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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von fugenlosen Rohren, insbesondere
von Mänteln für elektrische Kabel und Leitungen Es ist bekaruit, für die Herstellung
end-undfugenloser Mäntel elektrischer Kabel und Leitungen Strangpressen zu verwenden,
bei denen der Preßwerkstoff in festem Zustand in Gestalt vorgewärmter Bolzen eingesetzt
wird. Ein solches Verfahren ist insbesondere bei der Verwendung hochschmelzender
Metalle, wie Aluminium oder AI-Legierungen, üblich, da bei Verwendung solcher Metalle
in flüssigem Zustand die Gefahr von gegenseitiger Beeinflussung des Preßwerkstoffs
und der damit in Berührung kommenden Pressenwandungen zu groß wird. Es ist auch
bereits bekannt, die in die Presse einzusetzenden Bolzen in Längsrichtung in zwei
oder mehr Teilbolzen aufzuteilen. Dies ist z. B. bei der Verwendung von sog. Geradeauspressen
erforderlich, bei denen die Richtung der Preßwerkzeuge mit der Druckrichtung übereinstimmt
und bei denen die zu ummantelnde Kabelseele durch den durchbohrten Preßstempel in
die Preßkammer eingeführt wird.
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Aluminium, insbesondereReinstaluminium, zeich= riet sich zwar durch
eine guteVerschweißbarkeit aus; so daß sich allgemein eine gute Nahtbildung ergibt.
Immerhin besteht der Nachteil, daß durch die Oxydbildung an den Oberflächen der
Teilfugen der Bolzen eine schlechtere Bindung bedingt wird bzw. an der Naht eine
Schicht mit vergrößerten Oxydeinschlüssen und einem erhöhten Sauerstoffgehalt entsteht.
Hierdurch werden die Eigenschaften des Mantels an
diesen Stellen,
insbesondere die Duktilität und die Festigkeit herabgesetzt. Insbesondere an den
Stellen, an denen die Nähte zusammenstoßen, vor allem an den Kreuzungsstellen der
Nähte, an denen Bier Teilnähte zusammentreffen; ist die Herabsetzung der Manteleigenschaften
unerwünscht und führt zu schwachen Stellen im Mantel. Dieses ist besonders bei Mänteln
mit geringen Wandstärken von besonderem Nachteil.
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Ein Verfahren zum Umpressen elektrischer Kabel und Leitungen mit end-
und fugenlosen Mänteln, insbesondere aus hochschmelzbaren Metallen, wie z. B. aus
Aluminium oder AI-Legierungen, mit einer Strangpresse, in die der Preßwerkstoff
in festem Zustand in Form von insbesondere längsgeteilten Bolzen eingesetzt wird,
wird desh&lb gemäß der Erfindung dadurch verbessert, daß die Teilfugen der aufeinanderfolgenden
Bolzen bzw. der Bolzenteile abweichend von den bisher allgemeinen Gepflogenheiten
nicht in einer Richtung parallel oder senkrecht zur Längsachse gelegt werden oder
uneben ausgeführt werden. Zu dem gleichen Zweck können die verschiedenen Teilfugen
gegeneinander versetzt werden. Besonders günstig ist es, beide Maßnahmen gleichzeitig
vorzusehen.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die teils
in Ansicht, teils im Schnitt einige Ausführungsbeispiele von Preßbolzen für die
Durchführung des Verfahrens und einige Beispiele für entsprechend geformte Preßstempel
zeigt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die dargestellten. und beschriebenen Beispiele
beschränkt, sondern je nach Bedarf in weiten Grenzen abwandelbar. So sind beispielsweise
in der Zeichnung durchweg in zwei Hälften geteilte Bolzen mit Mittelbohrung gezeigt.
Die Bolzen können aber ebensogut in eine beliebig größere Zahl von Teilbolzen geteilt
werden, wie die Erfindung sinngemäß auch für einteilige Bolzen und auch für massive
Bolzen ohne Mittelbohrung, wie sie für Winkelkabelpressen in Betracht kommen, Anwendung
finden kann.
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In Fig. i der Zeichnung sind zunächst eine Anzahl von aneinatidergefügten
Preßbolzen dargestellt, wie sie bei dem bisher bekannten Verfahren in die Aufnahmekammer
eingesetzt werden. Selbstverständlich wird dabei' in der Regel jeweils nur ein Bolzen
eingesetzt und ausgepreßt, worauf dann der zweite Bolzen nach Zurückführen fies
Stempels eingesetzt wird. Zwischen den nacheinander in den Aufnehmer eingesetzten
Bolzen i, 2 und 3 entstehen dabei die radialen Fugen 4, während zwischen den Teilbolzen
i° und ib bzw. 2° und 2b und 3° und 3b die Längsfugen 5 auftreten. An den Kreuzungsstellen
6 der Längs- und Querfugen 4 bzw. 5 entstehen nun gemäß der der Erfindung zugrunde
liegenden Erkenntnis besonders gefährdete Punkte, durch die besonders leicht Fehlerstellen
des Kabelmantels bedingt werden können. Durch die Erfindung sollen vor allem diese
schwachen Stellen beseitigt werden.
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Dies gelingt in einfachster Weise dadurch, daß, wie in Fig. 2 dargestellt,
die aufeinanderfolgenden Bolzen beim Einsatz in die Presse so in den Aufnehmer eingebracht
werden, daß die Längsfugen 5', 5" und 5"' der aufeinanderfolgenden Bolzen i, 2'und
3 um einen gewissen Winkel gegeneinander versetzt sind. Der Winkel kann dabei, wie
dargestellt, 9o° betragen; er kann aber auch größer oderkleiner sein.
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An Stelle einer Versetzung der Längsfugen der aufeinanderfol.genden
Bolzen ist es jedoch auch mög-Iich, wie in Fig. 3 dargestellt, die Querfugen , und
q." der aufeinanderfolgenden Teilbolzen in Längsrichtung gegeneinander zu versetzen.
Dies kann dadurch erzielt werden, daß die Länge der Bolzenteile unterschiedlich
gemacht wird. Es genügt dabei beispielsweise, zu Beginn des Preßvorgangs beim ersten
Einsatz einen Teilbolzen almeichender Länge zu verwenden und bei den folgenden Einsätzen
Teilbolzen gleicher Länge vorzusehen. Man kann das gleiche Ziel aber auch dadurch
erreichen, daß der Preßstempel 6, wie in Fig.-f angedeutet, eine stufenförmig abgesetzte
Stirnfläche 7 erhält, so daß der eine Bolzenteil zunächst gegenüber dem anderen
Teil etwas zurückbleibt, wodurch die Quernähte gegeneinander verschoben werden.
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EineWeiterbildung der Erfindung ist in den Fig.5 bisq dargestellt.
Diese besteht darin, die axialeTeilungsfläche 5 der Bolzen nicht eben, sondern gekrümmt
auszuführen. Die Krümmung kann verschieden gewählt werden. Sie kann, wie in Fig.5
gezeigt, etwa S-förmig geformt sein; sie kann gemäß Fig.6 nach einer Evolventenlinie
verlaufen oder eine andere gekrümmte Gestalt haben. Zu beachten ist dabei lediglich,
daß ein Zusammensetzen der Teilholzen über dem das Kabel durch den Aufnehmer führenden
Schutzrohr nicht behindert wird.
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Die Teilflächen können aber auch, wie in Fig. 7 angedeutet, mit Nut
und Feder ineinandergreifen. Diese Nuten und Federn können auch, wie Fig. 8 zeigt,
schwalbenschwanzförmige Gestalt haben. Dabei müssen die Teilbolzen naturgemäß beim
Einsetzen in Längsrichtung ineinander geschoben werden. Man kann, wie in Fig. 9
dargestellt, auch eine unebene Verformung der' Längsfugen 5 der Teilbolzen mit einer
gegenseitigen Versetzung in Umfangsrichtung kombinieren. Das gleiche Ziel kann auch
dadurch erreicht «erden, daß, wie in Fig. io gezeigt, die Längsfugen nach einer
Schraubenfläche verformt werden. Um dabei dieser Schraubenfläche eine größere Steigung
geben zu können, können, wie in Fig. i i angedeutet, die Teilebenen jedes Bolzens
aus gegenläufigen Schraubenflächen 51 und 52 zusammengesetzt werden, wobei vorzugsweise
die Länge oder die Steigung der beiden Teile verschieden ausgeführt werden, um Anfangs-
und Endpunkt der Fugen in Umfangsrichtung gegeneinander zu versetzen.
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Eine schraubenlinienförmige Ausbildung . der Längsfugen bringt dadurch
noch eine weitere Verbesserung der Nahtbildung am Kabelmantel mit sich, daß die
Strömungsgeschwindigkeit des Preßwerkstoffs im Aufnehmer bzw. in der Preßkammer
während des Preßvorgangs in den inneren und äußeren Schichten nicht gleich ist.
Je nach der Konstruktion der Presse kann die Strömungsgeschwindigkeit im Innern
kleiner oder größer sein als im äußeren Teil. Eine Schrägstellung der Längsteilfugen
bewirkt
daher, daß im fertigen Mantel die Naht in Längsrichtung umgeklappt liegt.
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Die Wirkung der ungleichen Strömungsgeschwindigkeit des Preßgutes
kann noch dadurch im Sinne der Erfindung ausgenutzt werden, daß die Querfugen an
den Enden der Bolzen nicht eben, sondern gekrümmt oder konisch ausgebildet werden.
Beispielsweise können die Stirnflächen der Bolzen konisch ein- bzw. ausgestülpt
werden, wie in Fig. 12 gezeigt, oder gemäß Fig. 13 konvex bzw. konkav gekrümmt werden.
Die Stirnflächen können auch, wie in Fig. 14 gezeigt, eine ringförmige Wulst bzw.
eine entsprechend ringförmige Nut erhalten.
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Zweckmäßig wird zur Verpressung von Bolzen mit derartig verformten
Stirnflächen die Preßfläche des Preßstempels, der sog. Stempelkopf, in gleicher
@yeise ausgebildet, wie in den Fig. 15 bis 17 gezeigt. Der Stempel erhält dann entsprechetfd
der Bolzenform eine kegelstumpfartig oder konvex bzw. konkav ausgeführte oder mit
einer Ringwulst bzw. Ringnut ausgestattete Stirnfläche. Die konvexe oder konkave
Ausbildung der Stirnfläche richtet sich dabei danach, ob die Strömungsgeschwindigkeit
bei der jeweiligen Pressenbauart im Innern des Aufnehmers bzw. der Preßkammer in
den inneren Schichten kleiner oder größer ist als in den Randschichten.
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Es ist auch möglich, bei Pressen mit derartig nach den Fig. 15 bis
17 gestaltetem Preßstempel zum Einsatz Bolzen mit ebenen Stirnflächen zu verwenden.
Unter der Eit?wirkung des Preßdrucks bewirkt dann der Preßstempel eine entsprechende
Verformung der Stirnflächen der Bolzen, wobei diese Verformung unter teilweiser
Verflachung auf die nächsten Einsatzbolzen übertragen wird.
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Wie bereits einleitend erwähnt, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten
und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Unter anderem können auch einzelne
Maßnahmen nach den einzelnen gezeigten Beispielen in verschiedener Weise miteinander
kombiniert zur gleichzeitigen Anwendung gelangen. Das Verfahren ist auch nicht nur
für die Herstellung von Mänteln für Kabel und Leitungen, sondern auch bei anderen
ähnlichen Preßvorgängen in Strang- und Rohrpressen mit festem Einsatz sinngemäß
anwendbar. Es ist vorzugsweise für das Verpressen von Reinstaluminium oder technisch
reinem Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen, aber auch für andere Metalle, insbesondere
Blei, oder gegebenenfalls auch für Isolierstoffe anwendbar, deren Verschweiß- oder
Verklebbarkeit ausreichend ist, um eine fugenlose Verbindung der aufeinanderfolgenden
Einsätze zu ergeben.