FI70337C - Tvinnad metalltraodslina foer starkstroemskabel samt foerfarande och apparat foer dess tillverkning - Google Patents

Description

70337

Kerrattu metallilankaköysi vahvavirtakaapelia varten sekä menetelmä ja laitteisto sen valmistamiseksi 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kerratun metal- lilankaköyden valmistamiseksi vahvavirtakaapelia tai sen johdinta varten, jonka menetelmän mukaan joukko lankoja kierretään yhteen köydeksi kertausakselin ympäri vaihto-suun takertauksella .

10 Vahvavirtakaapeleita, kuten riippukierrekaapeleita ja kolmivaihekaapeleita, ja niiden johtimia valmistettaessa ns. jatkuvaa kertausta käyttäen kierretään joukko metalli-lankoja yhteen jatkuvasti samaan suuntaan kertausakselin ympäri. Näin saatu kerrattu metallilankaköysi voi eristet-15 tynä muodostaa itse kaapelin tai kaapelin johtimen. Jälkimmäisessä tapauksessa useita kerrattuja ja eristettyjä metal-lilankaköysiä kerrataan valmiiksi kaapeliksi.

Jatkuvassa kertauksessa joudutaan lankakeloja tai ker-tauskoneen runkoa pyörittämään yhteisen kertausakselin ympä-20 ri. Johtuen raskaista liikuteltavista massoista on kertaus-nopeus ja näin ollen myös tuotantonopeus suhteellisen alhainen .

On aikaisemmin tunnettua johtaa tällainen jatkuvaker-rattu metallilankaköysi tiivistyskäsittelyyn köyden pinnan 25 sileyttämiseksi tai määrätyn profiilin aikaansaamiseksi köyteen.

Heikkovirtakaapeleiden, kuten puhelinkaapeleiden ja eräiden sähköasennusjohtojen yhteydestä on tunnettua valmistaa tällaisia kaapeleita ja johtoja ns. vaihtosuuntakertauk-30 sella, jonka mukaan joukko johtimia kierretään vuorotellen eri suuntiin kertausakselin ympäri. Vaihtosuuntakertauksessa pyöritetään vain lankoja reikälevyn tai muun kertauslaitteen avulla - ei lankakeloja, jotka ovat paikoillaan, joten tämä kertaustapa mahdollistaa suuremman kertaus- ja tuotantonopeu-35 den. Vaihtosuuntakertaus mahdollistaa lisäksi lähes rajattomia lähtölankapituuksia.

70337 Näin saatu metallilankaköysi on senjälkeen päällystetty eristysvaipalla erillisessä eristysvaiheessa. Heikko-virtakaapeleihin ei kohdistu mainittavampia aksiaalisia ve-torasituksia, joten tällainen eristysvaippa on täysin riit-5 tävä estämään lankojen suunnanvaihtokohtia oikenemasta valmiissa kaapelissa.

Vahvavirtakaapelit joutuvat käytössä aksiaalisten ve-torasitusten alaisiksi, mikä estää vaihtosuuntakertauksen käyttämistä vahvavirtakaapeleiden valmistuksessa, koska lan-10 koihin jäävät kimmoisat palautusvoimat kasvavat lankojen paksuuden mukaan ja koska lankoihin kohdistuva aksiaalinen veto pyrkii oikaisemaan eli avaamaan lankojen suunnanvaihtokohtia, niin että suora sydänlanka yksin joutuu vastaanottamaan köyden vetorasituksen.

15 Saksalaisessa hyödyllisyysmallissa 76 17 830 on esi tetty laitteisto, joka mahdollistaa myös vahvavirtakaapeleiden valmistamisen vaihtosuuntakertausta käyttäen. Tämän mukaisesti on kaapelin eristysvaipan aikaansaava suulakepuristin asennettu välittömästi vaihtosuuntakertauslaitteen 20 reikälevyn jälkeen, niin että lankojen kertauspiste sijaitsee puristuspään ohjauskaran sisässä. Kerratun köyden suun-nanvaihtokohdat saadaan tällä tavalla sidotuiksi paikoilleen ympäröivän eristysvaipan avulla, niin että suunnanvaihto-kohdat eivät avaudu valmiin kaapelin joutuessa kohtuullisten 25 vetojännitysten alaiseksi.

Saksalaisen valmistustavan epäkohtana on kuitenkin se, että eritysvaippa joutuu toimimaan eristystehtävänsä lisäksi myös kerratun köyden suunnanvaihtokohtia koossapitävänä siteenä. Tämän takia vaipan eristystehtävän kulloinkin aset-30 tamia aine- ja valmistusvaatimuksia ei aina voida toteuttaa tarkoituksenmukaisimmalla tavalla, koska on huomioitava myös vaipalle asetettavat, mahdollisesti ristiriitaiset vaatimukset koskien vaipan sitomiskykyä. Lisäksi on olemassa tapauksia, joissa vahvavirtakaapelia varten valmistettua 35 kerrattua lankaköyttä ei voida tai ei ole tarkoituksenmukaista kaapelin käytön tai ominaisuuksien kannalta varus- 3 70337 taa lainkaan eristysvaipalla tai ei ainakaan välittömästi kertauksen jälkeen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja mahdollistaa 5 vahvavirtakaapelia varten tarkoitetun metallilankaköyden valmistamisen vaihtosuuntakertauksella ilman ympäröivien siteiden tarvetta. Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että vaih-tosuuntakerrattu köysi tiivistysmuokataan käytetyillä tii-10 vistysvalsseilla välittömästi vaihtosuuntakertauksen jälkeen lankojen suunnanvaihtokohtien lukitsemiseksi köyden kehän suunnassa purkautumattomasti yhteen lankojen muodonmuutoksen vaikutuksesta.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kaapelinval-15 mistuksesta sinänsä tunnettua tiivistyskäsittelyä käytetään uutta tarkoitusta varten eli lankojen suunnanvaihtokohtien muokkaamiseksi siten, että langat lukittuvat toisiinsa suoran sydänlangan ympäri, mikä tehokkaasti estää suunnanvaihtokohtien oikenemisen kohtuullisten aksiaalisten vetorasi-20 tusten vaikutuksesta. Tiivistyskäsittelyä ei tähän asti ole suoritettu vaihtosuuntakerratulle köydelle, koska tämä heti oikaisisi suunnanvaihtokohdat, mikäli tiivistyskäsittely suoritettaisiin jatkuvasta kertauksesta tunnetulla tavalla, missä tiivistysvalssit eivät ole olleet käytettyjä, vaan 25 tiivistettävä köysi on pyörittänyt niitä läpi vedettäessä. Tämä johtuu niistä aksiaalisista voimista, jotka tavanomaisessa tiivistyskäsittelyssä kohdistuisivat suunnanvaihto-kohtiin köyttä vedettäessä tiivistyslaitteen läpi. Keksinnön ehdottaman tiivistysmuokkauksen suorittaminen välittömästi 30 kertauskohdan jälkeen käytetyillä tiivistysvalsseilla, edullisesti enintään puolet kertausnoususta olevan matkan päässä kertauskohdasta, estää suunnanvaihtokohtia avautumasta ennen muokkauskohtaa ja lankojen tiivistysmuokkaus vuorostaan estää avautumisen muokkauskohdan jälkeen. Tiivistysmuokkauksen 35 ansiosta saadaan lankoihin kertauksessa syntyvät kimmoisat palautusvoimat kumotuiksi ja suunnanvaihtokohdat lukituiksi toisiinsa.

4 70337

Niiden aksiaalisten voimien minimoimiseksi, jotka vaikuttavat kerrattuun köyteen kertauskohdan jälkeen tiivistys-muokkauksen johdosta, on edullista, että tiivistysmuokkaus suoritetaan pakkosyöttöisesti ja tahdistetusti kertauslait-5 teen toiminnan kanssa.

Lukkiutuneiden lankojen ja suoran sydänlangan jäykkyys tasaa köyteen vaikuttavia vetojännityksiä siten, että esim.

2 poikkileikkaukseltaan 35 mm oleva vaihtosuuntakerrattu ja keksinnön mukaisesti tiivistysmuokattu Al-lankaköysi kestää 10 ilman suunnanvaihtokohtien oikenemista eristämättömänä n.

2 2 110 N/mm ja eristettynä 150 N/mm , kun taas vastaavanlainen 2 jatkuvakerrattu köysi kestää n. 160 N/mm . Keksinnön mukaista kerrattua metallilankaköyttä voidaan käyttää eristämättömänä esim. paksumman vahvavirtakaapelin sydänlankana tai 15 eristettynä vahvavirtakaapelina tai sen kerrattavana johti-mena.

Keksintö tekee näin mahdolliseksi vaihtosuuntakertauk-sen käyttämisen hyväksi myös vahvavirtakaapeleiden valmistuksessa ilman että kertaus vaatii kerratun köyden välitöntä 20 eristämistä. Köyden kertaus ei siten aseta mitään rajoittavia vaatimuksia köyden mahdolliselle eristämiselle. Vahvavirtakaapelin valmistuksessa voidaan tämän ansiosta käyttää hyväksi kaikkia vaihtosuuntakertauksen tarjoamia etuja, t.s. suurta tuotantonopeutta, lähes rajatonta lähtölankapituutta, 25 helppoa lähtölankojen jatkamista ja vaihtamista vauhdissa j . n. e.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi ja tälle laitteistolle on tunnusomaista se, 30 - että laitteistossa on vaihtosuuntakertauslaitteen jälkeen sijaitseva tiivistyslaite, joka käytetyillä valsseilla aikaansaa lankojen suunnanvaihtokohtiin muodonmuutoksia, jotka lukitsevat suunnanvaihtokohdat köyden kehän suunnassa purkautumattomasti toisiinsa.

35 Kertauslaitteena voidaan käyttää mitä tahansa vaihto- suuntakertauslaitetta. Edestakaisin pyöritettävän reikälevyn käyttö on kuitenkin käytännöllistä pienten liikuteltavien 70337 massojen takia. Reikälevyllä saadaan lisäksi lyhyet suunnan-vaihtokohdat. Tiivistyslaite on mahdollista sijoittaa hyvin lähelle reikälevyn ulostulokohtaa.

Keksinnön kohteena on myös kerrattu metallilankaköysi 5 vahvavirtakaapelia tai sen johdinta varten, jossa köydessä langat on kierretty yhteen vaihtosuuntakertauksella. Köydelle on tunnusomaista se - että lankojen suunnanvaihtokohdat on tiivistysmuo-kattu käytetyillä valsseilla lankojen lukitsemisksi köyden 10 kehän suunnassa purkautumattomasti yhteen sydänlangan ympäri. Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseksi kehitettyä laitteistoa sivulta nähty-15 nä, kuvio 2 esittää suuremmassa koossa keksinnön mukaisen laitteiston suunnanvaihtolaitetta ja tiivistyslaitetta, ja kuviot 3 ja 4 esittävät keksinnön mukaisen kerratun köyden poikkileikkauksia pitkin kuviossa 2 olevia viivoja 20 III-III ja vastaavasti IV-IV.

Kuviossa 1 esitettyyn köydenvalmistuslaitteistoon kuuluu purkausasema 1, vaihtosuuntakertauslaite 2, tiivistys-laite 3, päällystyslaite 4 ja kelausasema 5.

Purkausasemassa 1 puretaan joukko lähtölankoja 6 ke-25 loilta 7, pöntöistä 8 tai vyyhdeistä ja johdetaan vaihto-suuntakertauslaitteen 2 ohjaimen 9 suukappaleen läpi edestakaisin pyöritettyyn reikälevyyn 10. Reikälevystä langat kulkevat kokoojasuukappaleen 11 läpi ja kertautuvat suukappaleessa vaihtosuuntakerratuksi köydeksi 12.

30 Köysi joutuu välittömästi suukappaleen jälkeen tiivis- tyslaitteen 3 tiivistysvalssien 13-13, 14-14 ja 15-15 väliin, jotka on varustettu köyden pinta-alaa hieman pienemmillä, lähes puolipyöreillä kehäurilla 13a, 14a ja 15a. Tii-vistysvalssit muokkaavat köyttä siten, että sen ulkohalkai-35 sijan suhde köyden metalliseen poikkipinta-alaan pienenee.

Tiivistyslaitteen jälkeen tiivistysmuokattu köysi tulee päällystyslaitteeseen 4, jossa köysi kulkee eristyspuristimen 6 70337 16 ja jäähdytyskanavan 17 läpi. Eristysvaipalla varustettu köysi kelataan tämän jälkeen kelausasemassa 5 kelalle 18.

Kertausreikälevyä 10 käyttää hammashihnan 19 tai -ketjun välityksellä esim. edestakaisin pyörivä pienimassainen 5 painettupiiri-tasavirtamoottori 20. Tiivistysvalssit 13-15 ovat sähkömoottoreiden 21 käyttämiä, jotka on kytketty toi-mintayhteyteen reikälevyn sähkömoottorin kanssa tahdistimen 22 välityksellä, niin että reikälevyn sähkömoottorin nopeus seuraa tiivistysvalssien sähkömoottoreiden nopeutta köyden 10 kertausnousun pitämiseksi vakiona.

Reikälevyn edestakaisen pyörimisliikkeen johdosta muodostuu kerratun köyden lankoihin määrävälein köyden aksiaa-lisuunnassa suunnanvaihtokohtia 12a. On tärkeätä, että tiivistysvalssit sijaitsevat riittävän lähellä reikälevyä 10, 15 edullisesti korkeintaan puolet kertausnoususta olevan etäisyyden päässä, mikä estää kertauksen purkautumisen eli lankojen suunnanvaihtokohtien oikenemisen. Tiivistyksen vaikutuksesta tulevat langat muokatuiksi poikkileikkaukseltaan kulmikkaiksi ja pakotetuiksi tiukasti toisiaan vasten sydän-20 langan ympäri,- kuten kuviossa 4 on esitetty. Tällainen muokkaus poistaa lankojen kimmoisat palautusvoimat. Verrattaessa köyden tiivistysmuokattua poikkileikkausta, kuv. 4, tiivis tämättömään poikkileikkaukseen, kuv. 3, ymmärretään helposti, että lankojen liikkuminen kehän suunnassa sydänlangan 25 ympäri on huomattavasti vaikeampaa tiivistysmuokkauksen jälkeen .

Pakkokäyttöisten tiivistysvalssien tarvittavat nopeus-erot voidaan toteuttaa esim. mekaanisilla vaihteilla, valssien halkaisijaeroilla, erillisillä DC-käytöillä tai moment-30 tikäytöillä. Tiivistysvalssit korvaavat tavanomaisen kertaus-koneen vetolaitteen. Kertauspisteenä voi erillisen kokooja-suukappaleen asemesta olla ensimmäisen tiivistysvalssiparin 13 kita.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu 35 vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen kerrattu metallilankaköysi ja menetelmä ja laitteisto sen valmistamiseksi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (9)

1. Kerrattu metallilankaköysi vahvavirtakaapelia tai sen johdinta varten, johon köyteen (12) kuuluu sydän- 5 lanka ja joukko sydänlangan ympäri vaihtosuuntakerrattuja lankoja (6), tunnettu siitä, että lankojen (6) suunnan vaihtokohdat (12a) on tiivistysmuokattu käytetyillä valsseilla suunnanvaihtokohtien lukitsemiseksi köyden (12) kehän suunnassa purkautumattomasti yhteen sydänlangan ym- 10 pari.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen metallilankaköysi, tunnettu siitä, että lankojen (6) tiivistysmuokatut suunnanvaihtokohdat (12a) ovat köyden (12) eristysvaipan ympäröimiä.

3. Menetelmä kerratun metallilankaköyden valmistami seksi vahvavirtakaapelia tai sen johdinta varten, jonka menetelmän mukaan joukko lankoja (6) kierretään yhteen köydeksi (12) kertausakselin ympäri vaihtosuuntakertauksella, tunnettu siitä, että vaihtosuuntakerrattu köysi 20 (12) tiivistysmuokataan käytetyillä valsseilla välittömäs ti vaihtosuuntakertauksen jälkeen lankojen (6) suunnanvaihtokohtien (12a) lukitsemiseksi köyden kehän suunnassa purkautumattomasti yhteen lankojen muodonmuutoksen vaikutuksesta .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vaihtosuuntakerrattu ja tiivistys-muokattu köysi (12) päällystetään eristeellä.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lankojen (6) tiivistysmuokkaus 30 suoritetaan enintään puolen kertausnousun päässä kertaus-pisteestä (11) .

6. Laitteisto kerratun metallilankaköyden valmistamiseksi vahvirtakaapelia tai sen johdinta varten, johon laitteistoon kuuluu 35. välineet (1) lankojen (6) purkamiseksi paikallaan pysyvistä lankalähteistä (7,8) ja ohjaamiseksi lankakim-puksi, 70337 - vaihtosuuntakertauslaite (2) lankakimpun kiertämiseksi kerratuksi köydeksi (12), jossa on aksiaalisin välein sijaitsevia lankojen suunnanvaihtokohtia (12a), sekä - välineet (5) kerratun köyden (12) varastoimiseksi 5 kelalle, tunnettu siitä, - että laitteistossa on vaihtosuuntakertauslaitteen (2) jälkeen sijaitseva tiivistyslaite (3), joka käytetyillä valsseilla (13,14,15) aikaansaa lankojen (6) suunnanvaihto- 10 kohtiin (12a) muodonmuutoksia, jotka lukitsevat suunnanvaihto-kohdat köyden (12) kehän suunnassa purkautumattomasti toisiinsa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tiivistyslaite (3) sijaitsee välittömästi vaihtosuuntakertauslaitteen (2) edestakaisin pyöri- 15 tetyn reikälevyn (10) jälkeen ja on kytketty pakkokäyttöi-sesti toimintayhteyteen sen kanssa.

7 70337

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tiivistyslaitteeseen (3) kuuluu vähintään kaksi vaihtosuuntakerratun köyden (12) liike- 20 radan suunnassa peräkkäistä valssiparia (13, 14, 15), jotka muokkaavat köyden (12) koko kehäpintaa.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu tii-vistyslaitteen (3) jälkeen sijaitseva päällystyslaite (4) 25 vaihtosuuntakerratun ja tiivistetyn metalliköyden (12) varustamiseksi eristysvaipalla. 9 70337