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Verfahren zum Herstellen von quergewellten Kabelmänteln aus einem
längszugeführten, quergerillten Metallband Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von quergewellten Kabelmänteln, bei dem ein längszugeführtes, quergerilltes
Metallband zu einem Schlitzrohr gebogen wird, das durch Schweißen oder Löten geschlossen
wird.
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Zum Herstellen von gewellten Rohren, z. B. von Außenleitern von koaxialen
Hochfrequenzkabeln und von Kabelmänteln, ist es bekannt, ein quergerilltes, längsverlaufendes
Metallband achsparallel zu einem Schlitzrohr zu formen und anschließend die Bandkanten
miteinander zu verschweißen oder zu verlöten. Nach diesem Verfahren können aber
Kabelmäntel mit sehr tiefen Wellen nicht hergestellt werden, da ein tief gerilltes
Band infolge der dabei auftretenden hohen Biegebeanspruchungen nicht achsparallel
zu einem Rohr gebogen werden kann. Es ist ferner bekannt, ein glattes, längsverlaufendes
Band achsparallel zu einem Rohr zu biegen und das Rohr nach Verschweißung der Längskanten
mit tiefen Wellen zu versehen. Nach diesem Verfahren werden die sogenannten Wellrohre
hergestellt, die eine hohe Biegsamkeit und Druckfestigkeit aufweisen. Der Nachteil
dieses Verfahrens ist der, daß die Wellung des Rohres hohe Materialbeanspruchungen
bedingt und daß dabei die Gefahr des Aufplatzens der Schweißnaht besteht.
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Abweichend von diesen bekannten Verfahren sieht das Verfahren zum
Herstellen von quergewellten Kabelmänteln gemäß der Erfindung vor, daß das Band
zunächst mit geringerer Tiefe gerillt wird, als der Wellentiefe am fertigen Kabelmantel
entspricht, und daß die Wellen durch axiales Stauchen nach dem metallischen Schließen
zusätzlich auf die endgültige Tiefe vertieft werden.
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Bei dem neuen Verfahren werden die Nachteile der oben beschriebenen
bekannten Verfahren dadurch vermieden, daß das Band zunächst mit flachen Rillen
versehen und dann zum Schlitzrohr gebogen wird, so daß die Gefahr des Aufplatzens
der Schweißnaht praktisch vermieden wird, und daß die Wellen nach dem Schließen
des Schlitzrohres nur noch vertieft werden, so daß hohe Biegebeanspruchungen vermieden
werden. Weiterhin sind keine Werkzeuge erforderlich, die auf Grund der Formung der
Wellen in einem Arbeitsvorgang und damit verbundener Anwendung hoher Verformungskräfte
einer starken Abnutzung unterworfen sind und eine nur geringe Fertigungsgeschwindigkeit
erlauben.
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Zum Stand der Technik gehört ein Verfahren zur Herstellung von Kabelmänteln,
bei dem zunächst ein glattes Metallband zum Schlitzrohr gebogen wird, darauf die
Längskanten verschweißt und im Anschluß daran die Wellen im Mantel vorgeformt werden.
Nach dem Einziehen der Kabelseele werden die Wellen dann in einem weiteren Arbeitsgang
so weit vertieft, daß sie auf der Kabelseele aufliegen. Die Erfindung geht dagegen
von einem quergerillten Metallband aus, so daß das schwierige Anbringen von Rillen
auf einem glatten zylindrischen Rohr vermieden wird, und verlegt die endgültige
Formgebung der Wellen hinter den Schweiß- oder Lötvorgang. Auch diesem bekannten
Verfahren fehlt also das grundsätzliche Merkmal der Erfindung, daß die Beanspruchungen
im Material durch Anwendung einer bestimmten Reihenfolge der Verfahrensstufen, nämlich
Vorformung der Rillen, Herstellen des Schlitzrohres, Schließen des Schlitzrohres,
endgültige Formgebung der Wellen, auf ein erträgliches Maß reduziert werden.
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Hohe Beanspruchungen im Material werden bei einem anderen bekannten
Verfahren zur Herstellung eines gewellten Rohres vermieden, das sich eines längsverlaufenden,
vorgerillten Metallbandes bedient. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Rohr
besitzt jedoch zwei Nachteile, von denen der eine in der sehr langen Schweißnaht
zu sehen ist, während der zweite darin besteht, daß an den Enden des Rohres die
Rillen mehr oder weniger quer zu seiner Achse durchschnitten werden und so das Anbringen
von Verbindungsteilen od. dgl. wesentlich erschwert wird.
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Zur Herstellung von schraubenförmig gerillten, endlosen Schläuchen
oder Rohren aus gewickelten Papier- oder Metallbändern mittels Mutter und Gewindedom
ist
es bereits bekannt, die Bänder um den Gewindedorn zu wickeln und das aus der Gewindefassung
austretende, gerillte Rohr am Vorschub so zu hemmen, daß die Schraubenwindungen
zusammengeschoben werden. Durch dieses Stauchverfahren werden die Schraubenwindungen
und damit die Rillen völlig zusammengeschoben. Abgesehen hiervon ist bei den aus
gewickelten, glatten Bändern gebildeten Schläuchen und Rohren keine Gewähr für völlige
Dichtigkeit vorhanden. Zum Unterschied hiervon wird bei dem Verfahren gemäß der
Erfindung die Dichtigkeit des Kabelmantels durch das Verschweißen oder Verlöten
der Längskanten des Bandes erreicht. Ferner bezweckt der Stauchprozeß nur eine zusätzliche
Vertiefung der Rillen, und zwar in einer solchen Weise, daß schädliche Materialbeanspruchungen
im Bereich der Rillen nicht eintreten, da durch die Stauchung das Material im Rillenbereich
im wesentlichen nur auf Biegung beansprucht wird.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig.1 zeigt die erste Vorstufe des Verfahrens. Hiernach werden in
ein dünnes, glattes Metallband 10 zunächst flache Querrillen 11 eingedrückt,
worauf das so gerillte Band zum Schlitzrohr 12 geformt wird. Die sich überlappenden
Bandkanten werden im Überlappungsbereich 13 miteinander verlötet oder verschweißt.
Dieses Rohrbildungsverfahren ist an sich bekannt. Die Bandkanten können mittels
bekannter Schweißverfahren auch stumpf miteinander verschweißt werden.
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Fig. 2 deutet die Stauchung der Wellen 11 des nach Fig.1 hergestellten
Schlitzrohres 12 im Stauchungsabschnitt A an. Der Rillenabstand ist vor dem Stauchen
mit a und nach dem Stauchen mit ä
bezeichnet. Ferner sind
t und t' die Tiefen der Wellen vor und nach dem Stauchen. Durch das
Stauchen des Schlitzrohres in Achsrichtung wird der Abstand a der Wellen verkleinert
und deren Tiefe vergrößert, so daß nach erfolgter Stauchung ein tief gewellter Kabelmantel
12' entsteht. Der Außendurchmesser des Kabelmantels vergrößert sich annähernd im
gleichen Verhältnis, wie sich der Innendurchmesser verkleinert. Für das Verfahren
ist es zweckmäßig, den Rillenabstand a etwa doppelt so groß zu machen wie die endgültige
Wellentiefe t'.
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Vorteilhaft wird der Kabelmantel im Stauchungsabschnitt durch einen
innen angeordneten, konischen Dorn gestützt. In diesem Fall wird der vorgerillte
Kabelmantel in axialer Richtung in der Weise über den konischen Dorn geführt, daß
er am dicken Dornende auf den Dorn aufläuft und am dünnen Dornende vom Dom abläuft,
wobei die Stauchung des Kabelmantels im Bereich zwischen dem Auflaufende und dem
Ablaufende vorgenommen wird. Als konischer Dorn wird bevorzugt ein Hohldom verwendet,
wobei zweckmäßig die Wanddicke des Hohldornes im Stauchungsabschnitt in der Verarbeitungsrichtung
abnimmt, vorzugsweise derart, daß der Hohldornquerschnitt spitz zuläuft. Zur Stauchung
des Kabelmantels können kurz vor und kurz hinter dem Stauchungsabschnitt angeordnete
Transportvorrichtungen dienen, wobei die kurz hinter dem Stauchungsabschnitt angeordnete
Vorrichtung den Kabelmantel mit kleinerer Geschwindigkeit vorwärts bewegt als die
vor dem Stauchungsabschnitt angeordnete Vorrichtung. Als Transportvorrichtungen
werden zweckmäßig Raupenabzüge verwendet. Fig.3 deutet ein diesbezügliches Verfahren
an. Danach wird im Stauchungsabschnitt A innerhalb des Kabelmantels ein Hohldorn
14 angeordnet, der im Stauchungsabschnitt konisch gestaltet ist und dessen Querschnitt
in der Verarbeitungsrichtung spitz zuläuft. Durch den Hohldorn wird die zu ummantelnde
Kabelseele 15 in der Pfeilrichtung hindurchgeführt. Das nach Fig. 1 hergestellte
Schlitzrohr 12, dessen Innendurchmesser nur wenig größer als der Außendurchmesser
des Hohldornes am Eingangsende ist, wird, nachdem es durch Schweißen oder Löten
geschlossen worden ist, über den Hohldorn hinweggeführt, und zwar mittels des Raupenabzuges
16. Kurz hinter dem Stauchungsabschnitt befindet sich ein zweiter Raupenabzug 16',
der den Kabelmantel mit kleinerer Geschwindigkeit vorwärts bewegt als der Raupenabzug
16, so daß eine Stauchung der Rillen im Bereich zwischen den beiden Raupenabzügen
eintritt. Die Geschwindigkeit der Raupenabzüge kann so gewählt werden, daß die gewünschte
Vergrößerung der Wellentiefe eintritt. Die Raupenketten der Raupenabzüge bestehen
vorteilhaft aus einem abriebfesten, weichgummiartigen Werkstoff. Sie können mit
Vorsprüngen versehen werden, die in die Rillen eingreifen. Ferner können die Raupenketten
ein dem Rohr angepaßtes Querschnittsprofil erhalten. An Stelle von Raupenabzügen
können auch andere Transportvorrichtungen treten, z. B. Zahnräder, die in die Rillen
eingreifen und mit verschiedener Umfangsgeschwindigkeit rotieren. Gegebenenfalls
können sowohl vor als auch hinter dem Stauchungsabschnitt mehrere auf dem Umfang
des Kabelmantels gleichmäßig verteilte Zahnräder od. dgl. angeordnet sein.
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Die Erfindung ist auch anwendbar für Kabelmäntel, die mit schraubenlinienförmig
verlaufenden Rillen versehen sind. In diesem Fall dient als Einrichtung zur Stauchung
des Kabelmantels vorteilhaft eine in der Umfangsrichtung rotierende Vorrichtung
mit einem Innengewinde, das in die schraubenlinienförmig verlaufenden Rillen eingreift.
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Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem als Transport und Stauchvorrichtung
ein in der Umfangsrichtung rotierendes Rohr 17 mit Innengewinde dient. Das Innengewinde
ist so ausgeführt, daß vom Anfang bis zum Ende des Stauchungsabschnittes die Ganghöhe
des Gewindes abnimmt und die Gewindetiefe zunimmt, wobei der mittlere Durchmesser
des Innengewindes konstant bzw. annähernd konstant bleibt. Bei einer derartigen
Einrichtung wird zweckmäßig zwischen dem zu bildenden Kabelmantel und dem Innengewinde
der Transport und Stauchvorrichtung ein Schmiermittel eingebracht. Abweichend von
Fig. 4 ist es auch möglich, das Rohr 17 nur am Einlauf- und am Auslaufende mit einem
Innengewinde zu versehen und im mittleren Teil mit einem vergrößerten Innendurchmesser
auszuführen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch anwendbar zur Herstellung
mehrschichtiger, gewellter Kabelmäntel, z. B. zur Herstellung von Kabelmänteln aus
einem innenliegenden Aluminiumband und einem außenliegenden längsgelöteten Eisenband,
wobei beide Bänder derart gewellt sind, daß die Rillen ineinandergreifen. Die Erfindung
ist sinngemäß auch anwendbar zur Herstellung von gewellten Außenleitern für koaxiale
Hochfrequenzkabel und für Hohlleiter zur übertragung von Rohrwellen. Je nach Verwendungszweck
besteht das Band bzw. bestehen die Bänder aus Eisen, Kupfer, Aluminium oder deren
Legierungen.
Ferner können für bestimmte Verwendungszwecke auch plattierte Bänder in Frage kommen,
z. B. Eisenbänder, die ein- oder beidseitig mit Kupfer oder Aluminium plattiert
sind. In bekannter Weise können über dem Kabelmantel zusätzliche Korrosionsschutzschichten
angeordnet werden, z. B. Schichten aus Polyäthylen, aus Mischungen auf Polyvinylchloridbasis
oder aus Polyisobutylenmischungen mit Ruß- und/oder Graphitzusatz.