DE3004387A1

DE3004387A1 - Vorrichtung zur herstellung mineralisch isolierter elektrischer kabel

Info

Publication number: DE3004387A1
Application number: DE19803004387
Authority: DE
Inventors: Ivan Stuttard
Original assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Current assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1980-08-14
Also published as: FR2448774A1; DE3004387C2; AU539863B2; US4313247A; AU5525680A; FR2448774B1

Description

ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED, London, England

Vorrichtung zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel, d.h. Kabel von einer Art, bei der einer oder mehrere elektrische Leiterdrähte von einem rohrförmigen Metallmantel umschlossen sind und die Leiterdrähte von dem Metallmantel durch verdichtetes pulverisiertes Isoliermaterial isoliert sind, in dem die Drähte eingebettet sind. Unter der Bezeichnung "mineralisch isolierte Kabel" sollen nicht nur Verdrahtungskabel zur Stromleitung für allgemeine Zwecke, sondern auch Kabel verstanden werden, die die oben beschriebene Konstruktion haben und für spezielle Zwecke verwendet werden, beispielsweise als Heizkabel, Thermoelementkabel und Heizelemente für elektrische Haushaltsherde.

Zur Herstellung mineralisch isolierter Kabel hat man bereits ein kontinuierliches maschinelles Fertigungsverfahren vorgeschlagen, bei dem der Kabelmetallmantel aus einem nach unten bewegten Streifen aus verformbarem Metall, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, dadurch kontinuierlich hergestellt wird, daß der bewegte Metallstreifen in die Form eines Rohres gebogen wird und die zusammenlaufenden Kanten des Metallstreifens durch Nahtschweißung miteinander verbunden werden, und bei dem gleichzeitig pulverisiertes Isoliermaterial, beispielsweise Magnesiumoxid, sowie einer oder mehrere Leiterdrähte in den ausgebildeten Mantel eingeführt werden, während sich der Mantel senkrecht nach unten bewegt, wobei das Pulver und der oder die Drähte durch ein Pulverzufuhrrohr eingebracht werden, das innerhalb des den Mantel bildenden Streifens bzw. des daraus hergestellten rohrförmi-

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gen Mantels so angeordnet ist, daß sich das Auslaßende des Zufuhrrohres unterhalb der Stelle befindet, bei der die Nahtschweißung ausgeführt wird, und bei dem schließlich die resultierende Kabelkonstruktion durch eine Reihe von Reduziereinrichtungen geschickt wird, um das Isolierpulver zu verdichten und den Mantel auf den gewünschten Außendurchmesser des Kabels zu reduzieren. Die Leiterdrähte können durch innerhalb des Pulverzufuhrrohres angeordneter Führungsrohre in den Mantel eingeführt werden.

Bei der Ausführung des oben erläuterten Herstellungsverfahrens treten infolge der beim Schweißen erzeugten Wärme Schwierigkeiten auf. So besteht die Neigung, daß in demjenigen Abschnitt des Pulverzufuhrrohres, der der Schweißeinrichtung gegenübersteht, örtlich begrenzte heiße Stellen auftreten, die eine Beschädigung des Pulverzufuhrrohres verursachen können. Bei beschädigtem Pulverzufuhrrohr tritt Isolierpulver in den Bereich ein, in dem die Schweißung ausgeführt wird. Die Folge ist eine nachteilige Beeinträchtigung des Schweißvorganges. Darüber hinaus kann angesichts der Anwesenheit von Luft an der Unterseite der Naht an der Schweißstelle eine Oxydation des Metallmantels in der geschweißten Naht auftreten. Dies gilt insbesondere für Kupfer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Fertigungsverfahren der oben beschriebenen Art eine Vorrichtung anzugeben, mit der mineralisch isolierte elektrische Kabel unter Herabsetzung oder Vermeidung der oben erläuterten Schwierigkeiten hergestellt werden können.

Eine Vorrichtung zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel nach der Erfindung enthält eine Einrichtung zum kontinuierlichen Biegen eines nach unten bewegten Streifens aus verformbarem Metall in die Form eines Rohres sowie eine Einrichtung zum Schweißen der zusammenlaufenden Kanten des gebogenen Streifens während der Bewegung der

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Kanten längs einer senkrecht nach unten gerichteten Bahn, um einen rohrförmigen Metallmantel zu bilden, ein Pulverzufuhrrohr, das in einer solchen Weise senkrecht angeordnet ist, daß es sich unter Wahrung eines Abstands in dem gebogenen Streifen und dem gebildeten Metallmantel erstreckt und sein Auslaßende unterhalb der Schweißeinrichtung hat, eine Einrichtung zur Zufuhr von pulverisiertem Isoliermaterial in das Pulverzufuhrrohr mit einer gesteuerten Geschwindigkeit, eine Einrichtung zum senkrecht nach unten gerichteten Einführen von einem oder mehreren kontinuierlich langen Leiterdrähten in den gebildeten Mantel, und zwar jeweils an einer vorbestimmten Stelle längs der Außenseite des Pulverzufuhrrohres, eine Einrichtung zum Führen des oder der Leiterdrähte an gewünschten Positionen oder Stellen innerhalb des Mantels, Einrichtungen zum mehrstufigen Reduzieren des Durchmessers des ausgebildeten Mantels im Anschluß an das Einführen des Isolierpulvers und des oder der Drähte in den Mantel und Einrichtungen zum Glühen und Abschrecken des Mantels nach jedem Reduzierschritt, wobei die erste Reduzier- und Glüheinrichtung senkrecht unterhalb der den Mantel bildenden und schweißenden Einrichtungen angeordnet ist.

Die Ausgestaltung der Vorrichtung in einer solchen Weise, daß der oder die Leiterdrähte außerhalb des Pulverzufuhrrohres in den Mantel eingeführt werden, gestattet es, daß das Pulverzufuhrrohr in der Nachbarschaft der Schweißeinrichtung von der Bewegungsbahn der Nahtkanten des rohrförmigen Mantels beabstandet ist, so daß die Gefahr einer Überhitzung des Pulverzufuhrrohres durch die beim Schweißen erzeugte Wärme vermindert oder vollständig beseitigt wird. Gleichzeitig eröffnet die erfindungsgemäße Vorrichtung die Möglichkeit, überschüssige Wärmemenge aus dem Schweißbereich abzuführen, da man die Stellen für die Drähte so wählen kann, daß sich ein Luftzwischenraum innerhalb des rohrförmigen Mantels unmittelbar angrenzend an die Nahtkanten in der Nachbarschaft der Schweißeinrichtung befindet oder daß alternativ ein Draht

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angrenzend an die Bewegungsbahn der Nahtkanten so angeordnet ist, daß der Draht unmittelbar der beim Schwißen erzeugten Wärme ausgesetzt ist und daher überschüssige Wärme kontinuierlich aus dem Schweißbereich abführt^ wenn der Draht im Mantel nach unten bewegt wird.

Für die Anordnung zum Zuführen des Isolierpulvers und des oder der Drähte in den Mantel kann man zahlreiche verschiedenartige Ausführungsformen in Betracht ziehen. Bei einer Art von Konstruktion hat das Pulverzufuhrrohr im wesentlichen einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt und auf der Außenfläche des Pulverzufuhrrohres sind mehrere Führungsteile befestigt, die jeweils einen einzelnen Leiterdraht örtlich festlegen. Die Führungsteile sind halbzylindrisch oder teilzylindrisch ausgebildet und bilden auf diese Weise Kanäle zur Aufnahme der Drähte. Bei einer zweiten Konstruktion der Pulver-Draht-Zufuhranordnung weist das Pulverzufuhrrohr eine oder mehrere äußere Ausnehmungen auf, in denen der oder die Drähte angeordnet sind. Eine dritte Konstruktion weist für die Drähte zwei oder mehrere Führungsrohe auf, die voneinander beabstandet und einstückig mit dem Äußeren des Pulverzufuhrrohres ausgebildet sind. Wenn bei dieser Konstruktion die Anordnung so getroffen ist, daß das eine der Führungsrohre der Bewegungsbahn der Nahtkanten des rohrförmigen Mantels gegenüberliegt, weist dieses Führungsrohr im Bereich der Schweißeinrichtung eine Öffnung auf, so daß der im Rohr befindliche Draht der während des Schweißvorganges erzeugten Wärme ausgesetzt ist. Der Draht kann daher die erzeugte übermäßige Wärmemenge abführen. Wenn bei der ersten Konstruktion ein Führungsteil die Form eines Rohres hat oder wenn bei der zweiten Konstruktion eine der Ausnehmungen in der Form eines geschlossenen Rohres ausgebildet ist, wird dieses Rohr jeweils den Mantelnahtkanten gegenübergestellt, und es weist eine Öffnung auf, die im Schweißbereich den Leiterdraht freilegt.

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Ein oder mehrere Abstandshalter sind vorzugsweise am unteren Ende des Pulverzufuhrrohres oder in der Nähe des unteren Endes des Fulverzufuhrrolires angeordnet« Weitere Abstandshalter sind vorzugsweise an einer oder mehreren susä"czllehe*i Stellen in der Bevregungsbahn der Drähte vorgesehen-, usa sins korrekte Positionierung der Drähte innerlialb des Mantels sicherzustellen» Sin Abstandshalter am ;:Me des l^alversufuhrrohres kann in einer solchen ¥eise ausgestaltet sex2i₅ daß er den Durchfluß des Isoliermaterial s in den Jlantel steuert» Auf diese ifeise wird eine nichtige Zufuhr und Verdichtung des Palvers sichergestellt

"ieriii der Mantel aus einem leicht oxydierbaren Metall_? ',;sispielsweise IIupfer₉ besteht₅ enthält die Vorrichtung Torsugsweise auch Hittel zur Zufuhr eines kontinuierlichen EdelgasStroms 2ur inneren Oberfläche des gebogenen Streifens, und zwar angrenzend an die zusammenlaufenden ICantea des Mantels und im Bereich der Schweißeinrichtung. Bas zugeführte Edelgas verdrängt die Luft an der Unterseite des - Schweißbereiches und verhindert daher eine Oxydation des Mantelmetalls in der Schweißnaht. Vorzugsweise wird Argon als Edelgas verwendet. Andere geeignete Edelgase sind Helium, Neon, Krypton oder Xenon. Das Gas kann man dem Schweißbereich direkt über ein Rohr mit einer feinen Bohrung zuführen, das in den teilweise ausgebildeten Mantel eingeführt ist und gegenüber der Schweißeinrichtung endet. Das Gas kann man aber auch durch ein Rohr zuführen, das innerhalb des Pulverzufuhrrohres angeordnet ist und entweder an einer dem Schweißbereich gegenüberliegenden Stelle die Wand des Pulverzufuhrrohres durchsetzt oder sich bis zum unteren Ende des Pulverzufuhrrohres erstreckt und dann, auf der Außenseite des Pulverzufuhrrohres nach oben bis zur Schweißstelle geführt ist. Wenn das Pulver-Draht-Zufuhrsystem ein Drahtführungsrohr mit einer Öffnung hat, die im .Schweißbereich den Nahtkanten gegenüberliegt, kann man dieses Drahtführungsrohr mit einem Gaseinlaß ausrüsten. Die

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erwähnte Öffnung im Drahtführungsrohr dient dann als Auslaß für das Gas, das den Schweißbereich überflutet. Ein Rohr dieser Form kann man zur Zufuhr des Gases verwenden, selbst wenn es nicht erforderlich ist, die zusätzliche Funktion zur Führung eines Drahtes gegenüber der Naht bereitzustellen .

Zusammenfassend zeichnet sich somit eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen mineralisch isolierter Kabel in einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß, bei dem der rohrförmige Mantel durch Biegen und Nahtschweißen eines sich bewegenden Metallstreifens gebildet wird und bei dem Isolierpulver durch ein Pulverzufuhrrohr in den Mantel eingeleitet wird, während sich der Mantel senkrecht nach unten bewegt, dadurch aus, daß die Leiterdrähte auf der Außenseite des Pulverzufuhrrohres mit Hilfe von Führungen in den Mantel eingeschoben werden. Diese Führungen können für einen Draht, der der Mantelnaht gegenüberliegt, in der Form eines Rohres ausgebildet sein, in dessen Wand im Bereich des Schweißbereiches eine Öffnung vorgesehen ist. Überschüssige Wärme wird vom Schweißbereich entweder durch einen Draht oder einen an die Schweißzone angrenzenden Luftzwischenraum abgeführt. Wenn der Mantel aus einem leicht oxydierbaren Metall, wie Kupfer, besteht, sind Maßnahmen getroffen, die der Unterseite des Schweißbereiches fortwährend einen Edelgasstrom zuführen. Die Pulver-Draht-Zufuhranordnung kann verschiedenartige Ausgestaltungen annehmen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

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F i g . 1 einen im Aufriß dargestellten Werksplan mit den technischen Einrichtungen zur Herstellung eines mineralisch isolierten Kabels unter Anwendung des oben erläuterten senkrechten Fertigungsverfahrens und

F i g . 2 bis 19 Querschnitte verschiedenartiger Ausführungsformen einer in Verbindung mit der Vorrichtung nach der Fig. 1 verwendbaren Anordnung zum Einführen des Isolierpulvers und der Leiterdrähte in den Kabelmantel," wobei die Querschnitte durch die Schweißebene gelegt sind.

In den Figuren sind einander entsprechende oder gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen versehen.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung enthält die Anordnung zum Ausbilden des Kabelmantels 1 aus einem Metallstreifen 2 eine Rohrformmaschine mit sechs Paaren einander gegenüberliegender, rohrformender Rollen 3 (in der Zeichnung ist nur eine Rolle des ersten und des letzten Rollenpaares gezeigt), eine Nahtführungseinrichtung 4 und einen Schweißkopf 5 zur Argon-Schutzgasschweißung. Die Nahtführungseinrichtung besteht aus einer Reihe schmaler Metallrollen, die in der Vorschubbahn der Nahtkanten des gebildeten Rohres angeordnet sind und zwischen die Kanten greifen, bevor die Kanten den Schweißkopf erreichen, um die Naht geradlinig zu halten und eine Versetzung gegenüber dem Schweißkopf zu vermeiden.

Die Anordnung zum Füllen des Mantels besteht aus einem kleinen, intern geheizten Trichter 6, sowie einem aus Edelstahl hergestellten Pulverzufuhrrohr 7. Dem Trichter 6 wird mit gesteuerter Geschwindigkeit Isolierpulver aus einem nicht dargestellten, größeren Trichter zugeführt. Vom Trichter 6 gelangt das Pulver in das Pulverzufuhrrohr 7, das sich in den Mantel 1 erstreckt und um ein beträchtliches Stück nach unten über den Schweißkopf 5 hinausragt.

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Ii-M±erdrähte S₅ tob denen sv/ei gezeigt sind, werden in dan Mantel über aiae IMiinmgssiarichtLmg 9 υ 10 eingeführt„ die auf- der Außenseite äss Füllersufuhrröhres ? angebracht 1st. Dia Brüht^äbyuagseiarichtiang kaaa irgendeine der Ausführungsforsesi iiaöesij die izi dsn FIg₀ 2 Ms 19 dargestellt sind. Die i:i d«r- D⁵Ig₀ 1 gezeigte BratrcfiKirxmgs einrichtung ist beispielshalber als Rohr ausgebildet;, das einen Einlaß 11 für sin Sdeljas aiü\/eist und das an seinem oberen Ende eine Ringdichtung 12 aufweist,, die den Austritt des Edelgases -verhindert *

Ede in fies* 3¹Ig₀ Ί gezeigte Torrichtung enthält ferner Einrichtungen^ die lsi drei Stufen den Durchmesser des Ka-Ibels reduzieren oder Terkleinern. Diese Reduziereinrichttingen enthalten sisie Sedusieraaschine 13 und einen Glühofen 14, die beide senkrecht unterhalb der den Mantel bildenden und den Mantel füllenden Anordnungen vorgesehen sind, sowie einen Wasserabschreckbehälter 15? in dem das in senkrechter Richtung ankommende Kabel 16 nach Durchlaufen einer icettenlinienförmigen Bahn in horizontaler Richtung weitertransportiert wird, eine zx^eite Reduziermaschine 17, einen zweiten Glühofen 19» einen z%?eiten Wasserabschreckbehälter 21, eine dritte Reduziermaschine 18, einen dritten Glühofen 20 und einen dritten Wasserabschreckbehälter 22. Die Einrichtungen 17 bis 22 befinden sich entsprechend der Darstellung nach der Fig. 1 längs der horizontalen Bahn des Kabels. Jede der Reduziermaschinen enthält mehrere Paare einander gegenüberstehender Reduzierrollen, von denen für die Reduziermaschine 13 lediglich zwei Paare und für die Reduziermaschinen 17 und 18 jeweils nur ein Rollenpaar eingezeichnet sind.

Bevor der Metallstreifen 2 durch die den Mantel bildende Vorrichtung geschickt wird, werden die Kanten des Streifens geschnitten, so daß saubere, spitz zulaufende Oberflächen vorhanden sind, die eine gute Schweißung er-

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möglichen. Der Metallstreifen wird auf seine richtige Breite und auf Hochkantkrümmung überprüft sowie entfettet. Die Leiterdrähte 8 laufen durch nicht dargestellte Einrichtungen, um die Leiterdrähte geradezurichten, örtlich festzulegen und zu spannen. Bevor die Leiterdrähte in die Drahtführungseinrichtungen 9, 10 eingeführt werden, erfolgt eine Reinigung ihrer Oberflächen. Diese Vorgänge werden kontinuierlich ausgeführt, während der Streifen und die Drähte in Richtung auf die Rohrformmaschine und die Drahtführungseinrichtungen bewegt werden.

Der kontinuierliche Vorschub des Metallstreifens und des daraus hergestellten Mantels sowie des Mantelinhalts durch die Anlage aus den mantelbildenden und mantelfüllenden Einrichtungen sowie den Reduzier-, Glüh- und Abschreckeinrichtungen wird mit einer gewünschten Geschwindigkeit und gewünschten Spannung durch herkömmliche, nichtgezeigte Zieh- und Transportanordnungen bewerkstelligt, und zwar einschließlich von hinter der letzten Reduzierstufe angeordneten Klemmrollen, die in der Anlage eine kontinuierliche Spannung aufrechterhalten sollen, und einschließlich einer Drehtrommel, auf die das fertige Kabel gewickelt wird. Die Zufuhrgeschwindigkeit des Isolierpulvers in den Mantel wird gewichtsmäßig gesteuert, und zwar synchron mit der Vorschubgeschwindigkeit des Streifens bzw. des Mantels und der Drähte, um innerhalb des Mantels die gewünschte Verdichtung des Pulvers zu erreichen.

Die Fig. 2 bis 19 zeigen jeweils einen Querschnittdurch das vom Mantel 1 umschlossene Pulver-Draht-Zufuhrsystem bei einer an den Schweißkopf angrenzenden Stelle, wobei die Naht mit 23 bezeichnet ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen Anordnungen zur Zufuhr von vier bzw. drei Leiterdrähten 24, die in gleichmäßigen Abständen rund um den kreisförmigen Umfang eines Pulverzu-

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fuhrrohres 25 angeordnet sind, wobei teilzylindrische Führungsteile 26 an die Außenfläche des Pulverzufuhrrohres angelötet sind. In der Fig. 4 ist eine ähnliche Anordnung zum Zuführen von zwei Drähten dargestellt. Das Pulverzufuhrrohr ist in diesem Fall von ovalem Querschnitt. All diese Anordnungen sind so ausgebildet, daß sich ein LuftZwischenraum 27 zwischen zwei der Drähte angrenzend an die Mantelnaht befindet, so daß vom Schweißvorgang herrührende überschüssige Wärme abgeführt werden kann. Die Anordnungen nach den Fig. 5» 6 und 7 sind den Anordnungen nach den Fig. 2, 3 und 4 ähnlich, allerdings mit der Ausnahme, daß eines der Drahtführungsteile in der Form eines Rohres 28 mit einem Schlitz 29 ausgebildet ist und daß der Leiterdraht im Rohr 28 der Schweißzone gegenüberliegt, wobei der Schlitz 29 mit der Naht 23 ausgerichtet ist. Der Leiterdraht ist daher der Wärme in der Schweißzone ausgesetzt.

Die in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellten Zufuhranordnungen für vier, drei bzw. zwei Drähte haben jeweils ein Pulverzufuhrrohr 25 mit äußeren Ausnehmungen oder Nuten 30, die die einzelnen Drähte aufnehmen. Die Anordnung ist jeweils so getroffen, daß einer der Drähte der Mantelnaht 23 gegenüberliegt, um überschüssige Wärme aus der Schweißzone abzuleiten. Eine bevorzugte Abwandlung dieser Art von Anordnung ist in den Fig. 11, 12 und 13 dargestellt. Dabei ist eine der Ausnehmungen oder Nuten geschlossen, um ein Rohr 31 mit einem Schlitz 32 zu bilden, der der Schweißzone gegenübersteht, so daß der Draht in dem Rohr der Wärme ausgesetzt ist.

Bei den Anordnungen nach den Fig. 14 bis 19 bestehen alle Drahtführungsteile aus Rohren 33, die einstückig mit dem Pulverzufuhrrohr 25 ausgebildet sind. Dabei ist bei den Anordnungen nach den Fig. 14, 15 und 16 die Konstruktion so getroffen, daß unmittelbar angrenzend

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an die Schweißzone ein Luftzwischenraum 34 vorhanden ist. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 17, 18 und 19 sind die Anordnungen so gedreht, daß eines der Rohre 33 der Mantelnaht und damit der Schweißzone gegenüberliegt. Dieses Rohr weist einen Schlitz 35 auf, so daß der Leiterdraht im Rohr gegenüber der Mantelnaht 23 freiliegt.

Wenn irgendeine der in den Fig. 5, 6, 7, 11, 12, 13, 17, 18 und 19 dargestellten Zufuhranordnungen verwendet wird, kann man das mit dem Schlitz versehene Drahtführungsrohr heranziehen, um der Schweißzone ein Edelgas zuzuführen. Zu diesem Zweck ist das betreffende Drahtführungsrohr mit einem Einlaß für das Edelgas ausgerüstet, beispielsweise mit einem Einlaß 11 entsprechend der Darstellung nach der Fig. 1. Der Schlitz selbst dient als Gasauslaß. Bei den Anordnungen nach den Fig. 2, 3, 4, 8, 9, 10, 14, 15 und 16, die nicht von geschlitzten Drah'tzufuhrrohren Gebrauch machen, müssen andere Maßnahmen getroffen v/erden, um der Unterseite des Schweißbereiches einen Gasstrom zuzuführen. Beispiele für drei geeignete Gaszufuhreinrichtungen sind in diesen Figuren dargestellt. Die drei gezeigten Einrichtungsarten sind unter den verschiedenen, in diesen Figuren gezeigten Zufuhranordnungen austauschbar. Bei den Anordnungen nach den Fig. 2, 8 und 14 ist ein Gaszufuhrrohr 36 auf der Innenseite des Pulverzufuhrrohres 25 nach unten und dann auf der Außenseite des Pulverzufuhrrohres 25 nach oben geführt, wobei das nach oben geführte Gaszufuhrrohr bei einem Auslaß 37 in der Schweißzone endet. Bei den Anordnungen nach den Fig. 3, 9 und 15 befindet sich ein Gaszufuhrrohr ebenfalls auf der Innenseite des Pulverzufuhrrohres, weist jedoch gegenüber der Schweißstelle einen durch die Wand des Pulverzufuhrrohres geführten Auslaß 38 auf. Bei den Anordnungen nach den Fig. 4, 10 und 16 ist ein Gaszufuhrrohr 39 auf der Außenseite des Pulverzufuhrrohres befestigt. Der Auslaß des Gaszufuhrrohres 39 kann an irgendeiner beliebigen Stelle im Bereich der Schweißstelle sein.

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Bei einem besonderen Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen eines mineralisch isolierten Kabels unter Verwendung der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung einschließlich irgendeiner der Pulver-Draht-Zufuhranordnungen nach den Fig. 2 bis 19 wird zur Herstellung eines Kabels aus einem Kupfermantel mit Leiterdrähten aus Kupfer und mit Magnesiumoxid als Isolierpulver ein 65-mmbreiter Kupferstreifen in einen rohrförmigen Mantel geformt, der anfangs einen Außendurchmesser von 20 mm hat. In den drei Reduzierstufen wird der Kabeldurchmesser zunächst auf 16 mm, dann auf 10 mm und schließlich auf 5,7 mm vermindert. Die Vorschubgeschwindigkeit der Komponenten und des Kabels durch die Anlage beträgt anfangs 2 m/min und erhöht sich nach jeder Durchmesserverminderung des Kabels. Das Magnesiumoxidpulver wird dem Trichter 6 mit einer Mengengeschwindigkeit von 0,99 kg/min zugeführt.

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Claims

Patentanwälte

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ASSOCIATED ELECTRICAL INDUSTRIES LIMITED, London, England

Patentansprüche

Vorrichtung zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel, enthaltend eine Einrichtung zum kontinuierlichen Biegen eines nach unten bewegten Streifens aus verformbarem Metall in die Form eines Rohres sowie eine Einrichtung zum Nahtschweißen der zusammentreffenden Kanten des gebogenen Streifens während des Vorschubs der Kanten längs einer senkrecht nach unten gerichteten Bahn zwecks Ausbildung eines rohrförmigen Metallmantels, ein Pulverzufuhrrohr, das senkrecht nach unten in den gebogenen Streifen und den Metallmantel ragt, und seinen Auslaß unterhalb der Schweißeinrichtung hat, eine Einrichtung zum gesteuerten Zuführen von puverisiertem Isoliermaterial in das Pulverzufuhrrohr, eine Einrichtung zum nach unten gerichteten Einführen von einem oder mehreren kontinuierlich langen Leiterdrähten in den ausgebildeten Metallmantel, eine Einrichtung zum Führen jedes Leiterdrahtes in eine gewünschte Position innerhalb des Metallmantels, eine Einrichtung zum mehrstufigen Reduzieren des Durchmessers des ausgebildeten Metallmantels im Anschluß an die Eingabe des Isolierpulvers und des oder der Drähte in den Mantel und eine Einrichtung zum Glühen und Abschrecken des Metallmantels nach jeder Reduzierstufe, wobei wenigstens die erste Reduzier- und Glüheinrichtung senkrecht unterhalb der den Mantel formenden und schweißenden Einrichtungen angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverzufuhrrohr (7) von dem gebogenen Streifen und dem ausgebildeten Mantel beabstandet ist und daß Mittel (9, 10) vorgesehen sind, die jeden eingegebenen Draht an einer vorbestimmten Stelle längs der Außenseite des Pulverzufuhrrohres nach unten führen. ..-·..·

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2. Vorrichtung nach Anspruch ϊ,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellen, an denen die Drähte nach unten geführt werden, so angeordnet sind, daß sich innerhalb des rohrförmigen Metallmantels (1) unmittelbar angrenzend an die Nahtkanten (23) im Bereich der Schweißeinrichtung ein Luftzwischenraum (27, 34) befindet, der die Abfuhr überschüssiger Wärme gestattet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle, an der sich einer (24) der Drähte befindet, der Bewegungsbahn der Nahtkanten (23) gegenüberliegt, so daß dieser Draht der beim Schweißvorgang erzeugten Wärme unmittelbar ausgesetzt ist und daher überschüssige Wärme abführen kann.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverzufuhrrohr (25) grundlegend einen kreisrunden oder ovalen Querschnitt hat und daß ein Führungsteil (26) von halb- oder teilzylindrischer Form zum örtlichen Festlegen jedes einzelnen Drahtes (24) an der Außenseite des Pulverzufuhrrohres befestigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverzufuhrrohr eine oder mehrere äußere Ausnehmungen (30) zum örtlichen Festlegen des oder der Drähte (24) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem, der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Führungsrohre (33) für einzelne Drähte (24) vorgesehen sind und daß diese Führungsrohre voneinander getrennt und einstückig mit dem Äußeren des Pulverzufuhrrohres (25) ausgebildet sind.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Führungseinrichtungen für jeden einzelnen Draht (24) auf der Außenseite des Pulverzufuhrrohres (25) vorgesehen sind und daß die eine dieser Führungseinrichtungen ein Rohr (28, 31, 33) ist, das sich gegenüber der Bewegungsbahn der Nahtkanten des Metallmantels befindet und im Bereich der Schweißeinrichtung mit einer Öffnung (29, 32, 35) ausgerüstet ist, so daß der innerhalb des Führungsrohres angeordnete Draht der während des Schweißvorganges erzeugten Wärme ausgesetzt ist und überschüssige Wärme abführen kann.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere Abstandshalter wenigstens am oder in der Nähe des unteren Endes des Pulverzufuhrrohres (7) in einer solchen Weise vorgesehen sind, daß eine korrekte Positionierung des oder der Drähte (8) innerhalb des Mantels (1) sichergestellt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die dazu dienen, der Innenseite des gebogenen Metallstreifens angrenzend an die zusammenlaufenden Nahtkanten (23) im Bereich der Schweißeinrichtung (5) einen kontinuierlichen Strom an Edelgas zuzuführen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9»
dadurch gekennzeichnet, daß ein Drahtführungsrohr (28, 31, 33) im Bereich der Schweißexnrichtung eine Öffnung (29, 32, 35) aufweist und daß die Gaszufuhrmittel einen Einlaß (11) zu diesem Drahtführungsrohr umfassen, wobei die Öffnung in diesem Drahtführungsrohr einen Auslaß für das Gas bildet.

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