DE3309250A1

DE3309250A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen vulkanisieren eines elektrischen kabels

Info

Publication number: DE3309250A1
Application number: DE19833309250
Authority: DE
Inventors: Marcello 20123 Milano Sarracino
Original assignee: Pirelli Cavi SpA; Cavi Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1982-03-16
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1983-09-29
Also published as: FR2523507A1; DK160379B; NZ203563A; SE8301374L; ES521029A0; NO163927B; DK160379C; JPS58223213A; SE8301374D0; NO830906L; DK98883A; FR2523507B1; NO163927C; AU551799B2; DE3309250C2; SE464545B; US4609509A; GB2116570A; GB8307192D0; JPH0372170B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren eines elektrischen Kabels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren eines elektrischen Kabels, welches grundsätzlich aus einem mittleren Kern und einem rund um den Kern extrudierten Mantel aus Isoliermaterial besteht, beispielsweise aus vernetzbarem Polyethylen.

Insbesondere ist die Erfindung vorgesehen für das Vulkanisieren eines elektrischen Kabels, welches aufeinanderfolgend und kontinuierlich unmittelbar nach dem Extrudieren des Isoliermaterials auf den Kern durch ein Vulkanisierrohr hindurchgehen gelassen wird, welches kettenlinienartige Gestalt hat und in einem ersten Abschnitt mit einer einzigen unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt ist für das Erhitzen der Kabelisolierung, wobei dem ersten Abschnitt ein zweiter Abschnitt folgt, der mit dem ersten Abschnitt direkt in Verbindung steht und zum Kühlen der Isolierung vorgesehen ist.

Die Flüssigkeit, die in den beiden Abschnitten enthalten ist, wird in der nachfolgenden Beschreibung mit der Bezeichnung "warm" oder "kalt" bezeichnet in Übereinstimmung damit, ob diese Flüssigkeit hohe Temperatur hat, um Wärme auf das Kabel zu übertragen und ein Vernetzen der Isolierung hervorzurufen, oder ob die Flüssigkeit niedrige Temperatur zum Kühlen der Isolierung hat.

Bei bekannten Verfahren und entsprechenden bekannten Vulkanisierungsvorrichtungen werden in dem Vulkanisierrohr verschiedene Medien verwendet, beispielsweise Dampf in der Erhitzungsphase und Wasser in der Kühlphase, und außerdem

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kann beispielsweise anstelle von Dampf ein Gas verwendet werden.

Die gerade genannten Vulkanisiersysteme bieten verschiedene Nachteile, und zwar hauptsächlich weil einerseits Dampf in die Isolierung eindringt mit der Folge, daß sich unannehmbare kleinste Leerräume bilden, und weil andererseits das gasförmige Arbeitsmittel, welches in dem Erhitzungsabschnitt verwendet wird, nicht in der Lage ist, der Bildung einer gewissen Exzentrizität in der Isoliermasse zu widerstehen, die sich als Folge des Gewichtes der Isoliermasse ergibt, und zwar insbesondere bei Kabeln für mittlere Spannungen und für Hochspannungen.

Es sind weitere Verfahren bekannt, die durchgeführt werden mit Verwendung anderer Flüssigkeiten, beispielsweise mit geschmolzenen Gemischen von Salzen oder Metallegierungen auf der Basis von Blei, Zinn oder Wismuth. Diese Systeme sind gemischte Systeme, was bedeutet, daß sie in dem Erhitzungsabschnitt eine erste Flüssigkeit, beispielsweise ein Gemisch aus fließfähigen Salzen oder eine Legierung der Metalle gemäß vorstehender Beschreibung, und im Kühlabschnitt eine zweite Flüssigkeit enthalten, beispielsweise Wasser.

Es trifft zwar zu, das mit solchen Systemen gewisse der oben genannten Nachteile beseitigt werden, jedoch ergeben sich andere Nachteile. In der Tat kann die Verwendung von geschmolzenen Salzgemischen oder geschmolzenen Metallegierungen, die ein spezifisches Gewicht haben, welches üblicherweise höher als das spezifische Gewicht der Isoliermasse ist, bei Anwendung an einem kettenlinienförmigen Vulkanisierrohr bewirken, daß die Flotationsschubkraft gegenüber dem Gewicht der Isolierung vorherrschend ist, wodurch nega-

tive Wirkungen auf die Exzentrizität hervorgerufen werden, und zwar in diesem Falle nach oben gerichtet.

Weiterhin können die kombinierten Wirkungen der übermäßigen Flotationsschubkraft und der Schubkraft als Folge des Drucks in dem Vulkanisierrohr ein Verschieben der Kabelachse gegenüber der theoretischen Gestalt bewirken mit der sich daraus ergebenden Gefahr, daß die gerade extrudierte und noch nicht verfestigte Isoliermasse entlang der Wände des Heizabschnitts des Vulkanisierrohres gleitet und dadurch beschädigt wird. Außerdem können bei allen Vulkanisiersystemen, bei denen ein Heizmedium verwendet wird, welches gegenüber dem Kühlmedium unterschiedlich ist, während des Gebrauchs verschiedene Komplikationen auftreten, und zwar entweder als Folge der verschiedenen Zurückhaltemittel oder als Folge der Behandlung, die für die beiden Medien erforderlich ist, oder weil die Notwendigkeit besteht, gegebenenfalls zwischen den beiden Medien oder Arbeitsmitteln Sperren vorzusehen, um die negativen Wirkungen aufzuheben, die das eine Arbeitsmittel auf das andere Arbeitsmittel ausüben könnten.

Um alle diese Nachteile zu überwinden, könnte daran gedacht werden, in dem Vulkanisierrohr eine einzige Flüssigkeit zu verwenden, und zwar sowohl als Arbeitsmittel zum Zuführen von Wärme zu dem Kabel während der Erhitzungsphase, als auch zum Wegführen der Wärme von dem Kabel während der Kühlphase, indem der Flüssigkeit gleichzeitig zweckentsprechende Eigenschaften gegeben werden, und zwar genauer gesagt:

Ein spezifisches Gewicht, welches im wesentlichen ähnlich dem spezifischen Gewicht des Isoliermaterials ist, und zwar in einer solchen Weise, daß eine Schubkraft verwirklicht wird, mit welcher dem Bestreben der Isoliermasse widerstanden wird, exzentrisch verteilt zu werden,

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eine Kompatibilität der Flüssigkeit mit dem Isoliermaterial derart, daß während jedweden Eindringens der Flüssigkeit in die Isolierung jede Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften verhindert ist, und

eine Viskosität, die derart gewählt ist, daß der Unterschied der Viskosität als Folge der unterschiedlichen Temperaturen in dem ersten Abschnitt und in dem zweiten Abschnitt es der Flüssigkeit ermöglicht (der warmen und der kalten Flüssigkeit) , sich in einer vorbestimmten Zone der Vulkanisiervorrichtung in direkter Berührung miteinander zu befinden, ohne daß ein beträchtliches gegenseitiges erneutes Vermischen stattfindet, und zwar selbst bei Fehlen von Trennwänden zwischen den beiden Abschnitten.

Ein mögliches Anwendungsbeispiel einer Flüssigkeit, welche die oben genannten Eigenschaften hat, in einem Vulkanisierrohr findet sich in der US-PS 3 909 177.

Jedoch ist die Lehre der genannten Patentschrift begrenzt auf die Verwendung einer Flüssigkeit, insbesondere eines SiIikonols, in einem Vulkanisierrohr, welches lediglich waagerecht angeordnet und mit einem wasserdichten Endverschluß an demjenigen Ende versehen ist, der durch das Verfestigen der Flüssigkeit gebildet ist.

In der genannten Patentschrift finden sich keinerlei Ausführungen hinsichtlich der Arbeitsweisen und der Mittel zum Ausführen der Arbeitsvorgänge für das Vorbereiten der Vorrichtung zum Vulkanisieren, für das Aufbauen oder Zurichten und das Funktionieren der Vorrichtung, bei welcher am Ende eine Abflußstelle vorhanden ist, sowie für die Behandlung der als Wärmeträger verwendeten Flüssigkeit hinsichtlich des Zuführens und des Wegführens von dem Vulkanisierrohr.

Aus Vorstehendem ist verständlich, daß, um eine optimale und vollständige Lösung zu erzielen, verschiedene Probleme gleichzeitig gelöst werden müssen. Tatsächlich ist es in der industriellen Produktion erforderlich, die Vorrichtung in kürzestmöglichster Zeit zwischen einem Kreislauf, in welchem ein Kabel vulkanisiert worden ist, und dem nächsten Kreislauf, in welchem ein weiteres Kabel vulkanisiert werden soll, in den stationären Zustand zu bringen. Unglücklicherweise ergeben sich für eine entsprechende Lösung große Hindernisse bereits durch die Länge des Vulkanisierrohres, welches üblicherweise länger als 100 m ist, und aus diesem Grunde besteht selbst für die Arbeitsvorgänge, die vor der eigentlichen Vulkanisierung durchgeführt werden müssen, das Bestreben, daß sie lange dauern.

Es ist weiterhin erforderlich, den Übergang oder Durchgang der flüchtigen Substanzen, die bei dem Vulkanisieren der Isoliermasse hervorgerufen oder freigesetzt werden, in Richtung gegen die Flüssigkeit sicherzustellen. Jedoch ist selbst hier eine Lösung für dieses Problem schwieriger, als es vorstellbar ist, weil die chemisch-physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit vom Zeitpunkt des Beginns des Vulkanisieren bis zu dessen Ende sich ändern können, wobei die Flüssigkeit bezüglich der genannten Vulkanisationsprodukte einen Sättigungszustand erreichen kann mit der Folge, daß die dielektrischen Eigenschaften der Isolierung negativ beeinflußt werden.

Weiterhin kann bei dem Versuch, eine optimale Lösung zu erhalten, nicht das Problem des Erhitzens und des Kühlens des Endteiles des Kabels übersehen werden, der beim Stillstand der Vorrichtung innerhalb des Vulkanisierrohres verbleibt.

Es ist ersichtlich, daß eine Lösung für dieses Problem nicht übersehen werden darf, daß die verschiedenen Endteile des Ka-

bels bei kontinuierlicher industrieller Produktion eine Länge haben, die mehrere hundert Meter erreichen kann.

Das Problem kann gelöst werden durch Anhalten des Kabels und durch Verschieben der Kühlflüssigkeit des zweiten Bereiches in den ersten Bereich, in 'welchem das Vulkanisieren des in Rede stehenden Kabelteiles gerade stattgefunden hat. Jedoch selbst die gerade genannte Lösung erscheint unpraktisch oder undurchführbar zu sein unter Berücksichtigung des Standes der Technik, wie er durch die genannte US-PS wiedergegeben ist, und es ist nicht möglich, sich vorzustellen, mit welchen Mitteln es möglich sein könnte, die im zweiten Bereich des Rohres vorhandene kalte Flüssigkeit in Richtung gegen den ersten Bereich des Vulkanisierrohres zu verschieben. Ebenfalls ist es insbesondere nicht vorstellbar, wie es möglich sein könnte, die im ersten Bereich befindliche warme Flüssigkeit derart zu sammeln, daß Platz für die kalte Flüssigkeit geschaffen ist.

Demgemäß besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vulkanisieren eines elektrischen Energiekabels zu schaffen, welches eine extrudierte Isolierung aufweist, wobei das Kabel kontinuierlich durch ein kettenlxnienformiges Vulkanisierrohr geführt wird, und wobei die oben genannten Nachteile nicht auftreten.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für kontinuierliches Vulkanisieren eines elektrischen Kabels, welches rund um einen mittleren Kern eine extrudierte Isolierung aufweist. Das Verfahren umfaßt die Phase, daß das Kabel veranlaßt wird, nach seinem Austreten aus einem Extruder durch ein kettenlxnienformiges Vulkanisierrohr zu laufen, welches mit einer einzigen Druckflüssigkeit gefüllt ist, die in einem ersten Erhitzungsabschnitt enthalten ist, welchem ein zweiter Abschnitt für das Kühlen des Rohres oder Kabels folgt,

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wobei die Flüssigkeit ein spezifisches Gewicht hat, welches im wesentlichen gleich dem spezifischen Gewicht der Kabelisolierung ist, und wobei der Unterschied der Viskosität der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit derart ist, daß die Flüssigkeit des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes sich in einer vorbestimmten Zone des Vulkanisierrohres in direkter Berührung miteinander befinden und praktisch keinerlei gegenseitiges Mischen stattfindet. Die warme und die kalte Flüssigkeit werden im Inneren jedes der beiden Abschnitte zwangsweise umlaufen gelassen. Ein solches Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vulkanisieren des Kabels folgende Schritte ausgeführt werden:

a) Die kalte Flüssigkeit, die bereits entgast ist und sich auf Betriebstemperatur befindet sowie in einem ersten Behälter enthalten ist, wird in den Kühlabschnitt des Vulkanisierrohres geführt,

b) die Flüssigkeit wird veranlaßt, aus dem zweiten Abschnitt kontinuierlich auszutreten, wobei ein Zufluß erfolgt in Abhängigkeit von dem unvermeidbaren Auslecken am Ende der wasserdichten Abschlußelemente des Vulkanisierrohres und eines gesteuerten Austretens, der Pegel oder die Höhe der kalten Flüssigkeit in dem Rohr in der Zone zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt auf einem festen Wert gehalten wird, und wobei durch vorbestimmtes Zuführen oder Vorschieben der in den zweiten Abschnitt eingeführten kalten Flüssigkeit das Auslecken und das gesteuerte Austreten integriert bzw. ausgeglichen werden,

c) warme Flüssigkeit, die bereits entgast ist und sich auf Betriebstemperatur befindet sowie in einem zweiten Lagerbehälter enthalten ist, wird in den Erhitzungsabschnitt

des Vulkanisierrohres geführt,

d) das Kabel wird vulkanisiert, wobei bewirkt wird, daß das Austreten des Flusses kalter Flüssigkeit. mit den vorbestimmten Zuführungen an kalter Flüssigkeit in Übereinstimmung gebracht ist, und

e) während der Phase (d) wird fortgefahren, die Flüssigkeit zu entgasen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung basiert demgemäß auf dem Durchführen unabhängiger und aufeinanderfolgender Phasen oder Schritte des Einführens einer einzigen Flüssigkeit ,in die beiden Abschnitte des Vulkanisierrohres, des Erhitzens und des Kühlens der Kabelisolierung, der kontinuierlichen Behandlung der Flüssigkeit während des Vulkanisierens der Isolierung, des kontinuierlichen Zuführens von Flüssigkeit lediglich in den zweiten Abschnitt des Vulkanisierrohres zum Kompensieren der Leckverluste und des gesteuerten Austretens am Austrittsende des Vulkanisierrohres.

Es ist zu verstehen, daß hinsichtlich des Verfahrens gemäß der Erfindung dieses in seinen Schritten sehr überraschend ist,weil, bei Verwendung ein und derselben Flüssigkeit in beiden Abschnitten des Vulkanisierrohres es als naheliegende Maßnahme zu erwarten gewesen wäre, eine einzige Zuführphase für die Flüssigkeit von einem einzigen Vorratsbehälter vorzusehen, wie es in dem genannten Stand der Technik deutlich offenbart ist.

Das Zuführen von zwei verschiedenen Stellen gemäß der vorliegenden Erfindung führt dazu, daß in den Erhitzungsabschnitt und in den Kühlabschnitt des Vulkanisierrohres warme Flüssigkeit bzw. kalte Flüssigkeit eingeführt wird, wobei

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beide Flüssigkeitsmengen bereits entgast sind und sich bereits auf der betreffenden Betriebsteirperatur befinden.

Die Zeit, die erforderlich ist, um das Vulkanisierverfahren in den stationären Zustand zu bringen, ist beträchtlich verkürzt und sie beschränkt sich auf die Zeit, die erforderlich ist, um das Vulkanisierrohr zu füllen.

Der Vorteil ist deutlich ersichtlich, und zwar gegenüber einem Verfahren,· bei welchem die Flüssigkeit in das Vulkanisierrohr eingeführt wird, nachdem sie aus einem einzigen Behälter entnommen worden ist.

Mit der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung ist tatsächlich die beträchtlich lange Zeit vermieden, die in dem Fall, daß nur eine einzige Lieferquelle verwendet wird, zum Erhitzen und Kühlen der Flüssigkeit direkt innerhalb der beiden einzelnen Abschnitte des Rohres erforderlich ist, von denen jeder üblicherweise eine Länge von 50 m oder mehr hat.

Es ist weiterhin verständlich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung unmittelbare Bildung und Aufrechterhaltung einer Zone der Trennung zwischen der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit ermöglicht, ohne daß irgendwelche Trennmittel zwischen dem Erhitzungsabschnitt und dem Kühlabschnitt in dem Vulkanisierrohr vorhanden sind.

Der Arbeitsschritt des Aufnehmens bzw. des Vorsehens von Flüssigkeiten mit zwei stark voneinander verschiedenen Temperaturen mit den nachfolgenden Arbeitsschritten, gemäß denen zuerst die kalte Flüssigkeit und dann die warme Flüssigkeit in das Vulkanisierrohr gefüllt werden, und der weitere Arbeitsschritt des Fortschreitens mit der Kompensation bzw. mit dem Ausgleich der kalten Flüssigkeit, die durch Auslekken oder durch gesteuertes Austreten aus dem Vulkanisier-

rohr austritt, wobei bewirkt wird, daß kalte Flüssigkeit von dem betreffenden Lagerbehälter in Richtung gegen den zweiten Abschnitt des Vulkanisierrohres fließt, stellen Merkmale dar, die alle in Kombination miteinanderdazu beitragen, den Unterschied in der Viskosität zu bestimmen und aufrechtzuerhalten, der bei direkter Berührung der beiden Flüssigkeiten in der stationären Phase des Vulkanisierrohres zwischen den gegenüberliegenden Flüssigkeitsflächen erforderlich ist, die in den beiden Abschnitten des Vulkanisierrohres vorhanden ist.

Das Verfahren wird weiterhin derart ausgeführt, daß gewährleistet ist, daß optimale dielektrische Eigenschaften der Isoliermasse aufrechterhalten werden.

Tatsächlich sind die warme und die kalte Flüssigkeit, die von den beiden Lagerbehältern oder Vorratsbehältern kommen, bereits sehr gut entgast, und es sind weitere kontinuierliche Entgasungsvorgänge für die Flüssigkeit während des Betriebes vorgesehen derart, daß die Flüssigkeit hinsichtlich der flüchtigen Bestandteile in ungesättigtem Zustand gehalten ist, d. h., daß die Flüssigkeit in der Lage ist, diese flüssigen Bestandteile aufzunehmen bzw. zu absorbieren, die während der Phase des Vulkanisiereins aus der Isoliermasse austreten.

Es ist festzustellen, daß es wichtiger ist, die warme Flüssigkeit in entgastem Zustand zu haben, da während der Erhitzungsphase flüchtige Substanzen freigesetzt werden. Das Entgasen der kalten Flüssigkeit gewährt deren Fähigkeit oder Kapazität zum Absorbieren von gasförmigen Produkten oder Substanzen, die sich nahe dem ersten Abschnitt, d. h. nahe dem Erhitzungsabschnitt, befinden. Dieses Entgasen kann jedoch in geringerem Ausmaß durchgeführt werden als das Ent-

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gasen der warmen Flüssigkeit. Demgemäß ist das Vorsehen von zwei Behältern vorteilhaft/ weil dies 'es ermöglicht, unterschiedliche Behandlungen für die warme und die kalte Flüssigkeit vorzusehen.

Soweit es das Entgasen der Flüssigkeit während des Vulkanisierens des Kabels betrifft, werden gemäß der Erfindung zwei Entgasungskreise vorgesehen.

Demgemäß ist das Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß es während des Vulkanisieren die folgenden Phasen oder Arbeitsschritte umfaßt:

Aus dem Heizabschnitt wird warme Flüssigkeit kontinuierlich in einem Ausmaß abgezogen, welches einem bestimmten Anteil der Fließmenge warmer. Flüssigkeit entspricht, die durch den Erhitzungsabschnitt fließt.

Die warme Flüssigkeit wird in einem Entgasungskreis parallel zu dem Vulkanisierrohr und außerhalb des Vulkanisierrohres umlaufen gelassen.

Die bereits entgaste Flüssigkeit wird unter dem Vulkanisierdruck, der in dem Erhitzungsabschnitt herrscht, in den Erhitzungsabschnitt derart eingeführt, daß die warme Flüssigkeit während des Vulkanisierkreislaufes in dem Vulkanisierrohr immer in der Lage ist, flüchtige Substanzen aus der Kabelisolierung aufzunehmen bzw. zu absorbieren.

Weiterhin ist es für die besondere Phase des Kompensierens der Verluste an kalter Flüssigkeit und des gesteuerten Austretens von Flüssigkeit aus dem Vulkanisierrohr, wobei die kalte Flüssigkeit aus einem Behälter kommt, der von dem Behälter für die warme Flüssigkeit getrennt ist, möglich, ein

Entgasen der Flüssigkeit in dem zweiten Abschnitt durchzuführen. In diesem Fall ist ein Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß während des Vulkanisierens folgende Arbeitsschritte ausgeführt werden:

Kalte Flüssigkeit, die aus dem Vulkanisierrohr austritt, wird abgezogen und dem oberen Teil des zweiten Behälters, der unter Vakuum steht, derart zugeführt, daß, wenn die Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft von dem oberen Teil des Behälters in dessen unteren Teil herabfällt, sie eine Wirkung erfährt, die einem Entgasen gleichwertig ist, und zwar bevor die Flüssigkeit in den Kühlabschnitt des Vulkanisierrohres eingeführt wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kontinuierlichen Vulkanisieren eines elektrischen Kabels, welches mit einer extrudierten Isolierung versehen ist. Eine solche Vorrichtung umfaßt einen Extruder, der in abgedichteter Weise mit einem kettenlinienförmigen Vulkanisierrohr verbunden werden kann, sowie einen Erhitzungsabschnitt, dem ein Kühlabschnitt folgt. Die beiden Abschnitte sind mit einer einzigen Flüssigkeit gefüllt, die ein spezifisches Gewicht hat, welches im wesentlichen dem spezifischen Gewicht des Isoliermaterials gleich ist, wobei die Viskosität der warmen Flüssigkeit gegenüber der Viskosität der kalten Flüssigkeit derart verschieden ist, daß die Flüssigkeit in dem ersten Abschnitt und die Flüssigkeit in dem zweiten Abschnitt in einer vorbestimmten Zone des Vulkanisierrohres sich in direkter Berührung miteinander befinden, wobei irgendein gegenseitiges Mischen der beiden Flüssigkeiten praktisch nicht vorhanden ist. Die Vorrichtung umfaßt weiterhin eine Einrichtung für erzwungenes Umlaufen der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit, wobei diese Einrichtung der Heizeinrichtung bzw. der Kühleinrichtung in den beiden Abschnitten zugeordnet ist. Eine

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solche Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet/ daß sie einen ersten Behälter, der warme Flüssigkeit unter der im Vulkanisierrohr herrschenden Betriebstemperatur enthält, und einen zweiten Behälter aufweist, der kalte Flüssigkeit unter der im Vulkanisierrohr herrschenden Temperatur enthält, und eine Einrichtung zum Entgasen der Flüssigkeit aufweist, und daß der erste Behälter über ein erstes An- und Abschaltventil mit dem Erhitzungsabschnitt, und der zweite Behälter über eine Pumpe und ein zugehöriges Einströmventil mit dem Kühlabschnitt verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Längsansicht einer Vulkanisiervorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung zum Entgasen der Flüssigkeit in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 während des Vulkanisierens.

Fig. 3 und 4 zeigen die Einrichtungen zum Entgasen der Flüssigkeit vor dem Vulkanisieren.

Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 wird nachstehend beschrieben in Verbindung mit dem Vulkanisieren eines elektrischen Kabels 2, welches einen Leiter oder eine Gruppe von elektrischen Leitern, welche den Kabelkern bilden, und einen Isolierüberzug aufweist, der nach dem Extrudieren rund um den Kabelkern aufgebracht wird und der aus plastomerem oder elastomerem vernetzbaren Material gebildet ist, beispielsweise aus Polyethylen.

Die Vorrichtung 1 umfaßt ein Vulkanisierrohr 3, welches wenigstens im Bereich des ersten Abschnittes oder Erhitzungs-

abschnittes kettenlinienförmige Gestalt hat und über seine gesamte Länge zwischen einem Extruder 4 und einer Sammelspule 5 für das' Kabel 2 angeordnet ist. In Fig. 1 ist ein einziger Extruder 4 dargestellt. Jedoch kann bekanntlich die Anzahl der Extruder größer sein/ und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der Lagen oder Schichten, die für den überzug des Kabelkernes erforderlich sind.

Stromaufwärts des Extruders 4 befindet sich eine Lieferspule für den Kabelkern, sowie eine bekannte Zugeinrichtung. Stromabwärts des Vulkanisierrohres 3, und zwar vor der Sammelspule 5, befindet sich eine weitere bekannte Zugeinrichtung (nicht dargestellt).

Aus Einfachheitsgründen sind in Fig. 1 nur diejenigen Bauteile dargestellt, die für die weitere Erläuterung der Erfindung notwendig sind.

Das Vulkanisierrohr 3 kann mit dem Extruderkopf abgedichtet verbunden werden, und zwar mittels einer bekannten Teleskopleitung 6. Das Vulkanisierrohr 3 ist in einen ersten Abschnitt 7 und einen zweiten Abschnitt 8 unterteilt, die als Erhitzungsabschnitt bzw. als Kühlabschnitt bezeichnet sind, um auf diese Weise die Teile oder Bereiche zu definieren, die für das Vernetzen und für das Verfestigen der Isoliermasse bestimmt sind. Der erste Abschnitt 7 ist kettenlinienförmig,und der zweite Abschnitt 8 ist allgemein geradlinig.

Das Arbeitsmittel, welches der Träger zum Zuführen von Wärme zu dem Kabel 2 in dem ersten Abschnitt 7, und zum Abführen von Wärme von dem Kabel 2 in dem zweiten Abschnitt 8 ist, ist eine einzige Flüssigkeit, deren spezifisches Gewicht im wesentlichen dem spezifischen Gewicht des Isoliermaterials gleich ist. Zwischen der Viskosität der warmen Flüssigkeit und der Viskosität der kalten Flüssigkeit besteht ein solcher

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Unterschied, daß die Flüssigkeiten in den beiden Abschnitten 7 und 8 sich in einer vorbestimmten Zone des Vulkanisierrohres 3 in direkter Berührung miteinander befinden, wobei praktisch keinerlei gegenseitiges Mischen auftritt. Die insbesondere ausgewählte Flüssigkeit kann gemäß einem Beispiel ein spezifisches Gewicht zwischen 0,9 und 1 g/cm³ haben.

Aus Gründen der Einfachheit ist in Fig. 1 die Zone zwischen den beiden Abschnitten 7 und 8 durch eine einzige Linie S dargestellt, obwohl in der Praxis die Trennzone eine gewisse Länge entlang der Achse des Rohres 3 hat.

Die Flüssigkeit ist anfänglich in einem ersten Behälter 9 und in einem zweiten Behälter TO gesammelt, die beide unter Vakuum bzw. Unterdruck stehen und von denen der eine über ein Ventil 11 mit dem Erhitzungsabschnitt 7, und der andere über eine Pumpe 12 und ein zugehöriges Ventil 13 mit dem Kühlabschnitt 8 verbunden ist.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 1 ist angenommen, daß die Lage des Behälters 9 mit Bezug auf den ersten Abschnitt 7 derart ist, daß die Zufuhr von Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft erfolgt. Bei anderen Umständen kann die Flüssigkeit mittels einer Pumpe eingeführt werden.

Um ein konkretes Beispiel zu geben, kann man sich vorstellen, daß als die eine Flüssigkeit ein Silikonöl verwendet wird, welches mit der erforderlichen Betriebstemperatur in die beiden Behälter 9 und 10 eingefüllt worden ist.

Die Vorrichtung 1 umfaßt Einrichtungen zum Entgasen der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit während des Vulkanisierens. Diese Einrichtungen 14 und 15 sind der Einfachheit halber in Fig. 1 mit unterbrochenen Linien schematisch darge-

stellt, da sie später im einzelnen erläutert werden.

Dem Vulkanisierrohr 3 sind zwei getrennte Kreise für das Umlaufen der warmen Flüssigkeit und der kühlen Flüssigkeit zugeordnet, und jeder dieser Kreise enthält eine Pumpe 16 bzw. 17.·

Das Umlaufen der warmen Flüssigkeit wird derart hervorgerufen, daß ein Fließen mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, durch welche turbulenter Zustand erhalten wird, bei welchem der Wärmeübergang auf das Kabel 2 begünstigt wird. Selbst im Abschnitt 8 kann die Flüssigkeit mit erzwungener Strömung umlaufen gelassen werden, und zwar derart, daß hohe Fließgeschwindigkeit erhalten wird, natürlich im. Vergleich zu der Viskosität der Flüssigkeit.

Die Vorrichtung 1 umfaßt weiterhin eine Mehrzahl von Fühlern 19, 20, 21 und 22, die aufeinanderfolgend und einander ersetzend das Öffnen des Ventiles 13 steuern.

Tatsächlich ist gemäß einem Merkmal der Vorrichtung 1 vorgesehen, zu bewirken, daß Silikonöl mit konstanger Menge aus dem zweiten Abschnitt 8 in Richtung gegen einen Behälter fließt, wobei gleichzeitig ein ähnliches Volumen an Silikonöl über die Pumpe 12 von dem Behälter 10 abgezogen wird, um es danach durch das Ventil 13 hindurch in den zweiten Abschnitt 8 einzuführen.

Es sind vier Fühler 19, 20, 21 und 22 vorgesehen, und sie haben die Funktion, zu gewährleisten, daß die Trennlinie S zwischen den beiden Abschnitten 7 und 8 während des Füllens des Vulkanisierrohres 3 und während des Vulkanisierens unverändert bleibt. Die ersten beiden Fühler 19 und 20 sind nahe der die warme Flüssigkeit und die kalte Flüssigkeit trennenden Linie vorgesehen, und der dritte und der vierte Fühler 21 und

22 sind nahe dem oberen Ende des Vulkanisierrohres 3, jeweils auf einem Niveau 23 bzw. 24 angeordnet.

Der erste, der dritte und der vierte Fühler geben eine Warnung bei jeder Änderung der Flüssigkeitshöhe in dem Rohr 3 relativ zu einem gasförmigen Medium, welches über der Flüssigkeit vorhanden ist, während der zweite Fühler 20 eine Warnung gibt bei jeder Temperatüränderung mit Bezug auf ein vorbestimmtes Temperaturintervall zwischen der warmen und der kalten Flüssigkeit.

Es werden nunmehr die Kreise für das Entgasen der Flüssigkeit beschrieben, von denen die Einzelheiten in Fig. 2 dargestellt sind, in welcher aus Gründen der Einfachheit diejenigen Bauteile gemäß Fig. 1 fortgelassen sind, die sich außerhalb der in Rede stehenden Kreise befinden. Der Entgasungskreis 14 für die warme Flüssigkeit (Fig. 1 und 2) enthält außerhalb des Abschnittes 7 in Parallelschaltung zwei Ventile 25 und 26, eine Heizeinrichtung 27, eine unter Vakuum stehende oder arbeitende Entgasungseinrichtung 28 und eine Eintrittspumpe 29. ·

Die Entgasungseinrichtung 28 ist von bekannter Ausführung und sie ist in der Lage, aus der Flüssigkeit die flüchtigen Substanzen zu entfernen, welche die Flüssigkeit während des Vulkanisierens von der Isoliermasse aufgenommen hat. Allgemein basiert das Arbeiten der Entgasungseinrichtung 28 auf dem Prinzip, die Flüssigkeit auf einer großen Fläche auszubreiten, um durch Bildung dünner Flüssigkeitsschichten das Austreten der gasförmigen Substanzen zu erleichtern. Für diesen Zweck können zweckentsprechende Ringe:verwendet werden, die auf diesem Gebiet speziell verwendet werden. Die Heizeinrichtung 27 kann von irgendeiner Ausführung sein und beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung sein,

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welche in der Lage ist, das Arbeitsmittel auf der Vulkanisiertemperatur zu halten und den Entgasungsvorgang zu unterstützen. Der Kreis 14 ist derart dimensioniert, daß ein Anteil der durch den Abschnitt 7 fließenden Flüssigkeit umläuft, und derart, daß die Flüssigkeit dauernd in einem Zustand gehalten ist, in der sie flüchtige Substanzen während des Vulkanisierens aufnehmen oder absorbieren kann.

Die Abgabemenge der Entgasungseinrichtung 28 ist derart gewählt, daß sie beispielsweise dem zweifachen oder dem dreifachen des Volumens der im ersten Abschnitt 7 befindlichen Flüssigkeit entspricht.

Der Entgasungskreis 15 für die kalte Flüssigkeit kann über zwei Ventile 30 und 31 mit dem Behälter 18, der am Austrittsende des Vulkanisierrohres 3 angeordnet ist, bzw. mit dem Behälter 10 verbunden werden und er umfaßt eine Pumpe 32 zum Abziehen von in den Behälter 18 abgegebener kalter Flüssigkeit und zum Führen dieser Flüssigkeit in den Behälter 10.

Die Vorrichtung 1 umfaßt weitere Entgasungseinrichtungen, die vor dem Vulkanisieren zur Wirkung kommen, um die Anteile warmer Flüssigkeit und kalter Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in den Abschnitt 7 bzw. in den Abschnitt 8 des Vulkanisierrohres 3 getrennt zu behandeln.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Einrichtungen für das vorhergehende Entgasen der warmen Flüssigkeit als einen Teil und im Hinblick auf günstige Kosten der Vorrichtung 1, den Kreis 14, der während des Betriebes benutzt wird. Der gesamte Kreis ist in Fig. 3 dargestellt, in welcher aus Zwecken der Einfachheit diejenigen Bauteile der Vorrichtung 1 fortgelassen sind, die mit dem Problem

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des Entgasens nicht direkt etwas zu tun haben. Der Kreis um-

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faßt in Reihenanordnung den Behälter 9, eine Pumpe 33 zwischen zwei Absperrventilen 34 und 35, die Heizeinrichtung 27, die Entgasungseinrichtung 28, die Pumpe 29 und ein Ventil 36 am Eintritt des Behälters 9.

Die Einrichtungen zum vorhergehenden Entgasen der kalten Flüssigkeit können von zahlreichen Ausführungen sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die auch sehr vorteilhaft ist, verwendet diese Einrichtung einen Teil des Kreises gemäß Fig. 3, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, in welcher diejenigen Teile der Vorrichtung 1 fortgelassen sind, die mit dem Problem des Entgasens der kalten Flüssigkeit nicht direkt etwas zu tun haben.

Der Kreis für das vorhergehende oder vorläufige Entgasen der kalten Flüssigkeit umfaßt in Reihenanordnung den Behälter 10, ein Ventil 37, die Pumpe 33, das Ventil 35, die Heizeinrichtung 27, die Entgasungseinrichtung 28, die Pumpe 29 und das Ventil 38 am Eintritt des Behälters 10.

Alternativ zu der oben beschriebenen Ausführung kann durch Verwendung eines Hilfsbehälters das Entgasen ausgeführt werden dadurch, daß beispielsweise Öl aus dem Behälter 9 abgezogen und nach der Entgasung in den Hilfsbehälter gebracht wird. Die Vorrichtung 1 umfaßt weiterhin bekannte Heizeinrichtungen und Kühlexnrichtungen, die den beiden Abschnitten 7 und 8 des Vulkanisierrohres 3 zugeordnet sind. Insbesondere trägt die bekannte Heizeinrichtung, die zusätzlich zu der äußeren Heizeinrichtung 27 für den ersten Abschnitt 7 verwendet wird, dazu bei, die Temperatur des Öles auf dem für das Vulkanisieren gewünschten Wert zu halten und um anfänglich die Metallmasse des Rohres 3 auf die Betriebstemperatur zu bringen.

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Die Arbeitsweise bei Verwendung der Vorrichtung 1 ist wie folgt:

Zum Vorbereiten des Vulkanisierens werden die beiden Behälter 9 und 10 mit Silikonöl gefüllt, welches bereits entgast wurde und sich auf der betreffenden Betriebstemperatur entsprechend den Temperaturen in den Abschnitten 7 und 8 des Rohres 3 befindet. Beispielsweise wird das öl im Behälter 9 auf 20Q⁰C, und das Öl im Behälter 10 auf 25⁰C gebracht.

Das ausgewählte Silikonöl hat solche Eigenschaften, daß es bei 200⁰C eine Viskosität von 20 bis 40 cst, und bei 25°C eine Viskosität von etwa 300 bis 400 cst hat.

Vorzugsweise beträgt das Verhältnis zwischen der Viskosität der Flüssigkeit für den ersten Abschnitt 7 und der Viskosität der Flüssigkeit für den zweiten Abschnitt 8 etwa 1:10.

Allgemein kann das zuvor ausgewählte Silikonöl eine Viskosität haben, die bei 25⁰C nicht niedriger als 150 cst und nicht höher als 500 cst ist.

Die genannten Schritte werden mit Hilfe der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Kreise ausgeführt, wobei insbesondere Wie folgt verfahren wird:

Das Öl des Behälters 9 (Fig. 3) wird bei geschlossenen Ventilen 11, 25 und 26 über die Pumpen 33 und 29 durch die Entgasungseinrichtung 28 umlaufen gelassen, nachdem es durch die Heizeinrichtung 27 auf die Vulkanisiertemperatur erhitzt worden ist.

Das öl des Behälters 10 (Fig.. 4) wird bei geschlossenen Ventilen 34, 39, 25 und 26 in dem gleichen Kreis umlaufen gelassen, der bereits für das warme Öl benutzt worden ist, so daß

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es sich im Behälter 10 auf einer hohen Temperatur befindet/ die nicht der Betriebstemperatur für den Abschnitt 8 des Rohres 3 entspricht.

Dieser Zustand ist gemäß der vorliegenden Erfindung erwünscht, da eine gute Entgasung begünstigt wird, wenn das öl sich im Zustand niedriger Viskosität befindet, der hohe Temperatur entspricht.

Nachfolgend wird das öl des Behälters 10 auf die Betriebstemperatur für den Abschnitt 8 gebracht, indem es auf geeignete Weise abgekühlt wird, beispielsweise dadurch, daß es bei offenem Ventil 39 durch die Pumpe 12 fließt, so daß es in einem nicht· dargestellten geeigneten Kreis umläuft, der die Kühleinrichtung 40 (Fig. 1) enthält, an deren Austritt es wiederum in den Behälter 10 gelangt, jedoch eine niedrige Temperatur hat.

Nunmehr wird das Vulkanisierrohr 3 gefüllt, wobei die nachstehend angegebenen Schritte ausgeführt werden:

Zuerst wird unter Verwendung eines bekannten Hilfskabels eine Verbindung hergestellt zwischen dem auf die Spule 5 gewickelten Hilfskabel und dem im Extruder 4 befindlichen Teil des Kabels 2.

Als nächstes wird bei offenem Ventil 39 und bei wirksamer Pumpe 12 (Fig. 1) öl aus dem Behälter 10 abgezogen und in den Abschnitt 8 und in den Kreis erzwungener Strömung geführt, der die Pumpe 17 enthält, bis das Öl am oberen Ende des Abschnitts 8 die vorbestimmte Höhe erreicht. Während dieser Phase kompensiert die Pumpe 12 alle Verluste, die sich ergeben, wenn öl aus dem Abschnitt 8 ausleckt, und die Höhe des Öles in dem Abschnitt 8 wird von dem Fühler 19 kontrolliert. Wenn beispielsweise der Fühler 19 ein mit elektrischer Kapazität

\J \J \J \J L. \J

3Λ

-22 -

arbeitender Fühler ist, ergibt es sich, daß bei größerer Höhe des Flüssigkeitsspiegels die Anschlüsse bzw. die Bewehrungen des zugehörigen Kondensators nicht mehr in eine Umgebung aus einem fließfähigen Gas, sondern in eine Flüssigkeit eingetaucht sind, so daß sich die Dielektrizität ändert und der"Fühler 19 dann mit einem entsprechenden Signal das Ventil 13 steuert durch Verkleinern von dessen Offenstellung derart, daß weniger Flüssigkeit in den Abschnitt 8 eintritt als aus ihm austritt, wodurch die Höhe des Flüssigkeitsspiegels der kalten Flüssigkeit auf die vorbestimmte Grenzhöhe zurückgebracht wird.

Danach Öffnet sich das Ventil 11, so daß warmes öl in den ersten Abschnitt 7 des Rohres 3 eintreten kann, bis die Höhe 23 unter der Teleskopleitung-6 erreicht ist. Während dieser Phase ist die Pumpe 12 dauernd im Betrieb, um die Verluste an kalter Flüssigkeit, die aus dem Rohr austritt, zu kompensieren, während die Überprüfung oder Überwachung der Trennlinie S zwischen der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit von dem Fühler 20 durchgeführt wird, der auf das Ventil 13 wirkt.

Der Fühler 20 gibt eine Warnung bei jeder Änderung der Temperatur der Flüssigkeit, die jenseits eines vorbestimmten Temperaturbereiches liegt.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Fühler 20 ein Thermoelement, dessen empfindliche Elemente in der Zone des Übergangs zwischen der warmen und der kalten Flüssigkeit angeordnet sind, und zwar in der Praxis stromaufwärts und stromabwärts der theoretischen Trennlinie S (Fig. 1), welche die Unterteilung ein und derselben Flüssigkeit in zwei Teile bestimmt, die unterschiedliche Temperaturen und Viskositäten haben.

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Bei Beendigung dieser Phase bzw. dieses Arbeitsschrittes erfolgt das Einstellen des Zuflußventiles 13 von dem Fühler 21, der eine Warnung gibt für jede Änderung der Höhe des Spiegels des warmen Öles gegenüber der vorbestimmten Höhe 23, und der als Folge das Ventil 13 entsprechend einstellt.

Der Fühler 21 kann von verschiedener Ausführung sein, wie sie geeignet ist für Anwendung in einer Flüssigkeitsumgebung, die von einem gasförmigen Medium umgeben ist. Beispielsweise kann der Fühler 21 ein kapazitives System sein (wie es oben in Verbindung mit dem Fühler 19 beschrieben ist).

Wie bereits erläutert wird in dieser Phase warmes Öl in den Abschnitt 7 lediglich eingefüllt bis zur Höhe 23, um in vorteilhafter Weise zu ermöglichen, die ohne Belastung durchgeführten Vorgänge zum Inbetriebsetzen des Extruders 4 mit offener Teleskopleitung 6 auszuführen. In der Praxis kann die Bedienungsperson aus der Öffnung der Teleskopleitung 6 Teile der plastomeren oder elastomeren Masse entfernen, die für das überziehen des Kabels 2 noch nicht geeignet sind, wonach er von Hand die Isolierschicht hervorrufen kann, um die maximale Querabmessung des ersten Kabelendes zu bestimmen, welches danach in das Vulkanisierrohr 3 beim Beginn des Vulkanisierens eintreten muß.

Unmittelbar danach wird weiteres warmes entgastes öl zum Füllen der Teleskopleitung 6 eingefüllt, bis die vorbestimmte Höhe 24 erreicht ist.

In sehr vorteilhafter Weise erfolgt das Füllen der Leitung 6 über einen nicht dargestellten. Behälter, dessen Innenvolumen gleich der ölmenge ist, die erforderlich ist, um die Höhe 24 zu erreichen. Gleichzeitig mit dem vorbeschriebenen Arbeitsvorgang wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, wobei das

ο β β ···

Ende des Kabels 2 aus dem bereits in Betrieb genommenen Extruder 4 herausgezogen wird, um den Kabelkern zu überziehen. Unmittelbar hiernach wird die Teleskopleitung 6 geschlossen und über das warme öl wird ein Gas eingeführt/ beispielsweise Stickstoff, und zwar unter dem gewünschten Druck, der beispielsweise 10 bar betragen kann.

Um übermäßige Erhitzung des Stickstoffs und demgemäß ein vorzeitiges Vulkanisieren der Masse am Extruderkopf zu vermeiden, wird der Stickstoff dauernd erneuert derart, daß er auf einer zweckentsprechenden Temperatur verbleibt.

Während dieser Phase und den folgenden Phasen oder Arbeitsschritten wird die Unveränderlichkeit der oberen Höhe des warmen Öls und demgemäß der Trennlinie S zwischen der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit von dem Fühler 22 gesteuert, der von einer Ausführung ist, die in einer Umgebung installiert werden kann, in v/elcher über einer Flüssigkeit ein gasförmiges Medium vorhanden ist. Beispielsweise kann der Fühler 22 ein hydrostatischer Fühler oder auch ein Schwebefühler sein.

Nach den vorhergehenden Phasen oder Arbeitsschritten folgen die Arbeitsphasen, während denen warmes Öl mittels der Pumpe 16 zwangsläufig umlaufen gelassen wird und seine Wärme an die Kabelisolierung abgibt, wodurch das Vernetzen hervorgerufen wird, während das kalte öl mittels der Pumpe 17 zwangsläufig umlaufen gelassen wird und durch das Kühlelement 40 gekühlt wird, wobei dieses öl kontinuierlich Wärme von der Isolierung abführt und diese dadurch stabilisiert.

Während des Vulkanisierens werden das warme und das kalte öl getrennt und kontinuierlich gereinigt. Genauer gesagt wird ein Teil des warmen Öls, beispielsweise ein Zehntel der durch

Abschnitt 7 fließenden Menge, in dem Entgasungskreis gemäß Fig. 2, der zu dem Abschnitt 7 parallel angeordnet ist, umlaufen gelassen. Diese ölmenge wird derart gewählt, daß in der Gesamtzeit, die für das Vulkanisieren des gesamten Kabels 2 erforderlich ist, das gesamte warme Öl dauernd in einem Zustand gehalten wird, in welchem es mit Bezug auf die flüchtigen Substanzen ungesättigt ist, die von der Isoliermasse abgegeben werden, in der sie während des Vulkanisierens gebildet werden.

Dies stellt eine besonders vorteilhafte Lösung dar, da es durch kontinuierliches Umlaufen lediglich eines Teiles der Gesamtölmenge, die durch den Abschnitt 7 hindurchgeht, in der Entgasungseinrichtung es ermöglicht, eine Entgasungseinrichtung zu verwenden, die vergleichsweise kleine Abmessungen hat und demgemäß Kosten verursacht, die im Vergleich zu den Kosten einer Entgasungseinrichtung niedrig sind, mittels welcher die Gesamtölmenge, die durch den Abschnitt 7 hindurchgeht, gerejLnigt wird.

Beim Reinigen tritt das im Abschnitt 7 unter Druck gesetzte öl direkt in die Entgasungseinrichtung 28 ein (s. Fig. 2), die drucklos arbeitet, wonach das öl über die Pumpe 29 unter dem im Abschnitt. 7 herrschenden Druck wiederum in den Abschnitt 7 geführt wird.

Vorteilhafterweise wird das öl, bevor es die Entgasungseinrichtung 28 erreicht, durch die Heizeinrichtung 27 erhitzt, ein Vorgang, der in Kombination mit der Wirkung der üblichen Heizeinrichtung, die gewöhnlich rund um das Rohr 3 vorgesehen ist, dazu beiträgt, das Öl auf der Temperatur zu halten, die zum richtigen Vernetzen der Isoliermasse erforderlich ist,

Das kalte öl, welches austritt, wird über eine Schwebesteuereinrichtung vom Boden des Behälters 18 zyklisch gesammelt und

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über die Pumpe 32 in den oberen Teil des Behälters 10 gebracht. Dieses öl gibt beim erneuten Abwärtstropfen einen Teil der flüchtigen Substanzen frei, die gegebenenfalls vorhanden sind/ und es wird dann wiederum über die Pumpe in den Abschnitt 8 gebracht.

In der Praxis wird ein gewisses Ausmaß an Entgasen des kalten Öles derart erhalten, daß gewährleistet ist, daß insbesondere nahe der Trennlinie S zwischen der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit das öl in der Lage ist, flüssige Substanzen von der Isoliermasse aufzunehmen.

Die beschriebene Ausführung/ d. h. das Verfahren, die Vorrichtung sowie deren Arbeitsweise, ermöglicht es in vorteilhafter Weise, zu gewährleisten, daß die kalte Flüssigkeit und die warme Flüssigkeit in dem Rohr 3 in sich nicht ändernder Lage verbleiben, und zwar als Folge der Wirkung der verschiedenen Fühler, die auf das Ventil 13 einwirken, wobei dies gilt vom Anfang des Arbeitens, d. h. vom Füllen des Rohres 3 mit Flüssigkeit bis zum Vulkanisieren.

Die erzielten Vorteile sind offensichtlich. Der Fühler 19 verhindert durch seine Einwirkung über das Ventil 13 und demgemäß über die Abgabemenge der Pumpe 12 während des Füllens irgendein Verschieben der kalten Flüssigkeit über die vorbestimmte Grenze oder Höhe, so daß lange und mühsame Arbeitsschritte zum Positionieren der Flüssigkeiten im Endabschnitt des Rohres 3 vermieden sind. In der Praxis ergibt sich der Vorteil, daß das Inbetriebsetzen der Vorrichtung bis zum Erreichen des stationären Betriebszustandes beschleunigt wird.

Weiterhin verhindern die verschiedenen Fühler 19 bis 22 durch ihr fortgesetztes und programmiertes Arbeiten das Auf-

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treten irgendeiner Anormalität des Betriebes, beispielsweise ein Verschieben der kalten Flüssigkeit über die vorbestimmte Grenze hinaus, in welchem Fall kaltes öl in den Abschnitt 7 eintreten würde, der für das warme öl reserviert ist. Es ist zu verstehen, daß das Feststellen einer solchen Situation bzw. eines solchen Zustandes niedrigere Durchgangsgeschwindigkeit des Kabels 2 in dem Vulkanisierrohr 3 erfordern würde, um ausreichendes Vernetzen der Isoliermasse im Erhitzungsabschnitt 7 zu ermöglichen, der in einem solchen Fall tatsächlich eine kürzere Länge haben würde als Folge des oben genannten Eintretens von kalter Flüssigkeit in den Abschnitt 7 des Rohres 3.

Daher wird durch die vorliegende Erfindung der Vorteil erhalten, daß gewährleistet ist, daß ein Herstellungskreislaüf innerhalb der geplanten Zeit ausgeführt wird.

Zu den besonderen Merkmalen der Erfindung gehört es, daß im Ruhezustand der Vorrichtung der Endteil des Kabels, der in dem Vulkanisierrohr 3 verbleibt, vulkanisiert wird.

Das Verfahren umfaßt den Arbeitsschritt des Vernetzens der Isolierung innerhalb des ersten Abschnittes 7 und unmittelbar danach das Wegführen des warmen Öles aus dem ersten Abschnitt 7 zu dem Behälter 9.

Der Arbeitsschritt des Wegführens des Öles erfolgt über einen nicht dargestellten Kreis, in welchem ein hydraulische Verbindung hervorgerufen ist zwischen dem oberen Teil des Rohres 3 und dem oberen Teil des Behälters 9, und zwar über ein Strömungssteuerventil. Alternativ dazu kann das Wegführen des Öls stattfinden nach dem öffnen des Ventiles 11 (Fig. 1) unter der Wirkung des Drucks, welchem die Flüssigkeit in dem ersten Abschnitt 7 unterworfen wird, und als Folge des zumindestens teilweise leeren Zustandes des Behälters 9. Nach

dem Wegführen des Öles aus dem ersten Abschnitt 7 fällt der ölspiegel unter die Höhe 24, wodurch der Fühler 22 wirksam wird, ein öffnen des Ventiles 13 zu bewirken derart, daß kaltes öl aus dem zweiten Abschnitt 8 in Richtung gegen den ersten Abschnitt 7 fließt.

In dieser Phase arbeitet die Pumpe 12 kontinuierlich, und das kalte Öl nimmt allmählich den Innenraum des ersten Abschnittes 7 ein, indem es das warme öl in den Behälter 9 schiebt, so daß die Wärme von der Isoliermasse des Kabels entfernt wird und sich eine Verfestigung ergibt. Darauffolgend wird die Vorrichtung einmal in Betrieb gesetzt, um den Endteil des Kabels 2 aus dem Vulkanisierrohr 3 herauszuziehen.

Im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen möglich.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

X.) Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren eines elektrischen Kabels, welches rund um einen mittleren Kern eine extrudierte Isolierung aufweist, bei welchem das Kabel nach seinem Austreten aus einem Extruder durch ein kettenlinienförmiges Vulkanisierrohr hindurchgeht, welches mit einer einzigen unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt ist, die in einem Erhitzungsabschnitt enthalten ist, welchem ein Abschnitt für das Kühlen des Rohres folgt, wobei die Flüssigkeit ein spezifisches Gewicht hat, welches im wesentlichen dem spezifischen Gewicht der Kabelisolierung gleich ist, der Unterschied zwischen der Viskosität der warmen Flüssigkeit und der kalten Flüssigkeit derart ist, daß die Flüssigkeiten im Erhitzungsabschnitt und im Kühlabschnitt sich in

einer vorbestimmten Zone des Vulkanisierrohres in direkter Berührung miteinander befinden und praktisch keinerlei gegenseitiges Mischen stattfindet, und wobei die warme Flüssigkeit und die kalte Flüssigkeit im Inneren jedes der beiden Abschnitte zwangsläufig umlaufen gelassen werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vulkanisieren des Kabels folgende Arbeitsschritte ausgeführt werden:

a) Die in einem ersten Behälter enthaltene kalte Flüssigkeit, die bereits entgast ist und sich auf Betriebstemperatur befindet, wird in den Kühlabschnitt des Vulkanisierrohres eingeführt;

b) die Flüssigkeit wird kontinuierlich aus dem Kühlabschnitt austreten gelassen in einer Menge entsprechend dem unvermeidbaren Auslecken aiii Ende der wasserdichten Abschlußelemente des Vulkanisierrohres und von gesteuertem Austreten von Flüssigkeit, und es wird die Höhe der kalten Flüssigkeit in dem Rohr in einer Zone zwischen dem Erhitzungsabschnitt und dem Kühlabschnitt auf einem festen Wert gehalten, indem kalte Flüssigkeit in den Kühlabschnitt eingeführt wird derart, daß das Auslecken und das gesteuerte Austreten kompensiert werden;

c) warme Flüssigkeit, die bereits entgast ist und sich auf Betriebstemperatur befindet, wird aus einem zweiten Behälter in den Erhitzungsabschnitt des Vulkanisierrohres geführt;

d) das Kabel wird vulkanisiert, wobei ein Ausfließen kalter Flüssigkeit bewirkt wird, welches der vorbestimmten Zuführmenge an kalter Flüssigkeit entspricht; und

e) während des Arbeitsschrittes (d) wird die Flüssigkeit entgast.

2. Verfahren nach Anspruch 1/ gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte:

e¹) Vor dem Vulkanisieren wird warme Flüssigkeit aus dem zweiten Behälter abgezogen und in den Erhitzungsabschnitt gefüllt bis zu einer Höhe nahe einer teleskopischen Verbindung, die zwischen dem Vulkanisierrohr und dem Extruder offengehalten wird;

f) über die offengehaltene teleskopische Verbindung wird der Extruder ohne Belastung starten gelassen;

g) die teleskopische Verbindung wird mit bereits entgaster und sich auf Betriebstemperatur befindender Flüssigkeit aus einem dritten Behälter gefüllt/ dessen Volumen gleich der Menge der einzufüllenden Flüssigkeit ist,

h) vom unteren Ende der Vorrichtung wird der bereits hergestellte Kabelkopf abgezogen, so daß bewirkt wird, daß das erste Ende des Kabels von dem Extruder durch das Vulkanisierrohr hindurchgeht; und

i) die teleskopische Verbindung wird geschlossen, und es wird ein gasförmiges Arbeitsmittel zwischen die warme Flüssigkeit und den Extruder eingeführt, wobei das gasförmige Arbeitsmittel unter einem Druck steht, der dem gewünschten Vulkanisierdruck in dem Rohr entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Spiegel der kalten Flüssigkeit in dem Kühlab-

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schnitt auf einem festen Wert gehalten wird durch Regeln des Zufließens von Flüssigkeit aus dem zweiten Behälter unter Verwendung einer Mehrzahl von Fühlern, die nacheinander verwendet werden und von denen der erste Fühler in der genannten vorbestimmten Zone des Vulkanisierrohres angeordnet ist, um ein Warnsignal zu geben bei Änderungen der Lage des oberen Spiegels der kalten Flüssigkeit relativ zu dem im Erhitzungsabschnitt befindlichen gasförmigen Arbeitsmittel, wobei zu diesem Zeitpunkt noch keine warme Flüssigkeit in diesem Abschnitt vorhanden ist, der zweite Fühler in der vorbestimmten Zone zwischen den beiden Abschnitten angeordnet ist, um ein Warnsignal zu geben bei Temperaturänderungen über einen vorbestimmten Bereich hinaus zwischen der warmen Flüssigkeit in dem ersten Abschnitt und der kalten Flüssigkeit in dem zweiten Abschnitt während des Arbeitsschrittes des Füllens des Erhitzungsabschnittes, der dritte Fühler am oberen Ende des Erhitzungsabschnittes vor der teleskopischen Verbindung angeordnet ist, um ein Warnsignal zu geben bei Änderungen des oberen Spiegels der warmen Flüssigkeit mit Bezug auf das gasförmige Arbeitsmittel, welches noch in der gesamten teleskopischen Verbindung vorhanden ist, und der vierte Fühler am Ende der teleskopischen Verbindung, die bereits geschlossen urid mit warmer Flüssigkeit gefüllt ist, angeordnet ist, um Warnsignale zu geben bei Änderungen des oberen Spiegels der warmen Flüssigkeit relativ zu dem zwischen der teleskopischen Verbindung und dem Extruder vorhandenen gasförmigen Arbeitsmittel.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Vulkanisierens folgende Arbeitsschritte ausgeführt werden:

- Warme Flüssigkeit wird aus dem Erhitzungsabschnitt kontinuierlich in einer Menge abgezogen, die einem

vorbestimmten Anteil der durch den Erhitzungsabschnitt fließenden Menge an warmer Flüssigkeit entspricht;

- warme Flüssigkeit wird in einem Entgasungskreis umlaufen gelassen, der parallel zu dem Vulkanisierrohr und außerhalb von diesem angeordnet ist;, und

- die bereits entgaste Flüssigkeit wird unter dem in dem Erhitzungsabschnitt herrschenden Vulkanisierdruck in diesen derart eingeführt, daß während des Vulkanisierkreislaufes die im Vulkanisierrohr befindliche warme Flüssigkeit dauernd in der Lage ist, flüchtige Substanzen der Kabelisolierung aufzunehmen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Vulkanisierens folgender Arbeitsschritt ausgeführt wird:

- Kalte Flüssigkeit, die aus dem Vulkanisierrohr austritt, wird abgezogen und zu dem oberen Teil des zweiten Behälters, der unter Vakuum gehalten wird, derart geführt, daß, wenn diese Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft aus dem oberen Teil des Behälters in dessen unteren Teil tropft, sie einer Wirkung unterworfen wird, die einem Entgasen äquivalent ist, bevor sie in den Kühlabschnitt des Vulkanisierrohres eingeführt wird.

6. Vorrichtung für kontinuierliches Vulkanisieren eines elektrischen Kabels mit einerextrudierten Isolierung, mit

,einem Extruder (4), der mit einem kettenlinienförmigen Vulkanisierrohr (3) dicht verbindbar ist, wobei das Rohr einen Erhitzungsabschnitt (7) aufweist, dem ein Kühlabschnitt (8) folgt, die beiden Abschnitte mit einer einzigen Flüssigkeit gefüllt sind, die ein spezifisches Gewicht hat, welches dem spezifischen Gewicht des Isoliermaterials im wesentlichen gleich ist, der Unterschied

der Viskosität der warmen Flüssigkeit gegenüber der Viskosität der kalten Flüssigkeit derart ist, daß die Flüssigkeit in dem Erhitzungsabschnitt und die Flüssigkeit in dem Kühlabschnitt in einer vorbestimmten Zone des Vulkanisierrohres sich in direkter Berührung miteinander befinden, ohne daß irgendein gegenseitiges Mischen stattfindet, eine Einrichtung vorgesehen ist für erzwungenes Umlaufen der warmen und der kalten Flüssigkeit, wobei diese Einrichtung den Heiz- und Kühleinrichtungen zugeordnet ist, die in jedem der beiden Abschnitte vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) einen ersten Behälter (9) für auf Betriebstemperatur befindliche warme Flüssigkeit zum Einfüllen in das Vulkanisierrohr (3) und einen zweiten Behälter (10) aufweist, der kalte Flüssigkeit auf Betriebstemperatur zum Einfüllen in das Vulkanisierrohr enthält, Einrichtungen zum Entgasen der Flüssigkeit vorgesehen sind, und daß der erste Behälter über ein erstes Ventil (11) mit dem Erhitzungsabschnitt (7), und der zweite Behälter über eine Pumpe (12) und ein zugehöriges Ventil (13) mit dem Kühlabschnitt verbunden ist.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Fühlern (19, 20, 21, 22) vorgesehen ist, die aufeinanderfolgend und einander ergänzend oder ersetzend auf das Ausmaß des öffnens des zweiten Ventiles (13) einwirken, um das vorbestimmte Austreten kalter Flüssigkeit aus dem Vulkanisierrohr (3) zu kompensieren und aufrechtzuerhalten.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei (19 und 20) von den Fühlern in einer vorbestimmten Zone zwischen den beiden Abschnitten (7, 8) der Vorrichtung (1) angeordnet sind, einer dieser Fühler bei Ansprechen auf Änderungen des oberen Spiegels der kalten Flüssigkeit gegenüber einer vorbestimmten Höhe anspricht, und der andere Fühler auf Änderungen der Temperatur mit

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Bezug auf einen vorbestimmten Temperaturbereich zwischen der warmen und der kalten Flüssigkeit anspricht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Fühler auf Änderungen des oberen Spiegels der warmen Flüssigkeit nahe dem Extruder (4) anspricht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Entgasen der warmen Flüssigkeit in einem äußeren Kreis und parallel zu .den Enden des Erhitzungsabschnittes (7) der Vorrichtung (1) in Reihenfolge aufweisen: eine Einrichtung (27) zum Erhitzen, eine unter Vakuum stehende Entgasungseinrichtung (28) und eine Pumpe (29), die dazu vorgesehen ist, während des Vulkanisierens entgaste Flüssigkeit unter dem Betriebsdruck in den Erhitzungsabschnitt (7) zu führen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsexnrichtung (28) mit dem ersten Behälter (9), welcher den Erhitzungsabschnitt (7) speist, über einen Kreis verbindbar ist, der eine erste Pumpe (33) am Austritt des ersten Behälters und vor der Heizeinrichtung (27) der Entgasungsexnrichtung, um vor dem Vulkanisieren Flüssigkeit aus dem ersten Behälter abzuziehen, und eine zweite Pumpe (29) am Austritt der Entgasungsexnrichtung aufweist, die mit dem Eintritt des ersten Behälters verbindbar ist, um in diesen bereits erhitzte und entgaste Flüssigkeit einzuführen, bevor der Erhitzungsabschnitt gefüllt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsexnrichtung mit dem zweiten Behälter (10), der den Kühlabschnitt (8) speist, über einen Kreis verbindbar ist, der eine erste Pumpe am Austritt des

zweiten Behälters vor der Heizeinrichtung (27) der Entgasungseinrichtung, um während der Arbeitsvorgänge vor dem Vulkanisieren kalte Flüssigkeit aus dem zweiten Behälter abzuziehen und sie zu erhitzen, um einen Viskositätswert zu erzielen, bei welchem nachfolgend ein Entgasen in der Entgasungseinrichtung ermöglicht ist, und eine zweite Pumpe aufweist, die mit dem Eintritt des zweiten Behälters verbunden ist, um in diesen die bereits entgaste warme Flüssigkeit einzuführen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die in dem zweiten Behälter enthaltene warme bereits entgaste Flüssigkeit zu kühlen, bevor sie auf Betriebstemperatur in den Kühlabschnitt eingeführt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung einen Kreis aufweist, der die gleiche Pumpe, die bereits für das Liefern von Flüssigkeit von dem zweiten Behälter in den Kühlabschnitt vorgesehen ist, ein Kühlelement, welches bereits in einem zweckentsprechenden Kreis für erzwungenes Umlaufen außerhalb des Kühlabschnittes und mit dessen Enden verbunden vorgesehen ist, und eine Leitung aufweist, die mit dem Austritt des Kühlelementes verbindbar ist, um die auf Betriebstemperatur gekühlte Flüssigkeit des Kühlabschnittes in den zweiten Behälter zu führen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entgasen der kalten Flüssigkeit einen Kreis aufweist, in welchem eine Pumpe aus einem Sammelbehälter (18) eine gesteuerte Menge kalter Flüssigkeit, die aus dem Ende des Vulkanisierrohres (3) ausgetreten ist, abzieht und diese Flüssigkeit in den sich unter Vakuum befindenden Eintritt des zweiten Behälters führt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Silikonöl ist, und daß ein Verhältnis zwischen der Viskosität der im Erhitzungsabschnitt (7) verwendeten Flüssigkeit zu der Viskosität der im Kühlabschnitt (8) verwendeten Flüssigkeit vorzugsweise von etwa 1 : 10 angewendet ist.