JPS60151492A - 多数の線材から成る補強部を備えたストランド状の材料、およびこの材料を造るための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ストランド状の材料、例えばら旋状の或いは
環状の波形を備えた管状の金；４成形体、オＡ料の表面
上に載っていてかつ大きなよシ長さをもって巻掛けられ
てい七他の補強Ｊ、弓によって保持されている多截の線
材から成る補強部を有する電気ケーブル或いｔｒ、１：
　１ｉｉ気’ｊｉ’　髄！　Ｊ＞よびその製造方法およ
び装ｆｉｆｆ　Ｋ関する。。

従来の技術 ］ルゲート管はり掠性であシかつ横方向での力に剛性で
あると云う利点を有している。このコルゲート管の欠点
は、これが内圧による負荷を受けた際はんの僅かな圧力
で長手方向で先ず弾性的に、次いで可塑的に延びること
である。

この欠点を、コルゲート管の周囲に編組物を巻くことに
よって排除することが知られている。

この編組物は長手方向の延びを抑制し、これによ導管を
成る程度耐圧性にする。しかし、編組機械は極めて緩慢
に働き、また特に直径の大きな管の処理にあっては異常
に高価なものにつく。

ドイツ連邦共和国特許公報第１．５３６．６５　［１号
から、大きなより長さでもって打掛けられた多数の補強
線材で補強されたコルゲート管が公知になっている。第
一の補強層上には、同様に大きなよシ長はでもって打掛
けられた第二の補強層が有利には第一の補強層のより掛
は方向とは反対方向で載置されて存在している。この公
知の構造の利点は、これらの補強層によシコルゲート管
が従来のものよシも著しく高い圧力を受答することがで
き、しかもその際内部に超過圧が生じても延び現象が見
られない点である。公知の導管の欠点は、補強線材を載
置するための方法に著しい費用を要すること、特に直径
の大きい管を補強しようとする際著しい費用を要するこ
とである。この管の製造の際、個々の補強線材を収容す
るボビンを通過して行くコルゲート管の長手軸線を中心
にして回転させなければならない。

ドイツ連邦共和国公開特ｎＴ公報第２７．０５７４　？
＋号から、線材Ｒｈを電気ケーブルの表面に載１１゛り
することが知られている。このよりなｔ’ｌｉｌ　；ｌ
；４層はケブル技術上集約きれた保９尋枳或いは中立冴
、ｉ、’ｉ！とじて働く。このよう衣層の製造の際、線
材層はケーブル表面上に載せられ後例えば合成物質或い
は金属から成る帯月で保持される。

保６１ｆｌ尋腺或いは中立導線を１＋ｉｉｉえたこのよ
うなケーブルの利点は、分岐位ｆＭ２を造る際導体と絶
縁部のみを分けさえすればよく、これに対して保躾専線
と中立導線とを簡単な方法でケーブル表面から取出すこ
とができ、１ｃｊｌらばらンこする必要がないことであ
る。このような技術は例えばドイツ連邦共和国実用新案
公ｆ１ｈ１１８７５５７０号から公知である１、即ち、
線材層を軸方向で運動可能に構成することは絶対に必要
である。この点では、この公知の線材層は引張シカを受
容しなければならない補強層とは認められない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の根底をなす課題は、高い引張シカを受容するこ
とができ、特に直径が大きい場合であっても紅済的な方
法で製造することのできるストランド状の材料、その製
造方法および装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上記の課題は本発明によル、線材が交番するよ多方向で
もって材料上に打掛けられておシ、他の補強層が短いよ
シ長さをもってより掛けられていてかつ第一の補強層上
に予張力を持って打掛けられる少くとも一つの線材であ
ることによって解決される。

線材が交番するよ多方向でより掛けられていることＶＣ
より、補強線材を固定されているボビンから引出すこと
が可能となる。即ち、極めて簡単なロープ形成機を使用
して作業を行うことができる。短いよシ長さをもってよ
シ」月けられた保持縁材によシ補強層の個々の線材は材
料上に固く張架され、したがって補強された摩擦結合が
生じ、これＬ１高い引張シ応カ負荷が可能となシ、また
コルゲート管にあってこのコルゲートｌｌの延びが回腫
される。このｆｒｉＪ羊なかつ廉価な補強材の作用にと
ってｉ５なととニ１：本）α的に１保持線材をよシ掛け
するカもしくは予張力である。コルゲート管の長手「軸
線に対する補強層の角度も型図である。実際にあっては
、５〜４５°の角度が有利であることが解った。補強層
の作用は、長手方向軸線に対する角度が少くなればなる
ほど、良好に々る。もちろん、この角度は下限にあって
は材料の必要ときれる曲多可能性によって限られる。

保持線材は電気ケーブルにあってはこの電気ケーブルと
補強層との蕾接な結合を可１正にする。

本発明の補強されたケーブルの曲がシ可能性が補強層に
よって著しく制御板されないことは全く意想外なことで
ある。

本発明の特に有利な構成によ）、第一の補強層の巻回角
度は３６０°以下、特１ｃ　＋　８０°以下である。補
強線材は、線材が材料の表面を少くとも５０％だけ覆う
ような数で設は寿ければならない。このことは、特に管
に６って、一本発明の他の思想によシ有利であるが一線
材の直径がほぼ管の肉厚に相当する場合有利である。

第二の補強層としては、線材の延び限界値の直ぐ下に値
する予張力でよシ掛けられている線材のみが使用される
。この構成によシ、補強線材はしつか）と材料の表面上
に圧着し、これ忙伴い材料と補強線材との間の摩擦力が
増大する。

材料が管体でア）、かっこの管体がら旋状の波形を有し
ている場合、保持線材をほぼ波形のピッチに相当するよ
り長さでより掛けるのが有利である。その際、線材は管
体の波谷の領域内で補強層上に載り、この補強層を波谷
内に押込む。

予張力によって発生される一体的な結合に加えて、上記
の様式で更に補強線材とコルゲート管表面間の形状一体
性が得られる。補強層上忙は、更に押出し成形方法によ
シ成形された合成物質の外套が載っている。

また、第一の補強層の上に反対のよ多方向を有する他の
補強層を載せ、両補強層を第二の補強層上に載せられる
共通の保持線材で保持するか、もしくは材料上に或いは
互すに圧着させることも可能である。

本発明は更に、ストランド状の材料上に多数の線材を管
体の周囲に構成に配与させて大きなよシ長さでより掛け
ること、よ多方向を絶えず変えることおよび線材を載置
した直後にこれらの線材を比較的短いよシ長さでよシ掛
けられた保持線材で固定することを特徴とする、ストラ
ンド状の材料を造るための方法にも関する。

この方法にあって本質的なことは、保持線材を補強線材
を載せた直後に羽料−ヒに巻回し、補強線材が所望の形
状で材料上に留まることが保証されるようＫすることで
ある。

本発明による方法の他の構成により、第一の線材層上に
、そのよ多方向が第一の線材ＩＡのより方向とは反対の
方向で走っている他の線材層がよシ掛けられ、両線材層
は保持線材で一緒に固定される。この構成によシ、材料
の耐引張り力性が著しく高められる。一つの線材層もし
くは両線材層を３６０°以下、有利には１８０°以下の
巻回角度でよシ掛けるのが特に有利である。

更に、補強層が材料の表面上に載せられる角度がどの位
置に１つても材料の長手軸線に対して４５°よシ大きく
ないことが重要である。角度が比較的大きい場合、これ
により長手軸線方向での分力が僅かになる。仁のことは
、伝達可能な引張シカの低減を招く。線材をストランド
状の材料の直径よシも小さい、特にこのストランド状の
材料の直径の手分よりも小さいピッチで設けるのが特に
有利である。保持線材と補強層との間の、したがって補
強層とストランド状の材料の表面との間の摩擦力が保持
線材によって生起きれ、本質的に保持線材の領域内にお
いてのみ有効であるので、この構成も耐引張り性を増大
させる方向に動く。

更に本発明は補強されたコルゲート管を造るための方法
を実施するための装置にも関し、この装置は本発明によ
ル、長手方向で走る金ＦＡ帯材を連続的に管体に成形し
、かつ長手方向継ぎ目を溶接する管形成装置、この管形
成装置の後方に設けられていてかつ溶接された管体を波
形に成形する波付は装置、＆゛巳−補強層を交番するよ
多方向でよシ掛けるロープ形成装置にｔ、保持線材をよ
！ｌｌ掛ける中央精紡機並びに押出機から成る。この場
合、ロープ形成装置は補強ａ材のための固定して支承さ
れた多数のボビン並びに交番する回転方向で駆動される
有孔板から成る。

線材に必要な予張力を与えるため、線材のための貯蔵ボ
ビンは引出し装置と反対方向に駆動される。駆動力は、
必要な予張力が線材内に生じる程度に高くなければなら
ない。

実施例 以下に添付図面に図示した’Ａ　ｂｆｔ例につき本発明
を詳説する。

以下の説明はコルゲート管に関するが、しかし電気ケー
ブルおよび導線にも当てはまる。

第１図は、ら旋状に波形を附された金穏管１を示してい
る。この金属管の外周面には均一に配分されて多数の補
強線材２が載置されている。

補強線材２は比較的大きなより長さで、即ち管れている
。反転点３においてそれぞれロープ形成のより方向が変
る。これらの補強線材２は、比較的短いよシ長さでもっ
てら旋様式で補強線材２上によシ掛けられる保持線材４
によって、形がくずれないように保持されている。補強
線材２が内圧を負荷された際コルゲート管１の延びを阻
止することができるようにするため、補強線材２が管表
面上に固くよシ掛けられていなければならない。この目
的のため、保持線材４は、大きな予張力、有利如は線材
の延び下限値の直ぐ下の値の予張力でより掛けられる。

この高い圧接力によりコルゲート管１と補強線材２間の
摩擦が増大する。参照符号５で有利にはポリエチレンか
ら押出し成形された合成物質ジャゲットを示した。補強
線材のｉｆ径はほぼコルゲート管１の肉厚に；出画する
。コルゲート骨１の外径に応じて肉厚は０．５〜２ＩＩ
ＩＩｌである。保持線材４の直径は同じ値であるが、有
利には幾分大きくなければならない。

第２図には、本発明の特に有利な実施例を示した。この
場合もコルゲート管１けら旋状に波形を付されている。

補強線材２は第１図と同じ様式でより掛けられているが
、保持線月４はフルゲート管１のピッチに和尚するより
昆式でよシ掛けられている。保持線材４はクルゲート管
の範囲内に存在しておシ、シたがってこの保持線材はそ
の予張力によシ補強線材２を：３ルゲート１の波峰の周
囲に形成されている、このようにして、予張力によって
条件ずけられる摩擦結合に加えて形状一体重な結合が得
られ、この形状一体重な結合は摩擦結合と同様に、内圧
を加えられた際にコルゲート管１が延びるのをｔｉｌｌ
ｔｌ：する。

第１図および第２回に図示されｆＣ管状の成形体の製造
は、菓３図によシ詳しく図示しなかった管溶接装置およ
び波付は装置から出て来るコルゲート管１はロープ形成
装置６により補強線材２で周囲がロープ打ちされる。ロ
ープ形成装置６は固定されている有孔板７と交番する回
転方向で駆動源れる他の有孔板８とから成る。コルゲー
ト管１に対して補強線材２０巻回角度が大きくなればな
るほど、ますます有孔板７と８間の間隙を大きく選択し
なければならない。有孔板７と８間の間隙が大きい場合
は、これら有孔板間に孔壌の直径よシも幾分小さな外径
を持つ管を設け、この管を有孔板７に固定するのが有利
である。有孔板８から出て来る補強線材はいわゆる製鋼
ニップル９によシコルゲート管１の表面上によシ掛けら
れ、製鋼ニップル９の直ぐ後方で保持線材４で固定され
る。この目的にはいわゆる、回転する巻層形成アーム１
１並びに貯蔵ボビン１２のための保持部材とから成るい
わゆる中央精紡機１０が働く。保持線材４のための必要
な予張力を形成するため、貯蔵ボビン１２は巻取方向と
は反対方向に駆動される。

しかも、貯蔵ボビン１２上のり材層のｉｕ径が減少した
場合でも引出し力および保持線材４のための予張力が常
に一定であるように駆動が行われる。巻取り装ｆａ１０
から出る補強されたコルゲート骨１にはその際詳しく図
示しなかった様式で押出様により合成物質ジャケット５
が形成される。

第４図に図示した曲線クラ７によフ、本発明による補強
材の有利な効果を明白に示した。横座標如圧力を、縦座
標に一−ｍｍの単位での延１００口 び変化を示した。曲線＋Ｉ″Ｌ！け殊銅から成るｌ／Ｉ
１１朋の内径、１８０１１１１Ｈの外径および０．５目
の肉厚を有するコルゲート管の延（トを示している。波
のピッチは４ｍｍ″′ｃある。この補強されていないコ
ルゲート管が比較的位かな圧力が加わっただけで延びる
ことが明瞭ｒｃ認められる。曲ＣＡ　２は２００のよシ
長さと管表面上での２１００の巻回角度でより　ｍＦけ
されている０、５１＋１ＩｉＺの個々の線材４０本から
成る線材で補強された同じ様式のコルゲート管のための
経過を示している。保持線材４は０．５目の直径を備え
てｂｔ）、６ｙｓのピンチでよシ掛けされている。補強
されていないコルゲート管におけるよシも延びが著しく
僅かであることが認められる。同じように前処理された
コルゲート管に段階的に圧力を負荷した。この場合各々
の圧力負荷段の終了の度毎に圧力を除荷を行った。この
ようＫして検査した管体の挙動を曲線３で示した。この
場合、延びの弾性割合（曲線３の垂直経過）がそれぞれ
如何に高いかが明瞭に分る。

よシ掛けられた線材２は管体或いはケーブル１を長手方
向でその長手方向で働く分力によってのみこれらの管体
或いはケーブルの延びを阻止し、これに伴い耐引張シ性
を増大する。即ちこれらの線材のケーブル或いは管体１
の長手軸線に対する角度が小きくなればなるほど、ます
ますその作用は大きくなる。しかし、線材２がケーブル
或いは管体１の長手動線に対して平行に走らないよう配
慮しなければならない。なぜなら、もし線材が平行にな
るようだったらケーブルもしくは管体１は曲は作用を受
けた除硬びてしまったり、もしくは圧縮されてしまうか
らである。線材２とケーブル或いは管体１の長手軸線間
の角度が大きくなればなるほど、長手方向で働く分力は
ますます小さくなる。ケーブル或いは管体１の耐引張り
性と耐曲げ性に関して最適外角度は１５°〜２ツである
。

保持線材４を備えていない場合、線材２は力を伝達しな
い。なぜなら線材が１１−プル成いは管体１の表面と結
合状態釦ないからである。この結合は保持線材４が可能
な限シ小さなピッチで線材２の周囲に巻付けられること
によって達せられる。この際、線材４を巻回する力は決
定的々意味を持つ。即ち、この力によル線材２とケーブ
ル或いは管体１間の摩擦に必要な正規の力が得られる。

長手軸線方向で受容される力に関しては以下のファクタ
ーへの依存性を掲げることができる、即ち １　線材の数 ２　ケーブル或いは管体の軸線に対する線材の角度 五　線材の直径 ４、　線材とケーブルまたは管体間の摩擦係数５　保持
線材と補強線材間の摩擦係数 ６　保持線材の引張シカ 使用目的に応じてこれらのファクターは最も好都合な値
に設定されなければならない。

多く使用ケースにあって、ケーブルの表面と線材から成
る補強層間に金属帯材、有利には個々の線材を互いに接
触させる銅から成る帯材を設けるのが有利である。この
場合、補強層によって同時に電気的な辿断が達せられる
。

効果 本発明による構成により、コルゲート管或いはケーブル
の機械的性質が改善され、しかもこの場合そのＴｆＪ撓
性が著しく低下することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明による実施例の概略図、 第４図は本発明による補強層１ｕの効果を示す曲線。 図中符号は、 １・・・材料 ２・・・線材 ４・・・保持線材 代理人江崎光好 代理人江崎光史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ストランド状の材料、例えばら旋状の或いは環
   状の波形を備えた管状の金属成形体、材料の表面上に載
   っていてかつ大きなよ）長さをもって巻掛けられていて
   他の補強層によって保持されている多数の線材から成る
   補強部を有する電気ケーブル或いは電気導線のような材
   料において、線材（２）が交番するよ勺方向で材料（１
   ）上によシ掛けられており、かつ他の補強層が予張力を
   もって第一の補強層（２）上に載せられている短いよシ
   長さでより掛けられている少くとも一本の線材（４）で
   あることを特徴とする、ストランド状の材料。 （２）第一の補強層（２）の巻回角度が３６０°以下、
   有利には１８０°以下である、前記特許請求の範囲第１
   項に記載のストランド状の材料。 （！Ｉ）線材（２）が材料の表面を少くとも５０％だけ
   覆っている、前記特許請求の範囲第１項或いは第２項に
   記載のストランド状の材料。 （４）第二の補強層として、線材（４）のみが使用され
   ておシ、この線材がその廷び限界値の直ぐ下方に存在す
   る値いの予張力でより掛けられている、特許請求の範囲
   第１項から第４項までのうちのいずれか一つにじ記載の
   ストランド状め材料。 （５）補強層（２）上に押出加工によって得られる合成
   物質ジャケット（５）が載っている、特許請求の範囲第
   １項から第４項までのうちのいずれか一つに記載のスト
   ランド状の材料。 （６）第一の補強層上に第二の補強層が反対のよ多方向
   で設けられており、これら両補強層が共通の保持線桐（
   りによって固定されている、特許請求の範囲第１項から
   第５項までのうちのいずれか一つに記載のストランド状
   の材料。 （７）線材（２）の直径か雌は管体（１）の肉１１に相
   当する特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか一つ
   に記載のストランド状の材料。 （８）線材（りがほぼ波のピッチに相当するよシ長さで
   よシ掛けられておシ、この線材（４）が管体（１）の波
   谷の領域内において補強層（２）上に載っておシ、この
   補強層（２）を波谷内に押込んでいる、ら旋状の波形部
   が附されている、前記特許請求の範囲第７項に記載の管
   状の成形体。 （９）　ストランド状の材料、例えばら旋状の成いは環
   状の波形を備えた管状の金属成形体、材料の表面上に載
   っていてかつ大きなよシ長さをもって打掛けられていて
   他の補強層によって保持されている多数の線材から成る
   補強部を有する電気ケーブル或いは電気導線のような材
   料を造るだめの方法において、ストランド状の材料上に
   多数の線材を均一にこの材料上の周面ＶＣ配分して大き
   なより長さでより掛け、線材のより方向を変え、かつ線
   材をより掛けした直後にこの線材を比較的短いよシ長さ
   でより掛けられた保持線材で固定することを特徴とする
   、上記方法。 （１０）補強層をより掛けした後同じ作業工程で合成物
   質ジャケットで押出成形によシその上部を覆う、前記特
   許請求の範囲第９項に記載の方法。 （１リ　第一の線材層上に１そのより方向が第一の線材
   層のよシ方向とは反対方向を指向している他の線材層を
   よシ掛けし、両線材層を一本の保持線材で一諸に固定す
   る、＾１工記特許請求の範囲第９項或いは第１０項に記
   載の方法。 （１２）一つ或いは多数の線材層を３６００以下、有利
   には１８００以下の呑口角度でより掛ける、特許請求の
   範囲第１項から第１１負までのうちのいずれか一つに記
   載の方法。 （１３）線材をストランド状の材料の１ａ径より小さい
   、有利にはこのストランド状の材料の直径の半分以下の
   ピッチでより掛けする、％ｉＮ請求の範囲第９項から第
   １２項までのうちのいずれか一つに記載の方法。 （１４）本発明は、ストランド状の材料、例えばら旋状
   の或いは環状の波形を備えた管状の金属成形体、旧材の
   表面上に載っていてかつ大きなより長はをもって打掛け
   られていて他の補強層によって保持されている多数の線
   材から成る補強部を有する電気ケーブル或いは電気導線
   のような材料を造るための装置において、長手方向で走
   る金属帯材を連続的に管体（１）に成形し、長手方向継
   ぎ目を溶接する管形成装置、この管形成装置の後方に設
   けられていて溶接された管体（１）Ｋ波付けを行う波付
   は装置、第一の補強層（２）を交番するより方向でより
   掛けるロープ形成装置（６）、保持線材（りをより掛け
   する中央精紡装置（１０）並びに押出機から成ることを
   特徴とする、上記装置。 （＋５）　ロープ形成装置（６）が補強線材（２〕のた
   めの不動に支承された多数のボビン並びに交番する回転
   方向で駆動される有孔板（８）とから成る、前記特許請
   求の範囲第１４項に記載の装置。 （１６）固定された有孔板と振動するように駆動される
   有孔板とを備えたロープ形成装置１ｊから成る装置にお
   いて、線材（４）のための貯蔵ボビン（１２）が引出し
   方向と反対方向に駆動されるように構成されている、特
   許請求の範囲第１４項に記載の、上記装置。