DE2439492B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kabels - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines elektrischen kabels

Info

Publication number
DE2439492B2
DE2439492B2 DE19742439492 DE2439492A DE2439492B2 DE 2439492 B2 DE2439492 B2 DE 2439492B2 DE 19742439492 DE19742439492 DE 19742439492 DE 2439492 A DE2439492 A DE 2439492A DE 2439492 B2 DE2439492 B2 DE 2439492B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyolefin
section
pipe
landing
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742439492
Other languages
English (en)
Other versions
DE2439492C3 (de
DE2439492A1 (de
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of DE2439492A1 publication Critical patent/DE2439492A1/de
Publication of DE2439492B2 publication Critical patent/DE2439492B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2439492C3 publication Critical patent/DE2439492C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06Insulating conductors or cables
    • H01B13/14Insulating conductors or cables by extrusion
    • H01B13/145Pretreatment or after-treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/05Filamentary, e.g. strands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/06Rod-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/10Thermosetting resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2301/00Use of unspecified macromolecular compounds as reinforcement
    • B29K2301/10Thermosetting resins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

herabgesetzt.
Das verschmorte Polyolelin hindert und verlangsamt noch mehr den FIuB der Polyolel'inschicht in der Nähe der Innenfläche des Anlandeabschnitts. Dadurch wird die Zersetzung und Verschnürung des Polyolefins beschleunigt. Die Kabelherstellung kommt schließlich ganz zum Abbruch.
Die Ausbildung des verschmorten Polyolefins auf der Innenfläche des Anlandeabsehnitts hängt sehr stark von dem Ort des Zusatzes des AusformhilfsUoffes ab. Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens wird der Ausformhilfsstoff in den Anlandeabschnitt jes Nachfolgerrohres eingegeben.
Die US-PS 3Ü54 142 beschreibt eine ähnliche Vorrichtung zur Kabelherstellung, bei der innerhalb des Nachfolgerrohres ein zylindrischer Mantel aus Sintermetall angeordnet ist. Dieser poröse Mantel ermöglicht eine Ölzufuhr unter Druck, so daß die Außenfläche des ummantelten Kabels innerhalb des Nachfoleerrohres unter dem Druck eines ölmante's steht. Das als Gleitmittel wirksame Öl führt ebenfalls zu den beschriebenen Nachteilen. Durch die nachgiebige Ölschicht kann die Ausbildung von Rauhigkeiten und Wellen innerhalb des Kabelmantels sogar begünstigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung der Kabelherstellung unter Vermeidung einer verschmorten Außenschicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ausformhilfsstoff kontinuierlich innerhalb eines kegelmantelförmigen Abschnitts des Nachfolgerrohres zugeführt wird, der sich im Anschluß an den Extruderkopf und vor Eintritt in den langen Anlandeabschnitt des Nachfolgerrohres mit konstantem Innendurchmesser befindet.
Diese Zugabe des Ausformhilfsstoffs verhindert eine Verlangsamung der Strömung und damit eine Verschmorung oder Zersetzung des Polyolefins. Infolgedessen kann man dickmantelige Kabel mit einem dicken vernetzten Polyolefinmantel isolieren. Diese Kabel haben eine hohe Güte und eine hohe Durchschlagspannung. Das Verfahren nach der Erfindung erlaubt eine kontinuierliche Arbeitsweise über eine lange Zeitdauer.
Das vernetzbare Polymere besteht überwiegend aus einem Polyolefin und enthält außerdem ein Vernetzungsmittel. Beispiele für Polyolefine sind Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten-1 und ähnliche PoIya-olefine, Äthylen-vinylacetat, Äthylen-äthylacrylat und ähnliche Mischpolymere von Poly-a-olefinen, insbesondere von Polyäthylen.
Ausformhilfsstoffe für das Polyolefin sind bekannt und umfassen Di-tert.-Butylperoxid, tert.-Butylcumylperoxid, Dicumylperoxid, l,3-bis-(tert.-Butylperoxy-isopropyl)-benzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-Butylperoxy)-hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-Butylperoxy)-hexin-(3), Ι,Ι-Di-tert.-Butylperoxy-
3,3,5-trimethylcyclohexan und ähnliche Diacylperoxide.
Das Vernetzungsmittel wird in einem Anteil von etwa 0,1 bis 10 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Polyolefin eingesetzt. Erforderlichenfalls kann das Polymere außerdem einen Vernetzungsbeschleuniger, einen Vernetzungshilfsstoff, ein Alterungsschutzmittel, ein Gleitmittel, ein Pigment, einen Spannungsstabilisator, einen Füllstoff und dergleichen enthalten.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält einen Extruderkopf, mit einem an die Austrittsfläche desselben anschließenden Naehfolgermhr, das einen an die Austrittsfläche des Extruderkopfes unmittelbar anschließenden kegelmantelförmigen Abschnitt und einen Anlageabschnitt
mit gleichbleibendem Innendurchmesser aufweist, mit einer sich über einen Großteil des Anlandeabsehnitts erstreckenden Heizeinrichtung, die eine Erwärmung aul eine für die Vernetzungsreaktion des ein Vernetzungsmittel enthaltenden Polyolefins ausreichende
ίο Temperatur sicherstellt, und mit einer ein Druckkühlmittel enthaltenden Kühleinrichtung im Anschluß an das Austrittsende des Nachfolgerrohres.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Innerhalb der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird eine Polyolefinmasse 10 als Gemisch mit einem Vernetzungsmittel, das aus einem gesonderten nichtdargcstellten Extruder zugeführt wird, in einen Extruderkopf 1 eingegeben. Die Masse tritt
dann durch einen Ringraum zwischen der Innenfläche des Extruderkopfes 1 und einem Kern 2 sowie einen weiteren Ringraum zwischen der Innenfläche eines kegelmantelförmigen Abschnitts 3c und dem Kern 2, durch dessen Durchgang ein elektrischer Leiter 11 kontinuierlich geführt wird. Dadurch wird der Leiter mit der Polyolefinmasse beschichtet.
Man kann mehrere Extruder, beispielsweise drei Extruder gemeinsam einsetzen, entsprechend der Anzahl der auf den Leiter aufzubringenden Polyolefinschichten.
Der Extruderkopf 1, beispielsweise ein Querspritzkopf, ist auf der Austrittsseite mit einem Nachfolgerrohr 3 oder Anlanderohr verbunden, das einen ersten Abschnitt 3a und einen zweiten Abschnitt 3b umfaßt, der einen Abschnitt 3c mit kegelmantelförmiger Innenfläche bildet, wenn die beiden Abschnitte in der dargestellten Weise zusammengesetzt sind.
Die im Gemisch mit dem Vernetzungsmittel in den um den Extruderkern 2 gebildeten Ringraum eingeführte Polyolefinmasse 10 tritt durch den kegelmantelförmigen Abschnitt 3c hindurch in den Ringraum um den Leiter 11 ein, der durch den Kern 2 kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit geführt wird. Dadurch wird der Leiter 11 mit der Polyolefinmasse 10 beschichtet, die innerhalb des Nachfolgerrohres 3 vernetzt wird. Sodann tritt der beschichtete Leiter in eine nichtdargestellte Druckkühleinrichtung ein, die unmittelbar an das Austrittsende des Nachfolgerrohres 2 anschließt. Die Gesamtlänge des kegelmantelförmigen Abschnitts 3 c, also der Abstand zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsiläche dieses Abschnitts beträgt normalerweise 50 mm bis etwa 200 mm.
Der erste Abschnitt 3a des Nachfolgerrohres 3 weist an seinem Eintrittsende einen Flansch auf, der an die Austrittsstirnfläche des zweiten Abschnitts 3b angedrückt wird und mit Hilfe eines Düsenhalters 4 an dem Extruderkopf 1 befestigt ist. Eine Ringdichtung S liegt zwischen den Stirnflächen der beiden Abschnitte 3a und 3b, damit man zwischen diesen beiden Aoschnitten eine druckdichte Abdichtung erhält.
Radial innerhalb der Ringdichtung 5 befindet sich ein Ringraum 7 und ein Ringspalt 8 zwischen den einander gegenüberstehenden Stirnflächen der beiden Abschnitte. Ein Ausformhilfsstoff 12 wird durch einen Durchgang des Düsenhalters 4, den Ringraum 7 und den Ringspalt 8 in den kegelmantelförmigen Abschnitt 3c des Nachfolgerrohres 3 eingeleitet. Der
Ausformhilfsstoff benetzt die gesamte Innenfläche des Anlandeabschnitts im Anschluß an den Ringspalt, und dadurch wird ein gleichmäßiger Durchgang des Leiters 11 mit der Polyolefinschicht erleichtert.
Der Ringraum 7 wird durch eine ringförmige Hinterschneidung der Stirnfläche des Abschnitts 3fc und durch die gegenüberliegende Stirnfläche des Abschnitts 3a, die an der Ringdichtung 5 anliegt, gebildet. Der Ringspalt 6 ist von den beiden einander gegenüberstehenden, von dem Ringraum 7 radial nach innen gerichteten Stirnflächen der beiden Abschnitte begrenzt. Der Ringspalt 8 hat eine Breite von etwa 0,005 mm bis etwa 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,001 mm und etwa 0,5 mm.
Der Ausformhilfsstoff ist an anderer Stelle beschrieben. Er muß die folgenden vier Bedingungen erfüllen:
1. Die Viskosität muß zwischen 0,5 und 3000 cSt (235° C) liegen.
2. Das Absorptionsverhältnis gegenüber dem vernetzbaren Polymeren darf nicht größer als 100 mg/cm2 bei einer Temperatur von 150° C und einer Einwirkungsdauer von 45 Stunden sein.
3. Der Ausformhilfsstoff darf keine Gelbildung zeigen, wenn er mit dem organischen Peroxid innerhalb des vernetzbaren Polymeren in Berührung kommt.
4. Der Ausformhilfsstoff darf während der Vernetzungsreaktion nicht zum Sieden kommen.
Das genannte Absorptionsverhältnis wird dadurch bestimmt, daß eine vernetzte Platte mit den Abmessungen 30 mm X 30 mm X 1 mm bei einer Temperatur von 150° C 45 Stunden lang in den Ausformhilfsstoff eingetaucht wird. Die Platte wird vor und nach der Tauchbehandlung gewogen. Der Massenunterschied geteilt durch die Gesamtoberfläche der Platte vor der Tauchbehandlung gibt das Absorptionsverhältnis an.
Die Gelbildung des Ausformhilfsstoffs unter üblichen Arbeitsbedingungen wird nach folgendem Verfahren bestimmt. Ein Gemisch aus 10 Gewichtsteilen des Ausformhilfsstoffs und 1 Gewichtsteil eines organischen Peroxids wird in ein dicht abschließendes Mischgefäß gebracht. Das Gemisch wird mit einer Aufheizgeschwindigkeit von etwa 10° C/min auf eine Temperatur von 235° C erhitzt und 5 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Danach wird die Viskosität T)1 der Flüssigkeit bei 235° C gemessen. Die Viskosität r/„ des reinen Ausformhilfsstoffes wird ebenfalls bei einer Temperatur von 235" C gemessen. Ausformhilfsstoffe, bei denen das Verhältnis η{η kleiner als 30 ist, werden als nichtgelbildend im Rahmen der Zielsetzung der Erfindung angeschen. Man kann dann erwarten, daß sich keine Gelschicht auf tier Innenfläche des Anlandeabschnitts des Nachfolge rrohrs bei einem kontinuierlichen Betrieb über zumindest mehrere Stunden ausbildet. Wenn das organische Peroxid nichtflüchtig ist, kann die Wärmebehandlung in einem offenen Gefäß durchgeführt werden. Im Rahmen der beschriebenen Untersuchung muß nicht unbedingt dasjenige organische Peroxid benutzt werden, das dem vernetzbaren Stoff zugesetzt wird. Man kann auch ohne Fehler für die Bestimmung andere Peroxide wie Dicumylpcroxid einsetzen.
Die Menge des in dem kcgclmantclförniigcn Abschnitt 3c zugeführten Ausformhilfsstoffes l'cgt /wischen 0.001 und 0,1 cm'/eiir der Außenfläche dos herzustellenden Kabels. Unter der Wirkung des Ausformhilfsstoffes fließt die Polyolefinmasse 10 in das Nachfolgerrohr 3, ohne daß eine Abbremsung der Strömung oder eine Stauung am Eingang des Anlandeabschnitts auftritt und ohne daß ein Anschmoren an der Innenfläche dieses Abschnitts auftritt. Infolgedessen tritt die Polyolefinzusammensetzung 10, die auf den elektrischen Leiter 11 aufgetragen wird, durch den Anlandeabschnitt, wobei die Außenfläche der
ίο Polyolefinzusammensetzung gleichmäßig an der Innenfläche des Anlandeabschnitts anliegt.
Das Nachfolgerrohr 3 wird durch eine entsprechende Heizeinrichtung, etwa eine elektrische Heizeinrichtung, eine ölmantelheizung oder dergleichen, auf eine Temperatur zwischen etwa 200° C und 300° C aufgeheizt, damit sich eine ausreichende Vernetzung der Polyolefinmasse ausbildet. Die den Leiter abdeckende Polyolefinmasse wird dadurch vollständig vernetzt, während der beschichtete Leiter durch das Nachfolgerrohr tritt. Die Länge des Anlandeabschnitts des Nachfolgerrohres 3 wird in Abhängigkeit von der Dicke der Mantelschicht, der Reaktionstemperatur des Vernetzungsmittels, der gewünschten Arbeitstemperatur in dem Nachfolgerrohr und der
as Durchlaufgeschwindigkeit des Leiters 11 eingestellt. Im praktischen Betrieb liegt die Länge des Anlandeabschnitts des Nachfolgerrohrs im Bereich zwischen 5 m und etwa 30 m. Der Anlandeabschnitt des Nachfolgerrohrs 3 kann aus einer Mehrzahl von kurzen Anlandestücken zusammengesetzt sein, die zu einem gemeinsamen Anlandeteil verbunden sind.
Das Austrittsende des Nachfolgerrohrs 3 ist durch eine Flanschkupplung unmittelbar an eine nichtdargestellte Druckkühleinrichtung angeschlossen. Die vernetzte Isolationsschicht des Leiters 11 wird durch die Bewegung desselben in die Druckkühleinrichtung mitgenommen, wenn der Leiter das Nachfolgerrohr verläßt. Die Isolationsschicht wird beim Durchgang durch die Druckkühleinrichtung abgekühlt, die ein
Kühlmittel wie Wasser enthält. Die Druckkühleinrichtung kann eine konventionelle Bauart haben, wie dies bei VCV-, CCV- oder HCV-Einrichtungen üblich ist. Der Druck des Kühlmittels beträgt mindestens 7 kp/cm2, vorzugsweise liegt der Druck in einem Bereich zwischen etwa 10 kp/cm2 und 30 kp/cm'.
Der genaue Ort, an dem der Ausformhilfsstoff innerhalb des kcgclmantelförmigcn Abschnitts 3c des Nachfolgcrrohrs 3 zugeführt wird, kann zwischen der Eintrittsflächc und der Austrittsflächc des kegelman-{eiförmigen Abschnitts ausgewählt werden. Wenn jedoch die Einspcisungsstcllc für den Ausformhilfsstoff unmittelbar am Austrittsende des kegclmantelförmigen Abschnitts ist, lassen sich keine befriedigenden Ergebnisse erhalten. Dies beruht darauf, daß unmittelbar am Austrittsende des kegclmantclförmigcn Abschnitts der Ühergangsbeieich zwischen dem kcgelmantelförmigcn Abschnitt und dem Anlandcabschnitt mit konstantem Innendurchmesser ist. In diesem Übergangsbeicich bilden sich leicht Turbulcnzci innerhalb der Polyolcfinstiömung aus. Dies kann zi einer Stauung der Strömung und damit zu einer Zcr Setzung oder einem Verschmoren des Polyolefins füll rcn. Diese Neigung zur Turbulenzbildung wird nocl gesteigert, wenn der Ausl'ormhilfsstoff in diesen
Übcrgangsbcicich oder im Austiittsbcicich des kc gulmantclförmigcn Abschnitts zugeführt wird.
Wenn andererseits der Aiisformhilfsstoff an eine Stellt· vordem Hintiittsendc des kcgelmantclförmigci
Abschnitts zugeführt wird, neigt der Ausformhilfsstoff zur Vermischung mit der Polyolefinmasse, da die Turbulenz innerhalb der Polyolefinströmung an dieser Stelle ziemlich groß ist. Die Vermischung des Ausformhilfsstoffes mit der Polyolefinmasse bedingt eine Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften der Polyolefinzusammensetzung. Deshalb ist eine bevorzugte Lage, an der der Ausformhilfsstoff zugeführt wird, in einem Bereich etwa 10 mm hinter dem Eintrittsende des kegelmantelförmigen Abschnitts bis zu höchstens 2 mm vor dem Austrittsende dieses Abschnitts.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ausformhilfsstoff durch den Durchgang 6 in den Ringraum 7 eingegeben und tritt von dort durch den Ringspalt 8 an der Innenfläche des kegelmantelförmigen Abschnitts aus. Der letzte Teil des Durchgangs des Ausformhilfsstoffes kann in der Weise abgewandelt werden, daß der Ausformhilfsstoff von dem Ringraum 7 durch ein poröses Metall zu der Innenfläche des kegelmantelförmigen Abschnitts hindurchtritt. Das poröse Metall bildet einen Wandungsteil des kegelmantelförmigen Abschnitts des Nachfolgerrohrs 3. Ein solches poröses Metall besteht im allgemeinen aus gesinterten Metallgranuli, deren Durchmesser im Bereich zwischen lü μηι bis 150 μηι liegt. Die Dicke des porösen Metalls liegt etwa zwischen 5 und 20 mm.
Zur Verdeutlichung der Erfindung werden im folgenden ein Vergleichsbcispiel und ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Alle Anteile sind als Gewichtsprozente angegeben. Diese Beispiele sollen jedoch den Umfang der Erfindung nicht einschränken.
Vergleichsbeispiel
Mit einer Geschwindigkeit von 0,255 m/min wird eine Leiterlitze mit einer Querschnittsfläche von 2,700 nmr kontinuierlich durch eine horizontale Kabelherstellungsmaschine geleitet, die mit einem Querextrudcrkopf zur Koextrusion von drei Mantclschichten, mit einem daran angeschlossenen Nachfolgerrohr mit einem Durchmesser von 130 mm und einer Länge von 15 m und mit einer Kühlvorrichtung am anderen Ende des Nachfolgerrohrs mit einer Lange von 30 m ausgerüstet ist. Das Nachfolgerrohr umfaßt einen kegelmantelförmigcn, 25 cm langen Abschnitt, der in der Durchlaufrichtung konvergent ist und einen Anlandeabschnitt mit konstantem Innendurchmesser, der unmittelbar an das Austrittsende des kegelmantelförmigen Abschnitts anschließt und sich koaxial zu demselben in Ausrichtung erstreckt. Das Nachfolgerroh r wird durch eine Heizeinrichtung auf einer Temperatur von 250" C gehalten. Ein Ausfonnhill'sinittel tritt in einer Menge von 40 cnrVmin aus dem Ringspalt mit einer Spaltbreite von 0,08 mm kontinuierlich auf die Innenfläche des Nachfolgerrohrs an einer Stelle 10 cm vom Eintrittsende des Nachfolgerrohrs abgelegen. Der Ausformhilfsstoff ist das Äthyleiioxid-Pmpylenoxid-Mischpolymere >Unilube 75DH-2620< der Firma Nippon Oils & Fats Co. Ltd., Viskosität 452 cSt (235" C), Absorptionsverhältnis 0,15 mg/cm' gegenüber vei nutztcm Polyäthylen bei einer Temperatur von 150° C und einer Einwirkungsdauer von 45 Stunden, Siedepunkt über 260° C, frei von Gelbildung entsprechend der obigen Meßvorschrift.
Unter Verwendung von drei Extrudern wird zur Ummantelung des Leiters eine teilleitende Zusammensetzung, eine isolierende Zusammensetzung und eine weitere teilleitende Zusammensetzung zur Abdeckung der Isolationsschicht auf den Leiter durch Koextrusion geschichtet. Die drei Schichten haben Dicken von 1,5 mm, 35 mm und 1,0 mm. Die Deckschichten gelangen durch den Anlandeabschnitt und dann durch die Kühleinrichtung zusammen mit dem durchtretenden Leiter.
Die teilisolierende Zusammensetzung zur Abdekkung des Leiters enthält 100 Teile Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (mit einem Anteil von 20% Vinylacetat), 50 Teile Ruß und 2,0 Teile Dicumylperoxid. Die Isolationsschicht enthält 100 Teile Polyäthylen (Dichte 0,920 g/cm3, Schmelzindex 1,0, Schmelzpunkt 113° C nach ASTM D-1238-65T), 2,0 Teile Dicumylperoxid und 0,2 Teile 4,4'-Thio-bis(6-t-butyl-m-cresol). Die Abdeckschicht enthält 100 Teile Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres (20% Vinylacetat) und 50 Teile Ruß. Die Kühlapparatur war über ihre gesamte Länge mit Kühlwasser einer Temperatur von 20° C und einem Druck von 18 kp/ cm2 gefüllt.
Nach 5 Betriebsstunden erhält man ein mit vernetztem Polyäthylen isoliertes Kabel mit einer Nennspannung von 275 kV, einer Länge von 90 m. In der Außenfläche des Isolationsmantels des Kabels finden sich jedoch zahlreiche Schrammen und Risse. Die mittlere Wechselspannungs-Dauerdurchschlagfestigkeit und die mittlere Impuls-Durchschlagfestigkeit von fünf Proben dieses Kabels betragen 28 kV pro mm und 65 kV/mm. Jeder Wert der angegebenen Durchschlagfestigkeit ist ein Mittelwert von fünf Proben.
Nach einer Betriebsdauer von 5 Stunden wurde das Nachfolgerrohr auscinandergebaut und das Einlaufende desselben untersucht. Es fanden sich verschmorte Polyäthylenreste, die im wesentlichen an der gesamten Innenfläche in einem Abstand von 6 cm und mehr vom Eintrittsende des kegelmantelförmigen Abschnitts anhingen.
Beispiel
In gleicher Weise wie im Vcrgleichsbeispiel wurde ein Kabel mit der Abwandlung hergestellt, das durch einen Ringspalt mit 0,08 mm Breite in einer Zwischenlage des kegelmantelförmigen Abschnitts, dessen Gesamtlänge 25 cm beträgt, zugegeben wurde Nach etwa 50 BetriebssUinden erhält man 765 m Kabel mit einer gleichmäßigen guten Außenfläche.
Das hergestellte elektrische Kabel hat eine Wech sclspannungs-Dauerdui ^schlagfestigkeit und eint Impuls-Durchschlagfesligkeit von 38 kV/mm und 8! kV/mm. Eine Untersuchung des Anlandeabschnitt des Nachfolgerrohrs nach einer Betriebsdauer von 51 Stunden konnte keine verschmorten Polyäthylenteil au der Innenfläche des Hinlauiabschnitts des An landeabschnitts feststellen.
Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verl'anreii zur Herstellung eines elektrischen Kabels, wonach ein Leiter kontinuierlich durch einen Extruderkopf und ein auf der Austrittsseite desselben angeordnetes Nachfolgerrohr geführt ist, wobei eine Polyolefinzusammensetzung mit einem Vernetzungsmittelzusatz um den Leiter extrudiert und ein Ausformhilfsstoff auf der Innenfläche des Nachfolgerrohres zugeführt wird, wonach eine Wärmevernetzung der Polyolefinschicht in dem Nachfolgerrohr erfolgt und wonach schließlich die vernetzte Polyolefinschicht mit einem Druckkühlmittel gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausformhilfsstoff (12) kontinuierlich innerhalb eines kegelmanteiförmigen Abschnitts (3t) des Nachfolgerrohres (3) zugeführt wird, der sich im Anschluß an den Extruderkopf (1) und vor Eintritt in den langen Anlandeabschnitt (3a) des Nachfolgerrohrs mit konstantem Innendurchmesser befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Ausformhilfsstoffs (12) mit einer Viskosität von 0,5 bis 3000 cSt bei 235° C, mit einem Absorptionsverhältnis durch die ein Vernetzungsmittel enthaltende Polyolefinzusammensetzung von nicht mehr als 100 mg/cm: bei 150° C und einer Einwirkungsdauer von 45 Stunden, frei von Gelbildung beim Zusammentreffen mit einem organischen Peroxid in der vernetzten Polyolefinzusammensetzung und nicht siedend während der Vernetzung*reaktion.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausformhilfsstoff (12) kontinuierlich an einer Stelle zugeführt wird, die sich in einem Bereich von mehr als 10 mm vom Einströmende des kegelmantelförmigen Abschnitts und von mehr als 2 mm vom Ausströmende des kegelmantelförmigen Abschnitts befindet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyäthylen als Polyolefin.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Extruderkopf, mit einem an die Austrittsfläche desselben anschließenden Nachfolgerrohr, das einen an die Austrittsfläche des Extruderkopfes unmittelbar anschließenden kegelmantelförmigen Abschnitt und einen Anlandeabschnitt mit gleichbleibendem Innendurchmesser aufweist, mit einer sich über einen Großteil des Anlandeabschnitts erstreckenden Heizeinrichtung, die eine Erwärmung auf eine für die Vernetzungsreaktion des ein Vernetzungsmittel enthaltenden Polyolefins ausreichende Temperatur sicherstellt, und mit einer ein Druckkühlmittel enthaltenden Kühleinrichtung im Anschluß an das Austrittsende des Nachfolgerrohrs, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelmantelförmige Abschnitt (3b) eine Ringöffnung zur Applikation des Ausformhilfsstoffs auf die Innenfläche des Nachfolgerrohres (3) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringöffnung einen Ringspalt (8) mit einer Spaltbreite zwischen 0,005 mm und 1 mm aufweist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels, wonach ein Leiter kontinuierlich durch einen Extruderkopf und ein auf der Austrittsseite desselben angeordnetes Nachfol gerrohi geführt ist, wobei eine Polyolefinzusammensetzung mit einem Vernetzungsmittelzusatz um den Leiter cxtrudiert und ein Ausformhilfsstoff auf der Innenfläche des Nachfolgerrohres zugeführt wird, wonach eine Wärmevernetzung der Polyolefinschicht in ίο dem Nachfolgcrrohr erfolgt und wonach schließlich die vernetzte Polyolefinschicht mit einem Druckkühlmittel gekühlt wird.
Dieses in der DT-OS 2 164560 vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit einer Isolationsschicht aus einem vernetzten Polymeren arbeitet unter Verwendung eines horizontalen Flächenformungs- und Vernetzungsabschnitts. Dieses Verfahren läßt höhere Arbeitsgeschwindigkeiten als das herkömmliche Vertikal-Vulkanisier-Verfahren zu. Die Isolationsschicht aus dem vernetzten Polymeren ist frei von Hohlräumen und Rissen.
Nach diesem Verfahren wird ein vernetzbares Polymeres in einem Extruderkopf auf einen Leiter aufgebracht und in einem Anlandeabschnitt oder Flächenformabschnitt ausgeformt und in der Wärme vernetzt. Dieser Anlandeabschnitt ist etwa 1 bis 50 m lang oder noch länger. Auf die Innenfläche des Anlandeabschnitts des Nachfolgerrohrs wird ein Ausformhilfsstoff kontinuierlich appliziert. Die in der Wärme vernetzte Isolationsschicht wird nach der Ausformung auf dem Leiter mit einer Hochdruckkühleinrichtung innerhalb eines Kühlabschnitts im Anschluß an den Anlandeabschnitt gekühlt.
Das beschriebene Verfahren ist für die Herstellung von Kabeln mit dünner Isolationsschicht oder von Kabeln mit einer vernetzten gummiartigen Isolationsschicht befriedigend. Wenn jedoch Kabel mit dickwandiger Isolationsschicht aus einem vernetzten Polyolefin für Netzspannungen von 154 kV oder 275 kV hergestellt werden sollen, treten Nachteile wie Rauhigkeiten der Oberfläche der Kabel oder Verringerung der Durchschlagspannung auf. Manchmal muß die Herstellung unterbrochen werden, weil die Rauhigkeit der Kabeloberfläche fortgesetzt übermäßig zunimmt.
Eingehende Untersuchungen dieser Umstände haben gezeigt, daß die Schmelze des nichtvernetzten Polyolefins ein viskoses Fließverhalten zeigt, das sich sehr deutlich von einem stopfenartigen Fließverhalten einer gummiartigen Zusammensetzung unterscheidet. Wenn ein dickmanteliges Kabel hergestellt wird, tritt in der dicken Polyolefinschicht, die durch das Nachfolgerrohr fließt, eine plötzliche Änderung der Flußrichtung innerhalb eines Bereichs von dem kegelmantelförmigen Abschnitt bis zu dem Anlandeabschnitt auf. Deshalb verlangsamt sich die Strömungsgeschwindigkeit eines Teils der Polyolefinschicht längs der Innenfläche im Eingangsbereich des Anlandeabschnitts. Die verlangsamte Schicht verschmort und zersetzt sich thermisch innerhalb einer kurzen Zeitdauer. Infolgedessen lagert sich an der Innenfläche des Anlandeabschnitts verschmortes und zersetztes Polyolefin ab. Das verschmorte Polyolefin beseitigt die Formungsfähigkeit des Anlandeabschnitts. Die Außenfläche des Kabels wird infolgedessen durch das verschmorte Polyolefin innerhalb des Anlandeabschnitts oder des Flächenformungsabschnitts zerstört. Die Durchschlagspannung des Kabels wird dadurch
DE2439492A 1973-08-22 1974-08-17 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kabels Expired DE2439492C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP48094059A JPS5834883B2 (ja) 1973-08-22 1973-08-22 チヨウコウアツケ−ブルノ セイゾウホウホウ

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2439492A1 DE2439492A1 (de) 1975-03-06
DE2439492B2 true DE2439492B2 (de) 1977-09-29
DE2439492C3 DE2439492C3 (de) 1978-05-24

Family

ID=14099952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2439492A Expired DE2439492C3 (de) 1973-08-22 1974-08-17 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kabels

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5834883B2 (de)
DE (1) DE2439492C3 (de)
FR (1) FR2241855B1 (de)
GB (1) GB1480632A (de)
SU (1) SU1007561A3 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO156679C (no) * 1983-09-23 1987-11-04 Soennichsen Roervalseverk Anordning ved plastekstruder.
AU571663B2 (en) * 1984-04-05 1988-04-21 Fmc Corporation Latchable platform attachment to crane boom
DE3933028C2 (de) * 1989-09-29 1998-01-22 Siemens Ag Querspritzkopf zur Herstellung einer Kabelisolierung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2439492C3 (de) 1978-05-24
FR2241855B1 (de) 1980-10-31
DE2439492A1 (de) 1975-03-06
GB1480632A (en) 1977-07-20
JPS5834883B2 (ja) 1983-07-29
FR2241855A1 (de) 1975-03-21
JPS5043485A (de) 1975-04-19
SU1007561A3 (ru) 1983-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2722081C2 (de) Verfahren zum Aufbringen einer leitenden, abreißbaren Schicht aus einem Polymergemisch auf einen Kabelleiter
DE2261207C3 (de) Verfahren zur Herstellung von mit einem vernetzten Kunststoff ummantelten, elektrischen Kabeln
DE69622053T3 (de) Verfahren zum heizen und/oder vernetzen von polymeren und dazugehörende vorrichtung
DE2060268B2 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Überzuges auf einem Kern
DE112008001781T5 (de) Zusammensetzung für ein flammwidriges Silan-quervernetztes Olefinharz, eine isolierte Leitung, welche dasselbe enthält, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines flammhemmenden Silan-quervernetzten Olefinharzes
DE69400866T2 (de) Extrudieren von thermisch vernetzbaren Materialien
DE1504856A1 (de) Herstellung von Rohren aus thermoplastischem Material
DE2439492C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kabels
DE2660907C2 (de)
DE3122043C2 (de) Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres
DE2229949A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung isolierter elektrischer kabel und draehte
DE2951157A1 (de) Anlage fuer die herstellung von kabeln, die einen oder mehrere isolierte oder ummantelte leiter besitzen
DE2204655C3 (de) Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kabeln oder Leitungen mit einer Umhüllung und/oder Isolierung auf der Basis eines vernetzten Polyäthylens
DE1765288A1 (de) Isoliertes Natriumkabel und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2357984C2 (de) Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kabeln oder Leitungen
DE2357045A1 (de) Verfahren zum ziehen von strangfoermigem gut
DE2428122A1 (de) Verfahren zur herstellung von elektrischen kabeln
DE2255473B2 (de) Verfahren und vorrichtung zum fortlaufenden ummanteln eines kernes mit gummi oder kunststoff
DE2358246A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen elektrischer kabel und draehte mit stranggepresstem ueberzug
DE2908457C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Umhüllungen, insbesondere Isolierungen, für elektrische Kabel
DE2204658A1 (de) Verfahren zur herstellung elektrischer kabel mit einer umhuellung und/oder isolierung aus vernetztem polyaethylen
DE2419209A1 (de) Verfahren zum verarbeiten von vernetzbaren organischen polymerisaten
EP0003526B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Umhüllen eines Leiters
DE1590802B1 (de) Verfahren zur herstellung eines zusammengesetzten elektrischen leiters
DE2852379A1 (de) Verfahren bei der herstellung eines starkstromkabels

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)