DE2518594C3 - Längsdichtes elektrisches Kabel mit Schichtenmantel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein längswasserdichtes elektrisches Kabel, bestehend aus einer aus kunststoffisolierten Adern aufgebauten Seele, einem aus einem längs zur Seele einlaufenden kunststoffbeschichteten Metallband geformten, die Seele rohrförmig umgebenden Schirm, einem äußeren Kunststoffmantel sowie eine die Zwischenräume in der Kabelseele und gegebenenfalls zwischen der Seele und dem Schirm über die ganze Kabellänge ausfüllenden wasserabweisenden Substanz •i'f der Basis von Vaseline bzw. Petrolat und bzw. synthetischen Kunststoffölen, -wachsen und -fetten, bei dem die Kunststoffbeschichtung des Schirms mit dem Kunststoffmantel verschweißt oder verklebt und der Schirm mit einer Haltewendel versehen ist

In wachsendem Maße werden heutzutage die Seelen elektrischer Kabel aus kunststoffisolierten Adern aufgebaut und mit einem Schichtenmantel umgeben. Dieser Schichtenmantel besteht aus Kunststoff, in den •ine geschlossene Metallhülle eingebettet oder bei dem •ie unterlegt ist. Diese Metallhülle ist beidseitig mit Kunststoff beschichtet, der an den Berührungsflächen mit dem Kunststoff des Mantels verschweißt ist.

Wird ein derartiger Kabelmantel beschädigt, breitet sich eindringende Feuchtigkeit über größere Abschnitte der Seele aus und stört damit die elektrischen Eigenschaften des Kabel», Um ein solches axiales Ausbreiten der Feuchtigkeit im Schadensfälle 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 Wasser aufquellende Substanz verwendet, die nach dem Aufquellen die Zwischenräume in der Kabelseele voll ausfüllt (DE-OS 22 16 139).

Es ist ferner bekannt, als wasserabweisende Substanz einen aufschäumenden Kunststoff zu verwenden, der ίο unaufgeschäumt in die Kabelseele eingebracht wird und dann durch Erwärmen soweit aufschäumt, daß er sämtliche Zwischenräume ausfüllt Schließlich können auch vaseline- oder wachsartige Stoffe als feuchtigkeitshemmendes Medium dienen. In der DE-AS 19 60 659 wird ein Nachrichtenkabel beschrieben, bei dem eine läiigseinlaufende, zu einem Rohr zu formende Metalloder Kunststoffolie dazu dient, das feuchtigkeitshemmende Medium in die Kabelseele zu pressen. Dabei kann auf das Rohr eine zusätzliche Fadenbebänderung

aufgebracht werden, die insbesondere dazu dient, die Folienumhüllung in geschlossenem Zustand zu halten, wenn durch einen aufzuschäumenden Kunststoff ein innerer Überdruck entsteht Bei dieser Konstruktion wird auch ein Verbinden der Folie mit dem Mantel in Betracht gezogen. Es findet sich jedoch kein Hinweis darauf, daß längs einer aufgebrachten Bebänderung Kriechwege für eingedrungenes Wasser entstehen.

Ein solcher Hinweis fehlt auch bei dem aus der US-PS 37 33 225 bekannten, gefüllten längsdichten Nachrichtenkabel. Auch bei diesem Kabel ist eine Art Haltewendel für das Zusammenhalten der Überlappung des aus einem länglichen Band geformten Schirmes vorgesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

gegenüber den bekannten Konstruktionen, die den heutigen Testbedingungen — wonach eine Wassersäule auf den Kabelquerschnitt längere Zeit einwirkt und in einiger Entfernung vom Querschnitt kein Waiser nachgewiesen werden darf — für eingedrungenes

■to Wasser nicht gewachsen sind, Abhii..' durch Vermeidung alier Kriechwege zu schaffen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die Haltewendel unter Zugspannung aufgesponnen, mit Kunststoff beschichtet und die Beschichtung sowohl mit dem Schirm als auch

■»5 mit dem Mantel verschweißt oder verklebt ist.

Die Haltewendel, die man zweckmäßigerweise direkt hinter dem Formwerkzeug für den Schirm aufbringt damit der Schirm nicht erst noch auffedert ist ebenfalls kunststoffbeschichtet 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.

Dadurch wird jeder denkbare Spalt vermieden, in den Wasser eindringen kann. Außerdem ist die Verklebung der Haltewendel sowohl mit Mantel und Schirm wesentlich für die guten mechanischen Eigenschaften des Schichtenmantels. Eine unbeschichtete Haltewendel oder eine Beschichtung, die nicht mit der Schirmbeschichtung oder dem Mantel verschweißen 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 Schirmmantel.

Um die nötigen Kräfte auf den Schirm übertragen zu können, sieht die Erfindung vor, daß als Haltewendel ein reißfestes, allseitig mit Kunststoff beschichtetes Flach-

band aus einem wärmebeständigen Kunststoff oder aus einer Metallfolie verwendbar ist Bei einem derartigen Rachband als Haltewendel (Dicke des Flachbandes kleiner 0,2 mm) ist auch an den Rändern der Haltewendel mit einem Verschweißen der einzelnen s 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 DOnne das Ma,nelmateria! verbleibende Hohlräume in ausfüllen.

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. Das Mantelmaterial kann in diesem Fall durch die Maschen hindurchgreifen und in diesen Bereichen direkt mit der Beschichtung des Schirmes verschweißen.

Für die gemäß der Erfindung vorgesehene H^itewendel empfiehlt es sich, daß der Kunststoff für die Beschichtung der Haltewendel aus einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einem !Carboxylgruppen enthaltenden Monomer, wie beispielsweise Acrylsäure, besteht Durch die Wahl eines derartige" " jnsiaoffes 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

An zwei Ausführungsbeispielen sei die Erfindung nun näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 eine mit dem Schirm und der Haltewendel umgebene Kabelseele in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines fertig ummantelten Kabels und

F i g. 3 ebenfalls den Längsschnitt durch den oberen Teil eines fe» .ig ummantelten Kabels, bei dem eine andere Haltewendel als in F i g. 2 verwendet wird.

In F i g. 1 ist eine gefüllte, aus kunststoff-solierten 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 Die Bandkanten überlappen sich an der Nahtstelle 7. Ober diesen Schirm 4 ist wendelförmig ein allseitig beschichtetes Flachband als Haltewendel 8 gewickelt. In dem w hier vorliegenden Fall besieht 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 aolchen 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 Aluminiumschirm 4 und der getränkten Seelenbespinnung zu erzielen. Das heißt in diesem Fall bleibt kein ringförmiger Spalt mehr offen, durch den eintretendes Wasser sich in Längsrichtung ausbreiten könnte. Bei der Fertigung der eben beschriebenen Schichtenmantelvariante wird die Haltewendel 8 vor dem Eintritt in den Querspritzkopf des Extruders für die Mantelextrusion mittels 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.

Fig.2 zeigt einen Längsschnitt '..rch ein fertig ummanteltes Kabel i. Dabei sind einig, kunststoffisolierte Adern 3 der Kabelseele 2 zu sehea 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.

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 Kunststoffteile. An keiner Stelle wird die Verklebung zwischen Schirmbeschichtung 5 und Mantel 10 gestört

F i g. 3 zeigt den gleichen Kabelaufbau, nur mit einer anderen Haltewendel 8. Wiederum sind einige kunststoff· liierte 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 Aluminiumschirm 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 direkten Kontakt mit der Beschichtung S des Ahiminiumschirnies 4 treten und mit diesem Material verschweißen. Außerdem verschweißt durch die Erwärmung auch die Beschichtung der Haltewendel 8 mit der Beschichtung 3 des Schirmes 4. Es bildet sich also wiederum eine homogene, lückenlose Kunststoif· hülle um den Schirm 4 aus.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Längswasserdichtes elektrisches Kabel, bestehend aus einer aus kunststoffisolierten Adern aufgebauten Seele, einem aus einem längs zur Seele einlaufenden kunststoffbeschichteten Metallband geformten, die Seele rohrförmig umgebenden Schirm, einem äußeren Kunststoffmantel sowie eine die Zwischenräume in der Kabelseele und gegebenenfalls zwischen der Seele und dem Schirm Ober 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 Kunststoffmantel verschweißt oder verklebt und der Schirm mit einer Haltewendel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewendel (8) unter Zugspannung aufgesponnen, mit Kunststoff beschichtet und die Beschichtung sowohl mit dem Schirm (4) als auch mit dem Mantel) Id) verschweißt oder verklebt ist

2. Längswasserdichtes Kabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewendel (8) aus einem reißfesten, allseitig mit Kunststoff beschichteten Rachband aus wärmebeständigem Kunststoff oder aus Metallfolie besteht.

3. Längswasserdichtes KabeJ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewendel (8) aus einem reißfesten Flachband aus grobmaschigem Textü- oder Kunststoffgewebe besteht, dessen Kette und Schußfäden (11) beschichtet sind.

4. LängswE serdichtes Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff für die Beschichtung der Haltewendel (8) aus einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einem Karboxylgruppen enthaltenden taonomer, wie beispielsweise Acrylsäure, besteht