DE2706475C2

DE2706475C2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Beschichten der Isolierung elektrischer Kabel

Info

Publication number: DE2706475C2
Application number: DE19772706475
Authority: DE
Inventors: Bruno 3000 Hannover Benz; Hans 3012 Langenhagen Gneist; Erich 3002 Wedemark Plümer; Hans-Peter 3006 Burgwedel Stehmann
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1982-12-30
Also published as: DE2706475A1

Description

50

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten der Isolierung elektrischer Kabel mit einer geschlossenen leitfähigen Schicht aus Ruß oder Graphit beim Hindurchführen durch einen Ruß- oder Graphitvorrat.

Bekannt ist es bereits (DE-AS 10 11 948), die auf der Isolierhülle eines Kabels vorgesehene leitfähige Schicht mittels eines Graphitpulvers herzustellen, das in Form einer Aufschlämmung in einem leicht flüchtigen Lösungsmittel aufgetragen wird. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig, die flüchtigen Lösungsmittel können zur Behinderung des Bedienungspersonals führen. Darüber hinaus ergeben sich verfahrenstechnische Nachteile durch an Haltestellen auftretende Verdickun- ^fa"> gen auf der Aderoberfläche.

Es ist ferner seit langem bekannt (DE-AS 11 55 835), zur Herstellung einer elektrisch leitenden Schicht die zu beschichtende Oberfläche zu erwärmen und dabei aufzuweichen, wobei die aus dem Verbrennungsvorgang der Flamme herrührenden Kohlenstoffteilchen an der Oberfläche festgehalten werden und dort zur Schichtbildung führen.

Zur Erzeugung von durchsichtigen Glasplatten mit einer elektrostatischen Ableitung hat man auch bereits Graphit unter hohem Druck aufgetragen, anschließend eingerieben und wieder abpoliert, um die Durchsichtigkeit des Materials nicht zu verlieren (DE-AS 10 15 081). Dieses Verfahren ist für die kontinuierliche Fertigung eines elektrischen Kabels nicht geeignet.

Abweichend von den genannten Vorschlägen hat man auch bereits versucht, eine elektrisch leitfähige Schicht durch Hindurchführung eines Kabels durch einen Graphit enthaltenden Behälter nach Art einer Bepuderung aufzubringen, wobei das überschüssige Material abgestreift wird. Hiermit läßt sich jedoch eine einwandfreie glatte Oberfläche bei gleichbleibender Wandstärke zur Erreichung der geforderten Widerstandswerte nicht erreichen.

Bekannt ist es weiterhin (DE-AS 24 13 789), zum Aufbringen leitfähigen pulverförmigen Materials auf die äußere Oberfläche einer Kabelisolierung das Pulver, das sich in einem schwingenden Behälter befindet, zu erhitzen und im erhitzten Zustand durch die Schwingbewegung auf dem durchlaufenden Kabel zum Haften zu bringen. Auf diese Weise ist es zwar möglich, z. B. eine Graphitschicht auf der Kabeloberfläche zu erzeugen, zur Erzielung von äußeren leitfähigen Schichten definierter Leitfähigkeit hat sich dieses Verfahren in der Praxis jedoch nicht durchsetzen können.

Unabhängig von der Erzeugung leitfähiger Schichten auf der Isolierstoffoberfläche elektrischer Kabel ist es auch bekannt, Asbestfäden mit einer Beschichtung zu versehen. Hierzu dienen bei den bekannten Verfahren übliche Abstreifmittel, das Beschichtungsmaterial wird in Richtung der Fäden auf die Oberfläche aufgepreßt.

Ausgehend von diesen bekannten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, die auf einfachem Wege das Aufbringen einer gleichmäßigen leitfähigen Schicht aus pulverförmiger^ d. h. rieselfähigem Material, gestattet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Beschichtung des Kabels in Umfangsrichtung und während seines Durchlaufens durch eine pulverförmiges Material enthaltende rotierende Trommel erfolgt, bei dem die so aufgebrachte Menge auf die Isolierstoff-Oberfläche gleichmäßig verteilt, in Umfangsrichtung geglättet und verfestigt sowie auf diese erste Schicht mindestens eine zweite durch Aufbringen in Umfangsrichtung, Verteilen und Glätten aufgebracht wird, wobei beim Aufbringen mehrerer Schichten nacheinander ggf. die Richtung des Aufbringens und Glättens gegenüber der jeweils vorherigen geändert wird.

Hierdurch ist ein im Aufbau gleichmäßiger Schichtauftrag auch pulverförmigen Materials beliebiger Körnung ohne Zuhilfenahme von Fremdmitteln, die wieder entfernt werden müssen, möglich. Der Auftrag der leitfähigen Schicht erfolgt kontinuierlich, so daß dieser Arbeitsgang ζ. B. in die rationelle Kabel- oder Leitungsfertigung mit einbezogen werden kann.

Bei der Durchführung des Verfahrens ergeben sich besondere Vorteile noch dann, wenn vor einem zweiten Auftrag des pulverförmigen Materials in Umfangsrichtung die erste Schicht erneut geglättet wird. Dies führt zu einer weiteren Verfestigung des pulverförmigen

Materials und damit zur Erzielung einer homogenen Schicht definierter elektrischer Leitfähigkeit Die Schicht ist auf der isolierenden Unterlage sicher verankert, ihre Oberfläche ist glatt und riefenfrei.

Zur Durchführung des Verfahrens ha> sich eine Vorrichtung als vorteilhaft erwiesen, die aus mindestens zwei in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnete, umlaufende, das pulverförmige Material enthaltende Trommeln besteht, in deren Zentren das Kabel geführt ist; die zentralen öffnungen der Trommeln sind dur?h die Oberfläche der Isolierung berührende Dichtungsringe gebildet. Eine solche Vorrichtung ist wenig aufwendig, die zu bewegenden Massen sind gering, so daß Antriebe mit geringer Leistung eingesetzt werden können. Die Vorrichtung kann problemlos an der notwendigen Stelle einer Fertigungsstraße aufgestellt und in den Fertigungsablauf integriert werden.

Um die Beweglichkeit und Lockerung der einzelnen rieselfähigen Materialteilchen im Innern der Trommel zu fördern, weist diese in ihrem Innern in La. gsrichtung verlaufende Rippen oder Siege auf. Damit kann das pulverförmige Material beim Umlauf vom Boden der Trommel her auf das durchlaufende Gut aufgeschaufelt werden.

Zwischen den am Ausgang der ersten Trommel angeordneten Führungsringen oder Dichtungsringen und dem Eingang der in Durchlaufrichtung nächstfolgenden Trommel können zusätzlich in Umfangsrichtung umlaufende Glättungselemente vorgesehen sein. Diese, zweckmäßig unter Federspannung stehenden Glättungselemente, etwa in Form von das Gut umschließenden Lappen, dienen zur Verfestigung der Materialteilchen und führen zu einer leitfähigen Schicht mit ausgezeichneter Haftung auf der isolierenden Unterlage und extrem glatter Oberfläche. Die Umlaufrichtung dieser Glättungselemente ist vorteilhaft gleich der der in Durchlaufrichtung vorherigen Trommel, wobei man zur Verbesserung des Aufbring- und Glättungseffektes zweckmäßig die in Durchlaufrichtung aufeinander folgenden Trommeln in jeweils umgekehrter Drehrichtung umlaufen lassen kann.

Wie bereits erwähnt, ist es bei dem im Patentanspruch 1 beschriebenen Verfahren wesentlich, daß für die Sicherung einer qualitativ hochwertigen elektrisch leitfähigen Schicht der Vorgang des Aufbringens und Glättens wiederholt wird. Das bedeutet die Hintereinanderschaltung mehrerer Trommeln mit dem pulverförmigen Material. Für diesen Fall hat es sich nun als besonders vorteilhaft erwiesen, die in Durchlaßrichtung erste Trommel zum Aufbringen der leitenden Schicht in entgegengesetzter Drehrichtung zu den nachfolgenden Trommeln umlaufen zu lassen.

Mitunter kann es auch vorteilhaft sein, die einzelnen, in Durchlaufrichtung hintereinander geschalteten Trommeln mit unterschiedlicher Drehzahl umlaufen zu lassen. Hierdurch können sich ebenfalls besondere Glättungseffekte ergeben.

Als zweckmäßig hat es sich auch erwiesen, für alle in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten Trommeln bzw. Glättungselemente einen gemeinsamen Antrieb zu verwenden. Auch ist es vorteilhaft, sämtliche Auftragstrommeln und Glättungselemente sowie Antriebsaggregate in einem gemeinsamen, ggf. fahrbar angeordneten Gehäuse unterzubringen. Damit wird es möglich, diese Anlage an den Endstellen mehrerer Fertigungsstraßen entsprechend einzusetzen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Graphitieranlage für die Herstellung der Abschirmung elektrischer Mitteloder Hochspannungskabel näher erläutert

Wie aus der F i g. 1 ersichtlich, besteht die Anlage aus

ίο den in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten Trommeln 1 bis 3, die jede für sich über Riementriebe 4 angetrieben werden. Die Lagerstellen sind mit 5 bezeichnet, die vordere Öffnung ist durch eine Filzscheibe 6, die hintere durch eine Filzscheibe 7 verschlossen, wobei in beiden Fällen Durchtrittsöffnungen für das Kabel 8 vorgesehen sind.

Wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich, ist das Kabel 8 im Zentrum der Trommel 1 geführt, die sich in Längsrichtung erstreckende Rippen 9 aufweist, mit

:ό deren Hilfe der Ruß oder das Graphit 10 beim Umlaufen der Trommel in Pfeilrichtung auf das Kabel 8 aufgebracht wird.

Beim Verlassen der Trommel 1 wird das überschüssige Material mittels der Filzscheiben 7 abgestreift, durch die Rotation um das Kabel gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt und in die Oberfläche zumindest teilweise eingerieben. Dabei erfolgt gleichzeitig eine Glättung in Umlaufrichtung der nunmehr aufgebrachten ersten Schicht.

Zwischen der Trommel 1 und der Trommel 2 ist ein Glättungselement 11 vorgesehen, z. B. in Form eines das Kabel 8 taschenförmig umschließenden Lappens. Dieser Lappen steht unter Federspannung, liegt also auf der Oberfläche des Kabels dicht und fest auf, und wird beim Umlaufen der Trommel in Umfangsrichtung mitgenommen, wobei die erste Teilschicht noch einmal geglättet wird.

In den Trommeln 2 und 3 erfolgt der Auftrag weiterer Teilschichten, die in der gleichen Art durch die Glättungselemente 12 und 13 verfestigt und poliert werden. Die Trommel 1 läuft im Gegensatz zu den Trommeln 2 und 3 in umgekehrter Drehrichtung um. Durch die gegenläufige Drehung der Trommeln 2 und 3 werden möglicherweise vorhandene Riefen in der

■45 Oberfläche endgültig ausgeglichen. Die abschließende Glättung und Polierung erfolgt durch den Lappen 13, bevor das so vorbereitete Kabel 8 zum Aufbringen einer Bebänderung oder dergl. einer nicht dargestellten Schirmanlage zugeführt wird.

Sämtliche Trommeln, Glättungselemente und Antriebe befinden sich in dem fahrbar angeordneten Gehäuse 14, das im Bereich des Schichtauftrages mit einer durchsichtigen Abdeckung 15 ausgerüstet ist. Diese Abdeckung ist unterteilt in Einzelhauben, an jeder Stelle der Anlage ist damit ein Zugriff möglich.

Die F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die Anlage nach F i g. 1 und verdeutlicht den hier gewählten Antrieb 16, der im wesentlichen über Riemenscheiben 17 erfolgt. Selbstverständlich können auch andere, zweckmäßig

όο steuerbare Antriebe eingesetzt weiden, sie verändern das Wesen der Erfindung nicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten der Isolierung elektrischer Kabel mit einer geschlossenen leitfähigen Schicht aus Ruß oder Graphit beim Hindurchführen durch einen Ruß- oder Graphitvorrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung des Kabels (8) in Umfangsrichtung und während seines Durchlaufens durch eine pulverförmiges Material (10) enthaltende rotierende Trommel (1, 2, 3) erfolgt, bei dem die so aufgebrachte Menge auf die Isolierstoffoberfläche gleichmäßig verteilt, in Umfangsrichtung geglättet und verfestig: sowie auf diese erste Schicht mindestens eine zweite durch Aufbringen in Umfangsrichtung, Verteilen und Glätten aufgebracht wird, wobei beim Aufbringen mehrerer Schichten nacheinander gegebenenfalls die Richtung des Aufbringens und Glättens gegenüber der jeweils vorherigen geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ^o zeichnet, daß vor einem zweiten Auftrag des pulverförmigen Materials (10) in Umfangsrichtung die erste Schicht erneut geglättet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens zwei in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnete, umlaufende, das pulverförmige Material enthaltende Trommeln (1, 2, 3), in deren Zentren das Kabel (8) geführt ist, wobei die zentralen Öffnungen der Trommeln (1, 2, 3) durch die Oberfläche der Isolierung berührende Dichtungsringe (6,7) gebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Trommeln (1, 2, 3) in Längsrichtung verlaufende Rippen oder Stege (9) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß zwischen den am Ausgang der ersten Trommel (1) angeordneten Führungs- oder Dichtungsringen (7) und dem Eingang der in Durchlaufrichtung nächstfolgenden Trommel (2) zusätzlich in Umfangsrichtung umlaufende Glättungselemente (11) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Glättungselemente (11) unter «5 Federspannung stehende, das Kabel (8) fest umschließende Lappen verwendet sind.