DE1956936A1

DE1956936A1 - Verfahren und Maschine zur halbkontinuierlichen Herstellung von Wendelhohlleitern grosser Laenge

Info

Publication number: DE1956936A1
Application number: DE19691956936
Authority: DE
Inventors: Georges Comte
Original assignee: Cables de Lyon SA
Current assignee: Cables de Lyon SA
Priority date: 1968-11-15
Filing date: 1969-11-12
Publication date: 1970-08-13
Also published as: DE1956936C3; US3932254A; GB1259149A; DE1956936B2

Description

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CABLES DE LYON ALSACIENNE 170, Avenue Jean Jaures, Lyon (Rhone), Frankreich

VERFAHREN UND MASCHINE ZUR HALBKONTIMTIERLICHEN HERSTELLUNG VON WENDELHÜHLLEITERN GROSSER LANGE

Die Erfindung "betrifft die Herstellung von Wendelhohlleitern durch Aufwickeln eines isolierten Leiters auf einen zylindrischen Dorn.

Zur Herstellung von Hohlleitern grosser Länge in einem Stück trotz der begrenzten Länge des Dornes wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem auf dem Dorn ein Hohlleiterstück hergestellt und dieses sodann auf dem feststehenden Dorn verschoben wird, um es vom Dorn herunterzuziehen, wonach der Dorn zur Herstellung eines zweiten-Hohlleiterstücks ohne Unterbrechung vom ersten Hohlleiterstück freigegeben wird usw. usf.

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Es wurden ebenfalls bereits Maschinen zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben. ' -

Die Erfindung hat ein anderes Verfahren und eine andere Maschine zur Herstellung solcher Hohlleiter grosser länge zum Gegenstand.

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein erstes Hohlleiterstück auf dem Dorn hergestellt und sodann der Dorn mit dem auf ihm hergestellten Hohlleiterstück in Längsrichtung um eine im wesentlichen der länge des Hohlleiterstücks entsprechende Strecke verschoben wird und danach das Hohlleiterstück in dieser Stellung verbleibt. Dann wird der" Dorn zur Herstellung eines neuen Hohlleiterstücks in seine Ausgangsstellung zurückgebracht usw. usf.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Maschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Fig. 2a, 2b und 2c zeigen die einzelnen Phasen dieses Verfahrens, und Fig. 3 bis 7 zeigen verschiedene Einzelteile der Maschine.'

In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Gestell, auf dem ein Spindelhalter 2 befestigt ist, der mit dem zylindrischen Dorn 3 eine Einheit bildet. Letzterer wird an seinen beiden Enden von einer Klauenscheibe 4 und einer umlaufenden Gegenspitze 5 gehalten. Der Dorn 3 wird von einem nicht gezeigten' Motor durch die Spindel in Drehbewegung um seine Achse versetzt.

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Längs des Gestells 1 ist ferner eine verschiebbare Wickelvorrichtung 6 vorgesehen, die folgende Teile aufweist:

- einen Schlitten 7 mit einer oder mehreren Spulen 8, auf denen der Draht 9 zur Herstellung der Innenwandung des Hohlleiters aufgewickelt ist; eine oder mehrere Drahtführungen 10, die ggf. mit einer Vorrichtung zum Neigungsausgleich versehen sind, welche das Aufwickeln des Drahts in dicht aneinanderstossenden Windungen gewährleisten;

- einen Schlitten 11 mit einer oder mehreren Spulen 12, auf denen isolierendes oder leitendes Band 13 aufgewickelt ist, das über Rollen 14,- welche die Regelung der Bandspannung gewährleisten, gefuhrt wird;

- mindestens einen Stutzen 15, durch den ein Bindemittel aus Kunststoffmasse auf den in der Herstellung befindlichen Hohlleiter aufgespritzt wird.

Bei dieser Kunststoffmasse kann es sich vorteilhafterweise um eine Mischung aus einem Epoxydharz oder Polyester und einem schnellhärtenden Mittel handeln.

- Vorrichtungen zur Erwärmung der Kunststoffmasse, um deren Polymerisation zu bewirken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Heizvorrichtungen aus Wicklungen 16, durch die ein elektrischer Hochfrequenzstrom geleitet wird. Ss kann selbstverständlich ;jeäe andere Heizvorrichtung verwendet werden, z.B. ein Infrarot-Strahler oder ein Heizkörper aus mehreren Teilen, der sich gegen den Hohlleiter legt.

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Ferner ist eine Winde 17 vorgesehen, die über einen Spindelkopf 18 mit dem vorderen Ende des Doms 3 verbunden ist.

Die Maschine arbeitet folgendermassen:

Wenn sich der Dorn um seine Achse dreht und die Wickelvorrichtung sich parallel zu dieser Achse verschiebt, wird zunächst wendelförmig der Draht 9 und sodann das Band 13 auf den Dorn gewickelt, und beide werden danach mit der Kunststoffmasse umgeben, welche durch die Stutzen 15 aufgespritzt wird. Die Masse wird sodann beim Hindurchführen durch die Wicklungen 16 erhitzt und verfestigt. Auf diese Weise wird ein erstü3 Hchlleiter3tück 19 hergestellt, dessen Länge geringfügig kurzer als die Länge des Borns ist.

Diese Herstallungsphase des Verfahrens ist in Fig. 2a gezeigt.

Fig. 2b zeigt die nächste Herstellungsphase, in der der Dorn und aas auf ihm befindliche Hohlleiterstück von der Winde 17 derart nach rechts verschoben wird, dass das Ende des Hohlleitsrstücks hinter der Wickelvorrichtung 6 zu liegen kommt.

Tn der nächsten, in Fig. 2c gezeigten Herstellungsphase wird der Dorn von der Winde in die in Fig. 2a gezeigte Stellung gebracht; das hergestellte Hohlleiterstück bleibt jedoch in der Stellung nach Fig. 2b. Der Dorn ist somit freigegeben und kann zum Aufbringen eines weiteren Hohl-

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leiterstücks im Anschluss an das vorangegangene Hohlleiterstuck verwendet werden.

Die erf indungsgemässe Maschine weist Klemmvorrichtungen auf, die in der Hegel nicht "betätigt sind, um den Born mit dem Hohlleiter in der Vorwärtsbewegung hindurchzulassen, und die auf das hintere Ende des Hohlleiters drucken, wenn der Dorn die Rückwärtsbewegung macht, um das Hohlleiterstiick festzuhalten und zu verhindern, dass es boim Zurückziehen des Dorns mitgeführt wird.

Diese Vorrichtungen können vorteilhafterweise aus Klemmbacken bestehen, die beispielsweise durch eine hydraulische oder pneumatische Hilfswinde gesteuert werden.

Die Form und die Anordnung der Klemmbacken ist derart, dass sie den Draht zwischen dem Wickelkopf und dem Dorn hindurchlassen, so dass das Aufwickeln des auf den Hohlleiter folgenden nächsten Hohlleiterstuckes nicht behindert wird.

Die Klemmvorrichtungen können nach jeder Verschiebung in Vorwärtsrichtung des Dorns von Hand betätigt werden; sie können vorteilhafterweise auch mit der Vorrichtung zur Verschiebung des Dorns synchron betätigt und somit B.m. Ende der Vorwärtsbewegung des Dorns automatisch ausgelöst werden. So kann beispielsweise die Hilfswinde synchron mit der Hauptwinde betätigt werden, die die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Dorns steuert.

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Fig. 3 bis 5 asigen Ausführungsbeispiele dieser Klemmvorrichtungen.

Fig. 3 zeigt eine Gesamtansicht im Längsschnitt, und Fig. 4 und 5 zeigen im Schnitt zwei Ausführungeforinen von Klemmstücken entsprechend der Linie AA der Fig. 3.

In Fig. 3 bezeichnet 20 eine Scheibe der Wickelvorrichtung, 3 ist der Dorn, und 19 bezeichnet das gerade auf den Dorn gewickelte Hohlleiter stück. Der Wickelkopf trägt ein zylindrisches Hohlstück 21, in welches die Klemmbacken 22 und 22* mit kegelstumpf artigem Aussenprofil eingreifen. In den Zwischenräumen 23 zwischen diesen Backen wird der Wickeldraht 9 geführt. Das vordere Ende der Klemmbacken 22 weist einen Innenansatz 24 auf, dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Das hintere Ende der Klemmbacken 22 wird von einer Scheibe 25 vorwärts gedruckt, die mit dem Kolben mindestens einer Hilfsvjinde 26 fest verbunden ist.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgendes

Wenn der Dorn 3 mit dem auf ihm befindlichen Hohlleiterstück 19 von einer nicht dargestellten Hajiptwinde am Ende seiner Be^egongsstrecke rechts in Fig. 3 angelegt ist, tritt die Hilfswinde 26 in Tätigkeit, und über die "Scheibe schiebt sie die Klemmbacken 22 in das feststehende Zylinderstück 21. Aufgrund des kegelstumpfartigen Aussenprpfils der Klemmbacken werden diese solange um das Ende des Hohlleiters 19 gelegt bis der Ansatz 24 sich am hinteren Ende d§s Hohl-

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leitera befindet. Bei der Rückwärtsbewegung des Doms stösst der Hohlleiter gegen den Ansatz und kann somit nicht der Rückwärtsbewegung dea Borns folgen.

Sobald 6er Born seine Rückwärtsbewegung beendet hat, wird in entgegengesetzter Richtung die Hilfswinde 26 betätigt. Hierdurch wird dieSciieibö 25 zurückgeführt, und die Klemmbacken können sich nun, beispielsweise unter Einwirkung einer nicht dargestellten gefederten Vorrichtung, spreizen, so dass tin weiteres Hohlleiterstück hindurchgeführt werden kann· - ■

Pig. 5 zeigt eine andere Klenmvorrichtung, die mit zwei diametral entgegengesetzt angeordneten Klemmstücken 27 und 27' ausgerüstet ist, die wie die Planscheibe einer Drehbank gesteuert werden können.

In übrigen könnten auch andere Klemmvorrichtungen verwendet werden.

Die erfindungsgemässe Maschine weist vorteilhafterweise eine Vorrichtung auf, mit deren Hilfe die Auswirkungen von ünregelm&ssigkeiten vermieden werden, welche beim Aufwickeln des Drahtes, beispielsweise aufgrund der Durchmesserabweichungen des Drahtes oder der Drehgeschwindigkeitsabweichungen des Domes und/Wer des Wiokelkopfes auftreten können. Infolge dieser UnregelmSssigkeiten stossen benachbarte Drahtwindungen ggf. nicht aneinander oder legen sich übereinander.

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Mit einer derartigen Vorrichtung zur Verwendung auf einer Mas cnin3 mit drehbarem Wickelkopf kann das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des Dornes zur derjenigen des Wickelkopfes in der Weise geändert werden, dass der Wickelabstand des Drahtes trotz solcher Unregelmässigkeitsn konstant "bleibt. .

Ferner sind Vorrichtungen vorgesehen, mit denen die Geschwindigkeit des Motors' zum Antrieb des Dorns oder des Wickelkopfmotors in Abhängigkeit von Drahtwickelwinkel im Verhältnis zur Achse des Dornes gesteuert werden kann.

Fig. 6.und 7 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen Vorrichtung.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Teil einer mit einer derartigen Vorrichtung ausgerüsteten Maschine, und. Fig. 7 ist das elektrische Schaltbild dieser Vorrichtung.

Die Maschine weist einen Dorn 3 auf, welcher von einem in der ?ig. nicht dargestellten Kotor in Drehbewegung versetzt wird und um den sich ein von einem Uotor 29 bewegter Wickelkopf 28 dreht. Dieser Wickelkopf weist zwei SpuHan 8 und 8¹ auf, von denen ein Leitungsdraht 9 und 9' abläuft; dieser wird über Hollen 30, 30' und 31, 31' geführt, von denen die eine zur Regelung der Drahtspannung dient.

Unmittelbar bevor fisr Draht 9 auf den Dorn 3 gewickelt wird, gelangt er durch eine Hohlnadel 32, d^ren eines Ende in Achsrichtung des auf dem Wickelkopf 28 befestigten

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Potentiometers P. angeordnet ist. Auf dem Wickelkopf ist ferner ein zweites, von Hand steuerbares Potentiometer P« vorgesehen.

Beide Potentiometer sind als Wheatetono-Brücke 33 ausgelegt, wie dies im einzelnen aus Fig. 7 hervorgeht. Der Widerstand des Potentiometers P₁ "bildet die "beiden aneinander grenz en den Zweige der Brücke, und der Widerstand des Potentiometers Pp stellt die "beiden anderen Zweige dar. Die Klemmen A und B der Brücke, die aus den Enden dieser Widerstände "bestehen, liegen an einer G-leichspannungsquello 34, und die von den beweglichen Eontakten der "beiden Potentiometer gebildeten Klemmen C und D sind mit den auf dem Wickelkopf 28 vorgesehenen Hingen 35 bzw. 35' verbunden.

Auf diesen Ringen schleifen die Bürsten 36 und 36 ^f, die über einen Differentialverstärkor 37 mit dem Steuerstromkreis eines Wechselgetriebes 38 bekannter Art verbunden

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sind; dieses ist zwischen eine Wechselstromzufuhr 39 und einen Motor 29 geschaltet.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende;

Beim Stillstand der Maschine wird das Potentiometer P„ derart eingestellt, dass, wenn sich die Hohlnadel 32 in der gewünschten ITeigungsebene befindet, die Brücke abgeglichen ist und keine Spannung an den Steuerstromkreis des Wechselgetriebes 38" abgibt.

Wenn beim Botrieb der Maschine die Nadel 32 aus

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irgendeinen Grunde in der einen oder -anderen Richtung ihre gegebene Winkelstellung verlässt, wird die Brücke unsymmetrisch, unrl eine Spannung der einen oder anderen Polarität wird an das Wechselgetriebe 38 gelegt, --vedurch sich die Geschwindigkeit dos Motors 29 erhöht oder verringert. Hierdurch wird der ^inkol, den der Draht mit dem Dorn "bildet und somit der Neigungswinkel dor Nadel 32 auf den richtigen Wert zurückgebracht und die Brücke abgeglichen.

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Claims

Patentansprüche:

'Verfahren zur halbkontinuierlichen Herateilung Ton HoTiTi ei tern grosser Mnge, die aus einem wendelförmig mit aneinanderstossenden Windungen gewickelten isolierten Draht bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein erstes Hohlleiterstück (19) auf einem zylindrischen Dorn (5) hergestellt (Fig. 1,2a) und sodann der Dorn (3) mit dea auf ihm hergestellten Hohlleiterstück (19) in Längsrichtung um eine ia wesentlichen der Länge des Hohlleiterstücks (19) entsprechende Strecke rerschoben wird (Fig. 2b), worauf das Hohlleiterstück (19) in dieser Stellung festgehalten und der Dorn zur Herstellung eines weiteren Hohlleiterstücks in seine Ausgangslage zurückgebracht wird (Fig.2c) usw. usf.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Hohlleiters, der mindestens eine auf der Wicklung aus isoliertem Draht aufgebrachten Schicht eines wärmehärtbaren Kunststoffs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dasο die Aufbringung (bei 15) der Kunststoffschicht auf den Hohlleiter (19) und deren Erhitzung (bei 16) vor dem Herausziehen des Doms (3) aus dem Hohlleiterstück (19) erfolgt.
3. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, ausgerüstet alt einem rerschiebbaren Wickelkopf sur Aufwicklung des Drahtes auf den Dorn zwecks Herstellung eines ersten Hohlleiterstückes, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine eine Vorrichtung wie eine Winde (17) aufweist, mittels welcher der Dorn (3) mit dem darauf befindlichen ersten Hohlleiterstück (19) Tor den Ver-

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Schiebungsbereich des Wickelkopfes (6) geschoben wird, sowie mit Klemmvorrichtungen (22,22*,27,27') zur Festlegung des Hohlleiterstücks (19) in dieser Stellung und mit Steuervorrichtungen der Winde ausgerüstet ist, die den Dorn allein in seine Ausgangsstellung zurückbringen.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die das HohÜeiterstück (19) beim Zurückziehen des Dorns (3) festlegende Klemmvorrichtung in der Regel gespreizte Klemmbacken (22,22') aufweist, die das Hohlleiterstück (19) bei der Vorwärtsbewegung hindurchlassen, wobei Vorrichtungen (21, 25, 26) vorhanden sind, welche die Klemmbacken (22,22') auf das vordere Ende des Hohlleiterstücks (19) drücken, bevor die Rückwärtsbewegung des Doms (3) beginnt.
5. Maschine nach Anspruch* 4, dadurch gekennzeichnet, dass dank ihrer Formgebung (23,23') und Anordnung die Klemm-

■ backen (22,22',27,27') den sich auf dem Dorn (3) aufwickeln-

■ den Draht (9) hindurchlassen.
6. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

: dass sie eine -tiilfswinde (26) zur Steuerung der Klemmbacken- ! bewegung aufweist.
7. Maschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, j dass sie Vorrichtungen zur manuellen Steuerung der Klemmj vorrichtungen des Hohlleiterstückes aufweist.
8. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicanet, ; dass die Klemmvorrichtungen (22,22',26) des Hohlleiterstückes (19) mit den Vorrichtungen (17) zur Verschiebung des Domes (3) syncaronisiert sind.

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9. Maschine nach Anspruch 3, ausgerüstet mit einem von einem ersten Motor in langsame Umdrehung versetzten Dorn und mit einem Wickelkopf, der längs des Dorns verschiebbar ist und von einem zweiten Motor in schnellere Umdrehung versetzt wird* wobei der &opf mindestens eine Spule aufweist, von webher der sich auf dem Dorn aufwickelnde Leitungsdraht abläuft, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Gewährleistung des regelmässigen Aufwickeins des Drahtes (9) auf den Dorn (3) Vorrichtungen (32,33,38) aufweist, um das Umlaufgeschwindigkeitsverhältnis des Wickelkopfes (28) und des Dornes (3) entsprechend dem Winkel des auf den Dorn (3) aufgewickelten Drahtes (9) zu steuern, wobei die Steuervorrichtungen (32,33, 38) derart beschaffen sind, dass der Aufwickelabstand des Drahtes (9) konstant bleibt. ■ ;
10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, ; dass die Steuervorrichtungen (32,33,38) derart beschaffen sind,j dass sie die Umlaufgeschwindigkeit des Antriebmotors des Dornes (3) regeln.
11. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtungen (32,33,38) derart beschaffen sind,} dass sie die Umlaufgeschwindigkeit des Antriebmotors (29) des Wickelkopfes (28) regeln.
12. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtungen aus einer schwenkbaren Hohlnadel (32) bestehen, in welche der Draht (9) unmittelbar vor seiner Aufwicklung auf den Dorn (3) gelangt, wobei die Nadel (32) auf dem beweglichen Teil eines Potentiometers (Pi) vorgesehen ist, welches die Umlaufgeschwindigkeit des einen (39) oder anderen Motors in Abhängigkeit von der Neigung der Nadel (32)

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in bezug auf die Achse des Domes (3) derart regelt, dass der Winkel (32-3) stets einen vorbestimmten konstanten Wert behält.
13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Potentiometer (PD zwei aneinanderstossende Zweige einer Wheatstone-Brücke (33) bildet, deren andere beiden Zweige aus einem von Hand gesteuerten, zum Spannungsabgleich dienenden zweiten Potentiometer (P2) gebildet werden, wobei die ünsymmetriespannung, welche zwischen den von den beweglichen Kontakten beider Potentiometer (P1, P2) gebildeten Klemmen (G,D) der Brücke (33) auftritt, nach ihrer Verstärkung auf ein Wechselgetriebe (38) des zu steuernden Motors (29) gegeben wird,
14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wheatstone-Brücke (33) auf dem Wickelkopf (28) angeordnet ist und die Ausgänge (C,D) der Wheatstone-Brücke (33) an zwei auf dem Wickelkopf (28) angeordnete Kontaktringe £35,35') angeschlossen sind, auf denen mit einem Verstärker (57) verbundene feststehende Bürsten (36,36') schleifen·

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