SE526541C2 - Kabel för överföring av elektrisk ström, sätt att framställa kabeln och en anordning för framställning av kabeln - Google Patents

Description

ao Oona Oona oc 0 OQO 10 15 20 25 30 35 2 US 6,308,741 i namnet Payne beskriver ett hasnings- skydd som exempelvis kan används för hjälpströmskablar.

Hasningsskyddet är en hylsa som består av ett nätfodral och ett på detta anordnat nötningsband. Hylsan träs utanpå en kabel som skall släpas varvid nötningsbandet skyddar kabelns mantel vid släpning över exempelvis en landningsbana.

En nackdel med den i US 6,308,74l beskrivna hylsan är att den är kostsam att tillverka och kräver en stor arbetsinsats då den skall träs på en kabel.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett ändamål med den föreliggande uppfinningen att minska eller eliminera problemen med den kända tekniken och åstadkomma en kabel som har ett effektivt slitageskydd.

Detta ändamål åstadkommes med en kabel för över- föring av elektrisk ström, vilken kabel har åtminstone en elektrisk ledare och en mantel, som är framställd av ett första material och som innesluter nämnda ledare, vilken kabel kännetecknas av att en slitageskyddande sträng, som är framställd av ett andra material, som har större hårdhet än det första materialet, är skruvlinjeformigt lindad kring mantelns yttre periferi, varvid strängen sträcker sig in i manteln och är förbunden med denna.

En fördel med denna kabel är den får ett mycket bra slitageskydd under lång tid tack vare att strängen är förbunden med manteln och därmed inte riskerar att komma ur läge. Det faktum att strängen är skruvlinjeformigt lindad kring manteln har den fördelen att strängen skyddar manteln oavsett vilket vridningsläge kabeln har när den släpas. En ytterligare fördel med att strängen är skruvlinjeformigt lindad är att slitaghållfastheten blir mycket bättre utan att kabelns böjlighet försämras nämnvärt. Det är en fördel att strängen sträcker sig in i manteln dels eftersom den kommer att sitta fast bättre och dels eftersom den kommer att ge ett slitageskydd även 0 0 0 a ou. o n no.. o 0 c 0 oo :nun vs oss un i to coon anus 1. 0 0 0 o o OI I 0 O I lo 00 I a O I 10 15 20 25 30 35 526 541 pafa. z.. I? efter att eventuella utskjutande partier på strängen har slitits ned.

Lämpligen sträcker sig den slitageskyddande strängen in i manteln till ett djup som motsvarar 20-100% av mantelns väggtjocklek. Strängen bör sträcka sig in i manteln till ett djup som motsvarar åtminstone 20%, företrädesvis minst 25% och mest föredraget minst 30%, av mantelns väggtjocklek för att den skall fästas ordentligt i manteln och även ge slitageskydd under lång tid. I de fall strängen förenar sig med manteln kan den tillåtas sträcka sig in i hela mantelns vâggtjocklek, dvs till ett djup som motsvarar 100% av mantelns väggtjocklek. I många fall, särskilt då strängen inte förenas med manteln, är det föredraget att strängen sträcker sig in i manteln till ett djup som motsvarar maximalt ca 80% av mantelns vâggtjocklek.

Enligt en föredragen utföringsform bildar strängen en skruvlinje, som har en stigning av 0,5 till 4 gånger kabelns ytterdiameter, mätt över mantelns yttre periferi, varvid strängen har en bredd av 0,05 till 0,3 gånger stigningen. För att kabeln ska erhålla en god böjlighet bör skruvlinjens stigning inte understiga 0,5 gånger kabelns ytterdiameter och än mer föredraget inte under- stiga 0,75 gånger kabelns ytterdiameter. Av samma skäl, dvs god böjlighet, bör inte strängens bredd överstiga 0,3 gånger stigningen. För att kabeln ska erhålla ett gott slitageskydd och inte slitas kraftigt i kabelns mellan strängen belägna partier får strängen inte bilda ett alltför glest mönster. Således bör skruvlinjens stigning av detta skäl inte överstiga 4 gånger kabelns ytter- diameter och än mer föredraget inte överstiga 3 gånger kabelns ytterdiameter. Av samma skål, dvs bra slitage- skydd, bör inte strängens bredd understiga 0,05 gånger stigningen.

Enligt en föredragen utföringsform är det första materialet ett polymermaterial och det andra materialet ett med det första materialet förbindbart polymer- 0000 00 I I GDI 0 I I O I lo Inna ng pp. ao coon oo u. p...

O 0 0 0 0 I o 0 o n I 'Û ua 10 15 20 25 30 35 5 2 6 5 4 1 ä f: "ri si; . :vi 4 material. Polymermaterial är ofta mycket lämpade att använda som mantlar. Lämpliga polymermaterial är termoplastiska polymerer och sådana polymerer som är termoplastiska vid applicering av strängen och först efter applicering härdas genom exempelvis tvärbindning.

Det faktum att de är termoplastiska underlättar inpressning av en sträng i manteln. Ett andra material som är ett med det första materialet förbindbart polymer- material har den fördelen att strängen kan sträcka sig in i manteln utan att minska mantelns hàllfasthet nämnvärt eftersom strängen kommer att utgöra en integrerad del av manteln.

Enligt en annan föredragen utföringsform är det första materialet ett polymermaterial och det andra materialet en metall, såsom rostfritt eller galvaniserat stål. Det faktum att det material, dvs det första materialet, av vilket manteln är framställd är ett polymermaterial underlättar inpressning av en sträng av metall i manteln och gör även att manteln kan sluta sig kring strängen och kvarhålla denna. Lämpliga polymermaterial är termoplastiska polymerer men även sådana polymerer som är termoplastiska under appliceringen av strängen av metall och först efter appliceringen härdas genom exempelvis tvärbindning. En sträng av metall har den fördelen att ett mycket bra slitageskydd àstadkommes.

Ett annat ändamål med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma ett smidigt sätt att framställa en kabel som har ett effektivt slitageskydd.

Detta ändamål åstadkommes med ett sätt att framställa en kabel för överföring av elektrisk ström, vilket sätt kännetecknas av att en mantel av ett första material formas kring åtminstone en elektrisk ledare för att innesluta denna, att ett skruvlinjeformigt spår, som sträcker sig kring mantelns yttre periferi, alstras i manteln, och .\~ du nano On I OO I 000 Q 0 0 In 0:0 IQ 0 0 O OI O 00 al otal 00 0000 00 O I u 0 U I nu 10 15 20 25 30 35 526 541 øøoco o :anno att ett andra material, som i den färdiga kabeln är hårdare än det första materialet, appliceras i spåret för att bilda en sträng som sträcker sig in i manteln och förbinds med denna.

En fördel med detta sätt är att kablar med ett förbättrat slitageskydd kan framställas i en kontinuerlig process och till en làg kostnad.

Vid ett föredraget sätt är det första materialet en termoplastisk polymer, varvid spåret alstras genom att manteln hälls vid en temperatur, som överstiger det första materialets mjukningstemperatur, och att det andra materialet pressas in i manteln för att alstra spåret.

Detta sätt har den fördelen att alstrande av spåret och applicering av strängen sker i ett enda moment. Detta förenklar sättet och säkerställer att strängen verkligen placeras i spåret tack vare att spåret bildas av strängen i samma ögonblick denna pressas ned i manteln.

Enligt ett annat föredraget sätt är det första materialet ett polymermaterial, varvid spåret i manteln fräses. En fördel med detta sätt är att även mantlar, som framställts vid annat tillfälle och kanske pà annan plats och därför har svalnat och inte lämpar sig för inpressning av en sträng, kan förses med en sträng.

Således är det möjligt att köpa in elkablar, utan slitagskyddande strängar, och i dessa elkablars mantlar fräsa spår i vilka slitageskyddande strängar sedan appliceras.

Lämpligen är det andra materialet ett polymer- material som i smält form pressas in i spåret och vid avsvalning förbinds med det första materialet. En fördel med detta är att strängen blir fast förbunden med det andra materialet, vilket ger manteln en god slitage- hållfasthet.

Ett ytterligare ändamål med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma en anordning för effektiv framställning av en kabel som har ett effektivt slitageskydd. (x 00 0000 0000 I I I ß I I 0 0 00b Û Ö I O O OI 0000 00 005 000 O O I 00 10 15 20 25 30 35 526 541 Detta ändamål àstadkommes med en anordning för framställning av en kabel för överföring av elektrisk ström, vilken anordning kännetecknas av att den har ett frammatningsorgan för frammatning av en elektrisk ledare, som är innesluten i en mantel, som är framställd av ett första material, ett spårbildningsorgan för alstrande av ett skruvlinjeformigt spår i manteln, vilket spår sträcker sig kring mantelns yttre periferi, och ett appliceringsorgan för applicering av en sträng, som är framställd av ett andra material, som i den färdiga kabeln är hårdare än det första materialet, i spåret på sådant sätt, att strängen sträcker sig in i manteln och är förbunden med denna.

Denna anordning gör det möjligt att framställa kablar effektivt och med hög kvalitet.

Enligt en föredragen utföringsform av anordningen innefattar frammatningsorganet ett första extruderhuvud för extrudering av manteln kring ledaren, varvid spàrbildningsorganet och appliceringsorganet är sammanbyggda till ett i anslutning till det första extruderhuvudet placerat andra extruderhuvud för samtidigt alstrande av spåret i manteln och applicering av strängen i spåret genom extrudering av det andra materialet i smält form. Denna utföringsform har den fördelen att extrudering av manteln, bildning av ett spår i denna och applicering av en sträng i spåret, kan genomföras i en sekvens och i en mycket kompakt anordning där de två extruderhuvudena kan vara placerade mycket nära varandra eller, än mer föredraget, vara sammanbyggda till en fysisk enhet. Denna anordning kräver lite golvyta och möjliggör en snabb och effektiv framställning av en kabel med förbättrat slitageskydd.

Enligt en än mer föredragen utföringsform har det andra extruderhuvudet ett strängmatningsorgan som är anordnat att rotera kring manteln för att alstra det skruvlinjeformiga spåret och strängen. Strängmatnings- 00 00 00 0000 0000 O I I I O O I 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 0 I 0 0 00 00 0000 00 00. 10 15 20 25 30 35 0 n 000 0 0 00 1000 .nu 00. '00 000: z. 0 0 v v u 0 I ' ' ' :Ü o o 0 0 0 u ' 5 ' ° ' ° ° ' “ u: 0 100 0 v 0 0 I U 000 00- 0 0 0 0 I . . . . 0 0 0 n 0 v u 0 0 n I , ,. 0 0 I 0 I O II .U .Ü .Ü organet har den fördelen att det pà ett enkelt sätt gàr att alstra ett skruvlinjeformigt spår kring manteln utan att manteln i sig behöver vridas eller roteras. Av denna anledning behövs inte några anordningar för att vrida kabel eller ledare.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer i detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna.

Fig. 1 är en sidovy och visar en kabel enligt uppfinningen Fig. 2 är en sektionsvy och visar den i Fig. l visade kabeln längs snittet II-II.

Fig 3 är en sektionsvy och visar en förstoring av det i Fig 2 visade området III.

Fig 4 är en sektionsvy och visar det i Fig 3 visade området efter att kabeln har utsatts för slitage.

Fig 5 är en sektionsvy och visar i förstoring en andra utföringsform av en kabel enligt uppfinningen.

Fig 6 är en sektionsvy och visar en tredje utföringsform av en kabel enligt uppfinningen.

Fig. 7 är sidovy och visar en anordning för framställning av kablar enligt uppfinningen.

Fig. 8 är en sektionsvy och visar den i Fig. 7 visade anordningen. 7 och Fig. 8 visade anordningen under framställning av en kabel.

Fig. lO är en sektionsvy och visar en alternativ Fig. 9 är en sektionsvy och visar den i Fig. utföringsform av en anordning för framställning av kablar enligt uppfinningen.

Fig ll är en sektionsvy och visar en fjärde utföringsform av uppfinningen i form av ett kabelpaket.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. 1 visar en kabel 1 i enlighet med en utföringsform av uppfinningen. Kabeln 1 har en mantel 2 som är framställd av ett första material som är förhållandevis mjukt för att kabeln l ska kunna böjas. un n. an.. sag; o o o o n I o 10 15 20 25 30 35 526 541 8 Ett föredraget exempel på ett material som kan utnyttjas som detta första material är DRYFLEX A1 600701, som är en termoplastisk elastomer av typen SEBS som tillhandahålls av VTC Elastoteknik AB, Åmål, SE. Hårdheten för detta material är ca 70 Shore A mätt enligt standard ASTM D 2240. Denna hårdhet kan approximeras med en hårdhet av ca 17 Shore D.

Kring mantelns 2 yttre periferi 4 har skruvlinje- formigt lindats en slitageskyddande sträng 6, som är framställd av ett andra material, som har högre hårdhet än det första materialet. Ett föredraget exempel på ett material som kan utnyttjas som detta andra material är Vitamide BS10VN som tillhandahålls av Jackdaw Polymers, Littleborough, Lancashire, GB. Vitamide BSl0VN är en polyamid av mediumviskositet som har en hårdhet av 80 Shore D enligt ISO 868. Således är strängen 6 mer än dubbelt så hård som manteln 2, närmare bestämt ungefär fyra gånger så hård som manteln 2.

Strängen 6 bildar en skruvlinje som har stigning S.

Stigningen S är i den i Fig 1 visade utföringsformen ca 2 gånger kabelns 1 ytterdiameter D, mätt över mantelns 2 yttre periferi 4, dvs S=2xD.

Fig 2 visar kabeln 1 i snittet II-II. Ett antal elektriska ledare 8, som är avsedda att leda elektrisk ström och exempelvis kan vara framställda av koppar eller något annat elektriskt ledande material, omsluts av varsitt elektriskt isolerande hölje 10. Ett antal signalledare 12, som är framställda av ett elektriskt ledande material och är avsedda att leda elektriska signaler, omsluts av var sitt elektriskt isolerande hölje 14. De elektriska ledarna 8 och signalledarna 12 innesluts i manteln 2 och hålls av manteln 2 ihop i ett ledarknippe 16. Manteln 2, som kan vara armerad med fibrer 5, skyddar ledarknippet 16 mot exempelvis solljus, vatten och mekanisk påverkan. Manteln 2 måste inte nödvändigtvis vara elektriskt isolerande, även om det ofta är föredraget att så är fallet. Strängen 6 har en I o I o oooo o o l 0 oooo oo g oo oooo oo oo oooo oooo oo o o o o o o o o g o o o o o o o o OI oo oooo Ooo 10 15 20 25 30 35 526 541 9 bredd W som är ca 0,10 gånger stigningen S, dvs W=O,10xS.

Såsom framgår av Fig 2 sträcker sig strängen 6 in i manteln 2.

Fig 3 visar strängen 6 i större skala. Såsom framgår har manteln 2 en väggtjocklek T. Väggtjockleken T anpassas efter bland annat ledarknippets 16 storlek och kabelns 1 användningsområde. En kabel 1 som används som hjâlpströmskabel på en flygplats kan typiskt ha en mantel 2 med en väggtjocklek T av ca 2-5 mm. Strängen 6 sträcker sig ned i manteln 2 från dess yttre periferi 4 en sträcka I som motsvarar ca 50% av mantelns 2 väggtjocklek T.

Strängen 6 är således fäst i ett spår 18 i manteln 2. Det första materialet, av vilket manteln 2 är utformad, och det andra materialet, av vilket strängen 6 är utformad, har valts pà sådant sätt att strängen 6 under tillverkningsprocessen, som nedan skall beskrivas närmare, förenats med manteln 2 och därmed kommer att bidra till mantelns 2 hållfasthet.

Strängen 6 sticker ut utanför mantelns yttre periferi 4 en sträcka O. Sträckan O är typiskt ca 1-3 mm.

Fig 4. visar den i Fig 3 visade kabeln 1 efter att denna har utsatts för slitage genom att släpas över asfalt under en första tidsperiod. Såsom framgår har strängen 6 slitits ned på sådant sätt att strängens 6 yttre begränsning 20 är belägen väsentligen i plan med mantelns 2 yttre periferi 4. Under nämnda första tidsperiod har således strängen 6 skyddat manteln 2 från slitage genom att kabeln 1 har glidit på strängen 6 över asfalten. Den utstickande delen av strängen 6, dvs den i Fig 3 visade sträckan 0, har således nötts bort. Det har dock visat sig att strängen 6 även i det i Fig 4 visade tillståndet skyddar manteln 2 mot slitage. Kabeln 1 kan således även utnyttjas under en andra tidsperiod, som kan anses börja då strängen 6 slitits ned till att vara belägen i plan med mantelns 2 yttre periferi 4 och sluta då manteln 2 på något ställe inte längre omsluter ledarknippet 16, dvs då manteln 2 är att betrakta som 0000 00 Q I 0 0 0 0 000 0 0 0000 0 0 0 0 0 0 o an.. 00 00 g 00 0000 0 0 0 0 0 0 0 00 00 0 0 00 000 I I 0 0 Ü 0 Ö I I I O 00 00 00 0000 10 15 20 25 30 35 526 541 , ,_. W..- 10 utsliten. Under denna andra tidsperiod kommer kabeln 1 att glida pä bäde strängen 6 och manteln 2. Det har visat sig att strängen 6 under denna andra tidsperiod medför att manteln 2 håller betydligt längre än vad som skulle varit fallet om strängen 6 saknats. Det har också visat sig att den andra tidsperioden vanligen är betydligt längre än den första tidsperioden. Således är det av största vikt att strängen 6 sträcker sig ned i manteln 2 för att ge goda slitageegenskaper. Det är önskvärt, men inte av avgörande betydelse, att strängen 6 även sträcker sig utanför mantelns 2 periferi 4. Eftersom strängen 6 förenar sig med manteln 2 kommer mantelns 2 hàllfasthet inte att försämras även om strängen sträcker sig genom hela mantelns 2 väggtjocklek, dvs en sträcka I som motsvarar 100% av mantelns 2 väggtjocklek T.

Fig 5 visar en alternativ utföringsform av upp- finningen i form av en kabel 101. Denna kabel 101 skiljer sig fràn den i Fig 1-4 visade kabeln 1 vad gäller utformningen av strängen. Kabeln 101 har såldes en mantel 102 som är framställd av ett första material som är förhållandevis mjukt för att kabeln 101 ska kunna böjas.

Detta första material är lämpligen ett polymert plast- material, tex den ovan nämnda termoplastiska elastomeren DRYFLEX A1 600701. Kring mantelns 102 yttre periferi 104 har skruvlinjeformigt lindats en slitageskyddande sträng i form av en fläta 106. Flätan 106 är framställd av ett andra material, som har högre hårdhet än det första materialet. Lämpliga andra material för framställning av flätan är rostfria stàl men även vissa hàrda polymer- Flätan 106 sträcker sig ned i manteln 102 frän dess yttre periferi material, som kan flätas, kan vara aktuella. 104 en sträcka I som motsvarar ca 50% av mantelns 102 väggtjocklek T. Flätan 106 är således fäst i ett spár 118 i manteln 102.

Vid applicering av flätan 106 värms manteln 102 till sådan temperatur att den mjuknar. Flätan 106 pressas sedan ned i den mjuka manteln 102. Spàret 118 kan uuooøø .~\ 0 00 0 00 0 0 0 0 00; 0 0 00.. g 0 0 0 00 00 00 O 00 0000 0000 I I I O I 0 0 0 0 0 00 0000 00 0 la 0000 00 0 O 0 ÛQ 10 15 20 25 30 35 526 541 .¿w¿. 11 antingen framställas i förväg, varvid flätan 106 sedan pressas ned i det i förväg framställda spåret 118, eller bildas genom att flätan 106 pressas in i den mjuka manteln 102 vid dess periferi 104 och därmed bildar spåret 118 samtidigt som den pressas in i manteln 102.

Tack vare att manteln 102 är mjuk kommer polymer- materialet i den att delvis flyta in mellan flätans 106 fibrer 120. Då manteln 102 kyls till rumstemperatur kommer den därmed att förenas med flätan 106, även om denna har fibrer 120 av rostfritt stål, och därmed på ett säkert sätt hålla kvar flätan 106 vid användning av kabeln 101.

Fig 6 visar ytterligare en alternativ utföringsform av den i Fig 1-4 visade kabeln 1. Denna kabel 201 skiljer sig från den i Fig 1-4 visade kabeln 1 vad gäller utformningen av strängen. Kabeln 201 har såldes en mantel 202 som är framställd av ett första material som är förhållandevis mjukt för att kabeln 201 ska kunna böjas.

Detta första material är lämpligen ett polymert plast- material, tex den ovan nämnda termoplastiska elastomeren DRYFLEX A1 600701. Kring mantelns 202 yttre periferi 204 har skruvlinjeformigt lindats en slitageskyddande sträng i form av en profil 206. Profilen 206 är framställd av ett andra material, som har högre hårdhet än det första materialet. Lämpliga andra material för framställning av profilen är metallmaterial, såsom rostfria stål och aluminium, hårda polymermaterial, såsom polyamid, mm.

Profilen 206 sträcker sig ned i manteln 202 från dess yttre periferi 204 en sträcka I som motsvarar ca 50% av mantelns 202 väggtjocklek T. Profilen 206 har i det parti 207 som är avsett att sträcka sig in i manteln 202 utskott 209 som sträcker sig i mantelns 202 omkrets- riktning. Partiet 207 är således som bredast längst in i manteln 202 och smalnar av i riktning mot mantelns 202 periferi 204. Utskotten 209 kommer därmed att bilda klackar 210 som kvarhåller profilen 206 i manteln 202. nu. oo von .. v) OI 0 I I O I l 000: O I 0 I 0000 on u oo 0000 0090 0 J I I q I O I non I 0 O 0 000 ca och in onbu ua 0 0 0 o 0 O! ut l Ia ao oc 0 10 15 20 25 30 35 526 541 . fr: 12 Vid applicering av profilen 206 värms manteln 202 till sàdan temperatur att den mjuknar. Profilen 206 pressas sedan ned i den mjuka manteln 202. Ett spär 218 kan antingen framställas i förväg, varvid profilen 206 pressas ned i spåret 218, eller bildas genom att profilen 206 pressas in i manteln 202 vid dess periferi 204 och därmed bildar spåret 218 samtidigt som den pressas in i den mjuka manteln 202. Tack vare att manteln 202 är mjuk kommer polymermaterialet i den att sluta tätt kring klackarna 210. Då manteln 202 kyls till rumstemperatur kommer den därmed att bilda kvarhàllande fästpartier 212 som sträcker sig över klackarna 210 pà ömse sidor om profilen 206 och därmed håller fast profilen 206.

I de fall profilen 206 består av ett material, tex rostfritt stàl, som inte förenar sig med manteln 202, är det lämpligt att profilen 206 inte sträcker sig alltför långt in i mantelns 202 våggtjocklek T. Således bör en profil 206 av metall sträcka sig in i manteln 202 en sträcka I som motsvarar maximalt ca 80% av mantelns väggtjocklek T för att inte minska mantelns 202 häll- fasthet alltför mycket.

Fig 7 visar en anordning 30 för framställning av den i Fig 1-4 visade kabeln 1. Anordningen 30 har en första del i form av ett första extruderhuvud 32 och en bredvid det första extruderhuvudet 32 anordnad andra del i form av ett andra extruderhuvud 34. Det första materialet, tex termoplastisk elastomer, matas i smält form till det första extruderhuvudet 32 via ett inlopp 36. Det andra materialet, tex polyamid, matas i smält form till det andra extruderhuvudet 34 via ett inlopp 38. Ett ledar- paket 40, exempelvis det ovan beskrivna ledarknippet 16 med som innefattar en eller flera ledare, elektriska ledare 8 och signalledare 12, matas till det första extruderhuvudet 32 och förses i denna med en mantel 2, såsom närmare skall beskrivas nedan. Det med en mantel 2 försedda ledarpaketet 40 matas sedan direkt vidare till det andra extruderhuvudet 34 där en sträng 6 oo Doro oo Û I I Q 0 o oo a g .g g o I o O l I I 0 'o o a . to oo to 0000 u; og; g. nu ecco oo n. o. Û U Û I O I I I D o 10 15 20 25 30 35 526 541 13 pressas in i manteln 2. Den färdiga kabeln l lämnar det andra extruderhuvudet 34 och är efter kylning färdig att användas. Efter det andra extruderhuvudet 34 sitter ett framdrag 35. Framdraget 35, som drivs av en (ej visad) motor, utövar en dragkraft pà kabeln 1 och hjälper därmed till att mata in ledarpaketet 40 i anordningen 30.

Framdraget 35 kommer därför att tillsammans med det första extruderhuvudet 32 bilda ett frammatningsorgan som matar fram det med manteln 2 försedda ledarpaketet 40 till det andra extruderhuvudet 34. Vanligen lindas den färdiga kabeln l upp pà en kabeltrumma 37.

Fig 8 visar den i Fig 7 visade anordningen 30 i tvärsnitt. Det första extruderhuvudet 32 har en nippel 42 som är avsedd att centrera ledarpaketet 40 samt hindra att smält polymer läcker ut bakvägen ur extruderhuvudet 32. Nippeln 42 bildar således ett inmatningsrör 44 i vilket ledarpaketet 40 matas in i extruderhuvudet 32. Det första extruderhuvudet 32 har en tryckfördelare 46, som star i förbindelse med inloppet 36 och är anordnad att ta emot det första materialet i smält form. Tryckfördelaren 46 har till uppgift att fördela det första materialet kring ledarpaketet 40 och att med ett jämt tryck kring ledarpaketets 40 periferi applicera det första materialet kring ledarpaketet 40 för att bilda manteln 2 kring detta. I den position där nippelns 42 inmatningsrör 44 och tryckfördelaren 46 möts bildas ett munstycke 48 där manteln 2 formas kring ledarpaketet 40.

Omedelbart efter munstycket 48 följer det andra extruderhuvudet 34. Det andra extruderhuvudet 34 har ett hus 50 och en cylinderformig hylsa 52 som är anordnad i huset 50 och kan roteras inuti detta. Hylsan 52 har ett utmatningsrör 54 genom vilket det med en mantel 2 för- sedda ledarpaketet 40 kan föras ut ur anordningen 30.

Hylsan 52 har kring sin yttre periferi ett urtag 56.

Urtaget 56 har en första kammare 58 och en andra kammare 60, som är mindre än den första kammaren 58. Kamrarna 58, 60, vilka radiellt utåt begränsas av husets 50 insida 64, 10 15 20 25 30 35 526 541 14 kommunicerar med varandra men àtskiljs delvis av en às 62. Inloppet 38 för det andra materialet mynnar i den första kammaren 58. Det smälta andra materialet kommer således att matas in i den första kammaren 58. Tack vare àsen 62 kommer kammaren 58 att få en tryckfördelande effekt och kommer att förse den andra kammaren 60 med smält material av ett väsentligen konstant tryck. Den andra kammaren 60 mynnar i ett strängmatningsorgan i form av ett strängmatningshàl 66 som sträcker sig radiellt i riktning mot hylsans 52 centrum. Strängmatningshàlet 66 leder, i en punkt som roterar kring mantelns 2 perferi 4, det smälta andra materialet ned mot och in i den fortfarande mjuka manteln 2 för att bilda strängen 6.

Kamrarna 58, 60 kommer således att ha en tryckfördelande effekt, vilket gör att det smälta andra materialet kommer att pressas ned i manteln 2 med samma kraft oavsett hylsans 52 rotationsläge i förhållande till inloppet 38 för det smälta andra materialet. Hylsan 52 är försedd med en kuggkrans 68. Kuggkransen 68 drivs en motor 70 pà sådant sätt att hylsan 52 roterar kring ledarpaketet 40 med ett önskat varvtal. Detta varvtal koordineras med inmatningshastigheten för ledarpaketet 40 pà sådant sätt att strängen 6 kommer att bilda en skruvlinje med önskad stigning kring mantelns 2 periferi.

I Fig 9 visas anordningen 30 i samma snitt som i Fig 8, men med de första och andra materialen samt ledarpaketet 40 och kabeln 1 visade. Såsom framgår av Fig. 9 matas det första materialet 72 från en ej visad första extruder som utgör förråd av smält material in i inloppet 36, vidare till tryckfördelaren 46, vilket symboliseras med pilar i Fig. 9, och fördelas kring ledarpaketet 40. I det fall det första materialet 72 är ovan nämnda termoplastiska elastomer håller det smälta materialet en temperatur av ca 200°C. I munstycket 48 bildas sedan manteln 2 kring ledarpaketet 40.

Det andra materialet 74 matas från en ej visad andra extruder som utgör förråd av smält material via inloppet 000400 co solo 00 to 0000 0 0 I o 0 0 I O o n 0 0 0 I 00 nu 10 15 20 25 30 35 526 541 15 38 till den första kammaren 58, vilket symboliseras med en pil i Fig. 9, och vidare till den andra kammaren 60.

Det andra materialet 74 leds sedan via strängmatnings- hålet 66 mot manteln 2. I det fall det andra materialet 74 är ovan nämnda polyamid häller det smälta andra materialet 74 en temperatur av ca 250°C. Det smälta andra materialet 74 trycksätts. Detta tillsammans med det faktum att manteln 2 fortfarande är mjuk medför att det andra materialet 74 pressas in i manteln 2. Därvid fungerar det andra extruderhuvudet 34 som ett spärbildningsorgan eftersom det trycksatta andra materialet 74 pressas in i den mjuka manteln 2 och därmed bildar ett spår 18 i mantelns 2 periferi 4. Samtidigt med att spàret 18 bildas appliceras det andra materialet 74 i spàret 18 av extruderhuvudet 34 och fyller upp det.

Således fungerar det andra extruderhuvudet 34 även som appliceringsorgan i och med att det andra extruderhuvudet 34 i samma moment som det alstrar spåret 18 även applicerar strängen 6 i detta spår 18. Det faktum att det andra materialet 74 pàföres under tryck medför ofta att strängen 6 efter det att kabeln l lämnat hylsan 52 kommer att bukta ut något frän mantelns 2 periferi 4. Detta är dock, såsom ovan nämnts, ingen nackdel. Eftersom hylsan 52 roteras kring ledarpaket 40 och därmed kring manteln 2 kommer strängmatningshàlet 66 att roteras kring manteln 2 och bilda den skruvlinjeformiga strängen 6. Efter att manteln 2 och strängen 6 kylts kommer dessa att smälta samman på sådant sätt att en kabel 1 med hög slitstyrka erhålles.

Såsom framställningsförfarandet beskrivits med hänvisning till Fig. 7-9 leds ledarpaketet 40 fram utan att roteras varvid hylsan 52 och därmed strängmatnings- hålet 66 roteras kring ledarpaketet 40 för att bilda den skruvlinjeformiga strängen 6 kring mantelns 2 periferi 4.

Det är naturligtvis även möjligt att istället rotera ledarpaketet 40, exempelvis genom att den kabeltrumma frán vilken ledarpaketet 40 avlindas roteras kring en o oo 0000 IooI oo o o o I o o o o ooo o o o o oo oloo ou too 10 15 20 25 30 35 526 541 16 rotationsaxel som är vinkelrät mot kabeltrummans längd- axel, och hälla ett strängmatningshál fixerat och ändå åstadkomma den skruvlinjeformiga strängen. Av praktiska skäl är det dock ofta enklast att rotera hylsan 52 och inte ledarpaketet 40.

Fig. 10 visar en alternativ utföringsform av ett sätt att framställa en kabel enligt uppfinningen. Vid det i Fig. 10 visade sättet används en anordning 330 för att framställa en kabel 301 av ett ledarpaket 340 som i förväg försetts med en mantel 302 av ett första material, till exempel en termoplastisk elastomer. Anordningen 330 har ett spärbildningsorgan 380 och ett extruderhuvud 334.

Ledarpaketet 340 med den färdiga manteln 302 matas först in i spàrbildningsorganet 380, såsom indikeras med en pil i Fig 10. Spärbildningsorganet 380 har ett lagerhus 382 och en rotor 384 som är lagrad i lagerhuset 382. Pà rotorn sitter en fräs 386 som medelst ett fräsverktyg 388 kan fräsa ett spàr 318 i manteln 302. Rotorn 384 är försedd med en kuggkrans 390. En motor 392 driver kuggkransen 390 och roterar därmed rotorn 384 kring manteln 302. En motvikt 394 pà rotorn 384 balanserar fräsen 386. I och med att ledarpaketet 340 med manteln 302 matas genom rotorn 384 samtidigt som denna roteras av motorn 392 kommer fräsverktyget 388 att bilda det önskade skruvlinjeformiga spåret 318 kring mantelns 302 periferi 304. Ledarpaketet 340, skruvlinjeformigt spår 318 i sin mantel 302 matas sedan som därmed försetts med vidare till extruderhuvudet 334. Extruderhuvudet 334 är väsentligen likadant som det andra extruderhuvudet 34 som beskrivs ovan med hänvisning till Fig. 7-9. Extruder- huvudet 334 har således ett inlopp 338 för ett andra material 374 i smält form, till exempel polyamid vid en temperatur av 250°C. Det andra materialet 374 leds till en första kammare 358 i en roterbar hylsa 352 som är av väsentligen samma typ som den hylsa 52 som beskrivs ovan.

Hylsan 352 roteras av en motor 370, som driver en kuggkrans 368. Ett strängmatningshàl 366 sträcker sig oooon 00 0000 0000 I 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 00 0000 00 000 00 0000 00 0 0 I 10 15 20 25 30 35 526 541 17 frán en andra kammare 360, som kommunicerar med den första kammaren 358, och in mot hylsans 352 centrum.

Strängmatningshàlet 366 applicerar det smälta andra materialet 374 i spåret 318 för att bilda en sträng 306.

Strängen 306 och manteln 302 kyls sedan och den därmed framställda kabeln 301 kan lindas upp pà en, ej visad, kabeltrumma och är klar att användas. Tack vare att det andra materialet 374 har en hög temperatur kommer det att värma upp spàrets 318 kanter och därmed förenas strängen 306 med manteln 302 i spåret 318 då strängen 306 svalnar.

Det inses att spårbildningsorganet 380 och extruderhuvudet 334 måste koordineras med varandra. En styranordning 396 styr motorerna 392, 370 pä sådant sätt att fräsverktyget 388 fräser ett skruvlinjeformigt spår 318 med önskad stigning och att extruderhuvudet 334 applicerar strängen 306 i detta spår 318.

Den i Fig. 10 visade anordningen 330 kan modifieras i sä motto att kabelpaketet 340 roteras och fräsverktyget 388 och strängmatningshàlet 366 istället hålls fixerade. Även om det ofta är föredraget att manteln 302 är fram- ställd av en termoplastisk polymer är det naturligtvis även möjligt att fräsa spàr i mantlar som ej är fram- ställda av termoplastiska polymermaterial.

Fig ll visar en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning i form av ett kabelpaket 441. Kabelpaketet utgörs av sju stycken kablar 401, som var och en har en enkel ledare 408 som innesluts av en mantel 402.

Respektive mantel 402 har försetts med vardera en sträng 406. Strängen 406 har applicerats i manteln 402 pà exempelvis det sätt som beskrivs ovan med hänvisning till Fig 7-9. Således har i ett första steg var för sig framställts ett antal kablar 401 som har var sin mantel 402 med en därmed förbunden, skruvlinjeformigt lindad sträng 406, som sträcker sig in i manteln 402 pà det sätt som beskrivs i anslutning till Fig 3. De sju kablarna 401 har sedan i ett andra steg lindats kring varandra med hjälp av sà kallad àtervridning för att alstra ett 000000 u 0 00 0000 1000 00 0 0 I 0 0 0 0 0 Q 0 I I 0 0 ICO 0 0 n 0 Q I 0 0 OI OI Iicø nu 000 10 15 20 25 30 35 526 541 voooou 0 0 o .- :ocean 0 0 18 kabelpaket 441. Återvridningen medför att kablarna 401 inte tenderar att linda upp sig från varandra, varvid kabelpaketet 441 kommer att få en beständig, repliknande struktur. Tack vare att de enskilda kablarna 401 var och en är försedd med en skruvlinjeformigt lindad, slitageskyddande sträng 406 kommer kabelpaketet 441 att erhålla ett bra skydd mot slitage. Det är naturligtvis även möjligt att istället för en enkel ledare 408 låta varje kabel 401 innefatta flera separata ledare.

Det inses att en mängd modifieringar av de ovan beskrivna utföringsformerna är möjliga inom uppfinningens ram.

Således kan en mängd olika material väljas som det första materialet och som det andra materialet, som är hårdare än det andra materialet. Det är speciellt föredraget att de första och andra materialen väljs på sådant sätt att de första och andra materialen vid applicering av strängen förenas med varandra. Ett exempel på en sådan kombination är den ovan nämnda termoplastiska polymeren, som är en polymer av typen SEBS (styren- etylen/butylen-styren), i kombination med den ovan nämnda polyamiden. Ett annat exempel är att som första material, dvs i manteln, använda en mjuk polyuretan och som andra material, dvs i strängen, använda en härd polyuretan, som lätt förenar sig med den mjuka polyuretanen i manteln.

Ytterligare material som kan var lämpliga som första material är bland annat så kallade polyofiner och vulkaniserbart gummi, vilka är material som kan bringas att hårda efter att strängen har applicerats. Ett exempel på en härdande polymerkomposition är Catapyrric SX538H:CM540U som tillhandahålls av AEI Compounds Limited, Gravesend, Kent, GB. Catapyrric SX538H:CM540U kan extruderas för att bilda en mantel kring en kabel och har under extruderingen termoplastiska egenskaper. Efter extruderingen och applicering av en sträng härdas Catapyrric SX538H:CM54OU genom att nedsänkas i ett varmt vattenbad eller genom att utsättas för ånga av högst costa! I CCI 0 i 0 oo 000 10 15 20 25 30 526 541 .Eil- 19 65°C. Vid härdningen sker tvärbindning av molekylkedjor och de termoplastiska egenskaperna förloras. Catapyrric SX538H:CM540U kan utnyttjas som första material, dvs i manteln, för kablar som både utsätts för slitage och behöver tåla höga temperaturer. Tack vare att Catapyrric SX538H:CM540U har termoplastiska egenskaper innan det härdar kan det appliceras med hjälp av den i Fig 7-9 visade anordningen 30 och härdas först efter att en sträng 6 har applicerats i ett spår 18. Härdande polymerkompositioner, såsom Catapyrric SX538H:CM540U, kan naturligtvis även utnyttjas vid den i Fig 10 visade anordningen 330 antingen före eller efter att de härdat.

Hårdheten för det första materialet, dvs det material som används i manteln, är lämpligen ca 50-100 Shore A enligt ASTM D 2240. Valet av hårdhet styrs bland annat av kabelns diameter och den miljö i vilken den skall användas. Det andra materialet, av vilket strängen framställs, har lämpligen en hårdhet som är åtminstone ca 50% högre än det första materialets hårdhet. Än mer föredraget är det andra materialets hårdhet åtminstone ca 75% högre än det första materialets hårdhet.

Enligt vad som visats ovan appliceras en sträng kring en mantels periferi. Det är även möjligt att applicera 2, 3, 4 eller ännu fler skruvlinjeformiga strängar kring en mantel. Dessa strängar appliceras lämpligen med jämn fördelning kring mantelns diameter och med sådan delning att önskat slitageskydd åstadkommes utan att kabeln blir alltför styv. Den i Fig 7-9 visade anordningen 30 kan exempelvis enkelt modifieras genom att flera strängmatningshål, med jämn delning kring mantelns diameter, utformas i hylsan 52 för att samtidigt applicera flera strängar.

Claims (12)

10 l5 20 25 30 35 526 541 f 20 PATENTKRAV

1. Kabel för överföring av elektrisk ström, vilken kabel (l) har åtminstone en elektrisk ledare (8) och en mantel (2), som är framställd av ett första material (72) och som innesluter nämnda ledare (8), k ä n n e - t e c k n a d av att en slitageskyddande sträng (6), som är framställd av ett andra material (74), som har större hårdhet än det första materialet (72), är skruvlinje- formigt lindad kring mantelns (2) yttre periferi (4), varvid strängen (6) sträcker sig in i manteln (2) och är förbunden med denna.

2. Kabel enligt krav 1, vid vilken den slitage- skyddande strängen (6) ett djup (I) tjocklek (T).

3. Kabel enligt något av föregående krav, vid vilken sträcker sig in i manteln (2) till som motsvarar 20-100% av mantelns (2) vägg- strängen (6) bildar en skruvlinje, som har en stigning (S) av 0,5 till 4 gånger kabelns (l) ytterdiameter (D), mätt över mantelns (2) yttre periferi (4), varvid strängen (6) har en bredd (W) stigningen (S). av 0,05 till 0,3 gånger

4. Kabel enligt något av föregående krav, vid vilken (72) är ett med det första materialet det första materialet (74) förbindbart polymermaterial. är ett polymermaterial och det andra materialet

5. Kabel enligt något av krav l-3, vid vilken det första materialet är ett polymermaterial och det andra materialet är en metall, såsom rostfritt eller galvaniserat stål.

6. Sätt att framställa en kabel (1) av elektrisk ström, för överföring k ä n n e t e c k n a t av (72) för att att en mantel (2) av ett första material formas kring åtminstone en elektrisk ledare (8) innesluta denna, 10 15 20 25 30 35 526 541 =~¿ ä, 21 att ett skruvlinjeformigt spår (18), som sträcker sig kring mantelns (2) (4), alstras i (2), att ett andra material kabeln (1) appliceras i spåret yttre periferi manteln och (74), är hårdare än det första materialet (13) sträcker sig in i manteln som i den färdiga (72), för att bilda en sträng (6) som (2) och förbinds med denna.

7. Sätt enligt krav 6, vid vilket det första (72) alstras genom att manteln (2) materialet (18) temperatur, är en termoplastisk polymer, varvid hålls vid en (72) mjukningstemperatur, och att det andra materialet (74) för att alstra spåret (18).

8. Sätt enligt krav 6, vid vilket det första materialet är ett polymermaterial, varvid spåret (302)

9. Sätt enligt krav 7 eller 8, vid vilket det andra (74) pressas in i spåret spåret som överstiger det första materialets pressas in i manteln (2) (318) i manteln fräses. materialet är ett polymermaterial som i smält form (18) och vid avsvalning förbinds med (72).

10. Anordning för framställning av en kabel (l; det första materialet 301) k ä n n e- (30: 330) för frammatning av en för överföring av elektrisk ström, t e c k n a d ett frammatningsorgan (40; 340), som är framställd av ett första material av att anordningen har (32, 35) som är innesluten i en mantel (72), för alstrande elektrisk ledare (2; 302), ett spårbildningsorgan (34: 380, 388) av ett skruvlinjeformigt spår (18: 318) 302), vilket spår (18: 318) sträcker sig kring mantelns (2; 302) yttre periferi (4; 304), ett appliceringsorgan (34: 334, applicering av en sträng (6; 306), (74, 374), är hårdare än det första materialet i manteln (2; och 352, 366) för som är framställd av ett andra material som i den färdiga kabeln (l; 301) (72), i spåret (18; 318) på sådant sätt, att strängen (6; 306) 302) sträcker sig in i manteln (2; och är förbunden med denna. 10 15 526 541 , 22

11. ll. Anordning enligt krav 10, vid vilken frammatningsorganet (32, 35) innefattar ett första extruderhuvud (32) för extrudering av manteln (2) kring ledaren (40), varvid spårbildningsorganet och appliceringsorganet är sammanbyggda till ett i anslutning (32) för samtidigt alstrande av spåret (18) till det första extruderhuvudet (34) och applicering av strängen (6) placerat andra extruderhuvud i spåret (74) i i manteln (2) (18) smält form. genom extrudering av det andra materialet

12. Anordning enligt krav ll, vid vilken det andra (34) har ett strängmatningsorgan (52, 66) som är anordnat att rotera kring manteln (2) för att alstra det skruvlinjeformiga spåret (18) och strängen (6)- extruderhuvudet