DE2943300A1

DE2943300A1 - Verfahren zur vernetzung von kabelisolierungen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2943300A1
Application number: DE19792943300
Authority: DE
Inventors: Harry 3001 Wilkenburg Focht
Original assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Current assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1979-10-26
Publication date: 1981-05-14

Description

Verfahren zur Vernetzung von Kabelisolierungen und Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vernetzung von Kabelisolierungen aus Kunststoffen und/oder Kautschuk im UHF-Feld sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Kabeln mit einem Extruder zum Aufbringen einer vernetzbaren Isolierschicht aus Kunststoff und/oder Kautschuk sowie einem weiteren Extruder zum Aufbringen einer darüber angeordneten Schicht aus einem vernetzbaren halbleitenden Kunststoff und/oder Kautschuk mit UHF-Applikatoren zur Vernetzung des Kunststoffes und/oder Kautschuks.
In Erfüllung der Forderung, die Vernetzung von Kunststoff und/oder Kautschuk in der Kabelindustrie im trockenen Zustand durchzuführen, wendet man verschiedene Erhitzungsvorrichtungen in Form von Widerstandsheizungen oder UH#Heizungen an. Diese Heizungen bewirken ein Aufheizen bis auf so hohe Temperaturen, daß der als Vernetzer bzw. Vernetzungsinitiator dienende Stoff im Kunststoff-und/oder Kautschukgemisch thermisch in Radikale zerfällt, die dann die Vernetzung bewirken. Mit Infrarotstrahlern oder Widerstandsheizungen versehene Anlagen habenden Vorteil einer etwas schnelleren Aufheizung, die mit UHF-Energie arbeitenden Anlagen den Vorteil, daß die Einbringung der Energie über den gesamten Eabelquerschnitt gleichmäßig erfolgt.
Man ging bisher insbesondere bei der Vernetzung im UHF-Feld davon aus, daß man die Vernetzung der unter der Halbleiterschicht liegenden Kabelisolierung vornehmen müsse, bevor die Halbleiterschicht aufgebracht ist. Denn diese Halbleiterschicht absorbiert und reflektiert auch sehr stark UHF-Energie, so daß zu befürchten stand, daß die ganze oder doch zumindest der Großteil der von aussen auf das Kabel wirkenden UHF-Energie nur bis zur Halbleiterschicht gelangen kann, nicht aber in die Kabelisolierung eindringen kann.
Daher ordnete man direkt hinter dem die Kabelisolierung aufbringenden Spritzkopf eines Extruders einen UHF-Applikator an, um dann den Kabelrohling mit der vernetzten Kabelisolierung durch den Spritzkopf eines weiteren Extruders zu führen, der die Halbleiterschicht aufbringt, wonach ein weiterer UHF-Applikator angeordnet ist, der die Vernetzung dieser Schicht bewirkt.
Dieses ist umständlich und erfordert einen hohen Bauaufwand bei einer großen Länge der Vorrichtungen zur Herstellung von Kabeln.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, um mit weniger Aufwand eine einwandfreie Vernetzung sowohl der Kabelisolierung als auch der aufgebrachten Halbleiterschicht gleichzeitig zu erreichen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Reihe von benutzbaren Vernetzern nicht nur unter dem Einfluß hoher Temperaturen in die Vernetzung initiierende oder bewirkende Radikale zerfallen, sondern daß diese auch unter dem Einfluß des UHF-Feldes, nämlich eines Feldes elektromagnetischer Wellen im Millimeter-, Zentimeter- und Deztmeterbereich in Radikale zerfallen, wenn nur die Energiedichtendes elektrischen Feldes hoch genug sind.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man eine einwandfreie Vernetzung der Kabelisolierung dann erhalten kann, wenn auf die Kabelisolierung vor dem Einbringen in das uHF-Feld eine aus einem Kunststoff-und/oder Kautschukgemisch bestehende Halbleiterschicht aufbringt und dann das Kabel in das UHF-Feld einbringt.
Hierdurch gelingt es, mit nur einem UHF-Applikator sowohl die Kabelisolierung als auch die Halbleiterschicht zu vernetzen. Es zeigt sich, daß die Halbleiterschicht von dem elektromagnetischen Wechselfeld der UHF-Energie erstaunlicherweise so stark durchdrungen wird, daß die Kabelisolierung voll vernetzt. Dadurch wird mit weniger Aufwand an Energie und Baulänge der Vorrichtung erreicht, daß die Vernetzung der Kabelisolierung in einem Zustand erfolgt, in welchem sie bereits durch eine aufgebrachte weitere Schicht geschützt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn man das Kabel in ein UHFtSeld einbringt, das an einer Stelle eine besonders hohe Dichte aufweist. Dabei kann diese Energiedichte durch ein elektrostatisches Hochspannungsfeld oder ein elektrisches Wechselfeld niederer Frequenz weiter verstärkt sein. Die Spannung für dieses Fçld kann von der Spannung quelle des UHF-Generators bezogen werden, in der bereits ausreichend hohe Spannungen zur Verfügung stehen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn man das Kabel auf seinem Weg durch den UHF-Applikator durch die Energiezuführungsleitung vom UHF-Generator zu den Resonatorkammern oder den Hohlleitern führt.
Eine andere Möglichkeit der Schaffung einer Stelle mit besonders hoher Energiedichte besteht darin, daß durch die Formung von Wandungen eines Hohlleiters oder einer Resonatorkammer Strahler mit exakter Feldbündelung geschaffen werden, eine weitere Möglichkeit darin, magnetische Linsen in Anwendung zu bringen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Extruder für die Aufbringung der Isolierschicht und der Halbleiterschicht unmittelbar hintereinander vor dem IJHF-Applikator angeordnet sind, der an einer Stelle einen Ort besonders hoher Energiedichte aufweist.
Hierbei ist es zweckmäßig, wenn der Weg des Kabels in dem URF-Applikator durch die Energiezuführungslei tung vom IflIF-Generator zu den Resonatorkammern oder Hohlleitern führt. Insbesondere wenn die dem Durchtritt des Kabels dienende Öffnung in der Wand der Energiezuführrngsleitung die Energieeinkopplungsstelle in den anschließenden Hohlleiter oder die anschließende Resonatorkammer ist, wird das Kabel durch einen Ort besonders hoher Dichte von UHF-Energie geführt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Stelle besonders hoher Energiedichte durch Feldbündelung zu erreichen, z.B. dadurch, daß Wandungen des UHF-Applikators zu Strahlern mit exakter Feldbündelung geformt sind.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der das Kabel durch die UHF-Energiezuleitung geführt ist.
Fig. 2 eine Vorrichtung, bei der die Wandungen einer Resonatorkammer zu Strahlern mit exakter Feldbündelung gestaltet sind.
In dem Spritzkopf 1 eines Extruders 2 wird auf eine Kabelseele eine Isolierschicht aus einem vernetzbaren Kunststoff- und/oder Kautschukgemisch aufgebracht.
Unmittelbar anschließend wird in dem Spritzkopf 3 des Extruders 4 auf die aufgebrachte Isolierschicht des Kabels 5 eine Halbleiterschicht aufgebracht. Unmittelbar danach durchläuft das Kabel 5 den UHF-Applikator 6,7,8, der mittels des UHF-Generators 9 gespeist wird. Der UHF-A#plikator besteht aus zwei als Resonatorkammern dienenden Hohlleitern 6,8, die sich zu beiden Seiten einer Energiezuführungsleitung 7 befinden, die als ein Kanal oder Hohlleiter oder dergleichen ausgebildet ist. Diese Energiezuführungsleitung 7 weist zwei Öffnungen 10 auf, durch die einerseits das Kabel 5 geführt ist, andererseits die im Generator 9 erzeugte UHF-Energie aus der Zuführungsleitung 7 in die Hohlleiter 6,8 ausgekoppelt wird. Diese Öffnungen 10 sind Stellen besonders hoher Energiedichte.
Die Energiedichte an diesen Stellen kann durch zusätzliche Elektroden 11 noch verstärkt werden, an die eine Hochspannung über die Zuführungsleitungen 12 geführt ist, die der Speisespannungsquelle 13 des UHF-Generators 9 entnommen ist.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel: Hier speist der UHF-Generator 9 eine Resonatorkammer 14, durch die das Kabel 5 geführt wird. Zwei Wandungen 15 dieser Resonatorkammer 14 sind parabolspiegelartig geformt und erzeugen Stellen besonders hoher Energiedichte in ihrer optischen Achse, durch die das Kabel 5 geführt ist.
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Claims

Schutzansprüche: Verfahren zur Vernetzung von Kabelisolierungen aus Kunststoffen und/oder Kautschuk im UHF-Feld, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Kabelisolierung vor deren Einbringung in das UHF-Feld eine aus einem Kunststuff-und/oder Kautschukgemisch bestehende Halbleiterschicht aufbringt und dann das Kabel in das UHF-Feld einbringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kabel in ein UHF-Feld einbringt, welches an einer oder mehreren hintereinander angeordneten Stellen eine besonders hohe Dichte aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kabel auf seinem Weg durch den UHP-Applikator durch die Energiezufuhrun#gsleitung vom UliF-Generator zu den Resonatorkammern oder Hohlleitern führt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Wandungen des UHF-Applikators zu Strahlern mit exakter Feldbündelung formt, wobei man das Kabel durch die Stellen dichtester Bündelung führt.
5. Vorrichtung zur Herstellung von Kabeln mit einem Extruder zum Aufbringen einer vernetzbaren Isolierschicht aus Kunststoff und/oder Kautschuk sowie einem weiteren Extruder zum Aufbringen einer darüber angeordneten Schicht aus einem vernetzbaren halbleitenden Kunststoff und/oder Kautschuk sowie mit UHF-Ap-plikatoren zur Vernetzung des KunXstoffs und/oder Kautschuks, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzköpfe (1,3) der Extruder (2,4) für die Aufbringung der Isolierschicht und der Halbleiterschicht auf dem Kabel (5) unmittelbar hintereinander vor dem UHF-Ap#likator (6,7,8) angeerdnetsind, der an mindestens einer Stelle einen Ort besonders hoher snergiedichte aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Kabels (5) in dem UHF-Applikator (6,7,8) durch die Tnergiezuführungsleitung (7) vom UH2-Generator (9) zu den Resonatorkammern oder Hohlleitern (6,8) führt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Durchtritt des Kabels (5) dienende Öffnung (10) in der Wand der Energiezuführungsleitung (7) die Shergieeinkopplungsstelle in den anschließenden Hohlleiter (6,8) oder die Resonatorkammer ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum UHP-Feld ein elektrisches und/ oder magnetisches Feld anderer Frequenz im Applikator vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Beld an Stellen besonders hoher UHF-Energie wirksam ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (15,16) einer Resonatorkammer (14) zu Strahlern mit exakter Feldbündelung geformt sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler zur Feldbündelung zusätzlich in den Applikator eingebaute Vorrichtungen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die siandtmgen eines Hohlleiters zu Strahlern mit exakter Feldbündelung geformt sind.