SE431296B - Anordning for kontinuerlig omformning av en remsa till ett langstreckt ror - Google Patents

Description

7805478-o 10 15 25 30 35 33x15 efterföljande deformationen i formverktyget är i sådant tillstånd, att samtliga materialområden i remsans tvärrikt- ning har undergått väsentligen samma plastiska deformation, jämför den tyska offentliggöringsskriften 2 519 462. Detta medför en oönskad deformationshärdning, som reducerar den färdiga kabelns flexibitet. Genom den tyska utläggnings- skriften l 800 98l är känd en teknik, vid vilken man för- söker upphäva väglängdsskillnaderna genom att i förväg -förlänga remsans mittområde plastiskt, vilket emellertid också medför deformationshärdning.

Ett viktigt steg i riktning mot en reducering av väglängdsskillnaderna anges i den franska patentskriften l l56 636, där det föreslås att remsan får utföra en i längdriktningen krökt genomlöpning under formnings- eller krökningsprocessen. Denna princip har undersökts av G. Ditges, se tidskriften "Bänder Bleche Rohre" 1967, nr 4, sid 213-223, där det anges, att man med den använda verk- tygslängden kan komma ned till en relativ längdskillnad på 1% mot l,9% vid rätlinjig framföring genom formverktyget.

Nämnda krökning i längdriktningen utnyttjas också vid den 'genom den tyska utläggningsskriften l 087'55l kända tekniken, men här är ändamålet att åstadkomma raka rör med hjälp av en likartad sträckning av remsan över dennas hela bredd.

Den kända tekniken anger således icke nâgonanordningav det inledningsvis nämnda slaget, vid vilken den relativa väglängdsskillnaden mellan materialområden i remsans tvär- riktning kan göras mindre än ca 1% utan att materialet i det färdiga röret är sträckt i förhållande till utgångs- materialet eller utan att mycket långa böjsträckor ut- nyttjas. Dessa begränsningar är ogynnsamma vid framställ- ning av elektriskt ledande skärmar för koaxialkablar. De till sådana skärmar mest använda materialen utsättes för kraftig plastisk deformation vid en relativ längdökning av 1%, så att den färdiga skärmens materiallängd är större längs remsornas kanter än vid remsornas mitt, varför det uppstår regelbundet fördelade veck i skärmen omkring rem- u antar päsnmma sätt som visas i ovannämnda artikel, l0 15 20 25 30 7so547e-o fiq Zl, sid 223. Avstånden mellan vecken är av samma stor- leksordning som våglängden för de elektromagnetiska vågor, som skall utbreda sig genom koaxialkabeln, varvid uppstår en resonansverkan, som medför att t o m små oregelbunden- heter i manteln kan ge reflektion av de elektromagnetiska vågorna. Genom formningsprocessen åstadkomma veck i kabeln kan undvikas genom utnyttjande av den kända teknik, där skärmen förlänges likartat plastiskt, vilket såsom_nämnts ovan emellertid medför deformationshärdning, så att kabeln vid användning icke kan böjas så mycket som en kabel, vars skärm icke utsatts för deformationshärdning, eftersom böjningen av ovan nämnda skäl icke får ge upphov till regelbundet fördelade veck i skärmen.

Genom den tyska utläggningsskriften l 087 551 är det känt att verktygets form kan beräknas utgående från den för- utsättningen att en likformig sträckning föreligger i ban- det. Om det bandformiga utgångsmaterialets kanter under böj- ningsprocessen sträckes mer än bandets mittområde, uppkommer veck längs bandets kanter vid framställning av en kabel.

Denna verkan är särskilt uttalad, om det yttre ledarmateria- let är hårt, såsom fallet är efter en från sträckning av materialet härrörande deformationshärdning, såsom vid den genom nämnda tyska patent kända tekniken.

Enligt föreliggande uppfinning eftersträvar man att undvika sträckning i materialet.

Generellt kan man om föreliggande uppfinning säga, att den ger ett enkelt krökningsförlopp för remsan, så att denna kan omformas till ett långsträckt rör inom en relativt kort böjningszon utan att de vid tidigare kända anordningar er- hållna problemen uppstår. p Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en anord- ning, som är av det inledningsvis nämnda slaget och som ger en sådan inbördes styrning av böjningen i längdriktningen och tvärriktningen, att väglängdsskillnaderna mellan godtyckliga områden i remsans tvärriktning är väsentligt mindre än vad som hittills kunnat uppnås utan plastisk deformation av mate- rialet. Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen med en an- 10 l5 20 25 7805478-0 ordning, som är av det inledningsvis nämnda slaget och kän- netecknas därav, att formningsbackarna är stationära och att styrytorna är så utformade, att R(z) huvudsakligen är pro- portionellt mot ro och omvänt proportionellt mot x'(z)2.

Ytterligare särdrag framgår av patentkraven 2 och 3.

Anordningen har således inga valsar, som genom rotation skulle kunna ge upphov till periodiska oregelbundenheter i skärmen, och genom att formningsbackarna är stationära und- vikes den periodiska framföringspåverkan av materialet, som är oundviklig vid rörliga formningsbackar, såsom exempelvis är känt genom de tyska utläggningsskrifterna l 083 207 och l 087 551. Till följd av den angivna spaltformen uppnås ett verktyg med liten utsträckning för omformning av remsan utan plastisk deformation av denna i längdriktningen.

Särskilt vid anbringande av skärmar kring kablar kan kompensationen för den elastiska spänningsutjämningen i tvärriktningen icke_genomföras för det sista stycket av A den mittersta, rätlinjiga delen av remstvärsnittet. Den härav härrörande olägenheten (den s k spring-back-effekten) kan elimineras genom att formningsverktyget kompletteras med organ, som genom att tillfoga normalkrafter i radiell riktning överallt håller fast skärmen tätt omkring kabeln, tills en efterföljande permanent fasthållning åstadkommits, exempelvis genom svetsning eller med hjälp av en lindning eller en extruderad mantel. Sådana organ kan exempelvis utgöras av ett munstycke med snäv tolerans eller av ett självjusterande, elastiskt element.

Uppfinningen förklaras närmare genom nedanstående beskrivning av en utföringsform, vilken beskrives under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig lA och lB åskådliggör vissa geometriska förhållan- den vid en omformningsprocess. _ Fig 2 visar frän sidan en överdel och underdel omfat- tande uppsättning formningsbackar för framställning av en koaxialkabel med en metallskärm. 10 15 20 25 30 7305478-0 Fig 3 visar överdelen i genomskärning längs den krökta linjen BB i fig 2.

Fig 4 visar överdelen med inlagd kabel i genomskärning längs linjen CC i fig 3.

Fig 5 visar underdelen samt en genomskärning av kabel och remsa längs den krökta linjen AA i fig 2.

Fig 6 visar en del av underdelen med inlagd remsa och kabel, Fig 7 visar ett delsnitt genom formbackarna med inlagd remsa och kabel längs linjen DD i fig 2. sett från änden E.

Fig 8 visar ett snitt genom en utföringsform av ett organ, som är anordnat att motverka remsans elastiska spänningsutjämning.

Fig 9 visar ett snitt genom en alternativ utförings- form av ett organ, som är anordnat att motverka remsans elastiska spänningsutjämning.

Innan en anordning enligt uppfinningen beskrives när- mare, skall här först åskâdliggöras hur parametrarna vid formningsprocessen skall stå i relation till varandra för att man fullständigt skall kunna eliminera väglängdsskill- nader mellan områden i ett remstvärsnitt, när remsan om- formas till ett rör utan plastisk deformation i längdrikt- varvid det kommer att visas hur föreliggande i praktiken möjliggör en i det närmaste full- ningen, uppfinning ständig eliminering av denna väglängdsskillnad.

För detta ändamål skall under hänvisning till fig lA den relativa förlängningen s av remsan i längdriktningen definieras. Fig 1A visar en punkt P i ett remstvärsnitt T, som är beläget väglängden z från formningszonens början, och en punkt P', till vilken P övergår, när remsan har rört sig sträckan dz i produktionsriktningen och har antagit den vid T' angivna formen. När det rätlinjiga stycket OA av bandet gengmlöper sträckan dz, har punkten P genomlöpt sträckan Vdlz + dzz, varvid den relativa förlängningen härefter definieras som ,_, ___ si.

Razz + C112 - az dz (l) l0 l5 20 25 30' 35 7805478-0 I fig lB motsvarar papperets plan y-z-planet i fig 1A, så att den visade cirkulära krökningen svarar mot att det delvis omformade snittet U av remsan krökes i framförings~ riktningen med en krökningsradie R, räknat till bottnen av remsan, varvid snittets U väglängd är aR. På höjden y över bottnen är snittets U väglängd lika med a(Rry), som är uy mindre än bottnen av remsan. Om denna reducering sättes lika med ökningen i väglängd aRa, alltså uy = aRe (2), där s definieras ovan utan krökning i framföringsriktningen, kommer remstvärsnittet på höjden y att beskriva samma väg- 'längd som bottnen av remsan. Det är således möjligt att helt eliminera en väglängdsskillnad i längdriktningen ntan att bibringa remsan plastiska deformationer, sâframt R = (3) 011% 7 ,I praktiken kan R inte göras beroende av y, och det är därför nödvändigt att kräva att s är proportionellt mot y. Uppfinningen bygger på den kunskapen, att det under de inledningsvis angivna förutsättningarna finns sådana omformningsförlopp för remsan, att ekvation (3) kan uppfyllas i praktiken, vilket kommer att framgå av följande, till fig 1A hänvisande exempel.

Punkten P har koordinaterna íx P: f [Y x(z)+rosin 29 (4) zrosi nze Båglängden s från O till P är s = x(z)+2ro9 (5) Under formningen övergår punkten P till punkten P', som är belägen på samma bågavstånd från O. Genom differen- tiering av (5) fås 0 = ds = x'(z)dz+2rodO l0 l5 20 25 30 7805478-o 7 eller gL__x'(z) dz w Zro (6) Genom differentiering av (4) erhålles dx l! x'(z)dz+2rocos2@dO dy 2r sin20d® o Härav erhålles efter viss räkning dl = Vdxzfliyz = x' (zmz-zsine (v) Ekvation (l) kan med god approximation serieutvecklas till N lål. 2 e~2 <ß> Insättes häri (7) erhålles e = 2x'(z)2sin2O (9) Insättes häri y från (4) erhålles 2 X'(Z) 9 = --- y (10) ro Ekvation (10) visar att det är möjligt att uppnå den i ekvationen (3) erforderliga proportionaliteten mellan y och e, om R sättes lika med ro , och att således x'(z)2 uppnå ändamålet med uppfinningen, vilket också visats genom försök i industriell skala.

Genom beräkningar av ovannämnda slag kan det vidare visas, att många hittills använda formningsförlopp, såsom att böja remsan uppåt från bottnen med en krökningsradie, som är lika med färdigradien, eller att låta tvärsnittet antaga cirkelform med stadigt avtagande radie, icke ger ovannämnda fördelar. V I Elg 2-7 visas ett delbart formningsverktyg med tvâ formníngsbackar, nämligen en överdel 1 och en underdel 2, som är så utformade, att det åstadkommas en krökt formnings- 78-05478-0 10 l5 20 25 30 bana med krökningsradien R(z), där z betecknar framförings- riktningen för en remsa 4. En kabel 3 införes från änden E' tillsammans med remsan 4, vilken i verktyget formas till en skärm kring kabeln, som lämnar formningsverktyget vid änden F. överdelen l har; såsom visas i fig 4 och Ü, en styryta 5, som i sin mittersta del har en urtagning 7 för upptagning av kabeln 3. Styrytan 5 har mellan krökfiâ kantområden med krökningsradien ro ett huvudsakligen rätlinjigt mittområde med längden 2 - x(z), som avtager i framföringsriktningen z.

Underdelen 2 har, såsom visas i fig 6 och 7, en styryta 6, som i likhet med ytan 5 har ett huvudsakligen rätlinjigt mittområde mellan krökta kantområden. Eftersom uppfinningen avser formning av remsor med liten godstjocklek, kan dessas krökningsradie sättas lika med ro. I fig S anger avståndet mellan de streckade linjerna det rätlinjiga stycket 2 - X(z).

Såsom särskilt framgår av fig 7, definierar formdelarna l och 2 en mellanliggande spalt 8 för upptagning och formning av remsan 4. På ritningarna sträcker sig spalten över verk- tygets hela längd. När det gäller formning av kablar med Skärm är det dock vanskligt att bearbeta ytan i den sista delen, eftersom godset mellan urtagningen 7 och den krökta delen av styrytan 5 blir mycket tunn, varför man med fördel gör överdelen kortare än underdelen. Eventuellt kan man utforma den friliggande delen av underdelen med en uppåt förlängd styryta. I Såsom nämnts ovan, kan den s k spring-back-effekten motverkas genom att formvertyget kompletteras med organ, som applicerar normalkrafter i radiell riktning och därmed fasthâller skärmen kring kabeln.

Sådana organ kan exempelvis, såsom visas i fig 8, vara ett munstycke 9 med snäv tolerans eller, såsom visas i fig 9, ett självjusterande, elastiskt element 10, som eventuellt är försett med en eller flera slitsar.

Claims (3)

1. 0 l5 20 7805478-0 PATENTKRAV l. Anordning för kontinuerlig omformning av en remsa, företrädesvis med liten tjocklek, till ett långsträckt rör, vilken anordning har ett formningsverktyg, som består av ett eller flera par av lika eller olika långa formnings- backar (l, 2) med styrytor (5, 6) för remsan (4), vilka styrytor definierar en formningsbana med krökningsradien R(z) och åtminstone över en del av sin längd parvis defi- nierar en mellanliggande spalt för upptagning av remsan, varvid åtminstone en av styrytorna tvärs remsans fram- föringsriktning har ett huvudsakligen rätlinjigt mittom- råde med en i framföringsriktningen avtagande längd

2. - x(z) mellan krökta kantomrâden med krökningsradien ro, k ä n n e t e c k n a d därav, att formningsbackarna är stationära och att styrytorna är så utformade, att R(z) huvudsakligen är proportionellt mot ro och omvänt pro- portionellt mot x'(z)2. 2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att styrytorna är så utformade, att x'(z) är konstant.

3. Anordning enligt patentkraven l-2, t e c k n a d därav, att åtminstone en av de stationära k ä n n e - formningsbackarna är försedd med en längsgående urtagning för upptagning av ett tillsammans med remsan framfört, långsträckt ämne, kring vilket remsan skall anbringas.