DE1015881B - Verfahren zur Herstellung von fuer die Fabrikation von UEbertragungskabeln bestimmten Halbfabrikaten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung zusammengehöriger Gruppen gemeinsam isolierter Leiter, z. B. vieradriger Kabel, die ein Halbfabrikat für die Herstellung von Übertragungskabeln bilden.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung derartiger Vierleitergruppenkabel, bei dem die einzelnen Leiter zunächst einzeln mit Polyäthylen isoliert und dann um einen Kern aus dem gleichen Material gewunden werden. Dieses so gewonnene Halbfabrikat wird dann in weiteren Arbeitsgängen zum Fertigfabrikat weiterverarbeitet. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß der Abstand der isolierten Adern voneinander von der Dicke des Kernes abhängt. Ist der Kern zu dick, so berühren zwar die isolierten Adern den Kern, wenn sie verdreht werden, aber der Abstand zwischen den einzelnen Adern ist unregelmäßig. Ist jedoch andererseits der Kern zu dünn, so kann es vorkommen, daß eine isolierte Ader nicht an dem Kern anliegt, sondern nur an den beiden benachbarten Adern. In jedem dieser vorerwähnten Fälle falscher Berührung von Kern und Adern besteht keine Gewähr dafür, daß die zu einer zusammengehörigen Gruppe verdrillten Kabeladern auf ihrer ganzen Länge gleichmäßig die richtige Lage zueinander haben, d. h. daß ihr Abstand voneinander über die gesamte Kabellänge gleich ist, und daß ständig die richtige. Lage des Kerns zu den Kabeladern und auch der einzelnen Adern zueinander gesichert ist. Die isolierten Adern können bei einer derartig ungesicherten Anordnung leicht ihre Lage zueinander verändern. Dies trifft in erhöhtem Maße zu, wenn die Dicke des Kernes in der Längsrichtung nicht gleichmäßig ist, was jedoch bei der Herstellung solcher Kerne nicht ganz zu vermeiden ist. Abweichungen von der vorgeschriebenen Anordnung der Adern zueinander verändern die kapazitiven Werte zwischen den einzelnen Kabeladern untereinander und zwischen diesen und benachbarten Adern. Infolgedessen bereitet die praktisch brauchbare Herstellung hochentwickelter Halbfabrikate, die aus einer derartigen Viererader bestehen, große Schwierigkeiten.

Um diese Nachteile zu vermeiden, werden bei dem Verfahren nach der Erfindung mehrere Adern nach vorheriger Erwärmung an einen in seiner Längsrichtung bewegten Kern herangeführt und darin in bestimmter radialer und Umfangslage zueinander und zu dem Kern teilweise eingepreßt und eingeschmolzen. Der Kern besteht aus thermoplastischen Ioliermaterial (z. B. Polyäthylen). Dieses Verfahren wird mit Hilfe einer Führungseinrichtung durchgeführt, welche die gleichbleibende Lage der Adern auf dem Umfang und sichert ist. Die isolierten Adern könnn bei einer derin der Längsrichtung des Kernes sicherstellt.

Verfahren zur Herstellung von für die Fabrikation von Übertragungskabeln

bestimmten Halbfabrikaten

Anmelder:

N. V. Nederlandsche Kabelfabriek,
ίο Delft (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Berglein, Patentanwalt,
München 15, Bayerstr. 35/37

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 15. März und 9. August 1955

Henri Willem Frederik van 't Groenewout,

Rotterdam (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Die Kabeladern können entweder blank oder mit einem festen gleichmäßigen Überzug versehen an den Kern gelegt werden. Blanke Leiter bzw. Adern werden jedoch bevorzugt. Bei Verwendung eines Überzuges findet kein Einschmelzen der Ader in das Kernmaterial statt. Der Überzug kann aber für bestimmte Zwecke, wie z. B. zur farbigen Markierung der Adern bevorzugt werden. Es kann auch eine mit einem Lack oder einem Oxydüberzug versehene Ader erwünscht sein. In solchen Fällen muß der Überzug jedoch so beschaffen sein, daß er keinerlei wahrnehmbare Veränderungen der Lage der Adern auf dem Kern verursacht. Vor allem aber darf der Überzug durch die Führungseinrichtung keine vorübergehende oder bleibende Formveränderung erfahren und in seiner Form keine Unregelmäßigkeiten aufweisen.

Das teilweise Einschmelzen der Adern in das Kernmaterial kann in einfacher und wirksamer Weise dadurch erreicht werden, daß die Adern kurz vor ihrer Berührung mit dem Kern erhitzt werden. Der Kern wird dann nur an den Stellen vorübergehend weich, an denen die Adern eingedrückt werden. Dadurch wird die Genauigkeit der Anbringung der Adern an der vorbestimmten Stelle wesentlich erhöht.

Als Vorrichtung zum Einpressen der Adern in den Kern kann in einfacher Weise eine Matrize mit einer Bohrung dienen, die den Kabelkern mit Spiel hindurchtreten läßt und an ihrem Umfang so tiefe, dem

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Umfang der Adern angepaßte Aussparungen für die schließlich durch den gegenseitigen Abstand der Adern aufweist, daß die Adern nur zum Teil in den Führungsmittel für die Adern bestimmt. Kern eingepreßt werden, wenn sie durch die Matrize Weitere zweckmäßige Einzelheiten werden nachbewegt werden. Ausreichendes Spiel zwischen stehend an Hand von Ausführungsbeispielen im Matrizenbohrung und Kern verhindert, daß der Kern 5 Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert, selbst beim Durchgang durch die Matrizenbohrung Es zeigt

zusammengedrückt wird. Würde der Kern beim Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung

Passieren der Matrize zusammengepreßt werden, so zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung, würde er sich nach Verlassen der Matrizenöffnung im Längsmittelschnitt, wobei angenommen ist, daß wieder ausdehnen und hierbei die inzwischen ein- io sich die Adern um den Kern winden, gepreßten Adern in radialer Richtung wieder nach Fig. 2 einen Teil der gleichen Vorrichtung in

außen drücken. Dabei wäre die Lage der Adern auf Seitenansicht, von links gesehen, dem Kern nicht mehr allein durch die Führungs- Fig. 3 den Teil aus Fig. 2 mit dem Kern und einer

einrichtung bestimmt. Ader im Längsmittelschnitt nach der Linie IH-III

Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte J 5 der Fig. 2,

Halbfabrikat kann nach dem Einpressen der Adern in Fig. 4 eine Ausführungsform eines nach dem Ver-

den Kern in beliebiger Weise zur Herstellung eines fahren der Erfindung hergestellten vieradrigen Kabel-Kabels isoliert werden. Diese nachträgliche Isolierung halbfabrikates im Querschnitt,

braucht hinsichtlich des Durchmessers nicht sehr ge- Fig. 5 ein anderes nach dem Verfahren der Er-

nauen Abmessungen zu entsprechen, da selbst nach zo findung hergestelltes achtadriges Kabelhalbfabrikat weiteren Isolierungen der Viererader die einzelnen ohne äußeren Isoliermantel im Querschnitt, Adern ständig in ihrer vorbestimmten Lage zuein- Fig. 6 ein fertiges Kabel mit acht Adern,

ander fixiert bleiben, zumal wenn sie in den Kern In Fig. 1 bis 3 bezeichnet 1 einen aus Polyäthylen

teilweise eingeschmolzen sind und nach dem Ein- hergestellten Kern, der in Richtung des Pfeiles eine schmelzen nicht mehr verschoben werden können. 25 Vorschubbewegung erhält. 2 ist eine blanke oder mit

Der Hauptvorteil des Verfahrens besteht darin, daß einem festen gleichmäßigen Überzug versehene Ader, etwaige Schwankungen in der Dicke des Kernes die um den Kern 1 mit großer Steigung herunikeinen Einfluß auf die Lage der einzelnen Adern zu- gewunden wird. Dies wird mit Hilfe einer Voreinander haben, die durch den Kern voneinander richtung 30 ausgeführt, die in den beiden Lagern 3 isoliert werden. Der gegenseitige Abstand der Adern 3° und 4 drehbar gelagert ist und aus einem Spulenvoneinander hängt lediglich von dem gegenseitigen träger 5 mit auf Gabeln 6 drehbar gelagerten Draht-Abs tand der Führungsmittel für die Adern ab. Für spulen 7, einem Rohr 8 und einer Lochscheibe oder die Querschnittsabmessungen des Kernes ist nicht Matrize 9 besteht, mit deren Hilfe die einzelnen von mehr eine besondere Genauigkeit erforderlich. Dies den Spulen 7 kommenden Adern 2 an den Kern 1 gevermindert die Herstellungskosten der Halbfabrikate 35 legt und zum Teil eingepreßt werden. In dem Rohr 8 beträchtlich. ist für jede Ader 2 ein Längsschlitz 10 vorgesehen. Die

Ein weiterer bedeutender Vorteil des Verfahrens Drahtader 2 läuft von ihrer Spule 7 durch den Schlitz nach der Erfindung besteht darin, daß die Adern nicht 10 in das Rohr 8 und gelangt mit dem Kern 1 in die um den Kern gewunden oder so stark gedrillt zu Matrize 9. Vor jedem Schlitz 10 ist eine rohrförmige werden brauchen, wie es bei dem vorerwähnten be- 40 Heizvorrichtung 11 für die betreffende Ader ankannten Verfahren nötig ist, damit diese auf dem geordnet, durch welche diese hindurchgeführt und er-Kern zusammengehalten werden. Bei dem Verfahren wärmt wird, bevor sie zum Teil in den Kern 1 eingemäß der Erfindung wird der Zusammenhalt der gepreßt und eingeschmolzen wird, während Kern 1 Adern mit dem Kern schon durch die Einpressung und Adern 2 die Matrize 9 passieren. Da sich während bzw. Einschmelzung gesichert. Aus anderen Gründen, 45 dieses Vorganges der Spulenträger 5 um die Längswie etwa zum erleichterten gelegentlichen Entkuppeln achse des Kernes 1 dreht, werden die Adern 2 um einer zu einem Kabel zu verbindenden Anzahl von den Kern 1 gewunden. Die Zahl der Spulen 7 auf dem Vieradern, kann es erwünscht sein, bei dem Ver- Spulenträger 5 hängt von der Anzahl der Adern ab, fahren nach der Erfindung das Winden der Adern an die mit dem Kern 1 zu einer Einheit verbunden diesen Kupplungsstellen zu unterbrechen. 50 werden sollen.

Schaumpolyäthylen ist ein besonders geeigneter In Fig. 2 und 3 ist die Matrize 9 in einem größeren

Werkstoff für den Kern. Grundsätzlich ist es jedoch Maßstab als in Fig. 1 dargestellt. Die Matrize besteht auch möglich, Polyäthylen, das nicht zu Schaum- beispielsweise aus Metall und hat eine konische kunststoff verarbeitet ist, oder anderes thermo- Bohrung 12. Der kleinste Durchmesser der Bohrung plastisches Isoliermaterial zu verwenden. Schaum- 55 12 ist so groß, daß der Kern 1 mit einem gewissen Polyäthylen, das bekanntlich hervorragende dielek- Spiel hindurchgleiten kann. Infolgedessen wird der irische Eigenschaften hat, wird schnell unter dem Kern 1 beim Durchgang durch die Matrize 9 nicht Einfluß örtlicher Erhitzung weich — unabhängig zusammengedrückt und dehnt sich demzufolge nach davon, wie sie erfolgt —■ und erhärtet rasch wieder. Verlassen der Matrize 9 auch nicht aus.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann die 60 In der Wandung der Bohrung 12 der Matrize 9 beMaschine zur Herstellung der Kabeladern schneller finden sich zur Längsrichtung des Kernes 1 etwas schräg laufen als bei den bekannten Verfahren. Dies ist verlaufende Nuten 13., welche die Gleitführungsmittel offensichtlich, wenn die Adern nicht um den Kern ge- für die an den Kern 1 zu legenden Adern 2 bilden, wunden werden bzw. keinen Drall haben. Werden die Diese Nuten 13 sind so tief ausgeführt, daß die in den Adern aber um den Kern gewunden, so kann die 65 Nuten liegenden Adern über den kleinsten Durch-Steigung ihrer Windungen erheblich größer als bei messer der Wandung der Bohrung 12 hinausragen, den bekannten Verfahren sein, denn die Lage der Mit PIiIfe dieser Einrichtung werden die Adern. 2, Adern auf dem Kern wird unabhängig von der welche dieser Einrichtung von links zugeführt und Steigung ihrer Windungen und von den kleinen durch die Heizvorrichtung 11 erwärmt werden, in der Schwankungen ihrer Anpressung an den Kern aus- 70 Matrize 9 zu einem Teil in den ebenfalls von links

zugeführten Kern 1 eingepreßt und eingeschmolzen. Bei diesem Vorgang erhärtet der an der Einpreßstelle der Adern 2 durch Erwärmung vorübergehend etwas erweichte Kern beim Verlassen der Matrize 9 sofort wieder, so daß die Adern 2 sowohl in der Längs- als auch in der Umfangsrichtung zueinander auf dem Kern 1 festgelegt sind, und zwar in einer Lage, die allein durch die Anordnung der Nuten in der Matrize 9 bestimmt ist.

Wenn die Adern 2 sich nicht um den Kern 1 winden sollen, so verbleibt die Vorrichtung 30 bei der Herstellung der Halbfabrikate im Stillstand. Es ist natürlich auch möglich, für diesen Zweck eine entsprechende feststehende Vorrichtung 30 zu verwenden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die beschriebenen neuen Verfahrensschritte es möglich machen, mehrere aus isolierten Adergruppen bestehende Halbfabrikate zu einer geschlossenen Einheit zu vereinigen, die einen bedeutend kleineren Raum einnimmt als ein gleichadriges, nach den bisherigen Methoden hergestelltes Kabel. Zu diesem Zweck wird die zusammenhängende erste Gruppe von gemeinsam isolierten und nach den vorstehend geschilderten Verfahrensschritten hergestellten Adern mit einer Schicht aus thermoplastischen Isoliermaterial überzogen und auf diese Isolierschicht eine zweite Gruppe von Adern in der gleichen Weise zu einem Teil ihres Umfanges in die äußere Isolierschicht des ersten Halbfabrikates eingepreßt und eingeschmolzen. Diese Maßnahme wird ganz nach Bedarf ein oder mehrmals wiederholt.

Dieses Verfahren, zwei oder mehr Gruppen gemeinsam isolierter Adern in konzentrischen Lagen zueinander zu vereinigen, bietet nicht nur den zuvor erwähnten Vorteil beträchtlicher Raumersparnis, sondem ermöglicht auch eine feste Verbindung von Adergruppen in weit höherer Vollkommenheit, als es mit den bisherigen Verfahren zu erreichen war. Die so 'hergestellten Adergruppen können als ganzes in jeder gewünschten Weise weiterisoliert werden.

Alle Vorteile, Einzelheiten und konstruktiven Möglichkeiten, die bereits in Zusammenhang mit der einmaligen Anwendung des Verfahrens geschildert wurden, treten auch bei einer wiederholten Anwendung an dem gleichen Kabel auf.

Bei einer derartigen mehrmaligen Anwendung des Verfahrens können die einzelnen Adergruppen voneinander lösbar eingerichtet werden, indem sie mit verschiedener Steigung auf den zugehörigen Kern gelegt werden. Eine Adergruppe kann auch, wenn es erwünscht ist, keine Steigung haben, und zwar kann dies die innerste oder eine der äußeren Gruppen sein.

Sollen die verschiedenen Adergruppen eines Kabels die gleiche Dämpfung haben, so kann der Durchmesser der Adern der einzelnen Gruppen mit zunehmendem Abstand von der Kabelmitte kleiner gewählt werden, zumal die Kapazität zwischen den Adern einer Gruppe bei den äußeren Gruppen geringer als bei den inneren Gruppen ist.

In Fig. 4 ist eine Adergruppe mit einem Kern 21 aus Schaumpolyäthylen, in den vier Adern 22 teilweise eingepreßt und eingeschmolzen sind, im Querschnitt wiedergegeben.

Fig. 5 zeigt eine Kabelkombination mit Adergruppen, die aus der Adergruppe nach Fig. 4 gebildet wird, indem zunächst in üblicher Weise eine Isolierschicht 23 aus thermoplastischen Isoliermaterial über die Leiter 22 mit dem Kern 21 gelegt und in diese die Leiter 24 eingepreßt und eingeschmolzen werden, in gleicher Weise wie bei der Herstellung der ersten Adergruppe, nur mit größerem Durchmesser der Matrize 9. Auf diese Weise erhält man zwei zu einem zusammenhängenden Kabelsystem miteinander verbundene, gemeinsam isolierte Adergruppen. Diese miteinander verbundenen Adergruppen können direkt in einem Übertragungskabel oder als ein Teil desselben unter Aufbringung einer äußeren isolierenden Schutzschicht beliebiger Art verwendet werden. Falls erforderlich kann dieser Kabelkörper als Übertragungskabel auch mit einer oder mehreren Deckschichten, wie z. B. einem Bleimantel oder einem anderen wasserdichten Überzug und mit einer Bewehrung versehen werden. Bei Bedarf können auch diese Adergruppen mit weiteren Adergruppen vereinigt und in der gleichen Weise zu einem fertigen Kabel mit beliebig vielen Adergruppen vervollständigt werden.

Aus den Fig. 4 und 5 ist zu ersehen, daß die in Fig. 5 verbundenen beiden Adergruppen weniger Raum als zwei einzelne Adergruppen nach Fig. 4 einnehmen, von denen jede Gruppe für sich mit einem eigenen isolierenden Überzug versehen und beide Adergruppen in der üblichen Weise verwunden werden müssen. Die zu einem einheitlichen Kabelkörper vereinigten Adergruppen nehmen selbst dann weniger Raum ein, wenn sie noch mit weiteren zusätzlichen, isolierenden Überzügen versehen werden.

Das Verfahren nach der Erfindung kann in seinen Einzelheiten noch zahlreichen Abänderungen unterworfen werden.

Fig. 6 veranschaulicht ein fertiges Kabel aus zwei nach Fig. 5 vereinigten und von einem wasserdichten Isoliermantel25 umgebenen Adergruppen. Dieser Isoliermantel kann aus einem thermoplastischen Material wie Polyäthylen, oder einem anderen wasserdichten, für Kabel geeigneten Isoliermaterial bestehen. Das Kabel nach Fig. 6 hat im Vergleich zu einem Kabel mit wasserdichtem Mantel, dessen Adergruppen in der üblichen Weise verwunden sind, den erheblichen Vorteil, daß bei einer Beschädigung des Mantels und beim Eindringen von Wasser in das Kabel das Wasser nicht tief in das Kabel, d. h. in den Zwischenraum zwischen den einzelnen Adergruppen eindringen kann. Je nach der Art und dem Ausmaß des Schadens kann eindringendes Wasser, wie bei allen Kabeln, zu mehr oder weniger schweren Störungen führen, die aber bei dem nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Kabel auf die beschädigte Stelle beschränkt bleiben, so daß kein längeres Kabelstück erneuert zu werden braucht, wenn das Kabel an einer Stelle beschädigt ist und an dieser Stelle Wasser oder Feuchtigkeit eingedrungen ist.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von für die Fabrikation von Übertragungskabeln bestimmten Halbfabrikaten mit um einen Kern aus isolierendem thermoplastischen Werkstoff herumgelegten Kabeladern, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Adern nach vorheriger Erwärmung an den in seiner Längsrichtung bewegten Kern herangeführt und darin in bestimmter radialer und Umfangslage zueinander und zu dem Kern teilweise eingepreßt und eingeschmolzen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Adern gleichzeitig mit ihrer Heranführung an den Kern erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Adern vcr ihrer Berührung mit dem Kern durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kern zugeführten Adern mit einem gleichmäßigen, festen Überzug versehen sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug für die Adern aus isolierendem Material besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierendes thermoplastisches Material Polyäthylen verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug für die Adern aus nicht isolierendem Material besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern schraubenlinienförmig auf den Kern aufgebracht und eingepreßt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern annähernd parallel zueinander in Längsrichtung des Kernes verlaufend auf diesen aufgebracht und eingepreßt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit teilweise eingepreßten und eingeschmolzenen Adern versehene Kern mit einer thermoplastischen Mantelschicht überzogen wird und in diese Mantelschicht als Kern eine weitere konzentrische Lage von Adern unter vorheriger Erwärmung zum Teil eingepreßt und eingeschmolzen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang des Anbringens einer Mantelschicht und des Aufbringens weiterer konzentrischer Lagen von Adern auf der Mantelschicht als Kern in gleicher Weise mehrfach wiederholt wird.

12. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem Matrizenkörper mit konisch sich verengender: Durchgangsbohrung für den im Durchmesser etwas kleiner als diese gehaltenen, in Längsrichtung bewegten Kabelkern und über den Umfang verteilten, geneigt zur Längsachse des Kernes verlaufenden Führungsnuten für die dem Kern zugeführten und in diesen zum Teil einzupressenden Kabeladern besteht und die Führungsnuten in radialer Richtung kleiner als der Durchmesser der Kabeladern ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnuten in der konischen Durchgangsbohrung der Matrize für den Kern zur Achse des hindurchgeführten Kabelkernes schraubenlinienförmigen Verlauf aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kabeladern um den Führungskanal für den Kabelkern herum ein Trommelträger mit über den Umfang verteilten Kabeladertrommeln vorgesehen ist, von denen die einzelnen Kabeladern dem in dem Führungskanal in Längsrichtung bewegten Kabelkern zugeführt und mit diesem durch die Ziehmatrize mit den Führungsnuten hindurchgeführt werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Kabeladertrommel und dem Kabelkern eine rohr- oder kanalartige Heizvorrichtung für die Kabelader angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr für den Kabelkern um dessen Längsachse entsprechend der Verwindung der Kabeladern auf dem Kabelkern zusammen mit dem Kabeladertrommelträger und den daran befindlichen Kabeladertrommeln, den Zuführungs- und Heizeinrichtungen für die Kabeladern sowie der Matrize zu dem nur geradlinig bewegten Kabelkern drehbar angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Wire and Wire Products«, Mai 1953, S. 467 bis 471.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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