DE10149005B4

DE10149005B4 - Elektrisches Kabel sowie Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung eines Metallüberzuges auf einen strangförmigen Gegenstand, insbesondere ein elektrisches Kabel

Info

Publication number: DE10149005B4
Application number: DE10149005A
Authority: DE
Inventors: Otto Schrage
Original assignee: Schrage Otto Dipl-Ing
Current assignee: Schrage Otto Dipl-Ing
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: DE10149005A1

Abstract

Verfahren zur Aufbringung eines Metallüberzugs auf einen strangförmigen Gegenstand (31), insbesondere ein elektrisches Kabel (10), wobei der Metallüberzug mindestens teilweise durch Beschichten auf den strangförmigen Gegenstand (31) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung ein flüssiges Metall enthaltendes Metallbad (17) verwendet wird, durch das der zu beschichtende strangförmige Gegenstand (31) im Wesentlichen senkrecht in aufsteigender Richtung geführt wird, mindestens durch die Höhe des Metallbades (17) die Dicke der Beschichtung des strangförmigen Gegenstands (31) bestimmt wird, und nach dem Verlassen des Metallbades (17) der strangförmige Gegenstand (31) ebenfalls in einer im Wesentlichen senkrechten ansteigenden Richtung durch eine dem Metallbad (17) nachgeordnete Kühlstrecke geführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbringung eines Metallüberzuges auf einen strangförmigen Gegenstand, insbesondere eine Umhüllung eines elektrischen Kabels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Aufbringung eines Metallüberzuges auf einen strangförmigen Gegenstand, insbesondere eine Umhüllung eines elektrischen Kabels, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.
Ein Zugriff auf elektrische Leitungen, und zwar insbesondere auf Daten, die mit den elektrischen Leitungen transportiert werden, ist sowohl direkt über das Leitungsnetz als auch indirekt möglich. Der indirekte Zugriff auf insbesondere Daten, die über das Leitungsnetz transportiert werden, kann ohne eine direkte Leitungsverbindung erfolgen über eine elektromagnetische Strahlung, welche die Leitungen umgibt. Dazu werden die Daten, die im elektromagnetischen Feld um die Leitungen enthalten sind, ausgewertet. Darüber hinaus kann auch von außen eine indirekte Beeinflussung der Daten im Leitungsnetz erfolgen, indem insbesondere eine Störung durch fremde elektromagnetische Felder erfolgt.
Um elektrische Leitungen, und zwar insbesondere Datenleitungen, vor indirekten Beeinflussungen wie das Abgreifen und Stören von Daten zu schützen, ist es bekannt, die Leitung mit einer Abschirmung zu versehen. Dieses geschieht in der Regel durch zusätzliche metallische Hüllen, die recht aufwändig sind.
Weiterhin werden strangförmige Gegenständen, beispielsweise Kunststoffstränge, durch das Aufbringen eines Metallüberzuges leitfähig gemacht, wodurch sie antistatische Eigenschaften erhalten. Weiterhin werden strangförmige Gegenstände durch einen äußeren Metallüberzug optisch aufgewertet und deren mechanische Eigenschaften verbessert.

Die Herstellung solcher strangförmiger Gegenstände, insbesondere elektrischer Kabel, ist bisher sehr aufwändig. Aus der DE 195 24 526 A1 ist die Herstellung eines Koaxialkabels bekannt, das in einem ersten Bad mit einem Überzug aus einem elektrisch leitfähigen Lack versehen wird, wobei in einem zweiten Bad durch Elektroabscheidung die Lackschicht mit einer zusätzlichen dünnen Metallschicht versehen wird. Die aus dieser Schrift bekannte Vorgehensweise ist nur für ein Koaxialkabel geeignet und lässt vor allem nicht die Bildung dickerer Metallüberzüge zu, wie sie bei elektrischen Kabeln für eine wirksame Abschirmung erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur einfachen Aufbringung eines Metallüberzugs auf ein elektrisches Kabel sowie andere strangförmige Gegenstände zu schaffen.

Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Demnach wird zur Beschichtung ein Metallbad verwendet. Unter "Metall" ist in diesem Zusammenhang jeder metallische Werkstoff oder jede Legierung zu verstehen, einschließlich von Nichtedelmetallen und auch Edelmetallen. Hierbei wird der strangförmige Gegenstand im wesentlichen senkrecht und in ansteigender Richtung durch das Metallbad geführt. Dabei wird durch die Höhe des Metallbades die Schichtdicke der Beschichtung des strangförmigen Gegenstandes variiert.

Nach dem Verlassen des Metallbades wird der strangförmige Gegenstand durch eine Kühlstrecke geführt und dort abgekühlt. Mit den genannten Maßnahmen erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache und gleichmäßige Beschichtung mit einer exakten Schichtdicke.

Nach einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung wird auf den strangförmigen Gegenstand zunächst eine Metallschicht aufgespritzt und anschließend die Beschichtung aufgebracht. Durch diesen Verfahrensschritt lässt sich die Haftung der Beschichtung auf der Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes verbessern.

Eine Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe weist die Merkmale des Patentanspruchs 3 auf. Demnach weist die Vorrichtung unter anderem ein Metallbad auf, welches derart ausgebildet ist, dass der strangförmige Gegenstand durch dieses hindurchführbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass der strangförmige Gegenstand beim Durchführen durch das Metallbad flüssiges Metall aus dem Metallbad mitnimmt, welches sich auf der Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes anlagert, erstarrt und so die Beschichtung des strangförmigen Gegenstandes bildet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung eine oberhalb des Metallbades angeordnete Kühlstrecke auf, die mindestens zwei Öffnungen aufweist, wobei der beschichtete, strangförmige Gegenstand durch die Öffnungen durchführbar ist. Darüber hinaus ist die Kühlstrecke doppelwandig zur Hindurchleitung eines Kühlmediums ausgebildet.

Durch die doppelwandig ausgebildete Kühlstrecke ist eine indirekte Kühlung, beispielsweise durch Luft oder durch Wasser als Kühlmedium, der auf den strangförmigen Gegenstand aufgebrachten Metallbeschichtung möglich, ohne diese in direkten Kontakt mit dem Kühlmedium treten zulassen. Alternativ ist aber auch eine direkte Kühlung mit Luft möglich, indem zum Beispiel eine den strangförmigen Gegenstand allseitig umschließende Innenwand der Kühlstrecke perforiert ausgebildet ist. Durch die Perforation erfolgt eine Vergleichmäßigung des Luftstroms. Durch andere Öffnungen in der Kühlstrecke, die vorzugsweise einen größeren Durchmesser als der strangförmige Gegenstand aufweisen, entweicht die erwärmte Luft.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung dargestellt.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1: Einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kabels,
2: einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des elektrisahen Kabels,
3: eine Seitenansicht einer Vorrichtung,
4: eine vergrößerte Einzelheit IV der Vorrichtung nach 3, und
5: eine vergrößerte Einzelheit V der Vorrichtung der 4.
Die 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kabels 10, bei dem es sich vorzugsweise um eine Datenleitung handelt. Das Kabel 10 verfügt über drei Leiter 11 aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Kupfer oder Aluminium. Altemativ kann aber auch mindestens ein Leiter 11 als optischer Leiter, beispielsweise als Glasfaser ausgebildet sein. Jeder der drei Leiter 11 ist mit einer Isolierung 12 aus nichtleitendem Material, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, umgeben. Durch die Isolierung 12 werden die Leiter 11 untereinander elektrisch isoliert, sodass Kurzschlüsse vermieden werden. Die Leiter 11 sind von einer gemeinsamen, zylindrischen äußeren Umhüllung 13 umgeben, die ebenfalls aus einem nichtleitenden Material besteht, bei dem es sich vorzugsweise auch um einen thermoplastischen Kunststoff handeln kann. Altemativ kann die zylindrische äußere Umhüllung 13 auch dergestalt ausgebildet sein, dass die Leiter 11 vollständig in die Umhüllung 13 eingebettet sind, ohne dass Hohlräume entstehen. Die Erfindung eignet sich aber auch für andere Kabel mit beliebigem Aufbau, ist also nicht auf das gezeigte Kabel 10 beschränkt.
Das Kabel 10 der 1 ist mit einer Abschirmung 14 versehen, die die Umhüllung 13 von außen vollständig umgibt. Die Abschirmung 14 ist im Ausführungsbeispiel der 1 durch eine Metallschicht 15 und eine Metallbeschichtung 16 gebildet. Die Metallschicht 15 wird vorzugsweise auf die zylindrische äußere Umhüllung 13 des elektrischen Kabels 10 durch Aufspritzen aufgebracht. Auf die Metallschicht 15 ist die Metallbeschichtung 16 durch Beschichten aufgebracht. Die Metallschicht 15 und die Metallbeschichtung 16 sind mechanisch fest mit der zylindrischen äußeren Umhüllung 13 des elektrischen Kabels 10 verbunden. Die Metallschicht 15 ist vorzugsweise dünner als die Metallbeschichtung 16.
Das Aufspritzen der Metallschicht 15 geschieht beispielsweise derart, dass feine metallische Partikel, beispielsweise Aluminiumpartikel, mit Luft vermischt und somit in Form eines Aerosols von außen auf die Umhüllung 13 aufgedüst werden. Durch das Aufspritzen der Metallschicht 15 auf die äußere Umhüllung 13 des elektrischen Kabels 10 wird die mechanische Haftung der Metallbeschichtung 16 verbessert.
Auf die Metallschicht 15 wird sodann die Metallbeschichtung 16 durch Beschichten aufgebracht. Die Aufbringung der Metallbeschichtung 16 geschieht in bevorzugter Weise in einem fortlaufenden Prozess, beispielsweise dergestalt, dass das elektrische Kabel 10 durch ein mit flüssigem Metall gefülltes Metallbad geführt wird. Auf Grund des Umstandes, dass sowohl die Metallschicht 15 als auch die Metallbeschichtung 16 vollflächig und kontinuierlich auf der äußeren Umhüllung 13 des elektrischen Kabels 10 aufgebracht sind, ergibt sich eine sehr gute Abschirmung des Kabels 10 gegen äußere elektromagnetische Störeinflüsse, beispielsweise in Form von elektromagnetischen Störfeldern. Gleichzeitig wird ein unberechtigtes Abhören des elektrischen Kabels 10 durch Unbefugte wirkungsvoll unterbunden, zumindest aber erheblich erschwert.
Die Metallschicht 15 und die Metallbeschichtung 16 sind vorzugsweise vollständig aus Metallen wie vorzugsweise reines Zinn, gegebenenfalls aber auch beispielsweise Kupfer, Aluminium, Zink oder dergleichen gebildet. Weiterhin ist es möglich, die Metallschicht 15 und die Metallbeschichtung 16 aus einer Legierung aus mindestens einem der genannten oder anderer Metalle zu bilden.
Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Kabels 10. In der 2 sind im Verhältnis zu der 1 gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Das gezeigte Ausführungsbeispiel des elektrischen Kabels 10, bei der es sich ebenfalls vorzugsweise um eine Datenleitung handelt, verfügt wie beim ersten Ausführungsbeispiel nach 1 ebenfalls über drei Leiter 11, die wiederum jeweils über eine Isolierung 12 gegeneinander elektrisch isoliert sind. Alternativ kann mindestens ein elektrischer Leiter 11 durch einen optischen Leiter, beispielsweise durch eine Glasfaser ersetzt werden. Die drei Leiter 11 sind wiederum von einer gemeinsamen Umhüllung 13 umgeben, die beispielsweise aus thermoplastischen Kunststoff gebildet sein kann. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Kabels 10 weist diese Ausführungsform jedoch nur die Metallbeschichtung 16 auf, die aufgespritzte Metallschicht 15 fehlt. Die Metallbeschichtung 16 kann hier dicker ausgebildet sein, beispielsweise um die Dicke der fehlenden Metallschicht 15.
Die 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Aufbringung eines Metallüberzuges auf ein elektrisches Kabel oder einen beliebigen strangförmigen Gegenstand.
Die Vorrichtung weist im Wesentlichen ein Metallbad 17, eine Kühlstrecke 18, eine Heizvorrichtung 19, Umlenkrollen 20, 21 sowie ein Standgestell 22 auf. Das Standgestell 22 ist aus vorzugsweise vier Standbeinen 23 und einer hiermit verbundenen waagerecht angeordneten Platte 24 gebildet. Das Standgestell 22 ruht mit den Standbeinen 23 auf dem Untergrund 25.
Auf der Platte 24 sind die Heizvorrichtung 19, das Metallbad 17 sowie die Kühlstrecke 18 angeordnet. Unterhalb der Platte 24 sind Haltestreben 26, 27 angeordnet. An den miteinander verbunden Enden der Haltestreben 26, 27 ist die erste Umlenkrolle 20 drehbar gelagert. Weiterhin sind auf der Platte 24 vorzugsweise mindestens zwei weitere Haltestreben 28, 29 angeordnet, die über eine waagerechte Strebe 30 trapezförmig miteinander verbunden sind. Vorzugsweise mittig auf der Strebe 30 ist die zweite Umlenkrolle 21 drehbar gelagert. Alternative Ausführungsformen zum gezeigten Ausführungsbeispiel der Lagerung der Umlenkrollen 20, 21 sind denkbar.
Die Umlenkrollen 20, 21 dienen zur Führung des strangförmigen Gegenstandes 31 durch die Vorrichtung. Der strangförmige Gegenstand 31 kann beispielsweise als elektrisches Kabel nach Maßgabe des in den 1 und 2 dargestellten ersten und zweiten Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung ausgebildet sein. Es kann sich jedoch auch um beliebige andere strangförmige Gegenstände, beispielsweise um Strangprofile handeln. Diese Strangprofile können mit der Vorrichtung mit einem Metallüberzug beschichtet werden, um beispielsweise elektrostatische Aufladungen bei Strangprofilen aus thermoplastischen Kunststoff zu vermeiden und/oder den ästhetischen Eindruck von anderen Strangprofilen aus Kunststoff zu verbessern. Denkbar ist auch eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Strangprofile durch den Metallüberzug. Durch die Vorrichtung können Strangprofile mit einer beliebigen, auch mit einer von der Kreisgeometrie abweichenden Querschnittsfläche, geführt werden. Ferner ist die Vorrichtung nicht auf die Beschichtung von Strangprofilen, die im Wesentlichen aus thermoplastischem Material gebildet sind, beschränkt.
Der strangförmige Gegenstand 31 wird vorzugsweise senkrecht durch die Vorrichtung, insbesondere durch das Metallbad 17 und die darüber angeordnete, nachgeschaltete Kühlstrecke 18 geführt. Hierbei wird der strangförmige Gegenstand 31 vorzugsweise in aufsteigender Richtung zunächst durch das Metallbad 17 und anschließend durch die Kühlstrecke 18 geführt. Um eine derartige Führung des strangförmigen Gegenstandes 31 zu erreichen, bilden senkrechte, gegenüberliegende Tangenten der jeweils in die Umlenkrollen 20, 21 vorzugsweise zur Verbesserung der Führung des strangförmigen Gegenstandes 31 in die Umlenkrollen 20, 21 eingelassenen umlaufende Nuten, eine gedachte gerade Verbindungslinie, entlang derer der strangförmige Gegenstand 31 geführt ist. Der strangförmige Gegenstand 31 wird zur Aufbringung des Metallüberzuges vorzugsweise kontinuierlich und mit konstanter Geschwindigkeit durch die Vorrichtung geführt, beispielsweise von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgespult und nach dem Durchlaufen der Vorrichtung wiederum auf eine ebenfalls nicht in der Figur dargestellte Vorratsrolle aufgespult.
Die 4 zeigt eine Einzelheit der Vorrichtung nach 3 im Querschnitt. Das Metallbad 17 weist im Wesentlichen einen Behälter 32 auf. Oberhalb des Behälters 32 ist die Kühlstrecke 18 und unterhalb des Behälters 32 die Heizvorrichtung 19 zur Beheizung des Behälters 32 angeordnet. Der Behälter 32 mit der darüber angeordneten Kühlstrekke 18 sowie die Heizvorrichtung 19 sind auf der Platte 24 angeordnet.
Der Behälter 32 weist zunächst einen Vorratsbehälter 33 und einen Beschichtungsbehälter 34 auf, die beide mit flüssigem Metall 36, insbesondere Zinn, oder beispielsweise Kupfer, Aluminium, Zink oder einer Legierung aus mindestens einem dieser oder anderer Metalle gefüllt sind. Der Vorratsbehälter 33 und der Beschichtungsbehälter 34 des Behälters 32 sind durch eine Wand 35 voneinander getrennt. Der Vorratsbehälter 33 ist mit einem flüssigem Metall 36, vorzugsweise bis zu einem Pegel 37, gefüllt. Der Beschichtungsbehälter 34 ist ebenfalls mit dem flüssigen Metall 36, vorzugsweise bis zu einem Pegel 38, gefüllt. Der Vorratsbehälter 33 und der Beschichtungsbehälter 34 sind durch eine vorzugsweise kegelförmig ausgebildete Bohrung 39 miteinander verbunden, sodass flüssiges Metall 36 vom Vorratsbehälter 33 in den Beschichtungsbehälter 34 fließen kann. Die Regulierung der Zuflussmenge erfolgt beispielsweise durch eine an ihrem Ende kegelförmig ausgebildete Stellschraube 40, die mit der korrespondierenden kegelförmigen Bohrung 39 in der Wand 35 dergestalt zusammenwirkt, dass in Abhängigkeit von der Drehung der Stellschraube 40 der wirksame Durchflussquerschnitt der Bohrung 39 variiert wird. Der Pegel 37 im Vorratsbehälter 33 ist vorzugsweise höher als der Pegel 38 im Beschichtungsbehälter 34, sodass ein steter Strom flüssigen Metalls 36 vom Vorratsbehälter 33 in den Beschichtungsbehälter 34 fließt, um den hier auftretenden Verbrauch an flüssigem Metall 36 durch die Aufbringung des Metallüberzuges auf den strangförmigen Gegenstand 31 auszugleichen.
Im Bereich des Bodens des Beschichtungsbehälters 34 ist zunächst eine vorzugsweise zylindrische Bohrung 41 angeordnet, durch die der strangförmige Gegenstand 31 geführt ist. Die Bohrung 41 weist einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des noch unbeschichteten strangförmigen Gegenstandes 31 auf. Konzentrisch zum Mittelpunkt der Bohrung 41 ist eine Platte 42 angeordnet, die eine kegelstumpfförmige, nach oben gerichtete, Ausprägung 43 aufweist. Die Platte 42 deckt die Querschnittsfläche der Bohrung 41 teilweise ab und ist vorzugsweise durch Schrauben mit dem Boden des Beschichtungsbehälters 34 lösbar verbunden. Vorzugsweise im Bereich des Mittelpunktes der Ausprägung 43 ist eine weitere Öffnung 44 angeordnet, die vorzugsweise ebenfalls in Form einer zylindrischen Bohrung ausgebildet ist. Die Öffnung 44 kann alternativ auch anders ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Düse. Die Öffnung 44 kann alternativ eine von der Kreisform abweichende Querschnittsfläche aufweisen, um beispielsweise strangförmige Gegenstände 31 mit nicht kreisförmigem Querschnitt zu beschichten. Durch die Öffnung 44 wird der strangförmige Gegenstand 31 von unten in den Beschichtungsbehälter 34, der das flüssige Metall 36 enthält, geführt. Vorzugsweise weist die Öffnung 44 ein geringes Übermaß auf. Das Übermaß der Öffnung 44 ist derart ausgebildet, dass die Öffnung 44 den strangförmigen Gegenstand 31 eng umschließt, diesen aber nicht berührt, sodass zwischen der Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes 31 und der Öffnung 44 zwar ein Zwischenraum verbleibt, durch den aber kein flüssiges Metall 36 aus dem Beschichtungsbehälter 34 durch die Öffnung 44 in Richtung des von unten zugeführten strangförmigen Gegenstandes 31 nach außen tritt. Unterhalb der Öffnung 44 weist die Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes 31 noch keine Metallbeschichtung 45 auf. Oberhalb der Öffnung 44 wird die Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes 31 sukzessive mit der Metallbeschichtung 45 versehen. Durch das Hindurchziehen des strangförmigen Gegenstandes 31 durch den mit flüssigem Metall 36 gefüllten Beschichtungsbehälter 34 wird fortlaufend flüssiges Metall 36 von der Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes 31 mitgenommen, welches sich auf der Oberfläche des strangförmigen Gegentandes 31 abgelagert und die Metallbeschichtung 45 bildet. Hierdurch entsteht auf der Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes 31 eine vollflächig geschlossene und gleichmäßige Metallbeschichtung 45.
Die Dicke der auf die Oberfläche des strangförmigen Gegenstandes 31 aufgebrachten Metallbeschichtung 45 hängt von einer Vielzahl physikalischer Parameter ab. In diesem Zusammenhang ist zunächst die Geschwindigkeit zu nennen, mit der der strangförmige Gegenstand 31 durch die Öffnung 44 gezogen wird. Je höher diese Geschwindigkeit gewählt wird, desto geringer wird die Dicke der Metallbeschichtung 45 und umgekehrt. Weiterhin lässt sich die Dicke der Metallbeschichtung 45 durch die Viskosität des flüssigen Metalls 36, die wiederum von dessen Temperatur abhängig ist, einstellen. Wird die Temperatur des flüssigen Metalls 36 durch die Heizvorrichtung 19 erhöht, so nimmt dessen Viskosität und damit die Dicke der Metallbeschichtung 45 auf dem strangförmigen Gegenstand 31 ab und umgekehrt. Um die Temperatur des flüssigen Metalls 36 im Behälter 32 zu regeln und insbesondere konstant zu halten, weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Regler, insbesondere einen Thermostaten 46 auf. Schließlich lässt sich die Dicke der Metallbeschichtung 45 auch durch die Höhe des Pegels 38 im Beschichtungsbehälter 34 variieren. Um den Pegel 38 im Beschichtungsbehälter 34 besser kontrollieren und konstant halten zu können, ist an einer Wand des Beschichtungsbehälter 34 eine Skala 47 angeordnet. Je niedriger der Pegel 38 eingestellt wird, desto kürzer ist die Strecke, die der strangförmige Gegenstand 31 innerhalb des flüssigen Metalls 36 zurückgelegt, sodass die Dicke der Metallbeschichtung 45 bei sinkendem Pegel 38 ebenfalls abnimmt und umgekehrt. Die Höhe des Pegels 38 ist wiederum über die Stellschraube 40 einstellbar, mittels der der wirksame Durchflussquerschnitt der Bohrung 39 variierbar ist. Wird die Stellschraube 40 derart gedreht, dass sich die wirksame Querschnittsfläche der Bohrung 39 vergrößert, fließt mehr flüssiges Metall 36 vom Vorratsbehälter 33 in den Beschichtungsbehälter 34. Hierdurch kann, gegebenenfalls mit anderen Parametern, die Dicke der auf den strangförmigen Gegenstand 31 aufgebrachten Metallbeschichtung 45 erhöht oder verringert werden. Andere Parameter bzw. physikalische Einflussgrößen zur Beeinflussung der Dicke der Metallbeschichtung 45 des strangförmigen Gegenstandes 31 können beispielsweise sein die geometrische Form der Öffnung 44, insbesondere deren Übermaß in Relation zum Durchmesser eines zum Beispiel einen kreisrunden Querschnitt aufweisenden, strangförmigen Gegenstandes 31, die Schmelztemperatur des Metalls 36 im Vorratsbehälter 33 und/oder im Beschichtungsbehälter 34 sowie die Geschwindigkeit mit der der strangförmige Gegenstand 31 in senkrechter Richtung durch den Beschichtungsbehälter 34 gezogen wird.
Nachdem der strangförmige Gegenstand 31 das Metallbad 17 in Gestalt des flüssigen Metalls 36 im Beschichtungsbehälter 34 durchlaufen hat, wird dieser einer Kühlstrecke 18 zugeführt. Die Kühlstrecke 18 dient primär dazu, die noch sehr warme und daher zumindest noch teilweise fließfähige Metallbeschichtung 45 auf dem strangförmigen Gegenstand 31 nach dem Verlassen des Metallbades 17 abzukühlen und damit deren Verlaufen zu verhindern. Hierdurch wird eine gleichmäßige Dicke und hohe Oberflächengüte der Metallbeschichtung 45 gewährleistet. Daneben hat die Kühlstrecke 18 die Funktion, eine übermäßige Erwärmung des strangförmigen Gegenstandes 31 zu vermeiden, was bei strangförmigen Gegenständen 31 aus thermoplastischen Kunststoffen von Bedeutung ist. Die in der Metallbeschichtung 45 gebundene Energie wird nach außen abgeführt, bevor sie in das Innere des strangförmigen Gegenstandes 31 gelangen kann.
Die Kühlstrecke 18 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel vorzugsweise zwei mit geringem Abstand und koaxial ineinander angeordnete Hohlzylinder 48, 49, zur Bildung eines dazwischen angeordneten, ringförmigen, zylindrischen Hohlraums 50 auf. Der Hohlraum 50 dient zur Aufnahme eines Kühlmediums 51, welches über einen Schlauch 52 von außen zugeführt und durch einen nicht gezeigten Schlauch wieder abgeführt wird. Die Kühlstrecke 18 wird nach oben und nach unten zum Beschichtungsbehälter 34 hin durch zwei Deckelflächen 53, 54 abgeschlossen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel kreisrund ausgebildet sind. In den Deckelflächen 53, 54 sind vorzugsweise mittig zwei Öffnungen 55, 56 zur Durchführung des strangförmigen Gegenstandes 31 durch die Kühlstrecke 18 angeordnet. Die Öffnungen 55 und 56 sind vorzugsweise als zylindrische Bohrungen ausgebildet, können aber auch eine andere, alternative geometrische Gestaltung aufweisen, insbesondere an andere Querschnitte des strangförmigen Gegenstandes 31 angepasst sein. Die Längsachsen der Öffnungen 55, 56 fallen bevorzugt mit Längsachsen der Öffnung 44 und der Bohrung 41 sowie einer Längsachse des strangförmigen Gegenstandes 31 zusammen. Der strangförmige Gegenstand 31 wird ausgehend von der unteren Öffnung 55 in aufsteigender Richtung und senkrecht durch die Kühlstrecke 18 zur oberen Öffnung 56 geführt, wo der strangförmige Gegenstand 31 wiederum aus der Kühlstrecke 18 durch die Öffnung 56 heraustritt und weiter bis zur oberen Umlenkrolle 21 geführt wird. Die Öffnungen 55, 56 weisen in Relation zum Durchmesser des strangförmigen Gegenstandes 31 mit der Metallbeschichtung 45 ebenfalls ein Übermaß auf, um eine Berührung mit der Metallbeschichtung 45 zu vermeiden. Wird Luft als Kühlmedium 51 eingesetzt, so kann der innere Hohlzylinder 48 eine Perforation zur Ableitung der Luft aufweisen. Durch die Perforation erfolgt eine direkte Kühlung des beschichteten strangförmigen Gegenstandes 31, wobei der Luftstrom gleichzeitig vergleichmäßigt wird. Die Luft tritt durch die Öffnungen 55, 56, die vorzugsweise einen größeren Durchmesser als der strangförmige Gegenstand 31 aufweisen, in die Umgebung.
Die 5 zeigt eine vergrößerte Einzelheit der Vorrichtung nach 4. Der strangförmige Gegenstand 31 wird zum Aufbringen der Metallbeschichtung 45 von unten in Richtung der Pfeile 57 durch die Öffnung 44, die bei strangförmigen Gegenständen 31 mit kreisförmigem Querschnitt ebenfalls vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist, in das Metallbad 17 geführt. Die Öffnung 44 weist für strangförmige Gegenstände 31, die keinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, vorzugsweise einen korrespondierenden Querschnitt auf. Durch einfaches Auswechseln von Platten, die im Wesentlichen analog zur lösbaren Platte 42 ausgebildet sind, und die bevorzugt Öffnungen mit unterschiedlicher Geometrie und/oder Querschnittsflächen aufweisen, kann darüber hinaus die Vorrichtung sehr schnell für die Beschichtung von strangförmigen Gegenständen 31 mit anderen Querschnittsformen umgerüstet werden.
Weiterhin ist es möglich, den strangförmigen Gegenstand 31, bevor dieser durch das Metallbad 17 geführt wird, mit einer zusätzlichen, in den 4, 5 nicht näher dargestellten, insbesondere aufgespritzten Metallschicht, zu versehen. Hierdurch wird die Haftung einer anschließend mit der Vorrichtung aufgebrachten Metallbeschichtung 45 erhöht, sodass sich eine feste Verbindung zwischen der Metallschicht, der Metallbeschichtung 45 und dem strangförmigen Gegenstand 31 ergibt. In besonders bevorzugter Weise wird der strangförmige Gegenstand 31 vollständig mit einer Beschichtung aus Metall, vorzugsweise aus Zinn, überzogen.

10: Kabel
11: Leiter
12: Isolierung
13: Umhüllung
14: bschirmung
15: etallschicht
16: Metallbeschichtung
17: Metallbad
18: Kühlstrecke
19: Heizvorrichtung
20: Umlenkrolle
21: Umlenkrolle
22: Standgestell
23: Standbein
24: Platte
25: Untergrund
26: Haltestrebe
27: Haltestrebe
28: Haltestrebe
29: Haltestrebe
30: Strebe
31: strangförmiger Gegenstand
32: Behälter
33: Vorratsbehälter
34: Beschichtungsbehälter
35: Wand
36: Metall
37: Pegel
38: Pegel
39: Bohrung
40: Stellschraube
41: Bohrung
42: Platte
43: Ausprägung
44: Öffnung
45: Metallbeschichtung
46: Thermostat
47: Skala
48: Hohlzylinder
49: Hohlzylinder
50: Hohlraum
51: Kühlmedium
52: Schlauch
53: Deckelfläche
54: Deckelfläche
55: Öffnung
56: Öffnung
57: Pfeil

Claims

Verfahren zur Aufbringung eines Metallüberzugs auf einen strangförmigen Gegenstand (31), insbesondere ein elektrisches Kabel (10), wobei der Metallüberzug mindestens teilweise durch Beschichten auf den strangförmigen Gegenstand (31) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung ein flüssiges Metall enthaltendes Metallbad (17) verwendet wird, durch das der zu beschichtende strangförmige Gegenstand (31) im Wesentlichen senkrecht in aufsteigender Richtung geführt wird, mindestens durch die Höhe des Metallbades (17) die Dicke der Beschichtung des strangförmigen Gegenstands (31) bestimmt wird, und nach dem Verlassen des Metallbades (17) der strangförmige Gegenstand (31) ebenfalls in einer im Wesentlichen senkrechten ansteigenden Richtung durch eine dem Metallbad (17) nachgeordnete Kühlstrecke geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den strangförmigen Gegenstand (31) zunächst eine Metallschicht (15) aufgespritzt wird und anschließend die Beschichtung erfolgt.
Vorrichtung zur Aufbringung eines Metallüberzuges auf einen strangförmigen Gegenstand (31), insbesondere ein elektrisches Kabel (10), gekennzeichnet durch ein Metallbad (17) zur Aufbringung einer Beschichtung auf den strangförmigen Gegenstand durch fortlaufendes Hindurchführen des strangförmigen Gegenstands (31) durch das Metallbad (17), wobei das Metallbad (17) als ein mindestens teilweise mit flüssigem Metall (36) gefüllter Behälter (42) ausgebildet ist, der einen Vorratsbehälter (33) und einen Beschichtungsbehälter (34) aufweist, und die Zuflussmenge des flüssigen Metalls aus dem Vorratsbehälter (33) in den Beschichtungsbehälter (34) regulierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsbehälter (34) eine untere Öffnung (44) aufweist, durch die der strangförmige Gegenstand (31) in den Beschichtungsbehälter (34) hineinführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (44) ein geringes Übermaß aufweist, derart, dass kein flüssiges Metall (36) aus dem Beschichtungsbehälter (34) austritt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Beschichtungsbehälters (34) eine Kühlstrecke (18) angeordnet ist, die mindestens zwei Öffnung (55, 56) aufweist, durch die der strangförmige Gegenstand (31) durch die Kühlstrecke (18) hindurchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstrecke (18) durch eine zum Metallbad (17) weisende Deckelfläche (37) und eine weitere nach oben weisende Deckelfläche (54) abgeschlossen ist, wobei die Öffnungen (55, 56) den Deckelflächen (53, 54) zugeordnet sind.
sVorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstrecke (18) vorzugsweise doppelwandig ausgebildet ist zur Bildung eines ringförmigen, geschlossenen Hohlraums (50) zur Hindurchleitung eines Kühlmediums (51).