DE537931C - Verfahren und Einrichtung zum ununterbrochenen Auftragen von halbfluessigem Material auf einen stetig induktiv belasteten elektrischen Leiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Überziehen von Leitungskernen u. dgl., insbesondere von ununterbrochen induktiv belasteten Seekabelleitern.

Es wurde gefunden, daß die sehr hohen Drucke, denen ununterbrochen belastete Unterseekabel ausgesetzt sind, oft das Belastungsmaterial deformieren, wodurch die Permeabilität des Belastungsmaterials verringert wird, weil mechanische Spannungen darin entstehen. Diese Spannungen sind darauf zurückzuführen, daß das Belastungsband einem ungleichmäßigen Druck ausgesetzt wird. Es ist vorgeschlagen worden, diesen Druck durch Einführung von halbflüssigem Material zwischen Leiterkern und Belastungsmaterial sowie zwischen Belastungsmaterial und Leiterisolation auszugleichen. Ein für diesen Zweck geeignetes halbflüssiges Material ist beispielsweies flüssiges Bitumen, welches bei den Temperaturen und Drucken, denen das Kabel während des Betriebes ausgesetzt ist, flüssig bleibt. Um eine Deformierung des Belastungsmaterials mit Sicherheit zu verhindern, muß das halbflüssige Material sämtliche Zwischenräume zwischen benachbarten Windungen des Belastungsmaterials oder -bandes sowie die Lücken zwischen dem Band und dem Leiter ausfüllen. Ferner muß es das um den Leiter gelegte Band vollständig umgeben.

Es ist ein Hauptzweck der Erfindung, ein einfaches Verfahren und eine geeignete Einrichtung zu schaffen, nach welchem bzw. mit welchem ein Kern mit einem ununterbrochenen Materialüberzug versehen werden kann.

Es ist schon vorgeschlagen worden, den belasteten Leiter zuerst durch eine Reihe von evakuierten Kammern zu führen, um die Luft aus den Hohlräumen zu entfernen, und ihn darauf durch eine Kammer zu führen, die halbflüssiges Material enthält, welches unter einem den Atmosphärendruck übersteigenden Druck in die Kammer hineingepreßt wird.

Gemäß der Erfindung wird dagegen der Leiter durch ein Bad aus halbflüssigem Material bewegt, welches in einer Kammer enthalten ist, in der der Druck niedriger als der Atmosphärendruck, aber höher als der Druck in den evakuierten Kammern ist.

Da es auf Grund der Beschaffenheit des Leiters nicht möglich ist, auf der Eingangsseite der ersten evakuierten Kammern Pakkungen anzuordnen, die die Luft vollständig fernhalten, ist es schwer, in dieser Kammer

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ein hohes Vakuum aufrechtzuerhalten. Die Luft dringt nicht nur zwischen der Packung und dem Leiter in die Kammer hinein, sondern auch in den Leiter selbst, weil dieser im allgemeinen nicht aus einem einzelnen glatten Draht besteht, sondern verseilt ist. Das Vakuum kann aber in beliebigem Maße dadurch erhöht werden, daß zwei oder mehrere Kammern verwendet werden und (oder) dadurch, ίο daß in der ersten Kammer mehrere getrennte, nachgiebige Dichtungsscheiben angeordnet werden, durch welche der Leiter gezogen wird.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung besteht zunächst aus einer Vakuumkammer, durch welche der belastete Leiter geführt wird, um die Zwischenräume zwischen dem Belastungsmaterial und dem Leiter zu evakuieren. Von dieser Kammer wird der Leiter unmittelbar in eine zweite Kammer hineingeführt, in welcher eine weitere Evakuierung stattfindet, worauf der vollständig evakuierte Leiter durch ein halbflüssiges Imprägnierungs- oder Füllmaterial gezogen wird, auf welches keine Drucke einwirken, die höher sind als der Atmosphärendruck. Die Flüssigkeitskammer kann evakuiert werden, um sämtliche Luftblasen aus der Flüssigkeit zu entfernen, wenn der Leiter durchgezogen wird, und um zu verhindern, daß das halbflüssige Material in die benachbarte Luftentleerungskammer hineinfließt.

Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Teil der Einrichtung in Seitenansicht, wobei die Entleerungs- und Einfüllrohre entfernt sind, um die Abbildung übersichtlicher zu gestalten.
Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 in Abb. i.

Abb. 3 zeigt einen belasteten Leiter geeigneter Form.

Abb. 4 zeigt in größerem Maßstabe einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Abb. 3. In dieser Abbildung ist auch das Füllmaterial sichtbar.

Die Abb. 1 und 2 zeigen eine Vakuumkammer 10, welche innerhalb eines Behälters oder Gehäuses 11 angeordnet ist und durch ein Entleerungsrohr 12 mit einer Absaugeeinrichtung (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Das Gehäuse 11 ist derart eingerichtet, daß ein belasteter Leiter 14 durch die Kammer 10 gezogen werden kann, und an beiden Enden des Gehäuses sind Stopfbüchsen bzw. 16 angeordnet, die die Kammer 10 abschließen. Diese Stopfbüchsen sind mit einem geeigneten Material, z. B. Gummi, ge-6d füllt. Zur Sicherung der Abschließung der Kammer während der Evakuierung sind ferner zwei nachgiebige Scheiben 18 vorgesehen, die durch eine Hülse 19 voneinander getrennt sind, welche zusammen mit der Dichtungsmutter 20 die Scheiben 18 in der Kammer festhält. Da die unter Atmosphärendruck stehende Außenluft bestrebt ist, in die Vakuumkammer 10 einzudringen, wird die Abdichtung der Vakuumkammer durch eine neue Kombination verschiedener Verfahren zur Herabminderung dieses Druckes herbeigeführt. Die durch die erste Stopfbüchse 15 eindringende Luft verliert einen Teil ihres Druckes durch Reibung in dem Rohr, durch welches der Leiter der ersten Vakuumkammer zugeführt wird. Ihre kinetische Energie wird durch die plötzliche Expansion beim Eintritt in die kurze Sperrkammer vernichtet, da deren Durchmesser viel größer ist als der Durchmesser des Rohres. Diese Kammer ist, wie aus Abb. 2 ersichtlich, zwischen dem einen Ende des Rohres und der Scheibe 18 aus Weichgummi angeordnet, die den Leiter umgibt, ohne dicht an denselben gepreßt zu werden. Ein weiterer Druckverlust durch Reibung tritt beim Durchdringen der Luft durch die Scheibe 18 in die mittlere Kammer 10 ein. Durch die oben beschriebenen Vorkehrungen wird eine bessere Abdichtung des Apparates erzielt, als bisher möglich war, und gleichzetig wird der behandelte Leiter geschont, so daß Beschädigungen des Belastungsmaterials nicht entstehen können. Der Leiter 14 kann beispielsweise aus einem gelitzten Leiterkern 22 bestehen, der mit schraubenförmig gewickeltem Belastungsmaterial, z. B. dem Belastungsband 23, umgeben ist. Wenn dieser Leiter in die Entleerungskammer 10 eingeführt ist, wird die Luft aus den Zwischenräumen zwischen den Windungen des Bandes 23 und zwischen dem Belastungsband und dem Kern 22 entfernt. Nach der Behandlung in der Kammer 10 wird der Leiter 14 durch ein Rohr 24, welches mit dem Gehäuse 11 aus einem Stück hergestellt ist, in eine zweite Evakuierungskammer 26 hineingeführt.

Die zweite Evakuierungs- oder Luftentleerungskammer 26 ist in einem Gehäuse 27 mit einem Deckel 28 angeordnet und dient zur restlosen Entfernung der Luft aus den Zwischenräumen im Leiter. Eine senkrechte Trennwand 29, die mit einer Dichtungsscheibe 29" versehen ist, durch ivelche der Leiter gezogen wird, ist in der Mitte des Gehäuses 27 quer zur Längsrichtung angeordnet und trennt die Vakuumkammer 26 von einer Flüssigkeitskammer 30. Die Kammern 26 und 30 stehen durch Rohre 31 bzw. 32 mit einer Absaugeinrichtung (nicht dargestellt) in Verbindung; durch einen Fülltrichter 34 kann die Kammer 30 mit halbflüssigem,

druckausgleichendem Material 35 gefüllt werden. Um den Materialzufluß zu regeln, kann zwischen dem Trichter 34 und der Kammer 30 ein Ventil 36 angeordnet werden. Die Vakuumkammer 10, die Evakuierungskammer 26 und die die Flüssigkeit enthaltende Kammer 30 sind fast vollständig luftleer, d. h. das Vakuum in demselben ist so hoch, wie es unter den vorhandenen Umständen möglich und zweckmäßig ist. Der Druck in den Kammern schwankt im allgemeinen zwischen 38 und 38,5 mm Quecksilbersäule. Damit der Flüssigkeitsstand in der Kammer 30 leicht beobachtet werden kann, ist eine durchsichtige Glasplatte 38 vorgesehen, die mittels eines Klemmringes 39 lösbar am Deckel 28 befestigt ist. Der Klemmring 39 und die Platte 38 können leicht entfernt werden, um die Kammer 30 mit der Außenluft in Verbindung zu bringen. Wenn der belastete Leiter 14 von der Kammer 26 in die Flüssigkeit 35 in der Kammer 30 hineingebracht wird, wird die Flüssigkeit in sämtliche luftleere Stellen und Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen 23 und zwischen dem Leiterkern 22 und den Windungen 23 hineinfließen, wie in Abb. 4 angedeutet. Das lialbflüssige, den Leiterkern 22 umgebende Material 35 dient als druckausgleichendes Mittel, indem es das schraubenförmig gewikkelte Belastungsmaterial oder Band schwebend hält, und wenn der Leiter von der Kammer 30 in ein engeres Rohr hineingebracht wird, erhält auch die Außenseite der Windungen des Belastungsbandes 23 einen Überzug aus dem Füllmaterial.

Von dem engen Rohr 40 wird der Leiter 14, bei dem jetzt sämtliche Zwischenräume und Öffnungen mit dem halbflüssigen Material 35 gefüllt sind, einer Ausstoßvorrichtung 42 zugeführt, die ununterbrochen Zufuhr von Isolationsmaterial 43 (z. B. Guttapercha) erhält, und, wenn der Leiter 14 mit seinem Überzug aus halbflüssigem Material durch eine Reihe von Düsen o. dgl. in der Ausstoßvorrichtung bewegt wird, so wird eine gleichmäßige Isolierschicht auf den Leiter aufgetragen.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß ein halbflüssiges Imprägnierungs- oder Füllmaterial, beispielsweise flüssiges Bitumen, dauernd einem ununterbrochen belasteten Leiter derart zugeführt wird, daß sämtliche Zwischenräume und Öffnungen zwischen dem Leiter und der Belastungsschicht sowie zwischen den Windungen der Belastungsschicht selbst ausgefüllt werden und gleichzeitig auf der Außenseite des Belastungsbandes ein Belag aus halbflüssigem Material von erwünschter Stärke gebildet wird, welcher über die ganze Länge des Kabels gewissermaßen als Materialreservoir dient. Dadurch, daß alle Zwischenräume mit dem halbflüssigen Material ausgefüllt werden, wird das Belastungsband sozusagen schwebend gehalten. Infolgedessen werden Drucke, die bei der Verwendung des Kabels in großen Meerestiefen auftreten, ausgeglichen oder gleichmäßig verteilt. Das hier beschriebene Verfahren kann ohne Verwendung von Flüssigkeitspumpen ausgeführt werden, um die Flüssigkeit in die Zwischenräume um den Leiterkern hineinzupressen. Gemäß der Erfindung' wird das halbflüssige Imprägnierungsmaterial dadurch aufgetragen, daß der belastete Leiter durch einen Materialvorrat geführt wird, der unter einem Druck steht, welcher den Atmosphärendruck nicht übersteigt. Das Verfahren kann auch dann zur Ausführung gebracht werden, wenn das halbflüssige Material unter einem Druck steht, der geringer ist als der Atmosphärendruck. Um diesen Zustand zu erzeugen, wird die Luft oberhalb des Materialbehälters abgesaugt, wodurch ebenfalls Luftblasen in der Flüssigkeit selbst entfernt werden. Wenn der Druck in der Kammer 26 und der Druck in der Kammer 30 ungefähr gleich sind, kann keine Flüssigkeit zwischen dem Leiter und der Innenseite der Öffnung in der Wand 29 in die Kammer 26 eindringen. Das Rohr 32 ist mit einem Ventil 45 versehen, mittels welchem die Verbindung zwischen der Kammer 30 und der Evakuierungseinrichtung abgesperrt werden kann.

Die Erfindung wurde hier in Verbindung mit der Auftragung von halbflüssigem Material auf einen Leiter mit schraubenförmiger Belastung beschrieben. Es dürfte jedoch klar sein, daß die Erfindung auch für viele andere Verwendungszwecke geeignet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum ununterbrochenen Auftragen von halbflüssigem Material auf einen stetig induktiv belasteten elektrischen Leiter, der zuerst durch eine oder mehrere evakuierte Kammern und darauf durch eine das aufzutragende Material enthaltende Kammer geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte Kammer unter einem Druck steht, der niedriger ist als der Atmosphärendruck, aber höher als der in der evakuierten Kammer bzw. den evakuierten Kammern herrschende Druck.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer bzw. die erste der Vakuumkammern an den Eintritts- und Austrittsstellen für den belasteten Leiter außer gewöhnlichen

Stopfbüchsen bekannter Art noch biegsame Trennwände (18) aufweist, die den Leiter dicht umschließen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druckausgleichende Material in die das Bad enthaltende Kammer mittels' Einrichtungen eingefüllt wird, die die Schwerkraft ausnutzen, beispielsweise durch einen Trichter o. dgl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen