DE2525934A1 - Verfahren zur herstellung eines laengswasserdichten fernmeldekabels und durch dieses verfahren hergestelltes laengswasserdichtes fernmeldekabel - Google Patents

Description

PHK.109.

31.5.1975. Va/EVH.

N. Y. Philips' ü'.oeüoin^uniabriekeo r%r- rs*- n^ ι

Ak ph?: 109 2525934

vum: ΊΟ. ·ΤΤΛΧ 1^η>7Γ'

Verralireii zur Herstellung eines llingswasserdichten Fernmeldekabels und durch dieses Verfahren hergestelltes ISngswasserdichtes PernmoIdekabel

Die Erfindung bealent sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines lSngswasserdichten FernmoIdekabels mit einer aus einer Anzahl durch Kunststoff isolierte*· Adern bestehenden Seele, wobei in den Raum zwischen den Adern und in den Raum zwischen der Kabelseele und deren Umhüllung eine Masse eingeführt wird, die das Eindringen von Wasser in die Kabelseele in der Längsrichtung des Kabels verhindert.

Kabel dieser Art sind an sich bekannte Bei Kabeln, die in der Erde verlegt sind, kann durch

509883/0662

PIIK. 109

31.5.75. — 2 —

Beschädigungen der Umhüllung Wasser in die Kabelseele eindringen. Derartige Beschädigungen können z.B. durch Bodensenkungen oder durch mechanische Gewalt auftreten. In der Seele eines Kabels, die aus verseilten Adern oder Aderbündeln aufgebaut ist, wie dies im allgemeinen bei Fernmeldekabeln der Fall ist, kann eingedrungenes Wasser sich in der Längsrichtung über den Raum zvdschen den Adern und den Raum zwischen der Seele und deren Umhüllung verbreiten. Bei einer Aderisolieruag aus Kunststoff Sussert sich das Vorhandensein von Wasser, erst nachdem das Wasser über verhältnismässig grosse Längen eingedrungen ist, in einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Kabels, welche Verschlechterung dann jedoch sehr schwer wieder· beseitigt werden kann. Das Eindringen von Wasser kann dadurch verhindert werden, dass über die gajize Länge des Kabels oder blockweise, d.h. in regelmässigen Abständen in der Längsrichtung des Kabels, über einen bestimmten Abstand hochviskose Massen oder ein Kunststoffschaum angebracht werden. Die für diesen Zweck vorgeschlagenen hochviskosen Massen bestehen gewöhnlich aus paraffinartigen Stoffen, Erdölwachsen, Petrolgelee u, dgl. Diese Stoffe werden in geschmolzenem oder in - durch Erhitzung - niedrigviskosem Zustand in den Raum zwischen den Adern und in den Raua zwischen der Seele und deren Umhüllung gepresst. Nach Erstarrung bilden

509883/0662

PHK.100. 31.5.75.

"* 3 —

die in das Kabel eingeführten Massen eine Abdichtung gegen Wasser. Ein Nachteil dieser Stoffe ist jedoch der, dass sie wieder verflüssigen, wenn die Temperatur des Kabels zunimmt. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn das Kabel auf einer Haspel lange Zeit der Sonnenstrahlung ausgesetzt wird. Unter der Einwirkung der Schwerkraft fliesst die geschmolzene Abdichtungsniasse dann zu den niedrigsten Teilen des Kabels auf der Haspel aus und IKsst dabei in den übrigen Teilen des Kabels schlecht oder nicht gefüllte Zwischenräume zurück. Dies ist insbesondere schädlich, wenn die Abdichtungsmasse blockweise angebracht ist. Ein weiterer Nachteil ist der, dass Aderisolierungen aus Polyäthylen in Kontakt mit gewissen paraffinartigen Stoffen auf die lange Dauer in bezug auf ihre elektrische und mechanische Güte beeinträchtigt werden_p

Beim Füllen des Raumes zwischen den Adern und des Raumes zwischen der Seele und deren. Umhüllung mit einem Kunststoffschaum ergeben sich Schwierigkeiten anderer Art. Die Schaumbildung ist ein schwer beherrschbarer Vorgang, der bereits anfängt, sofort nachdem das schaumbildende Gemisch den Behälter verlassen hat» Dabei besteht die Gefahr, dass das Gemisch bereits teilweise ausgcschaumt ist, bevor der Raum zwischen- den Adern und der Jiauia zwischen dex· Seele und deren Umhüllung genügend gefüllt sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin,

509883/0662

PIIK, 109.

31.5.75. -"4 - '

dass ein Kabel, in dem sich in der Kabelseele als Abdichtungsrnittel ein Kunststoff schäum befindet, in der Regel sehr starr ist, was beim Aufwickeln auf eine Haspel und beim Verlegen des Kabels Schwierigkeiten ergeben kann.

Es ist bei der Herstellung von Energiekabeln mit einer geringen Anzahl von Adern mit kreisförmigem Querschnitt bekannt, den Raum zwischen und rings um die Adern mit einem bei Zimmertemperatur spontan vulkanisierenden Silikongummi zu einein kreisförmigen Querschnitt auszufüllen. Das Vulkanisationsmittel wird sofort vor der Anbringung der Füllmasse dieser Masse zugesetzt.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass bei Stagnation im Herstellungsvorgang die Möglichkeit besteht, dass die die Masse enthaltenden Leitungen verstopft werden.

Die Anwendung einer derartigen spontan

vulkanisierenden Füllmasse bei der Herstellung von Fernaeldekabeln, insbesondere wenn die Masse blockweise angebracht wird und dazu dient, das Eindringen von Wasser zu verhindern, -ergibt aus diesem Grunde Schwierigkeiten.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zur Herstellung eines dauernd biegsamen längswasserdichten Kabels zu schaffen, bei dem die Abdichtungsnil s se nicht bei Erhitzung vex'flüssigt und diese die Aderisolierung nicht angreift. ,

509883/0662

PHK.109. 31.5.75. - 5 -

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mittels eines Verfahrens erfüllt, das dadurch gekennzeichnet wird, dass ein bei' der Umgebungstemperatur unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit vulkanisierendes Silikongummi in den Räumen zwischen den Adern und rings um die Kabelseele angebracht wird, wonach die Kabelseele dann mit einer Umhüllung versehen wird.

Ein unter dem Einfluss der Litftfeixchtigkeit vulkanisierendes Silikongummi unterscheidet sich von einem bei der Umgebungstemperatur vulkanisierenden Silikongummi darin, dass im ersteren Falle Vulkanisation erst anfängt, wenn das Silikongummi einer feuchten Atmosphäre ausgesetzt wird, während im letzteren Falle die Vulkanisation sofort nach Mischling der Bestandteile anfängt und von der umgebenden Atmosphäre nicht beeinflusst v/ird.

Bei der Umgebungstemperatur unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit vulkanisierende Silikongummiarten sind an sich bekannt und käuflich erhältlich. Sie bestehen gewöhnlich aus einem Gemisch eines Diorganopolysiloxans, eines Füllmittels, wie Siliciumdioxid, eines Vernetzung herbeiführenden Werkstoffes, wie z.B. Aethylsilikät, und eines Vulkanisationskatalysators. Das Handelsprodukt kann als solches oder in Mischung mit einem SilikonSl oder einem schnell verdampfenden Lösungsmittel verwendet werden. Die vulkanisierte Masse ist

509883/0662

PHK.109»

31.5.75ο - 6 -

dauernd gummielastisch. Es hat sich herausgestellt, dass sich die genannten Silikongummiarten für den beabsichtigten Zweck in genügendem Hasse den Üblichen Kabel isolierungeil, z.B. aus Polyäthylen und Polyvinylchlorid, auch beim wiederholten Biegen des Kabels anschliessen, aber sich von Hand leicht von der Adorisolierung entfernen lassen»

Ein weiterer Vorteil der geuannten bei

Zimmertemperatui' unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit vulkanisierenden Silikonguntminrten ist der, dass der Vulkanisationsvorgang vexvhältnismässig langsam abläuft. Dadurch ist es möglich, die, Kabelseele üilt einer Umhüllung aus einer mit Ueberlappung gewickelten Folie zu versehen, ehe der Vulkanisationsvorgang beendet ist, was eine gute Ausfüllung aller Räume zwischen den Adern und zwischen der Kabelseele und dieser Umhüllung zur Folge hat_e Beim Umhüllen der Kabelseele wird die noch nicht ausvulkanisierte, noch plastische Masse in alle Räume zwischen der Kabelseele und der Umhüllung gepresst. Die Feuchtigkeit der in der Kabelseele nach der Anbringung der Umhüllung eingeschlossenen Luft ist unter üblichen Umständen bei den) Vulkanisationsvorgang genügend, um zur vollständigen Vulkanisation des Silikongummis zu führen. Es hat sich als möglich erwiesen, bei blockweiser Anbringung des Silikoiigummis die Blöcke schichtweise aufzubauen. Bei einer aus verseilten Adern, z.B. in. Form

509883/0662

31.5.73· ~ 7 -

von Sterngruppen oder -Paaren, aufzubauenden Kabelseele kann dies u.a. dadurch erfolgen, deists, wenn eine nSchste Scliiclit- voii Adern oder Gruppen von Adern auf der vorhergehenden Schicht eingebracht v/ird, zugleich eine Schicht des "bei der Ur-igcbungs tempera tür unter der Einwirkung doi' Ltift feuchtigkeit vulkanisierenden Siliikongunimis angebracht wird. Die nacheinander an derselben Stelle, aber zu einem spätex'en Zeitpunkt, in dem Kftbel angebrachten Sililrongumniiinengen bilden nach Vulkanisation eine 2U-samnienhSngende, für Wasser undurchdringliche Barriere» Dies gilt auch, wenn die Kabelseele durch Verseilung von Aderbündeln aufgebaut -wird. Bei diesem Aufbau wird in den Bündeln und rings um die Bündel an einer derartigen Stelle während der Bildung der Kabelseele das noch 'avl vulkanisierende Sxlxkonguimnx angebracht, dass nach dem Zusammentreffen der Bündel d.ie Silikongumuiimengen an der betreffenden Stelle in der Kabel seele ein Gari7.es bilden.

Fernmeldekabel, die nach der Erfindung hergestellt sind, sind dauernd biegsam und ergeben beim Aufwickeln auf Haspeln oder bei der Montage keine Schwierigkeiten. Bei Montagebearbeitungen stellt sich heraus, dass sich das Silikongummi auf einfache Weise von Hand von den Adern entfernen lässt_e
Aur-ifEhr^f-gboippiel

Die Kabelseele einet: Fernspreclikabels, die

509883/0662

31.5.75. - 8 -

aus 150 Sterngruppen von Adern aus je einem Impferclralit mit einem Durchmesser von 0,5 uaa und einer Isolierschicht aus Polyethylen mit einer Dicke von 0,32 mm bestand, wurde dadurch aufgebaut, dass um einen aus drei Sterngruppen aufgebauten Kern Schichten von nacheinander 9» 15» 21 } 27, 3^ und kl Sterngruppen mit abwechselnd linksgängiger und rechtsgängiger Schraubenwicklung angebracht wurden.

Um jede Schicht, ausgenommen die iiussere Schicht, wurde gernäss einer offenen Wendel eine Folie aus linearem Polyester gewickelt»

Auf dem Kern und nach der Anbringung jeder

folgenden Schicht von Sterngruppen wurde in regelmässigen Abständen (1 m) über eine Länge von etwa 10 era eine derartige Menge eines bei der Umgebungstemperatur unter der Einwirkung der luftfeuchtigkeit vulkanisierenden SiliKongummis angebracht, dass der Raum zwischen den Adern völlig ausgefüllt war, Eine für diesen Zweck verwendete Masse bestand aus einem unter dem Handelsnamen "Silastic 738 RTV" von Dow Corning Corporation vertriebenen Erzeugnis, das gemäss Angaben des Herstellers ein Silikon— gummi ist, das bei Zimmertemperatur unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit vulkanisiert,

Rin.^s HT=I die Kabel seele wurde mit Ueberlappung eine Folie aus einem linearen Polyester gewickelt

509883/0662

31.5.75. — ο —

und anschliessond uurde durch Extrudieren ein Mantel . um die Kabelseele angebracht.

Um den Effekt der Abdichtung zu prüfen,

wurde ein Abschnitt des auf diese Weise erhaltenen Kabels in waagerechter Lage mit einem senkrecht angeordneten Rohr verbunden, in dem sich bis zu einer Höhe von 1 in oberhalb des Kabelabschnittes Wasser befand. Es stellte sich heraus, dass das Wasser nach sechs Wochen nur bis zu der nächstfolgenden aus Sillkongumini bestehenden Barriere vorgedrungen war«

509883/0662

Claims (1)

1. piiic. 109. 31.5.75. - 10 -

   PATENTANS PRUEC IiE

   1.1 Verfahren zur Herstellung eines Icing swas serdichten Fernmeldekabels mit einer aus einer Anzahl durch Kunststoff isolierter Adern be stehend or Seele, v.-obei in den Raum zwischen den Adern und in den Kaum zwischen der Kabelseele und der Umhüllung; eine l'ance eingerührt wird, die das Eindx-ingeii von l/asser in die Kabel seele in der Längsrichtung des Kabels verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass ein bei der Uiagebun^r.tempcratür unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit vulkanisierendes Silikongumini in den Raum zwischen den Adern und J.η den Raum um die Kabelseele eingeführt wird, vonach dann die Kabelseele mit einer Umhüllung versehen wird» 2 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum zwischen den Adern und in dem Raum zwischen der Kabelseele und deren Umhüllung blockweise ein bei der· Umgebungstemperatur unter der Einwirkung der Luftfeuchtigkeit vulkanisierendes Silikongumini angebracht wird_e

   3» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Anbringung einer nächsten Schicht von Adern auf der Kabelseele beim Aufbau der Kabelseele eine Schicht des bei der Umgebungstemperatur unter der Ei.ui/ir.'';5.:-ig der Luftfeuchtigkeit vul'.-anif-jcT'··'-;'!';'.: Si 1 ϋ:υ:·ι-gurnmis auf der Kabelseele angebracht wird,

   509883/0662

   31.5.75. •-11 —

   k ο L?ingsvasserdielites Fernmeldekabel mit einex·

   aus einer Anzahl von Adern bestehenden Seele, wobei in den Raum zv.'ischen den Adern und in den Raum Krischen der Ivcibülseele und deren Umhüllung eine Hasse eingeführt wird, die das Eindringen von liasser in die Kabelseele in dex-Ltingsriehtung des Kabels verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel durch, ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 erhalten ist_e

   509883/0662