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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer konzentrischen luftraun-isolierten
elektrischen Leitung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung einer elektrischen Leitung. Der Zweck der Erfindung ist, eine Leitung
herzustellen, die aus einem den Innenleiter umgebenden Schraubensystem besteht und
bei der der Innenleiter durch eine um das äußere Schraubensystem gewickelte Halterung
in seiner axialen Lage festgelegt ist. Eine solche Leitung wird im besonderen zur
Übertragung hoher Frequenzen verwendet, sei es für Fernsprechvielfachbetrieb oder
für Fernsehzwecke oder auch als Antennenzuleitungskabel.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Formung der Draht-
oder Bandschrauben auf einem Dorn vorgenommen, der entgegengesetzt der Aufwickelrichtung
des sich auf diesen Dorn auflegenden Drahtes oder Bandes gedreht wird. Die Windungen
ziehen sich infolge der entgegengesetzten Drehrichtungen auf dem Dorn nicht fest,
sondern jede Windung wird sofort nach der Entstehung durch die entgegengesetzte
Drehung des Dornes gelockert, so daß die Schraube leicht vom Dorn durch eine geeignete
Vorrichtung abgezogen werden kann.
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Eine Leitung dieser Art ist bereits vorgeschlagen und besteht aus
drei äußeren Draht-oder Bandschrauben, von denen zwei in gleichem Windungssinn laufen.
Die Draht- oder Bandschrauben bilden miteinander Kreuzungspunkte, über welche die
Halterung geführt wird, um die äußeren Draht- oder Bandschrauben mit dem Innenleiter
zu verbinden und auf diese Weise den Innenleiter zu der äußeren Draht- oder Bandschraubenumhüllung
festzulegen. Die erforderliche Lage der Kreuzungspunkte zueinander ist nur gewährleistet,
wenn die Draht-oder Bandschrauben, insbesondere die im gleichen Windungssinn laufenden,
regelmäßig gewickelt sind.
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Zu diesem Zwecke werden die die gleiche Schlagrichtung aufweisenden
Drähte oder Bänder des äußeren, den Innenleiter umgebenden Schraubensystems in die
Nuten einer besonderen Schraubenspindel eingeführt, welche in Drehung versetzt wird,
aber gegen Längsverschiebung gesichert ist. Die Schraubenspindel ist starr mit dem
Träger verbunden, auf welchem die Spulen für die in die Gewindenuten der Spindel
einlaufenden Drähte oder Bänder sitzen. Sind zwei Drähte oder Bänder vorgesehen,
dann wird eine zweigängige Spindel benutzt, während bei mehreren Drähten oder Bändern
mit gleicher Schlagrichtung die Gangzahl der Spindel entsprechend steigt. Diese
Schraubenspindel besitzt nun keinen eigenen Kern, der wie bei den üblichen Leitspindeln
mit dem Gewinde ein
Stück bildet, sondern das Gewinde ruht frei
drehbar auf einem besonderen Kern; der in entgegengesetzter Richtung zu der Aufwickelungsrichtung
der Drähte oder Bänder läuf@Y Die in die Nuten der Spindel einlaufende Drähte oder
Bänder erhalten die Schraube form und die gewünschte regelmäßige @e setzung zueinander
und werden vom Einlaufende der Spindel an nach dem anderen freien Ende zu auf der
Spindel vorgeschoben, ohne daß eine Klemmwirkung oder ein Festziehen der Drähte
öder Bänder in der Schraubenspindel erfolgt.
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Der selbständig drehbare Kern der Schraubenspindel besitzt eine axiale
Bohrung, durch welche der Innenleiter der herzustellenden elektrischen Leitung geführt
wird. Handelt es sich um die Herstellung einer elektrischen Leitung, die, wie oben
beschrieben, aus drei äußeren Draht- oder Bandschrauben besteht, von denen zwei
im gleichen Windungssinn laufen, dann müß noch die dritte im entgegengesetzten Windungssinn
laufende Draht- öder Bandschraube über die beiden durch die drehbare Spindel und
den Kern bereits geformten Draht- oder Bandschrauben gelegt werden.
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Nach dem Verfahren gemäß der weiteren Erfindung wird nun diese Schraube
mit entgegengesetzter Schlagrichtung dadurch gebildet, daß der entsprechende Draht
oder vorzugsweise das Band noch vor- dem freien Ende der Spindel mit der Spindeldrehung
entgegengesetzter Schlagrichtung auf die Spindel selbst aufgewickelt wird. Beim
Aufwickeln, d. h. bei der Bildung dieser dritten Draht- oder Bandschraube kommt
der Draht oder das Band mit den beiden anderen noch in den Nuten der zweigängigen
Schraubenspindel liegenden Drähten oder Bändern nicht in Berührung, sondern überbrückt
vielmehr die Schraubennuten der Spindel und läuft dann nach der Bildung der Schraubenform
von den beiden Gangenden des Gewindes ab; um sich nun auf die beiden anderen in
entgegengesetzter Schlagrichtung hergestellten Draht- oder Bandschrauben zu legen.
Dieses gesamte Gebilde wird infolge des Zusammenarbeitens der oben beschriebenen
Gewindespindel mit dem in entgegengesetzter Richtung drehbaren Kern nach vorn, d.
h. nach dem freien Ende der Spindel zu geschoben und gelangt schließlich durch eine
Führung zu einer Abzugsvorrichtung, die aus einer Trommel besteht, auf welche die
elektrische Leitung aufgewickelt wird.
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Zwischen dieser Längsführung für die elektrische Leitung und dem freien
Ende der Spindel wird nun die Hälterungswicklung aufgebracht, welche den Innenleiter
mit dem äußeren Schraubensystem fest verbindet: Um zu gewährleisten, daß die Halterungswicklung
sich stets über die Kreuzungsstellen des äußeren Schraubensystems legt, müß die
Drehzahl des Spinners für den Halterungsfaden in einem bestimmten Verhältnis zur
Drehzahl der Spindel .stehen.
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Für die oben beschriebene elektrische Leitung, >ö es sich um ein äußeres
Schraubensystem T von drei Drähten oder Bändern handelt, muß :beispielsweise der
Spinner für den Tragfaden die dreifache Drehzahl der Spinner für das Schraubensystem
haben.
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Die letztgenannte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar
zeigt Fig: = eine Seitenansicht in teilweisem Längsschnitt der Vorrichtung zur Herstellung
der elektrischen Leitung.
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Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstabe Einzelheiten hiervon.
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Mit z ist die Grundplatte der Maschine bezeichnet, auf welcher der
Bock 2 für die frei drehbar gelagerte Spule 3 befestigt ist. Auf dieser Spule ist
der Innenleiter q. für die herzustellende elektrische Leitung aufgewickelt. Der
Antrieb der Maschine bzw. der Einzelteile der Maschine erfolgt durch die Welle 5;
die in den Lagerböcken 6, 7, 8, 9 und ro gehalten wird. Vor dem Lager 6 sitzt auf
der Welle 5 ein Zahnrad ix, welches mit einem Zwischenrad =ä kämmt, das frei drehbar
auf einem Zapfen 13 des Lagerbockes 6 angeordnet ist. Die Drehung des Zahnrades
xz wird durch das Zwischenrad 12 auf ein Zahnrad =q. übertragen, das fest auf dem
Ende einer Hohlwelle z5 sitzt, die als Kern des später genannten Gewindes 2q. durch
die Lager 6, 7 und 8 hindurchgeht.
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Die in die einzelnen Zahnräder eingezeichneten Pfeile zeigen die jeweilige
Drehrichtung der Zahnräder und der mit den Rädern verbundenen Wellen. Hinter dem
Lager 7 sitzt auf der Welle 5 fest ein Zahnrad 16, das mit einem Zahnrad 17 kämmt.
Das Zahnrad 17 ist unter Verwendung einer Lagerbuchse frei drehbar auf dieser angeordnet,
wobei die Hohlwelle =5 das Zahnrad =7 und die Lagerbuchse konzentrisch durchdringt.
Auf der Stirnseite des Zahnrades 17 ist ein Spulenhalter 18 befestigt, an dem die
beiden Spulen =9 und 2o sitzen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die elektrische
Leitung aus einem Innenleiter, der von zwei Drahtschrauben umgeben ist, die in gleichem
Windungssinn gewickelt sind, während die dritte Schraube aus einem Band besteht
und einen entgegengesetzten Wicklungssinn hat: Von der Spule x9 bzw. 2o , laufen
die beiden Drähte 21 und 22 ab, aus welchen die beiden obengenannten Drahtschrauben
gebildet werden: Am Spulenhalter 18 bzw. auf der Stirnseite des Zahnrades 17 ist
außerdem durch einen Brückenbügel 23 ein , vorzugsweise aus Flachprofil hergestelltes
Gewinde 24 befestigt. Dieses Schraubengewinde
ist zweigängig, wie
in vergrößertem Maßstabe die Fig. 2 zeigt, und besteht aus den beiden Teilgewinden
24a und 24b, die bei 25 und 26 endigen. Der Kern, auf welchem dieses Gewinde gelagert
ist, ist die Hohlwelle 15. Wie aus der Fig. i zu erkennen ist, hat die Hohlwelle
15 eine entgegengesetzte Drehrichtung zum Gewinde 24.
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EineentsprechendeVerlängerung desBrückenbügels 23 dient als Führung
27 für die von der Spule i9 bzw. 2o ablaufenden Drähte. Die beiden Drähte werden,
wie es die beiden Figuren zeigen, so dem Gewinde und der Hohlwelle 15 zugeleitet,
daß sie sich in die Schraubennuten des Gewindes 24 hineinlegen. Dabei werden die
beiden von den Spulen ablaufenden Drähte zu Drahtschrauben geformt. Ein Festklemmen
bzw. ein Festziehen dieser Drahtschrauben wird durch die entgegengesetzte Drehung
der Hohlwelle 15 verhindert. Die beiden Drahtschrauben werden von dem Gewinde nach
vorn, d. h. mit Bezug auf die Fig. i und 2 nach links verschoben, um schließlich
aus dem Gewinde 24 auszutreten und von der Hohlwelle 15 abzulaufen.
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In dem Lager 8 sitzt eine längere Lagerbuchse 28, durch welche die
aus den beiden Schraubenwicklungen bestehende Gewindespindel gehalten und geführt
wird.
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Auf dem einen Ende der Lagerbuchse 28 ist frei drehbar ein Zahnrad
29 angeordnet, das mit einem Zahnrad 30 kämmt, welches seinen Antrieb vom
Zahnrad 31 erhält. Das Zahnrad 31 sitzt wieder fest auf der Antriebswelle 5. Auf
der frei liegenden Stirnseite des Zahnrades 29 ist ein Spulenträger 32 befestigt,
auf dem die Spule 33 angebracht ist, die den Vorrat für die herzustellende Bändschraubenwicklung
trägt. Die Spule 33 ist zwecks Bildung der Schraubenwicklung, wie die Fig. i zeigt,
schräg gestellt. Das von der Spule 33 ablaufende Band 34 wird durch eine besondere
Führung 35 auf das Gewinde 24 geleitet.
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Die Fig. 2 läßt in vergrößertem Maßstabe erkennen, daß bei der Bildung
der Schraubenwicklung des Bandes 34 das Band noch nicht mit den beiden Drahtschrauben
21, 22 in Berührung kommt, sondern sich außen auf die Schraubengewinde 24a und 24b
legt. Das Band 34 läuft erst dann von den Enden 25 und 26 der beiden Schraubenwicklungen
24a und 24b ab, wenn die Formgebung der Bandschraube vollzogen ist. Alsdann legt
sich das Band, wie die Fig. 2 zeigt, auf die Drahtwicklungen 21, 22, die an dieser
Stelle noch von der Hohlwelle 15 abgestützt werden.
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Das oben beschriebene gewickelte Schraubensystem wird nun mit Bezug
auf die Fig. 2 in Richtung des Pfeiles P, bedingt durch die besondere Bauart der
Schraubenspindel, einem Vorschub unterworfen, d. b. in Richtung des Pfeiles P gefördert.
Das aus Draht oder Band bestehende Schraubengebilde läuft schließlich von dem Ende
der Hohlwelle 15 ab und wird nun durch den Vorschub in eine an der Mündung erweiterte
rohrförmige Führung 45 hineinbewegt. Um eine Formänderung des gewickelten Schraubengebildes
durch Stauchung auf jeden Fall zu verhindern, ist noch eine besondere Abzugsvorrichtung
vorgesehen, die aus einer Trommel 36 besteht, auf welche die hergestellte elektrische
Leitung aufläuft. Diese Trommel 36 wird zwangsläufig durch die Welle 5 über ein
Reduktionsgetriebe 37 gedreht, und zwar ist die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel
gleich der Vorschubgeschwindigkeit der hergestellten elektrischen Leitung, so daß
eine Zugbeanspruchung ebenfalls in dem Leitungsgebilde nicht auftritt.
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Zwischen dem freien Ende der Hohlwelle 15 und dem Lager 9 ist die
Anordnung vorgesehen, welche den Halterungsfaden in das vorher hergestellte Leitungsgebilde
einschlägt. Der Halterungsfaden 38 ist auf eine Spule 39 aufgewickelt, die am Spulenhalter
40 sitzt, der auf der Stirnseite eines frei drehbaren, im Lager 9 ruhenden Zahnrades
41: befestigt ist. Dieses Zahnrad kämmt mit einem Zahnrad 42, das wieder fest auf
der Antriebswelle 5 sitzt. Der Halterungsfaden wird, wie in vergrößertem Maßstabe
die Fig. 2 zeigt, durch eine besondere Führung 43 in das Leitungsgebilde eingeschlagen,
um den Innenleiter 4 mit den ihn konzentrisch umgebenden Schraubenwicklungen aus
Draht oder Band zu verbinden.
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Das fertige Leitungsgebilde tritt bei 44 aus der Führungshülse 45
aus und wird nun, wie oben beschrieben, auf die Trommel 36 aufgewickelt und
kann von dort den Vorratstrommeln zugeführt werden.
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Es können selbstverständlich noch andere i zusätzliche Einrichtungen
vorgesehen sein, um z. B. die elektrische Leitung noch mit einer äußeren, aus Isolationsstoff
bestehenden Umhüllung zu umgeben. `