DE2014148A1 - Elektrisches Kabel und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Patentanwalt pipl-lng. Waiter Jaddsch;

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40

2 4_t März 1970

WESTERN ELECTRIC COMPANY A 31 622 wn INCORPORATED New York / USA

Elektrisches Kabel und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel mit einem Kabelkern und einem Sperrglied, das in Längsrichtung um den Kabelkern Jfaltet ist und auf einer ersten Hauptfläche eine Klebstoffschicht aufweist. Zum Gegenstand der Erfindung gehört ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels. Hierbei kann es sich Insbesondere um ein Fernmelde- oder NaehrichtenUbertragungskabel mit einem metallischen Sperrglied handeln.

Bekanntlich führen wechselnde Umgebungsbedingungen bei elektrischen Kabeln zu Dampfdruckdifferenzen zwischen der Innen« und Außenseite des z.B. aus Kunststoff bestehenden Kabelmantels. Derartige Kabelmantel sind im allgemeinen so beschaffen, daß eine Feuchtigkeitadiffusian nur in einer Richtung« nümlioh In Richtung von außen zum Kabelinnenraun, möglich ist. Dies führt unter Umständen zu einem unerwünschten hohen Feuchtigkeitsniveau innerhalb des Kabels, und zwar besonders im Falle

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eines Polyäthylenmantela als einzigem Sperrglied gegen das Bindringen von Feuchtigkeit. Bin höherer Feuchtigkeitsgehalt innerhalb des Kabels hat wiederum oft nachteiligen Einfluß auf die übertragungseigen·* schäften des Kabels,

Das für die Kabelummantelung verwendete Polyäthylen weist nur eine mikroskopische Maaserdlchtheit auf. Bei Kabeln, die für ein Zeitdauer von 20 bis 4o Jahren in Betrieb bleiben sollen und deren Adern gegen Feuchtigkeit in flüssiger Form oder in Dampfform empfindlich sind, 1st dartiberhinaus auch eine ft molekulare Wasser- bzw. Feuchtigkeitsdiohtheit erforderlich.

Eine solche Dichtheit ist mit Hilfe einer dem Kabelkern umgebenden, metallischen Sperrschicht erzielbar. Näheres über derartige Kabelkonstruktionen findet sich in der Abhandlung von F. W. Horn und R. B, Ramsey in "Bell System Cable Sheath Problems and Designs" AIBE Proceedings 1951, Band 70. Da bei den meisten NachriohtenUbertragungskabeln eine elektrisch leitende Metallabsohirmung zum Schutz gegen elektrische Streusignale erforderlich ist, wird im allgemeinen ange- * strebt« die elketrisohe Absohirmfunktlon mit der Abdichtungsfunktion in einer einzigen Metallschicht zu vereinigen. Beispielsweise kann ein in Interesse der Biegsamkeit des Kabels in Querrichtung gewellter und in Längsriohtung um den Kabelkern gefalteter Metallstreifen als Abschirmung und Sperrglied vorgesehen werden. Das fertige Kabel kann in diesem

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Fall ohne Falten- oder Rissbildung in der metallischen Mantelschioht gebogen werden.

Wenn das Sperrglied aus einem einzelnen Metallstreifen besteht, z.B. aus Aluminlumband, und mit sieh überlappenden Längskanten um den Kabelkern gefaltet ist, so kann durch Bildung einer besonderen Dichtnaht zwischen den sich überlappenden Kantenabsohnltten eine besonders wirksame Fe uchtiglceits sperre erzielt werden. Eine höchst wirksame Abdichtung ergibt sich beispielsweise durch metallische Verbindung der sich überlappenden Kantenabschnitte, etwa duroh Schweißen oder Löten. Die Bestandteile des Kabelkerns sind g

jedoch im allgemeinen wärmeempfindlich und werden bei Überhitzung leicht beschädigt, was die Anwendung von Schweißverfahren wegen der damit verbundenen, hohen Temperaturen stark behindert oder unmöglich macht. Die in dieser Hinsicht etwas günstigeren Lötverfahren stoßen bei Anwendung von Alumlniumbandern wegen der dort immer vorhandenen Oxidhaut auf Schwierigkeiten, weshalD/5ie Herstellung von Längsnahten an Aluminium-Sperrgliedern andere Verfahren vorgeschlagen worden sind.

Naoh dem Anformen des z.B. aus Aluminium bestehenden Hetallbandes um den Kabelkern unter Bildung eines i

rohrförmigen'Sperrgliedes wird im allgemeinen durch

Extrudieren ein Polyäthylenmantel aufgebracht. Beim Abkühlen nach dem Extrudieren zieht sich dieser Kunststoffmantel zusammen, wobei die Abkühlung und Schrumpfung radial von außen nach innen fortschreitet

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und eine Innige Verbindung des Kunst stoff man te Is mit der Oberfläche des metallischen Sperrgliedes herstellt. Die miteinander nicht verbundenen« sich überlappenden Kantenabschnitte des Sperrgliedes gleiten hierbei gegeneinander unter radialer Zusammenpressung des Sperrgliedes in Umfangsrichtung, bis das Sperrglied an Kabelkern anliegt. Der aussere Kantenabsehnltt des Sperrgliedes drückt sich hierbei nach außen in den Kunststoffmantel ein, wodurch die Dioke des letzteren örtlich vermindert wird.

Zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des Sperrgliedes und zur Vermeidung der Gleiterscheinungen zwischen den sich Überlappenden Kantenabschnitten kann ferner ein geeigneter Klebstoff« und zwar ein Copolymer, welches im wesentlichen aus einem Polyäthylen mit angesetzten Carboxyl-Gruppen besteht» auf beide Selten des Metallbandes aufgebracht werden. Für einen derartigen Kunststoffkleber kommt insbesondere ein Äthylen-Säure-Copolymer, und zwar speziell ein Xthylen-Aeryl-Säure-Copolymer, in Betracht. Dieser Klebstoff wird in Form eines flexiblen Schutzfilmes aufgebracht und weist einen hohen spezifischen Widerstand sowie hohe Beständigkeit gegen Chemikalien und Feuchtigkeit, weiterhin aber auch inabesondere eine gute Haftfähigkeit gegenüber Aluminium auf. Die letzt-genannte Eigenschaft gewährleistet eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den Beanspruchungen beim Herstellungsprozess, insbesondere beim Wellen* und Längsfalten, und verhütet ein Abblättern des Kunststoffs in einer

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korrosiven Umgebung. Die Anwendung von Copolymeren als Klebstoffe in Laminaten ist z.B. in der Abhandlung "Environmental Stability of Ethylene-Acrylic Acid Adhesive Copolymers Bonded to Metal Substrates¹* von B. Wargotz in Band 12 von "Journal of Applied Polymer Science", Seiten 1873 bis 1-888, aus dem Jahre 1968 beschrieben. Klebfähige Copolymere der hier beschriebenen Art bilden eine feste Verbindung zwischen dem Met allst» reifen und dem äusseren Polyäthylenmantel. Üblicherweise wird das metallische Sperrglied, beispielsweise also ein Aluminiumband, vor der Verarbeitung auf beiden Oberflächen mit einem Überzug aus dem vorgesehenen Copolymer-Klebstoff versehen, und zwar über die gesamte Bandbreite. Danach wird das so fceschlchtete Band in Längsrichtung um den Kabelkern gefaltet.

Beim Aufbringen eines PolyäthylenmStele über den Kabelkern und das metallische Sperrglied bewirkt die Wärae des Ixtrudlerten, halbgeschmolzenen Polyäthylens eine feste Verbindung des Sperrgliedmetalls mit dem Kunststoffmantel. Bei entsprechend hoher Temperatur des extrudlerten Kunststoffs wird ferner das Metallbzw. Aluminiumband des Sperrgliedes so warm,daß auoh im Bereich der Überlappungsabschnitte des Sperrgliedes eine Verbindung bzw. Verschweißung der sich überläppenden 0 Schichten im Bereich der Längsnaht auftritt.. Das beschichtete Metallband haftet hierbei fest am Außenaantel, so daß keine Feuchtigkeit eindringen kann. Bin derartiges Sperr- und Abeohirmglied mit abgediditeter bzw. versohweißter Längsnaht weist

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außerdem eine höhere Festigkeit auf und kann einer wiederholten Biegung des Kabels widerstehen.

Hit Hilfe voti beschichteten Metallbändern lassen sich In dieser Weise zwar die Probleme der erwünschten Verbindung zwischen Außenmantel und Kabelkero sowie die Probiene der Sicherung gegen lindringende Feuchtigkeit beherrschen, Schwierigkeiten treten jedoch im Bereich der EndansohlUsse und an KabelatoSen auf. An einem Kabelstoß 1st es z.B. erforderlich, eine Bandklemne auf dem Kabelkern anzubringen und diese mit der Inneren Oberfläche des Metallbandes zu verbinden. Hierzu werden an beiden Enden der Bandklemme Ösen angeformt, die entsprechende Schlitze im Metallband durchgreifen und als Anschluß für einen Erdungs-IeIter dienen. Wegen der Innigen Verbindung zwisohen dem Metallband und dem Gopolymer-Überzug ist hierbei die Herstellung eines zuverlässigen elektrischen Kontaktes mit der inneren Bandklemme schwierig.

Diese Schwierigkeit könnte zwar durch Verminderung der Verbindungsfestigkeit zwisohen Mantel und Sperrglied überwunden werden, wobei die Herstellung eines Kabeletoßes mit Erdung trotz Aufrechterhaltung eines Korrosionsschutzes für das Metallband des Sperrgliedes erlelohtert wäre. Unerwünscht ist hierbei jedoch in Jedem Fall die Verminderung des Diohtheitsgrades gegenüber eindringender Feuchtigkeit, die mit einer jeden Beeinträchtigung der Haftfestigkeit an den Verbindung·flächen einhergeht.

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Dieses Problem ist im Stand der Technik bereits behandelt worden (USA-Patentschrift 3 ?79 821).

Die Haftung des Copolymer-Klebatoffs 1st hierbei auf einen Teil der Verbindungsf lache zwischen Mantel und Sperrgift beschränkt. Für die Beschichtung des Metallbandes nur im Bereich der Längskanten und in einem vorgegebenen Abstand von den Längskanten auf beiden Bandselten ist hierbei ein Kunststoff vorgesehen, der reaktive Carboxylgruppen enthält» Der restliche Teil des Bandes 1st mit einem Überzug aus weniger stark anhaftendem Material versehen. Es kommt auch eine Beschichtung mit dem gleichen Material über die gesamte Bandbreite in Betracht, wobei Jedoch auf einem mittleren Teil der Bandbreite eine besondere Behandlung zur Vermlnderung der Klebfähigkeit durchgeführt wird.

Bei der soeben beschriebenen Kabelkonstruktion ist die Sicherheit gegen eindringende Feuchtigkeit von der Diohtnaht abhängig.

Das Fehlen einer

innigen Verbindung zwischen Mantel und Sperrglied auf den größeren Teil des Kabelumfangs ermöglicht das Eindringen von Feuchtigkeit durch Lochkanäle innerhalb des Mantels mit nachfolgendem Wandern der Feuchtigkeit In Kabel längs richtung zwischen Mantel und äferrgli.ed. Bei vielen Arbeiten zur

Herstellung eines Kabelstoßea ist es unnötig, (

den Außen mantel vom metallischen Sperrglied zu entfernen, so daß die verminderte Verbindung»- festigkeit zwischen Kabel und Sperrglied überflüssig und wegen der verminderten Dichtheit umso unerwtkiechter 1st« Selbst für eine notwendige

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Entfernung de· Kabelmantels vom Sperrglied für Anschlußarbeiten wäre es im Übrigen an sich unnötig, auf der gesamten Kabellänge eine verminderte Verbindungsfestigkeit in Kauf zu nehmen, da sich die Anschlußarbeiten immer nur auf einen kurzen Kabelabeohnitt erstrecken.

Aufgabe der Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Schaffung eines Kabels« dessen Außenmantel fest mit dem darunter befindlichen metallischen Sperrglied über eine in Kabellängsrichtung verlaufende Dichtnaht verbunden 1st« wfihrend die Innere Oberfläche des metallischen Sperrgliedes für Anschluß- und Erdungs-W arbeiten frei bleibt. Die erfindungsgeeäße Lösung dieser Aufgabe kenxfeiohnet sich bei einem Kabel der eingangs erwähnten Art hauptsächlich durch einen auf einer zweiten Hauptfläche des Sperrgliedes entlang einer längskante dieses Sperrgliedes angeordneten, aus Klebstoff bestehenden Längsstreifen, der alt dem Längskantenabschnitt der ersten Hauptfläche bei gegenseitiger Überlappung und Verbindung eine Dlohtnaht bildet.

Unter der Bezeichnung "Hauptfläche" eines strelfen- oder bandförmigen Kabelelementes 1st In diesem * Zusammenhang jeweils Im Gegensatz zu den Kantenbereichen einer der größeren OberflXohenabeohnitte zu verstehen, und zwar unabhängig von der ebenen, gekrümmten, gewellten oder in anderer Welse niohtebenen Form einer solchen Oberfläche. Von dieser Definition wird auch in solchen Fällen ausgegangen, wenn die größeren Oberflächenabeohnitte kontinuierlich und

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beispielsweise sehr schwach gekrümmt In eine benachbarte Kante Übergehen.

unter der Bezeichnung "Polymere" bzw. "Copolymere¹¹ sind im vorliegenden Zusammenhang sowohl thermoplastische Verbindungen wie Polyäthylen, Polyvinylchlorid und dergl· einerseits wie auch warnhärtende Kunststoffe wie Epoxydharze» Polyurethane und Elastomere wie z.B. Neopren zu verstehen.

Es ist zwar möglich, lediglich eine Hauptfläche . des z.B. für das Sperrglied vorgesehenen AlunrLnlumstreifens mit einem klebfähigenKopolymeren zu |

besohicht#ir> indessen würde dann im Uberlappungsbereicn nur einer der einander gegenüberliegenden Überflächenabschnitte für die Bildung der Dichtnaht beschichtet sein. Zur Erzielung einer zuverlässigen Dichtnaht wird daher jeweils auch die andere Hauptfläche des für das Sperrglied vorgesehenen Metallbandes vorzugsweise mit einer Beschichtung- versehen, und zwar wenigstens im Kantenbereich.

Eine abschnittsweise Beschichtung einer Hauptfläche eines Metallbandes oder dergl. als Kabelsperrglied mit einem Copolymer-Klebstoff war bisher nioht bekannt. j Dies dürfte teilweise darauf zurückzuführen sein, daß beim Extrudieren einer Hehrzahl von Streifen aua Copolymer-Klebstoff auf eine z.B. aus Aluminium bestehende Folienbahn mit anschließendem Aufwiokeln ^:

des beschichteten Mställbandes der sioh ergebende

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Wickelkörper in Axialrichtung aufeinanderfolgend Abschnitte von größerem Durchmesser in den be- ■ schichteten Bereichen und geringerem Durchmasjser in den unbeschichteten Metallbereichen zwischen den einzelnen Streifen aufweist« woraus sich beträchtliche Schwierigkeiten bei der Handhabung und beim Aufsohneiden des Gesamtbandes in einzelne Streifen ergeben.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Kabel* aufbaus besteht demgegenüber darin, daß eine Hauptfläche des Metallbandes für das Sperrglied auf seiner gesamten Breite mit einem Copolymer-Klebstoff besohiohtet ist, während die andere Hauptfläche einen streifenförmigen Klebstoffauftrag zwecks Verbindung mit der anderen Hauptfläche aufweist.

Das zum Erfindungsgegenstand gehörende Verfahren zur Herstellung eines Kabels der vorerwähnten Art kennzeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte:

a) auf eine erste Hauptfläohe des Sperrgliedes wird eine Schicht aus einem wärmeempfindlichen Klebstoff aufgebracht;

b) ein Streifen aus einen wärmeempfindlichen Klebstoff wird entlang eines Kantenabschnitts der anderen Hauptfläohe des Sperrgliedes aufgebracht]

o) das Sperrglied wird in der Weise um den Kabelkern angeformt, daß ein Kantenabaohnitt des Klebstoffs auf der ersten Hauptfläohe eine Überlappende Anordnung bezüglich dt« Klebstoff-Streifens auf der anderen Hauptfläohe einnimmt j

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-Πα) ein Mantel aus thermoplastischem Material wird bei einer zur gegenseitigen Verbindung des Klebstoff-Streifens mit dem wärmeempfindlichen . Material auf dom Oberlappungsabsehnitt de* ersten Hauptf lache ausreichenden Temperatur rings um das {Sperrglied durch Warmextrudierung aufgebracht· '

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Hierin zeigt:

Fig. 1 den Gesamtquerschnitt eines erfindungs-

gemäßen Kabels in schematischer Darstellung, i

Fig. 2 ein erfindungsgemäß beschichtetes Metallband zur Verwendung als Sperrglied innerhalb des Kabelaufbaues in noch ungefaltetem Zustand, und zwar in einem Teil-Quer schnitt,

Fig. 3 ' einen Kabelabsohnitt im Bereich einer Stoßstelle mit teilweise entferntem Mantel und Sperrglied in perspektivischer Darstellung«

FIg* 4 eine andere Ausführung eines erfindungs- I

gemäßen Kabels im Teil-Querschnitt und

Flg. 5 eine Teil-Seitenansicht einer Einrichtung zur DurohfUhtmg des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.

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In Flg. 1 1st ein Insgesamt mit 10 bezeichnetes Kabel dargestellt, welches eine Mehrzahl von Isolierten Adern 11 aufweist, die Insgesamt den mit 12 bezeichneten Kabelkern bilden. Der Kabel, kern ist zunächst mit einer in Fig. 1 nicht dar. gestellten, gewickelten HUllschicht umgeben, für deren Herstellung z.B. ein Papierband oder ein beschichtetes Gummi -Polyättoylen-TerephthalafcBandl in Betracht kommt.

Dieser gegen Feuchtigkeit zu schützende Kabelkern 1st mit einem metallischen Sperrglied 13 umgeben, we lohe β aus einem in Kabellangsriohtung verlaufenden, um den Querschnitt des Kabelkerns gefalteten, beschichteten !Metallband besteht* Im ungefalteten Zustand ist dieses Band in Fig. 2 angedeutet. Danach besteht das Sperrglied 13 aus dem mit 14 bezeichneten Netallband, im Beispielsfell elneAluminiumband mit beiderseitigen Hauptflächen 16 bzw. 17 und zugehörigen Kunststoffschichten 19 sowie 21. Das gleichzeitig als Feuchtigkeitssperre und elektrische Abschirmung dienende Metallband besteht z.B. aus Leiteraluminium, Kupfer oder auoh Bronoe. Die sich im gefalteten Zustand überlappenden Kantenabsohnitte des Sperrgliedes bilden auf dem in Flg. 1 angedeuteten Umfangsabsohnitt eine in Kabellangsriohtung verlaufende Diohtnaht Im Hinblick auf die angestrebte Sicherung des Kabel, kerne gegen das Bindringen von Feuchtigkeit mufi diese Naht einen entsprechend hohen Dlohtheitsgrad aufweisen, während andererseits der Metallkörper des Sperrgliedes für die Anbringung von Erdleitern

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an Stoßstellen oder dergl. zugänglich sein soll.

Die innere Hauptfläche 1β des z.B. aus Aluminium bestehenden Metallbandes 14 1st auf ihrem einen Längskantenabschnitt mit der bereits erwähnten Kunststoffschicht 19 versehen, die sich nur Über einen geringen Teil der Bandbreite, jedoch über die gesamte Bandlänge erstreckt. Die Kunststoffschicht 21 auf der anderen Haupt fläche 17 ν erstreckt sich dagegen über die gesamte Bandbreite und Bandlänge. FUr beide Kunststoffschichten sind Copolymer-Klebstoffe vorgesehen. Innerhalb des der Dichtnaht 18 entsprechenden Unfangs-Überlappungsabschnitts treten die beiden Kunststoff schichten miteinander in Berührung und bilden nach entsprechender« stoff schlüssiger Verbindung, etwa durch Verschweißen, Verschmelzen, oder andere Verklebung, einen feuchtigkeitsdichten Abschluß über die gesamte Kabellänge.

Die äussere Kunststoffschicht 21 besteht aus einem sowohl gegenüber dem Metallband 14 wie auch gegenüber dem Kunststoff eines äusseren Kabelmantels 22 haftfählgen und außerdem äusserst korrosionsbeständigen und dichten, das Eindringen von Feuchtigkeit in den Kabelkem verhindernden, klebfähigen Material. Die Zusammensetzung und Beschaffenheit beider Kunststoff sohlohten 19 und 21 ist außerdem so gewählt, daß di· Verbindung der beiden Sohlohten im überlappungsbereleh der Dichtnaht 18 naoh dem Anformen bzw. Umfalten des Sperrgliedes duroh Wärmeeinwirkung herbeigeführt werden kann.

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Die Kunstatoffschichten 19 und 21 können insbesondere aus Äthylen-Säure-Copolytneren bestehen. Grundsätzlich kommen für beide Schichten Copolymer-Klebstoffe der gleiohen Zusammensetzung in Betracht« Jedoch kann hinsichtlich der Zusammensetzung der ttrelfenförmlgen Kunststoffschicht 19 insbesondere auf das für die Aufbringung dieser streifenförmigen Schicht auf die Metallbandoberfläche angewendete Verfahren Rücksicht genommen werden. $enn beispielsweise die streifenförmige Schicht 19 ebenso wie die Schicht 21« bei welch letzterer dies im allgemeinen zutrifft« durch Extrudieren aufgebracht werden kann« so wird für beide Schichten zweckmäßig das gleiche Material verwendet.

Beim Extrudieren von dünnen Streifen im Bereich der vorliegenden Dimensionen ist jedoch mit Schwierigkeiten zu rechnen. Aus diesem Grund kann es z.B. zweckmäßig sein» die streifen förmige Schicht 19 durch Aufstrelchen« Aufwalzen oder Aufdruoken mit Hilfe üblicher Überzugstechnlken herzustellen. Der Aorylsäuregehalt und der Schmelzindex des Copolymeren« beispielsweise ein Aorylsäuregehalt von 15 bis 20 % und ein Sohmelzindex von 10 bis 200, sind so einzustellen« daß dte Copolymer leicht in Lösung bzw. Bisperaion gebracht wird. Eine solche Lösung kann durch Dispergieren eines Säure-Copolymeren in einem organischen Lösungsmittel oder in Wasser hergestellt werden. Im allgemeinen wird die streifenförmige Schicht 19 aus einer Lösung aufgebracht« die durch Dispergieren eines Äthylen-Acrylsäure -Copolymeren mit hohem Sohmelzindex und ein·*

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Acryl-Säure-Gehalt von mehr als 15 Gewichtsprozenten in mit Amffloniuinhydrojtid enthaltendem Wasser hergestellt werden kann. Es bildet sich hierbei ein Salz der Äthylen-Acrylsäure, welches sich auf dem Metall, beispielsweise also Aluminium, abscheidet und sodann getrocknet wird. Für die Kunststoffe beider Schichten kommen im übrigen handelsübliche Materialien in Betracht.

Die räumliche Ausdehnung der Überlappungs-Dichtnaht 18 ist wesentlich für die Wirksamkeit des Sperrgliedes 13 gegen das Eindiffundieren von Wasser in das Kabel. Die Diffusion-Mehgengesohwindigkeit von Wasserdampf beim Obergang durch einen bestimmten Körper ist proportional zur Ausdehnung der mit Wasserdampf beaufschlagten Fläche und umgekehrt proportional zur Länge des Diffusionsweges, innerhalb des Körpers. Demgemäß nimmt die Sperrfähigkeit der Dichtnaht18 mit der überlappungsbreite und umgekehrt zur Dicke der Kunststoff- bzw« Klebstoff schichten im Überlappungsbereioh zu. Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte sowie* Fragen des Herstellungsverfahrens und der Herstellungskosten kann die praktische Dimensionierung der Dichtnaht ohne weiteres abgeleitet werden.

Durch die den Kabelkern hermetisch abschließende überlappungs-Dichtnaht 18 werden ferner auch die Festigkeitseigenschaften des Kabels verbessert, wodurch sich eine längere Lebensdauer unter wiederholten Biegevorgängen für das Kabel ergibt. Die Feuohtigkeitsdichtheit des Kabels wird winter

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durch den äusseren, beispielsweise aus Polyäthylen bestehenden Mantel 22 verbessert, der bei Extrudlertemperatur eine^stoffsohlUssige Verbindung mit der Kunststoffschicht 21 eingeht. Die erfindungagemäße Kabelkonstruktion erleichtert ferner die Herstellung von Erdanschlüssen im Bereich von Kabelstoßstellen. Bei Verlegungs- und Anschlußarbeiten im Bereich einer Stoßstelle können der Mantel 22 und das Sperrglied Ij5 durch Schlitzen und Abziehen vom Kabelkern 12 entfernt werden, wie dies in Flg. 3 angedeutet ist. Sodann wird eine ringförmige Bandklemme 23 mit ösen 24 unter das Sperrglied sowie in Bernrung mit der freiliegenden inneren Hauptflache 16 des Metallbandes 14 eingesetzt.

Bei anderen erflndungagemäßen Kabelausführungen kann ggf. auch die äussere Hauptflache 17 des metallischen Sperrgliedes 13 für die Anbringung von ErdansohlUssen freigelegt werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 weist der auch hler mit 12 bezeichnete Kabelkern einen die Adern 11 umgebenden, beispielsweise aus Polyäthylen bestehenden Innenraantel 25 auf. Die aus einem Copolymer-Klebstoff bestehende Schicht 21 bedeckt die gesamte Breite der inne^Hauptfläche 16", während die streifenförmig« Schicht 19 nur einen schmalen Bereich der äusseren Hauptfläohe 17 längs einer Kante des Metallbandes bedeckt. Die Innere Hauptfläohe 16 wird somit beim Aufbringen des äusseren Mantels 22 durch Extrudieren durch die hierbei zugeführt· wärme ttoffsohlttsslc mit dem Kabelkern 12 verbunden, wobei der Mantel 22

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in unmittelbare BÜJhrung mit der äusser@n Hauptfläche 17 tritt. .

Das erfindungsgemäße.Herstellungsverfahren gestaltet sich wie folgtj '

Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der erfindungsgemäßen Abdichtung kann beispielsweise eine Aluminiumfolie verwendet werden« die auf einer Seite durchgehend mit einer Kunststoffschicht 21 aus einem Xthylen-Acryl-Säure-Copolymeren versehen ist. Diese z.B. in Rollenforra vorhandene, einseitig beschichtete Aluminiumfolie kann sodann in Bäsider 1.4 von entsprechender Breite aufgeschnitten werden« f deren Hauptflache 1? somit auf der gesamten Bandbreite mit einer Kunststoffschicht 21 bedeckt 1st. Anschließend wird eine streifenförmige Kunststoffschicht 19 aus einem Äthylen-Äoryls&ure-Copolymeren aus einer Lösung entlang einer Längskante des so erhaltenen Aluminiumbandes auf dessen anderer Hauptflache 16 aufgebracht. Das Band 14 wird dann mit seiner Längsrichtung fluchtend zu dem Kabelkern 12 ausgerichtet und mit Hilfe einer Rohrbiege- bzw. Fangeinrichtung 26 gemäß Fig. 5 im Durchlauf an den Kabelkern angeformt. Hierbei bildet sich das rohrförmig«, den Kabelkern umgebende Sperrglied 13 rait dem überlappungs&beohnitt für "

die Dichtnaht 13. Anschließend wird mit Hilfe eines üblichen Extruders der Kusser® Kunststoff mantel 22 aufgebracht.

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Die Austrittstemperatur des geschmolzenen Polyäthylene am Extruder 27 kann beispielsweise zwischen 190 und 243% liegen, jedoch empfiehlt sich ein« Einschränkung des Temperaturbereiches auf Werte zwischen 218 und 232°C. Der Wärmeinhalt des Polyäthylens 1st hierbei ausreichend, um die streifenförmige Kunststoffschicht 19 und den entsprechenden Uberlappungsabsohnltt der Kunststoffschicht 21 durch WärnttUbergang miteinander zu verschweißen. Weiterhin 1st jedoch der Wärmefluß aus dem Kunststoffmantel 22 in den Kabelkern 12 über das Sperrglied 13 derart zu begrenzen, daß eine Beschädigung des Kabelkerns ausgeschlossen 1st. Dies kann z.B. durch rasche Abkühlung des P Mantels 22 in einem entsprechenden Abstand von der

Extrudlerstelle erreicht werden, wobei dieser Abstand wiederum im Hinblick auf eine sichere Versohwelflung der Kunstatoffsohlchten innerhalb der Oberlappungs-Dichtaaht ausreichend zu bemessen 1st.

Die Verschwenkung oder Wärmeverklebung der Diohtnaht 18 kann ggf. auch unabhängig von der Aufbrngung des äusseren Kunststoffmantels 22 erfolgen. Hierfür wird der von dem zusammengefalteten Metallband 14 mit Kunststoffschichten I9 und 21, d.h. vom Sperrglied 13 umgebene Kabelkern fortlaufend durch eine HeIzfc vorrichtung gezogen, wofür beispielsweise ein

Induktionsofen gemäß USA-Patentschriften 2 7*8 189, 2 801 316 oder 2 925 485 in Betracht kommt. Ogf. können auch andere geeignete Heizvorrichtungen, wi· z.B. Flammöfen oder Heißluftöfen verwendet werden.

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Bei Verwendung eines Induktionsofens entstehen innerhalb des Metallbandea des Sperrgliedes Ij5 hochfrequente Wirbelstrom©s und zwar bei entsprechender Ausrichtung der Hoehfrequenzmagnetfelder gerade in den Kantenabschnitten im Bereich der Dichtnaht. Durch entsprechende Steuerung der Heize!stung läßt sich eine zuverlässige Stoffsehlußverbindung innerhalb der Dichtnaht ohne Zersetzung des C ©polymeren oder Beschädigung des Kabelkerns 12 erreichen. Uhn&ttel» bar im Anschluß an diese Helssstation kann eine KUhlstatlon vorgesehen werden» bei deren Durchlaufen der Hahtbereieh durch Besprühen mit Wasser von Raumtemperatur- unter Aufrechterhaltung des Druckes innerhalb der Naht abgekühlt wird. Vor dem Auf- i

bringen des äusseren Kunststcffmantels wird sodann jegliche Feuchtigkeit von der Außenfläche des . Sperrgliedes 13 entfernt.

Mach dem Verschweigen der Dichtnaht kann der mit dem Sperrglied versehene Kabelkern ggf. vor dem Aufbringen des Husseren Kunststoffraantels 22 einer Zwischenauf spülung zugeführt werden. Diese zweistufige Arbeitsweise bietet den Vorteil» da@ die einwandfreie Beschaffenheit der Diohtnaht 18 vor der Weiterverarbeitung« d.h. vordem

Aufbringen des Mantel» 22, geprüft werden kann. j

Für die Prüfung der Klebverbindung konsnen verschieden® Verfahren im Betracht, beispielsweise solche gem&g der USA-Patentschrift 2 988 917.

Di« von dar Aufbringung des ausseran Kunststoffnantels getrennte Perogebung, Abdiehtung und Prüfung des Kabellwms erausücht eine

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brechung und Wiederingangsetzung des Durchlauf-Vorganges für die Ausbesserung von Fehlerstellen ohne Beeinträchtigung des Extrudiervorganges beim Aufbringen des äusseren Kunststoffmantels. Andererseits kommt für den Fall« daß eine Unterbrechung der Formgebung und Abdichtung für Ausbesserungszwecke nicht erforderlich ist, die Anwendung eines kaskaienartigen Durchlauf-Arbeitsverfahrens ohne Zwi8chenauf$ulung des Kabelkerns 12 in Betracht. Es kann dann eine übliche, nicht dargestellte Prüfeinrichtung für die Kontrolle der Klebverbindung bzw. Dichtheit mit einer Markierung von Fehlstellen vorgesehen werden. Diese Fehlstellen werden kann nach dem Aufbringen des äusseren Mantels 22 ausgebessert oder aus dem Kabel herausgeschnitten.

Bei der erfindungsgemäßen KabelausfUhrung nach Fig. 4 kann ggf. auch an der äusseren Hauptfläche 17 des Metallbandes 14 ein Erdanschlufi angebracht werden, wozu die streifenförmige Kunststoffschicht 19 an einem Kantenabsohnitt der äusseren Hauptfläche 17 und die durchgehende Kunststoffschicht 21 an der inneren Hauptfläche 16 des Metallbandes 14 vorgesehen ist. Beim Extrudieren tritt der aussere Kunststoffmantel 22 hier in unmittelbare Stoffschluöverbindung mit der äusseren Hauptfläche 17«des Metallbandes 14.

Abschließend werden noch einige Daten eines speziellen Ausftihrungsbeispiels angegeben.

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Es wurde ein Aluminiumband l4 mit einer Breite von 213 bis 222 mm und einer Dicke von O.15 bis 0,2 mm verwendet· Die durchgehende Kunststoffschicht 21 bestand aus einem Äthylen-Acrylsäure» Copolymeren und hatte eine Dicke von etwa 0,05 mm. Auf das in dieser Weise vorbesohichtete Metallband 14 wurde die streifenformige Kunststoffschicht 19 mittels einer Lösung eines Copolymer-Klebstoffs mit hohem Acrylsäuregehalt aufgebracht. Die streifen«ormige Kunststoffschicht 19 hatte eine Dicke von 0,008 bis 0,012 mm und eine Breite von etwa 25 ram. Das so mit den Kunststoffschichten und 21 versehene Metallband 14 wurde zur Bildung des Sperrgliedes 1? rohrförmig um einen in seiner |

Längsrichtung vorrückenden Kabelkern mit einem Durchmesser von 6*2 mm gebogen bzw. gefaltet. Sodann wurde ein aus Polyäthylen bestehender äusserer Kunststoffmantel 22 duroh Extrudieren aufgebracht, womit das Kabel fertiggestellt war.

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Claims (4)

20HU8 ii A 31 622 m WESTERN ELECTRIC COMPANY INCORPORATED New York / USA Ansprüche

1. Elektrisches Kabel mit einem Kabelkern und einem Sperrglied, das in Längsrichtung um den Kabelkern gefaltet ist und auf einer ersten Hauptfläohe eine Klebstoffsohioht aufweist, gekennzeichnet durch einen auf einer zweiten Hauptfläche (16) des Sperrgliedes (13) entlang einer Längskante dieses Sperrgliedes angeordneten, aus Klebstoff bestehenden Längsstreifen (19), der mit dem Längskantenabachnitt der ersten Hauptfläche (17) bei gegen· seitiger Überlappung und Verfeindung eine Dichtnaht (18) bildet.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennselehnet, daß der Längsstreifen (19) aus Äthylen-iäure-Copolymeren besteht.

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3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht (21) aus Xthylen-Säure-Copolymeren besteht.

4. Kabel nach Anspruch 2»oder 3, dadurch gekennzeichnet» daß für den Längsstreifen bzw. die Klebstoffschicht Äthylen-Acryl-Säure-Copolymere vorgesehen sind.

5· Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit einem Kabelkern und einem in Längsrichtung um den Kabelkern gefalteten Sperrglied» das eine auf einer ersten Hauptfläche des Sperrgliedes angeordnete Klebstoffschicht aufweist» gekennzeichnet durch folgende Verfahrenssohrittei

a) auf eine erste Hauptfläche (17) des Sperrgliedes (13) wird eine Sohioht (21) aus einem wärmeempfindliohen Klebstoff aufgebracht;

b) ein Streifen (19) aus einem wärmeempfindlichen Klebstoff wird entlang eines Kantenabsohnltts der anderen Hauptfläche (16) des Sperrgliedes aufgebracht;

o) das Sperrglied wird in der Welse üb den Kabelkern (12) angeformt, das ein Kantenabschnitt de· Klebstoffs auf der ersten Hauptfläoh· eine überlappend· Anordnung bezüglichdes Klebstoff-Streifen« auf der anderen Hauptfläohe elnnlmatι

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d) ein Mantel (22) aus thermoplastische* Material wird bei einer zur gegenseitigen Verbindung des Klebstoff-Streifens mit den wärmeeapfindliohen Material auf den Uberlappungsabsohnitt der ersten HauptflMohe ausreichenden Temperatur rings üb das Sperrglied durch Warmextrudlerung aufgebracht.

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