DE3019657C2 - Verfahren zum Ausbilden einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht auf einem elektrischen Leiter oder Kabel - Google Patents
Verfahren zum Ausbilden einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht auf einem elektrischen Leiter oder KabelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht auf einem
eine Kunststoffisolierung aufweisenden elektrischen Leiter oder Kabel, wobei das Kabel erhitzt und gekühlt
SQWie durch einen, elektrisch leitendes Pulver enthaltenden, vibrierenden Behälter hindurchgeführt wird.
Korrosionsbeständige Schichten eines mit Metall, wie Blei oder Aluminium, armierten Kabels sind \m
allgemeinen elektrisch isolierend. Sie dient nicht nur dazu, die Metallhülle mechaniscn. sondern auch
< or einer elektrischen oder chemischen Korrosion zu schützen. Wenn eine solche Schicht im Laule der Zeit
schadhafte Stellen bekommt, kann es zur Korrosion der Metallhülle durch Einwirkung von Feuchtigkeit kommen,
die durch die schadhaften Stellen der korrosionsbeständigen Schicht eindringt. Wenn die Beschädigung
ί weiter fortschreitet, kann die Feuchtigkeit sogar in das
Innere des Kabels durch die Metallhülle hindurch gelangen und den Isolationswid^rstand des Kabels
erniedrigen. Es erscheint daher zweckmäßig, die korrosionsbeständige Schicht während des Gebrauchs
to des Kabels häufiger zu untersuchen, um zu sel\;n, ob die
Struktur bzw. Beschaffenheit der Schicht noch zufriedenstellend ist
Die DE-OS 24 13 789 beschreibt ein Verfahren der eingangs genannten Art. Bei diesem bekannten
Verfahren erfolgt lediglich eine Rüttelung rler in den Pulverspeicherbehältern enthaltenden Pulverchargen
und ein Erhitzen der Kunststoffisolierung des zu behandelnden Kabels über dessen Erweichungstemperatur,
so daß die gleichfalls erhitzten Pulver mittels ihrer wärmebedingten, hohen kinetischen Energie in die
erweichte Kunststoffisolationsschicht eindringen sollen. Das Verfahren ist insofern darin nachteilig, als damit
gerechnet werden muß, daß die aufgebrachten elektrisch leitenden Überzüge keine hohe Haftfestigkeiten
2ί an ihrer Kunststoffunterlage aufweisen. Wie sich
gezeigt hat, werden jedoch für neuzeitliche Zwecke elektrische Oberflächenschichten mit besseren Hafteigenschaften
an der Kunststoffisolierung gefordert.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 fest haftende elektrisch leitende Oberflächenschichten zu erzielen.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 fest haftende elektrisch leitende Oberflächenschichten zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrisch leitendes Pulver und pulverförmiges
i'i Bindemittel enthaltende Pulvermischung verwendet
wird, daß die Pulvermischung am Ausgang des Pulverspeicherbehälters gegen die Oberfläche des
Kabels gepreßt, anschließend mit einem rotierenden, endlosen Band verdichtet und schließlich erhitzt und
•»ο gekühlt wird.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, besteht aui einem vibrierenden
Pulverspeicherbehälter mit einem Einlaß und einem Auslaß, um ein Kabel durch den Behälter und durch eine
J> darin befindliche Schicht zu führen, die durch Ansammlung
einer elektrisch leitenden Pulvermischung gebildet ist. einer Heizvorrichtung und einer Kühlvorrichtung.
Neu hierbei ist: ein Pulverauftragsbehälter, der an seinem Einlaß eine Gummidichtung aufweist, die einen
i'> Innendurchmesser hat, der schmäler als der Außendurchmesser
des Kabels ist, und wobei der Speicherbehälter weiterhin einen hohlen, zylindrischen Gummihalter,
der am Kabelauslaß angeordnet ist und eine Geweberöhre aufweist, die in dem Gummihalter
■" angeordnet ist. wobei das eine Ende der Geweberöhre
aus dem Gummihalter herausragt und dieser Endbereich der Geweberöhre mit einer Abquetschkontrollvorrichtung
aus Treibbändern umgeben ist, welche so regulierbar bzw. einstellbar ist, daß man dieses Ende der
w) Geweberöhre gegen das Kabel pressen bzw. quetschen
kann; eine Verdichtungsvorrichtung, umfassend eine Rotationseinheit, die mit einer Geschwindigkeit rotiert,
die im Verhältnis zu der Geschwindigkeit der Durchführung des Kabels durch die Verdichtungsvor-
r' -ichtung steht, und ein endloses Pulveraiiitnigsband. ikis
v? in df!" Ro'auonseinh·. ι angeordnet ist. daß es
jjespamv und gegen wenigstens eire" feil der
Oberfläche des Kabeis geprel.it wird: wobei die
Anordnung der einzelnen Vorrichtungsteile in der Reihenfolge Pulverspeicherbehälter, Verdichtungsvorrichtung,
Heizvorrichtung und Kühlvorrichtung erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß die elektrisch leitende Oberflächenschicht des
korrosionsbeständigen Kabelsaus Kunststoff gleichmäßig
ist. Da das elektrisch leitende Pulver mit Hilfe des Binders fest auf der Oberfläche des Kabels haftet, kann
die elektrisch leitende Schicht nicht von dem Kabel abgelöst werden. Bei der Handhabung des so hergestellten
Kabels wird das Pulver nicht zerstreut und wird nicht an den Händen des Bedienungspersonals kleben.
Die Herstellungskosten des Kabels sind relativ gering, da die Bildung der korrosionsbeständigen Schicht und
die Bildung der elektrisch leitenden Schicht durch eine Reihe von Vorrichtungen erfolgen, die in einer einzigen,
kontinuierlichen Linie angeordnet sind.
Zusätzlich ergeben sich noch folgende Vorteile:
(a) Das Verfahren und die Vorrichtung sind auf PVC-, PE- oder ähnliche derartige korrosionsbeständige
Kunststoffkabcl anwendbar, unabhängig von den für die korrosionsbeständige Schicht verwendeten
Materialien.
(b) Da die elektrisch leitende Schicht kontinuierlich gebildet wird, während das Kabel bewegt wird,
kann die elektrisch leitende Schicht im Anschluß an die Bildung der korrosionsbeständigen Schicht
gebildet werden.
(c) Da kein Lösungsmittel verwendet wird, stellen das Verfahren und die Vorrichtung keine Gefahr für die
Umwelt dar, und es tritt auch kein unangenehmer Geruch auf. Zusätzlich kann kein Brechen oder
Reißen der korrosionsbeständigen Schicht infolge der Anwendung eines Lösungsmittels erfolgen.
(d) Die elektrisch leitende Schicht wird gleichmäßig ausgebildet. Da das elektrisch leitende Pulver fest
mit Hilfe des Binders an dem Kabel haftet, schält sich die elektrisch leitende Schicht nicht von dem
Kabel ab.
(e) Wenn Graphitpulver als elektrisch leitendes Pulver
verwendet wird, kann das Kabel fest bzw. eng auf die Trommel aufgewickelt werden, da Graphit glatt
ist.
(f) Selbst wenn natürliches oder gefärbtes Graphitpulver verwendet wird, bleibt kein Graphitpulver bei
der Handhabung des so hergestellten Kabels an den Händen hängen, da das Graphitpulver fest an
dem Kabel haftet.
(g) Durch Anwendung einer oder zweier Verdichtungsvorrichtunge:?
werden überschüssige Mengen des Pulvers von dem Kabel entfernt. Da die Entfernung des Pulvers durchgeführt wird, bevor
das Pulver erhitzt wird, kann das entfernte Pulver wiederverwendet werden, was einen Beitrag zur
ökonomischen Verwendung des Pulvers darstellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, hierbei zeigt
Fig. 1 diagrammartig die Anordnung einer Gesamtanlage
zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Kabels mil einer aufgebrachten, elektrisch leitenden
Oberflächenschicht,
Fig. 2 in einer Seitenansicht eine Vorrichtung zur Ausbildung einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht,
die in der Anlage gemäß F i g. I verwendet wird.
Fig. 3 einen Lungsschnitt durch einen PulverspeicherbehäUer
der Vorrichtung gemäß F i g. 2. und
F i g. 4A und 4B einen Quer- bzw. einen Längsschnitt
durch eine Verdichtungsvorrichtung, die in der Vorrichtung gemäß F i g. 2 verwendet wird.
F i g. 1 h,t eine diagrammartige Darstellung, die zur Erläuterung des Verfahrens zur Ausbildung einer korrosionsbeständigen Schicht aus PVC oder PE auf einem mit Aluminium überzogenen Kabel dient. Ein Aluminium-armiertes Kabel 12, das auf einer Trommel 10 aufgewickelt ist, welche auf einem Nachschubuntersatz 1 befestigt ist, wird durch eine raupenartige Fördervorrichtung 2 von der Trommel abgewickelt Beim Durchgang des Kabels durch ein Farbbad 3 wird das Kabel 12 mit einem korrosionsbeständigen Farbanstrich überzogen. Beim Durchlaufen der Kunststoffex-
F i g. 1 h,t eine diagrammartige Darstellung, die zur Erläuterung des Verfahrens zur Ausbildung einer korrosionsbeständigen Schicht aus PVC oder PE auf einem mit Aluminium überzogenen Kabel dient. Ein Aluminium-armiertes Kabel 12, das auf einer Trommel 10 aufgewickelt ist, welche auf einem Nachschubuntersatz 1 befestigt ist, wird durch eine raupenartige Fördervorrichtung 2 von der Trommel abgewickelt Beim Durchgang des Kabels durch ein Farbbad 3 wird das Kabel 12 mit einem korrosionsbeständigen Farbanstrich überzogen. Beim Durchlaufen der Kunststoffex-
1"' tariervorrichtung 4 wird das Kabel 12 dann mit PVC
oder PE überzogen. Das heißt, auf dem Kabel 12 wird eine korrosionsbeständige Schicht aus PVC oder PE
ausgebildet. Das so überzogene Kabel 12 wird beim Durchlaufen eines Kühlwasserbades 5 abgekühlt Zur
Überprüfung der korrosionsbeständigen Schicht wird mittels eines Funkentestgerätes 6 eine Spannung von
einigen Kilovolt an das Kabel 12 anbiegt Anschließend
durchläuft das Kabel 12 eine Vorrichtung 7, in der die elektrisch leitende Oberflächenschicht auf der korro-
r> sionsbeständigen Schicht des Kabels ausgebildet wird.
Schließlich wird das Kabel mittels einer anderen raupenurtigen Fördervorrichtung auf eine Aufwickeltrommel
11 aufgewickelt, die auf einem Aufwickeluntersatz 9 steht.
J<i Die Vorrichtung 7 zur Aufbringung der elektrisch
leitenden Oberflächenschicht, dargestellt in den F i g. 1 und 2, besteht aus einem Pulverspeicherbehälter 14,
einer Verdichtungsvorrichtung 15, um das Pulver unter Druck auf das Kabel aufzubringen, einer Heizvorrich-
J> tung 13 und einer Kühlvorrichtung 30.
Der Pulverspeicherbehälter 14 besteht aus einem
Pulverauftragsbehälter 19 und einer oberen Deckplatte 26, durch welche das elektrisch leitende Pulver unter
Bildung einer gespeicherten bzw. angereicherten
4(1 Pulverschicht 29 in den Behälter 19 zugeführt w>rd. Der
Behälter 19 hat einen Einlaß 21 und einen Auslaß 28, durch welche das Kabel ein- bzw. ausgeführt werden
kann, um es durch die angereicherte bzw. gespeicherte Pulverschicht 29 zu führen. Auf der einen Seite des
4' Behälters 19 ist ein Vibrator 23 angebracht, der dazu
dient, den Behälter 19 zum Vibrieren oder zum Schütteln zu bringen. Da der Behälter 19 während der
ganzen Zeit vibriert, wird das elektrisch leitende Pulver an der Oberfläche des Kabels anhaften, wenn dieses die
"'" gespeicherte Pulverschicht durchläuft, ohne an dem
Behälter 19 anzukleben, und ohne daß darin Brücken ausgebildet werden.
Am Kabeleinlaß 21 des Behälters 19 ist e;ne
Gummidichtung 27 angebracht mit einer Öffnung bzw.
'"' tine.ii Loch, dessen Durchmesser geringer ist als der
Außendurchmesser des Kabels 12, und mit einer Vielzahl von sich radikal erstreckenden Schlitzen, um
ein Auslaufen bzw. Austreten des elektrisch leitenden Pulvers zu verhindern. Ein zylindrischer, hohler Halter
b" 22 aus Gummi ist an dem Kabelauslaß 28 des
Speicherbehälters angebracht. Eine Geweberöhre 25 ist so in dem Halter 22 angebracht, daß das eine Ende des
Geweberohres 25 über die Vorderseile des zylindrischen, hohlen Halters 22 hinausragt. Dieser Endbereich
(l5 des Geweberohres 25 wird mit einer Abquetschkontrollvorrichtung
24 aus Treibbändern gegen das Kabel gepreßt. Durch die Geweberöhre 25 wird das an dem
Kabel 12 haftende, elektrisch leitende Pulver fest unter
Druck auf die Oberflache des Kübels 12 aufgebracht und
überschüssiges Pulver wird dabei von dem Kabel 12 entfernt.
Die in den F i g. 4Λ und 4B dargestellte Verdichtungsvorrichtung 15 umfaßt einen Rahmen 34 und eine
Rotations- bzw. Dreheinhdt 31. die in dem Rahmen 34 angeordnet ist. Ein Paar Siangen 32 ist im Hinblick auf
das Rotationszentrum der Rotationseinheit 31 in symmetrischen Stellungen an der Rotationseinheit 31
befestigt. Ein endloses Pulverauftragungsband 33 wird über die Stangen 32 gelegt, wobei die Seiten des Bandes
gegen die Seiten des Kabels 12 gepreßt werden. Wenn die Dreh- bzw. Rotationseinheit 31 der Verdichtungsvorrichtung
15 rotiert, während das Kabel 12 durchläuft, wird das elektrisch leitende Pulver, das an dem Kabel 12
anhaftet, gegen die Oberfläche des Kabels 12 gepreßt, wodurch das Pulver stärker an der Oberfläche des
Kabels 12 anhaftet, so daß eine elektrisch leitende Schicht gleichförmig auf der Oberfläche des Kabels 12
ausgebildet wird. Zu diesem Zweck kann eine einzelne Verdichtungsvorrichtung 1:5 ausreichend sein. Vorzugs-
\\ jise werden jedoch zwei solcher Verdichtungsvorrichtungen
15 verwendet, da hierdurch das Pulver wirksamer und gleichmäßiger an dem Kabel 12 haften
bleibt und überschüssige Mengen an Pulver durch die Vorrichtung 15 im späterer, Stadium entfernt werden
können.
Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Verdichtungsvorrichtung
!Seine Drehbewegung ausführt.die in
einem bestimmten Verhältnis zu der Geschwindigkeit der raupenartigen Fördervorrichtung 8 von Fig. 1
steht. Zu diesem Zweck sollte die Geschwindigkeit der Verdichtungsvorrichtung pro Längeneinheit des Kabels
konstant sein. Daher kann die Oberfläche der korrosionsbeständigen Schicht auf dem Kabel unabhängig
von der Durchlaufgeschwindigkeit des Kabels einem gleichmäßigen Druck durch die Verdichtungsvorrichiüng
ausgesetzt werden, su daß die dabei gebildete
elektrisch leitende Schicht eine gleichförmige elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Die Heizvorrichtung 13. dargestellt in Fig. 2. umfaßt
einen Rahmen 16 und einen zylindrischen Heizer bzw. Heizapparat 17. dessen innendurchmesser größer ist als
der Außendurchmesser des Kabels 12. wenn es entlang der Zentralachse des Rahmens 16 bewegt wird. Der
Heizer 17 wird durch eine Träger- bzw. Halteeinheit 18 gehalten. Die unter Druck auf der korrosionsbeständigen
Schicht des Kabels ausgebildete elektrisch leitende Schicht wird ohne Oberflächenkontakt mit dem Hei/er
17 erhitzt, wodurch der in dem elektrisch leitenden Pulver vorhandene Binder geschmolzen wird und das
elektrisch leitende Pulver, das beispielsweise ein Graphitpulver sein kann, zu einer festen \ lüftung auf der
Oberii.iche des Kabels gebracht wird.
Die Kühlvorrichtung 13 weist einen Belüftungsring 35
' auf. der in einem zylindrischen Rahmen 30 angeordnet ist. Der Belüftungsring 35 hat eine Mehrzahl von
Belüftungsöffnungen, um Luft auf das Kabel zu blasen.
nachdem es durch die Heizvorrichtung 13 erhitzt worden ist, um das Kabel schnell auf eine Temperatur
von etwa 30°C abzukühlen.
Zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Kabels mit einer elektrisch leitenden Schicht auf seiner
Oberfläche wird ein elektrisch leitendes Pulver, wie Graphit, mit einem Binderpulver gemischt und die
Mischung in den Hulverauttragsbehaiter IV) gegeben, so
daß eine angereicherte bzw. gespeicherte Pulverschicht 29 erhalten wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird ein
metallarmiertes Kabel durch eine raupenartige Fördervorrichtung 2 bewegt, und durch die Kunststoffextrudiervorrichtung
4 wird auf dem Kabel eine korrosionsbeständige Schicht ausgebildet. Anschließend wird das
elektrisch leitende Pulver auf das Kabel aufgetragen, während es durch die angereicherte bzw. gespeicherte
Pulverscfticht 29 hindurchläuft. Das so anhaftende Pulver wird mit Hilfe einer Geweberöhre 25. die am
Kabelauslaß des Pulverauftragsbehälter 19 angeordnet ist. gegen die Oberfläche des Kabels gepreßt und dann
weiterhin durch die Verdichtungsvorrichtung 15 zusammengepreßt, wobei auf der Kabeloberfläche eine
elektrisch leitende Schicht ausgebildet wird. Anschließend wird die Kabeloberfläche in der Heizvorrichtung
13 auf eine Temperatur von vorzugsweise 80 bis 130° C
erhitzt, um den Binder in der so ausgebildeten elektrisch leitenden Schicht zu schmelzen, wodurch es zu einer
festen Haftung des elektrisch leitenden Pulvers, wie beispielsweise Graphitpulver, an dem Kabel kommt.
Anschließend wird die Oberfläche des Kabels in der Kühlvorrichtung 30 schnell abgekühlt, um eine Deformierung
der korrosionsbeständigen Schicht während der nachfolgenden Hitzebehandlung zu verhindern.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Ausbilden einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht auf einem eine Kunststoffisolierung
aufweisenden elektrischen Leiter oder Kabel, bei welchem das Kabel erhitzt und gekühlt, sowie durch einen, elektrisch leitendes
Pulver enthaltenden, vibrierenden Behälter hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß eine elektrisch leitendes Pulver und pulverförmiges Bindemittel enthaltende Pulvermischung
verwendet wird, daß die Pulvermischung am Ausgang (28) des Pulverspeicherbehälters (14) gegen
die Oberfläche des Kabels (12) gepreßt, anschließend mit einem rotierenden, endlosen Band (33)
verdichtet und schließlich erhitzt und gekühlt wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem vibrierenden Pulverspeicherbehälter
mit einem Einlaß und einem Auslaß, um ein Kabel durch den Behälter und durch eine darka befindliche Schicht zu führen, die durch
Ansammlung einer elektrisch leitenden Pulvermischung
gebildet ist, einer Heizvorrichtung und einer Kühlvorrichtung, gekennzeichnet durch:
einen Pulverauftragsbehälter (19), der an seinem Einlaß (21) eine Gummidichtung (27) aufweist, die
einen Innendurchmesser hat. der schmäler als der Außendurchmesser des Kabels (12) ist, und wobei
der Speicherbehälter (14) weiterhin einen hohlen, zylindrischen Gummihalter (22), der am Kabelauslaß
(28) angeordnet ist und eine Geweberöhre (25) aufweist, die in dem Gummihalter (22) angeordnet
ist, wobei das eine Ende der Geweberöhre (25) aus dem Gummihalter (22) herausragt und dieser
Endbereich der Geweberöhre (25) mit einer Abquetschkontrollvorrichtung (24) aus Treibbändern
umgeben ist, welche so regulierbar bzw. einstellbar ist, daß man dieses Ende der Geweberöhre
(25) gegen das Kabel (12) pressen bzw. quetschen kann; eine Verdichtungsvorrichtung (15). umfassend
eine Rotationseinheit (31). die mit einer Geschwindigkeit rotiert, die im Verhältnis zu der Geschwindigkeit
der Durchführung des Kabels (12) durch die Verdichtungsvorrichtung (15) steht, und ein endloses
Pulverauftragungsband (33), das so in der Rotationseinheit (31) angeordnet ist, daß es gespannt und
gegen wenigstens einen Teil der Oberfläche des Kabels (12) gepreßt wird; wobei die Anordnung der
einzelnen Vorrichtungsteiie in der Reihenfolge Pulverspeicherbehälter (14). Verdichtungsvorrichtung
(15). Heizvorrichtung (13) und Kühlvorrichtung (30) erfolgt.
Applications Claiming Priority (1)
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DE424095C (de) | Verfahren, um einen Draht, insbesondere fuer elektrische Leitungen, mit breiiger Masse zu umhuellen |
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