DE1165701B - Method and device for the production of stranded conductors built up in layers with multiple twisting - Google Patents
Method and device for the production of stranded conductors built up in layers with multiple twistingInfo
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G 22956 VIIId/21 c
19. September 1957
19. März 1964G 22956 VIIId / 21 c
September 19, 1957
March 19, 1964
Die Herstellung von elektrischen Litzenleitern, welche aus einer verhältnismäßig großen Zahl von Einzeldrähten gebildet werden, erfolgt in der Weise, daß diese Einzeldrähte entweder durch Verdrillen der aufeinanderfolgenden Lagen in wechselndem Drallsinn oder durch gleichzeitiges gleichsinniges Verdrillen aller Drähte bei gleicher Ganghöhe miteinander vereinigt werden.The manufacture of stranded electrical conductors, which consist of a relatively large number of Individual wires are formed in such a way that these individual wires are either twisted of successive layers in alternating directions of twist or by simultaneous movements in the same direction Twisting all wires are combined with one another at the same pitch.
Beim lagenweise Verdrillen in wechselndem Drallsinn erhält das Leitungskabel eine vollkommen glatte Oberfläche, aber die entsprechenden Maschinen haben eine verhältnismäßig geringe Leistung. Der Herstellungspreis derartiger Litzenleiter ist demnach hoch, abgesehen davon, daß man nur kleine Ablaufspulen benutzen kann.When twisting in layers in an alternating direction of twist, the cable gets a completely smooth one Surface, but the corresponding machines have a relatively low power. Of the The manufacturing price of such stranded conductors is therefore high, apart from the fact that only small pay-off coils are used can use.
Das mit Hilfe einer mit einfacher Verdrillung arbeitenden Verdrillmaschine durchgeführte Verdrillverfahren zeigt gleichfalls eine geringe Leistung, hat jedoch den Vorteil, die Verwendung aller Arten von Ablaufspulen zu gestatten, da mit Rücksicht auf die große Zahl der in diesem Falle einzusetzenden Spulen und die Notwendigkeit einer dauernden Überwachung der zu verdrillenden Feindrähte die Maschine mit feststehendem Ablaufgestell für die Spulen und rotierendem Korb für die Abzug- und Aufwickelvorrichtung arbeitet. Auch nach diesem Verfahren ist es möglich, das Leitungskabel bzw. den Litzenleiter lagenweise aufzubauen. Im übrigen hat man versucht, durch Verwendung von zwei Spulensätzen, von denen abwechselnd abgezogen wird, wenigstens das Stillsetzen der Maschine zum Einbringen frisch gefüllter Spulen zu vermeiden und so die Herstellungsdauer herabzusetzen; auf die normale Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine hat diese Maßnahme jedoch keinen Einfluß und der Zeitgewinn ist unbedeutend.The twisting process carried out with the aid of a twisting machine operating with a simple twist also shows poor performance, but has the advantage of using all kinds of To allow pay-off coils, because of the large number of coils to be used in this case and the need for constant monitoring of the fine wires to be twisted over the machine with a fixed pay-off frame for the bobbins and a rotating basket for the take-off and take-up device is working. With this method it is also possible to build up the line cable or the stranded conductor in layers. Otherwise has one tries to at least by using two sets of coils, from which it is withdrawn alternately to avoid shutting down the machine to bring in freshly filled bobbins and so the Reduce production time; this measure has to be taken on the normal working speed of the machine however no influence and the time gain is insignificant.
Das bekannte Verfahren mit doppelter Verdrillung schließlich führt zu einer höheren Leistung, doch sind die so erzeugten Litzen oder Kabel äußerlich unansehnlich, da sich die Drähte dauernd verkreuzen, selbst wenn sie beim Eintritt in die Maschine so geführt werden, daß sie einzelne Schichten bilden. Der Durchmesser des fertigen Leitungskabels ist daher größer als bei Kabeln mit lagenweisem Aufbau. Sollen solche Kabel mit einer isolierenden Schicht überzogen werden, so muß naturgemäß mehr Werkstoff verwendet werden, wodurch sich der Herstellungspreis entsprechend erhöht.The well-known method with double twist finally leads to a higher performance, but the strands or cables produced in this way are unsightly on the outside because the wires are constantly crossing each other, even if they are guided on entering the machine in such a way that they form individual layers. The diameter of the finished line cable is therefore larger than that of cables with a layered structure. If such cables are to be covered with an insulating layer, more must of course be required Material are used, whereby the manufacturing price increases accordingly.
Dieser Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß sich während der zweiten Verdrillung die äußeren
Schichten, bezogen auf die axiale Länge des Kabels, verkürzen, während eine solche Verkürzung bei den
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
von lagenweise aufgebauten Litzenleitern mit
mehrfacher VerdrillungThis disadvantage is due to the fact that during the second twist the outer layers shorten relative to the axial length of the cable, while such shortening occurs in the method and apparatus for manufacturing
of stranded conductors built up in layers
multiple twist
Anmelder:Applicant:
Societe Anonyme Geoffroy-Delore, ParisSociete Anonyme Geoffroy-Delore, Paris
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. A. Boshart und Dipl.-Ing. W. Jackisch, Patentanwälte, Stuttgart N, Birkenwaldstr. 213 DDipl.-Ing. A. Boshart and Dipl.-Ing. W. Jackisch, Patent attorneys, Stuttgart N, Birkenwaldstr. 213 D
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Otto Haugwitz, La Celle Saint Cloud,Otto Haugwitz, La Celle Saint Cloud,
Seine-et-Oise (Frankreich)Seine-et-Oise (France)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Frankreich vom 26. März 1957 (Nr. 734 876) - -France of March 26, 1957 (No. 734 876) - -
inneren Schichten nicht möglich ist, da die sie umgebenden äußeren Schichten dies verhindern. Die Drähte dieser inneren Schicht werden demnach zu lang und treten von Zeit zu Zeit aus ihrer Schicht aus, um sich zwischen die Drähte der äußeren Schichten zu schieben.inner layers is not possible because the outer layers around them prevent this. the Wires in this inner layer become too long and come out of their layer from time to time to slip between the wires of the outer layers.
Der gleiche Nachteil ist offenbar auch dann gegeben, wenn die Verseilung mit mehrfacher Verdrillung erfolgt.The same disadvantage is apparently also given when stranding with multiple twists he follows.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man insbesondere bei Kabelmaschinen für Fernmeldekabel die einzelnen Leiter zunächst zu Gruppen verdrillt, die dann ihrerseits in einem weiteren Arbeitsgang mit anderer Ganghöhe und im umgekehrten Sinne miteinander lagenweise verdrillt werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, da es zwei völlig getrennte Arbeitsgänge erfordert, deren jeder eine besondere Maschine voraussetzt.In order to avoid this disadvantage, one has in particular with cable machines for telecommunication cables the individual conductors are initially twisted into groups, which in turn are then twisted in a further operation be twisted in layers with one another with a different pitch and in the opposite sense. This method however, it is very expensive, since it requires two completely separate operations, each of which is one requires a special machine.
Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zum Verseilen oder Verdrillen mit mehrfacher Verdrillung sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand mit dem Zweck, nach der zweiten Verdrillung die relative Verkürzung der äußeren Schichten zu vermeiden.The present invention has a method of stranding or twisting with multiple twist as well as devices for carrying out the method to the subject with the purpose according to the second twist to avoid the relative shortening of the outer layers.
Zu diesem Zweck wird zur Herstellung von lagenweise aufgebauten elektrischen Litzenleitern mit mehrfacher Verdrillung ein neues Verfahren angewandt, bei dem die einzelnen Drähte von einem feststehenden Ablaufgestell abgezogen, über Verteilerscheiben geführt, in einem rotierenden VerseükorbFor this purpose, electrical stranded conductors built up in layers are also used Multiple twisting applied a new process in which the individual wires from one fixed drainage frame removed, guided over distributor disks, in a rotating Verseükorb
409 539/468409 539/468
mit Abzugs- und Aufwickelvorrichtung erstmals verdrillt und gespeichert werden und danach in umgekehrter Richtung aus dem Verseilkorb abgezogen und ein zweites Mal verdrillt werden. Hierbei wird die relative Verkürzung der einzelnen Drahtlagen während des zweiten Verdrillvorganges dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß der Litzenleiter während des zweiten Verdrillvorganges durch zwei über Getriebe gekoppelte Abzugseinrichtungen abgezogen wird, die vor und hinter dem Verseilpunkt angeordnet sind und mit jeweils konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten des Litzenleiters an der vorderen und hinteren Abzugseinrichtung kann dabei gleich oder größer als 1 sein.be twisted and stored for the first time with a take-off and take-up device and then in reverse Direction pulled out of the stranding basket and twisted a second time. Here is the relative shortening of the individual wire layers during the second twisting process avoided that according to the invention the stranded conductor during the second twisting process by two Pull-off devices coupled via gears are withdrawn, which are in front of and behind the stranding point are arranged and are driven at a constant speed. The relationship the speeds of the stranded conductor at the front and rear take-off device can be be equal to or greater than 1.
Wenn dieses Verhältnis der Zahl 1 entspricht, dann hat dies zur Folge, daß während der zweiten Verdrillung an den angetriebenen Stellen des Litzenleiters ein Gleiten nicht mehr auftritt, wobei die Drähte, aus welchen sich der Litzenleiter aufbaut, demnach nicht die Möglichkeit haben, sich im Verhältnis zueinander zu verschieben. Dadurch behält der fertige Leiter seine Form bei.If this ratio corresponds to the number 1, then this has the consequence that during the second Twisting at the driven points of the stranded conductor, sliding no longer occurs, whereby the Wires, from which the stranded conductor is made up, therefore do not have the opportunity to move in relation to each other to move towards each other. This allows the finished conductor to retain its shape.
Man wählt das Verhältnis dieser Geschwindigkeiten etwas größer als 1, wenn man ein träges Leitungskabel ohne innere mechanische Spannungen erhalten will. Indem man einen Unterschied der Abtriebsgeschwindigkeiten in Höhe von einigen Prozenten vorsieht, werden alle Schichten des Litzenleiters gereckt, wobei sich das gesamte Leitungskabel beim Austritt aus der Verseilmaschine einheitlich zusammenzieht. Der Unterschied der Geschwindigkeiten wird derart gewählt, daß die maximal bleibende Dehnung der Drähte der äußeren Schichten unbedeutend bleibt.One chooses the ratio of these speeds to be somewhat greater than 1 if one uses a sluggish line cable without internal mechanical stress. By getting a difference in output speeds in the amount of a few percent, all layers of the stranded conductor are removed stretched, whereby the entire cable pulls together uniformly as it exits the stranding machine. The difference in speeds is chosen so that the maximum remaining Stretching of the wires of the outer layers remains insignificant.
Ein Litzenleiter, der aus in abwechselndem Sinne verdrillten Schichten besteht, zeigt äußerlich, wie bereits dargelegt, dank der regelmäßigen Kreuzung der Schichten ein besseres Aussehen.A stranded conductor, which consists of layers twisted in alternating directions, shows externally how already set out, thanks to the regular crossing of the layers a better look.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung im einzelnen noch näher erläutert. In dieser zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. In this shows
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Verkürzung der äußeren Schichten eines Litzenleiters während des Verdrillvorganges,Fig. 1 is a graphic representation of the shortening of the outer layers of a stranded conductor during the twisting process,
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verseilen mit doppelter Verdrillung in zwei Arbeitsgängen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, F i g. 3 eine Teilansicht der F i g. 2. Fig. 4 zeigt einen Litzenleiter, der aus siebenunddreißig Einzeldrähten zusammengesetzt ist, die in folgender Weise verteilt sind: ein mittlerer Draht, eine erste Schicht von sechs Drähten, eine Schicht von zwölf Drähten und eine äußere Schicht von achtzehn Drähten. Die Durchmesser dieser verschiedenen Schichten sind dv d2, ds. Wenn die Ganghöhe einem Wert, der fünfzehnmal dem Durchmesser des Leitungsdrahtes gleichkommt, entspricht und das Verseilen in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt wird, beträgt der Winkel α, welchen die Drähte einer Schicht mit der Achse des Litzenleiters bilden, für die äußere, aus achtzehn Drähten bestehende Schicht 10°, für die aus zwölf Drähten bestehende Schicht 7,5°, für die aus sechs Drähten bestehende Schicht 4° und offenbar 0° für den mittleren Draht. Beim Verdrillen mit doppelter Verdrillung in zwei Arbeitsgängen wird die erste Verdrillung mit doppelter Ganghöhe ausgeführt, wobei die Werte des Winkels a für die verschiedenen Schichten entsprechend 5, 3,75, 2 und 0° sind. Die Verkürzung einer Schicht im Verhältnis zum mittleren Draht beträgt 100 (1 —cosa)°/o. In dem vorliegenden Falle ist die Verkürzung im Laufe der ersten Verdrillung entsprechend 0,38, 0,21 und 0,06Vo für die äußeren Schichten (achtzehn Drähte), mittleren Schichten (zwölf Drähte) und inneren Schichten (sechs Drähte). Während der ersten Verdrillung beeinträchtigen diese Verkürzungen der verschiedenen Schichten nicht den ίο Ablauf des Litzenleiters, da die Zuführung der verschiedenen Längen der verwendeten Drähte entsprechend dem Ablauf von den Spulen erfolgt und die verschiedenen Drähte des Leiters keinen mechanischen Spannungen unterworfen sind. Während der zweiten Verdrillung aber können die Längenunterschiede der verschiedenen Drähte nicht mehr ausgeglichen werden, und in diesem Falle bleibt beispielsweise zwischen der äußeren Schicht und dem mittleren Draht eine Differenz von 0,38 %, was im Innern des Leitungskabels eine relative Verschiebung der Drähte im Verhältnis zueinander hervorruft.2 shows a device for stranding with double twist in two operations for carrying out the method according to the invention, FIG. 3 is a partial view of FIG. 2. Fig. 4 shows a stranded conductor composed of thirty-seven individual wires distributed in the following manner: a middle wire, a first layer of six wires, a layer of twelve wires and an outer layer of eighteen wires. The diameters of these different layers are d v d 2 , d s . If the pitch corresponds to a value equal to fifteen times the diameter of the conductor wire, and the stranding is carried out in a single operation, the angle α which the wires of one layer form with the axis of the stranded conductor is for the outer one, consisting of eighteen wires Layer 10 °, for the layer consisting of twelve wires 7.5 °, for the layer consisting of six wires 4 ° and apparently 0 ° for the middle wire. When twisting with a double twist in two operations, the first twist is carried out with a double pitch, the values of the angle α for the various layers being 5, 3.75, 2 and 0 °, respectively. The shortening of a layer in relation to the central wire is 100 (1 - cosa) ° / o. In the present case, the shortening in the course of the first twist is 0.38, 0.21 and 0.06Vo for the outer layers (eighteen wires), middle layers (twelve wires) and inner layers (six wires), respectively. During the first twist, these shortenings of the various layers do not affect the flow of the stranded conductor, since the various lengths of the wires used are fed in according to the flow from the coils and the various wires of the conductor are not subject to any mechanical stresses. During the second twist, however, the differences in length of the various wires can no longer be compensated for, and in this case, for example, a difference of 0.38% remains between the outer layer and the middle wire, which in the interior of the conduction cable means a relative displacement of the wires in proportion to each other.
Man sieht in Fig. 1, daß im Falle einer Ganghöhe, welche dem zehnfachen Durchmesser des Litzenleiters entspricht, das Verhältnis der Verkürzung zwisehen der ersten und zweiten Verdrillung bedeutend höher wird (0,76, 0,6 und 0.08 % für die verschiedenen Schichten). Die gegenseitige Verlagerung der Drähte im Innern wird in diesem Falle noch größer. Das Verfahren zum Verdrillen gemäß der Erfindung hat den Zweck, nach der zweiten Verdrillung die Verkürzung der verschiedenen Schichten zu verhindern. Es soll nunmehr im folgenden in der Anwendung auf eine Vorrichtung zum Verseilen mit doppelter Verdrillung in zwei Arbeitsgängen näher beschrieben werden.It can be seen in Fig. 1 that in the case of a pitch which is ten times the diameter of the stranded conductor corresponds to the ratio of the shortening between the first and second twists significant becomes higher (0.76, 0.6 and 0.08% for the different layers). The mutual shift of Wires inside will be even larger in this case. The method of twisting according to the invention has the purpose of preventing the various layers from shortening after the second twist. It will now be applied in the following to a device for stranding with double twist to be described in more detail in two operations.
F i g. 2 zeigt eine solche Vorrichtung zum Verseilen, der die von einem feststehenden Ablaufgestell 2 kommenden Drähte 1 zugeführt werden. Die Drähte werden durch Verteilungsscheiben 3 und 4 geführt, derart, daß konzentrische Lagen gebildet werden.F i g. 2 shows such a device for stranding, which is carried out by a fixed pay-off frame 2 incoming wires 1 are fed. The wires are passed through distribution discs 3 and 4, such that concentric layers are formed.
Die Vorrichtung zum Verseilen zeigt zwei Lager 5 und 6, welche die Achsen 7 und 8 des von einem Motor 10 angetriebenen Verseilkorbes 9 abstützen.The device for stranding shows two bearings 5 and 6, which the axes 7 and 8 of the one Support motor 10 driven stranding basket 9.
Im Innern des rotierenden Verseilkorbes 9 befindet sich ein feststehender Träger 11, welcher die Doppelscheiben 12 a, eine Aufnahmetrommel 13 und eine Haspelvorrichtung 14 aufweist. Ferner sind im Verseilkorb die Umlenkrollen 12 b vorgesehen. Die Trommel 13 und die Haspelvorrichtung 14 werden von der Abzugseinrichtung 12 mit HiMe eines Reibrades bekannter Art, welches in der Zeichnung nicht weiter gezeigt wird, angetrieben. Der Träger 11 wird im Raum infolge seines Eigengewichtes, gegebenenfalls mit Hilfe einer Zwischenwelle, festgehalten.Inside the rotating stranding basket 9 there is a fixed carrier 11 which has the double disks 12 a, a receiving drum 13 and a reel device 14. Furthermore, the pulleys 12 b are provided in the stranding basket. The drum 13 and the reel device 14 are driven by the take-off device 12 with a friction wheel of a known type, which is not further shown in the drawing. The carrier 11 is held in place in space due to its own weight, if necessary with the aid of an intermediate shaft.
Das Ende der Achse 7 des Verseilkorbes 9 trägt eine zweite Abzugseinrichtung 15 mit Doppelscheiben
15 a und den Umlenkrollen ISb.
Andererseits treibt die Achse 7 den Zahnkranz 16 eines Differentialgetriebes mit halber Geschwindigkeit
an. Das Planetenrad 17 ist mittels verschiedener Zahnräder und Zwischenwellen mit der Abzugseinrichtung
15 verbunden. Auch das zweite Planetenrad 18 steht mit der Abzugseinrichtung 12 in Verbindung.The end of the axis 7 of the stranding basket 9 carries a second take-off device 15 with double disks 15 a and the pulleys ISb.
On the other hand, the axle 7 drives the ring gear 16 of a differential gear at half speed. The planet gear 17 is connected to the take-off device 15 by means of various gear wheels and intermediate shafts. The second planet gear 18 is also connected to the extraction device 12.
Diese Verbindungen sind in F i g. 3 zu sehen.These connections are shown in FIG. 3 to see.
Ein Wendegetriebe 19 wird entsprechend dem Ablauf des Verseilvorganges vom Zahnkranz des Differentialgetriebes in dem einen oder anderen SinneA reversing gear 19 is according to the course of the stranding process from the ring gear of the Differential gear in one sense or another
angetrieben und dreht die Welle des Planetenrades 18 über Wechselräder 20, welche zur Festlegung der Ganghöhe dienen. Infolge des Spieles des Differentialgetriebes drehen sich demnach die beiden Zugvorrichtungen 12 und 15 stets in dem gleichen Sinne und genau mit der gleichen Geschwindigkeit.driven and rotates the shaft of the planetary gear 18 via change gears 20, which are used to determine the Serve pitch. As a result of the play of the differential gear, the two pulling devices rotate accordingly 12 and 15 always in the same sense and at exactly the same speed.
Dadurch ist ein Gleiten unmöglich, und der Litzenleiter kann sich zwischen diesen beiden Vorrichtungen nicht verengen, was die einzelnen Drähte daran hindert, sich während des zweiten Verdrillvorganges zu verschieben. Einmal verdrillt, behält demnach das Leitungskabel seine Form bei. Während des zweiten Teiles des Verseilvorganges schiebt sich das Leitungskabel von der inneren Aufnahmetrommel 13 im entgegengegestzten Sinne nach außen und gelangt schließlieh in eine Vorrichtung 21 zum Aufwickeln in faßartigen Behältern.As a result, sliding is impossible and the stranded conductor can move between these two devices do not constrict, which prevents the individual wires from twisting during the second twisting process to move. Once twisted, the line cable therefore retains its shape. During the second Part of the stranding process pushes the line cable from the inner receiving drum 13 in the opposite direction Senses to the outside and finally arrives in a device 21 for winding in barrel-like Containers.
Wenn das Verseilen beispielsweise mit einer Ganghöhe erfolgt, welche fünfzehnmal dem Durchmesser des Litzenleiters entspricht, dann beträgt die Verlängerung der äußeren Schicht lediglich 0,24 Vo. Auf keinen Fall wird die Elastizitätsgrenze überschritten, welche ungefähr 2fl/o beträgt.If the stranding is carried out, for example, with a pitch which corresponds to fifteen times the diameter of the stranded conductor, then the extension of the outer layer is only 0.24 Vo. In no case is the elastic limit exceeded, which is approximately 2 fl / o.
Wenn man ein vollkommen träges Leitungskabel erhalten will, ohne innere Spannung, dann sieht man zwischen den beiden Zugvorrichtungen 12 und 15 einen Geschwindigkeitsunterschied von beispielsweise 2% vor. In diesem Falle werden alle Lagen außer in der Mitte und am Ende gereckt, während sich das gesamte Leitungskabel um 2°/o gleichmäßig einschnürt. Die bleibende Dehnung wird am größten bei einer Ganghöhe, welche dem zwölffachen Durchmesser entspricht, und zwar 0,86 °/o für die äußere Lage, was demnach bedeutungslos ist.If you want to get a completely inert cable, without internal tension, then you can see between the two pulling devices 12 and 15 a speed difference of for example 2% before. In this case, all layers except in the middle and at the end are stretched while the entire line cable constricted by 2% evenly. The permanent elongation is greatest at a pitch which corresponds to twelve times the diameter, namely 0.86% for the outer Location, which is therefore meaningless.
Um eine Verformung des absolut runden Querschnittes des Leitungskabels auf den Umlenkrollen 12 b, 15 b und Zugscheiben 12 a, 15 a infolge des Zuges zu vermeiden, ist es zweckmäßig, diesen Rollen und Rädern einen genügend großen Durchmesser und den Hohlkehlen eine derartige Form zu geben, daß diese sich an den Litzenleiter formschlüssig anlegen. Um auf ein und derselben Maschine Litzenleiter mit verschiedenen Querschnitten herstellen zu können, müssen diese Elemente austauschbar sein.In order to avoid deformation of the absolutely round cross-section of the cable on the pulleys 12 b, 15 b and pulleys 12 a, 15 a as a result of the train, it is advisable to give these rollers and wheels a sufficiently large diameter and the fillets such a shape that they are positively attached to the stranded conductor. In order to be able to manufacture stranded conductors with different cross-sections on the same machine, these elements must be interchangeable.
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Claims (5)
Deutsche Patentschrift Nr. 852 061;
schweizerische Patentschrift Nr. 148 878;
Ehlers und Lau, »Kabelherstellung«, 1956,
375/376.1. Process for the production of electrical stranded conductors built up in layers with multiple twisting, in which the individual wires are pulled from a fixed drainage frame, S, publications considered:
German Patent No. 852 061;
Swiss Patent No. 148 878;
Ehlers and Lau, »Cable Production«, 1956,
375/376.
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