FI69530C - Foerfarande och anordning foer paolaeggning av ett traodlager pao ett tvinnat foeremaol - Google Patents

Description

rRl ... KUULUTUSjULKAISU 695 30 «Sf (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT ° 7 J ° C Patentti myönnetty

1 Patent .To.hhaiat 10 0C 108C

(51) Kv.lk//lnt.CI.4 H 01 B 13/26 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 772703 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 1 A . 09 7 7 iFI) ' * (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 1^.09-77 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 1 2.08.78

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.juikaisun pvm. - 31.10.85

Patent- och registerstyrelsen ' f Ansökan utlagd ooh utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 1 1.02.77, 21.02.77, 26.Ο3.77 Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 27057*β·8, p 2707^21.1, p 2713521.3 (71) kabelmetal electro GmbH, Kabelkamp 20, D-3000 Hannover, Saksan L i i t to— tasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) r (72) Dieter Ahlvers, Berlin, Ernst Hoffmann, Langenhagen, Siegfried Richter,

Burgwedel, Gerhard Ziemek, Langenhagen, Friedrich Schatz, Langenhagen,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä ja laite 1 ankakerroksen asettamiseksi punotulle esineelle -Förfarande och anordning för päläggning av ett trädlager pl ett tvinnat föremä1

Keksinnön kohteena on menetelmä sekä laite yhden tai useamman, useista aaltomaisesti muotoilluista langoista muodostuvan kerroksen muodostamiseksi sähkökaapelien ja -johtojen pinnalle, jolloin yksittäiset langat vedetään varastoista ja niiden kiertosuunta kiertämisen aikana jatkuvasti muuttuu ja yksittäisiä lankoja pidetään kiinni muodostuneelle kerrokselle käärityn nauhan avulla.

Sähkötekniikassa on jo tunnettua (saks. hyödyllisyysmallisuoja 1 875 570) valmistaa samankeskinen suoja- tai nollajoh-din useista yksittäisistä langoista, jotka on asetettu paikalleen vaihtelevalla kiertosuunnalla. Tätä tarkoitusta varten viedään yksittäiset langat kaapelinakseliin nähden samanaksiaalisen rengaslevyn läpi, jonka kehällä on aukkoja, joiden kautta langat kulkevat. Tämä levy suorittaa värähtelevää liikettä, niin että 69 5 3 0 2 yksittäiset langat muotoutuvat yhteistoiminnassa kiertonipan kanssa aallonmuotoisesti ja asettuvat kaapelinsydämelle tai uppoavat sydämellä sijaitsevaan massaan. Kuparikierukan paikalleen sovittamiseen saakka pitää samankeskistä johdinta kiinni erityinen oh-jausnippa.

Tällöin on haitallista se, että aina täytyy olla käsillä tarttuva massa alustana ja vastaavan pituinen ohjauslaite samankeskisen johtimen sydämeltä putoamisen estämiseksi, sillä johdin ei kierrä kaapelin ympäri. Sellainen massa on kuitenkin usein ei-toivottu, esim. valmistettaessa kaapeleita suuria ja erittäin suuria jännitteitä varten tai myös valmistettaessa vahvistuksia mielivaltaista köyden tapaan punottua esinettä varten.

Tästä syystä on myös jo mainittuja, samankeskisen nollata! suojajohtimen käsittäviä kaapeleita valmistettaessa tuotu kaapeliin kiertopisteessä rullien kautta päätön nauha, joka kiertää sen yhden tai useampia kertoja ja sen jälkeen ohjataan samoin rullien kautta takaisin pois ja viedään takaisin syöttöpis-teeseen (saks. patenttijulkaisu 1 510 097). Tätä tarkoitusta varten tarvittavat koneet ovat tähän asti estäneet tämän menetelmän käyttöönoton.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on erittäin harvoja koneita käyttämällä sovittaa pitkulaisen esineen halutulle pinnalle yksi tai useampia, useista yksittäisistä metallilangoista muodostuvia kerroksia, jolloin lankojen kiertäminen muuttuu.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että yksittäiset langat siinä kohdassa, jossa ne tulevat esineen pinnalle, asettuvat kiertoliikettä seuraten peräkkäin tuloalueella kiertämisen yhteydessä muodostuvaan kiertonippaan, joka käytettynä nippana jää lankakerrokselle tai -kerroksille.

Tällainen toimenpide mahdollistaa nk. Ceander-kerroksen asettamisen halutuille alustoille, erityisesti myös sellaisille, joilla on vähän tai ei lainkaan tartuntavoimaa. Näin on asianlaita esim., kun on asetettava paikalleen keski- tai suurjännite-kaapelin metallisuoja ja kun tähänastisessa Ceander-kaapelitek-niikassa tavanomainen, lankojen upottamiseksi tarkoitettu massa jätetään pois. Tähän tunnettuun menetelmään nähden säästetään siten kokonainen työvaihe. Tämän lisäksi on ensiksi muodostuvaan 69530 3 nippaan tapahtuvan sisäänkiertämisen ansioista, joka nippa välittömästi tarttuu yksittäisiin lankoihin, yksittäisten lankojen tasainen asetus on mahdollista myös kiertosuunnan kääntöalueella.

Keksinnön toteuttamiseksi on osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi kääriä käytettynä nippana lankojen tuloalueella ja niitä pidetään kiinni, nimittäin pitkänomaisen esineen koko kehällä. Tästä syystä on erityisen edulliseksi osoittautunut, että nauha kääritään sellaisella kierteenpituudella, joka on enintään sama kuin nauhanleveys.

Nauhamateriaalina voidaan käyttää mitä tahansa haluttua ainetta, edellyttäen että sillä on välttämätön vetolujuus. Tarkoituksenmukaisesti käytetään eristysainenauhoja tai myös johtavilla kerroksilla päällystettyjä nauhoja, joissa lisäksi voi olla lankakerrokseen tai -kerroksiin päin olevalla pinnalla kitkavas-tusta kohottavia välineitä, esim. liimakerros tai uurroksia. Mutta myös sileiksi tai urannauhoiksi valmistettuja metallinauhoja voidaan edullisesti käyttää aina käytetyn esineen mukaan.

Sähkökaapeleissa, erityisesti keski- tai suurjännitekaape-leissa, kääritään yleensä kierretyistä langoista muodostuvan suojan päälle kuparinauha suurella kierteellä kierukanmuotoisesti poikittaisjohtavuuden parantamiseksi. Tämä poikittaisjohtavuuden paraneminen saavutetaan keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä yksinkertaisesti siten, että kuparinauha kääritään kaapelille ennen lankakerroksen paikalleen asettamista. Lankakerroksen paikalleen sovittaminen jää täysin riippumattomaksi kuparinauhan pai-kalleenasettamisesta ja yksittäisten lankojen paikalleen sijoittamiseen liittyvät konetekniset kustannukset voidaan alentaa täten minimiin.

Erityisesti taipuisan esineen tai pienen halkaisijan omaa-vien kaapeleiden yhteydessä on vaarana, että päällesovitettu lan-kakerros luiskahtaa pois, niin että tasaista peittämistä ei saada aikaan.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräs edullinen suoritusmuoto tekee mahdolliseksi tasaisen peittämisen myös esineen laadusta riippumatta päällesovitetun lankakerroksen avulla. Tälle suoritusmuodolle on tunnusomaista, että nauha kääritään sillä tavoin vinosti ja sellaisella kierteenpituudella tai -nousulla ja esijän 69530 4 nityksellä, että jokaista lankaa puristetaan kohdassa, jossa se kohtaa kaapelin tai johdon pinnan, tätä pintaa vasten ja muodostaa kierto- tai kiinnityspisteen tämän langan edelleen muotoilemiseksi kiertovaiheen aikana, että langan jatkomuotoilun aikana seuraava kaapelin tai johdon pinnalle tuleva langan osa puristetaan pintaa vasten ja vuorollaan toimii jatkomuotoilun kiinnitys-pisteenä, että kunkin langan osan kiinnitys- tai kiertopisteen muodostava nauhan osa jätetään muotoiltujen lankojen kiinnitystä varten kullekin langan osalle siten että se pitää jokaista lankaa sen kierretyssä muodossa kiinni pinnalla, ja että tämä puristuksen, kiinnitys- tai kiertopisteen muodostuksen, muotoilun ja sitä seuraavan kiinnitysken käsittävä vaihe toistetaan jatkuvasti kaapelin ja johdon koko pituuden yli.

Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi on osoittautunut edulliseksi laite, jossa on ontto nippa, jonka kehällä on ohjausvälineitä lankoja varten ja joka kulkee ympäri vaihteleval-la pyörimissuunnalla, sekä nauhan kiinnopitolaite, tunnettu siitä, että vaihtelevalla pyörimissuunnalla ympäri kulkeva ontto nippa ja itse nauha muodostavat kiinnipitolaitteen vaihtelevalla kiertosuunnalla sovitettavia lankoja varten.

Keksinnön mukaisesti on myös osoittautunut edulliseksi käyttää kiertymistä vastaan kiinnipitämiseen kiinnipitoelement-tejä, jotka muodostuvat kahdesta tai useammasta, säteittäisesti kaapelin tai johdon suhteen säädettävästä rullasta, joiden pinnalla on sopiva päällyste ja jotka puristetaan kaapelin tai johdon pintaa vasten, tunnettu siitä, että kiinnipitoelementit on sovitettu välittömästi sen kohdan taakse, jossa nauha saavuttaa kaapelin tai johdon pinnan, ja että nämä kiinnipitoelementit estävät kaapelin tai johdon kiertymisen niiden voimien vaikutuksesta, joita vaihtelevalla kiertosuunnalla sovitetut langat ja nauha kohdistavat kaapeliin tai johtoon. Sellaiset rullat takaavat esineen jatkuvan varman kiinnipitämisen. Tämä pätee myös silloin, kun esineessä esiintyy valmistustoleransseista johtuvia paksuuden heilahteluja.

Tulo- ja kiinnipitokohdan välisen etäisyyden optimoiminen suoritetaan jokaiselle pitkänomaiselle esineelle haluttujen koes-tusvaatimusten mukaisesti. Tätä tarkoitusta varten voidaan joko 69530 5 rullia siirtää nauhasta muodostettua asetusnippaa kohti tai päinvastoin asetusnippaa voidaan siirtää kiinteitä rullia kohti.

Keksintöä selitetään lähemmin kuvioissa 1-5 suoritusesi-merkkinä esitetyn sähkösuurjännitekaapelin valmistuksen yhteydessä.

Ei-esitetystä ruiskutuslaitteesta tuleva, johtimesta, eristeestä ja ulommasta johdinkerroksesta muodostuva kaapelinsydän 1 tuodaan nauhanpunontalaitteeseen 2 (kuvio 1), jonka avulla varas-tokelasta 3 tuleva kuparinauha 4 sovitetaan paikalleen kierukkana. Ohjausnipan 5 avulla painetaan nauhakäämitys alapuolella sijaitsevalle kaapelinsydämen johdinkerrokselle.

Valmistuksen edetessä kulkee kaapelinsydän onton nipan 6 läpi, joka pyörii kehänsuunnassa vaihtelevalla kiertosuunnalla ja joka on pinnaltaan varustettu ohjausrullilla 7. Nämä kehälle tasaisesti jaetut ohjausurat vastaanottavat varastoista 8 ulosvede-tyt yksittäiset langat 9, jotka sovitetaan vaihtosuuntaisella kierteellä kaapelinsydämelle 1. Tämä tapahtuu sillä tavalla, että yksittäiset langat 9 alueella 13, toisin sanoen siinä kohdassa, jossa ne tulevat kaapelinsydämen 1 pinnalle, asettuvat kiertoliikettä seuraten peräkkäin pidätinnauhan 10 avulla muodostuvan nipan sisään.

Nippana toimiva pidätinnauha, joka kiertyy kaapelinsydämen ympärille, jää sille niin että langat pysyvät varmasti kaapelin-sydämellä 1 sen jälkeen, kun ne on sovitettu paikalleen. Nauhan-punontalaite 11 sovittaa pidätinnauhan 10 paikalleen, joka laite 11 on esitetyssä suoritusesimerkissä tehty keskuspunontalaitteek-si, mutta joka voi olla myös tangentiaalipunontalaite.

Erityisesti pienen johtimen poikkileikkauksen ja sitä vastaavasti pienen eristysseinämänvahvuuden omaavien kaapelinsydä-mien ollessa kysymyksessä voi silloin tällöin tapahtua, että sydämeen vaikuttavat vääntövoimat löystyttävät osittain pidätinnauhan alapuolella sijaitsevan kiertonauhan. Tämän estämiseksi on tuloalueen yhteyteen sovitettu kaapelinsydäntä varten pidätinlai-te 12, joka estää kaapelin kiertymisen.

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa suoritusmuodossa on ei-esitetystä ruiskutustyökalusta tuotu kaapelinsydän 15, joka keskijän-nitekaapelin ollessa kysymyksessä muodostuu johtimesta, sisemmäs- 69 5 30 6 tä johdinkerroksesta, eristeestä ja ulommasta johdinkerroksesta, varustettu pitkän kierteen omaavalla nauhoituksella 16. Ei-esite-tyistä varastoista tuodut yksittäiset langat 17 sovitetaan vaihtuvalla kiertosuunnalla pyörivän ohjaus- tai asetuskartion 18 avulla kaapelinsydämellä 15 kartion 18 kiertosuunnan mukaisesti SZ-kiertoliikkeenä.

Jotta tämä paikalleen asettaminen voi tapahtua myös sinänsä sileälle alustalle, sovitetaan punontalaitteen 19 välityksellä pidätinnauha 25, joka ympäröi nauhat 17 välittömästi tuloalueel-la 24 ja kiinnittää ne sydämelle siten, että nauha pysyy sydämellä tavallaan käytettynä nippana.

Sen varmistamiseksi, että lankakerros pysyy sydämellä halutulla tavalla ja peittää sydämen, pidetään kaapelia kiinni laitteen 20 avulla, joka voi olla mielivaltaiseksi muotoiltu, mutta joka edullisesti muodostuu, kuten kuviossa 3 suurennetussa mittakaavassa on esitetty, kahdesta rullasta 21 ja 22, jotka ympäröivät kaapelia ja tekevät vääntövoimat suuressa määrin vahingotto-miksi. Rullien juoksupinnoilla oleva päällyste 23, joka on tehty joustavaksi, estää kapelille paksuuden heilahteluista johtuvat vahingot.

Laite 20, jona voi olla telavetolaite tai piirustuksessa esitetyt rullat 21 ja 22, on, kuten nuolella on osoitettu, siirrettävissä aksiaalisessa suunnassa, niin että kulloistenkin olosuhteiden, halkaisijan, joustavuuden jne. mukaisesti se matka, jolta vääntövoimat halutaan poistaa ja joka sijaitsee tuloalueen 24 ja kiinnipitokohdan 20, 21, 22 välillä, voidaan optimoida. Tällöin on oleellista, että esineen kiertokulma pidetään mahdollisimman pienenä, ilman että lankojen paikalleen asettaminen ja punon-tatapahtuma estyy.

Mikäli vaaditaan esim. samankeskisten lankojen erityistä käyranmuotoa, silloin on edullista, jos onton nipan 6 ohjaamiseksi vähän ennen kääntöpistettä kulloistakin valmistusta varten säädettyä peruskierroslukuarvoa kohotetaan ja pyörimissuunnan vaihtuminen tapahtuu tällä suurennetulla kierrosluvulla. Pyörimissuunnan vaihtumisen jälkeen palautetaan kohotettu kierrosluku jälleen pe-ruskierrosluvuksi. Ohjauskojeeksi tätä tarkoitusta varten sopivat koskettimettomat ohjauslaitteet, jotka ovat tunnetusti rakennetut li 7 69 5 30 elektronisista elementeistä.

Kuten kuviosta 4 ilmenee, joka esittää pyörimisnopeuden käyrää ajan suhteen, työskennellään ensiksi tietyllä nopeudella +V.J , joka määrää kierteen pituuden. Vähän ennen ajan saavuttamista, jossa tapahtuu vaihtuminen positiivisesta negatiiviseen pyörimissuuntaan, kohotetaan pyörimisnopeus arvosta +V^ arvoon +V2· Tällä kohotetulla pyörimisnopeudella tapahtuu pyörimissuunnan vaihtuminen arvoon -V^ ja lopuksi palautetaan tämä negatiivisella alueella -V^. Edelleen työskenneltäessä tapahtuu jälleen pyörimisnopeuden kohottaminen arvoon -V2 ja pyörimissuunnan vaihtuminen vastaavalle positiiviselle alueelle +V2. Oleellista on, että peruskierroslukujen ja kohotettujen kierroslukujen absoluuttiset arvot ovat samat. Jos kirjaimella B on merkitty kierrosten lukumäärä, jotka siirtyvät ympäripyörivästä ontosta nipasta 6 lankoihin, silloin suhtautuu suoritusesimerkissä arvoon B2 kuten 10 : 1, kun taas B2 on yhtä suuri kuin B3.

Ajallisen kulun ohjaaminen tapahtuu onton nipan 6 kierros-lukumäärästä riippuvaisesti, ts. esivalintalaskin laskee kierrokset tai kierroksen osat. Toinen, samoin ei-esitetty esivalintalaskin joka on kytketty ensin mainittuun, määrää kierrosluvun kohottamisen pituuden ja ajankohdan ennen kierrosluvun vaihtumista ja sen jälkeen (B2, B^). Nämä molemmat esivalintalaskimet kytkevät esim. tunnetunlaiset releet, joiden koskettimet kytkevät vaaditut asetusarvot, jolloin säädettävä jännittenjakaja antaa ase-tusarvot (-V^, ~V2). Tällöin on oleellista, että ensimmäinen esivalintalaskin laskee nollasta lähtien kierrokset positiiviseen suuntaan, vaihtuu asetetulla arvolla ja laskee sen jälkeen nollan kautta negatiiviseen suuntaan, esim. kuten 0, 1, 2, 3, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2. -3. -4. -3. -2, -1, 0, +1, +2 ... jne.

Kuviossa 5 ja 6 on esimerkkiluontoisesti esitetty keksinnön mukaiselle menetelmällä ja laitteella aikaansaatavia sähkö-kaapeleita. Kuvio 5 esittä pienjännitekaapelia, joka koostuu kolmesta johtimesta 1, 2 ja 3, jotka ovat esimerkissä sektorinmuo-toiset. Johtimienpäällä on täyteainetta 4. Tämän päälle on keksinnön mukaisesti kierretty kierukanmuotoisesti kuparinauha 5, jota peittää lankakerros 6, joka koostuu useista vaihtelevan kiertosuunnan omaavista yksittäistä langoista.

69530 8

Muovinen pidätinnauha 7 on valmistuksen aikana toiminut nippana. Polyvinyylikloridia tai polyetyleeniä oleva ulkovaippa 8 sijaitsee tämän nauhan ulkopuolella.

Kuviossa 6 on esitetty suurjännitekaapeli, jossa on yksi johdin. Yksittäisistä langoista muodostettu johdin 9 on johtavan sisäkerroksen 10 ympäröimä.

Suurjännitteitä kestävää eristystä 11 ympäröi puolestaan ulompi johtava kerros 12. Tämän päällä sijaitsee kuparinauhakie-rukka 13, mahdollisesti pehmeän kerroksen välityksellä, ja tämän päällä suoja 14. Tämä suoja on valmistettu edellä esitetyllä tavalla käyttämällä nauhaa nippana. Muovikalvo 15 peittää suoja-langat, joita ympäröi ulkovaippa 16.

Claims (3)

69530 9

1. Menetelmä yhden tai useamman, useista aaltomaisesti muotoilluista langoista muodostuvan kerroksen muodostamiseksi sähkökaapelien ja -johtojen pinnalle, jolloin yksittäiset langat vedetään varastoista ja niiden kiertosuunta kiertämisen aikana jatkuvasti muuttuu ja yksittäisiä lankoja pidetään kiinni muodostuneelle kerrokselle käärityn nauhan avulla, tunnettu siitä, että nauha kääritään sillä tavoin vinosti ja sellaisella kierteenpi-tuudella tai -nousulla ja esijännityksellä, että jokaista lankaa puristetaan kohdassa, jossa se kohtaa kaapelin tai johdon pinnan, tätä pintaa vasten ja muodostaa kierto- tai kiinnityspisteen tämän langan edelleen muotoilemiseksi kiertovaiheen aikana, että langan jatkomuotoilun aikana seuraava kaapelin tai johdon pinnalle tuleva langan osa puristetaan pintaa vasten ja vuorollaan toimii jatkomuotoilun kiinnityspisteenä, että kunkin langan osan kiinnitys- tai kiertopisteen muodostava nauhan osa jätetään muotoiltujen lankojen kiinnitystä varten kullekin langan osalle siten että se pitää jokaista lankaa sen kierretyssä muodossa kiinni pinnalla, ja että tämä puristuksen, kiinnitys- tai kiertopisteen muodostuksen, muotoilun ja sitä seuraavan kiinnityksen käsittävä vaihe toistetaan jatkuvasti kaapelin ja johdon koko pituuden yli.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteutukseen käytettävä laite, jossa on ontto nippa (6), jonka kehällä on ohjausvälineitä (7) lankoja (9) varten ja joka kulkee ympäri vaih-televalla pyörimissuunnalla, sekä nauhan (10) kiinnipitolaite, tunnettu siitä, että vaihtelevalla pyörimissuunnalla ympäri kulkeva ontto nippa (6) ja itse nauha (10) muodostavat kiin-nipitolaitteen vaihtelevalla kiertosuunnalla sovitettavia lankoja (9) varten.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, jossa on kaapelin tai johdon kiinnipitoelementit (20) , jotka muodostuvat kahdesta tai useammasta, säteittäisesti kaapelin tai johdon suhteen säädettävästä rullasta (21, 22), joiden pinnalla on sopiva päällyste (23) ja jotka puristetaan kaapelin tai johdon pintaa vasten, tunnettu siitä, että kiinnipitoelementit (20) on sovitettu välittömästi sen kohdan taakse, jossa nauha saavuttaa kaapelin tai 69530 10 johdon pinnan, ja että nämä kiinnipitoelementit estävät kaapelin tai johdon kiertymisen niiden voimien vaikutuksesta, joita vaih-televalla kiertosuunnalla sovitetut langat (7) ja nauha (25) kohdistavat kaapeliin tai johtoon. 11 Patentkrav 69 5 3 0