CH452629A - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen hitze- oder feuerfester elektrischer Leitungen - Google Patents

Description

      Verfahren    und     Einrichtung    zum Herstellen Kitze- oder feuerfester elektrischer Leitungen    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und  eine     Einrichtung    zum Herstellen ein- oder mehradriger  Kitze- oder feuerfester elektrischer Leitungen beliebiger  Länge, bei denen der bzw. die einzelnen Leiter innerhalb  eines metallischen Rohres angeordnet sind, in dem sich  ein     Dielektrikum    befindet.  



  Es sind zur Herstellung solcher Leitungen, insbe  sondere von     Leitungen    mit     einem        pulverförmigen        Di-          elektrikum,        verschiedenä        Verfahren    bekannt geworden.

    So werden beispielsweise bei einem Verfahren die Leiter  mit     Magnesiumstreifen    umwickelt und     in    das Rohr ein  gebracht, dann wird ein     Wasserdampfstrom    durch das  Rohr geleitet, so dass sich das Magnesium in     Magne-          siumoxyd    umwandelt, das. aufquillt und die noch leeren       Zwischenräume    zwischen dem Rohr und den Leitern  ausfüllt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu  sehen, dass     einmal    keine kontinuierliche Fertigung mög  lich ist und zum anderen nur bestimmte Leitungslängen  hergestellt werden können. Darüber hinaus ist eine so  gefertigte Leitung sehr biegesteif.  



  Bei einem anderen bekanntgewordenen Verfahren  werden     rohrförmige    Leiter mit einem metallischen Rohr  umgeben und der Zwischenraum zwischen Leiter und  Rohr mit einem festen keramischen     Dielektrikum    ausge  füllt. Danach wird die gesamte Anordnung durch Rund  hämmern oder Herunterziehen auf den gewünschten  Querschnitt gebracht.     Hierbei    wird das feste keramische       Dielektrikum    zertrümmert und soweit verdichtet, dass  beim Herunterziehen sich sowohl der Durchmesser des  Aussenrohres als auch die Durchmesser der rohrförmi  gen Leiter     vermindern.    Bei diesem Verfahren können  sich jedoch während des Ziehvorgangs oder dgl.

   die       rohrförmigen    Leiter in dem pulverisierten     Dielektrikum     verlagern, so dass die Isolationswiderstände zwischen  den einzelnen Leitern unerwünscht klein werden kön  nen. Darüber hinaus können wiederum nur bestimmte  Leitungslängen hergestellt werden. Schliesslich sind auch  diese Leitungen sehr biegesteif und relativ schwer.  



  Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun,  ein Verfahren zu schaffen, das ein kontinuierliches Her-    stellen Kitze- und feuerfester Leitungen in beliebiger  Länge gestattet und man darüber hinaus Leitungen er  hält, die gut flexibel sind und die über ihre gesamte  Länge einen hohen und     mindestens    nahezu konstanten  Isolationswiderstand zwischen den     einzelnen    Leitern und  den Leitern und dem Aussenmantel     besitzen    und dar  über hinaus auch leichter als die bisherigen Leitungen  sind.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge  kennzeichnet, dass zuerst auf den oder die Leiter in be  stimmten     achsialen    Abständen     Abstandshalter    aufge  bracht werden, danach um diesen bzw. diese räumlich so  festgelegten Leiter ein aus einem Metallband geformtes  Rohr gelegt wird, in das kurz vor dem Verschliessen ein       pasten-    oder pulverförmiges     Dielektrikum    gefüllt wird  und das Rohr nach dem Verschliessen gewellt wird.

   Mit  diesem     Verfahren    ist     es        nunmehr        möglich,        ein    oder  mehradrige Kitze- oder feuerfeste Leitungen in beliebiger  Länge herzustellen, die flexibel sind und die durch die       Abstandshalter    über die gesamte Leitungslänge     einen     nahezu- konstanten Isolationswiderstand besitzen. Durch  die Einfachheit des Verfahrens - bei den oben geschil  derten bekannten Verfahren musste beim Herunterzie  hen oft noch zwischengeglüht werden, damit das me  tallische Material nicht zu hart und damit     brüchig    wurde  - kann schliesslich der Durchsatz wesentlich erhöht wer  den.  



  Das für die Leitungen zu wählende     Dielektrikum     hängt nun     im        wesentlichen    von den von.     der    Leitung zu  fordernden Eigenschaften ab. So werden von     einer    feuer  festen Leitung unter anderem folgende Bedingungen ge  fordert: Die Leitung soll unbrennbar sein und. soll kurz  fristig Temperaturen bis ungefähr 1000  C aushalten  können. Demgegenüber haben hitzefeste Leitungen  Temperaturen nur bis ungefähr 300-4Ö0   C auszuhal  ten; ebenso wird die     Bedingung,    dass die Leitung un  brennbar sein soll, nicht gefordert.  



  Demgemäss benutzt man als     Dielektrikum    für feuer  feste Leitungen am zweckmässigsten die bekannten,       hochtemperaturbeständigen    Metalloxyde,     wie    beispiels-      weise     Magnesiumoxyd,        Zirkonoxyd,        Thoriumdioxyd    und  dgl., oder auch     Siliziumdioxyd    in kristalliner Form, also  Quarzsand.

   Soll die Leitung dagegen nur hitzefest sein,  so kann     vorheilhafterweise    auch ein     pastenförmiges        Di-          elektrikum    gewählt werden.     Hiebei        isst        jedoch    darauf zu  achten, dass das     Dielektrikum    einen solchen chemischen  Aufbau hat, dass es bei einer eventuellen Temperatur  überlastung und einer dadurch bedingten Zersetzung  keine elektrisch leitenden Rückstände bildet.

   Man be  nutzt daher am zweckmässigsten als     pastenförmiges          Dielektrikum    pastöse     Silikonderivate,    da diese bei einer  Zersetzung in isolierendes     Siliziumdioxyd    zerfallen.  Ebenso ist bei diesen Leitungen darauf zu achten, dass  die bei der Zersetzung freiwerdenden Gase ungehindert  aus der Leitung austreten können, da sonst die Leitung  durch den Gasdruck zerstört werden kann.

   Wenn eine  Zersetzung des pastösen     Dielektrikums    stattgefunden  hat, die Leitung also entgast ist, kann diese hitzefeste  Leitung auch als feuerfeste Leitung benutzt werden, da  sie ja nunmehr ein     pulverförmiges,        hochtemperaturbe-          lastetes        Dielektrikum    besitzt.  



  Die     Abstandshalter    können entweder aus einem ke  ramischen und gesinterten Material oder auch aus einem  keramischen Material bestehen, das nur gepresst und  nicht gebrannt ist. Im ersten Fall ist die grösste     achsiale     Ausdehnung der     Abstandshalter    so zu wählen, dass sie  ungefähr gleich dem lichten Durchmesser des gewellten  Rohres ist. Einen derartigen     Abstandshalter    wird man       zweckmässigerweise    bei Verwendung eines     pastenförmi-          gen        Dielektrikums    wählen.

   Bei     einer    eventuellen Zer  setzung des pastösen     Dielektrikums    in     ein    pulverförmi  ges besitzen nämlich die Leiter dann durch die Ab  standshalter genügend Halt und können nicht in dem  nur lose im Rohr liegenden Pulver wandern. Dieser Halt  der     Abstandshalter        isst        im    übrigen so .gross, dass auch  ganz auf ein weiteres pulverförmiges oder     pastenförmi-          ges        Dielektrikum    verzichtet werden kann.  



  Bei Verwendung eines     pulverförmigen        Dielektrikums     können     Abstandshalter    aus keramischem Material be  nutzt werden, die entweder gesintert oder nur gepresst  und nicht gebrannt sind. Der Vorteil eines Abstands  halters, der nur gepresst und nicht gebrannt ist, besteht  darin, dass dieser     Abstandshalter    beim     Wellvorgang    zu  Pulver zerquetscht wird und sich damit eine Leitung er  gibt, die ein homogenes     Dielektrikum    besitzt und sehr  flexibel ist.

   Im Gegensatz dazu ist eine Leitung mit  festen     Abstandshaltern    weniger gut flexibel, liegt aber  immer noch über dem     Durchschnitt    der     Flexibilität    der  bekannten Leitungen. Damit ein Zerquetschen der Ab  standshalter während des     Wellvorganges    möglich ist,  sollte der     Abstandshalter    in seiner grössten radialen  Ausdehnung nahezu gleich dem lichten Durchmesser des  ungewellten     Rohres    gemacht werden.

       Damit        verschlech-          tert    sich jedoch das     Einfüllen    des     pulverförmigen        Di-          edektrikums,    so dass     diese        Abgtandshalter    entweder :eine  von der Kreisform abweichende Gestalt, also beispiels  weise eine     dreieckförmige    Gestalt, besitzen sollten, oder  dass im radialen Querschnitt achsparallele Bohrungen  vorhanden sind, so dass das pulverförmige     Dielektrikum     durch diese Aussparungen oder Bohrungen     hindurchrie-          seln    kann.

   In gleicher Weise ist auch eine Vereinigung  von Aussparungen und Bohrungen möglich. Die     achsiale     Länge der     Abstandshalter    ist relativ unkritisch, jedoch  empfiehlt es sich, die Länge ungefähr gleich dem Dop  pelten bis Dreifachen der Entfernung zweier benach  barter Wellentäler oder -berge des     Wellrohres    zu wählen.

    Dadurch erhält man einmal für die     Abstandshalter    eine    breite Auflagefläche, die insbesondere bei der     Verwen-          dung    von     Abstandshaltern    aus     ,gepresstem,    und unge  branntem     keramischem        Material    zur     Druckaufnahme     notwendig ist, zum anderen ist bei dieser     Abstandshal-          terlänge    eine gute     Flexibilität    der Leitung gewährleistet.  



  Der Abstand der einzelnen     Abstandshalter    sollte  nicht zu gross gewählt werden, da sonst die durch die       Abstandshalter    gebildeten Kammern ein zu grosses Fas  sungsvermögen besitzen und also bei der Montage zu  grosse Mengen an pulverförmigem     Dielektrikum    aus  dem Rohr     herausrieseln    können. Ein zu kleiner Abstand  zieht allerdings eine Verschlechterung der Flexibilität  nach sich, so dass am     vorteilhaftesten    der Zwischen  raum zwischen zwei     Abstandshaltern    ungefähr gleich der  Länge der     Abstandshalter    genommen wird.

   Darüber  hinaus kann man, um ein     Nachrieseln    des pulverförmi  gen     Dielektrikums    aus den benachbarten Kammern zu  verhindern, dem pulverförmigen     Dielektrikum    einen die       Kosistenz    des Pulvers erhöhenden Zusatz beigeben. Vor  zugsweise verwendet man hierzu     Silikonöl,    das bei hohen  Temperaturen nur wenig gast.  



  Für das die Leiter umschliessende metallische Rohr  benutzt man     vorteilhafterweise    ein temperaturbeständi  ges Metall, wie z. B.     zunderfreien    oder legierten Stahl  oder eloxiertes Aluminium. Auch Kupfer kann verwen  det werden, insbesondere bei hitzebeständigen Leitun  gen. Das metallische Rohr kann schliesslich noch gegen  Korrosion und dgl. mit einer Schicht aus Glasfasern,  Asbest oder aus einem Kreide- oder     Kaolingemisch    ge  schützt werden.

   Die Einrichtung zur Ausführung des     er-          findungsgemässen    Verfahrens ist     gekennzeichnet        durch          folgendle        Einzelelemente:

       L eine das Metallband zum Rohr     verformende        Ver-          formstufe,     2. eine das     Schlitzrohr    mit     Dielektrikum        füllende    Füll  stufe,  3. eine das     Schlitzrohr        verschliessende    Vorrichtung,  4.     einen    Abzug,  5. eine     Welleinmichtung,     die hintereinander     angeordnet    sind.  



  Das mit dem     Dielektrikum    gefüllte Schlitzrohr kann  z. B. durch eine     Schweisseinrichtung    verschlossen wer  den und der. Abzug kann ein     Spannbackenabzug    sein.  



  Bei Verwendung von pulverförmigem     Dielektrikum     ordnet man die gesamte Anordnung     zweckmässigerweise     unter einem Winkel zur Horizontalen an. Durch diese  Lage ist gewährleistet, dass das pulverförmige     Dielektri-          kum    beim Herstellungsprozess gut in das Rohr rieselt  und sich im Rohr selbst gut aufschütteln lässt.  



  Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein Aus  führungsbeispiel der nach dem erfindungsgemässen Ver  fahren hergestellten Leitung beschrieben.  



       Fig.    1 zeigt einen Längsschnitt, und       Fig.    2 zeigt einen Querschnitt.  



  Im gewellten Rohr 1 befinden sich die     einzelnen     Leiter 2. Die Leiter 2 sind durch     Abstandshalter    3, hier  z. B. aus einem keramischen und gesinterten Material, in  ihrer räumlichen Lage fixiert. In den Zwischenräumen  befindet sich das pulverförmige     Dielektrikum    4. Im Ab  standshalter 3 befinden sich Bohrungen 5, in denen die  Leiter 2 liegen.

   Die     längsachsialen        Schlitze    6 dienen  dazu, einen Zugang für die Leiter zu den Bohrungen 5  zu     erhalten.    Anstatt     des        pulverförmigen        Dielektrikums     kann auch ein     pastenförmiges    verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Herstellen ein- oder mehradriger hitze- oder feuerfester elektrischer Leitungen beliebiger Länge, bei denen der bzw. die einzelnen Leiter inner halb eines metallischen Rohres angeordnet sind, in dem sich ein Dielektrikum befindet, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst auf den oder die Leiter in bestimmten achsi- alen Abständen Abstandshalter aufgebracht werden, da nach um diesen bzw.

   diese räumlich so festgelegten Lei ter ein aus einem Metallband geformtes Rohr gelegt wird, in das kurz vor dem Verschliessen ein posten- oder pulverförmiges Dielektrikum gefüllt wird und das Rohr nach dem Verschliessen gewellt wird.

   1I. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens ge- mäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch folgende Einzelelemente:

   1. eine das Metallband zum Rohr verformende Ver- formatufe, 2. eine das Schlitzrohr mit Dielektrikum füllende Füll stufe, 3. eine das Schlitzrohr verschliessende Vorrichtung, 4. einen Abzug, 5.

   leine Welleibxichtung, die hintereinander angeordnet sind. III. Leitung hergestellt nach dem Verfahren gemäss dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein gewelltes Rohr (1) besitzt, in dem ein oder mehrere durch Abstandshalter (3) in ihrer räumlichen Lage fi xierte Leiter (2) angeordnet sind und sich zwischen den einzelnen Abstandshaltern (3) ein posten- oder pulver- förmiges Dielektrikum (4)

   befindet. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass als pulverförmiges Dielektrikum ein Metalloxyd, z. B. Magnesiumoxyd, verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass als pulverförmiges Dielektrikum Quarzsand verwendet wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch<B>1</B> und den Unter- ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem pulverförmigen Dielektrikum ein die Konsistenz des Pulvers verbessernder Zusatz, z. B. Silikonöl, zugegeben wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass als pastenförmiges Dielektrikum ein "3kondexivat, z. B. Silikonkautschuk, verwendet wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus keramischem Material gesinterte Abstandshalter aufge bracht werden, deren grösste radiale Ausdehnung unge fähr gleich dem lichten Innendurchmesser des gewellten Rohres ist. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Un teransprüchen 1 bis 4, .dadurch gekennzeichnet, dass aus einem keramischen Material gepresste und ungebrannte Abstandshalter aufgebracht werden, deren radialer Querschnitt eine von der Kreisform abweichende Ge stalt und/oder achsparallele Bohrungen besitzt, und de ren grösste radiale Ausdehnung ungefähr gleich dem lichten Durchmesser des ungewellten Rohres ist. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als achsiale Länge der Abstandshalter ungefähr das Dop pelte bis Dreifache der Entfernung zweier benachbarter Wellentäler oder berge ,des Wellrohres gewählt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unter ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter mit einem achsialen Zwischenraum, der ungefähr gleich der Länge der Abstandshalter ist, auf gebracht werden. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Un teransprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für das metallische Rohr ein temperaturbeständiges Metall, z. B. ein zunderfreier Stahl verwendet wird. 10. Einrichtung nach Patentanspruch 1I, für die Her stellung von Leitungen mit einem pulverförmigen Di- elekt rikum, dadurch gekennzeichnet, dass sie in,

   einem spitzen Winkel zur horizontalen Ebene, angeordnet sind.