desselben Zylinders sind derart angeordnet, daß sie beim Abrollen sich sämtlich in einer und derselben Richtung oder die einen nach der einen und die anderen nach der anderen Richtung drehen, wobei zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Rollen dünne Metallscheiben eingeschaltet sind, die sich in der Längsrichtung auf dem Zylinder 8 verstellen können und von einer Längsnut 16 des Zylinders 8 geführt werden. Das eine Ende jedes Zylinders oder Rollenträgers 8 ist durch eine Endscheibe 17 und das andere Ende durch :ine Mutter ig mit Feder 18 begrenzt, so daß* durch das Anziehen der. Mutter 19 die Rollen 13 regelbar gebremst werden können.

Bei der praktischen Anwendung dieser Maschine ergibt sich, daß das Kabel, sobald es durch die Isolierbänder gezogen wird, nach der Seite auszubiegen versucht, in der sich der Zug

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äußert. Um diesen Mangel zu vermeiden, und um eine ständig richtige Kabellage zu sichern, kann die Maschine mit folgender Einrichtung versehen werden:

Jedem Zylinder 8 ist eine Schiene 50 zugeordnet, die im wesentlichen in der durch die Achse des entsprechenden Zylinders· gelegten radialen Ebene liegt. In der Schiene 50 gleiten Stangen 51 (Fig. 3) in senkrechter Richtung zur Kabelachse mit entsprechend geformten Profilköpfen 52, die durch Federn 53 in Richtung auf die Kabelachse gedrückt werden und deren Entspannungsschub durch die Muttern 54 begrenzt wird. Jeder Schiene 50 sind Köpfe der eben erwähnten Art in beliebiger Anzahl zugeordnet. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Organe sich der Durchbiegung des Kabels in dem Sinne federnd widersetzen, in dem es durch die entsprechenden Isolierbänder gezogen wird.

Zur Regelung der von den Köpfen ausgeübten Beanspruchung, z. B. gemäß dem Durchmesser des Kabels oder entsprechend dem Vorrücken der Umwicklung, werden zweckmäßig die Schienen derart angeordnet, daß ihr Abstand von der Kabelachse regelbar ist. Die mit jeder Schiene verbundenen Profilköpfe können also auf diese Weise elastisch gegen das Kabel drücken. Um dies zu erreichen, kann jede Schiene 50 in Schuhe 55 auslaufen, die in radialen Nuten 56 des Teiles 4 gleiten. Gewindestifte 57, die in Armen 58 des Teiles 4 festsitzen, greifen frei beweglich durch die Schienen 50 hindurch und dienen dabei Federn 59 als Führung. Die letzteren stützen sich einerseits gegen diese Schienen und andererseits gegen Pfannen 60, deren Stellung durch Muttern 61 regelbar ist. Auf diese Weise wird durch Einstellung der Muttern 61 jeder Schiene der Druck der Federn 59 beliebig geregelt.

Im Bedarfsfalle könnten die Muttern 61 auch selbsttätig durch die Maschine betätigt werden, und zwar dergestalt, daß die Spannkraft der Federn 59 in dem Maße der Aufwicklung fortschreitend geregelt wird, das heißt nach Maßgabe der Vergrößerung des Durchmessers des behandelten Kabels.

Zu bemerken ist, daß die federnden Organe 52 nicht bloß das Kabel geradegestreckt halten, sondern auch die Isolierbänder kräftig an das Kabel andrücken, wobei etwa eingeschlossene Luft oder ein etwa vorhandener Tränkstoffüberschuß für den Fall, daß die Bänder mit Isolierstoff getränkt sind, ausgetrieben wird.

Die Organe 52 können auch durch beliebige andere gleichwertige Organe, wie Rollen.Walzen, einen biegsamen und sich über die ganze Länge der Maschine erstreckenden Teil usw. ersetzt werden.

Man wählt naturgemäß eine solche Verschiebungsgeschwindigkeit der Rollenträger 8 und eine solche Stärke des Papiers, daß der Winkel des von der Umwindung des ersten Bandes gebildeten äußeren Kegels jenem Winkel gleich ist, den der Verstärkungskegel (Fig. 4) haben soll. Die kegelige Abstufung der Enden wird daher unmittelbar von der Maschine hergestellt. Ersetzt man die äußere Isolierbandrolle durch eine Metallbandrolle, so erhält man den Kegel unmittelbar als metallischen Kegel.

Verwendet man zur Herstellung der Isolierung zwei solcher in entgegengesetzter Richtung f_x und f_s wandernder Zylinder bzw. Rollenträger 8, deren Geschwindigkeit aber gleich ist, so ergibt sich, daß der linke Rand der ersten Rolle 13 links an dem nach rechts wandernden Träger 8 sich gegenüber dem linken Ende A (Fig. 5) der gewünschten Verstärkung .4, B, C, D befindet und daß der rechte Rand der ersten Rolle 13 rechts an dem sich nach links verschiebenden Träger 8 gegenüber dem rechten Verstärkungsende D einstellt. Die Länge jedes Trägers 8 ist derart gewählt, daß sie gleich dem Abstand A, h zwischen dem Ende A und der Projektion h des Punktes C auf dem Kabel gleich ist.

Hat man nach Fig. 5 nur einen von links nach rechts wandernden Rollenträger, so erhält man eine Verstärkung in der Form A, f, g, h. Das linke Ende bildet also einen vollen Kegel, während das rechte Ende einen Hohlkegel bildet (vgl. auch Fig. 4). Hat man indessen nur den von rechts nach links wandernden Rollenträger, so ergibt sich eine Verstärkung von der Form D, g, f, k, wobei das linke Ende dieser Verstärkung einen Hohlkegel und das entgegengesetzte rechte Ende einen vollen Kegel bildet. Da aber die beiden Rollenträger die Bänder gleichzeitig umwickeln, so beträgt die Dicke der Verstärkung in dem betrachteten Abschnitt ebensoviel, wie die Summe der einzelnen Ver-Stärkungen bei Verwendung einzelner Zylinder in dem erwähnten Abschnitt betragen würde. Gleichzeitig schmiegen sich infolge der Elastizität der dünnen Isolierbänder die durch die Hohlkegelenden überstehenden Teile der entstehenden Isolierkegel den Vollkegelenden der jeweils darunter befindlichen Bandlagen an, so daß tatsächlich an beiden Enden die entstehenden Formen kegelförmige Gestalt aufweisen und die Verstärkung die gesuchte Form A, B, C, D mit vollen Kegeln an jedem Ende annimmt.

Das Isolierband der äußersten Rolle von links des sich nach rechts verschiebenden Rollenträgers und das Band der äußersten Rolle von rechts des sich nach links verschiebenden Rollenträgers bestehen vorzugsweise aus verformbaren Stoffen, wie beispielsweise Kautschuk, imprägniertem Leinen usw., damit diese Bänder, die die äußeren Lagen der Endkegel bilden, sich iao möglichst vollkommen mit ihrer ganzen Breite gegen diese Kegel legen.

Bei Wiederherstellung und Verstärkung der Isolation einer Verbindungsstelle zweier Kabelenden ist der Vorgang der gleiche: Nach Entfernung der Bleimantel 20 der Kabelenden in einer entsprechenden Länge (Fig. 6) schneidet man die Kabelisolation kegelig zu und verbindet die Leitungen z. B. durch eine Hülse 27. Hierauf stellt man die Isolierung 30 entweder von Hand oder wie nachfolgend beschrieben mit der Maschine wieder so weit her, bis man denselben Durchmesser wie die ursprüngliche Isolation des Kabels erreicht hat, um danach erst die eigentliche Verstärkung der Isolierung auf die oben beschriebene Art und Weise durchzuführen.

Die Wiederherstellung der Isolierung der untersten Lagen 31 erfolgt am zweckmäßigsten von Hand, bis die Länge i, j ein Drittel des Abstandes I, J beträgt, der die großen Kegelgrundflächen trennt. Hierauf bedient man sich der oben beschriebenen Maschine. Wäre der nach links wandernde Rollenträger allein vorhanden, so hätte die Wiederherstellung die Form i, j, k, I. Wäre nur der nach links wandernde Rollenträger allein vorhanden, so hätte die Wiederherstellung die Formt, /, /, I. Da aber die beiden Rollenträger zugleich die Bänder umwinden, so erhält die Verstärkung die gewünschte Form i, /, /, J.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung der Isolation an den Enden elektrischer Kabel, bei dem gleichzeitig mehrere nebeneinander angeordnete Bänder geringer Breite aus Isolierstoff mechanisch in Schraubenform um die Kabelenden aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig zwei sich überlagernde Umwicklungen aus Isolierstoffbändern hergestellt werden, deren Gänge entgegengesetzt gerichtet sind.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem zur Aufnahme des zu isolierenden Kabelendes dienenden Grundgestell, einem auf diesem Grundgestell aufgebauten und um das Kabel drehbaren Rahmen, mehreren mitumlaufenden Trägern für die nebeneinander angeordneten Isolierbandrollen und einer Einrichtung zur parallelen Längsver-"Schiebung der Rollenträger, abhängig von der Drehbewegung des Rahmens, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbewegung der Rollenträger (8) für die Isolierstoffbänder derart erfolgt, daß die einen Rollenträger sich in der einen Richtung und die anderen Rollenträger sich in der entgegengesetzten Richtung gleichzeitig verschieben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen