DK165081B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af kabler med lamineret kappe - Google Patents

Description

i

DK 165081 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af et kabel med lamineret kappe omfattende følgende fremgangsmådetrin: omslutning af en kabelkerne med et laminerende bånd på en sådan måde, at det laminerende 5 bånd overlapper langs kabelkernen, opvarmning af i det mindste de Overlappende dele af båndet og presning af det laminerende bånd på kabelkernen ved hjælp af ruller, samt et apparat til udøvelse af fremgangsmåden som angivet i indledningsafsnittet til krav 2.

10 Et kabel med lamineret kappe indeholder som an ført ovenfor en kabelkerne, et laminerende bånd, der er anbragt om kernen og på overlappende måde viklet langs kabelkernen, og en kappe af syntetisk harpiks, der dækker ydersiden af det laminerende bånd, der sædvanligvis 15 er et sammensat bånd bestående af et lag af syntetisk harpiks og et lag af aluminium eller kobber, der er forbundet med hinanden. Opvarmning ved tidspunktet for kap-peekstrusionen medfører, at harpikslaget smeltes til kappen, hvorved det laminerende bånd fastgøres til kap-20 pens inderside.

Pig.' 1 viser skematisk en del af et sædvanlig apparat til fremstilling af kabler med lamineret kappe.

Dette kendte apparat indeholder en kabelkernetilførsels-spole 2 til tilførsel af en kabelkerne 1, en holder 25 4 til tilførsel af et laminerende bånd 3, der skal bringes til at omslutte kabélkernen i længderetningen, en formningsenhed 5 til at lægge det laminerende bånd 3 om kabelkernen 1 på overlappende måde, en skabelon 6 til at forhindre krølning af de ikke viste overlappende 30 dele af det laminerende bånd 3, en klemmedyse 7, en opvarmningsenhed 8 til tilførsel af varm luft til sammensmeltning af de overlappende dele samt trykruller 9 og 10, der benyttes til at presse de opvarmede overlappende dele sammen. Disse enheder er anbragt i den anfør-35 te rækkefølge i den retning, hvori kabelkernen 1 bevæges.

2

DK 165081 B

Trykrullerne 9 og 10 er, som det bedst ses af det forstørrede billede i fig. 2, forskudt i forhold til hinanden i bevægelsesretningen for kernen. Følgelig udøves kræfterne X og Y på kabelkernen l ved forskellige 5 positioner i længderetningen for kabelkernen 1. I dette tilfælde kan kabelkernen 1 let løbe skævt på eller endog løbe af rullerne 9 og 10, hvorved trykkraften til forening af de overlappende dele af båndet reduceres. Der opstår derfor det problem, at de overlappende 10 dele ikke forbindes med hinanden ved hjælp af en tilstrækkeligt stor trykkraft.

I det i fig. 3 viste snit er trykrullerne 9 og 10 set fra varmeenheden 8. Hvis den overlappende del A af det laminerende bånd 3 vender til siden som vist 15 i figuren som følge af rotationen af kabelkernen 1, vil trykretningerne X og Y for trykrullerne 9 og 10 ikke være ud for den overlappende del A. Dette giver anledning til en ulempe, nemlig at kræfterne fra trykrullerne 9 og 10 ikke virker effektivt.

20 Fra US-A-4 035 211 kendes et apparat og en frem gangsmåde af den ovennævnte art, ved hvilken en kabelkerne i længderetnngen dækkes af et metalbånd og hvor klæbende copolymerfilm påføres begge overflader på metalbåndet. Efter at metalbåndet er viklet omkring ka-25 belkernen, således at der er dannet en overlappende søm, forsegles metalbåndets overlappende søm. Det med et metalbånd belagte kabel presses ved en enkelt position i kabelkernens længderetning af et par modstående samvirkende ruller.

30 DE-C-835468 samt AU-B-494 565 beskriver en frem gangsmåde og et apparat til nedvalsning af en rørformet metalkappe på et elektrisk kabel. I begge skrifter beskrives fremgangsmåder, hvor fx. en rørformet aluminiumkappe i overstørrelse, der har en større indvendig dia-35 meter end den udvendige diameter på den kabelkerne, der skal omsluttes af en metalkappe, trækkes over eller 3

DK 165081 B

ekstruderes på kabelkappen. Derefter nedvalses denne rørformede kappe ved brug af tre nedvalsningsruller, som definerer en cirkulær nedvalsningsåbning, idet akserne for hver af disse ruller ligger i nedvalsningsåbningens 5 plan. Den udvendige diameter på den rørformede stålkappe, der skal nedvalses afviger sædvanligvis væsentligt fra den udvendige diameter på kabelkernen.

Med opfindelsen tilsigtes tilvejebragt en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af et kabel med 10 lamineret kappe, som nævnt ovenfor, hvor de ovenfor anførte ulemper er eliminerede, og hvor der altid opnås en tilstrækkelig adhæsionsstyrke af det laminerende bånds overlappende dele.

Til opnåelse heraf er der ved opfindelsen til-15 vejebragt en fremgangsmåde, hvor det laminerende bånd trykkes mod kabelkernens midte ved hjælp af n ruller, der hver har en trykdel af en buelængde, der er bestemt ved deling af kabelkernens ydre omkreds med n, hvor n er et helt tal på 3 eller mere, og at radius R af buen af 20 hver rulles trykdel er: R= (kabelkernediameter +0,0 -1,0)/2 (mm), idet rullerne er placeret ved en enkelt position i ka-25 belkernens længderetning, hvorved de overlappende dele bindes til hinanden og båndet bindes til kabelkernen.

Ved opfindelsen er der' også tilvejebragt et apparat til fremstilling af et kabel med lamineret kappe indeholdende i rækkefølge: en formningsenhed, hvor et la-30 minerende bånd vikles i længderetningen om en kabelkerne på en sådan måde, at det laminerende bånd overlapper langs kabelkernen, en skabelon til forhindring af krølning af det laminerende bånd ved de overlappende dele, en pressedyse til at sammenpresse kabelkernen med det 35 derpå værende laminerende bånd, en opvarmningsenhed, hvor i det mindste de overlappende dele af det lami- 4

DK 165081 B

nerende bånd smeltes, samt ruller til at sammenpresse de opvarmede overlappende dele. De nævnte enheder er anbragt i den anførte rækkefølge langs kabelkernens bevægelsesretning. Ifølge opfindelsen er dette apparat 5 ejendommeligt ved at omfatte n ruller hver med en trykdel, der har en buelængde bestemt ved deling af kabelkernens ydre omkreds med n, hvor n er et helt tal på 3 eller mere og at radius R af buen af hver rulles trykdel er: 10 R = (kabelkernediameter +0,0 -1,0)/2 (mm), og at rullernes trykdele er anbragt således, at de trykker det laminerede bånd mod kabelkernen ved en enkelt position i kabelkernens længderetning.

15 Yderligere udførelsesformer fremgår af underkra vene.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et kendt apparat til fremstilling af 20 kabler med lamineret kappe, fig. 2 i større målestok en trykmekanisme i appa-ratet i fig. i, fig.· 3 et snit gennem den i fig. 2 viste trykmekanisme set fra tilførselssiden for kabelkernen, 25 fig. 4 en foretrukket udførelsesform for appara- tet ifølge opfindelsen, fig. 5 tre ruller i det i fig. 4 viste apparat set fra kanten, og fig. 6 en del af en bærekonstruktion for de i 30 fig. 5 viste ruller.

Fig. 4 viser skematisk en foretrukket udførelsesform for et apparat til fremstilling af et kabel med lamineret kappe ifølge opfindelsen.

Som også vist i fig. 1 indeholder dette apparat 35 en kabelkernetilførselsspole 2, en holder 4 til tilførsel af et laminerende bånd, en formningsenhed 5, en 5

DK 165081 B

skabelon 6, en pressedyse 7 og en opvarmningsenhed 8. Da disse dele svarer til de i fig. 1 viste dele, er der anvendt de samme henvisningsbetegnelser, og der vil ikke blive givet en nærmere forklaring.

5 Et væsentligt træk ved apparatet ifølge denne ud førelsesform er, at der som trykindretning anvendes tre ruller 11, 12 og 13 (alene 11 og 12 er vist i fig. 4), der hver har en i fig. 4 ikke vist trykdel med en buelængde, der er bestemt ved deling af den ydre omkreds af 10 kabelkernen 1 med 3.

Som det fremgår af fig. 4, er rullerne 11, 12 og 13 anbragt ved en enkelt position i længderetningen for kabelkernen 1. Derfor er problemet med, at kabelkernen 1 kører skævt på eller kører af trykrullerne som i det 15 kendte apparat, jf. fig. 2, løst.

Som følge af kræfterne fra rullerne 11, 12 og 13 bringes det laminerende bånd 3 i ensartet tæt kontakt med kabelkernen 1. De overlappende dele af det laminerende bånd forbindes derfor sikkert med hinanden. I fig.

20 5, der er et billede af rullerne 11, 12 og 13 set i kablets bevægelsesretning, vil det ses, at rullerne 11, 12 og 13 har trykdele 11a, 12a og 13a hver i form af en bue af en længde, der er bestemt ved deling af den ydre omkreds af kabelkernen 1 med 3. Det vil derfor 25 ses, at selv om positionen af de overlappende dele af det laminerende bånd 3 varierer som følge af rotationen af kabelkernen 1, vil de overlappende dele til stadighed med sikkerhed blive underkastet et tryk af rullerne 11, 12 og 13. Den nedsættelse af trykkraften 30 på de overlappende dele af det laminerende bånd, der forekommer i de sædvanlige apparater, er derfor undgået.

Rullerne 11, 12 og 13 i denne udførelsesform er, som det ses i fig. 5, i nær kontakt med kabelkernen 1 og det ikke viste over kernens omkreds anbragte lami-35 nerende bånd. Da der fremkommer en reaktionskraft, der virker imod kraften fra rullerne 11, 12 og 13, bringes 6

DK 165081 B

det laminerende bånd i tæt kontakt med kabelkernen 1.

Derfor kan den totale ydre diameter af kabelkernen l med det laminerende bånd reduceres. Dette tillader en reduktion i kablets ydre diameter samt anvendelsen af et 5 snævrere laminerende bånd 3. Desuden reduceres spillerummet mellem kabelkernen 1 og det laminerende bånd 3 af den tætte kontakt mellem disse forårsaget af kraften fra rullerne 11, 12 og 13. Derfor forøges den kraft, hvormed kernen 1 trækkes.

10 Da kabelkernen 1 og det laminerende bånd 3 trykkes mod hinanden langs samme omkreds, er det, selv hvis positionen af de overlappende dele af det laminerende bånd 3 varierer i længderetningen for kabelkernen 1, ikke nødvendigt at få rullerne 11, 12 og 13 15 til at følge sådanne ændringer.

Bærekonstruktionen for rullerne 11, 12 og 13 vil blive forklaret under henvisning til fig. 6.

En aksel 21 går gennem rullen 11, der bæres drejeligt af denne. Den ene ende af akslen 21 er fast-20 gjort til et bæreorgan 22, og den anden ende har en skrue 23 til indstilling af positionen af rullen 11 i den aksiale retning af akslen 21. Rullen 11 kan bevæges i en retning, der er angivet ved en pil P i fig. 6, ved drejning af indstillingsskruen 23. Bære-25 organet 22 understøttes af en fjeder 24. Denne fjeder er forbundet med et fjederoptagende organ 25, der er indrettet til at indstille fjederkraften og er fastgjort til et roterende bæreorgan 27 gennem et beslag 26. Fjederen 24 er anbragt således, at rullen li 30 let kan tilpasse sig små variationer i den ydre diameter og ujævnheder i længderetningen for kabelkernen 1 ved variation af den kraft, som rullen 11 udøver på kabelkernen 1, ved indstilling af kraften fra fjederen 24.

Det kan ses, at de overlappende dele af det lami-35 nerende bånd med stor sikkerhed smeltes til hinanden som følge af kræfterne fra rullerne 11, 12 og 13, der er

DK 165081 B

7 konstrueret og monteret på den ovenfor beskrevne måde. Desuden presses kabelkernen 1 og det derpå anbragte laminerende bånd 3 som følge af tilstedeværelsen af fjederen 24 mod hinanden, således at kombinationens to-5 tale diameter reduceres. Det kan derfor ses, at reduktionen af kablets diameter og muligheden for forøgelsen i trækkraften på kernen opnås effektivt.

Skrællestyrken for et kabel fremstillet under anvendelse af rullerne 11, 12 og 13 i den ovenfor be-10 skrevne udførelsesform ifølge opfindelsen og for et kabel fremstillet under anvendelse af konventionel presning af en kabelkerne, begge med en ydre diameter på 20 mm og under anvendelse af et laminerende bånd sammensat af en syntetisk harpiks og aluminium, der er forbundet 15 med hinanden, blev sammenlignet. Skrællestyrken for alu-minium/aluminium var som anført i nedenstående tabel:

Tabel 20 Skrællestyrke af overlappende dele

Konventionel metode 2,0 til 4,0 kg/10 mm

Metoden ifølge opfindelsen 4,5 til 6,0 kg/10 mm 25

Som det fremgår af tabellen, blev skrællestyrken for aluminium/aluminium ved de overlappende dele forbedret mærkbart ved anvendelse af apparatet ifølge opfindelsen. I den ovenfor beskrevne udførelsesform, hvor den 30 ydre omkreds er opdelt i tre dele, viser forsøgsresultater, at radius R af buen for trykdelen af de tre ruller lla, 12a og 13a (se fig. 6) fortrinsvis er: 35 8

DK 165081 B

R = (kabelkernediameter +0,0 -1,0)/2 mm.

Radius R af trykdelen vælges til at være noget større end radius af kabelkernen 1. Hvis R imidlertid 5 er for stor, er det ikke muligt at udøve trykkraften korrekt. Det er eksperimentelt blevet bestemt, at trykkraften for rullerne 11, 12 og 13 i den ovenfor beskrevne udførelsesform fortrinsvis er 3-6 kg. Selv hvis trykkraften forøges ud over den øvre grænse, kan der ik-10 ke opnås en forøgelse i reduktionen af den ydre diameter. Hvis på den anden side kraften er mindre end 3 kg, fås der en utilstrækkelig adhæsiv kraft.

Det foretrækkes, at rullerne 11, 12 og 13 fremstilles af et hårdt materiale med gode antihæftende 15 egenskaber såsom hårdt teflon, metal eller bakelitharpiks. Grunden til dette er, at plastlaget i det laminerende bånd har en tendens til at klæbe til rullerne 11, 12 og 13, hvorved der forhindres en adskillelse af det laminerende bånd fra rullerne 11, 12 og 13. Disse rul-20 ler kan naturligvis også fremstilles af et materiale med ringere antihæftende egenskaber. I et sådant tilfælde foretrækkes det imidlertid, at der udformes et lag af et antihæftende materiale, såsom en fluorinharpiks, på trykdelene 11a, 12a og 13a af rullerne 11, 12 og 13.

25 Selv om den ovenfor givne forklaring refererer til en udførelsesform, hvor der benyttes tre ruller, er den foreliggende opfindelse ikke begrænset hertil. Der kan således benyttes ruller, der fremkommer ved deling af den ydre omkreds med 4 eller mere.

30 I overensstemmelse med den foreliggende opfindel se, som forklaret ovenfor, anbringes et laminerende bånd på en kabelkerne på en sådan måde, at det laminerende bånd overlapper langs kabelkernen, hvorefter i det mindste de overlappende dele af det laminerende bånd opvar-35 mes, og det laminerende bånd, der omslutter kabelkernen,

Claims (5)

9 DK 165081 B derefter presses mod kabelkernens midte ved hjælp af n ruller, der hver har en trykdel af en buelængde, der er beregnet ved at dele kabelkernens ydre omkreds med n, idet n er et helt tal på 3 eller mere. De overlappende 5 dele af det laminerende bånd fastgøres hermed med sikkerhed til kabelkernen. Da det laminerende bånd bringes i nær kontakt med kabelkernen af trykkraften fra rullerne, kan der opnås en reduktion af den ydre diameter og dermed af det fær-10 dige kabels diameter. Desuden kan den materialemængde, der kræves til kappen, der anbringes omkring ydersiden af kablet, og bredden af det laminerende bånd, reduce-res. Dette muliggør fremstilling af billige kabler med lamineret kappe. Da kabelkernen og det laminerende bånd 15 bringes i nær kontakt med hinanden ved hjælp af trykkraften fra rullerne, reduceres endvidere spillerummet mellem dem, hvorved den kernetrækkende kraft kan forøges. Desuden er det, selv om positionen af de overlappende dele af det laminerende bånd varierer, ikke nød-20 vendigt at bringe rullerne til at følge sådanne ændrin ger. Der opnås derfor en forbedring i produktionseffektiviteten med opfindelsen. Det skal bemærkes, at den foreliggende opfindelse kan anvendes på alle kabler med lamineret kappe, hvor 25 der anbringes et laminerende bånd på en kabelkerne på en sådan måde, at det laminerende bånd anbringes på kabelkernen på overlappende måde. 30 PATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et kabel med lamineret kappe omfattende følgende fremgangsmådetrin: omslutning af en kabelkerne med et laminerende bånd på en sådan måde, at det laminerende bånd overlap-35 per langs kabelkernen, opvarmning af i det mindste de overlappende dele af båndet og presning af det lamine- 10 DK 165081 B rende bånd på kabelkernen ved hjælp af ruller som er placeret ved en enkelt position i kabelkernens længderetning, kendetegnet ved, at det laminerende bånd trykkes mod kabelkernens midte af n ruller, der 5 hver har en trykdel med en buelængde, der er bestemt ved at dele en ydre omkreds af kabelkernen med n, idet n er et helt tal på 3 eller mere, og at radius af buen af hver rulles trykdel er:

10 R = (kabelkernediameter +0,0 -1,0)/2 (mm), hvorved de overlappende dele forbindes med hinanden, og båndet forbindes med kabelkernen.

2. Apparat til fremstilling af et kabel med lami-15 neret kappe indeholdende i rækkefølge en formningsenhed (5), hvor der på en kabelkerne (1) i længderetningen vikles et laminerende bånd (3) på en sådan måde, at båndet (3) overlapper langs kabelkernen, en overlappende skabelon (6) til forhindring af krølning af de overlap-20 pende dele af det laminerende bånd, en pressedyse (7) til presning af kabelkernen med det derpå anbragte laminerende bånd, en opvarmningsenhed (8) til blødgøring af i det mindste de overlappende dele af det laminerende bånd og ruller (9, 10) til sammentrykning af de opvarme-25 de overlappende dele, kendetegnet ved, at der er anbragt n ruller (11, 12, 13) hver med en trykdel (11a, 12a, 13a) med en buelængde, der er bestemt ved deling af en ydre omkreds af kabelkernen med n, hvor n er et helt tal på 3 eller mere, at bueradius for trykdelen 30 på hver rulle er: R = (kabelkernediameter +0,0 -1,0)/2 (mm), og at trykdelene (lla, 12a, 13a) er anbragt, så de tryk-35 ker det laminerende bånd (3) mod kabelkernen (1) ved en enkelt position i kabelkernens længderetning. 11 DK 165081 B

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at trykkraften fra rullerne er 3-6 kg.

4. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hver rulle (11, 12, 13) har en overflade af et 5 antihæftende materiale.

5. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at et antihæftende harpikslag er udformet på fladerne af de nævnte ruller.