DE1012349B

DE1012349B - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels

Info

Publication number: DE1012349B
Application number: DEB34743A
Authority: DE
Inventors: Hermann Richard Lorch; James Alexander Mccleery
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1954-03-12
Filing date: 1955-03-03
Publication date: 1957-07-18
Also published as: NL195413A; ES220626A1; FR1120447A; BE536345A; NL89748C; US2948647A; GB757249A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines elektrischen Kabels mit einem oder mehreren Leiter drähten, welche in einem Körper aus zusammengepreßtem, hitzefestem, isolierendem Pulver eingebettet sind und das Ganze von einer dichtpassenden Metallumhüllung eingeschlossen ist. Es ist bekannt, ein solches Kabel dadurch herzustellen, daß das isolierende Pulver um den oder die Drähte herum als eine Paste aus Pulver und Wasser gepreßt, die Paste nach dem Aufpressen einer Metallumhüllung getrocknet und danach das Kabel einer Verringerung im Durchmesser und Dehnung durch Ziehen, Walzen und Schmieden unterworfen wird.

Das Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, wonach die Metallumhüllung nicht unverzüglich nach dem Aufpressen der Paste aufgebracht zu werden braucht. Dieses erfordert, daß die Paste mit einem Schutz versehen werden muß, der im wesentlichen das Entweichen von Wasserdampf aus der Paste während des Trocknens nicht verhindert.

Gemäß der Erfindung ist das neue Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit einem oder mehreren Leiterdrähten, welche in einen Körper aus zusammengepreßtem, hitzefestem, isolierendem Pulver eingebettet und von einer dichtpassenden Metallumhüllung überzogen sind, bei dem das mit Wasser versetzte pastenförmige Isolierpulver um den oder die Leiter herumgepreßt und der Pastenkörper nach dem Aufbringen einer gepreßten äußeren Metallumhüllung getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herumpressen der Paste der Pastenkörper mit einem durchlässigen Überzug bedeckt, die Metallumhüllung über den überzogenen pastenförmigen Körper mit einem kleinen Spielraum ausgepreßt wird, das umhüllte Kabel zum Trocknen des Isoliermaterials erwärmt und die Umhüllung dann zwecks Beseitigung des Spielraumes in bekannter Weise heruntergezogen wird.

Dabei wird vorzugsweise zur Herstellung des durchlässigen Überzugs ein dünnes Metallband so um den pastenförmigen Körper gewickelt, daß den Rändern des Bandes ein Durchlaß für das Entweichen des Wasserdampfes aus dem Pastenkörper verbleibt. Das dünne Metallband wird dabei in schraubenförmigen und sich gegenseitig an den Rändern überlappenden Windungen aufgebracht. Das dünne Metallband kann auch in Längsrichtung um den Pastenkörper gebogen werden.

Zur Trocknung des Isoliermaterials wird das um- 5<> hüllte Kabel auf seiner ganzen Länge gleichmäßig auf die Trocknungs temperatur der Paste erwärmt und die Troeketntetnperatur für eine zum Trocknen der Paste erforderliche Zeit aufrechterhalten. Vorzugsweise wird Verfahren zur Herstellung
eines elektrischen Kabels

Anmelder:

British Insulated Callender's Cables
Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt, Hamburg-Harburg 1, Wilstorfepr Str. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 12. März 1954

Hermann Richard Lorch, Birkdale, Southport,
Lancashire, und James Alexander McCleery, Sale,

Cheshire (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

das umhüllte Kabel vor dem Herunterziehen der Metallumhüllung gekühlt.

Die Erfindung wird weiter beispielsweise unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen erläutert, welche darstellen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt das Aufbringen des Isoliermittels und des durchlässigen. Überzugs bei der Herstellung eines Zwillingskabels,

Fig. 2 auch teilweise im Schnitt das Ausstoßen der Umhüllung auf den gemäß Fig. 1 hergestellten Kern,

Fig. 3 teilweise im Schnitt die Anordnung einer Anzahl von Spulen des umhüllten Kabels in einer Trockenkammer,

Fig. 4 teilweise im Schnitt das Verfahren des Herunterziehens der Umhüllung,

Fig. 5 in der Aufsicht eine abgeänderte Art des Aufbringens eines durchlässigen Überzugs auf die isolierten Drähte,

Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten Anordnung,

Fig. 7 einen Querschnitt, nicht maßgerecht, des Kabels, bevor die Umhüllung auf den Kern heruntergezogen wird.

Nach Fig. 7 besitzt das Kabel zwei einzelne Leiterdrähte 1 und 2, die von dem Isoliermaterial 3 vollkommen umgeben und voneinander isoliert sind. Das Isoliermaterial, welches ursprünglich etwa 18% Wasser enthielt, besteht in trockenem Zustand aus zusammengepreßtem pulverförmigem Talk und Bentonit,

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welcher das Bindemittel für den Talk darstellt. Es können auch andere Pasten verwendet werden, so beispielsweise eine Ton. mit Bentonit als Bindemittel enthaltende Paste. Über der Isolierung 3 befindet sich ein durchlässiger Überzug 4, der aus einem schraubenförmig umwickelten Aluminiumband besteht, bei dem sich die Ränder der Windungen - gegenseitig überlappen. Das Ganze ist von einer ausgepreßten Aluminiumumhüllung 5 umgeben, zwischen der und dem durchlässigen Überzug 4 ein kleiner Spielraum 6 vorhanden ist, welcher das Entweichen von Wasserdampf längs des Kabels während des Trocknens der Isolierung 3 ermöglicht.

In der ersten Stufe jder Herstellung werden die Leiter 1, 2 von zwei Rollen 7, 8 durch eine Pastenpresse 9 gezogen. Die Paste 3 wird durch die üblichen Mittel in der Presse 9 durch den seitlichen Einlaß 10 in der Richtung des Pfeils gepreßt und in einen zylindrischen Körper um die Leiter in der Preßkammer 11 übergeführt, aus welcher der isolierte Kernkörper 12 herauskommt. Die Drähte 1 und 2 werden in dem richtigen parallelen Abstand durch den Dorn 13 gehalten. An dem Preßkopf 14 ist drehbar ein Halter 15 für eine Spule 16 aus Aluminiumband angebracht. Von der Spule 16 wird das Band 4 über eine Führung 18 zum Kernkörper 12 geleitet. Der Halter 15 ■ wird durch einen geeigneten Antrieb 17 gedreht und dreht so die Führung 18 um den vorrückenden Kernkörper 12 und bringt das Band schraubenförmig mit sich überlappenden Windungen auf (Fig. 4). Der umbänderte Kern 19 wird in einer Schicht von einer Trommel 20 aufgenommen. Diese Trommel 20 wird zweckmäßigerweise durch Antriebsrollen 21 gedreht, auf welchen sie ruht, und zur gleichen Zeit veranlaßt, sich seitlich zu bewegen, um so die gleichmäßige Verteilung der aufgewickelten Schicht herbeizuführen. Die Einrichtung zur Hervorrufung der seitlichen Bewegung ist schematisch durch den mit Gewinde versehenen Schaft 22 dargestellt, welcher durch den Getriebekasten 23 gesteuert wird. Die Trommel 20 ist hinter einer Metallpresse 24 für das Aufbringen der Aluminiumumhüllung 5 angeordnet (Fig. 2). Die Presse besitzt in der üblichen Weise zwei Kolben 25, welche das Metall 26 aus zwei Behältern in eine Auspreßkammer 27 drücken, wo die Umhüllung zwischen zwei Ziehelementen 28 und 29 gebildet wird. Die Umhüllung wird mit dem kleinen Spielraum, wie schematisch in den Fig. 4 und 7 gezeigt, aufgebracht. Das umhüllte Kabel wird dann in Form einer Spule 30' von einer Haspel 31 aufgenommen, welche in belie¹-biger geeigneter Weise um eine senkrechte Spindel 32 gedreht wird.

Die Spule wird dann zu einem Trockenofen 33 gebracht, welcher schematisch im Schnitt in Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Darstellung ist eine Anzahl von Spulen 30 gezeigt, welche aufeinander in diesem Ofen aufgestapelt sind. Die Spulen 30 sind völlig in dem Ofen eingeschlossen. Die Enden 34 der Umhüllung sind offen, um das Entweichen von Wasserdampf zu ermöglichen. Heizelemente sind in der Wand des Ofens angeordnet, und es ist ein Einlaß 36 für trokkene Luft und ein Auslaß 37 für den aus den Enden der Kabel entweichenden Wasserdampf vorgesehen.

Nach dem Trocknen der Umhüllung wird das Kabel durch eine Ziehscheibe 38 (Fig. 4) gezogen. Die Ziehscheibe hat eine konische Arbeitsfläche 39, und beim Hindurchziehen durch sie wird der Durchmesser' der Umhüllung 5 verringert, um den ganzen Spielraum 6 zu beseitigen, wodurch die Umhüllung dicht auf die mit Metallband umwickelte Isolierung gelangt. Das Kabel kann durch nachfolgende Scheiben gezogen werden, um schließlich die Umhüllung zusammenzudrücken und zu verdichten, und kann später weiteßl

heruntergezogen werden, um eine Verlängerung des *

fertigen Kabels zu erhalten. ·

Die Auswahl des geeigneten Spielraums zwischen Kern und Umhüllung ist von Wichtigkeit. Wenn er zu klein ist, kann der Wasserdampf sich nicht ,.frei;? durch ihn bewegen, und eine Verstopfung wird'lli©-:"

treten mit der Möglichkeit des Berstens der UmMl-*

lung. Wenn der Spielraum übermäßig ist, kann un^f gleichmäßige Dehnung der Umhüllung und des Lea-S; ters während der Anfangsstufen des Herunterziehens' auftreten, was zur Bildung von Rissen und Spalten in der Isoliermasse führt. Der erwähnte kleine Spielraum vermeidet diese zwei Extreme. Beispielsweise soll man bei einem Kerndurchmesser von etwa lern den inneren Durchmesser der Umhüllung etwa 0,4 mm größer als den äußeren Durchmesser des Kerns machen, auf welchen sie aufgebracht wird.,:;;| ·;

In den Fig. 5 und 6 ist die Bildung des dtlriiliSi-r' gen Überzugs aus einem Aluminiumband40 gezeigt,'i welches in Längsrichtung um den Kernkörper 12 ge-;;. faltet wird, nachdem er die Presse 9 verlassen hat. Das Band 40 wird von einer Spule 41 abgezogen,¹ welche unter dem vorgerückten Kernkörper 12 ange^J| ordnet und drehbar um eine Achse 42 ist, welche sich¹--im x'echten Winkel zur Richtung der Bewegung desi Kernkörpers erstreckt. Der Kernkörper und das Band werden zusammen durch eine sich verjüngende Scheibe 43 gezogen, welche das Band in einen zylindrischen Überzug um die darunterliegende Isolierung;, überführt. An dem Saum 44 können die Ränder des Bandes aneinanderstoßen oder können sich vollständig oder nicht vollständig treffen oder können sich; leicht überlappen. Da keine Abdichtung zwischen den-. Rändern des Bandes ist, wird die Feuchtigkeit aus*·"·' der Isolierung während des Trockenvorgangs ent-;¹; weichen können. Die anderen Stufen bei der Herste!^·,; lung dieses Kabels sind die gleichen wie die bereits Ia""'. Verbindung mit den anderen Figuren beschriebenen.

Für das Erwärmen ist es wichtig, daß die Spule vollständig in dem Ofen eingeschlossen ist und das Erwärmen so ausgeführt wird, daß die Spule über ihre ganze Länge möglichst gleichmäßig erwärmt wird, um die Möglichkeit örtlicher Kondensation von Wasserdampf zu vermeiden. Die Zeit des Erwärmens und die Ofentemperatur werden so eingestellt, daß die Spulen in angemessener Zeit völlig trocknen. Zweckmäßig wird der Temperaturanstieg in dem Ofen so geregelt, daß die Entwicklungsgeschwindigkeit von Wasserdampf nicht in irgendeinem Stadium übermäßig groß wird. Ein Beispiel für ein geeignetes Verfahren ist das allmähliche Erhöhen der Temperatur auf etwa 400° und ihr Halten darauf \vährend 2 bis ■ 4 Stunden. Da bei dieser Temperatur die Spule für bequemes Hantieren zu heiß wird und auch das üblicherweise bei dem nachfolgenden Herunterziehen verwendete Schmiermittel beschädigen kann, wird sie;'■-. üblicherweise, aber nicht notwendigerweise auf Raumtemperatur abgekühlt.

Die Paste kann zwischen dem Aufbringen dec'-durchlässigen Schicht und dem Aufbringen der Metallumhüllung schon etwas trocknen., weil der über-, zogene Körper gewöhnlich in der Atmosphäre der;-Fabrik für eine merkliche Zeit zwischen diesen Stufen],;.; i,

verbleiben wird und ein beträchtlicher Teil deä *

Wassers während dieser Zeit verdampfen kann. Die schließliche und wichtigere Stufe des Trocknens ist jedoch diejenige, welche im Ofen ausgeführt wird.

Claims

Das verbesserte Verfahren hat wichtige Vorteile hinsichtlich der Erleichterung der Betriebsorganisation, da die verschiedenen bestimmten Schritte bei der Herstellung ohne irgendwelche zeitliche Wechselbeziehung stattfinden können. Wenn das Trocknen ein besonderer Schritt vor dem Umhüllen ist, ist es naturgemäß wichtig, daß die Umhüllung möglichst bald nach dem Trocknen aufgebracht wird. IO Pat ε ν ta χ s ρ r C c η ε:

1. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit einem oder mehreren Leiterdrähten, welche in einem Körper aus zusammengepreßtem, hitzefestem, isolierendem Pulver eingebettet und von einer dicht passenden Metallumhüllung überzogen sind, bei dem das mit Wasser versetzte pastenförmige Isolierpulver um den oder die Leiter herumgepreßt und der Pastenkörper nach dem Aufbringen einer gepreßten äußeren Metallumhüllung getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herumpressen der Paste (3) der Pastenkörper mit einem durchlässigen Überzug (4) bedeckt, die Metallumhüllung (5) über den überzogenen pastenförmigen Körper (12) mit einem kleinen Spielraum (6) ausgepreßt wird, das umhüllte Kabel zum Trocknen des Isoliermaterials erwärmt und die Umhüllung (5) dann zwecks Beseitigung des Spielraums in bekannter Weise heruntergezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des durchlässigen Überzugs (4) ein dünnes Metallband so um den pastenförmigen Körper gewickelt wird, daß zwischen den Rändern des Bandes ein Durchlaß für das Entweichen des Wasserdampfes aus dem Pastenkörper verbleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Metallband in schraubenförmiger Wicklung (4 in Fig. 4) mit sich überlappenden benachbarten Windungen aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne Metallband (40) in Längsrichtung um den Pastenkörper gebogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trocknung des Isoliermaterials das umhüllte Kabel auf seiner ganzen Länge gleichmäßig auf die Trocknungstemperatur der Paste erwärmt und die Trockentemperatur für eine zum Trocknen des Paste erforderliche Zeit aufrechterhalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das umhüllte Kabel vor dem Herunterziehen der Metallumhüllung gekühlt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsehe Patentschrift Nr. 839 664.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen