DE542791C - Verfahren zum Trocknen oder Vulkanisieren der Isolierung elektrischer Leitungen durch Erwaermung des leitenden Kernes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, um die isolierhüllen elektrischer Leiter, z. B. von einzelnen Drähten, Litzen, oder um diejenigen von Kabeln u. dgl. von innen heraus zu trocknen oder zu vulkanisieren.

Die Isolierhüllen aus Fasermaterial, Firnissen, Gummi usw. müssen gut getrocknet werden, und sofern es sich um die Vulkanisierung von Gummi handelt, muß auch diese Arbeit gründlich und sorgfältig ausgeführt werden, damit die fertigen Isolierhüllen ihren Zweck sicher erfüllen und eine lange Lebensdauer aufweisen. Um das zu erreichen, wird am zweckmäßigsten die Hitzeeinwirkung so gestaltet, daß sie im Innern der Isolierhüllen beginnt und von dort nach außen vordringt.

Man hat bereits vorgeschlagen, bei elektrischen Leitern mit hohem elektrischen Widerstände eine Hitzeeinwirkung von innen nach außen zur Anwendung zu bringen. Zu diesem Zwecke schickte man einen elektrischen Strom unmittelbar durch den Leiter von einem zum anderen Ende hindurch. Dieses Verfahren ist aber in vielen Fällen nicht anwendbar und außerdem immer umständlich und kostspielig.

Gemäß der Erfindung wird die Induktionswirkung eines eine Spule durchfließenden Wechselstroms benutzt, um die von den Induktionsströmen in dem Leiter erzeugte Wärme von innen nach außen zwecks Trocknens oder Vulkanisierens auf die Isolierhülle wirken zu lassen. Damit schafft die Erfindung ein neues, und zwar ein möglichst wirtschaftliches Verfahren zur Fertigstellung von Isolierhüllen für elektrische Leiter.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Anwendung ihres Verfahrens bei solchen Leitern, deren elektrischer Widerstand hoch genug ist, um ohne weiteres eine ausreichende Erhitzung durch die Induktionsströme zu ermöglichen. Die beabsichtigte Wirkung wird vielmehr auch bei Leitern mit einer für diesen Zweck zu hohen Leitfähigkeit erreicht. In diesem Falle wird der eigentliche Leiter nur für die Zwecke der Behandlung der Isolierhülle noch mit einer Schicht aus einem Stoff von höherem elektrischen Widerstandskoeffizienten, beispielsweise aus Zink, Zinn usw., versehen, ehe die Isolierhülle aufgebracht wird. Die Induktionsströme wirken dabei in diesem Überzuge oder dieser Schicht genügend erhitzend, um die gewünschte Trocknungs- oder

Vulkanisierungswirkung in der Isolierhülle zu erhalten.

Will man das gleiche Verfahren zum Trocknen und Vulkanisieren der Isolierung elektrischer Leiter in Form von Isolierschläuchen, die zunächst für sich hergestellt werden, benutzen, so müssen diese mit einem behelfsmäßigen leitenden Kern versehen werden.

ίο Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Art und Weise, wie die vorliegende Erfindung angewandt werden kann. Der Apparat ist schematisch in Abb. ι gezeigt, und typische Ausführungsformen von zur Behandlung mit Wärme gemäß der Erfindung geeigneten isolierten Leitungen sind in den Abb. 2 bis 4 dargestellt.

In Abb. 2 ist ein isoliertes elektrisches Kabel dargestellt, welches fortschreitend ao teilweise entisoliert ist, um seinen inneren Aufbau zu zeigen. Dieses Kabel umfaßt einen elektrischen Leiter io, welcher aus Kupfer oder anderem Metall sein kann und Eigenschaften von hoher elektrischer Leitfähigkeit und niedrigem Widerstand besitzt. Zweckmäßig ist dieser Leiter, wenn er eine hohe Leitfähigkeit besitzt, für einen später zu beschreibenden Zweck mit einer Umhüllung Ii aus Zinn oder einer Umhüllung 12 aus Zink oder von beiden versehen. Der Leiter mit seiner Umhüllung wird mit einer Hülle von Isolierstoff 13, der hauptsächlich aus Gummi besteht, überzogen. Diese Hülle kann durch irgendeine der verschiedenen bekannten Methoden, die mehr oder weniger gebräuchlich sind, aufgetragen werden. Das Isoliermaterial 13 kann durch weitere Umhüllungen oder Umkleidungen und durch eine Beflechtung 14 bedeckt und geschützt werden.

Abb. 3 der Zeichnung zeigt eine andere Art von Isolierung, die gewöhnlich für elektrische Leiter angewandt wird. Sie besteht aus mehreren Umhüllungen 15 von faserigem Material, beispielsweise Papierband, welches von einer wasserfesten Schutzdecke 16 umgeben und geschützt ist, die aus Blei, ähnlich wie bei den gewöhnlichen bleigedeckten Kabeln oder aus einem anderen Feuchtigkeit widerstehenden Stoff bestehen kann.

Bei den in Abb. 2 und 3 gezeigten Konstruktionen sind die Kerne oder metallischen Leiter 10 dauernd innerhalb des sie umgebenden Materials eingeschlossen. Abb. 4 zeigt eine Konstruktion, bei welcher die Erfindung angewandt werden kann und bei welcher nur vorübergehend ein Kern benutzt wird. Bei einem zeitweiligen Kern ist es aus weiter unten zu erwähnenden Gründen zweckmäßig, ein Metall von verhältnismäßig hohem Widerstandskoeffizienten gegen den elektrischen Strom zu verwenden, und der Kern selbst kann, wenn er einen entsprechenden Durchmesser hat, hohl sein.

In Abb. 4 ist ein röhrenförmiger Kern 20 gezeigt, der eine zentrale Bohrung 21 hat. Eine Lage 22 aus Gummi oder anderem zu behandelnden Material wird auf geeignete Weise auf den Kern aufgebracht und kann dann der Hitzebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung unterworfen werden.

Zurückkommend auf die Bauart nach Abb. 2 kann es unter gewissen Bedingungen vorkommen, daß die Umhüllung 13 aus Gummi oder Gummimasse eine gewisse Menge von Lösungsmitteln oder Feuchtigkeit enthält, welche man entfernen will. Die Entfernung derselben kann am besten durch Anwendung von Hitze geschehen, zuerst auf die innere Fläche des Überzugs, d. h. wo er mit dem metallischen Leiter in Berührung kommt, und von da fortschreitend nach außen, so daß die Feuchtigkeit aus der Oberfläche der Umkleidung 13 austritt und zerstreut wird.

Wiederum in Verbindung mit der in Abb. 3 dargestellten Einrichtung kann es erwünscht sein, die Umkleidung 15 aus Papier und anderem faserigen Material vor der Anwendung des Bleimantels 16 o. dgl. vollständig auszutrocknen, und dies kann auch in ähnlicher Weise nach der Erfindung wirksam durchgeführt werden.

Bei der Umkleidung 13 des Leiters, wie in Abb. 2 dargestellt, oder bei der Umhüllung 22 auf dem Kern 20 in Abb. 4 kann es erwünscht sein, die Anwendung von Hitze eine genügende Zeit und in genügender Menge fortzusetzen, um die Vulkanisierung des Gummis oder der Gummimasse herbeizuführen, und dies kann auch wirksam durdi die Erzeugung von Hitze in dem Kern und ihre Übertragung nach außen durch den Gummi hindurch geschehen. Bei dicken Wandungen von Gummi oder Gummimasse kann es erwünscht sein, die übliche Anwendung von Hitze auf die äußere Oberfläche der Wandung durch Anwendung von Hitze auf die innere Fläche zu ergänzen, um eine gleichmäßige Vulkanisierung durch die ganze Wandung hindurch zu sichern.

Es soll jetzt die schematische Darstellung eines Apparats (Abb. 1) zur Ausführung der Erfindung beschrieben werden. Der dargestellte Apparat zeigt schematisch eine An-Ordnung, durch welche ein elektrischer Strom in einem metallischen Kern A ähnlich den Leitern 10 der Abb. 2 und 3 oder dem behelfsmäßigen Kern 20 von Abb. 4 induziert wird, um Hitze darin zu erzeugen. Dieses Ergebnis wird dadurch erzielt, daß ein magnetisches Feld in großer Nähe der Leiter

mit Hilfe einer Primärspule oder von Primärspulen 25, durch welche ein Wechselstrom von hoher Frequenz hindurchfließt, erzeugt wird. Da nun induzierte Ströme in dem Leiter entstehen, die die Neigung haben, sich auf der Oberfläche des Leiters zusammenzudrängen, so ist der Querschnitt für den induzierten Strom sehr klein und entspricht höchstens der obersten Schicht am

to Umfang des zu erhitzenden Leiters.

Die Stärke des induzierten Stromes, welcher in dem zu erhitzenden Leiter auftreten kann, hängt von dem Widerstand des Materials ab, in welchem der induzierte Strom auftritt. Der Kern der in Abb. 2 und 3 gezeigten Konstruktion ist hauptsächlich aus Kupfer oder anderem Metall von niedrigem Widerstand, damit dasselbe ein wirksamer elektrischer Leiter beim Gebrauch sein kann. Es ist schwer, darin einen genügenden Strom zu induzieren, um nach der Erfindung den Leiter zu erhitzen. Wird nun der Leiter mit Zinn oder Zink oder beiden, wie früher beschrieben, überzogen, um einen Weg für die an der Oberfläche des Leiters verlaufenden induzierten Ströme zu schaffen, der einen höheren Widerstand bietet als das Kupfer oder ähnliche Metalle hoher Leitfähigkeit, so wird dadurch die Erzeugung von Hitze wesentlich erhöht. Der Weg des induzierten Stromes ist hauptsächlich auf der Oberfläche des zu erhitzenden Leiters, und obwohl die Umkleidungen von Zinn und Zink einen Weg von größerem Widerstand bieten, fließt der Strom nichtsdestoweniger auf jenem Wege, und zwar infolge der Stromverdrängung zur Oberfläche der bekannten Hautwirkung. Obgleich das Erhitzen des Kupferdrahtes ohne die Umkleidungen von Zinn oder Zink oder beiden möglich, ist, wird die Erzeugung von Hitze bedeutend unterstützt und in großem Ausmaße praktisch gemacht durch die Umkleidung mit einem Metall von hohem Widerstand auf der Oberfläche des Kupferleiters, Um eine starke Stromverdrängung zur Oberfläche zu erhalten, werden Wechselströme von hoher Frequenz benutzt. Es kommen dafür auch sehr hohe Wechselstromfrequenzen, etwa-10 000 Perioden und mehr per Sekunde, in Betracht. Auch die für die Erzeugung einer Frequenz von ι Million Perioden pro Sekunde bekannten Apparate sind hierfür, zu gebrauchen, beispielsweise ein Vakuumröhrenoszillator.

Da es sich bei der in Abb. 4 gezeigten Bauart der Isolierung elektrischer Leiter bei der Herstellung zunächst nur um einen zeitweiligen Kern handelt, der nur für die Zwecke der Erzeugung innerer Hitze für die Fertigstellung der Umkleidungen benutzt wird, und da dieser später nicht als ein elektrischer Leiter zu dienen braucht, kann er aus einem Material gemacht werden, welches verhältnismäßig ein schlechter Leiter ist und einen hohen Widerstand besitzt. Er kann deshalb unmittelbar ohne Anwendung von Umkleidungen von metallischem hohem Widerstände auf seiner Oberfläche erhitzt werden, und zwar durch Ströme von niedrigerer Frequenz als sie für die Bauart gemäß Abb. 2 und 3 benutzt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen oder Vulkanisieren der Isolierung elektrischer Leitungen durch Erwärmung des leitenden Kerns mittels elektrischen Stroms im Durchzugsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß diese Erwärmung in der beim Erhitzen des Belastungsmaterials von Krarup-Drähten bekannten Weise durch über dem isolierten Leiter angebrachte Induktionsspulen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leitern mit einem zu geringen elektrischen Widerstand die Induktionsspule mit Wechselstrom von hoher Frequenz gespeist wird und der Leiter in seiner oberen Schicht aus Metall von höherem Widerstands- g₀ koeffizienten als demjenigen des Leiters besteht.

3. Verfahren zum Trocknen und Vulkanisieren der Isolierung elektrischer Leiter in Form von Isolierschläuchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit einem behelfsmäßigen leitenden Kern versehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen