DE2064063A1 - Verfahren zur Erhöhung der Längswasserdichtigkeit zwischen Seele und Mantel bei längswasserdichten Kabeln - Google Patents

Description

Standard Elektrik Lorenz AG
Stuttgart

0. Orieaser -2 .

Verfahren zur Erhöhung der Längswasserdichtigkeit zwischen Seele und Mantel bei längswasserdiohten Kabeln.

Die Anmeldung bezieht sich auf längewasserdichte Kabel, d.h. Kabel mit kunststoffisolierten Adern, bei denen die Zwischenräume in der Kabelseele mit einem den Durchtritt von Wasser hindernden Mittel, wie Vaseline, gefüllt sind. Derartige Kabel haben über der Seelenbewicklung einen Sohlentenaantel, bestehend aus einem Aluminiumband, das beidseitig mit Kunststoff beschichtet ist. Dieses beschichtete Aluminiumband wird Tor der Kunststoffmantelpresse in Längsrichtung mit I Überlappung auf die getränkte Kabelseele aufgebracht, die Überlappung verschwelest und ansehliessend über diesem beschichteten Aluminiumrohr mit dem äusseren PE-Mantel umpresst.

1st die gefüllte Kabelseele direkt mit dem beschichteten Aluminiumband versehen, so entsteht zwischen der Kabelseele und dem Schiohtenraantelband ein Hohlraum, der nicht längswasserdieht ist.

Zwlsohen dem beschichteten Aluminiunband und dem ausseren PE-Mantel 1st im allgemeinen kein Hohlraum vorhanden, da die äussere Kunststoffschicht des Alurainiumbandes mit dem ausseren PE-Mantel versohweisst. Dieser Versohweissvorgang geschieht automatisch, da sich der heisse -

PE-Mantel gleich nach Verlassen des Mantelextruderkopfes mit der ausseren Kunststoffschicht des Aluminiumbandes verbindet.

Es besteht somit die Schwierigkeit, den Hohlraum zwischen der Kabelseele und dem beschichteten Aluminiumband längswasserdicht zu machen.

Zu diesem Zweck wurde schon die getränkte Kabelseele an der Mantelpresse kurz vor der Aufbringung des beschichteten Aluminiumbandes nochmals

4.12.1970

Bö/Do -/-

209828/0844

_m1tm 2064053

O. Grieaaer - 2

■it einer dünnen Vaselinesenicht versehen, uv ait dieser Vaseline» sohicht den Hohlraum zwischen Kabelseel« und b@scMoht@t®m Aluminiumband abzudichten. Sie Dicke der aufgebrachten Yas®lin®soliicht beträgt is allgemeinen 0,2 bis 1,0 am. Sie Praxis hat j®do©h gezeigt, dass diese Methode nleht ganz ausreicht« den vorhandenen Hohlraum zwischen Kabelseele und besahiohtetem AluBintunbuid vollkommen- atasäiehten«,

Ser Grund dafür ist, dass zur Füllung der Kabel meist eine Vaseline verwendet wird, deren Erstarrungspunkt relativ hoch ist (etwa 70° C), so dass die verarbeitung nur bei erhöhter Temperatur möglich ist, bei der die Viskosität der Vaseline vergleichsweise niedrig ist. Bei der nachfolgenden Abkühlung des Kabels schrumpft die Vaseline durch Kontraktion, so dass im Kabel Hohlräume entstehen können. Die Kontraktion beträgt bei den üblichen Vaselinetypen etwa 5 Ms 15 Prozent.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, durch Rillung des Al »Rohras zwischen Bandforner und Mantelpresse den Querschnitt zu verringern und dadurch die Kanalbildung zu verhindern oder wenigstens wirksam zu stören. Da die Vaseline an dieser Stelle jedoch noch heiss und daher expandiert ist, kann die Quersohnittsminderung hier keine befriedigende Lösung bringen.

Eine andere Möglichkeit, trotz der Kontraktion der Vaseline beim Abkühlen längswasserdichte Kabel herzustellen, besteht darin, dass das Kabel bis einsohliesslioh der Formung und Verschweissung des Al-Bandes gefertigt wird, dann nach Abkühlung auf Raumtemperatur dieses Halbfertigprodukt durch Rillung des rohrförmigen Al-Schirms verdichtet und ummantelt wird. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass das Kabel einen Fertigungsgang mehr durchlaufen muss. Ausserdem stellen die Rillen im Al-Band schwache Stellen im Kabel dar, die beim Biegen des Kabels zu Rissen und Brüchen im Al-Sohirm führen können. Dieser Nachteil kann auch auftreten, wenn die Verdichtung bereits bei heisser Vaseline durchgeführt wird.

209828/08 A4

- j · ■ ■

O. Ctriesscr - 2

Es ist daher Aufgab« der Anmeldung, «in Verfahren zur Erhöhung der Längswasserdichtigkeit zwischen Seele und Mantel bei längswasserdichten Kabeln anzugeben, bei denen die Zwischenraum in der Kabelseele und der Raue zwischen Kabelseele bzw. Kabelseelcnbewioklung und Kabelmantel »it einer pastöscn Hasse, wie Vaseline, gefüllt sind. Die· se Erhöhung der Längswasserdichtigkeit soll ohne einen weiteren Fertigungsgang lsi Zuge eines ohnehin notwendigen fertigungsganges durchgeführt werden können und insbesondere keine NassnahMen an den Kabel selbst erfordern, die zu einer anderweitigen Beeinträchtigung der Kabeleigensohsften fuhren kannten.

Erflndungegemäss wird zu dieses Zweck Torgesohlagen, während oder nach dem Aufbringen der pastösen Nasse auf die Kabelseele und Tor des Aufbringen des Kabelmantels auf die Kabelseele bzw. die Kabel« seelenbewicklung eine Masse aufzubringen, die infolge Wärmccinwirkung, wie bei» Aufspritzen des Kunststoff-Kabelmantels, geliert und/oder blüht.

Als infolge Wärmeeinwirkung gelierende und blähende Masse haben sieh mehrere für den vorgeschlagenen Zweck als brauchbar ergeben. Es hat sieh die besondere Brauchbarkeit von Polyvinylchlorid (PVC)-Pasten ergeben, die entweder nach dem physikalischen oder chemischen Treib« verfahren verarbeitet werden können.

Bei dem physikalischen Treibverfahren wird, beispielsweise in einem mit einer Oaszufitirung versehenen Spezialextruder, unter erhöhtem Druck das, wie Luft, Stickstoff, Kohlensäure und dergl., in die Faste eingebracht, die dann nach Verlassen des Extruders entspannt und unter Wärmeeinwirkung geliert. Beim chemischen Treibverfahren wird in die PVC-Paate ein Treibmittel, wie Azodiearbonamid oder Azolsobuttersäuredinitril, eingemischt, das bei erhöhter Temperatur Gas, meist Stickstoff, abspaltet. Je nachdem, ob die Zersetzungstemperatur unter

209828/0844

O. Griesser - 2

oder über der Geliertemperatur der Paste liegt, entsteht beim Ausgelieren ein offen- oder geschlossenzelliger Schaum. Die Gasausbeute, Zersetzungstemperatur und Treibdauer können durch Treibmittelwahl und -dosierung (ca. 2 bi· 5 %) und Zusatz eines sogenannten Kickers (ca. 5 %), wie Zinkoxid, verändert werden. Dadurch ist es möglich, die Verarbeitungseigenschaften der Paste so einzustellen, dass sie den durch die Kabelfertigung gegebenen Bedingungen (Temperatur, Dauer der Wärmeeinwirkung usw.) weitgehend entsprechen und die gestellten Anforderungen erfüllen.

Anstelle von PVC-Pasten können aber auch andere echäumbare Kunststoffe oder Mischungen mit Kautschuk verwendet werden, sofern sie während der Kabelfertigung im gewünschten Sinn verarbeitbar sind und den Anforderungen an das fertige Kabel genügen* Für Kautschuk sind u.a. auch kaltvulkanisierende Mischungen einsetzbar. Es kann auch ein pulverförmiges oder körniges Material, wie z.B. PoJjstyrolpuder, dessen Volumen bei Wärmezufuhr zunimmt, aufgebracht werden.

Anhand der Figuren 1 und 2 wird die Erfindung nachstehend weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein anneldungsgemässes längswasserdichtes Kabel

Fig. 2 schematisoh konventionelle Einrichtung zur Herstellung eines

Sclliohtenmantels, in welche das erfindungsgemässe Verfahren eingebaut ist.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, dass die längswasserdichte, d.h. mit Vaseline gefüllte Kabelseele 10 Bit einer Seelenbewicklung 11, beispielsweise aus Papierbändern, versehen ist. Darüber ist eUe Vaselineschicht 12 angeordnet, die von des kunststoffbeschichteten.Aluminiumband 13 uiigeben 1st, welche· wiedenun bei lh überlappend versohweisst ist. Den äusseren Abschluss bildet der Polyäthylen-Kabelmantel 15.

209828/0844

O. Griesser - 2

Da sich aber nach Abschluss der Kabelfertigung das Kabel auf Raumtemperatur abkühlt, schrumpft die Vaselineschicht 12 in dem bereits erwähnten Mass und bildet zwischen Seele und Al-Band Hohlräume, die für Wasser »eist Längskanäie darstellen. Je dicker die über der Seele aufgebrachte Vaselinesohioht ist, desto grosser werden auch die Hohl» raune.

Es wird daher, wie aus Fig. 2 ersiohtlioh, kontinuierlich oder diskontinuierlich die Masse aufgebracht, die nach der Bandversehweissung duroh die vob Extruderkopf und dem umspritzten Mantelkunststoff zugeführte Warne zu einem elastischen stabilen Schau» ausgebildet wird, der die Schrumpfung der Vaseline duroh Ausdehnung seiner unter Druck %

stehenden Schaumzellen vollständig kompensiert und von der Vaseline nicht angegriffen wird.

Ih Abb. 3 ist als Beispiel sehematisch eine Anlage dargestellt, die eine Anwendung des beschriebenen Verfahrens zulässt. Die von der Trommel 1 ablaufende Kabelseele erhält in der Vaseline-Füllanlage 2 die letzte, helss aufgebrachte Vaselineschicht. Hinter der Al-Bandrolle wird aus dem Behälter 4 auf das laufende Band die schäumbare Masse in Quer-, Schräg· oder Längsstrichen aufgebracht, wobei die Ränder für die Uberlajpungsnaht zur Versohweissung frei bleiben müssen. Es ist auch möglich, ein breites Band der Masse aufzustreichen. Die Schichtdicke ist dabei abhängig von der Wahl und Zusammensetzung der schäumbaren Masse und den Arbeitsbedingungen bei der Kabelfertigung. Dem Be- ™ halter \ ist eine Heizung 5, z.B. ein Infrarotstrahler, nachgeschaltet, die eine eventuell wünschenswerte Vorgellerung bzw. Anvulkanisation ermöglicht. Im Al-Bandformer 6 wird das Band überlappend ua die Kabelseele gelegt und im Sehweisegerät 7 zum geschlossenen Rohr versohweisst. Vor die Mantelpresse 9 kann nooh eine weiter regelbare Zusatzheizung 8 geschaltet werden, die dann in Betrieb genommen werden kann, wenn die duroh Extruderkopf und Kunststoffmantel allein zugeführte Wurme zum Treiben, Gelieren, Vulkanisieren usw. nicht ausreioht.

7 Patentansprüche

1 Bl. Zeichnung mit 2 flg. ,

2 0 98 28/084 4

Claims (7)

- 6-θ. Griesser - 2 Patentansprüche

1. /Verfahren zur Erhöhung der Längswasserdichtigkeit zwischen Seele

Mantel bei längswasserdichten Kabeln, bei denen die Zwischenräume in der Kabelseele und gegebenenfalls der Raum zwischen Kabelseele bzw. Kabelseelenbewicklung und Kabelmantel mit einer pastösen Masse, wie Vaseline, gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem Aufbringen des Kabelmantels auf die Kabelseele bzw. die Kabelseelenbewicklung eine Masse aufgebracht wird, die infolge Wärmeeinwirkung, wie beim Aufspritzen des Kunststoff-Kabel» W mantels, geliert und/oder bläht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse aus einer PVC-Paste besteht, in welche unter erhöhtem Druck Gase, wie Luft, Stickstoff, Kohlensäure, eingebracht sind und welche nach deren Entspannung unter Wärmeeinwirkung ausgeliert wird.

Z>. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse aus einer PVC-Paste besteht, in welche ein Treibmittel eingemischt ist, von welchem bei erhöhter Temperatur ein Gas abgespaltet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass die Masse ^ aus schäumbaren Kunststoffen oder Kunststoff-Kautschuk-Mischungen ^ besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und. einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der Kabelmantel als Sohichtenmantel ausgebildet ist, bei welchem ein beidseitig mit Kunststoff beschichtetes Aluminiumband längs mit Überlappung auf die Kabelseele aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Aluminiumband vor dessen Formung zum Rohr die Masse entweder kontinuierlich oder In Quer- oder Sohrägstreifen diskontinuierlich auf der gesamten Bandbreite ohne die Überlappungsstreifen aufgestrichen wird.

209828/0844

O. Grieseer - 2

6. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mas·· nach dem Aufstreiehen und vor der Formung des AIuniniumbandes zum Rohr dl« Nasse einer zusätzlichen Vorerwännung unterworfen wird.

7. Verfahren naoh Ansprueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein pulverförmiges oder körniges Material, dessen \9.umen bei Wäremzufuhr zunimmt, aufgebracht wird.

209828/0844

Leer?-ei. te