DE916309C - 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 wendelförmig«! Abstandhalters zum Gebrauch bei der Herstellung der Luftraumisolatioin elektrischer Fernmeldekabel beschrieben. Nach diesem Verfahren wird eine Lage dielektrischen Materials auf einen Former oder Preßdorn aufgebracht und danach wendelförmig geschnitten, um eine Wendel zu ergeben, die 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 Anwendung 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. ' ao

D|ie Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufbringen der Wendel auf den zentralen Leiter oder Stützdraht. Wenn eine Wendel ausgezogen wird, so verkleinert sich ihr Innen- und Außendurchmesser, und. wenn man das eine Ende festhält, so will sich das freie Ende verdrehen. Eine solche Verdrehung ist offensichtlich unzulässig, wenn die Wendel auf einen Leiter oder Stützdraht dadurch aufgebracht wird, daß eine Wendelzuführungsspule um den vorrücken-

den Leiter oder Stützdraht rotiert. Andererseits kann die völlige Verhinderung der Verdrehung Unstabilität oder sogar ein Zusammenfallen der Wendel zur Folge haben.

Es hat sich als möglich erwiesen, diese Verdrehung der Wendel dadurch zu· überwinden,, daß man dem Leiter oder Stützdraht, um den sie gewickelt wird, einen größeren Durchmesser gibt, als ihn die unausgezogene Wendel innen besitzt. Auf ίο diese Weise entsteht an der ausgezogenen Wendel ein Biegemoment in der Ebene der Wendel, und dieses Moment läßt die Wendel im Verein mit der Reibung zwischen der Innenfläche der Wendel und dem Leiter fest an diesem anhaften.
Nach der Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiter mit Luftraumisolation unter Verwendung eines wendeiförmigen Abstandhalters, bei dem der Innendurchmesser der den Abstandhalter bildenden Wendel mit dem Durchmesser des Leiters, auf den er aufzuziehen ist, einen Festsitz bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleinerung des Durchmessers der inneren Bohrung der Wendel, die sich ergibt, wenn die Wendel beim Aufbringen auf den Leiter auegezogen wird, ein Biegemoment in der Ebene der Wendel hervorruft ujrad die Wendel hierdurch nach ihrem Aufbringen auf den Leiter in ihrer Lage festgehalten wird.

Praktisch genügt schon ein verhältnismäßig geringer Durchmesserunterschied zwischen der Wendelhöhlung und dem Leiter im fertigen Kabel.

Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung gehört zu einer Maschine für das Aufbringen einer Wendel auf einen Leiter oder Stützdraht bei der Fabrikation von Hochfrequenzkabeln, der beschriebenen Art mit LuftraumisoMeruing eine Spule für die fertiggeschnittene, aber noch unausgezogene Wendel, und diese Spule ist in einem Drehgestell in normalerweise fester Abhängigkeit von der Vorschubrichtung des zu isolierenden Kabels gelagert, aber so eingerichtet, daß sie an die Achse des Kabels angepaßt werden kann. Ferner gehört dazu eine Einrichtung, um den Leiter oder Stützdraht axial durch das Drehgestell hindurchgehen zulassen, sowie Mittel, um die Wendel gleichmäßig und fest um den erwähnten Leiter oder Stützdraht herumzuwickeln.

Wenn auch eine Verdrehung der Wendel durch

die Mittel der Erfindung im wesentlichen verhindert ist, so können doch kleinere Abweichungen in den Maßen der Kabelbestandteile ein gewisses Maß an Verdrehung verursachen; darum ist die Maschine nach der Erfindung mit Mitteln, ausgestattet, um solchen Veränderungen gerecht zu werden. Zu diesem Zweck können Mittel vorgesehen sein, um die Stellung der Wendelzuführungsspule relativ zum Drehgestell zu verändern.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung erläutert; diese stellt eine schematische Längsansicht einer Maschine dar, mit der eine Wendel auf den zentralen Leiter eines elektrischen· Kabels aufgebracht werden kann.

In der Zeichnung bedeutet A eine Abwickeltrommel für eine Länge eines Leiters C zum Gebrauch in der Kabelfabrikation; W ist eine Wickelmaschine, um eine Wendel M auf den Leiter aufzubringen. Wenn, dann der mit der Wendel versehene Leiter die Wickelmaschine W verläßt, so wird er um die Trommel D drei- oder viermal herumgewickelt, bevor er auf eine dritte Trommel E aufläuft, auif die der Leiter mit der Wendel schließ-Hch aufgespult wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen der Wendel auf den Leiter stellt sich beim Ausziehen der Wendelwimdungen, das eine Verkleinerung des Innen- und Außendiurchmessers hervorruft, eine Verdrehung ein. Um diese zu eliminieren, werden die Ausgangsmaße der Wendel und des Leiters so gewählt, daß der Durchmesser der Höhlung in der Wendel nur relativ wenig kleiner ist als der Durchmesser des Leiters im fertigen Kabel.

Praktisch hat man ermittelt, daß sich, wenn die Wendel ausgezogen und durch Herumwickeln auf einen Leiter aufgebracht ist, ein Biegemoment in der Ebene der Wendel einstellt, das im Verein mit der Reibung zwischen der Innenseite der Wendel und dem Leiter die Wendel in einer Gleichgewichtslage auf dem Leiter haften läßt.

Dias folgende Zahlenbeispiel diene zur Erläuterung: Ein Rohr von 16,5 mm Außendurchmesser und 4,85 mm Bohrung wurde zu einer Wendel mit zehn Gängen je Zentimeter geschnitten. Als die Wendel frei ausgezogen wurde, so daß die Länge einer Windung 16 mm betrug, wurde der Außen durchmesser auf etwa 13,8 mm verringert, und die Spule verengte sich um etwa 15%· Es ergab sich die Möglichkeit, diese Wendel um einen Draht von 5, ι mm Durchmesser zu wickeln, ohne ihr irgendwelche Verdrehung zu erteilen.

Bei der Ausführung der Erfindung läuft der blanke Leiter durch Öffnungen in jedem Ende eines Käfigs 3, der in Rollenlagern in Rahmen 4, 4' drehbar angeordnet ist. Die Rahmen sitzen auf Ständern 5, 5', und der Käfig wird durch ein nicht gezeichnetes Zahnradgetriebe angetrieben, wobei die Drehzahl des Käfigs durch einen Schaltkasten 7 auf einem der Rahmen 4 geregelt wird.

Der andere Rahmen 4' ist mit einem Stützarm 8 versehen, der eine Führung 9 für den Leiter und die Wendel trägt. Rollen 10, die zu synchroner Drehung mit dem Käfig 3 eingebaut sind, befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Leiters, um den Abstand zwischen benachbarten Windungen der Wendel zu regeln und ζω verteilen, wie diese bei Drehung des Käfigs 3 auf den vorrückenden Leiter C gewickelt wird.

Eine Spule, die die geschnittene, aber noch unausgezogene Wendel enthält, ist in Lagern 11, die in einem Drehgestell 12 angeordnet sind, frei abgestützt. Dias Drehgestell 12 ist mit seinen beiden Enden in Lagerblöcken 13, die in Gehäusen 24 an den Stirnseiten des Käfigs 3 sitzen, drehbar gelagert, so daß es sich um eine Achse drehen kann, die zur Achse des Leiters · bei dessen Durchgang durch den Käfig 3 parallel ist. Normalerweise bleibt die Ebene der Spule trotz der Drehung des Käfigs 3 senkrecht; es ist aber dafür gesorgt, daß sie in der

einen oder anderen Richtung aus der Senkrechten herausgedreht werden kann, wie nachstehend beschrieben wird.

Im Betrieb wird der Leiter C von der Trommel A abgezogen und über die Winde D\ auf die Aufwickeltrommel E aufgewunden. Beim Durchgang durch den Käfig 3 wird die Wendel, die sich dabei auszieht, von der Spule abgezogen und auf den Leiter C aufgeschmiegt, indem sie zwischen den Rollen 10 hindurchgeht. Eine freie Drehung des Drehgestells 12, auf dem die Spule sitzt, wird normalerweise durch ein Umlaufrädergetriebe verhindert; dieses besteht aus den miteinander kämmenden Zahnrädern 15 und 16, von denen das Rad 15 gleichachsig mit dem Leiter C angeordnet ist, während das Rad 16 am Drehgestell 12 festsitzt.

Es ist aber die Möglichkeit vorgesehen, das Rad 15 in Drehung zu versetzen; zu diesem Zweck trägt es auf einer Seite einen Kegelradzahnkranz 19, der über ein Zwischenkegelrad 17 mit einem zweiten Kegelrad 18 im Eingriff steht. Das Zwischenrad 17 sitzt fest auf der Welle 20' eines Hilfselektromotors 20. Der Elektromotor 20 mit seinem Zahnrad 17 sitzt auf einer ringförmigen Schiene an der Seite des Käfigs, so daß er sich um das Rad. 18 drehen kanal. 21 ist ein Regler für den Motor 20; dadurch kann der Antrieb auf das Planetenrad nach Bedarf verändert werden, um den Betriebsbedingungen zu entsprechen und die Drehzahl des Drehgestells relativ. zur Winkelgeschwindigkeit des Käfigs 3 zu erhöhen oder zu erniedrigen. Während der Drehung des Käfigs wird das Drehgestell 12 durch das Umlaufrädergetriebe selbst in Drehung versetzt, damit es immer in einer senkrechten Ebene bleibt, mit Ausnahme einer korrigierenden Hilfsdrehung, die ihm mittels des Motors 21 in der einen oder anderen Richtung aus dieser Ebene heraus erteilt werden kann, um Veränderungen in den Maßen des Leiters oder der Wendel zu berücksichtigen.

Obwohl also eine Verdrehung der Wendel, die durch das kleine Untermaß ihres Innendurchmessers gegenüber dem Leitungsdurchmesser bedingt ist, im wesentlichen verhindert ist, können doch schon geringfügige Veränderungen in den Maßen der Wendel und des Leiters ein gewisses Maß an Verdrehung ermöglichen. Diese kann man überwinden, indem man die Stellung der die Wendel tragenden Spule relativ zum Käfig verändert. Man richtet den Antrieb vom Motor 20 auf das Umlaufrädergetriebe nicht umkehrbar ein, und indem man ihn entweder von Hand oder automatisch steuert, kann man jede Neigung der Wendel zu einer Verdrehung korrigieren, indem man einfach die Spule sich in der passenden Richtung drehen läßt.

Selbstverständlich kann man, nachdem die Wendel erfindungsgemäß auf den Leiter aufgebracht ist, den umkleideten Leiter durch einen Wickelkopf oder eine andere Vorrichtung laufen lassen, wo beispielsweise dielektrische oder leitende Bänder oder ein gepreßter Bleimantel auf die Wendel aufgebracht werden kann.

Die Erfindung ist hier mit Bezug auf eine waagerechte Maschine beschrieben und erläutert worden, sie kann aber ebensogut auch auf eine senkrecht gebaute Maschine angewandt werden.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiter mit Luftraumisolation unter Verwendung eines wendeiförmigen Abstandhalters, bei dem der Innendurchmesser der den Abstandhalter bildenden Wendel mit dem Durchmesser des Leiters, auf den er aufzuiziehen ist, einen Festsitz bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleinerung des Durchmessers der inneren Bohrung der Wendel, die sich ergibt, wenn die Wendel beim Aufbringen auf den Leiter ausgezogen wird, ein Biegemoment in der Ebene der Wendel hervorruft und die Wendel hierdurch nach ihrem Aufbringen auf den Leiter in ihrer Lage festgehalten wird.

2. Maschine zum Aufbringen eines wendeiförmigen Abstandhalters auf einen Leiter zur Verwendung bei der Fabrikation von Kabeln mit Luftraumisolation, entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Käfig drehbar um eine mit der Mittellinie des Leiters zusammenfallende Achse angeordnet ist und eine Spule mit einem Stück unausgezogener Wendel drehbar in einem Drehgestell gelagert ist, das in go dem rotierenden Käfig sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das die Spule tragende Drehgestell (12) in dem Käfig (3) um eine zur Mittellinie des Leiters (C) parallele Achse drehbar gelagert ist und die unausgezogene Wendel [M) auf den Leiter mittels Durchgangs durch einen Wickelkopf (10) aufgebracht wird, während der Leiter durch den Käfig hindurchgezogen wird, und daß Vorkehrungen getroffen sind, um die Drehgeschwindigkeit des Drehgestells (12) zu regeln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit Steuergetriebe für die Drehbewegung des Drehgestells, dadurch gekennzeichnet, daß. in einem dafür vorgesehenen Umlaufrädergetriebe das Planetenrad (16) mit der Welle des Drehgestells (12) fest verbunden und das Sonnenrad (15) gleichachsig mit dem Käfig (3) angeordnet ist, so daß die Winkelgeschwindigkeit des Drehgestells vergrößert oder vermindert werden kann, beispielsweise mittels eines Motorantriebs (20), der das Sonnenrad (15) im Verhältnis zur Winkelgeschwindigkeit des Käfigs (3) antreibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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