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Längswasserdichtes elektrisches Kabel mit Schichtenmantel In wachsendem
Maße werden. heutzutage die Seelen elektrischer Kabel aus kunststoffisolierten Adern
aufgebaut und mit einem Schichtenmantel uneben. Dieser Schichtenmantel besteht aus
Kunststoff, in den eine geschlossene Metallhülle eingebettet oder bei dem sie unterlegt
ist. Diese Metallhülle ist beidseitig mit Kunststoff beschichtet, der an den Berührungsxiächen
mit dem Kunststoff des Mantels verschweißt ist.
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Wird ein derartiger Kabelmantel beschädigt, breitet sich eindringende
Feuchtigkeit über größere Abschnitte der Seele aus und stört damit die eAektrischen
Eigenschaften des Kabels. Um ein solches axiales Ausbreiten der Feuchtigkeit im
Schadens falle zu verhindern, ist es bekannt, die Kabelseele diskontinuierlich oder
kontinuierlich über die ganze Länge des Kabels mit einer wasserabweisenden Substanz
zu füllen. Dazu wird beispielsweise eine unter 1!-.asser aufquellende Substanz verwendet,
die nach dem Aufquellen die Zwischenräume In der Kabelseele voll ausfüllt (DT-OS
2 215 139).
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Ebenso ist es bekannt, einen aufschäumenden Kunststoff zu verwenden,
der unaufgeschläust in die Kabelseele eingebracht wird und dann durch Erwärmen soweit
aufschäumt, daß er sämtliche Zwischenräume ausfüllt. Für diesen letzten Fall ist
ein Kabel bekannt, bei dem eine längseinlaufende, zu einem Rohr zu formende Metall-oder
Kunststoff-Folie dazu dient, den Kunststoff unaufgeschäumt in die Kabelseele zu
pressen. Auf das Rohr wird dabei eine zusätzliche Fadenbebänderung aufgebracht,
die es bei dem beim anschl.ießenden Aufschäumen auftretenden Überdruck in geschlossenem
Zustand halten soll (DT-OS 1 960 659).
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Diese beiden Verfahren konnten sich jedoch nie richtig durchsetzen.
In der Praxis werden in zunehmendem Maße die Seelen derartiger
Kabel
mit einer wasserabweisenden Substanz auf der Basis von Vaseline bzw. Petrolat und
bzw. oder synthetischen Kunststoffölen, -wachsen und -fetten kontinuierlich über
die ganze Länge gefüllt (GB-PS 987 508).
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Wichtig für die geforderte Längsdichtigkeit der Kabel ist es auch,
daß nicht nur die Zwischenräume zwischen den Adern der Kabelseele mit der wasserabweisenden
Substanz gefüllt sind, sondern auch der ringförmige Spalt zwischen der Kabelseele
und dem diese umgebenden Schirm. Nach Möglichkeit sollte ein solcher Spalt ganz
vermieden werden. in der Praxis weichen die Seelenquerschnittekontinuierlich gefüllter
Kabel größeren Durchmessers häufig von der Kreisform ab.
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Da das Formwerkzeug das Schirmband zu einem kreisförmigen Rohr formt,
ist ein dichtes Anliegen des Schirmes überall an der Kabelseele unter diesen Umständen
nicht liner möglich. Infolge seiner Eigensteifigkeit hat das Schirmband außerdem
die Tendenz, nach erfolgter Verformung zum Rohr wieder etwas aufzufedern und damit
den Spalt zwischen gefüllter Kabelseele und Rohr noch zu vergrößern. Dieses störende
Auffedern des Schirmbandes kann durch ein Verschweißen oder Verkleben direkt hinter
dem Formwerkzeug verhindert werden (DT-OS 2 236 511). Ein Anliegen des Bandes an
die unrunde Form der Kabelseele ist damit aber nicht erreichbar.
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Die Erfindung geht aus von einem längswasserdichten elektrischen Kabel,
bestehend aus einer aus kunststoffisolierten Adern aufgebauten Seele, einem aus
einem längs der Seele einlaufenden kunststoffbeschichteten Metallband geformten,
die Seele rohrförmig umgebenden Schirm, einem äußeren Kunststoffmantel sowie einer
die Zwischenräume in der Kabelseele und gegebenenfalls zwischen der Seele und dem
Schirm über die ganze Kabellänge ausfüllenden wasserabweisenden Substanz auf der
Basis von Vaseline bzw. Petrolat und bzw. oder synthetischen Kunststoffölen, -wachsen
und -fetten, bei dem die Kunststoffbeschichtung des Schirmes mit dem Eunststoffmantel
verschweißt oder verklebt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein längswasserdichtes Kabel der oben
beschriebenen Art anzugeben, bei dem der Schirm ohne störenden Ringspalt dichtend
an der gefüllten Kabelseele anliegt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den Schirm
eine unter Zugspannung stehende kunststoffbeschichtete Haltewendel aufgesponnen
ist, deren Beschichtung sowohl mit dem Schirm als auch mit dem Mantel verklebt oder
verschweißt ist.
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Durch diese Haltewendel wird das dünne beschichtete Metallband - meist
wird es sich dabei um ein beschichtetes Aluminiumband handeln - soweit verformt,
daß es kraftschlüssig an der gefüllten Kabelseele anliegt. Zweckmäßigerweise wird
man diese Bespinnung direkt hinter dem Formwerkzeug für den Schirm aufbringen, damit
der Schirm nicht erst noch auffedert. Wesentlich ist außerdem für die Erfindung,
daß die Haltewendel ebenfalls kunststoffbeschichtet ist, und zwar mit einem Kunststoff,
der sowohl mit der Kunststoffbeschichtung des Schirmes als auch mit dem Kunststoffmantel
verschweißbar ist. Die Kunststoffbeschichtung des Schirmes, die der Haltewendel
und die des Mantels bilden nach der Verschweißung ein homogenes Ganzes. Das ist
wesentlich für die guten mechanischen Eigenschaften des Schichtenmantels. Eine unbeschichtete
Haltewendel oder eine Beschichtung, die nicht mit der Schirmbeschichtung oder dem
Mantel versciiweißen würde, würde zu Störstellen zwischen Schirm und Mantel führen.
Bei Biegebeanspruchungen des fertigen Kabels käme es an derartigen Störstellen leicht
zu Rissen in dem sehr dünnen Schirmmaterial.
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Um die nötigen Kräfte auf den Schirm übertragen zu können, sieht die
Erfindung vor, daß als Haltewendel ein reißfestes, allseitig mit Kunststoff beschichtetes
Flachband aus einem wärmebeständigen Kunststoff oder aus einer Metallfolie verwendbar
ist. Bei einem derartigen Flachband als Haltewendel (Dicke des Flachbandes kleiner
0,2 mm) ist auch an den Rändern der Haltewendel mit einem Verschweißen der einzelnen
Beschichtungen zu rechnen. Unter dem Einfluß der Mantelextrusionstemperatur schmilzt
und verläuft die Beschichtung sowohl des Schirmes als auch der Haltewendel. Außerdem
wird auch bei dieser extremen Dünne das Mantelmaterial verbleibende Hohlräume ausfüllen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist es ebenfalls möglich, daß als Haltewendel
ein reißfestes Flachband aus grobmaschigem Textil-oder
Kunststoffgewebe
verwendbar ist, dessen Kette und Schußfäden beschichtet sind. Auch in diesem Fall
ist es wieder möglich, daß die Beschichtung des Schirmes, die des grobmaschigen
Gewebes und der Kabelmantel miteinander zu einem homogenen Ganzen verschweißen.
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Das Mantelmaterial kann in diesem Fall durch die Maschen hindurchgreifen
und in diesen Bereichen direkt mit der Beschichtung des Schirmes verschweißen.
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Für die gemäß der Erfindung vorgesehene Haltewendel empfiehlt es sich,
daß der Kunststoff für die Beschichtung der Haltewendel aus einem Mischpolymerisat
aus Äthylen und einem Karboxylgruppen enthaltenden Monomer, wie beispielsweise Acrylsäure,
besteht. Durch die T4tahl eines derartigen Kuns-Estoffes ist sichergestellt, daß
sowohl eine Verschweißung mit der Schirmbeschichtung, für die ein ähnlicher, vielleicht
sogar der gleiche Kunststoff verwendet wird, als auch mit dem Kabelmantel, der vorzugsweise
aus Polyäthylen besteht, möglich ist.
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An zwei Ausführungsbeispielen sei die Erfindung nun näher erläuinert.
Dabei zeigen Fig. 1 eine mit dem Schirm und der Haltewendel umgebene Kabelseele
in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den oberen Teil
eines fertig ummantelten Kabels und Fig. 3 ebenfalls den Längsschnitt durch den
oberen Teil eines fertig ummantelten Kabels, bei dem eine andere Haltewendel als
in Fig. 2 verwendet wird.
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In Fig. 1 ist eine gefüllte, aus kunststoffisolierten Adern 3 aufgebaute
Kabelseele 2 dargestellt, die mit einem beidseitig beschichteten Aluminiumband als
Schirm 4 umgeben ist. Das beschichtete Aluminiumband ist zu einem Rohr um die Kabelseele
2 geformt.
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Die Bandkanten überlappen sich an der Nahtstelle 7. Über diesen Schirm
4 ist wendelförmig ein allseitig beschichtetes Flachband als Haltewendel 8 gewickelt.
In dem hier vorliegenden Fall besteht die Haltewendel 8 aus einer dünnen Aluminiumfolie.
Es ist aber ebenfalls möglich, einen wärmebeständigen Kunststoff, z.B. Hostaphan,
zu verwenden. Diese Haltewendel 8 wird mittels eines Zentralspinners
direkt
hinter dem Formwerkzeug für den Schirm 4 aufgebracht. Dadurch wird erreicht, daß
der geformte Schirm 4 gar nicht mehr dazu kommt, aufzufedern, wie er es durch seine
Eigenfestigkeit gerne möchte. Die Haltewendel 8 wird mit einer solchen Spannung
auf den Schirm 4 aufgewickelt, daß dieser sogar noch etwas eingedrückt wird und
damit fest und dicht an der gefüllten Kabelseele 2 anliegt. Zumeist wird auf die
gefüllte Kabelseele 2 eine ebenfalls mit der wasserabweisenden Substanz getränkte,
hier nicht dargestellte Seelenbespinnung aus Papier oder dergleichen aufgebracht,
bevor der Schirm 4 um die Seele 2 geformt wird. Der durch die Haltewendel 8 erzielbare
Kraftschluß reicht aus, um eine Dichtung zwischen Aluminlumschirm 4 und der getränkten
Seelenbespinnung zu erzielen. Das heißt, in diesem Fall bleibt kein ringförmigcr
Spalt mehr offen, durch den eintretendes Wasser sich in Längsrichtung ausbreiten
könnte. Bei der fertigung der eben beschriebenen Scblchtenmantelvariante wird die
Haltewendel 8 vor dem Eintritt in den Quersprltzkopf des Extruders für die Mantelextrusion
mjttels Zentralspinner aufgebracht. Die bei Kabelabmessungen größer 40 mm Durchmesser
üblichen Fertigungsgeschwindigkeiten von ca. 10 bis 15 Meter pro Minute können bei
einer vorgesehenen Steigung von ca. 100 mm für die Haltewendel 8 ohne weiteres eingehalten
werden.
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Fig. 2 zeigt einen Längs schnitt durch ein fertig ummanteltes Kabel
1. Dabei sind einige kunststoffisolierte Adern 3 der Kabelseele 2 zu sehen. An diese
gefüllte Kabelseele 2 schließt sich als Schirm 4 ein beidseitig mit einem Äthylenacrylsäurecopolymerisat
5 beschichtetes Aluminiumband 6 an. Auf dieses Band ist die Haltewendel 8 gewickelt,
die aus einer dünnen Aluminiumfolie besteht und ebenfalls allseitig mit Äthylenacrylsäurecopolymerisat
beschichtet ist. Diese Haltewendel 8 hat eine Dicke von weniger als 0,2 mm. Zum
Abschluß folgt der eigentliche Kabelmantel 10 aus Polyäthylen.
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Unter dem Einfluß der Mantelextrusionstemperaturen schmelzen und verlaufen
die Copolymerbeschichtungen von Schirm 4 und Haltewendel 8. Sie verschweißen dabei
mit dem Polyäthylen des Mantels 10 und bilden eine lückenlos geschlossene Kunststoffhülle.
An keiner
Stelle wird die Verklebung zwischen Schirmbeschichtung
5 und Mantel 10 gestört.
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Fig. 3 zeigt den gleichen Kabelaufbau, nur mit einer anderen Haltewendel
8. Wiederum sind einige kunststoffisolierte Adern 3 der gefüllten Kabelseele 2 zu
sehen, an die sich der mit Kunststoff beschichtete Aluminiumschirm 4 anschließt.
Als Haltewendel 8 ist in diesem speziellen Fall ein grobmaschiges Textilband verwendet,
dessen Kette und Schußfäden 11 mit dem gleichen Kunststoff wie der Alurainiumschirm
4 beschichtet sind. Daran schließt sich wiederum der Polyäthylenmantel 10 an. Bei
der Mantelextrusion kann das Polyäthylen des Mantels 10 durch die groben Maschen
in direkt ten Kontakt mit der Beschichtung 5 des Aluminiumschirmes 4 treten und
mit diesem Material versoliweißen. Außerdem verschweißt durch die Erwärmung auch
die Beschichtung der Haltewendel 8 mit der Beschichtung 5 des Schirmes 4. Es bildet
sich also wieder eine homogene, lückenlose Kunststoffhülle um den Schirm 4 aus.
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Es ist denkbar, daß auch eine hier nicht dargestellte Haltewendel
8 aus beidseitig beschichtetem üblichen Textilgewebe eine ausreichende Schälfestigkeit
im Bereich der Haltewendel 8 garantiert.
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3 Figuren 4 Ansprüche