DE976475C - Verfahren zum Herstellen von Kabeln und Leitungen mit einem gewellten Mantel, insbesondere Metallmantel, und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 26. SEPTEMBER 1963

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kabeln und Leitungen mit einem gewellten Mantel, insbesondere Metallmantel, und auf eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.

Es ist bereits bekannt, metallummantelte Kabel und Leitungen dadurch herzustellen, daß man die Kabelseele in einer geraden Strecke auslegt, an deren Kopfende die Mantelpresse angeordnet ist. Der Mantel wird als Rohr mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser der Seele, ausgepreßt und gleichzeitig über die ausgelegte Kabelseele gezogen, wobei der Anfang der Seele entweder mit dem Preßwerkzeug direkt verbunden oder magnetisch gehalten wird. Anschließend wird der Kabelmantel durch irgendein Verfahren zum engen Umschließen der Seele gebracht. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß man zur Kabelherstellung eine lange, der Länge des Kabels entsprechende Strecke benötigt, auf der die Kabelseele und der Mantel durch besondere Maßnahmen gegen äußere Einflüsse geschützt werden müssen.

Es ist auch schon bekannt, die Presse so anzuordnen, daß das Pressenmundstück in einen Hohldorn ausläuft, durch den die Kabelseele geführt wird, während der Metallmantel über diesem Hohldorn entsteht. Der Metallmantel hat dabei ebenfalls einen größeren Innendurchmesser als der

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Außendurchmesser der Seele und wird über dem Hohldorn so stark gekühlt, daß die Seele vor Verbrennung geschützt ist. Hinter der Presse ist ein Werkzeug angeordnet, mit dessen Hilfe der Kabelmantel zum Anliegen an die Kabelseele gebracht wird, so daß das fertig ummantelte Kabel oder die Leitung hinter dieser Vorrichtung aufgetrommelt werden kann. Bei diesem Verfahren wird üblicherweise zum Aufschmiegen des Mantels auf die ίο Kabelseele ein Zieheisen benutzt. Der so entstehende Kabelmantel ist zylindrisch und hat folglich nur eine beschränkte Biegefähigkeit, da das Metall durch den Ziehvofgang stark deformiert und dadurch verfestigt wird. Es ist auch bekannt, biegsame Kabel dadurch herzustellen, daß man den Mantel nicht als glatten Zylinder, sondern in Wellenform auf die Seele auf schmiegt, so daß als Aufschmiegwerkzeug bei diesem Verfahren eine Wellvorrichtung angeordnet werden mußte. Es ao gibt aber keine bekannte Wellvorrichtung, die nicht ein Torsionsmoment auf den Kabelmantel ausübt. Dieses Torsionsmoment kann weder durch das fertige, bereits gewellte Kabel noch durch das in weichem Zustand aus der Presse austretende Mantelrohr aufgenommen werden. Man könnte zwar daran denken, das Torsionsmoment dadurch aufzuheben, daß man das Rohr gegen Verdrehung durch eine Vorrichtung stützt, die aus klemmbackenförmigen Gliedern besteht, die raupenförmig über eine gewisse Strecke mit dem Kabel mitlaufen und das Rohr festklemmen. Es hat sich aber praktisch gezeigt, daß entweder der Druck der Backen so stark sein muß, daß das Rohr dadurch beschädigt wird, oder daß die Vorrichtung so lang sein muß, daß durch den unvermeidlichen toten Gang doch eine gewisse Torsion zwischen Anfang und Ende der Schleppvorrichtung eintritt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der beiden geschilderten bekannten Herstellungsverfahren zu vermeiden, und besteht darin, daß das Rohr mit der darin enthaltenen Seele zunächst auf eine Trommel großen Durchmessers aufgewickelt, sodann in einer Wellungseinrichtung derart gewellt wird, daß die Länge der an der Seele anliegenden zylindrischen Wellentäler und die Länge bzw. Höhe der Wellenberge des Kabelmantels so aufeinander abgestimmt sind, daß die Längung durch Formung der Wellentäler und die Kürzung durch Formung der Wellenberge sich gegenseitig aufheben, und daß das fertig gewellte Kabel auf eine Trommel üblichen Durchmessers aufgewickelt wird.

Nach einer - geänderten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rohr mit der darin enthaltenen Seele mit einer oder mehreren Umschlingungen zunächst um eine Abzugvorrichtung großen Durchmessers geführt, dann im gleichen Arbeitsgang von der Abzugvorrichtung durch die Wellungseinrichtung geleitet und anschließend das fertig gewellte Rohr nebst Seele auf eine Trommel üblichen Durchmessers aufgewickelt. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens besteht in einer Presse zum Auspressen des Mantels mit Spiel um die Kabelseele, einer Aufnahmetrommel großen Durchmessers für die mit dem Rohr versehene Kabelseele, einer Ablaufvorrichtung für die mit dem Rohr versehene Kabelseele, einer vorzugsweise fahrbar angeordneten Wellungseinrichtung und einer Aufnahmetrommel für das fertig gewellte Kabel.

Eine abgeänderte Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Presse zum Auspressen eines Mantelrohres mit Spiel um die Kabelseele, eine dahinter angeordnete Abziehvorrichtung großen Durchmessers, eine hinter der Abziehvorrichtung angeordnete, zweckmäßig fahrbare Wellungseinrichtung und eine dahinter angeordnete Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln des fertig gewellten Kabels auf eine Trommel üblichen Durchmessers.

Durch die Erfindung wird folgender Fortschritt erreicht:

Die bisher erforderliche lange Auslegestrecke kommt in Fortfall. Es wird also erheblich an Raum gespart. Außerdem wird der Herstellungsvorgang als solcher einfacher und übersichtlicher. Die ganze Einrichtung läßt sich in einer Halle üblichen Ausmaßes unterbringen. Ferner ist es nicht erforderlich, besondere Vorrichtungen zur Aufnahme der Torsionen anzuwenden, da die dem Kabel durch die Wellungseinrichtung erteilte Torsion von der Aufwickeltrommel bzw. der Abzugseinrichtung großen Durchmessers in einfacher und zuverlässiger Weise aufgenommen wird. Die Wellung braucht nicht sofort nach Aufbringen des Mantels auf die Seele vorgenommen zu werden, vielmehr ist man in der Lage, die Wellung zeitlich und örtlich unabhängig von dem Aufbringen des Mantels durchzuführen. Die dabei verwendeten Trommeln können einen beliebig großen Durchmesser haben, so daß das hohle Rohr geschont wird, denn sie dienen nur zum Transport des hohlen Rohres bis zu der Stelle, an der die Wellung vorgenommen wird. Das fertig gewellte Kabel hat dann die normale Biegefähigkeit, so daß es auf Trommeln normalen Durchmessers aufgewickelt werden kann. Zu diesen Vorteilen bleibt gleichzeitig der Vorteil der oben beschriebenen Einrichtung erhalten, daß die Kabelseele innerhalb der Presse und nach dem Verlassen des Preßmundstücks durch einen Hohldorn geführt werden kann, so daß sie mit dem Mantel erst in Berührung kommt, wenn dieser genügend heruntergekühlt ist.

Bei der geänderten Ausführungsform des erfin- "5 dungsgemäßen Verfahrens besteht der weitere Vorteil, daß das Kabel in einem Arbeitsgang fertig ummantelt und gewellt wird. Es ist dabei, wie die Praxis gezeigt hat, ohne weiteres möglich, die Arbeitsgeschwindigkeit der Wellungseinrichtung auf die Preßgeschwindigkeit abzustimmen.

Bei Hochfrequenzkabeln, bestehend aus einem inneren Leiter, der von dem äußeren konzentrischen Leiter durch eine Luftraumisolierung und Abstandhalter getrennt ist, ist es bekannt, zwecks befriedigender elektrischer Stabilität und Gleichmäßigkeit

bei hohen Frequenzen den äußeren Leiter selbsttragend auszubilden, seinen Innendurchmesser innerhalb sehr enger Toleranzen zu halten und den Innenleiter mit dem Außenleiter über die Isolation fest zu koppeln. Dabei wird der isolierte innere Leiter in das äußere Leiterrohr eingeführt und das äußere Rohr so weit heruntergezogen, bis es auf den Isolierkörpern dicht aufliegt. Hierbei trat der Nachteil auf, daß die innere Anordnung unregelmäßig verändert wurde und daß die Längsgleichmäßigkeit des Kabels schlecht wurde. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es ferner bekannt, das aus dem leitenden äußeren Rohr mit dem eingezogenen, hauptsächlich luftraumisolierten Innenleiter bestehende Ganze einem Druck auszusetzen, der eine Deformierung des Außenleiters so bewirkt, daß der Außenleiter in seiner relativen Lage zu dem Innenleiter mit diesem gekoppelt wird, ohne daß eine Änderung in den Längsdimensionen auftritt. Zu diesem Zweck werden eine Verformung des ursprünglich runden Außenrohrs in eine Ovalform oder eine übliche sinusförmige Wellung des Außenleiters angewendet. Abgesehen davon, daß es sich bei dem bekannten Vorschlag um Hochfrequenzkabel handelt, soll dort bei der Verformung des Außenleiters den elektrischen Eigenschaften Rechnung getragen werden. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein gewelltes Kabel ohne jede Änderung der Länge des Mantels beim Wellen auf kleinem Raum unter Aufnahme der beim Wellen entstehenden Torsion zu schaffen, lag bei diesem bekannten Vorschlag nicht vor und ist mit den dort vorgeschlagenen Mitteln auch nicht zu lösen. Kabel mit auf der Kabelseele aufliegendem Wellenmantel, der nach außen gewölbte Dehnungselemente aufweist, die ring- und/oder wendelförmig um die Kabellängsachse und durch wellenartiges Verformen eines Rohres entstanden sind, das die Kabelseele ursprünglich lose umschließt, wobei zwischen je zwei benachbarten Dehnungselementen ein nicht dehnbares die Form eines Ringes oder einer Wendel aufweisendes Element angeordnet ist und in breiter Berührungsfläche auf der Kabelseele aufliegt, wobei das nichtdehnbare zylindrische EIement etwa i,6mal so breit ist wie das Dehnungselement und die Größen- und Längenverhältnisse der Dehnungselemente und nichtdehnbaren Elemente nach dem sogenannten »goldenen Schnitt« bemessen sind, sind bereits Gegenstand älterer Patente (DeutschePatente885 440,946358,972 234) und sind an sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sondern werden hier als besonders vorteilhafte Ausführung einer Wellung ohne Längsänderung des Kabels verwendet.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, es zeigt

Fig. ι das Pressen und Auftrommeln des Rohres mit der darinliegenden Kabelseele,
Fig. 2 die Weiterverarbeitung des Rohres mit der darinliegenden Kabelseele zum fertigen Kabel, Fig. 3 eine Ausführungsform der Wellung nach der Erfindung,

Fig. 4 das Umpressen der Kabelseele und die Wellung des Mantels in einem Arbeitsgang.

In Fig. ι ist 1 eine Mantelpresse üblicher Bauart, deren Mundstück in einen Hohldorn 2 ausläuft, über den das Mantelrohr 3 ausgepreßt wird. Durch die Presse und durch das Mundstück läuft gleichzeitig die Kabelseele 4. Das Mundstück wird in üblicher Weise durch eine Kühlvorrichtung 5, im einfachsten Falle eine Brause, gekühlt. Nach Verlassen des Mundstücks ist auf diese Weise der Kabelmantel 3 so weit heruntergekühlt, daß er auf der weiteren Strecke Beschädigungen der Seele durch übermäßige Temperatur nicht herbeiführen kann.

Das Umpressen der Seele mit dem Kabelmantel erfolgt in bekannter Weise derart, daß der Innendurchmesser des Mantels größer ist als der Außendurchmesser der Seele, so daß die Seele mit Spiel im Kabelmantel liegt. Das so hergestellte Rohr mit der darinliegenden Seele wird dann auf eine Trommel 6 aufgewickelt.

In Fig. 2 wird das Rohr mit der darinliegenden Seele von der Trommel 6 wieder abgezogen, durch die Wellungseinrichtung 9 geführt und in gewelltem Zustand auf die Trommel 10 aufgetrommelt. Der Durchmesser der Trommel 6 ist zweckmäßig so groß gewählt, daß das Aufwickeln des Rohres mit der darinliegenden Seele ohne Beschädigung des Rohres erfolgt. Die Wellungseinrichtung besteht zweckmäßigerweise aus einem Werkzeug, das die Wellung wendelförmig aus dem Kabelmantel herausformt. Da infolge der Wendelform mit einer bestimmten Umlaufgeschwindigkeit der Wellungseinrichtung eine bestimmte Durchzugsgeschwindigkeit des Rohres verbunden sein muß, müßte an sich die Abzuggeschwindigkeit der Trommel 10 sehr genau auf diese Geschwindigkeit abgestimmt sein. Um dies zu vermeiden, ist die Wellungseinrichtung 9 fahrbar angeordnet. Läuft jetzt die Trommel 10 zu schnell, so bewegt sich die Einrichtung 9 in Richtung von links nach rechts; läuft sie zu langsam, so bewegt sie sich von rechts nach links. Durch Einregeln entweder der Umlaufgeschwindigkeit der Wellungsvorrichtung oder der Abzuggeschwindigkeit der Trommel 10 muß man erreichen, daß die Einrichtung 9 stillsteht, damit beide Umlaufgeschwindigkeiten aufeinander abgestimmt sind. Kleine Gleichlaufschwankungen gleichen sich selbsttätig aus.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Wellung gemäß der Erfindung. Die Kontur des Mantels hat verhältnismäßig lange zylindrische Teile 7 und kürzere gewölbte Teile 8. Das Verhältnis des Durchmessers des ungewellten Rohres zu dem Durchmesser des fertigen Kabelmantels an den Stellen 7 und die Form der Wellen 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich die Längung in den Teilen 7 und die Kürzung in den Teilen 8 gerade aufheben. Es hat sich gezeigt, daß man zu besonders günstigen Verhältnissen kommt, wenn die Breite der Teile 8 zu der Breite der Teile 7 sich so verhalten wie die Breite der Teile 7 zu der Gesamtbreite der Teile 8 und 7.

Fig. 4 zeigt die zweite Ausführungsform des Verfahrens. Die Presse i, aus deren Mundstück der Hohldorn 2 herausragt, umpreßt die Kabelseele 4 mit dem zu weiten Rohr 3, das durch die Vorrichtang 5 gekühlt wird. Das Rohr mit der darinliegenden Seele läuft in einer oder mehreren Windungen über die Abzugscheibe 11 und anschließend durch die Wellungseinrichtung 9, die wiederum fahrbar angeordnet ist. Hinter der Wellungseinrichtung 9 wird das fertige Kabel auf die Kabeltrommel 10 aufgetrommelt. Der Durchmesser der Abzugscheibe 11 ist wiederum so gewählt, daß das Mantelrohr ohne Schaden um diese Scheibe gebogen werden kann.

Wenn im vorhergehenden vorzugsweise von Kabeln gesprochen ist, soll damit keine Beschränkung ausgesprochen sein, sondern es versteht sich, daß die Erfindung auch bei der Herstellung von elektrischen Leitungen aller Art angewendet werden kann, die mit gewelltem Mantel versehen werden sollen.

Als Material kommt neben Blei jedes Metall in Frage, das sich als nahtloses Rohr verpressen läßt, so z. B. Aluminium, Aluminiumlegierungen, aber auch Metall hohen Schmelzpunktes, wie Kupfer, Kupferlegierungen, Titan, Titanverbindungen oder Stahl, da durch den Hohldorn die Preßtemperaturen von der Kabelseele ferngehalten werden. Gegebenenfalls kann der Hohldorn auch so ausgeführt werden, daß er selbst von einem Kühlmittel durchflossen wird.

Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn der Mantel nicht durch Pressen hergestellt wird, sondern in an sich bekannter Weise aus Blechstreifen geformt und durch Schweißen, Löten oder Kleben zusammengefügt wird.

Als Material für die Kabelmantel kommen neben Metallen auch Kunststoffe entsprechender Plastizität in Frage.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zum Herstellen von Kabeln und Leitungen mit einem gewellten Mantel, insbesondere Metallmantel, bei dem der Mantel unter Verwendung einer mit einem Hohldorn versehenen Presse um die durch den Hohldorn einlaufende Kabelseele mit Spiel ausgepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit der darin enthaltenen Seele zunächst auf eine Trommel großen Durchmessers aufgewickelt, sodann in einer Wellungseinrichtung derart gewellt wird, daß die Länge der an der Seele anliegenden zylindrischen Wellentäler und die Länge bzw. Höhe der Wellenberge des Kabelmantels so aufeinander abgestimmt sind, daß die Längung durch Formung der Wellentäler und die Kürzung durch Formung der Wellenberge sich gegenseitig aufheben, und daß das fertig gewellte Kabel auf eine Trommel üblichen Durchmessers aufgewickelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit der darin enthaltenen Seele mit einer oder mehreren Umschlingungen zunächst um eine Abzugvorrichtung großen Durchmessers geführt, dann im gleichen Arbeitsgang von der Abzugvorrichtung durch die Wellungseinrichtung geleitet und anschließend das fertig gewellte Rohr nebst Seele auf eine Trommel üblichen Durchmessers aufgewickelt wird.
3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wellungseinrichtung eine solche zur selbsttätigen Abstimmung zwischen Umlaufgeschwindigkeit des Werkzeugs und der Aufwickeltrommel, z. B. eine fahrbare Wellungseinrichtung, verwendet wird.
4. 4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Presse zum Auspressen des Mantels mit Spiel um die Kabelseele, eine Aufnahmetrommel großen Durchmessers für die mit dem Rohr versehene Kabelseele, eine Ablaufvorrichtung für die mit dem Rohr versehene Kabelseele, eine vorzugsweise fahrbar angeordnete Wellungseinrichtung und eine Aufnahmetrommel für das fertig gewellte Kabel.
5. 5. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Presse zum Auspressen eines Mantelrohres mit Spiel um die Kabelseele, eine dahinter angeordnete Abziehvorrichtung großen Durchmessers, eine hinter der Abziehvorrichtung angeordnete, zweckmäßig fahrbare Wellungseinrichtung und eine dahinter angeordnete Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln des fertig gewellten Kabels auf eine Trommel üblichen Durchmessers.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Britische Patentschrift Nr. 616 303.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsche Patente Nr. 972 234, 946 358, 885 440.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 309 692/9 9.63