DE975118C - Verfahren zur Herstellung von Maenteln fuer elektrische Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mänteln für elektrische Kabel aus mit Abstand um die Kabelseele herumgelegtem bandförmigem, an seinen Kanten flüssigkeitsdicht verschweißtem und durch Verformung zum Anliegen auf der Kabelseele gebrachtem Werkstoff, z. B. Stahl.

Es ist bekannt, Kabelmäntel aus Blei zu bilden. Die Kosten der hierzu erforderlichen Einrichtungen sind hoch, das Gewicht der Bleimäntel ist groß, die geringe Festigkeit des Materials macht eine zusätzliche, das Gewicht des Kabels sowie seinen Preis weiter erhöhende Bewehrung notwendig. Wegen ihrer geringen Druckfestigkeit ist die Anwendung von Bleimänteln bei Druckkabeln unmöglich oder unwirtschaftlich. Außerdem läßt sich die

Biegsamkeit von Kabelmänteln aus Blei dem Verwendungszweck nicht durch die Formgebung anpassen. Gegen die Verwendung von Blei zur Kabelummantelung spricht ferner der Preis dieses Materials sowie der geringe Umfang nicht nur des inländischen, sondern auch des erwiesenen Bleierzvorrates der Welt.

Andere Metalle lassen sich aber nicht oder nicht in einem gleich wirtschaftlichen Verfahren wie Blei auf die Kabelseele aufbringen wegen der Größe der dazu erforderlichen Preßdrücke und der dabei auftretenden Temperaturen, welche die Isolierung der Kabelseele· gefährden.

Die bisher an Stelle des Strangpressens zur Aufbringung von Kabelmänteln vorgeschlagenen Verfahren erfordern mehrere Arbeitsgänge, wobei

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der Verformungsgrad des Mantelmaterials oder/und der Einfluß der Schweißhitze auf die Isolierung der Kabelseele zu groß ist und ferner das Anliegen eines ohne bleibende Formänderung biegsamen Kabelmantels auf der Kabelseele nicht oder nicht ohne Nachteile erreicht werden kann. So ist z. B. das Einziehen der Kabelseele in Rohre, deren Durchmesser nachträglich verringert wird,· bekannt. Bekannt ist ferner die Schweißung von Metallmänteln größeren Durchmessers, insbesondere aus Aluminium, über der Kabelseele. Diese Verfahren bedingen aber eine weitere Bearbeitung de; Mantels, deren Verformungsgrad übermäßig groß ist. Denn zur Abhaltung der Schweißhitze von der Kabelseele wird dabei entweder eine Schutzvorrichtung von großer radialer Abmessung verwendet oder der Durchmesser des Mantels bei der Schweißung so groß gewählt, daß keine besondere Schutz vorrichtung erforderlich ist. In beiden Fällen muß der Kabelmantel durch Herunterziehen zum Anliegen auf der Kabelseele gebracht werden. Die dabei auftretende Verfestigung des Materials wirkt der Biegsamkeit entgegen, die der fertige Mantel erhalten soll. Sie macht daher zusätzliche Arbeitsgänge oder Fertigungsstufen zur Erreichung der erforderlichen Biegsamkeit des Kabels notwendig. Es ist ferner bekannt, aus einem schweißbaren Werkstoff, z. B. einem Stahlband, dessen Breite ein Überlappen der Bandkanten ermöglicht, durch Runden um die Kabelseele ein Rohr zu formen und dessen überlappte Fuge mittels elektrischer Widerstandsschweißung zu verbinden.

Gemäß der Erfindung wird in einem fortschreitenden Arbeitsgang ein zylindrisches Rohr gebildet, dessen Durchmesser nicht größer als der größte Durchmesser des fertigen Kabelmantels ist, und der Kabelmantel unter Beibehaltung seiner Wandstärke, d. h. unter Verkürzung des Mantelrohres, durch einen Wellvorgang zum Aufliegen auf der Kabelseele gebracht, wodurch er eine bestimmbare Biegsamkeit in der Art eines Wellrohres erhält. Die Erfindung ermöglicht die vollautomatische Bildung eines Kabelmantels dieser Art in einem Arbeitsgang. Vorteilhaft ist dabei die Verwendung eines zwischen Mantel und Kabelseele angeordneten Werkzeugs. Dieses Werkzeug hat die Aufgabe, die Kabelseele während der Herstellung des Mantels zu schützen und gleichzeitig zu verhindern, daß dieser bei der Fertigung im Dauerbetrieb schädliche Gefügeveränderungen erfährt, wie sie z. B. beim Herunterziehen auftreten. Ein solches Werkzeug hat den Vorteil, daß sein größter Durchmesser nicht größer zu sein braucht als der größte Durchmesser des fertigen biegsamen Kabelmantels. Das Werkzeug kann im Verhältnis zu dem Mantelrohr unbewegt bleiben, die Stelle der Schlußgebung aber über das Werkzeug wandern. Dadurch ergibt sich der weitere Vorteil, daß die radiale Abmessung des zwischen Kabelmantel und -seele angeordneten Werkzeugs klein sein kann, wodurch der Forderung genügt wird, daß der größte Durchmesser des Mantelrohres dem größten Durchmesser des fertigen Wellenmantels gleich ist. Damit wird aber . auch die Bildung eines ohne bleibende Verformung biegsamen, auf der Kabelseele anliegenden Mantels auf wirtschaftliche Weise möglich.

Vorteilhaft wird das Mantelrohr mittels elektrischer Widerstandsschweißung flüssigkeitsdicht geschlossen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, auf besonders wirtschaftliche Weise in einem Arbeitsgang einen Kabelmantel von genau bestimmbarer Biegsamkeit herzustellen. Der Mantel wird über dem in seinem Innern befindlichen Werkzeug gebildet, das zugleich Schweißwerkzeug ist. Es hat die Form eines hohlen Dorns und dient der Führung des Kabels und seinem Schutz, insbesondere gegen den Schweißdruck und die Schweißhitze. Vorteilhaft hat das Werkzeug eine Form, die es ermöglicht, die Schweißstelle über das Schweißwerkzeug wandern zu lassen. Dadurch kann die Schweißhitze an den nacheinander erwärmten Stellen des Schweißwerkzeugs nie so groß werden, daß sie die Isolierung der Kabelseele schädigt. Nach Herstellung einer Schweißlänge kann die Schweißung unterbrochen, das z. B. in axialer Richtung bewegte Schweißwerkzeug wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt und dann die Schweißung fortgesetzt werden.

Das zwischen Kabelmantel und -seele angeordnete Werkzeug dient gleichzeitig als bewegliche Gegenelektrode einer elektrischen Widerstandsschweißmaschine und wirkt mit einer außerhalb des Mantelrohres befindlichen Elektrode, z. B. einer Schweißrolle, zusammen. Die Verwendung des inneren Werkzeugs als Elektrode einer elektrischen Widerstandsschweißmaschine ist deshalb besonders vorteilhaft, weil in diesem Fall keine besondere Schutzvorrichtung für die Kabelseele erforderlich ist. Denn das Schweißwerkzeug dient beiden Zwecken.

Nach der Schweißung wird das Mantelrohr im gleichen Arbeitsgang so verformt, daß es die gewünschte Biegsamkeit erhält, indem es mit ringförmigen Wellen oder mit einer schraubenförmigen Wellung versehen wird. Durch entsprechende Wahl der Tiefe und Breite der Verformungen bzw. der Wellen oder der Wellung kann dem Kabelmantel eine dem Verwendungszweck genau angepaßte Biegsamkeit gegeben werden.

Nach diesem Verfahren können Kabel aller Durchmesser und beliebiger Länge ummantelt werden, da die dabei verwendeten bandförmigen Werkstoffe durch Ouerschweißung verbunden werden können. Infolge des über das Schweißwerkzeug wandernden Schweißortes kann die Einwirkung der zur Bildung des Rohres erforderlichen Wärme auf die Kabelseele innerhalb der zulässigen Grenzen geregelt werden

Wird der kleinstmögliche Durchmesser des Mantelrohres gewählt, fallen die sonst einander entegenwirkenden Fertigungsstufen, d. h. das Herunterziehen und nachfolgende Wellen, die den Mantel zum Anliegen auf der Kabelseele bringen und ihn wieder biegsam machen sollen, in einem einzigen Arbeitsgang zusammen. Denn der Well-

Vorgang erfüllt gleichzeitig beide Aufgaben, da er den Mantel derart zum Anliegen auf der Kabelseele bringt, daß er dabei nicht in einer seiner Biegsamkeit entgegenwirkenden Weise durch Kaltverformuiig verfestigt wird, sondern im Gegenteil die gewünschte !Biegsamkeit erhält. Dies wird dadurch erreicht, daß die Ausbildung des zwischen Kabelmantel und -seele angeordneten Werkzeugs es ermöglicht, den Abstand des über der Kabelseele ίο gebildeten Rohres von dieser von Anfang an nicht größer zu wählen, als dies zur Erreichung der gewünschten Wellentiefe notwendig ist.

Auf dem besonders einfachen, vorteilhaften und unmittelbaren Ineinandergreifen der Maßnahmen beruht die große Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit des vorliegenden Verfahrens.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Kabel mit einer geringeren Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden als der zu bildende Mantel. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Wellvorrichtung auf den Wangen einer Rohrzieh- bzw. Rohrschweißbank beweglich angeordnet ist und dadurch das Mantelrohr mit der durch den Verformungs- bzw. WeIl-Vorgang bedingten Geschwindigkeit verformt werden kann, während das Kabel auf einer Trommel mit einer geringeren Geschwindigkeit aufgewunden und damit auch mit geringerer Geschwindigkeit durch das rohrförmige Schweißwerkzeug hindurchbewegt wird. Durch die Beweglichkeit der Wellvorrichtung können Vorschubdifferenzen derart ausgeglichen werden, daß ein unmittelbar der Schweißzone benachbarter Anschlag die Tätigkeit der Verformungsvorrichtung unterbricht, die dann infolge ihrer beweglichen Lagerung, z. B. durch den Vorschub des Mantelrohres oder durch andere Mittel, bis zu einem rückwärtigen Anschlag zurückbewegt und durch diesen wieder betätigt wird.

Durch das Verfahren wird es möglich, in einem einzigen, verhältnismäßig einfachen und geringe Zeit beanspruchenden Arbeitsgang, z. B. bei vollautomatischer Regelung aller Fertigungsstufen, eine bestimmbare biegsame Ummantelung für Kabel jeder Art, größter Länge und jeden Durchmessers herzustellen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. ι die Einrichtung im Schnitt und Abb. 2 eine Ansicht von oben.

Das Metallband α wird durch eine bekannte Einrichtung quer zu seiner Längsrichtung gerundet, wobei vor der Formung des Bandes zum überlappten Rohr das Kabel c eingeführt wird. Beim Verbinden der Kanten des Bandes α wird das Kabel c durch einen Hohldorn d geführt, der zugleich die Innenelektrode einer elektrischen Widerstandsschweißvorrichtung e bildet. Unmittelbar an diesen das Mantelrohr bildenden Arbeitsgang wird das Mantelrohr a¹ mittels einer Wellvorrichtung / mit einer schraubengängigen Wellung oder mit ringförmigen Wellen versehen, die dem Mantelrohr die gewünschte Biegsamkeit geben. Hierbei kann zum Ausgleichen von Vorschubdifferenzen zwischen dem Mantelrohr a¹ und dem Kabel c die Verformungsvorrichtung / in der Vorschubrichtung beweglich angeordnet sein und die Bewegungsstrecke durch Anschläge begrenzt werden. Die Anschläge g können durch nicht dargestellte elektrische oder mechanische Mittel auf den Antriebsmotor der Verformungsvorrichtung derart einwirken, daß bei zu raschem Fortschritt der Verformung der unmittelbar der Schweißzone benachbarte Anschlag die Tätigkeit der Vorrichtung unterbricht, während sie der rückwärtige wiederum einschaltet. Hierdurch wird ein Angleichen des Vorschubes des Kabels an den Vorschub des zum Rohre zu formenden Bandes gemäß dem Materialbedarf beim Bilden der Verformung erreicht, ohne daß schädliche Beanspruchungen des Mantelwerkstoffes beim Verformungsvorgang eintreten können.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verfahren zur Herstellung von Mänteln für elektrische Kabel aus mit Abstand um die Kabelseele herumgelegtem bandförmigem, an seinen Kanten flüssigkeitsdicht verschweißtem und durch Verformung zum Anliegen auf der Kabelseele gebrachtem Werkstoff, z. B. Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß in einem fortschreitenden Arbeitsgang ein zylindrisches Rohr gebildet wird, dessen Durchmesser nicht größer als der größte Durchmesser des fertigen Kabelmantels ist, und daß der Kabelmantel unter Beibehaltung seiner Wandstärke, d. h. unter Verkürzung des Mantelrohres, durch einen Wellvorgang zum Aufliegen auf der Kabelseele gebracht wird und zugleich eine bestimmbare Biegsamkeit in der Art eines Wellrohres erhält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge^ kennzeichnet, daß zwischen Kabelseele und Mantelrohr ein zugleich als Schutz und Führung für die Kabelseele dienendes bewegliches Werkzeug (d) angeordnet ist, über welches der Bereich der Schweißung derart wandert, daß das Werkzeug gegenüber dem Mantelrohr unbewegt bleibt.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Kabelmantel und Kabelseele angeordnete Werkzeug als bewegliche Gegenelektrode einer elektrischen Widerstandsschweißmaschine verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (/), welche die Wellung des Mantelrohres bewirkt, in der Vorschubrichtung des Mantelrohres und in der Gegenrichtung begrenzt verschiebbar angeordnet ist.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Begrenzen der Verschiebung der Wellvorrichtung bewirkenden Anschläge (g) diese ausschalten bzw. betätigen.