DE69005478T2

DE69005478T2 - Herstellung von mineralisolierten Kabeln.

Info

Publication number: DE69005478T2
Application number: DE1990605478
Authority: DE
Inventors: Ronald Alexander Simester
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Nvent Solutions UK Ltd
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-02-24
Also published as: CA2010785A1; GB2230894A; AU5010090A; GB9004185D0; DE69005478D1; EP0384778A1; AU615607B2; EP0384778B1; GB2230894B

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von mineralisolierten elektrischen Kabeln, das heißt Kabel der Art, die mindestens eine langgestreckte Ader oder Leiter aufweisen, die von einem umgebenden Mantel aus Metall oder einer Metallegierung, und wenn es mehr als eine langgestreckte Ader (oder Leiter) gibt, die von der anderen Ader (oder Leiter) oder den anderen Adern (oder Leitern) durch zusammengepreßtes mineralisolierendes Pulver, üblicherweise aber nicht notwendigerweise Magnesiumoxid, isoliert ist.
Bei derzeit angewendeten Verfahren zur Herstellung mineralisolierter elektrischer Kabel werden mineralisolierendes Pulver und ein Aderstab oder Aderstäbe gleichzeitig in ein Metallrohr eingeführt, wobei das Pulver durch Verdichten und/oder Erschüttern dicht in das Rohr und um den Aderstab oder die Aderstäbe herum gepackt wird, und das gefüllte Rohr dann in der Querschnittsgröße reduziert wird, indem zum Beispiel bewirkt wird, daß das gefüllte Rohr durch Walzen oder durch einen Preßring oder Preßringe gezogen wird. In einigen Fällen ist das Metallrohr ein vorgeformtes Rohr, und wo ein im wesentlichen kontinuierlicher Prozeß benötigt wird, werden zwei oder mehrere vorgeformte Metallrohre während dem Prozeßablauf an ihren Enden zusammengeschweißt, wie in unserem Britischen Patent GB-B-2 093 262 beschrieben und beansprucht wird. In anderen Fällen wird das Metallrohr kontinuierlich aus einem dehnbaren Metallstreifen geformt, der in Rohrform gebogen wird und dessen Kanten kontinuierlich zusammengeschweißt werden, während gleichzeitig mineralisolierendes Pulver und ein Aderstab oder Aderstäbe in das so geformte Rohr eingeführt werden. In allen Fällen kann das Metallrohr, aus dem der Mantel eines mineralisolierten Kabels gebildet werden soll, im wesentlichen waagrecht oder mit seiner Achse mit irgendeinem spitzen Winkel zur Horizontalen angeordnet werden, jedoch wird es allgemein praktiziert, das Rohr im wesentlichen senkrecht anzuordnen, so daß mineralisolierendes Pulver unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten in das Rohr eingeführt werden kann.
In EP-A-0059971 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung abgeschirmter Kabel und/oder von Ubertragungssystemen beschrieben und veranschaulicht. Bei diesem Verfahren werden isolierendes Pulver und ein Aderstab oder Aderstäbe gleichzeitig fortlaufend in ein Metallrohr eingeführt, aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, und das selbst kontinuierlich durch Falten in Querrichtung eines sich in Richtung seiner Länge bewegenden Metailstreifens und durch kontinuierliches Zusammenschweißen sich berührender Kanten des vorrückenden Streifens gebildet wird. Das isolierende Pulver wird aus einer mit Helium gefüllten Druckkammer über ein Pulverauslaßrohr, das sich in das Metallrohr erstreckt in das Metallrohr eingespritzt, und der Aderstab oder die Aderstäbe werden von einer Druckkammer, die ebenfalls mit Helium gefüllt ist, in das Pulverauslaßrohr eingefuhrt. Luft wird fortlaufend aus dem Metallrohr in einer nicht beschriebenen oder veranschaulichten Weise abgesaugt, und das isolierende Pulver wird über das Pulverauslaßrohr in das Metallrohr mit Hilfe der Druckdifferenz, die zwischen dem Helium in den Druckkammern und dem in dem Metallrohr erzeugten Vakuum vorliegt, eingespritzt.
In DE-A-1905791 ist ein schrittweises Verfahren zur Herstellung eines mineralisolierten Kabels beschrieben und veranschaulicht, bei dem ein vorgeformtes Metallrohr, das den Kabelmantel bilden soll, senkrecht getragen wird und an seinem unteren Ende verschlossen ist. Aderstäbe sind Gleitsitze in dem Metallrohr und werden von ihm durch eine Aderführung, die ein Gleitsitz in dem Metallrohr ist und/oder die an ihrem oberen Ende ein Trägerteil befestigt hat, das in dem Metallrohr ein Gleitsitz ist, eindeutig relativ beabstandet. Mineralisolierendes Pulver wird in einen Raum zwischen der Aderführung und dem geschlossenen unteren Ende des Metallrohrs oder der Oberfläche einer vorher eingeführten Pulvermasse zugeführt und in dem Metallrohr entweder durch einzelne Durchgänge in die Aderführung oder durch den Zwischenraum zwischen der Aderführung und der Metallrohrwand zusammengepreßt. Luft wird aus dem Raum unterhalb der Aderführungen durch einen in der Aderführung enthaltenen Filter abgesaugt, mineralisolierendes Pulver wird in den evakuierten Raum durch Durchgänge oder Zwischenräume zwischen der Aderführung und dem Metallrohr eingeleitet, und mit dem Pulver mitgerissene Luft wird durch den Filter abgesaugt, was bewirkt, daß das Pulver eine dicht zusammengepreßte Masse bildet. Danach wird zwischen dem Metallrohr und der Aderführung eine Relativbewegung bewirkt, um einen Raum zwischen der Aderführung und der Oberfläche der zusammengepreßten Pulvermasse zu bilden, ferner wird Pulver durch die Durchgänge oder den Zwischenraum zwischen der Aderführung und dem Metallrohr in den evakuierten Raum eingeleitet, und der Ablauf der Arbeitsschritte wird nach Bedarf wiederholt.
Jedes der in den oben genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren erfordert das Absaugen von Luft aus dem Metallrohr, aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, und zu diesem Zweck müssen, wie in DE-A-1905791 beschrieben ist, die Durchgänge zur Einleitung des mineralisolierenden Pulvers und die Durchgänge zum Absaugen der Luft aus dem Metallrohr voneinander getrennt sein. EP-A-0059971 läßt sich nicht darüber aus, wie Luft und Helium, das mit dem isolierenden Pulver eingeleitet wird, aus dem Metallrohr abgesaugt werden. In beiden Fällen wird jedoch eine Vakuumpumpe zum Absaugen der Luft oder von Luft und Helium aus dem Metallrohr benötigt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung eines mineralisolierten Kabels bereitzustellen, auf Grund dessen das Einleiten mineralisolierenden Pulvers in das Metallrohr, aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, und das Verdichten des mineralisolierenden Pulvers in ihm schneller erreicht werden kann als bei den bis heute vorgeschlagenen und verwendeten Verfahren zum Einleiten und Zusammenpressen von mineralisolierendem Pulver.
Bei dem verbesserten Verfahren gemäß der Erfindung wird mineralisolierendes Pulver fortlaufend in das Metallrohr, aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, unter Druck eines Gases über ein Pulverauslaßrohr, das sich in das Metallrohr erstreckt, eingespritzt und durch das der oder jeder Aderstab fortlaufend zugeführt wird, so daß mineralisolierendes Pulver den Raum um den Aderstab oder die Aderstäbe herum in dem Metallrohr füllt und unter dem Gasdruck teilweise zusammengepreßt wird, wobei Gas aus dem Pulverauslaßrohr nahe seinem stromabwärts gelegenen Ende in derartiger Weise ausgestoßen wird, daß das ausgestoßene Gas aus dem Pulverauslaßrohr zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und das Metallrohr fließt, und mineralisolierendes Pulver daran gehindert oder mindestens wesentlich davon abgehalten wird, mit dem Gas aus dem Pulverauslaßrohr ausgestoßen zu werden und aus dem Metallrohr zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und das Metallrohr zu fliegen.
Das Gas kann aus dem Pulverauslaßrohr in die Umgebung ausgestoßen werden oder es kann aus dem Pulverauslaßrohr über ein im wesentlichen fluiddichtes Zirkulationssystein zu einer Rückgewinnungs- oder Recyclinganlage ausgestoßen werden.
Das Gas kann irgendein Gas sein, das während der Herstellung keinen schädigenden Effekt auf die Komponenten des mineralisolierten Kabels hat und nicht mit ihnen reagiert, wobei saubere, trockene Luft bevorzugt wird. Vorzugsweise besitzt das Gas einen Druck, der in dem Bereich von 0 bis 6 bar Überdruck liegt.
Vorzugsweise wird der Gasdruck, unter dem mineralisolierendes Pulver in das vorrückende Metallrohr unter Berücksichtigung der Bewegungsgeschwindigkeit des Metallrohrs und des Aderstabs oder der Aderstäbe eingespritzt wird, so sein, daß die Teilverdichtung, d.h. die Fülldichte, des mineralisolierenden Pulvers in dem Metallrohr, bevor es zu der Einrichtung läuft, durch die die Querschnittsgröße des gefüllten Rohrs reduziert wird, innerhalb eines bestimmten Bereichs, zum Beispiel in dem Bereich zwischen 1.5 und 3.0 g/cm³, liegt.
Vorzugsweise wird bevor sich das gefüllte Rohr zu der Einrichtung bewegt, durch die die Querschnittsgröße des gefüllten Rohrs reduziert wird, die Teilverdichtung des mineralisolierenden Pulvers in dem Metallrohr durch Erschütterungen des Metallrohrs an mindestens einer Stelle zwischen dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs und der Reduziereinrichtung unterstützt. Eine solche Erschütterung kann durch diametral entgegengesetzte, geradlinige Rüttelvorrichtungen bewirkt werden, jedoch wird vorzugsweise eine solche Erschütterung durch eine oder mehrere drehbar angetriebene Rüttelvorrichtungen bewirkt, die in der Lage sind. das Metallrohr mit einer Vibrationsrate von mindestens 20000 Umdrehungen pro Minute zu rütteln.
Vorzugsweise wird das mineralisolierende Pulver, das über das Pulverauslaßrohr in das Metallrohr eingespritzt wird, aus einer fluiddichten Kammer zugeführt die mit dem stromaufwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs verbunden ist, und in Die das Gas unter einem bestimmten Druck eingeführt wird. Die Turbulenzbewegung des Pulvers in der fluiddichten Kammer, um das Gewicht des auf den Kammerwänden abgelagerten Pulvers zu senken, kann bewerkstelligt werden, indem das Gas in die fluiddichte Kammer unter dem bestimmten Druck durch mindestens ein Rohr eingeleitet wird, das sich quer in der Kammer oder um das Kammerinnere herum erstreckt und das in der Rohrwand über mindestens einen Teil seiner Länge eine Vielzahl von gegenseitig beabstandeten Öffnungen besitzt, durch die Gas unter dem Druck in mehrere Richtungen in die Kammer hinein ausgestoßen wird. Wahlweise kann das Gas durch die Kammerwand an mehreren gegenseitig beabstandeten Stellen über ein Rohr oder einen Gang eingeleitet werden, der mindestens teilweise die Kammer umgibt.
Die fluiddichte Kammer kann, wenn die Pulvermenge in der Kammer auf einen bestimmten Füllstand sinkt von einer fluiddichten Zusatzkammer aus. die mit der fluiddichten Kammer über ein automatisch betriebsbereites Ventil verbunden ist, und von der eine bestimmte Menge an mineratisolierenden Pulver unter dem Gasdruck in die fluiddichte Kammer zugeführt werden kann, automatisch mit dem tnineralisolierendem Pulver wiederaufgefütlt werden, wobei sichergestellt wird, daß das Einspritzen von mineralisolierendem Pulver in das Metallrohr weitergeht. Die fluiddichte Zusatzkammer selbst kann von einer Zufuhrquelle aus automatisch mit mineralisolierendem Pulver wiederaufgefüllt werden, während das automatisch betriebsbtreite Ventil zwischen beiden fluiddichten Kammern geschlossen wird, und die Zusatzkammer auf einen geeigneten Druck durch ein separates, automatisch betriebsbereites Ventil entlüftet wird.
Das Einspritzen des mineralisolierenden Pulvers unter dem Druck des Gases in das Pulverauslaßrohr kann ferner durch mindestens eine Schraube gefördert werden. die so in der fluiddichten Kammer angeordnet ist, daß, wenn sie um ihre Achse drehbar angetrieben wird, mineralisolierendes Pulver darin unterstützt wird, in Richtung des Kammerauslasses zu fliegen
Die Haupt- und Zusatzkammern sowie das Pulver in ihnen kann auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden, die ausreicht, Kondensation zu verhindern und das Fliegen des Pulvers zu unterstützen. In diesem Fall kann die Gasquelle, entweder in Verbindung mit der Kammer oder unabhängig von ihr, ebenfalls auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden.
Das Metallrohr, aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, und damit das Pulverauslaßrohr können im wesentlichen waagrecht oder mit ihren Achsen unter spitzem Winkel zur Horizontalen oder im wesentlichen senkrecht angeordnet sein. Vorzugsweise werden das Metallrohr und das Pulverauslaßrohr über mindestens einen Großteil ihrer Längen im wesentlichen waagrecht angeordnet, und mineralisolierendes Pulver wird unter dem Druck eines Gases in das stromaufwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs von der fluiddichten Kammer eingespritzt, die oberhalb und stromaufwärts von dem Pulverauslaßrohr befestigt ist und mit ihm durch ein mit einer leichten Krümmung angeordneten Rohr verbunden ist.
Um das Risiko zu verringern, daß das Einspritzen des mineralisolierenden Pulvers unter dem Druck des Gases in das Pulverauslaßrohr durch eine unerwünschte Anhäufung von Pulver an der Stelle, an der das verflüssigte Pulver zuerst mit dem vorrückenden Aderstab oder den Aderstäben in Kontakt kommt, erschwert werden kann, wobei die Pulveranhäufung leicht den Pulverdurchgang entlang des stromaufwärts gelegenen Teils des Pulverauslaßrohrs, vorzugsweise an dem stromaufwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs, behindert, bildet das Auslaßrohr einen Zweig eines verzweigten Rohrverbindungsstücks oder ist abnehmbar mit ihm verbunden, wobei der oder jeder Aderstab durch den zweiten Zweig des verzweigten Verbindungsstücks in das Pulverauslaßrohr durch eine Dichtungseinheit in dem zweiten Zweig eingeführt wird, was eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit dem vorrückenden Stab oder den Stäben bewerkstelligt, und Gas unter einem bestimmten Druck wird durch mindestens eine Einlaßöffnung in seiner Ringwand in den zweiten Zweig des verzweigten Verbindungsstücks eingespritzt und fließt entlang des zweiten Zweigs in das stromaufwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs, wobei das Risiko der Pulveranhäufung an dem Verzweigungspunkt des Verbindungsstücks wesentlich verringert wird.
Hinsichtlich der wesentlichen Verringerung des Risikos von Leckverlusten des Pulvers an dem stromaufwärts gelegenen Ende des zweiten Zweigs des verzweigten Verbindungsstücks umfaßt die Dichtungseinheit in dem zweiten Zweig vorzugsweise einen verlängerten Stöpsel, der eine im wesentlichen fluiddichte Passung in und entlang einem Teil der Länge der Bohrung des zweiten Zweigs in derartiger Weise bewirkt, daß der Stöpsel bezüglich des Verbindungsstücks an der Drehbewegung gehindert wird und der oder jeder Einlaßöffnung in der Ringwand des zweiten Zweigs unterliegt, der für den oder jeden Aderstab mindestens eine Durchbohrung von solchem Durchmesser besitzt, daß der Stöpsel eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit dem durch ihn hindurch vorrückenden Aderstab bewerkstelligt und der aus einem Material besteht, das genügend fluiddurchlässig ist, wn Gasausfluß unter dem bestimmten Druck von der Einlaßöffnung oder den Einlaßöffnungen durch das Material des verlängerten Stöpsels hindurch und in den zweiten Zweig hinein zu ermöglichen, und der als ein Filter dient, um die Leckverluste an mineralisolierendem Pulver durch das stromaufwärts gelegene Ende des zweiten Zweigs zu verhindern.
Es wird bevorzugt als fluiddurchlässiges Material des verlängerten Stöpsels der Dichtungseinheit, ein halbstarres mikroporöses Polymermaterial, wie etwa ein Hochdruckpolyethylen, zu verwenden. Besonders geeignete fluiddurchlässige Materialien umfassen Hochdruckpolyethylene, die unter den Handelsnamen "VYON S" und 'VYON D" von Porvair Limited aus Kings Lynn, Norfolk, England vertrieben werden. Diese speziellen halbstarren mikroporösen Polymermaterialien haben den Vorteil, daß sie gegen Schleifpulver widerstandsfähig sind und daher gute Abnutzungseigenschaften besitzen, und daß sie selbstschmierend sind. Wahlweise kann der verlängerte Stöpsel aus einem Sintermetall, wie etwa nichtrostendem Stahl, bestehen.
Vorzugsweise wird mindestens eine Unterlegscheibe aus zusammendrückbarem, fluidundurchlässigem Material gegen die stromaufwärts gelegene Endfläche des verlängerten Stöpsels durch eine Stopfbuchsenmutter gedrückt, die in Schraubeneingriff mit dem stromaufwärts gelegenen Ende des zweiten Zweigs des Verbindungsstücks steht.
Ebenfalls vorzugsweise berührt der verlängerte Stöpsel einen sich radial nach innen erstreckenden Absatz in der Bohrung des zweiten Zweigs des Verbindungsstücks, so daß der verlängerte Stöpsel und/oder die zusammendrückbare Unterlegscheibe durch Anziehen der Stopfbuchsenmutter axial zusammengedrückt werden kann.
Das Pulverauslaßrohr besitzt vorzugsweise an oder nahe seinem stromabwärts gelegenen Ende mindestens ein Distanzstück, das dazu dient, den oder jeden Aderstab fest bezüglich des Metallrohrs anzuordnen, und das einen oder mehrere Durchgänge besitzt oder mindestens teilweise abgrenzt, durch die mineralisolierendes Pulver von dem Pulverauslaßrohr in des Metallrohr hineinläuft.
Das Ausstoßen von Gas aus dem Pulverauslaßrohr nahe seines stromabwärts gelegenen Endes wird vorzugsweise durch mindestens eine Auslaßöffnung mit einem dazugehörigen Filter bewirkt, der verhindert oder mindestens wesentlich einschränkt, daß mineralisolierendes Pulver mit dem Gas ausgestoßen wird. Die oder jede Auslaßöffnung kann in der Ringwand des Pulverauslaßrohrs nahe seinem stromabwärts gelegenen Ende ausgebildet sein, aber, um das Austauschen oder Wegräumen des oder eines Filters zu erleichtern, sollte der Filter so mit mineralisolierendem Pulver verstopft werden, daß das Ausstoßen von Gas durch die Öffnung oder Öffnungen unerwünscht eingeschränkt wird, bildet die oder jede Auslaßöffnung und ihr dazugehöriger Filter vorzugsweise einen Teil eines Verbindungsstücks, das bezüglich des stromabwärts gelegenen Endes des Pulverauslaßrohrs separat ausgebildet ist und leicht abnehmbar an ihm befestigt werden kann. Ebenfalls vorzugsweise enthält oder bildet das separat ausgebildete Verbindungsstück das Distanzstück oder die Distanzstücke, die dazu dienen, den oder jeden Aderstab bezüglich des Metallrohrs anzuordnen. Das separat ausgebildete Verbindungsstück kann ebenfalls stromabwärts bezüglich der Auslaßöffnung oder den Auslaßöffnungen in der Verbindungsstücksfiltriereinrichtung enthalten sein, um zu verhindern oder mindestens wesentlich einzuschränken, daß mineralisolierendes Pulver aus dem Metallrohr zurück zwischen das Verbindungsstück und das Metallrohr fließt.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist das separat ausgebildete Verbindungsstück eine Muffe auf, die zwischen ihren Enden liegend eine Anzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Löcher und, mit jedem Loch verbunden, eine Gaze aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen Metall oder einer Metallegierung besitzt, die einen Filter bildet. Vorzugsweise besitzt jedes Loch in der Muffe eine längliche Form, und die Muffe ist von einer äußeren Muffe umgeben, die bezüglich der ersten oder inneren Muffe separat ausgebildet ist und eine gleiche Anzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Löcher besitzt, und die bezüglich der inneren Muffe einstellbar befestigt werden kann, wobei jedes der Löcher in der äußeren Muffe von solcher Form und Größe bezüglich Form und Größe der Löcher der inneren Muffe ist, daß bei geeigneter Einstellung der äußeren Muffe bezüglich der inneren Muffe die Querschnittsfläche jeder gefilterten Auslaßöffnung, die durch die übereinanderliegenden Löcher in den Muffen gebildet wird, leicht eingestellt werden kann, derart, wie es erforderlich werden kann, um mineralisolierendes Pulver unterschiedlicher körniger Zusammensetzungen aufzunehmen.
Vorzugsweise ist das stromaufwärts gelegene Ende der inneren Muffe des Verbindungsstücks so an das stromabwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs abnehmbar angepaßt, daß sich die Bohrungen des Pulverauslaßrohrs und der inneren Muffe im wesentlichen glatt fortsetzen.
Die Filtriereinrichtung des Verbindungsstücks der ersten bevorzugten Ausführungsform stromabwärts bezüglich der Auslaßöffnung oder der Auslaßöffnungen weist vorzugsweise eine Bürste auf, die röhrenförmig ist und eine Vielzahl von Borsten aus nichtrostendein Stahl oder einem anderen Metall oder einer Metallegierung besitzt, und die so an dem stromabwärts gelegenen Ende der inneren Muffe abnehmbar befestigt ist, daß sich die Borsten der Länge nach zwischen dem Verbindungsstück und dem Metallrohr erstrecken, wobei die freien Enden der Borsten über das stromabwärts gelegene Ende des Verbindungsstücks herausragen, und, direkt stromaufwärts der röhrenförmigen Bürste an der inneren Muffe abnehmbar befestigt, mindestens eine Bürste, die kreisförmig ist und mehrere Borsten, die sich radial nach außen erstrecken. aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen Metall oder einer Metallegierung besitzt.
Das oder jedes Distanzstück, das den oder jeden Aderstab bezüglich des Metallrohrs anordnet, weist vorzugsweise einen im wesentlichen starren Stift auf, der sich in der inneren Muffe des Verbindungsstücks der ersten bevorzugten Ausführungsform stromabwärts der Löcher in der inneren Muffe diametral erstreckt, und der ebenfalls dazu verwendet werden kann, die röhrenförmige Bürste an der inneren Muffe zu befestigen.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform bildet das separat ausgebildete Verbindungsstück das Distanzstück, das dazu dient, den oder jeden Aderstab fest bezüglich des Metallrohrs anzuordnen, und das einen Durchgang oder Durchgänge besitzt oder mindestens teilweise abgrenzt, durch die mineralisolierendes Pulver aus dem Pulverauslaßrohr in das Metallrohr fließt, wobei das Distanzstück eine in Umfangsrichtung fortgesetzte Wand besitzt, die über mindestens einen Teil ihrer Länge, der näher an seinem stromaufwärts gelegenen Ende liegt, aus einem Material besteht, das ausreichend fluiddurchlässig ist, um durch sie hindurch das Ausstoßen von Gas zu erlauben, und als ein Filter dient, um das Ausstoßen von mineralisolierendem Pulver zu verhindern oder wesentlich einzuschränken.
Als fluiddurchlässiges Material des Verbindungsstücks wird bevorzugt, das halbstarre mikroporöse Polymermaterial, wie etwa ein Hochdruckpolyethylen, wie vorangehend beschrieben, zu verwenden.
Vorzugsweise bewirkt das stromaufwärts gelegene Ende der Ringwand des Verbindungsstücks eine feste Passung über das stromabwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs, und ebenfalls vorzugsweise kann die Bohrung des Verbindungsstücks über einen Teil ihrer Länge zu diesem Zweck abgestuft sein. An ihrem stromabwärts gelegenen Ende kann die Ringwand des Verbindungsstücks über den Durchgang oder die Durchgänge in dem Verbindungsstück, durch die mineralisolierendes Pulver aus dem Pulverauslaßrohr in das Metallrohr fließt, herausragen und der Innendurchmesser dieses herausragenden Teils der Ringwand des Verbindungsstücks kann langsam in Richtung des stromabwärts gelegenen Endes des Verbindungsstücks zunehmen.
Die Filtriereinrichtung des Verbindungsstücks der zweiten bevorzugten Ausführungsform, die zwischen dem Verbindungsstück und dem Metallrohr angeordnet ist, ist vorzugsweise ein Ring aus elastischem Material, z.B. bronzegefülltes Polytetrafluoroethylen, das in einer in Umfangsrichtung fortgesetzten Einkerbung in der Außenfläche der Ringwand zwischen den Enden des Verbindungsstücks und stromabwärts von dem Teil der Ringwand aus dem fluiddurchlässigen Material untergebracht ist.
Bei jeder bevorzugten Ausführungsform kann das separat ausgebildete Verbindungsstück an dem Pulverauslaßrohr durch irgendeine herkömmliche Einrichtung, die zwischen dem Verbindungsstück und dem umgebenden Metallrohr angeordnet sein kann, abnehmbar befestigt sein. Zu diesem Zweck wird bevorzugt, das Verbindungsstück an dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs durch mehrere in Umfangsrichtung beabstandete e]astische Klammern abnehmbar zu befestigen, von denen jede drehbar an der Außenfläche des Verbindungsstücks befestigt ist und darauf angepaßt ist, über eine Stufe oder einen Absatz auf der Außenfläche des Pulverauslaßrohrs eine Schnapp-Passung zu bewerkstelligen. Diese Stufe oder dieser Absatz kann ein sich in Umfangsrichtung fortsetzender Kragen sein, der an die Außenfläche des Pulverauslaßrohrs angeschweißt ist.
Das verbesserte Verfahren zur Einleitung mineralisolierenden Pulvers unter dem Druck eines Gases in das Metallrohr, aus dem der Mantel des mineralisolierten Kabels gebildet werden soll, ist besonders, aber nicht ausschließlich, zur Anwendung in dem bekannten kontinuierlichen Prozeß der Herstellung eines mineralisolierten Kabels geeignet, bei dem das Metallrohr kontinuierlich durch Biegen eines vorrückenden dehnbaren Streifens in Rohrform und Zusammenschweißen der Kanten des Streifens gebildet wird. Vorzugsweise, wenn es bei diesem bekannten kontinuierlichen Prozeß angewendet wird, wird der vorrückende dehnbare MetaIlstreifen in Rohrform um das Pulverauslaßrohr herum gefaltet und radial von ihm beabstandet, wobei das stromabwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs stromabwärts bezüglich der Stelle liegt, an der die Kanten des in Querrichtung gefalteten Metallstreifens zusammengeschweißt werden, und bewirkt wird, daß das aus dem Pulverauslaßrohr ausgestoßene Gas zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und den umgebenden gefalteten Metallstreifen fließt, so daß das Gas dazu dient, die bei dem Schweißvorgang abgegebene Wärme zu übertragen. Dazu kann das Pulverauslaßrohr, von seiner Außenfläche abstehend, mehrere in Umfangsrichtung beabstandete, sich längs erstreckende fortlaufende oder nicht fortlaufende Rippen besitzen, die dazu dienen, den gefalteten Metallstreifen von dem Pulverauslaßrohr zu beabstanden und die zwischen benachbarten, in Umfangsrichtung beabstandeten Rippen sich in Längsrichtung erstreckende Durchgänge definieren.
Vorzugsweise setzen sich die in Umfangsrichtung beabstandeten Rippen auf der Außenfläche des Pulverauslaßrohrs ieweils in Längsrichtung fort, so daß unabhängig zwischen benachbarten Rippen sich in Längsrichtung fortsetzende Durchgänge definiert werden. Mindestens einer dieser Durchgänge, der in Umfangsrichtung betrachtet fern der Umgebung der Schweißstelle liegt, wird vorzugsweise verwendet, um das aus dem Pulveraus-Iaßrohr ausgestoßene Gas zu tragen, und besitzt vorzugsweise an oder nahe seines stromaufwärts gelegenen Endes einen Schlauchfilter, um irgendwelches verstreutes Pulver, das mit dem Gas aus dem Auslaßrohr ausgestoßen wird, zu sammeln. In diesem Fall werden ebenfalls vorzugsweise stromaufwärts der Stellung oder Stellungen in dem Pulverauslaßrohr Ablenkbleche oder andere Einrichtungen vorgesehen, von denen aus Gas ausgestoßen wird, um zu verhindern, daß irgendwelches mit dem Gas ausgestoßenes, verstreutes Pulver entlang des anderen Durchgangs oder der Durchgänge in Richtung der Schweißstelle übertragen wird. Der oder jeder Durchgang, der sich über die Schweißstelle oder angrenzend an sie erstreckt, kann für den Durchgang eines Fluids oder von Fluiden verwendet werden, um Kühlung des geschweißten Streifens zu unterstützen und um unerwünschtes Erhitzen des Pulverauslaßrohrs zu verhindern. Zum Beispiel in einem oder mehr als einem Durchgang kann ein geschlossenes Zirkulationssystem angeordnet sein, um Gas oder Flüssigkeit zu kühlen. Zusätzlich, wo der vorrückende Streifen aus Kupfer besteht, kann ein Schutzgas dazu gebraucht werden, durch den oder jeden Durchgang zu fließen, der sich über die Schweißstelle erstreckt, um Oxidation des Kupfers im Umfeld des Schweißvorgangs zu verhindern.
Der Aderstab oder die Aderstäbe können in einem einzigen Führungsrohr untergebracht sein, das sich entlang des stromabwärts gelegenen Endes des Pulverauslaßrohrs und darüber hinaus erstreckt und bezüglich diesem separat ausgebildet ist, und das den oder jeden Aderstab an dem Kontakt mit dem mineralisolierenden Pulver hindert, bis der Stab aus dem Pulverauslaßrohr zum Vorschein kommt. Zu diesem Zweck kann jeder Aderstab wahlweise sein eigenes Führungsrohr in dem Pulverauslaßrohr haben. Das oder jedes Führungsrohr enthält vorzugsweise Einrichtungen, um eine im wesentlichen fiuiddichte Abdichtung mit dem durch sie hindurch vorrückenden Aderstab oder den Aderstäben zu bewerkstelligen. Wenn ein Führungsrohr verwendet wird oder Fü.hrungsrohre verwendet werden, kann das Distanzstück oder die Distanzstücke an dem stromabwärts gelegenen Ende des Führungsrohrs oder den stromabwärts gelegenen Enden der Führungsrohre befestigt werden.
Die Erfindung umfaßt ebenfalls eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines mineralisolierten elektrischen Kabels, wobei die Vorrichtung eine fluiddichte Kammer, die mineralisolierendes Pulver enthält und in die Gas unter einem bestimmten Druck eingeleitet werden kann, und ein mit der fluiddichten Kammer verbundenes Pulverauslaßrohr aufweist, in das ein Aderstab oder Aderstäbe fortlaufend eingeführt werden können, und das daran angepaßt ist, sich in ein Metallrohr, aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, zu erstrecken, und das an seinem stromaufwärts gelegenen Ende einen Zweig eines verzweigten Rohrverbindungsstücks bildet oder abnehmbar mit ihm verbunden ist, wobei dieser Zweig des Verbindungsstücks daran angepaßt ist, mit der fluiddichten Kammer abnehmbar verbunden zu werden, gekennzeichnet dadurch, daß der zweite Zweig des Verbindungsstücks daran angepaßt ist, eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit dem Aderstab oder den Aderstäben zu bewerkstelligen, die fortlaufend durch den zweiten Zweig in das Pulverauslaßrohr zugeführt werden, und daß die Vorrichtung ferner mindestens ein Distanzstück an oder nahe dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs umfaßt, wobei das Distanzstück daran angepaßt ist, den oder jeden Aderstab fest bezüglich des Metallrohrs anzuordnen, und das einen oder mehr als einen Durchgang, durch den mineralisolierendes Pulver aus dem Pulverauslaßrohr in das Metallrohr laufen kann, besitzt oder mindestens teilweise abgrenzt; mindestens eine Gasauslaßöffnung, die nahe dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs angeordnet ist, und die einen dazugehörigen Filter besitzt, um zu verhindern oder mindestens wesentlich einzuschränken, daß mineralisolierendes Pulver mit dem Gas durch die Auslaßöffnung ausgestoßen wird; und, stromabwärts der Gasauslaßöffnung oder Gasauslaßöffnungen, Filtriereinrichtungen, um zu verhindern oder mindestens wesentlich einzuschränken, daß mineralisolierendes Pulver aus dem Metallrohr zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und das Metallrohr fliegt.
Die Erfindung wird ferner durch eine Beschreibung anhand von Beispielen des bevorzugten Verfahrens der kontinuierlichen Herstellung eines mineralisolierten elektrischen Kabels veranschaulicht, bei dem das Metallmantelrohr fortlaufend durch Falten in Querrichtung eines vorrückenden dehnbaren Metallstreifens in Rohrform und Zusammenschweißen der Kanten des vorrückenden Streifens gebildet wird, mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht; es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Vorrichtung zur Verwendung in dem bevorzugten Verfahren;
Figur 2 eine schematische, diagonale Querschnittsansicht des Pulverauslaßrohrs der bevorzugten Vorrichtung entlang der Linie II-II in Figur 1, in vergrößertem Maßstab gezeichnet;
Figur 3 eine Teilseitenansicht des bevorzugten verzweigten Verbindungsstücks an dem stromaufwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs der in Figur 1 gezeigten bevorzugten Vorrichtung;
Figur 4 eine Seitenansicht des zweiten Zweigs des in Figur 3 gezeigten verzweigten Verbindungsstücks;
Figur 5 eine diagonale Querschnittsansicht des zweiten Zweigs des verzweigten Verbindungsstücks entlang der Linie V-V in Figur 3;
Figur 6 eine schematische Teilseitenansicht eines bevorzugten Verbindungsstücks, um das stromabwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs der in Figur 1 gezeigten bevorzugten Vorrichtung abnehmbar zu verbinden; und
die Figuren 7 und 8 jeweils eine schematische Teilseitenansicht und eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils A eines zweiten bevorzugten Verbindungsstücks, um das stromabwärts getegene Ende des Pulverauslaßrohrs der in Figur 1 gezeigten bevorzugten Vorrichtung abnehmbar zu verbinden.
Gemäß den Figuren 1 und 2 umfaßt die bevorzugte Vorrichtung zur Verwendung in dem bevorzugten Verfahren zur Herstellung eines mineralisolierten elektrischen Kabels ein Pulverauslaßrohr 1, das über einen Großteil seiner Länge im wesentlichen waagrecht angeordnet ist, und das über einen kleineren Teil 2 seiner Länge an seinem stromaufwärts gelegenen Ende in eine nach oben gerichtete Richtung leicht gekrümmt ist. Der kleinere Endteil 2 des Auslaßrohrs 1 bildet einen Zweig eines verzweigten Rohrverbindungsstücks 3, wobei der zweite Zweig 4 von ihm axial mit dem Großteil der Länge des Auslaßrohrs 1 ausgerichtet ist. Oberhalb angeordnet und stromaufwärts von dem kleineren Endteil 2 des Auslaßrohrs 1 gelegen ist eine fluiddichte Hauptkammer 7 für mineralisolierendes Pulver, wobei die Kammer mit dem kleineren Endteil des Auslaßrohrs durch ein leicht gekrümmtes Rohr 6 abnehmbar verbunden ist. Eine fluiddichte Zusatzpulverkammer 11 zur automatischen Nachfüllung der Hauptkammer 7 ist oberhalb der Hauptkammer angeordnet und über ein automatisch betriebsbereites Ventil 12 mit ihr verbunden. Die Hauptpulverkammer 7 und die Zusatzpulverkammer 11 sind miteinander ebenfalls durch ein Rohr 9 verbunden, in das ein automatisch betriebsbereites Ventil 10 eingepaßt ist. Die Zusatzpulverkammer 11 besitzt an ihrem oberen Ende ein zur Umgebung geöffnetes Auslaßrohr 16, in dem sich ein automatisch betriebsbereites Ventil 13 befindet. Ein Trichter 15, der oberhalb der Zusatzpulverkammer 11 befestigt ist und mit mineralisolierendem Pulver von einer Füllquelle (nicht gezeigt) gefüllt wird, ist über ein automatisch betriebsbereites Ventil 14 mit der Zusatzpulverkammer verbunden. Die Hauptpulverkammer 7 enthält einen Füllstandssensor 18, um einen bestimmten minimalen Pulverfüllstand in der Kammer nachzuweisen, und die Zusatzpulverkammer 11 besitzt einen Füllstandsdetektor 19, um einen bestimmten maximalen Pulverfüllstand in der Zusatzkammer nachzuweisen. Saubere, trockene Luft von einer Quelle (nicht gezeigt) wird durch ein Rohr 20 fortlaufend über einen Druckregler 21, einen Druckspeicher 22 und ein Ventil 23 in die Hauptpulverkammer 7 eingespritzt, wobei der Druck der sauberen, trockenen Luft durch ein Meßinstrument 24 aufgezeichnet wird. In der Hauptpulverkammer 7 erstreckt sich das Rohr 20 um die Kammer herum und besitzt in seiner Wand eine Vielzahl von gegenseitig beabstandeten Öffnungen, durch die trockene, saubere Luft unter dem geforderten bestimmten Druck in die Kammer in mehrere Richtungen ausgestoßen wird. Eine drehbar angetriebene Schraube (nicht gezeigt) kann so in der Hauptpulverkammer 7 angeordnet sein, daß, wenn die Schraube um ihre Achse drehbar angetrieben wird, mineralisolierendes Pulver dazu gebracht wird in Richtung des Kammerauslasses und das Rohr 6 hinunter zu fliegen.
Zwischen den Enden des Pulverauslaßrohrs 1 ist eine Schweißstelle 25, an der die Kanten eines vorrückenden dehnbaren Metallstreifens T, der sich in Richtung seiner Länge bewegt und in Rohrform um das Pulverauslaßrohr herum in Querrichtung gefaltet wird, so daß er das Auslaßrohr umgibt und radial von ihm beabstandet ist, kontinuierlich zusammengeschweißt werden, um ein Metallmantelrohr zu bilden, in das mineralisolierendes Pulver eingefüllt und teilweise um vorrückende Aderstäbe C herum bei einer geforderten Fülldichte zusammengepreßt werden soll.
Abnehmbar verbunden mit dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs 1 ist ein separat ausgebildetes Verbindungsstück 26, das gefilterte Auslaßöffnungen 27 enthält oder darstellt, durch die Gas aus dem Auslaßrohr ausgestoßen wird, mindestens ein Distanzstück, um die Aderstäbe C fest bezüglich des vorrückenden Metallrohrs T anzuordnen, ein Durchgang oder Durchgänge 29 für den Pulverfluß aus dem Auslaßrohr in das Metallrohr und eine Filtriereinrichtung 28, die zwischen dem Verbindungsstück und dem Metallrohr stromabwärts bezüglich den gefilterten Auslaßöffnungen angeordnet ist.
Das Pulverauslaßrohr 1 besitzt sich von direkt stromaufwärts des Verbindungsstücks 26 zu einer Stelle stromabwärts bezüglich des verzweigten Verbindungsstücks 3 erstreckend, vier in Umfangsrichtung beabstandete, sich radial nach außen erstreckende, in Längsrichtung fortlaufende Rippen 53, die gegen das vorrückende Metallrohr T drücken und es von dem Auslaßrohr beabstanden, und die unabhängige, sich in Längsrichtung erstreckende Durchgänge 54, 55, 56 und 57 definieren. Die stromabwärts gelegenen Enden der Durchgänge 56 und 57 sind durch Ablenkvorrichtungen 58 verschlossen. Die stromaufwärts gelegenen Enden der Durchgänge 54 und 55 können über einen Schlauchfilter (nicht gezeigt) zur Umgebung geöffnet sein oder können mit einer Rückgewinnungs- oder Recyclinganlage verbunden sein. Stromaufwärts ihrer geschlossenen stromabwärts gelegenen Enden können die Durchgänge 56 und 57 in Verbindung stehen.
Stromabwärts des separat ausgebildeten Verbindungsstücks 26 und stromaufwärts der Walzen oder eines Preßrings oder von Preßringen (nicht gezeigt), um die Querschnittsgröße des pulvergefüllten Rohrs T zu reduzieren, kann die Vorrichtung mindestens ein Gerät (nicht gezeigt) zum Rütteln des pulvergefüllten Rohrs enthalten, um die Teilverdichtung des Pulvers in dem Rohr und um die Aderstäbe herum zu unterstützen.
Wie gemäß den Figuren 3 bis 5 klarer gesehen werden wird, ist der zweite Zweig 4 des verzweigten Verbindungsstücks 3 aus einem röhrenförmigen Körper 31 aufgebaut, der an das kleinere Endteil 2 des Pulverauslaßrohrs angeschweißt ist und sich in es hinein öffnet, und an dem freien Ende des röhrenförmigen Körpers ist eine Muffe 32 befestigt, die über einen Teil ihrer Länge mit einem Außengewinde versehen ist. An dem freien Ende der Muffe 32 ist eine Dichtungseinheit 33 befestigt, die einen verlängerten Stöpsel 34 aus halbstarrem mikroporösem Polymermaterial oder aus Sintermetall umfaßt, wobei der Stöpsel eine fluiddichte Passung in der Bohrung der Muffe in solch einer Weise bewirkt, daß der Stöpsel an der Drehbewegung bezüglich der Muffe gehindert wird, und für jeden vorrückenden Aderstab C eine durchgehende Bohrung von solchem Durchmesser besitzt, daß der Stöpsel eine fluiddichte Abdichtung mit dem durch sie hindurch vorrückenden Aderstab bewerkstelligen wird. Eine Unterlegscheibe 35 aus zusammendrückbarem, fluidundurchlässigem Material wird gegen die stromaufwärts gelegene Endfläche des verlängerten Stöpsels 34 durch eine rohrförmige Ausstülpung 37 in einer Stopfbuchsenmutter 36 gedrängt, die in Schraubeneingriff mit dem stromaufwärts gelegenen Ende der Muffe 32 steht, und die in einer Stellung durch eine Verriegelungsmutter 38 verriegelt werden kann. Der verlängerte Stöpsel 34 berührt die Endfläche des röhrenförmiger Körpers 31, so daß der Stöpsel und/oder die Unterlegscheibe 35 durch Anziehen der Stopfbuchsenmutter 36 axial zusammengedrückt wird.
Die Muffe 32 besitzt in ihrer Ringwand eine Einlaßöffnung 39, durch die saubere, trockene Luft unter einem bestimmten Druck in den zweiten Zweig 4 des verzweigten Verbindungsstücks 3 eingespritzt werden und entlang des zweiten Zweigs in das stromaufwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs 1 fließen kann, wobei das Risiko der Pulveranhäufung an dem Verzweigungspunkt des Verbindungsstücks wesentlich verringert wird. Zu diesem Zweck ist das halbstarre mikroporöse Polymermaterial oder Sintermetall des verlängerten Stöpsels 34 ausreichend fluiddurchlässig, was den Flug der sauberen, trockenen Luft unter dem bestimmten Druck aus der Einlaßöffnung 39 durch das poröse Material des Stöpsels hindurch und in die Bohrung des röhrenförmigen Körpers 31 hinein erlaubt, und dient als Filter, um Leckverluste des mineralisolierenden Pulvers durch das stromaufwärts gelegene Ende des zweiten Zweigs 4 zu verhindern.
Gemäß Figur 6 umfaßt das erste bevorzugte Verbindungsstück 26 (Figur 1) zur abnehmbaren Verbindung mit dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs 1 eine Muffe 41 mit einer Vielzahl zwischen ihren Enden liegender, in Umfangsrichtung beabstandeter Löcher 42, wobei jedes eine verlängerte Form besitzt und sich im wesentlichen parallel zu der Achse der Muffe erstreckt. Zwischen ihren Enden ist die Muffe 41 von einer Muffe 43 aus nichtrostender Stahlgaze umgeben, die über den Löchern 42 liegt und für jedes Loch einen Filter darstellt. Die Gazemuffe 43 ist selbst von einer äußeren Muffe 44 umgeben, die die gleiche Anzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Löcher 45 besitzt, und die bezüglich der Muffe 41 einstellbar befestigt werden kann, wobei die Löcher 45 jeweils von solcher Form und Größe bezüglich Form und Größe der Löcher 42 in der Muffe 41 sind, daß bei geeigneter Einstellung der äußeren Muffe 44 bezüglich der Muffe 41 die Querschnittsfläche jeder gefilterten Auslaßöffnung 27 (Figur 1), die durch die ausgerichteten Löcher 42 und 45 gebildet wird, leicht eingestellt werden kann, wie es erforderlich sein kann. um mineralisolierende Pulver unterschiedlicher körniger Zusammensetzungen aufzunehmen. Die Muffe 41 besitzt einen Innendurchmesser, der im wesentlichen gleich dem des Pulverauslaßrohrs 1 ist, und ist abnehmbar an dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs durch mehrere in Umfangsrichtung beabstandete elastische Klammern 46 befestigt, wobei jede von ihnen drehbar an der Außenfläche der Muffe 41 befestigt ist und über einen Absatz 47 auf der Außenfläche des Pulverauslaßrohrs eine Schnapp-Passung bewerkstelligt. Die Filtriereinrichtung 28 des Verbindungsstücks, die zwischen dem Verbindungsstück und dem Metallrohr T stromabwärts der gefilterten Auslaßöffnungen angeordnet ist, umfaßt fünf Bürsten 48, von denen jede kreisförmig ist und eine Vielzahl von Borsten aus nichtrostendem Stahl besitzt, die sich radial nach außen erstrecken, und, direkt stromabwärts von den kreisförmigen Bürsten, eine Bürste 49, die röhrenförmig ist und eine Vielzahl von Borsten aus nichtrostendem Stahl besitzt und die so angeordnet ist, daß die Borsten sich der Länge nach zwischen dem Verbindungsstück und dem Metallrohr T erstrecken, wobei die freien Enden der Borsten über das stromabwärts gelegene Ende des Verbindungsstücks herausragen. Die fünf kreisförmigen Bürsten 48 sind zwischen einem Absatz 50 auf der Muffe 41 und der röhrenförmigen Bürste 49 festgeklemmt, die an der Muffe durch zwei sich diametral erstreckende Silberstahlstifte 51 befestigt ist, die einander unter einem Winkel kreuzen und Distanzstücke bilden, um die Aderstäbe C fest bezüglich des Metallrohrs T anzuordnen, und teilweise Durchgänge 29 (Figur 1) für das Fliegen des mineralisolierenden Pulvers aus dem Pulverauslaßrohr 1 und dem Verbindungsstück in das Metallrohr hinein begrenzen.
Gemäß den Figuren 7 und 8 umfaßt das zweite bevorzugte Verbindungsstück 26 (Figur 1) zur abnehmbaren Verbindung mit dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs 1 einen röhrenförmigen Körper 61, der an seinem stromaufwärts gelegenen Ende über das stromabwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs paßt und an dem Pulverauslaßrohr durch mehrere in Umfangsrichtung beabstandete elastische Klammern 62 abnehmbar befestigt ist, die drehbar an der Außenfläche des Körpers befestigt sind und über einen Absatz 63 auf der Außenfläche des Auslaßrohrs Schnapp-Passungen bewerkstelligen. Zwischen seinen Enden besitzt der röhrenförmige Körper 61 in seiner Außenfläche eine in Umfangsrichtung fortgesetzte Einkerbung 64, in der ein Ring 65 aus mit bronzegefülltem Polytetrafluoroethylen untergebracht ist, der die Filtriereinrichtung 28 (Figur 1) zwischen dem Verbindungsstück und dem vorrückenden Metallrohr T bildet. Über einen Teil seiner Länge, näher an seinem stromabwärts gelegenen Ende, nimmt der Innendurchmesser des röhrenförmigen Körpers 61 in Richtung des stromabwärts gelegenen Körperendes leicht zu. Zwischen seinen Enden besitzt der röhrenförmige Körper 61 einen diagonalen Querschnitt, der zwei diametral beabstandete Durchgangswege 66 für die vorrückenden Aderstäbe C, und, zwischen und an jeder Seite dieser Durchgangswege, einen Durchgang 67 für den Durchfluß mineralisolierenden Pulvers aus dem Pulverauslaßrohr 1 und dem Verbindungsstück in das vorrückende Metallrohr T hinein definiert. Außer daß das Distanzstück, das dazu dient, die Aderstäbe C fest bezüglich des Metallrohrs T anzuordnen, gebildet wird, stellt der röhrenförmige Körper 61 auch gefilterte Auslaßöffnungen 27 (Figur 1) zum Ausstoßen von Gas aus dem Pulverauslaßrohr 1 daß, und zu diesem Zweck besteht der röhrenförmige Körper aus einem halbstarren, mikroporösen Polymermaterial oder aus einem Sintermetall, das genügend fluiddurchlässig ist, um durch ihn hindurch das Ausstoßen sauberer, trockener Luft zu ermöglichen, und der als Filter dient, um das Ausstoßen von mineralisolierendem Pulver mit der Luft zu verhindern.
Wenn die in den Figuren 1 bis 6 veranschaulichte Vorrichtung bei der Herstellung eines mineralisolierten elektrischen Kabels verwendet wird, bei dem das Metallmantelrohr kontinuierlich durch Falten in Querrichtung eines vorrückenden dehnbaren Metallstreifens in Rohrform und Zusammenschweißen der Kanten des vorrückenden Streifens gebildet wird, wird die in Figur 6 gezeigte äußere Muffe 44 des Verbindungsstücks 26 drehbar eingestellt und bezüglich der Muffe 41 befestigt, um in dem Verbindungsstück gefilterte Auslaßöffnungen 27 (Figur 1) der benötigten Querschnittsfläche bezüglich des Verhältnisses von Luft zu Pulver des mineralisolierenden Pulvers, das in das Metallrohr T eingeführt werden soll, zu schaffen. Aderstäbe C werden fortlaufend durch den zweiten Zweig 4 des verzweigten Verbindungsstücks 3 in das Pulverauslaßrohr 1 eingeführt, und das Metallrohr T wird kontinuierlich durch Falten in Querrichtung des vorrückenden dehnbaren Metallstreifens um das Pulverauslaßrohr herum und kontinuierliches Zusammenschweißen seiner Kanten gebildet, wenn sie sich an der Schweißstelle 25 vorbeibewegen. Mit geöffnetem Ventil 23 und geschlossenen Ventilen 10, 12, 13 und 14 wird saubere, trockene Luft unter einem bestimmten Druck über das Rohr 20 und den Druckspeicher 22 in die Hauptpulverkammer 7 eingespritzt, und mineralisolierendes Pulver wird fortlaufend unter dem Druck der sauberen, trockenen Luft über das Rohr 6 und das kleinere Endteil 2 des Pulverauslaßrohrs 1 in das Pulverauslaßrohr eingeführt. Saubere, trockene Luft wird ebenfalls unter einem bestimmten Druck durch die Einlaßöffnung 39 in das verzweigte Verbindungsstück 3 eingespritzt, um die Anhäufung von mineralisolierendem Pulver an dem Verzweigungspunkt des Verbindungsstücks zu verhindern.
Wenn der Füllstand des mineralisolierenden Pulvers in der Hauptpulverkammer 7 auf einen bestimmten Füllstand sinkt wird dieser niedrige Pulverfüllstand durch den Füllstandssensor 18 nachgewiesen, der automatisch eine Befehlsfolge einleitet. Das Ventil 10 öffnet sich, um den Druck in der Hauptkammer 7 und der Zusatzkammer 11 auszugleichen, und nach einer kurzen Zeitverzögerung öffnet sich das Ventil 12, damit eine Pulvermenge von der Zusatzkammer in die Hauptkammer fallen kann. Nach einer geeigneten Zeitverzögerung schließt das Ventil 12, schließt das Ventil 10 und dann öffnet sich das Ventil 13, um den Druck in der Zusatzkammer 11 wegzunehmen. Nach einer weiteren kurzen Zeitverzögerung öffnet sich das Ventil 14, damit Pulver aus dem Trichter 15 in die Zusatzkammer 11 fallen kann. Wenn der Pulverfüllstand in der Zusatzkammer 11 auf einen bestimmten Füllstand angestiegen ist, wird dieser hohe Füllstand durch den Füllstandssensor 19 nachgewiesen, der automatisch veranlaßt, daß die Ventile 13 und 14 schliefen. Der Normalbetrieb der Vorrichtung geht dann weiter, bis der Pulverfüllstand in der Hauptkammer 7 wieder auf den bestimmten niedrigen Füllstand sinkt. worauf der oben erwähnte Zyklus wiederholt wird.
Für Sicherheitszwecke kann ein zusätzlicher Füllstandssensor in den Trichter 15 eingepaßt werden und eine manuelle Übersteuerung kann unter kontrollierten Umständen für Wartung und Prüfung geschaffen werden. Eine Notstoppvorrichtung kann ebenfalls vorgesehen sein, die das System in sicherer und kontrollierter Weise berunterfahren wird, falls dies nötig sein sollte.
Mineralisolierendes Pulver wird unter dem Druck der trockenen, sauberen Luft von dem Pulverauslaßrohr 1 durch die Bohrung des Verbindungsstücks 26 in das vorrückende Metallrohr T eingespritzt, so daß mineralisolierendes Pulver den Raum um die Aderstäbe C herum ausfüllt und unter dem Druck der trockenen, sauberen Luft teilweise zusammengepreßt wird. Trockene, saubere Luft wird durch die gefilterten Auslaßöffnungen 27 (Figur 1) ausgestoßen, die durch die ausgerichteten Löcher 42 und 45 der Muffen 41 und 44 und die dazwischenliegende Gazemuffe 43 (Figur 6) gebildet werden, fließt zurück zwischen das Pulverauslaßrohr 1 und das vorrückende Metallrohr T und wird durch Ablenkvorrichtungen 58 abgelenkt, um entlang der Durchgänge 54 und 55 zu fließen, und um Wärme zu übertragen, die durch das vorrückende Metallrohr ausgestrahlt wird. Die durch die Bürsten 48 und 49 stromabwärts von den gefilterten Auslaßöffnungen 27 gebildete Filtriereinrichtung 28 hindert mineralisolierendes Pulver daran, aus dem Metallrohr T zurück zwischen das Metallrohr und das Verbindungsstück zu fliegen. Von den Durchgängen 54 und 55 kann die trockene, saubere Luft über einen Schlauchfilter (nicht gezeigt) in die [jmgebung ausgestoßen werden, um irgendein verstreutes Pulver, das mit dem Gas ausgestoßen wird, abzufangen oder sie kann einer Rückgewinnungs- oder Recyclinganlage zugeführt werden.
Die Durchgänge 56 und 57 können einen Teil eines geschlossenen Zirkulationssystems bilden, durch das ein Kühlfluid, wie etwa Argon, zum Durchfluß veranlaßt werden kann, um unerwünschtes Erhitzen des Pulverauslaßrohrs l während des Schweißvorgangs zu verhindern.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines mineralisolierten elektrischen Kabels, wobei mineralisolierendes Pulver und ein Leiterstab oder Leiterstäbe (C) in ein Metallrohr (T), aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, gleichzeitig kontinuierlich eingeführt werden und das mineralisolierende Pulver unter dem Druck eines Gases in das Metallrohr über ein Pulverauslaßrohr (1) eingespritzt wird, das sich in das Metallrohr erstreckt und durch das der oder jeder Leiterstab fortlaufend eingeführt wird, so daß mineralisolierendes Pulver den Raum um den Leiterstab oder die Leiterstäbe in dem Metallrohr ausfüllt und unter dem Gasdruck teilweise zusammengepreßt wird; und bei dem das gefüllte Rohr durch eine Einrichtung geführt wird, die die Querschnittsgröße des gefüllten Rohrs reduziert, dadurch gekennzeichnet, daß Gas aus dem Pulverauslaßrohr (1) nahe seinem stromabwärts gelegenen Ende so ausgestoßen wird, daß das ausgestoßene Gas aus dem Pulverauslaßrohr zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und das Metallrohr (T) fließt, und daß mineralisolierendes Pulver daran gehindert oder mindestens wesentlich darin eingeschränkt wird, mit dem Gas aus dem Pulverauslaßrohr ausgestoßen zu werden und aus dem Metallrohr zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und das Metallrohr zu fließen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßen von Gas aus dem Pulverauslaßrohr (1) nahe seinem stromabwärts gelegenen Ende durch mindestens eine Auslaßöffnung (27) mit einem dazugehörigen Filter bewirkt wird, der verhindert oder mindestens wesentlich einschränkt, daß mineralisolierendes Pulver mit dem Gas ausgestoßen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mineralisolierendes Pulver durch eine Filtriereinrichtung (28), die zwischen dem Pulverauslaßrohr und dem Metallrohr stromabwärts von der gefilterten Auslaßöffnung oder den Auslaßöffnungen (27) angeordnet ist, daran gehindert oder wesentlich darin eingeschränkt wird, aus dem Metallrohr (T) zurück zwischen das Pulverauslaßrohr (1) und das Metallrohr zu fließen.

4. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während dem gleichzeitigen kontinuierlichen Einleiten des mineralisolierenden Pulvers und des Leiterstabs oder der Leiterstäbe (C) in das Metallrohr (T) das Metallrohr kontinuierlich um das Pulverauslaßrohr (1) herum gebildet und radial von ihm beabstandet wird, indem ein dehnbarer Streifen, der bezüglich des Pulverauslaßrohrs in seiner Längsrichtung vorrückt, in Rohrform in Querrichtung gefaltet wird und kontinuierlich die Kanten des vorrückenden Streifens zusammengeschweißt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das stromabwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs (1) stromabwärts von der Stelle (25) liegt, an der die Kanten des in Querrichtung gefalteten Metallstreifens zusammengeschweißt werden und das Gas, das aus dem Pulverauslaßrohr ausgestoßen wird und zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und den umgebenden, gefalteten Metallstreifen fließt, dazu dient, Wärme, die an der Schweißstelle bei dem Schweißvorgang ausgestrahlt wird, zu übertragen.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas trockene, saubere Luft ist.

7. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (T) und das Pulverauslaßrohr (1) über mindestens größere Abschnitte ihrer Längen im wesentlichen waagrecht angeordnet sind und mineralisolierendes Pulver unter dem Druck des Gases von einer fluiddichten Kammer (7), die oberhalb und stromaufwärts von dem Pulverauslaßrohr befestigt ist, und in die das Gas unter einem bestimmten Druck eingeleitet wird, in das stromaufwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs eingespritzt wird.

8. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, wobei an dem stromaufwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs (1) das Auslaßrohr einen Zweig (2) eines verzweigten Rohrverbindungsstücks (3) bildet oder mit ihm abnehmbar verbunden ist, wobei der oder jeder Leiterstab (C) durch den zweiten Zweig (4) des verzweigten Verbindungsstücks in das Pulverauslaßrohr durch eine Dichtungseinheit (33) in dem zweiten Zweig eingeführt wird, die eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit dem vorrückenden Stab oder den Stäben bewerkstelligt, und das Gas unter einem bestimmten Druck in den zweiten Zweig des verzweigten Verbindungsstücks durch mindestens eine Einlaßöffnung (39) in seinem Mantel eingespritzt wird und entlang des zweiten Zweigs in das stromaufwärts gelegene Ende des Pulverauslaßrohrs fließt.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverauslaßrohr (1) an oder nahe seinem stromabwärts gelegenen Ende mindestens ein Distanzstück (51; 66) besitzt, das dazu dient, den oder jeden Leiterstab (C) fest bezüglich des Metallrohrs (T) anzuordnen, und das einen oder mehr als einen Durchgang (29; 67) besitzt oder mindestens teilweise abgrenzt, durch den mineralisolierendes Pulver aus dem Pulverauslaßrohr in das Metallrohr (T) fliegt.

10. Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines mineralisolierten elektrischen Kabels, wobei die Vorrichtung eine fluiddichte Kammer (7), die mineralisolierendes Pulver enthält und in die Gas unter einem bestimmten Druck eingeleitet werden kann, und, verbunden mit der fluiddichten Kammer, ein Pulverauslaßrohr (1) aufweist, in das ein Leiterstab oder Leiterstäbe (C) fortlaufend eingeführt werden können, und das daran angepaßt ist, sich in ein Metallrohr (T), aus dem der Kabelmantel gebildet werden soll, zu erstrecken, und das an seinem stromaufwärts gelegenen Ende einen Zweig eines verzweigten Rohrverbindungsstücks bildet oder mit ihm abnehmbar verbunden ist, wobei dieser Zweig des Verbindungsstücks so ausgebildet ist, daß er mit der fluiddichten Kammer (7) abnehmbar verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zweig des Verbindungsstücks so ausgebildet ist, eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit dem Leiterstab oder den Leiterstäben (C), die fortlaufend durch den zweiten Zweig in das Pulverauslaßrohr eingeführt werden sollen, zu bewerkstelligen, und daß die Vorrichtung ferner mindestens ein Distanzstück (51; 66) an oder nahe dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs umfaßt, wobei das Distanzstück daran angepaßt ist, den oder jeden Leiterstab fest bezüglich des Metallrohrs anzuordnen, und das einen oder mehr als einen Durchgang (29; 67) durch den mineralisolierendes Pulver aus dem Pulverauslaßrohr in das Metallrohr laufen kann, besitzt oder mindestens teilweise abgrenzt; mindestens eine Gasauslaßöffnung (27; 42, 45), die nahe dem stromabwärts gelegenen Ende des Pulverauslaßrohrs angeordnet ist, und die einen dazugehörigen Filter (43; 61) besitzt um zu verhindern oder mindestens wesentlich einzuschränken, daß mineralisolierendes Pulver mit dem Gas durch die Austaßöffnung ausgestoßen wird; und, stromabwärts von der Gasauslaßöffnung oder den Gasauslaßöffnungen, Filtriereinrichtungen (28; 48, 49; 65), um zu verhindern oder mindestens wesentlich einzuschränken, daß mineratisolierendes Pulver aus dem Metallrohr zurück zwischen das Pulverauslaßrohr und das Metallrohr fließt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Gasauslaßöffnung (27; 42, 45) und ihr zugehöriger Filter einen Teil eines Verbindungsstücks (26; 61) bildet, das separat bezüglich des stromabwärts gelegenen Endes des Pulverauslaßrohrs ausgebildet und an ihm abnehmbar befestigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das separat ausgebildete Verbindungsstück (26; 61) das Distanzstück oder die Distanzstücke (51; 66) enthält oder bildet, die dazu dienen, den oder jeden Leiterstab (C) bezüglich des Metallrohrs (T) anzuordnen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das separat ausgebildete Verbindungsstück (26) eine Muffe (41) mit einer Anzahl zwischen ihren Enden liegender, in Umfangsrichtung beabstandeter Löcher (42) und jedem Loch zugeordnet, eine Gaze (43) aus nichtrostendem Staht oder einem anderen Metall oder einer Metallegierung, die einen Filter bildet, und, die innere Muffe umgebend, eine äußere Muffe (44) umfaßt, die separat bezüglich der inneren Muffe ausgebildet ist und eine gleiche Anzahl an in Umfangsrichtung beabstandeter Löcher (45) besitzt und die einstellbar bezüglich der inneren Muffe befestigt werden kann, wobei die Löcher in der äußeren Muffe jeweils von solcher Form und Größe bezüglich Form und Größe der Löcher in der inneren Muffe sind, daß bei geeigneter Einstellung der äußeren Muffe bezüglich der inneren Muffe die Querschnittsfläche jeder gefilterten Gasauslaßöffnung. die durch die übereinanderliegenden Löcher in den Muffen gebildet wird, leicht eingestellt werden kann.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtriereinrichtung (28) des Verbindungsstücks (26) stromabwärts von der Auslaßöffnung oder Auslaßöffnungen (27) eine Bürste (49) umfaßt die röhrenförmig ist, und die eine Vielzahl von Borsten aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen Metall oder einer Metallegierung besitzt, und die so an dem stromabwärts gelegenen Ende der inneren Muffe (41) abnehmbar befestigt ist, daß sich die Borsten der Länge nach zwischen dem Verbindungsstück und dem Metallrohr (T) erstrecken, wobei die freien Enden der Borsten über das stromabwärts gelegene Ende des Verbindungsstücks hinausragen, und, abnehmbar an der inneren Muffe direkt stromaufwärts von der röhrenförmigen Bürste befestigt, mindestens eine Bürste (48), die kreisförmig ist und eine Vielzahl von Borsten aus nichtrostendem Stahl oder einer anderen Metallegierung besitzt, die sich radial nach außen erstrecken.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Distanzstück (51) zur Anordnung des oder jedes Leiterstabs (C) bezüglich des Metallrohrs (T) einen im wesentlichen starren Stift aufweist, der sich diametral innerhalb der inneren Muffe (41) des Verbindungsstücks (28) stromabwärts der Löcher (42) in der inneren Muffe erstreckt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das separat ausgebildete Verbindungsstuck (61) das Distanzstück bildet, um den oder jeden Leiterstab (C) fest bezüglich des Metallrohrs (T) anzuordnen, ind die den Durchgang oder die Durchgänge (67) besitzt oder mindestens teilweise abgrenzt, durch die mineralisolierendes Pulver aus dem Pulverauslaßrohr (1) in das Metallrohr (T) fließen kann, wobei das Distanzstück eine sich in Umfangsrichtung tortsetzende Wand besitzt die über mindestens einen Teil ihrer Länge näher an ihrem stromaufwärts gelegenen Ende aus einem ausreichend fluiddurchlässigen Material besteht, um das Ausstoßen von Gas durch sie hindurch zu ermöglichen, und die als ein Filter dient, um das Ausstoßen von mineralisolierendem Pulver mit dem Gas zu verhindern oder wesentlich einzuschränken.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das fluiddurchlässige Material des Verbindungsstücks (61) ein halbstarres mikroporöses Polymermaterial oder ein Sintermetall ist.

18. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 17, wobei an seinem stromaufwärts gelegenen Ende das Pulverauslaßrohr (1) einen Zweig (2) eines verzweigten Rohrverbindungsstücks (3) darstellt oder mit ihm abnehmbar verbunden ist, wobei dieser Zweig des Verbindungsstücks mit der fluiddichten Kammer (7) abnehmbar verbunden ist, und der zweite Zweig (4) des Verbindungsstücks daran angepaßt ist, eine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit einem Leiterstab oder den Leiterstäben zu bewerkstelligen, die fortlaufend durch den zweiten Zweig in das Pulverauslaßrohr (1) eingeführt werden sollen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zweig (4) des verzweigten Rohrverbindungsstücks (3) eine Dichtungseinheit (33) besitzt um ine im wesentlichen fluiddichte Abdichtung mit einem vorrückenden Leiterstab oder vorrückenden Leiterstäben (C) und mindestens eine Einlaßöffnung (39) in ihrem Mantel zu bewirken, durch die Gas unter einem bestimmten Druck in den zweiten Zweig eingespritzt werden kann.

20. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fluiddichte Kammer (7) über ein automatisch betriebsbereites Ventil (12) mit einer fluiddichten Zusatzkammer (11) verbunden ist, aus der eine bestimmte Menge mineralisolierendes Pulver unter dem Druck des Gases in die fluiddichte Kammer zugeführt werden kann, wenn die Pulvermenge in der Kammer auf einen bestimmten Füllstand sinkt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die fluiddichte Zusatzkammer (11) über ein automatisch betriebsbereites Ventit (14) mit einer Quelle (15) mineralisolierenden Pulvers verbunden ist, von der aus die Zusatzkammer automatisch mit mineral isolierendem Pulver wiederaufgefüllt werden kann.