Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wzmocnionego na rozciaganie kabla elektrycz¬ nego ze wzmacniajacymi elementami bez konca o duzej wytrzymalosci na rozciaganie, w szcze¬ gólnosci w postaci przedzy zwyklej luib nitkowej, nakladanymi w odstepie od siebie, koncentrycznie w stosunku do srodkowej czesci kabla w jeszcze lepkim plaszczu kabla tak, ze kazdy z elementów wzmacniajacych jest otoczony materialem plasz¬ cza i po opuszczeniu wytlaczarki uzyskuje falis¬ tosc.Z niemieckiego opisu patentowego nr 1640 929 znany jest kabel tego rodzaju, a mianowicie sa- mionosny kabel powietrzny, przy czym niemiecki opis patentowy nr 2 344 577 opisuje szczególowo odpowiedni sposób jego wytwarzania. W obu opi¬ sach oparto sie na zastosowaniu elementów wzmacniajacych w postaci wiazek nieimpregno- waneigo wlókna jedwabiu szklanego, a w opisie nr 2 344 577 jako material plaszcza wymieniono polietylen. Material ten ma te w1asciwosc, ze po opuszczeniu wytlaczarki przy szybkim ochladzaniu powoduje powstanie napiec skurczowych w kie¬ runku wzdluz kabla, które prowadza do powsta¬ nia falistosci elementów wzmacniajacych. Falis¬ tosc poprawia polaczenie zamknietego osiowo miedzy wlóknami szklanymi i materialem plasz¬ cza. Kabel uzyskany tym sposobem, przykladowo samonosny kabel napowietrzny, sprawdzil sie w praktyce, znajdujac szerokie zastosowanie. 2 Polietylen ma jednak wade polegajaca na tym, ze jest latwopalny i z tej przyczyny nie jest do¬ puszczony do stosowania np. w górnictwie po- ziemnym. Wlasnie tu jednak potrzebny jest elek- 5 tryczny kabel o zwiekszonej wytrzymalosci na rozciaganie, przykladowo w szybach i na przod¬ kach, równiez do ukladania czesciowo podparte¬ go. Dopuszczalnymi materialami na plaszcze ka¬ blowe do powyzszych celów sa np. polichlorek wi- w nylu, oraz okreslone, trudno zapalajace sie ela¬ stomery kauczukowe. Materialy te jednak nie wykazuja skurczu takiego jak polietylen i nie powoduja pofalowania elementów wzmacniaja¬ cych w plaszczu kablowym. 13 Jak wykazaly doswiadczenia pofalowanie ele¬ mentów wzmacniajacych stanowi tak dogodny srodek do wytwarzania mozliwie jednorodnych polaczen zamknietych silowo, ze z jego zalet nie mozna zrezygnowac. Ta zasada wazna jest nie 2" tylko odnosnie samonosnych kabli napowietrz¬ nych, z ich odrebna problematyka odprezania w polu podpór oraz dla wymienionych kabli kopal¬ nianych z ich niepaOnoscia lecz równiez dla spec¬ jalnych rodzajów kabli w których wzmocnienie w odciazajace kabel od naprezen rozciagajacych slu¬ zy jako pomoc przy wciaganiu np. kabli o duzej dlugosci do wnetrza rur lufo szybów, bez szko¬ dliwego oddzialywania na wnetrze kabla. Ukla¬ danie takiego kabla moze nastepowac równiez 30 przez worywanie w ziemie, w trakcie którego 110 1663 110 166 4 wystepuja w kaihlu sily rozciagajace, które nie sa do zniesienia przez sikoanpHkowane konstrukcje nowoczesnych wnetrz kafoli.Jako elementy wzmacniajace, odciazajace na¬ prezenia rozciagajace kaibel nadaja sie nie tylko wlókna z jedwabiu szklanego wedlug niemieckich opisów patentowych nr 1 640 929 i 2 344 577, lecz równiez talkze wytrzymale na rozciaganie wlókna, które z' uwagi na ich wlasciwosci mechaniczne odjpowiadaja szczególnym wymaganiom stawianym kablom tego rodzaju, np. wlókna grafitowe lub wlókna z aromatycznych poliamidów, przy czym w ogólnosci te elementy wzmacniajace powinny byc laczone silowo z plaszczem kabla za pomoca falowania.Celem wynalazku jest wiec opracowanie sposo¬ bu wymienionego na wstepie rodzaju, za pomo¬ ca którego w praktycznie dowolnym materiale plaszcza kablowego mozna uzyskac pofalowanie elementów 'wzmacniajacych. Wielksc przy .'tym od¬ dzielnych fal dla uzyskania optymalnego dziala¬ nia spinajacego i gietkosci kafola przy równoczes¬ nym uzyskaniu pozbawionej wad powierzchni pla¬ szcza kablowego powinna dac sie nastawiac.Istota wynalazku polega na tym, ze falistosc nadaje sie za pomoca zmian predkosci wytlacza¬ nia w stosunku do innych elementów konstruk¬ cyjnych kabla, zwlaszcza w obszarze zewnetrznej dyszy wytlaczarki.Dalsza cecha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze zewnetrzna srednica plaszcza kablowego i wewnetrzna srednica dylsz zewnetrznych sa do¬ stosowane do siebie, przy czym pierwsza sredni¬ ca jest wieksza niz droga.We wtryskowym sposobie nanoszenia plaszcza ka¬ blowego z wytlaczarki mozna obserwowac zjawisko zwane „rozszerzanie pasma" Hub ,yMemory effect", polegaijace na tym, ze plaszcz kablowy za zewnetrz¬ na dysza lekko puchnie (BASF „Kuuststoff— Physik im Gesprach, 1966, s. 97—10-2). Zjawisko to w okreslonych przypadkach wykorzystuje sie wybierajac mniejsza dysze zewnetrzna niz plano¬ wana srednica kabla, np. w celu uzyskania, aby w toku nakladania plaszcza wnetrze kabla bylo wypelnione materialem plaszcza bez znieksztalce¬ nia kolistej w przekroju zewnetrznej powierzch¬ ni gotowego kabla. Równiez gdy dysza zewnetrz¬ na jest o kilka dziesietnych milimetra wieksza niz zewnetrzna srednica ochlodzonego plaszcza ka¬ blowego mówi sie o sposobie wtryskowym, po¬ niewaz odpowiednio do roidzaiju materialu pla¬ szcza zewnetrzna srednika kabla przy przejsciu przez strefe chlodzenia po opuszczeniu wytlaczarki mose ulegac mniejszym lub wiekszym zmianom, talk ze 'okreslenie sposobu wtryskowego nie moze opierac sie wylacznie na stosunku wymienionych srednic. W przeciwienstwie do sposobu wtrysko¬ wego talk zwany sposób wytlaczania wezowego polega na tloczeniu cienkiej warstwy plaszczowej przylegajacej do konturów wnetrza kabla. Oba sposoby Tóznia sie w zasadzie stosunkiem pred¬ kosci srodka kabla i masy lepkiego materialu plaszczowego przy przejsciu przez dysze zewnetrz¬ na, przy czym w przypadku sposobu wtryskowe¬ go predkosc masy w obszarze dyszy zewnetrznej jest wieksza niz predkosc odciagania gotowego plaszcza kablowego.Wynalazek wykorzystuje zasady sposobu wtrys¬ kowego i opiera sie na grze ruchowej przy na¬ kladaniu elementów wzmacniajacych miedzy wne¬ trzem kabla i lepkim materialem plaszczowym we wnetrzu wytlaczarki w tym celu, aby przez odpowiednie zestrojenie narzadów ruchu uzyskac bezposrednio przy wytlaczarce, po opuszczeniu przez kabel matrycy zewnetrznej rodzaj wypie- trizen plaszcza kablowego, prowadzacy do pofalo¬ wania elementów wzmacniajacych. Nalezy przy tym zauwazyc, ze takie spietrzenie nie nastepu¬ je spontanicznie jak w przypadku polietylenu, lecz jest wynikiem wymuszonych przebiegów spietrza¬ nia masy w zaskakujaco duzych zakresach w dy¬ szy lub w obszarze wylotu dyszy. W uproszcze¬ niu przedstawiajac problem — mozna tak dobrac wzajemne predkosci róznych elementów kabla, ze uzyskuje sie zadana falistosc, zalezna równiez od tego jaki wytlacza sie material plaszcza.Sposób wedlug wynalazku umozliwia wiec wy¬ twarzanie z dowolnych tworzyw termoplaistycz- nydh i elastomerów plaszczy kablowych z wto¬ pionymi sfalowanymi elementami wzmacniajacy¬ mi.Sposób wedlug wynalazku w przykladzie wyko¬ nania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój osiowy glo¬ wicy wtryskowej wytlaczarki do kabli z uwido¬ cznionym wytwarzanym kablem, fig. 2 — odci¬ nek kabla z czesciowo swobodnie ulozonymi ele¬ mentami wzmaniajacymi io przebiegu falistym.Glowica wtryskowa 10 ma otwór 11 do przy¬ laczenia nie uwidocznionej czesci slimakowej wy¬ tlaczarki. W kierunku strzalki 12 biegnie poprzez glowice wtryskowa 10 uprzednio wykonana czesc srodkowa kabla 13, zlozona z izolowanych prze¬ wodów elektrycznych i podlega natryskiwaniu pla¬ szcza zewnetrznego 14. Opuszczajac glowice na¬ tryskowa gotowy kabel 15 chlodzi sie w zwykly sposób. Przekrój takiego kabla uwidoczniono na fig. 2. Wnetrze kabla zawiera przewody 16 z izo¬ lacja 17 ulozone piec wiazek 19 po dwie pary przewodów oraz rdzen Zl z tworzywa sztucznego.Wokól wiazek 19 jest umieszczony jeszce zwykly obwój 22 z tasm tworzywa isztiucznego.W glowicy natryskowej 10 na obwój 22, który wraz z cala czescia srodkowa 13 kabla wchodzi do tej glowicy natryskuje sie plaszcz zewnetrzny 14, w którym uklada sie zmienna liczbe elemen¬ tów wzmacniajacych 23. Elementy te moga sta¬ nowic wiazki z przedzy zwyklej lufo nitkowej o róznej grubosci niktek, przy czym liczba wiazek oraz zawartosc przedzy w kazdej z wiazek zalezy od liczby par przewodów w kablu, zadanej wy¬ trzymalosci kabla, grubosci nitek, odstepów mie¬ dzy wiazkami i wewnetrznym obwodem plaszcza wedlug zasad wyjasnionych blizej w niemieckim opisie patentowym nr 2 344 577. Istotne jest, aby elementy wzmacniajace 23 nie przebiegaly w pla¬ szczu zewnetrznym absolutnie równolegle do Osi kabla, lecz mniej lufo wiecej faliscie, tak jak to uwidoczniono na fig. 2. Uzyskuje sie przez to za- 19 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 110 166 6 mknieite silowo polaczenie miedzy elementami wzmacniajacymi i materialem plaszcza.W .glowicy wtryskowej 10 czesc srodkowa 13 ka¬ bla przebiega przez wewnetrzny króciec 25 i wcho¬ dzi do pustej przestazeni 30 do której oprócz tego uchodza wyloty kanalów 26, rozmieszczonych koncentrycznie do wchodzacej czesci srodkowej 13 kabla, z których na fig. 1 uwidoczniono jedynie dwa. Pirzed wlotem ikazdego z (kanalów 26 w pew¬ nym odstepie od niego znajduje sie zasobnik ele- menitów wzmacniajacych, korzystaie w postaci szpul 27 z przedza lub przedza ndltfcowa 28, osa¬ dzonych na nieuwidocznionej ramie. Itoedriie za¬ konczenie glowicy wtryskowej stanowi dysza 29 przez (która goitowy kabel 15 wychodzi z glowicy witryskowej 10.Wymieniona pusta przestrzen 30 miedzy we¬ wnetrznym króccem 25 i dysza 29 ma postac lej¬ ka. W niej odbywa sie wprowadzenie elementów wzmacniajacych do materialu plaszcza. Material ten, tworzywo termoplastyczne lub elastomer do¬ plywa otworem 11 laczacym sie z czescia slima¬ kowa wytlaczarki i przeplywa przez przestrzen 30 z okreslona predkoscia zalezna od srednicy dyszy i cisnienia masy, podczas gdy predkosc srodkowej czesci 13 kabla jest rówina predkosci odciagania gotowego kabla 15. Elementy wzmacniajace 23 ma¬ ja predkosc przebiegu rózniaca sie nieco od pred¬ kosci biegu czesci srodkowej 13 kabla, a miano¬ wicie nieco wieksza i w zasadzie równa predko¬ sci przeplywu masy plaszczowej w obszarze dy¬ szy 29. Skutkiem tego dlugosci elementów wzmac¬ niajacych 23 sa wieksze od odpowiednich odcin¬ ków dlugosci kabla 15 co zostaje wyrównane w ten sposób, ze elementy wzmacniajace 23 bezpo¬ srednio po opuszczeniu dyszy 29 ulegaja pofalo¬ waniu w plaszczu 14. To sfalowanie elementów wzmacniajacych 23 wynika z doboru wielkosci 10 15 20 25 30 35 i predkosci w ukladzie glowicy 10, zwlaszcza dy¬ szy 29. Rozmiary pofalowania mozna zmieniac przez bezposrednie sterowanie, jak to wynika z ponizszej tabeli.W tej tablicy przedstawiono wyniki dziesieciu badan kazdych pieciu dla jednego z dwóch two¬ rzyw termoplastycznych uzytych do wykonania plaszcza kablowego. W celu wprowadzenia w przykladach tych wielkosc dyszy i predkosc prze¬ plywu lepkiej masy plaszcza kablowego sa stale, zas predkosc odciagania gotowego kabla 15 — zmienna.Odpowiednie wyniki mozna uzyskac równiez, gdy zmieniac sie bedzie srednice dyszy i/lub pred¬ kosc wyplywu masy. Waznym rezultatem badan jest wniosek, ze srednica zewnetrzna gotowego ka¬ bla bezposrednio po wyjsciu z dysz 29 musi byc wieksza niz wewnetrzna srednica dyszy, jesli ma sie uzyskac optymalna falistosc elementów wzmac¬ niajacych. Przyczyna jest tu typowe dla sposobu natryskowego puchniecie masy plaszcza bezpo¬ srednio po przejsciu dyszy. To puchniecie jest wynikiem cisnienia natryskiwania i tym samym predkosci masy w stosunku do predkosci odcia¬ gania kabla w Obszarze dyszy.Stosunkowo rózne predkosci kabla w chwili po¬ wstawania plaszcza kablowego uzyskuje sie jako dodatkowy wynik przyspieszenia elementów wzmacniajacych 28, 23 w stosunku do srodkowej czesci 13 kabla skutkiem czego powstaje zafalo¬ wanie. Nalezy przy tym tylko starannie dobrac poszczególne parametry procesu dla unikniecia za¬ równo przesadnego tworzenia falistosci jak i jej zaniku, co równiez jest niekorzystne, a dodatkowo zmniejsza gietkosc kabla, stanowiaca jedna z ko¬ rzystnych cech kabla wzmocnionego na rozciaga¬ nie z faliscie ulozonymi elementami wzmacniaja¬ cymi.I -s 1 S 1 CO N R Q cd ¦a "ST 3 % Ot & < S Ot Xi cd M 3 <& •a i 2 3 4 5 6 7 8 9 HO 536 583 826 ao9 654 506 632 655 616 613 PVC PVC PVC PVC PVC PS PE PE PE PE 7,7 7,7 7,7 i 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 12,1 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 65 65 65 66 65 78 78 78 7« 18 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 12 20 22 10 10 12 20 22 26 32 12,9 11,9 11,6 14,5 14,5 13,6 12,5 11,9 11,4 11,3 srednia drobna drobna silna silna silna srednia drobna brak brak110 166 8 Zastrzezenia patentowe 1. Siposób wytwarzania wzmocnionego na roz¬ ciaganie kabla elektrycznego ze wzimacniajacynii elementami bez konca, o duzej wytrzymalosci na rozciaganie, w szczególnosci w postaci przedzy zwyklej lufo nitkowej, nakladanymi w odsteipie od siebie, 'koncentrycznie w stosunku do srodko¬ wej czejsci kabla w jeszcze lepkim plaszczu ka¬ bla tak, ze kazdy z elementów wzmacniajacych jest otaczany materialem plaszcza i po oipulszcze- niu wytlaczarki uzyskuje falistosc, znamienny tym, ze falistosc nadaje sie za pomoca zmian predko¬ sci wytlaczania w stosunku do innych elementów konstrukcyjnych kabla, zwlaszcza w obszarze ze¬ wnetrznej dyszy wytlaczarki. 2. Siposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zewnetrzna srednice plaszcza kablowego i we¬ wnetrzna srednice dysz zewnetrznych dostosowuje sie do siebie, przy czym pierwsza srednica jest wieksza niz druga. 10 15 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze szybkosc odciagania kabla reguluje sie. 4. S(posób wedluig zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze cisnienie masy lepkiego materialu plasz¬ cza regiuluje sie. 5. Siposób wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze predkosc doprowadzenia elementów odcia¬ zajacych reguluje sie. 6. Siposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze przy zastosowaniu plaszcza kablowego z polietylenu uwzglednia sie przy regulacji skurcz materialu wystepujacy przy ochladzaniu plasz¬ cza. 7. Siposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako materialy na plaszcz kabla stosuje sie two¬ rzywa które wplywaja korzystnie na rozposcie¬ ranie pasm w wyniku ich struktury wewnetrznej i/lub zwlaszcza w zaleznosci od ich lepkosci Moo- ney'a lub skladu chemicznego.Figi Fig.2 Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 28/81 Cena 45 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL