FI58410C - Foerfarande foer framstaellning av en dragfoerstaerkt elektrisk kabel - Google Patents

Description

r-, .... KUULUTUSJULKAISU _ 0 . „ Λ

4£Γα W VV utläggningsskrift 5 8 41 O

C «»· Patentti myönnetty 12 01 1931 ^ ' Patent meddelat

Vs“~'*-^/ (51) Ky.ik.Vo.3 H 01 B 15/22 // B 29 Γ 3/02 SUOMI —FINLAND (21) l^twttlWtwnu·—2375/T3 (22) H«k*ml*piWt — AiwSknlngadag 27·07>73 (23) AlkupMvl—ClM|h«t*d«| 27.07.73 (41) Tullut iulklMluI — Blhrlt offuncNf 06.03.7^

Patentti· ja rakistarlhallltus (44) Nihavtkilpanon jt kuuL|ulkatwn pvm. —

Patent- och regifterttjrrelMn ' Ara»k*n utltgd oeh «MkrHUn publlcend 30.09. oO

(32)(33)(31) Pjrydttty «tuotkuui—Bujtrt prlorltat 05 · 09 · 72

Englanti-England(GB) *+1209/72 Toteennäytetty-Styrkt (71) Lynenwerk K.G., Durener Strasse, Kreis Aachen, 518 Eschveiler, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Robert Ney, Heistern, Hans-Christoph Rhiem, Eschveiler, Saksan Liittotasavalta- Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*+) Oy Kolster Ab (5*+) Menetelmä vetovahvistetun sähkökaapelin valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en dragförstärkt elektrisk kabel

Keksintö koskee menetelmää vetovahvistetun sähkökaapelin valmistamiseksi, jonka mukaan kyllästämättömistä, tartunta-aineesta vapaista päättömistä lasikuiduista koostuvia kimppuja, esimerkiksi lankoja tai kerrattuja lankoja, jotka puolestaan voidaan liittää kimpuiksi, upotetaan vetovahvistuseliminä välimatkan päähän toisistaan samankeskisesti kaapelin sydämeen nähden tämän ympärille kaapelin vaippaan siten, että kukin kimppu on kokonaan vaippa-aineen ympäröimä. Näitä itsekantavia ilmakaapeleita käytetään vahvavirta- tai kauke-viestityskaapeleina ja niillä liitetään esim. kaukana olevat virran-kuluttajat tai kaukoviestityslaitteet. Itsekantavien ilmakaapeleiden kiinnittäminen tapahtuu kiristyspinteiden avulla, mieluiten suoraviivaisesti vaikuttavien kiristyspinteiden, ja voiman kytkevä liitos vedon vastaanottolaitteena kaapeliin rakennettujen vedon vastaanotto-elimien ja kiristyspinteiden puristusosien välillä on hyvin tärkeä, jotta varmistetaan, että kaapeli ripustetaan tämän asennustavan sääntöjen mukaisesti pylväältä pylväälle tai muuhun tällaiseen kiristyskö!) taan .

Aikaisemmin tunnetaan jo tällaisia sahkökaapeleita, joissa on - 2 - 5841 0 käytännöllisesti katsoen päättömät, pitkittäiset elimet, jotka on sijoitettu kaapelin ulkovaippaan samankeskeisesti eristettyjen johtojen ympärille, mutta nämä eivät ole vedon vastaanottavia elimiä, vaan metallisia nolla- tai maajohtoja, joita kuvataan brittiläisessä patenttiselityksessä 736,655. Toisessa tunnetussa sähkökaapelissa, jota kuvataan brittiläisessä patenttiselityksessä 558,033, on eristys, joka koostuu varsinkin polyvinyylikloridista, varustettu sisä-tai ulkopuolella ohuiden lasikuitujen muodostamalla vahvistuksella, joka mieluiten tarttuu kiinni eristykselle. Tätä varten on eristyksen tekoainetta käsitelty vastaavasti. Ohuiden lasikuitujen muodostamaa vahvistusta käytetään kaapelin suojaamiseksi sellaisten lämpötilojen vaikutukselta, jotka voisivat vahingoittaa kaapedin muita osia.

Puheena oleva keksintö koskee ohuiden lasikuitujen käyttöä vedon vastaanottamiseksi ja sen yleisenä tarkoituksena on kehittää vetovahvistettu sähkökaapeli, jolla on syöpymätön vedon vastaanotto-laite ja pieni paino ja paremmat siirto-omainaisuudet kuin tunnetulla, itsekantavalla ilmakaapelilla, jolla on vedon vastaanottolaite ja teräslankapunonta. Tämän lisäksi on varsinkin ratkaistava se tehtävä, että kaapeli on voitava kiristää samoilla kiristyspinteillä, joita on käytetty jo kauan. Sillä on myös oltava vähintään sama taipuisuus kuin tunnetulla kaapelilla ja lopuksi on sitä voitava käsitellä nopeammin, varmemmin ja turvallisemmin asennettaessa.

Itsekantavat ilmakaapelit ripustetaan tavanomaisessa, maanpäällisessä asennuksessa enintään 50 m pituisissa kiristysjänteissä suoraviivaisesti vaikuttavilla, kiilamaisilla kiristyspinteillä. Vetovoiman suuruus, jonka näiden vastaanottovälineiden on vastaanotettava ja jota varten ne suunnitellaan, saadaan kokemuksen ja laskelmien perusteella tunnetuista kiristysvoimista, huomioon otettavista lisä-kuormista, esim. huurteen, jään ja tuulen aiheuttamista, jotka saadaan selville kaavan avulla, sekä varmuussuureesta. Eri kaapelityyppejä varten on määritetty a.o. määräyksissä vähimmäismurtokuormat. Näiden vähimmäismurtokuormien saavuttamiseksi on pantava verraten suuri määrä ohuita lasikuituja vaippaan tarkoituksenmukaisesti lankakimppujen tai kerrattujen lankojen muodossa. Näin sisältää esim. kaapeli, jossa on 2 kaksois johdinta ja vaipan alla 3,5 mm:n läpimitta, yhteensä 8H lasikuidun yksittäislankaa, joiden hienous on 136 tex, ja kaapeli, jossa on lu kaksois johdinta ja noin 8,0 mm:n läpimitta vaipan alla, yhteensä 168 lasikuidun yksittäislankaan samalla hienoudella vaadittujen vähim-maisir.urtokuormien saamiseksi.

Keksintö perustuu siihen oivallukseen, että oleellisena edellyt tyksenä tekoainevaippaan upotettujen, vetovoiman vastaanottavien, 3 58410 lasikuitujen parhaalle toiminnalle on mahdollisimman läheisen, voimia siirtävän liitännän valmistaminen lasikuitujen ja vaipan aineen välillä. Tähän asti on tällainen liitäntä ollut mahdollinen vain varustamalla lasikuidut tekoaineen mukaan määritellyllä impregnoinnilla tartunta-aineen muodossa, jonka tehtävänä on lisäksi ollut kitkavoimien välttäminen tiiviissä kosketuksessa olevien lasikuitujen välillä ja siten lasikuitujen rikkoutumisen vastustaminen. Keksinnön erikoisena tehtävänä on tämän vuoksi ei-impregnoitujen, so. tartunta-aineesta vapaiden, ohuiden lasikuitujen käyttäminen ja menetelmän kehittäminen niiden upottamiseksi tekoainevaippaan niin, että valmistuu voiman kytkevä liitäntä ohuiden lasikuitujen ja vaipan aineen kesken, jolloin varmistetaan vetovoiman vastaanottavien elimien paras kuorman vastaanotto pylväskentässä kiinnitetyssä kaapelissa. Tämän lisäksi on varmistettava, että kaikki yksittäiset elimet ottavat samassa määrin osaa vedon vastaanottoon ja että varmasti estetään keskinäisen kitkan aiheuttama lasikuitujen rikkoutuminen.

Keksinnön tehtävänä on lisäksi pitää aineen kulutus mahdollisimman pienenä sekä valmistaa kaapeli, jolle on tunnusomaista mahdollisimman pieni kokonaispaino yhdessä mahdollisimman pienen ulkohalkaisijän kanssa ja joka vähentää mahdollisimman pieniksi kaapelin asennuksessa käytettyjen veto- ja kiinnitysvälineiden rasitukset.

Monitahoisen tehtävän ratkaisu tapahtuu keksinnön mukaisesti vedon vahvistuksella varustetun sähkökaapelin valmistusmenetelmällä, joka tunnetaan siitä, että lasikuidut matkallaan varastokohdasta kaa-pelipursottimen suulakepäähän järjestetään kimpuiksi, minkä jälkeen kimppu esitiivistetään suulakepäässä, kimpuissa oleva ilma poistetaan ja lasikuitukimpuista muodostetaan mitä tiivein pakkaus pursottimessa olevan sulan polyetyleenimassan puristuspaineen vaikutuksesta, jolloin lasikuitukimput ympäröidään riittävän suurella polyetyleenimäärällä, ja että kun kimput ovat poistuneet pursottimesta synnytetään niihin polyetyleenin äkillisen jäähdytyksen seurauksena välittömästi kutis-tusjännitys ja samanaikaisesti aaltoilua kaapelin pituussuunnassa.

Keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi ja sen toteutusesimerkin näyttämiseksi viitataan seuraavassa piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 esittää kaaviomaista kuvantoa menetelmän eri vaiheiden kulusta ja poikkileikkauskuvantoa kaapelin pursotuskoneen ruiskupäästä ja siinä valmistettavasta kaapelista; kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvantoa itsekantavasta ilmakaa-pelista, jossa on 2 johdinparia ja 12 vedon vastaanottoelintä lasi-kuilu ien muodostamiseksi kimppujen muodossa; m 58410 kuvio 3 esittää poikkileikkauskuvantoa itsekantavasta ilmakaa-pelista, jossa on 4 johdinparia ja 18 vedon vastaanottoelintä, jotka on tehty lasikuiduista; kuvio 4 esittää poikkileikkauskuvantoa itsekantavasta ilmakaa-pelista, jossa on 10 johdinparia ja 24 vedon vastaanottoelintä, jotka on tehty lasikuiduista; ja kuvio 5 esittää poikkileikkauskuvantoa itsekantavan ilmakaape-lin ulkovaipan osasta, johon on upotettu lasikuitulankojen kimput, ja siinä näytetään selvemmin vähimmäismitat itse kimppujen kesken ja yhden kimpun ja vaipan sisäkehän kesken.

Kuviossa 1 näytetään kaapelinpursottimen ruiskupää 10, jossa on kierukkaosaan (ei näytetty) johtava aukko 11. Nuolen 12 suunnassa kulkee esivalmistettu kaapelin sydän 13, joka koostuu eristetyistä sähköjohdoista, ruiskupäähän 10, jossa sen ympärille ruiskutetaan ulko-vaippa 14, ja valmis kaapeli 15 poistuu ruiskupäästä, minkä jälkeen se jäähdytetään tavanomaiseen tapaan.

Kuviossa 2-4 näytetään miltä valmis kaapeli 15 voi näyttää poikkileikkauksessa nähtynä. Niissä nähdään kaapelin sydämet, jotka koostuvat johdoista 16, joilla on eristys 17, tähtinelikierteen tapaan kaksi kaksoisjohdinta 19, jotka muodostavat kaapelin sydämen 13 joko yhtenä punososana kuvion 2 mukaan tai useampina punososina kuvioiden 3 ja 4 mukaan ja kuviossa 4 yhdessä tekoainesydämen 21 kanssa. Punottujen punososien 19 päällä on vielä tekoainenauhojen muodostama tavanomainen käämitys 22.

Kaapelin sydämen ja sen kanssa ruiskupäähän kulkevan käämityksen 22 päälle ruiskutetaan sitten ruiskupäässä 10 polyeteenivaippa 14, johon on upotettu vaihteleva määrä lasikuitujen kimppuja 23 vedon vastaanottoeliminä. Kimput voivat kaapelin kulloisenkin rakenteen mukaan koostua langoista tai kerratuista langoista 24 (kuvio 5), joilla on eri hienous, ja toisaalta kimppujen 23 lukumäärä ja toisaalta lasikuitulankojen tai kerrattujen lankojen 24 määrä kulloinkin kimppua kohti määritetään johdinparien 19 lukumäärän, kaapelin vaaditun vähim-mäismurtokuorman ja langan tai kerratun langan 24 hienouden mukaan.

Seuraavassa taulukossa on esitetty kuvioissa esitetylle suori-tusmuotoesimerkille eri johdinparien 19 lukumääriä kohden vähimmäis-murtokuorma, kimppujen 23 lukumäärä, lasikuitulankojen tai kerrattujen lankojen 24 lukumäärä kutakin kimppua kohti ja lankojen tai kerrattujen lankojen 24 hienous (tex).

s 58410

Johdinpareja Vähimmäismurto- Kimppuja Lasikuitulankoja Lankojen hie-_kuorma (kN)_nous (tex) 2 6,7 12 7 1x136 4 8,6 18 6 1 x 136 4 8,6 18 2 3x136 6 10,1 18 7 1 x 136 10 13,4 24 7 1 x 136 10 13,4 24 14 1 x 68

Kimppujen 23 välinen etäisyys ja kimpun 23 ja vaipan sisäkehän 25 välimatka kuvion 5 mukaisesti mitoitetaan vähintään samaksi kuin yhden langan tai kerratun langan 24 kaksinkertainen läpimitta d, mikä näytetään kuviossa 5, jossa D tarkoittaa kimpun läpimittaa ja d yhden langan tai kerratun langan läpimittaa.

Käyttämällä määrättyä mittaa jokaista yksittäistä vedon vastaan-ottoelintä ympäröivän polyeteenikuoren vähimmäispaksuuden osalta, joka kuori muodostaa osan kaapelin vaipasta, on varmistettu, että kiristys-voimat tulevat johdetuiksi kokonaan polyeteenivaipan kautta yksittäisiin osiin. Yksittäisten elimien väliset väliseinät ovat täten riittäviä poikkileikkauksessa, jotta polyeteenistä lähtevät, yksittäisosiin säteittäisesti kiristysvoimina vaikuttavat kutistusjännitykset voivat vaikuttaa riittävässä määrin läheisen liitännän aikaansaamiseksi tartunta-aineesta vapaiden, ei-esi-impregnoitujen, ohuiden lasikuitujen ja polyeteenin kesken. Kun kaapeli kiinnitetään, ovat mainitut aineen väliseinät kiinnityspinteiden puristusalueella sellaisessa asemassa, että ne voivat siirtää yksittäisosan vastaanottaman kuorman osuuden mukaisesti myös langan tai kerratun langan poikkileikkauksen sektorille, joka on kaapelin sydäntä kohti. Näin aikaansaadaan suhteessa poikkileikkaukseen kuorman tasainen jako lankojen tai kerrattujen lankojen muodostamissa yksittäisosissa, mikä tekee mahdolliseksi lasikuitujen mahdollisen kuormituksen taloudellisen hyväksikäytön ja näin vältetään ennen muuta yksittäisten lasikuitujen siirtyminen suhteessa toisiinsa, jolloin estetään vedon vastaanoton ennenaikainen tekninen epäsäännöllisyys .

Keksinnön mukaisella valmistusmenetelmällä valmistetun, kuviossa 1 numeron 15 osoittaman kaapelin edellä olevan kuvauksen jälkeen kuvataan nyt menetelmän eri vaiheita, jolloin viitataan jälleen kuvioon 1 .

Kuvion 1 mukaisesti on ruiskupään 10 takapuolella useita kanavia 26, jotka on sijoitettu samankeskisestä sisälle tulevaan kaapelin sydämeen 13 nähden ja joista näytetään vain kaksi kanavaa kuviossa 1. Kunkin kanavan 26 suun eteen ja siitä tietyn välimatkan päähän on sijoitettu varastopaikka lasikuiduille, mieluiten ei-näytetyn telineen muodossa, johon on ripustettu puolat 27, joissa on lasikuitulankaa 28. Lasikuitulangoille 28 on valittava sellainen koostumus, että saavutetaan parhaat tulokset vedon vastaanoton osalta valmiissa kaapelissa.

6 58410

Langat, jotka koostuvat 9 mikrometrin vahvuisista kuiduista ovat osoittautuneet eniten tarkoituksenmukaisiksi, koska ohuempiin kuituihin verrattuina saadaan niillä tasaisempi kimpun muodostus, sisälle jääneen ilman helpompi poisto, pienempi voiman kulutus tiivistyksessä ja kimpun parempi puristus vaipan jäähtyvän aineen läpi. Paksummat kuidut voidaan periaatteessa järjestää nopeammin ja helpommin kuin ohuemmat kuidut, kun on aikaansaatava ihanteellinen tiivis pakkaus. On myöskin tarkoituksenmukaista, että kuidut kulkevat mahdollisimman vähän ris- β · * tnn kimpussa, koska tällöin saadaan mahdollisimman paljon kuituosia, jotka sijaitsevat itse vetosuunnassa ja voivat näin ollen vastaanottaa vetovoimia. Kun kuitu nimittäin poistuu suoraviivaisesta suunnasta ja kulkee viereiselle tai läheiselle alueelle ja palaa jälleen lopulta takaisin entiseen suoraan suuntaan, kuitu poikkeaa vetosuunnasta eikä ota ylimenoalueella enää osaa vedon vastaanottoon.

Sopivaa lasikuituainetta olevan lasikuitulangan esitiivistys suoritetaan, esim. kuvion 1 mukaisissa kanavissa 26, joilla voi olla tätä varten porrasmaisesti kaventuva muoto. Tällä on tarkoitus päästä siihen, että lanka lähenee yksittäiskuitujensa aseman osalta ihanteellisen tiivistä pakkausta. Esitiivistetyt kimput johdetaan sitten ruis-kupäässä kaapelin vaippaan, ja heti kun tämä on tapahtunut, vaikuttaa vaipan sulan polyeteeniaineen pursotuspaine mainittuun kimppuun, jolloin esitiivistys tulee ylläpidetyksi ja siitä saadaan jatkossa täydellisesti tiivistetty pakkaus, so, yksittäiset kuidut ovat pakattuina vierekkäin niin, että niitä ei voisi pakata tiiviimmin. Menetelmän viimeisenä vaiheena ylläpidetään tämä tiivis pakkaus, kun se on poistunut ruiskupäästä siten, että käytetään hyväksi vaipan aineen jäähtymisen yhteydessä esiintyvää kolmiulotteista tilavuuden supistumista, joka samalla vastustaa lasikuitu-länkakimppujen pyrkimystä palata entiseen muotoonsa.

Lasikuitusäikeiden esitiivistykseen matkalla varastopaikasta 27 ruiskupään 10 ulkopuolella kohtaan, joka on välittömästi ennen säikeen kulkua polyeteenimassan sisään, sisältyy kimpun sisältämän ilman poistotoimenpide.

Menetelmän toteuttamiseksi menestyksellisesti on lisäksi huomioitava seuraavat näkökohdat: kimpun eri osat on pidettävä erotettuina, jotta kierretyt tai kerratut yksittäisosat eivät: kierry yhteen keskenään, vaan ne johdetaan polyeteenimassaan yhdensuuntaisina kaapelin akseliin nähden. Eri osien huolellisen jarrutuksen avulla on huolehdittava siitä, että ne saapuvat ilman mutkia ja jarruvoiman seurauksena suuressa määrin kulkusuunnassa ojennettuina yksittäiskuidun kanavien 26 kärkeen ennen menoa polyeteenimassaan. Erityisen tärkeä seikka 7 58410 esitiivistyksen tuloksen kannalta on myös ilman poisto säikeet ohjaavista kanavista välittömästi ennen ruiskutyökaluja, jolloin eri osat kulkevat alipainevyöhykkeen läpi, niin että matkalla ruiskutyökalun lämmitettävä, yksittäisosien mukanaan viemä ilma tulee imetyksi ulos yksittäisosista. Kanavien 26 päiden poraukset on pienennettävä vähim-mäisläpimittaan, niin että yksittäisosat ja siten kimput tulevat puristetuiksi kokoon ennen menoa polyeteenimassaan. Tämä vähimmäisläpi-mitta ja siten pienin poikkileikkaus esitiivistyksen viimeisenä vaiheena ei saa olla suurempi kuin noin 110 % poikkileikkauksesta, jonka kimput saavat, kun ne on upotettu tekoaineeseen. Kimppujen lopullinen tiivistys suoritetaan lopuksi siten, että kanavista 26 poistuviin ja 2 polyeteenimassaan meneviin kimppuihin kohdistetaan 50-100 kp/cm purso-tuspaine, kunnes polyeteenissä alkaa kutistuminen. Tällöin on mainituissa syöttökanavissa 26 ensiksi imettävä pois ilmaa niin paljon, että polyeteenimassassa sisään pääsevä jäännösilma, joka saa suurimman tilavuutensa heti mentyään kuumaan polyeteenimassaan, ei vastusta poly-eteenin tilavuuden pienentymistä. Kaikkien näiden toimenpiteiden avulla saavutetaan kimpun mahdollisimman pieni poikkileikkaus. Kunkin kimpun suljettua, mahdollisimman pientä poikkileikkausta tarvitaan myös siksi, että varmistettaisiin kaapelin vaipassa suhteellisen tiiviisti vierekkäin olevien kimppujen välitila, niin että kimppujen väliin voi muodostua polyeteeniväliseiniä.

Kun valmis kaapeli 15 on poistunut ruiskupäästä 10, se jäähdytetään.

Polyeteenin jäähtymisen yhteydessä esiintyvää kolmiulotteista tilavuuden supistumista käytetään hyväksi, jotta saadaan kaapelin vaip-' paan upotettujen, niputettujen ohuiden lasikuitujen täydellinen tiivis pakkaus ja kestävän puristusvoiman saavuttamiseksi, joka varmistaa kimpun kaikkien yksittäiskuitujen mahdollisimman tasaisen kuorman vastaanoton, sillä kiinnityspinteiden kautta kaapelin johdetun voiman siirtämiseksi vaipan läpi yksittäisten vedon vastaanottoelimien sisälle on vedon vastaanottoelimissä oltava mahdollisimman aukoton kosketusketju kaikkien peruskuitujen välillä, niin että vastaanottoelimien sisäi-simmätkin kuidut ottavat kokonaan osaa vedon vastaanottoon.

Kaapelin ja kimppujen pituusakselilla keksinnön mukaisesti vaikuttamaan saatettu kutistuskomponentti johtaa kimppujen kokoonpainu-miseen pituussuunnassa, jolloin nämä eivät ulotu enää tarkasti yhdensuuntaisesti kaapelin akselin kanssa, vaan siihen nähden aaltomaisesti, mutta säteittäisesti katsottuna kuitenkin rinnakkain, ns. aaltoilevalla kululla, Jarrutusvoimasta riippuen, jolla yksittäisosia jarrutetaan pois kelauskohdasta käsin, voidaan aaltoilua muuttaa rajoitetusti niin, että yksittäisosien voimakkaammalla jarrutuksella, jotka 58410 osat on upotettu polyeteenimassaan esijännityksellä, nämä osat tulevat vähemmän kokoonpainetuiksi.

Kimppujen aaltoilulla on kaksi tulosta. Ensinnäkin se johtaa kimppujen voimakkaampaan mekaaniseen kiinnitykseen polyeteenin kanssa, jota ei ole muuten yhdistetty tartunta-aineesta vapaiden lasikuitujen kanssa. Toisaalta parannetaan kaapelin taipuisuutta, jolloin on erityisen edullista, että seurauksena kimppujen jaosta vaipassa, kimppujen keskinäisestä tukijärjestelystä ja jännityksen jakaantumisesta vaipassa kutistuksen yhteydessä kimppujen aaltoilu kulkee lähinnä säteit-täisesti, niin että kimppukehä seuraa taivutettaessa paljemaisesti paine- ja vetorasitusten mukana.

Aaltoilun amlitudi määrää kimppujen suurimman sallitun läpimitan kaapelissa ja kimppujen läpimitta voi olla sitä suurempi mitä suurempi on aaltoilun amlitudi. Kun ylitetään kimppujen suurin sallittu läpimitta, eivät vetovoimat voi enää jakaantua täydellisesti kimppujen poikkileikkauksella, niin että kimpun sisällä olevat yksittäis-osat eivät ota osaa kuorman vastaanottoon.

Yksittäisten, säteittäisesti jakaantuneiden kimppujen välissä olevat polyeteeniväliseinät tukevat kimput suhteessa toisiinsa ja moudostavat säteittäistä kutistusmista varten tiiviin pakkauksen saamiseksi vaaditut ainesillat kaapelin sydäntä kohti olevan vaippa-renkaan ja niputettujen lasilankojen päällä olevan vaipparenkaan välillä. Yhtä kimppua kohti tarvittu vaippa-aineen vähimmäismäärä on mitoitettava niin, että kutistuksen edellyttämä, suhteessa säteittäiseen kutistukseen esiintyvä tyssäysvoima on niin suuri, että se taivuttaa kimppuja ja lyhentää ne säteittäisesti kaapelin akseliin nähden aaltomaisesti suhteessa niiden aikaisempaan, ei aallotettuun asemaan.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä aaltoilu ei tapahdu itsestään, koska päinvastoin kuin lasikuiduin vahvistettujen tekoaineiden kohdalla inertisen polyeteenin ja tartunta-aineesta vapaiden lasikuitujen rajapintareaktioihin perustuva tarttuminen ei ole mahdollinen. Tämän vuoksi on puheena olevan keksinnön eräs tärkeä etu se, että mainitut aineet, jotka eivät reagoi lainkaan suhteessa toisiinsa, saadaan keksinnön mukaisen menetelmän vaiheilla yhdistetyiksi voiman kytkeväksi kokonaisuudeksi niin, että näin saadun rakenteen ominaisuudet ovat verrattavissa lasikuiduin vahvistetun tekoaineen ominaisuuksiin. Tällainen, voiman kytkevä liitäntä puhtaan termoplastin ja päättömän tartuntaaineesta vapaan, ohuen lasikuidun kesken on saavutettu ensimmäistä kertaa tällä keksinnöllä. Siinä on kehitetty termoplastin ja ei-impregnoidun, ohuen lasikuidun muodostama rakenne, jolla on tunnusomaiset piirteet, jotka tunnettiin aikaisemmin vain lasikui- '9~ 58410 duin vahvistetuissa kestomuoveissa, nimittäin päättömät ohuet lasikuidut, ohjattu suuntaus, yksiakselinen vahvistus ja mahdollisuus eri koostumuksen omaavien, ohuiden lasikuitujen käyttöön, s.o. lankojen, kerrattujen lankojen ja kehruulankojen, joilla on erilainen säikeiden hienous, yhteisesti kimpussa. Tunnetut, lasikuiduin vahvistetut termo-plastit tunnetaan sitä vastoin lyhyistä lasikuiduista, hyvin rajoitetusta suuntauksesta, kolmiulotteisesta vahvistuksesta ja siitä, että niitä ei voi vahvistaa sekoituksella. Sitä paitsi on lasikuiduin vahvistetuissa termoplasteissa käytettävä tartunta-ainetta, jotta saataisiin voiman kytkevä liitäntä lasin ja termoplastin kesken, jolloin samalla saadaan kemiallinen sidonta rajapintojen kohdalla. Termoplastien muodostus tapahtuu muuten lasikuituna sisältävästä, rakeistetusta tuotteesta, kun taas keksinnön mukaisesti lasikuidut ja termoplasti viedään puhtaassa tilassa tuotteen muodostavaan koneeseen.

Keksinnön mukaisessa valmistuksessa on tärkeää, että kaapelin vaippa 14, johon on pantu kimput 23, tehdään polyeteeni-tekoaineesta. Tässä tekoaineessa syntyy verraten suuri tilavuuden supistuminen jäähdytyksen yhteydessä seurauksena kiteisten rakenteiden muodostumisesta hyvin rajoitetun lämpötila-alueen sisällä, joka vastaa sula-misaluetta. Esim. pehmeä polyvinyylikloridi muodostaa sitä vastoin geelin eikä siinä ole kidealueita. Jälkimmäisellä aineella ei ole vastaavasti kapeaa sulamisaluetta, vaan useiden kymmenien asteiden laajuinen pehmennysalue, ja tällaisen rakenteen kutistuminen on hyvin pieni jäähdytyksen yhteydessä. Tästä vertailusta käy kuitenkin ennen muuta ilmi, että pursotusolosuhteissa jäähtyvä polyvinyylikloridi on vielä kauan ja laajalla lämpötila-alueella plastillisessa, siis pehmeässä, notkeassa tilassa, jolloin se ei voi vaikuttaa ruiskupäässä tiiviiksi pakkauksesksi muodostettujen kimppujen laajenemisvoimaa vastaan. Keksinnön mukaisen, voiman kytkevän liitännän ylläpitämiseksi tarvitaan siis tekoainetta, jolla on polyeteenin ominaisuudet tai joka reagoi samalla tavalla.

Tämän selityksen aiheen edellä olevassa kuvauksessa, piirustuksessa ja seuraavissa patenttivaatimuksissa esille tuodut piirteet voivat olla oleellisen tärkeitä sekä yksitellen että myös halutulla tavalla yhdistettyinä keksinnön toteuttamiseksi eri muodoissa.

Claims (5)

1. Menetelmä vetovahvistetun sähkökaapelin valmistamiseksi, jonka mukaan kyllästämättömistä, tartunta-aineesta vapaista päättömistä lasikuiduista koostuvia kimppuja, esimerkiksi lankoja tai kerrattuja lankoja, jotka puolestaan voidaan liittää kimpuiksi, upotetaan vetovahvistuseliminä välimatkan päähän toisistaan samankeskisestä kaapelin sydämeen nähden tämän ympärille kaapelin vaippaan siten, että kukin kimppu on kokonaan vaippa-aineen ympäröimä, tunnettu siitä, että lasikuidut matkallaan varastokohdasta (27) kaapelipursot-timen suulakepäähän (10) järjestetään kimpuiksi, minkä jälkeen kimppu (23) esitiivistetään suulakepäässä (10), kimpuissa (23) oleva ilma poistetaan ja lasikuitukimpuista (23) muodostetaan mitä tiivein pakkaus pursottimessa olevan sulan polyetyleenimassan puristuspaineen vaikutuksesta, jolloin lasikuitukimput (23) ympäröidään riittävän suurella polyetyleenimäärällä, ja että kun kimput (23) ovat poistuneet pursottimesta synnytetään niihin polyetyleenin äkillisen jäähdytyksen seurauksena välittömästi kutistusjännitys ja samanaikaisesti aaltoilua kaapelin pituussuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aaltoilun amplitudin suuruus määrätään kimppujen läpimitan mukaan, jolloin amplitudi suurennetaan kimppujen kasvavan läpimitan myötä ohjaamalla jarrutusvoimaa, joka vaikuttaa varastokohdasta (27) lähteviin kimppujen (23) yksittäisosiin (24).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähimmäispolyetyleenipaksuus, jolla lasikuitukimput (23) ympäröidään kaapelin vaippaa suulakepuristettaessa, vastaa yhden yksit-täisosan (24) kaksinkertaista halkaisijaa (kuv, 5).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisaalta kimppujen (23) lukumäärä ja toisaalta lasikui-tulankojen (24) lukumäärä kimppua (23) kohti määritetään kaksoisjohtimien (19) lukumäärän, kaapelin (15) vaaditun vähimmäismurtokuorman ja lankojen (24) hienouden mukaan.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ominaisuuksiltaan erilaisia säikeitä ts. lankoja, kerrattuja lankoja, kehruulankoja, joilla on erilainen hienous, liitetään samaan kimppuun (23).