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Verfahren und Einrichtungen an Kabelmantelpressen zum Umpressen elektrischer
Kabelseelen mit einem gas- und feuchtigkeitsdichten Mantel Beim Umpressen %@on elektrischen
Kabeln und kabelähnlichen Leitungen mit einem gas- und feuchtigkeitsdichten Mantel
mittels einer Kabelmantelpresse besteht in vielen Fällen die Gefahr, daß die Kabelisolierung,
die zumeist aus brennbaren Stoffen, wie z. B. aus geschichteten Papierbändern oder
aus "Textilstoffen in Form von Fäden, Garnen oder Bandgeweben besteht, unter der
Einwirkung der in der Presse vorhandenen hohen Preßtemperatur %#erbrennt oder verkohlt.
Besonders groß ist diese Gefahr, wenn schwer verpreßbares, hochschmelzendes Aluminium
o. dgl., das besonders hohe Preßtemperatur erfordert, zu Kabelmänteln verpreßt wird
und dabei wiederum vor allem während der Haltzeiten der Presse, während der Aufnehmer
mit flüssigem oder mit festem erhitztem Bolzeneinsatz neu beschickt wird. Die Verbrennungsgefahr
kann in manchen Fällen, besonders wenn es sich um stark wärmeempfindliche Kabelseelen
handelt, so groß sein., daß eine erfolgreiche Ummantelung mit den bisher bekannten
Schutzmaßnahmen fast unmöglich wird.
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Zur Verhütung der geschilderten Übelstände ist bereits vorgeschlagen
worden, die Kabelseele während des PreBvorganges zu kühlen, z. B. durch ein die
Kabelseele innerhalb der geheizten Zone umschließendes, doppelwandiges Kühlrohr,
in dem eine Kühlflüssigkeit umläuft. Nach einem anderen Vorschlag soll die Kabelseele
mit einer verbrennungsfesten Asbestschutzbewicklung versehen werden: Diese Schutzmaßnahmen
sind aber, wie die Erfahrung lehrt, entweder nicht genügend wirksam, oder sie sind,
wie die Asbestbewicklung, zu kostspielig, da sie das Kabel wesentlich verteuern.
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Mit .der Erfindung sollen die geschilderten Übelstände vermieden werden.
Das geschieht dadurch,
claß den Isolierstoffen der zu ummantelnden
Kabelseele inerhalb der geheizten Zone der Kabelpresse der eine Verbrennung ermöglichende
Sauerstoff' entzogen wird, indem die Luft aus der geheizten Zone der Presse, z.
B. durch Evakuierung, entfernt wird.
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Die Einrichtung dazu besteht bei den sog. Winkelpressenköpfen, durch
die das Kabel rechtwinklig zur Preßrichtung hindurchgeführt wird, darin, daß der
höhle Preßdorn und der den Dorn tragende hohle Dornhalter evakuiert werden, wodurch
der der Verbrennungsgefahr ausgesetzten Kabelseele innerhalb der geheizten Zone
der Kabelpresse die Verbrennungsluft entzogen wird.
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Bei einer sog. Geradeauspresse, bei der also die zu ummantelnde Kabelseele
durch den hohlen Preßstempel und durch den hohlen Aufnehmer hindurch der Matrize
in gerader Richtung zugeführt wird, kann das der einlaufenden Kabelseele als Führungs-und
Schutzrohr dienende, bis über die bewegten Bauteile der Presse hinausreichende Rohr
außerhalb> des Preßstempels in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, evakuiert
werden.
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Der Entzug der Verbrennungsluft braucht gegel>enenfalls nicht während
des ganzen Preßvorganges für ein langes Kabel aufrechterhalten zu werden; es mag
in manchen Fällen genügen, die Evakuierung der zu ummantelnden Kabelseele nur während
der periodisch wiederkehrenden Haltezeiten der Presse, während deren der Aufnehmer
mit flüssigem oder festem erhitztem Preßgut neu beschickt wird, durchzuführen.
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Der Entzug des Sauerstoffes bzw. der Luft geinäß der Erfindung kann
aber auch dadurch bewirkt werden, daß beim Umpressen z. B. einer mit Isoliermasse
getränkten Kabelseele der Kabelseelenzuführungskanal zum Pressenkopf innerhalb der
geheizten Zone der -Presse mit der gleichen Isoliermasse gefüllt, also die Kabelseele
mit Isoliermasse umspült wird. Bei ölgefüllten Kabeln tritt an Stelle ,der Isoliermasse
ein dem Kabel entsprechendes Isolieröl.
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Schließlich kann der Kabelseelenzuführungskanal der Kabelpresse innerhalb
der geheizten Zone der Presse mit einem neutralen (inerten) Gas, wie z. B. Stickstoff,
gefüllt werden, wodurch die Verbrennungsluft in gleicher Weise wie durch Isoliermasse
verdrängt wird.
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Durch die Erfindung wird eine Verbrennung der Kabelisolierung mit
Sicherheit vermieden. Aber auch ohne Sauerstoffzutritt, allein durch Hitzeeinwirkung
kann eine schädliche Veränderung der Isolierstoffe bewirkt werden, doch erfordert
das 1x-,i den in Kabelmantelpressen herrschenden Temperaturen längere Zeit, so daß
auch während der Stillstandzeiten'der Presse zur Neubeschickung des Aufnehmers eine
solche Wärmeschädigung nicht zu hefiirchten ist. Außerdem wird die Gefahr solcher
Wärmeschädigungen durch die Erfindung selbst verringert. So wird durch einen Entzug
der Luft aus der geheizten Zone durch Evakuierung die Wärmeiihertragung auf die
Kabelseele stark herabgesetzt. Falls der Ka:belzuführungskanal mit T-ränkmasse oder
Öl gefüllt wird, die die Kabelseele umspülen, wird durch diese Maßnahme gleichzeitig
eine Kühlung der Seele erreicht. Diese kühlende Wirkung kann noch dadurch gesteigert
werden, daß die Isoliermasse in Umlauf gesetzt und gekühlt wird, was außerhalb der
Presse über ein Umlaufrohrsystem in Verbindung mit einer Kühlanlage geschehen kann.
Das gleiche kann auch mit einem zur Füllung des Kabelzuführungskanals verwendeten
Schutzgas erfolgen. Auch dieses kann in Umlauf gesetzt und außerhalb der Presse
im Kreislauf gekühlt werden.
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Durch den Entzug der Luft durch Evakuieren oder Umspülen der Kabelseele
mit einer Gasatmosphäre wird aber unter der Einwirkung der in der Presse herrschenden
erhöhten Temperaturen die Kabelisolierung zumindest mehr oder weniger stark ausgetrocknet.
Insbesondere während längerer Hältezeiten der Presse, z. 13. während des
Nachfüllens neuen Preßgutes, kann diese Austrocknung so weit gehen, daß die Geschmeidigkeit
der Isolierstoffe und ihre Reißfestigkeit beträchtlich herabgesetzt werden, so daß
die Gefahr einer Beschädigung hei Biegungen des Kabels auftritt. :1us diesem Grunde
kann es sich unter Umständen empfehlen, der Kabelseele beim Wiederanfahren der Presse
nach Haltezeiten eine zugemessene Menge Frischluft von bestimmtem Feuchtigkeitsgehalt
zuzuführen, um der Isolierung ein `'iederaufsaugen einer zur Erhaltung der erforderlichen
Geschmeidigkeit nötigen Menge von Feuchtigkeit zu ermöglichen.
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In der Zeichnung sind in zwei Figuren Beispiele von Einrichtungen
an Kabelmantelpressen zur Ausübung der beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung
aufgezeichnet.
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Die Fig. i zeigt einen Längsschnitt im Aufriß durch einen Pressenkopf,
in den das Preßgut, z. B. Aluminium, von oben her, vom nur teilweise gezeichneten
Aufnehmer kommend, durch einen Zuleitungskanal eintritt und im rechten Winkel umgelenkt
wird, also einen sog. Winkelpressenkopf; die Fig.2 stellt einen Längsschnitt im
Aufriß durch einen Aufnehmerpr"-ssenkopf dar, bei dem die zu ummantelnde Kabelseele
durch den hohlen Preßstempel und weiter durch c1en hohlen, im nur teilweise gezeichneten
Aufnehinerpressenkopf befestigten Dornhalter hindurch den I'reßwerkzeugen zugeleitet
wird, also einen sog. Geradeauspressenkopf.
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In der Fig. i ist mit io der Stahlkörper des Winkelpressenkopfes uird
mit i i der über dem Pressenkopf angeordnete, nur teilweise dargestellt. Aufnehmer
bezeichnet. 12 ist der hohle Dornhalter und 13 der hohle Preßdorn. Ihm gegenüber
liegt die Matrize 14, die vom als Druckschraube ausgebildeten Matrizenhalter 15
getragen wird. Der Matrizenlialter ist in bekannter Weise mit Keilkopfschraubenbolzen
16 ausgerüstet, durch die die Matrize radial verstellt Nverden kann. Der Dornhalter
12 und damit der Preßdorn 13 wird durch eine Druckschraube 17 axial auf eine bestimmte
Wandstärke des Kabelmantels eingestellt.
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Gemäß der Erfindung wird der hohle Dornhalter
durch
einen Rohransatz, im gezeichneten Beispiel durch ein in den Dornhalter eingeschraubtes
Rohr 18, über die Druckschraube 17 hinaus verlängert, das an seinem Ende außerhalb
des Pressenkopfes mit einer Stopfbuchse i9 und einer die Kabelseele schonenden weichen
Packung 2o verschlossen ist. Die Stopfl>uchsenpackung 26, die die Kabelseele 21
umschließt, soll 'verhindern, daß beim Evakuieren des Kabelkanals atmosphärische
Luft von außen her eindringt bzw. daß die Schutzmittel (Isoliermasse oder Gase)
nach außen hin entweichen. Bei Ölkabeln oder anderen Kabeln mit Längskanälen innerhalb
der Kabelseele sind die Enden dieser Kanäle auf geeignete Weise Luft- bzw. masse-
oder öldicht zu verschließen. Die zu ummantelnde Kabelseele ist mit 21 und der bereits
mit einem Mantel umpreßte Kabelteil mit 22 bezeichnet.
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Das Rohr 18 bildet zusammen mit dem hohlen Dornhalter 12 und dem hohlen
PreSdorn 13 den Kabelseelenzuführungskana123, innerhalb dessen, etwa im Bereich
des Pressenkopfes, die die Kabelseele gefährdende Zone liegt, in der die Hitze von
dem beheizten Pressenkopf sowie auch die vom heißen 1'reßgut in den Pressenkopf
hineingetragene Hitze durch Strahlung und Wärmeleitung, zum Teil durch direkte Berührung
mit den Preßwerkzeugen, auf .das Kabel übertragen wird.
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Die am Hauptrohr 18 angesetzten beiden Rohrstutzen 24 und 25 dienen
dazu, die Evakuierung bzw. die Füllung des Kalelkanal,s 23 mit Isoliermasse oder
Schutzgas gemäß der Erfindung zu bewerkstelligen. An jedem der beiden Rohrstutzen
sind Dreiwegehähne 26 und 27 vorgesehen, über die bei entsprechender Stellung der
Hahnkegel etwaige aus dem Kabelkanal zu entfernende Luft, Schutzgase usw. ins Freie
befördert werden können.
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Um die Wirkung bei der Verdrängung der Verbrennungsluft aus dem Kabelkanal
23 bzw. der direkten Kühlung der Kabelseele zu erhöhen, ist im Ilauptrohr
18 ein weiteres Rohr 28 konzentrisch eingebaut, das vom Rohrstutzen 24 bis in die
Nähe des l'reßdornes 13 herangeführt ist, so daß die Verbrennungsschutzmittel, wie
Isoliermasse oder Gase, vom Rohrstutzen 25 ausgehend im Innern des Innenrohres 28
bis dicht an die Matrize 14 lieran,gefiihrtwerden. Der Rückfluß der umlaufenden
Schutz- und Kühlmittel erfolgt zwischen dem Innenrohr 28 und dem Außenrohr 18 und
geht über den Rohrstutzen 24 in den Kreislauf außerhalb der Presse über.
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In manchen Fällen, wenn z. B. hocherhitztes, etwa flüssig eingebrachtes
Aluminium verpreßt werden soll und womöglich eine wärmeempfindliche Kabelseele zu
ummanteln ist, kann es notwendig sein, die Evakuierung der Kabelseele bzw. des Kabelzuführungskanals
während der Umpressung der gesamten Kabellänge aufrechtzuerhalten. Dabei wird die
ganze Kabellänge, also ,auch der bereits ummantelte Kabelteil, luftleer gemacht;
anderenfalls besteht die Gefahr, daß vom ummantelten Kabelteil her @erbrennuiigsluft
in den evakuierten Kabelkanal zurückströmt. Das kann dadurch verhütet werden, daß
das Kabelende des ummantelten Kabel teils luftdicht verschlossen wird. Dieses Kabelende
kann aber auch beim Aufwickeln auf die Kabeltrommel ständig an eine Vakuumanlage,
z. B. über den Drehzapfen der Kabeltrommel, angeschlossen sein, um dauernd auch
von dieser Seite her luftleer gehalten zu werden.
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In anderen Fällen mag es genügen, die Evakuierung nur während der
Haltezeiten der Presse, während der Aufnehmer mit Preßgut neu gefüllt wird, aufrechtzuerhalten.
Dasselbe gilt sinngemäß auch hinsichtlich der Anwendung der anderen Verbrennungsschutzmittel,
wie Masse- bzw. Gasfüllung des Kabelkanals.
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In der Fig. 2 ist mit 4o der zeichnerisch nur teilweisedargestellteAufn.ehmerpressenkopf
bezeichnet,, in den der Dornhalter 41 mit seinem durch Überbrückungsstege verbundenen
äußeren Mantel 42 fest eingebaut ist. In das Dornhalterrohr 41 ist der hohle Preßdorn
43 eingesetzt. Ihm gegenüber, und zwar im nur angedeuteten Körper des Gegendruckholmes
der Presse, ist die Matrize 44 angeordnet, die vom nur teilweise dargestellten Matrizenhalter
45 getragen wird. Der Matrizenhalter 45 ist als Druckschraube im Gegenhalterholm
eingeschraubt und besitzt in üblicher Weise Einrichtungen, wie die Keilkopfschraubenbolzen
46 und eine innere kleinere Druckschraube 47, womit die Einstellung der Wandstärke
des Kabelmantels und die radiale Einregulierung der Matrize bewerkstelligt wird.
In den kreisringförmigen Beschickungsraum 48 des Aufnehmers greift der hohle kreisringförmigePreßstempel
49 ein, der vom angedeuteten Wasserdruckkolben 5o der Presse hin und her bewegt
wird. In den Dornhalter 41 ist ein zentrisch durch die Presse hindurchgeführtes
bis über die beweglichen Teile der Presse hinausgehendes, der durchlaufenden Kabelseele
als Führung und Schutz dienendes Verlängerungsrohr 51 eingeschraubt, das an seinem
äußeren Ende, wie im Falle des oben beschriebenen Winkelpressenkopfes, eine die
Kabelseele umschließende Stopfbuchse 52 und zwei Rohrstutzen 53 und 54 besitzt.
Um die Stopfbuchse leicht und schnell bei periodisch wiederkehrenden Haltepausen
der Presse bedienen zu können, ist ein am Rohr 51 befestigtes Hebelgestänge 55 vorgesehen,
das durch eine Feststelleinrichtung für den Stellhebel einen bestimmten Druck der
Stopfbuchsenpackung einzuregulieren gestattet.
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Die Kabelseele 56 wird innerhalb des Kabelführun.gsrohres 5 i durch
den hohlen Preßstempe149 und weiter durch den hohlen. Dornhalter 41 hin-` durch
dem Preßdorn 43 bzw. der Matrize 44 in gerader Richtung zugeführt. Da der Aufnehmerpressenkopf
4o von außen her elektrisch (56) geheizt ist und dem Aufnahmeraum 48 durch die in
Form von Hal'ozylindern heiß eingebrachten Einsatzbolzen dauernd Wärme zugeführt
wird, ist die Kabelisolierung einer starken Überhitzung und daher der Gefahr einer
Verbrennung oder Verkohlung ausgesetzt. Die Gefahrenzone reicht hier vom PreBstempel
49 bis etwa zur Matrize 44. Die Evakuierung des Kabelseelenzuführungskanals 57 bzw.
die Füllung dieses Kanals mit Isoliermasse oder
Gas erfolgt über
die Rohrstutzen 54 und 53. Eier in das Hauptrohr 51 konzentrisch eingebautes Innenrohr
58 zwingt die genannten Verbrennungsschutzmittel, bis dicht an die Preßwerkzeuge
heranzufließen. Im übrigen werden die erfindungsgemäßen Schutzmaßnahmen im vorliegenden
Fall sinngemäß, wie im Fall der Fig. i beschrieben, angewendet.
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Die Erfindung ist nicht an die dargestellten und beschriebenen Beispiele
gebunden; sie ist im Gegenteil auch bei anders aufgebauten Kabelmantelpressen anwendbar.
Die zu ihrer Durchführung nötigen Einzelheiten der Einrichtung können je nach Bedarf
abgewandelt werden.