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Verfahren zum Aufbringen von Bewehrungsbändern aus einem Werkstoff
hoher Permeabilität auf Fernmeldekabel Zur Fernhaltung magnetischer Störfelder werden
Fernmelde'kabel vielfach mit einer oder zwei. Lagen .aus Eisenband bewickelt. Eine
solche Eisenumhüllung -bietet einen um so b:eF,#seren Schutz, je höher ihre Permeabüität
ist.
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Die Permeablität des auf das Kabel aufgewickelten Bandes ist hauptsächlich
durch zwei Faktoren bestimmt : erstens durch die Art des .Materials selbst, dessen
Perm:eabilität :man durch Zusätze von -Legierungselementen, wie Silicium und andere,
- erhöhen kann, zweitens durch die beim Aufwickeln des Bandes auf das Kabel- entstehende
plastische Verformung, welche die ursprüngliche Permeabilität- des Bandes stark
herabsetzt.
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- Es sind verschiedene Verfahren bekannt, mit deren lülfe. die Einwirkung
der Verformung ;auf die Permeabilität herabgemindert werden soll. Ein Weg besteht
darin, das Band nicht in kaltem Zustand, sondern heiß. aufzubringen. Dabei wird
das Material des Bandes nicht so weitgehend verfestigt wie beim Aufwickeln bei Raumtemperatur.
Die Temperatur kann jedoch nie so hoch gewählt werden, wie :es für die Erhaltung
der ursprünglichen Permeabilität des Bandes erwünscht wäre, da sonst die Isolierung
des Kabels verbrennt -öder der auf dem Kabel befindliche Bleimantel zu schmelzen
beginnt. Beim Heißaufbringesi bei einer noch zulässigen Temperatur werden Permeab:ilit.ätsiwerte
von q.ooo bis 5ooo an der fertigen Umhüllung erreicht.
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Nach einem anderen Verfahren wird die fertige Umhüllung auf dein Kabel
dadurch erhitzt, daß sie in ein hochfrequentes Feld gebracht - wird. Man ist dabei
jedoch -mit
der Höchsttemperatur in gleicher Weise beschränkt wvie
beim vorhergehenden Verfahren und erreicht deshalb auch nur ähnliche Werte wie bei
jenem. Während bei den vorstehend beschriebenen Verfahren die Verfestigung und die
durch sie bewirkte magnetische Härtung infolge plastischer Verformung beseitigt
werden soll, haben andere Verfahren das Ziel, durch Vor'krümmung oder Einkerbung
des Bandes die elastischen Spannungen, die beim Aufwickeln entstehen, möglichst
weitgehend herabzumindern. Dieses Verfahren schaltet jedoch nicht die stark permeabilitätserniedrigende
Wirkung der plastischen Verformung aus.
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Es hat sich nun gezeigt, daß die elastische Verformung die Permeabilität
nur wenig erniedrigt, während die plastische Verformung die Permeabilitä t des Bandes
sehr stark herabsetzt. ':ach dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, jeglichr
plastische Verformung des aufgewickelten Bandes auszuschalten und auch die elastischen
Spannungen in dem aufgewickelten Band weitgehend zu @-crmeideii. Dies wird gemäß
der Erfindung dadurch erreicht, daß das Band zunächst zu der Schraubenform, in der
es sich später auf dem Kabel befindet, geformt wird, daß während oder nach der Verformung
eine Glühung des magnetischen Materials bei der erforderlichen Temperatur stattfindet,
und daß danach dieses vorgeformte und geglühte Band auf die Kabelseele aufgebracht
wird. Durch diese Trrnnung des einen Arbeitsganges in mehrere aufeinanderfolgende
"Peiloperationen ist eine Rücksichtnahme auf die Hitzebeständigkeit der Isolierung
und en Schmelzpunkt des Kabelmantels nicht mehr notwendig. Das Band kann z. B. entweder
bei einer Temperatur -zwischen 6oo und iaoo- C in die Schraubenform gebogen werden,
wobei jegliche Kaltverformung vermieden wird, oder es kann zunächst kalt oder mäßig
erhitzt lauf etwa 5oo` C) zur Schraubenform aufgewunden werden und nachher durch
Ausglühen bei beispielsweise 85o- in den weichen, spannungsfreien, hochpermeablen
Zustand gebracht werden. Beim Aufbringen dieses vorgeformten Bandes auf das Kabel
wird es dann nur vorübergehend unterhalb der Elastizitätsgrenze beansprucht.
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Es ist zwar schon bekanntgeworden, Bewehrungsdrähte für Kabel zunächst
in die Schraubenform vorzubiegen, die sie später einnehmen sollen, und dann in einem
besonderen Arbeitsgang auf das Kabel aufzubringen, doch dient dieses bekannte Verfahren
dazu, das fertige Kabel. frei von Drall und mechanischen Spannungen zu machen.
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Der wesentliche Inhalt der Erfindung besteht also darin, daß das Band
zunächst zu einer Schraubenform, die infolge Glühung spannungsfrei ist und im folgenden
als Locke bezeichnet werden soll, aufgewunden wird und diese Locke sodann unter
vorübergehender elastischer Beanspruchung auf das Kabel gebracht wird. Fig. i zeigt
die aus Bandeisen hergestellte Locke i, welche durch Herumführen in Pfeilrichtung
um das Kabel a auf letzteres aufgewickelt wird.
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Der gesamte ; Arb=eitsgang kann dabei in verschiedener Weise erfolgen.
Man kann die Herstellung der Locke in einem vom Aufwickeln auf das Kabel zeitlich
und räumlich getrennten Arbeitsgang vornehmen oder auch die Erzeugung der Locke
und dasAufwickeln. auf das Kabel in einem Arbeitsgang vereinigen. Dabei kann ferner
das Spannungsfreierhalten oder Spannungsfreimachen der Locken so, geschehen, daß
das Band im heißen Zustand die Krümmung zur locke erhält, oder daß: zunächst im
kalten oder nur mäßig erhitzter. Zustand die Locke geformt und sie dann spannungsfrei
geglüht wird. Die Erhitzung oder Glühung kann durch Widerstandserhitzung, durch
Hochfrequenz oder auch durch einen elektrischen oder gasbeheizten Ofen erfolgen.
Zwei Beispiele seien noch etwas näher skizziert. Nach Fig. 2 -,cird das Bewehrungsband
3 auf einen Dorn q. aufgewickelt, dessen Durchmesser nach Bedarf gleich oder verschieden
von dem des Kabels` ist. Die Locke gleitet noch ein Stück über diesen Dorn und wird
gleichzeitig. sowohl während des Aufwickelns ivie auch während dieses Gleitens über
den Dorn, beispielsweise induktiv in der Glühzone 5 weichgeglüht; sodann wird es
von dem Dorn .l abgezogen und auf eine Vorratstrommel 6 aufgewickelt. Die Dauer
der Glühung bzw. der Weg, den die Locke in der Erhitzungszone zurücklegt. und die
Erlutzungstemperatur wird so gewählt, daß die höchstmögliche Permeabilität erzielt
wird. Die Erhitzung kann dabei zur Vermeidung einer Beeinträchtigung des Bandes
durch Oxydation im Schutzgas erfolgen. Diu Erkaltungsgeschwindigkeit wird so gewählt,
daß keine Abschreckspannungen, wie sie z. B. beim Heißarmieren unmittelbar auf das
Kabel selbst auftreten 'können, sich in der Locke ausbilden können. Von den Vorratstrommeln
wird die Locke dann gemäli Fig.3 auf das Kabel. ; aufgebracht, wobei sich die Trommel
8 unter gleichzeitigem Abspulen um das Kabel herumbewegt.
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Bei einer Vereinigung der beiden eben besprochenen Arbeitsgänge zu
einem Arbeitsgang wird der das Band enthaltende Ring sowie die Glüheinrichtung mit
der gebildeten Locke gemeinsam um das Kabel herumgeführt. In desem Fall ist der
Raumbedarf natürlich geringer. Es wird aber im allgemeinen nicht
in
so einfacher Weise das Spannungsfreihalten bzw. Spannungsfreimachen der Locke erfolgen
'können, wie es im ersten Fall möglich ist.
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Falls das Band nach dem Aufbringen auf das Kabel mit einer gewissen
Spannung auf dem Kabel sitzen soll, so kann dies in einfacher Weise dadurch :erzielt
werden, daß für die Locke :eine etwas stärkere Vorkrü nmung gewählt wird, als sie
dem Durchmesser des Kabels entspricht. Eine andere Möglichkeit zur Erzielung dieses
festen Anliegens auf dem Kabel ist die, daß man der Locke beim Aufbringen oder nach
dem Aufbringen eine zusätzliche Verdrehung zur Verkleinerung des Durchmessers der
Locke erteilt. In beiden Fällen tritt eine geringe elastische Verspannung auf, die
jedoch die magnetischen Eigenschaften nur wenig verschlechtert. ' Die folgenden
Zahlen .sollen die Wirksamkeit des neuen Verfahrens belegen: Geglühtes Kabelbandeisen
mit 30/0 Silicium besitzt eine effektive Maximalpermeabilität von etwa 8ooo,
0 wie sie beispielsweise an Ringen gemessen wird. Wird das Baiid ohne irgendwelche
Verformung auf ein Kabel aufgebracht, so ergibt sich wegen der unvermeidlichen Luftspalte
eine Erniedrigung der P:ermeabilität auf etwa 6ooo bis 7000. Nach dem üblichen Aufwickeln
auf das Kabel wird unter günstigsten Umständen eine Permeabilität von 36oo gemessen;
rin allgenieirnen beträgt sie aber weniger als 3ooo. Beim! Heißarmieren -werden
Werte bis zu 45oo erreicht. Nach dem; neuen Verfahren liegt die Permeabilität bei
etwa 6ooo und hat damit fast die 'H,ö.he des. ursprünglichen Materials. Selbstverständlich
können gemäß der Erfindung auch mehrere Bandlagen auf das Kabel aufgebracht werden,
insbesondere zwei, deren zweite die Lücken der ersten Lage überdeckt.