DE912712C - Verfahren und Maschine zur Herstellung von Hochfrequenzkabeln mit Luftraumisolation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung elektrischer Kabel mit Luftraumisolation.

In der britischen Patentschrift 608 147 wurde ein Verfahren für die Fabrikation eines wendeiförmigen Abstandhalters zum Gebrauch bei der Herstellung der Luftraumisolation elektrischer Fernmeldekabel beschrieben. Nach diesem Verfahren wird eine Lage dielektrischen Materials auf einen Former oder Preßdorn aufgebracht und danach wendelförmig geschnitten, um einen Abstandhalter zu ergeben, der nach Ablösung von dem Former ausgezogen und auf einen Leiter aufgebracht werden kann, um diesen relativ zu einem äußeren, damit gleichachsigen Leiter mit einem beträchtlichen Luftraum zwischen den beiden Leitern abzustützen. In einer anderen Ausführung wird die Wendel zuerst genutet und dann auf einen mittleren Stützdraht aufgebracht, wobei die Nuten dazu dienen, eine Mehrzahl von Leitern aufzunehmen und in bestimmten Abständen voneinander festzulegen.

Die Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren zum Aufbringen der Wendel auf den zentralen Leiter oder Stützdraht und Maschinen zur Durchführung des Verfahrens.

Es hat sich herausgestellt, daß beim Aufbringen der Wendel Schwierigkeiten entstehen, weil die Wendel zur Verdrehung neigt, wenn sie ausgezogen wird, um richtig auf dem Leiter oder Stützdraht festgelegt zu werden.

Nach einem bereits bekannten Verfahren wird bei der Fabrikation von Hochfrequenzkabeln mit Luftraumisolation der gekennzeichneten Art die Wendel auf dem Leiter oder Stützdraht in unausgezogenem Zustand oder nur unvollständig ausgezogen aufgebracht, während Hilfsmittel vorhanden sind, um die Wendel auszuziehen, wenn sie sich auf dem Leiter oder Stützdraht befindet.

Bei einer Ausführungsart der Erfindung wird ίο der Leiter mit der auf ihm in richtiger Lage sitzenden Wendel durch einen Zerteilkopf gezogen und die Wendel beim Durchgang durch den Kopf von einem Glied erfaßt, das relativ zur Wendel in eine Drehung versetzt wird, deren Rotationsgeschwindigkeit in einer vorherbestimmten Relation zur Fortschreitgeschwindigkeit des Leiters liegt, wobei das Glied dazu eingerichtet ist, durch sein Eingreifen in die Wendel deren Windungen zu der gewünschten Steigung beim Sitz auf dem Leiter zu öffnen.

Die Erfindung ist besonders für die Herstellung von Kabeln mit einem durch eine Wendel bestimmten Luftraum anwendbar, in denen die Höhlung der unausgezogenen Wendel nicht enger ist als der Durchmesser des Leiters oder Stützdrahtes, auf den sie aufzubringen ist. Daher kann man in den Fällen, wo der Durchmesser des Leiters oder Stützdrahtes kleiner als die Höhlung der Wendel ist, den Draht einfach durch die unausgezogene Wendel hindurchfädeln. Man kann aber auch die unausgezogene Wendel von einer um den Leiter oder Stützdraht rotierenden Spule aus auf diesen aufwickeln oder aufspinnen.

Nachdem die Wendel gemäß der Erfindung ausgezogen worden ist, kann man den Leiter mit der Wendel durch einen Wickelkopf oder eine andere Vorrichtung laufen lassen, wo dielektrische oder leitende Bänder oder ein gepreßter Bleimantel über die Wendel gezogen werden können. Der unausgezogene Teil der Wendel hinter dem rotierenden Zerteilkopf neigt zur Drehung um ihre Längsachse. Um dem zu begegnen, kann man eine Einrichtung vorsehen, die die Drehung des unausgezogenen Teils so weit unterstützt, daß eine Verdrehung über die Stabilitätsgrenze hinaus verhindert wird. Man kann auch an einer Stelle hinter dem Zerteilkopf eine dem Drehmoment entgegenwirkende Bremsvorrichtung anbringen und damit verhindern, daß sich das verdrehende Moment über die ganze Länge des unausgezogenen Wendelteiles fortpflanzt.

Die Erfindung ist beispielsweise und schematisch in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι a und 1 b sind Gesamtlängsansichten einer Maschine zum Aufbringen einer Wendel auf einen Leiter;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Detailschnitt durch die Drehmomentbremse, die einen Teil der in Fig. ι a und ib dargestellten Maschine bildet; Fig. 3 ist eine ebenfalls vergrößerte Ansicht des Zerteilkopfes;

Fig. 4 ist eine Detailansicht einer anderen Form einer Bremseinrichtung für das Drehmoment, damit das beim Ausziehen der Wendel hervorgerufene verdrehende Moment nicht auf den ganzen unausgezogenen Teil der Wendel weitergeleitet wird;

Fig. 5 endlich zeigt eine Rollenunterstützung für den Leiter mit der Wendel.

In den Zeichnungen bedeutet C allgemein den Leiter, dessen Luftraumisolation durch eine Wendel erzeugt wird. Es sei bemerkt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wendel dadurch gewonnen wird, daß eine Lage dielektrischen Materials (in der Strangpresse) auf einen Former oder Preßdorn aufgepreßt wird, der in seiner Größe dem Leiter entspricht, auf den die Wendel aufgebracht werden soll. Die so gewonnene rohrförmige Lage wird dann, entweder noch auf dem Former oder nachdem sie von ihm entfernt worden ist, zu einer Wendel geschnitten.

Als nächstes wird die Wendel M auf den Leiter in ihrer unausgezogenen Form aufgebracht. Danach läuft der Leiter mit der darauf befindlichen Wendel durch einen Zerteilkopf, damit dort die Windungen der Wendel auf die gewünschte Steigung geöffnet werden, wie das bei P angedeutet ist.

In der dargestellten Anordnung wird die erforderliche Länge des Leiters C, auf den die Wendel aufzubringen ist, von einer Vorratstrommel ι abgewickelt, die in einem Gestell 2 dreh- bar gelagert ist, und eine Wendellänge auf den Leiter aufgefädelt. Am entgegengesetzten Ende des Maschinenlaufs ist eine zweite, in ähnlicher Weise drehbar in einem Gestell 4 gelagerte Trommel 3 vorgesehen, um den Leiter mit der aufgebrachten Wendel aufzunehmen.

Die abgespulte Leiterlänge, auf die die Wendel M aufgefädelt worden ist, wird flach auf eine waagerechte Stützfläche gelegt, die aus einem Trog 7 bestehen kann. An dessen vorderem Ende (in Vorschubriehtung gesehen) befindet sich der Zerteilkopf S, in dem die Windungen der Wendel geöffnet werden und dabei den Innendurchmesser hinreichend kleiner werden lassen, damit sie sich auf den Leiter fest aufschmiegt.

Vor dem Eintritt in den Zerteilkopf 5 wird der Leiter C mit der unausgezogenen Wendel darauf durch eine Bremsvorrichtung 6 geführt, die die Wendel gegenüber dem vorrückenden Leiter verzögert und die Drehung des unausgezogenen Teils M im Trog verhindert.

Natürlich kann sich die Wendel bis zu ihrer Ankunft an der Bremse 6 mit dem Leiter in der Vorschubrichtung frei vorwärts bewegen, wie durch den Pfeil χ angedeutet ist, und obwohl sich die Toleranz zwischen dem Leiter und der Höhlung der Wendel auf etwa ein Zehntel Millimeter belaufen mag, so ist infolge der entstehenden Reibung der Druck auf die Wendel mit der Neigung, sie mit dem Kabel vorwärts zu ziehen, recht beträchtlich und kann leicht den Betrag von 25 kg erreichen. Die Bremse 6 tritt in Tätigkeit und verlangsamt diese Neigung des Teiles der Wendel M, mit dem vorrückenden Leiter C ebenfalls vorzurücken. Unmittelbar vor der Bremse 6 befindet sich der Zerteilkopf 5. In der Ausführungsform der

Fig. ι a und ι b enthält dieser ein in dem Kopfstück 5' drehbar gelagertes Teil 10, mit dem eine Mitnehmerscheibe 11 fest verbunden ist. Auf dieser Mitnehmerscheibe ist ein Arm 12 befestigt, dieser trägt ein Paar Rollen 13, zwischen denen die Wendel hindurchgeht, damit sich ihre Windungen öffnen.

Sowohl das Teil 10 wie die Scheibe 11 haben eine zentrale Bohrung von hinreichender Größe, um den freien Durchgang des Leiters C und der teilweise ausgezogenen Wendel M zu gestatten.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Mitnehmerscheibe 11 mit ihren Rollen 13 ist der Vorschubgeschwindigkeit des Leiters angepaßt und kann für diesen Zweck mit dem Antrieb der Winde D, wie bei 14 angedeutet, durch ein geeignetes Getriebe gekuppelt werden.

Es ist klar ersichtlich, daß durch diese Kopplung zwischen der Vorschubgeschwindigkeit des Leiters C und der Rotationsgeschwindigkeit der Mitnehmerscheibe 11 mit den Rollen 13 die Steigung der ausgezogenen Wendel P nach Belieben verändert werden kann.

Nachdem die Wendel erfindungsgemäß ausgezogen ist, kann man den Leiter mit der Wendel durch einen Wickelkopf 15 oder eine andere Vorrichtung laufen lassen, wo dielektrische oder leitende Bänder T oder ein gepreßter Bleimantel über die Wendel gezogen werden.

Man findet, daß eine Länge λόιι etwa 20 m unausgezogener Wendel ausreicht, um eine beträchtliche größere Länge Kabel bis zu einigen hundert Metern zu überziehen.

Da der unausgezogene Teil der Wendel hinter dem Zerteilkopf 5 dazu neigt, sich um die Leiterachse zu drehen, so ist es wesentlich, irgendeine Form einer Drehmomentbremse oder andere Mittel vorzusehen, mit denen erreicht wird, daß sich die so entstehende Verdrehung nicht über den ganzen unausgezogenen Teil der Wendel M ausdehnt.

Die in Fig. 2 dargestellte Drehmomentbremse umfaßt eine Grundplatte 20, einstellbar auf Zahn stangen 27 getragen, von denen nur eine in Fig. 2 sichtbar ist, die sich parallel zu der Achse des Leiters C erstrecken. Die Zahnstangen und ihr Einstellgetriebe sind auf (nicht dargestellten) Querplatten montiert, die in Ständern gestützt werden. An der Grundplatte 20 ist eine Stellungsplatte 22 befestigt, auf der eine Kappe 23 sitzt. Diese Kappe enthält eine Mittelöffnung 24 für eine Muffe 25, in der sich eine Spannpatrone 26 befindet, um sich über der ankommenden Wendel M mit dem Leiter C zu schließen. Die Muffe 25 ist durch Schrauben 21 abnehmbar mit der Stellungsplatte 22 verbunden, so daß sie entsprechend dem Wendeldurchmesser gegen größere oder kleinere Größen ausgewechselt werden kann.

Die Kraft, die die Spannpatrone auf die Wendel ausübt, wird so eingestellt, daß die Reibungskräfte zwischen dem schnell vorrückenden Leiter und der sich langsam bewegenden Innenfläche der Wendel ausreichen, um die Wendel entgegen dem Längswiderstand anzutreiben, der sich aus dem radialen Druck der Spannpatrone ergibt. Das Tempo des Vorschubs kann man von Hand regeln, indem man die Zahl der Windungen zwischen dem Zerteilkopf und der Spannpatrone beobachtet, es läßt sich aber auch durch bekannte Mittel selbsttätig regeln.

Die Stellung der Bremse hinter dem Zerteilkopf ist sehr kritisch; denn eine gewisse Mindestentfernung ist erforderlich, um die Beobachtung des richtigen Funktionierens des Vorschubs zu gestatten. Auf der anderen Seite ist der größte Abstand von den Maßen der Wendel und dem Material abhängig, aus dem sie hergestellt ist, und wenn dieser Größtwert überschritten wird, so tritt Unstabilität der Wendel ein, so daß eine oder mehrere Windungen plötzlich zusammenfallen und für einen Teil desUmfangs entgegengesetzte Krümmung annehmen. Es hat sich etwas unerwartet er- ^8t> geben, daß man da, wo eine Bremse vorgesehen ist, um die ganze Verdrehung in der freien Wendellänge einzuschränken, ein gewisses Maß von Verdrehung durch die Wendel selbst mit elastischer oder plastischer Verformung aufnehmen lassen kann. In einem typischen Fall ergab sich für eine Wendel aus Polyäthylen mit 1 mm Stärke und den Innen- und Außendurchmessern 5 und 16,5 mm eine Größtentfernung von etwa 190 mm zwischen Zerteilkopf und Drehmomentbremse.

Nach Fig. 3 kann der Zerteilkopf aus einer Trägerplatte 30 bestehen, die fest an einer angetriebenen Muffe 31 sitzt, deren anderes Ende trägt ein (nicht gezeigtes) Zahn- oder Kettenrad für den Antrieb des Zerteilkopfes mit der im Verhältnis zum Vorschub des Leiters C erforderlichen Drehzahl. Fest auf der Platte30 sitzt ein Stützarm 32 parallel zur Längsachse des Leiters; an seinem Ende befindet sich ein zylindrisches Gehäuse 33, einstellbar mit dem Arm 32 verbunden, so daß es in eine unwirksame Stellung gedreht werden kann. Die darin untergebrachte Zerteilnadel 34 liegt in dieser Stellung außerhalb des Weges der Wendel. Um eine axiale Einstellung der Zerteilnadel 34 zu ermöglichen, enthält das Gehäuse 33 eine Vertiefung 35, in der eine Buchse 36 für die Nadel geführt ist. Mit der Buchse 36 ist eine Schraubenspindel 37 fest verbunden, die einen gefrästen Kopf 38 aufweist, damit läßt sich die Buchse 36 und mit ihr die Nadel 34 radial gegen die Wendel hin und von J·¹⁰ ihr weg einstellen. Um die Reibung zu vermindern, kann man die Nadel 34 drehbar in Lagern in der Buchse 36 anordnen.

An Stelle der Bremsvorrichtung mit einer einstellbaren Spannpatrone, wie in Fig. 2 dargestellt, kann man auch eine Art Raupenbremse benutzen, um die unausgezogene Wendel zu erfassen. Zweckmäßig wählt man dazu die Form von zwei endlosen Bändern 40, 41 (Fig. 4), die über Rollen 42 laufen. Ein Rollenpaar oder auch beide sind gegen die iao Achse des Leiters einstellbar, so daß die von ihnen ausgeübten Reibungskräfte verändert und geschnittene Wendeln verschiedener Durchmesser aufgenommen werden können. Der Antrieb der Rollen 42 wird in ähnlicher Weise mit der Drehzahl des Zerteilkopfes und ebenso mit der Vorschub-

geschwindigkeit des Kabels C gekoppelt, so daß die unausgezogene Wendel an den Zerteilkopf mit einer hinreichenden Geschwindigkeit herangeführt wird, um die Anzahl der Windungen der Wendel zwischen S der Bremsvorrichtung und dem Zerteilkopf gleichförmig zu erhalten.

Anstatt die unausgezogene Wendel festzuhalten und an der Dre'hung infolge des aus der Öffnung der Windungen beim Durchgang durch den Zerteilkopf entstehenden Drehmomentes zu hindern, kann man wahlweise auch Vorkehrungen treffen, um die Drehung des unausgezogenen Teiles der Wendel zu unterstützen und damit ihre Verdrehung über die Stabilitätsgrenze zu verhindern. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 5 dargestellt, wo anstatt der trogförmigen Längsunterstützung 7, in der der Leiter C mit der aufgefädelten Wendel M liegt, die Stützung durch geneigte Rollen 44 übernommen wird, die paarweise in Zwischenräumen auf einem allgemein mit4S bezeichneten Untergestell angeordnet sind. Jedes Rollenpaar ist um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet, so daß der Winkel des von den Rollen gebildeten V-förmigen Kanals größer oder kleiner gemacht werden kann, um sich den verschiedenen Betriebsbedingungen anzupassen.

Man erkennt, daß eine Längsbewegung der unausgezogenen Wendel über die Rollen 44 eine axiale Verdrehung in der Wendel zur Folge hat, wenn die Ebene der Rollen nicht rechtwinklig zur Achse der Wendel steht, und daß dies die Verdrehung der Wendel um den Leiter, die durch die Verlängerung der Wendel am Zerteilkopf verursacht wird, erleichtert.

In der dargestellten Anordnung sind die Rollen 44 um feste Spindeln 46 drehbar, die von je einer Grundplatte 47 getragen werden; die einzelnen Grundplatten sind für eine Winkelverstellung um ihre senkrechten Achsen 48 eingerichtet. Jede Grundplatte 47 ist mit einem vorstehenden Arm 49 versehen, und dadurch, daß diese Arme miteinander durch eine an ihren Enden in Böcken 51 am Untergestell 45 geführte Verstellstange gekuppelt sind, können die Grundplatten47um ihre Achsen 48 gedreht werden, um das richtige Maß von Verdrehung durch die Länge der Wendel hindurch bis zu ihrem freien Ende hervorzurufen. Die Verstellstange 50 kann mittels eines Handhebels 52 oder selbsttätig durch andere bekannte Mittel eingestellt werden.

In der dargestellten Ausführungsform wird das Rohr aus dielektrischem Stoff, wofür man zweckmäßig Polyäthylen verwendet, zu einer Wendel geschnitten, bevor man diese auf den Leiter aufbringt. Der Schneidvorgang kann nach der britischen Patentschrift 608 147 durchgeführt werden, entweder während sich das dielektrische Material auf dem Preßdorn befindet oder nachdem der Preßdorn aus der gepreßten Lage des Materials entfernt worden ist, die das Rohr ergibt, aus dem die Wendel nachträglich geschnitten wird.

Es sei aber ausdrücklich bemerkt, daß das Verfahren und die Maschine nach der Erfindung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt ist, sondern ein Schneiden der Wendel auch möglich ist, nachdem diese auf den Leiter aufgebracht worden ist.

Die in Fig. 4 dargestellte Maschine kann leicht dafür eingerichtet werden, die Wendel in ihrer Lage auf dem Leiter gleichzeitig zu schneiden und auszuziehen, indem man einfach ein rotierendes Schneidmesser und eine zweite Vorschubsteuerung hinzufügt. In dieser Abwandlung wird das dielektrische Rohr, das man vorher durch Strangpressen gewonnen hat, oder nach seiner Entfernung von dem Dorn, auf den man es gepreßt hat, auf den Leiter C in der oben beschriebenen Weise aufgefädelt. Nach seinem Durchgang durch einen geeigneten Vorschubmechanismus, z. B. ein Raupengetriebe ähnlich der Bremsvorrichtung 40, 41 stößt es auf eine rotierende Schneidvorrichtung, wo das dielektrische Rohr wie angegeben zur Wendel geschnitten wird. Die Wendel wandert nun zu dem Raupengetriebe 40, 41, und der Vorgang des Ausziehens der Wendel und ihrer Vereinigung mit dem Leiter nimmt in der in Fig. 4 angegebenen Weise seinen Fortgang.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiter mit Luftraumisolation durch einen wendelförmigen Abstandhalter, der durch wendeiförmiges Schneiden eines längeren Stückes Rohr aus dielektrischem Stoff und durch Ausziehen des geschnittenen Materials zum öffnen der Windungen der Wendel gewonnen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (C) mit der auf ihm in richtiger Lage sitzenden Wendel (M) durch einen Zerteilkopf (5) gezogen wird und daß die Wendel beim Durchgang durch den Kopf (5) von einem Glied (12) erfaßt wird, das relativ zur Wendel in eine Drehung versetzt wird, deren Rotationsgeschwindigkeit in einer vorherbestimmten Relation zur Fortschreitgeschwindigkeit des Leiters liegt, wobei das Glied dazu eingerichtet ist, durch sein Eingreifen in die Wendel deren Windungen zu der gewünschten Steigung beim Sitz auf dem Leiter zu öffnen.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerteilkopf (5) eine Mitnehmerscheibe (11) enthält, die um die Achse des Leiters (Q drehbar gelagert ist, und daß die Scheibe (11) einen Arm (12, 32) trägt, von dem aus ein Teil (34,

   13) in den Weg der Wendel (M) hineinragt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung (26, 40, 44) vor dem Zerteilkopf (5) zum Zusammenwirken mit der Wendel (M) angeordnet ist, um das verdrehende Moment unschädlich zu machen, das sich beim Ausziehen der Wendel zum fertigen Abstandhalter einstellt,
4. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   ■ die Haltevorrichtung aus einem feststehenden Spannring (26) besteht, der dazu eingerichtet

   ist, die unausgezogene Wendel (M) an einer Stelle vor dem Zerteilkopf (5) zwangläufig zu erfassen, wobei der Spannring vorzugsweise abgestützt ist, um parallel zur Kabelachse einstellbar zu sein, und daß durch Ritzel und Zahnstange' (27, 28) oder andere getriebliche Mittel seine Einstellung auf größere oder geringere Entfernung vom Zerteilkopf hergestellt wird.
5. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß endlose Bänder (40, 41) auf gegenüberliegenden Seiten des Kabelweges vorgesehen sind, um das Kabel zu erfassen, wobei die Antriebsgeschwindigkeit der Bänder mit der Rotationsgeschwindigkeit des Zerteilkopfes (5) abgestimmt ist, um die Fortschreitgeschwindigkeit der Wendel (M) zu steuern und so die Anzahl der Windungen zwischen der Vorrichtung (40,41) und dem Zerteilkopf konstant zu halten.
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter mit der auf ihm in richtiger Lage sitzenden Wendel (M) durch geneigte Rollen (44) abgestützt ist, die paarweise in Abständen längs des Leiters angeordnet sind und der Wendel eine axiale Verdrehung erteilen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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