DE949071C - Isolierte elektrische Leiter - Google Patents

Isolierte elektrische Leiter

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DE949071C
DE949071C DEB10247A DEB0010247A DE949071C DE 949071 C DE949071 C DE 949071C DE B10247 A DEB10247 A DE B10247A DE B0010247 A DEB0010247 A DE B0010247A DE 949071 C DE949071 C DE 949071C
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Expired
Application number
DEB10247A
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English (en)
Inventor
Hermann Richard Lorch
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Balfour Beatty PLC
Original Assignee
BICC PLC
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/16Rigid-tube cables

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  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Description

  • Isolierte elektrische Leiter Die Erfindung bezieht sich auf isolierte elektrische Leiter, welche aus einem oder mehreren in einer Masse aus zusammengepreßtem, als Isoliermittel dienendem Pulver eingebetteten Drähten bestehen. und das Ganze in ein Metallrohr eingeschlossen ist. Bei einem verbesserten derartigen Leiter gemäß der Erfindung ist der bzw. die Drähte, wenn mehr als ein Draht verwendet wird, von dem Rohr und voneinander durch gepulvertes Talkum isoliert, welches innerhalb eines Aluminiumrohrs durch Herunterziehen des Rohrs auf dem Inhalt dicht zusammengepreßt ist. Das Herunterziehen wird bis zu einem verhältnismäßig geringen Grad ausgeführt. Diese Vereinigung der Maßnahme gibt ein sehr vorteilhaftes Erzeugnis und ein bequemes Herstellungsverfahren. Gewisse wichtige elektrische Eigenschaften von pulverförmigem Isoliermaterial werden durch Zusammenpressen verbessert. Es wurde gefunden, daß pulverförmiges Talkum sich in einem stärkeren Ausmaß bei dem Herunterziehen des anschließenden Rohrs verdichtet als andere Pulver, wie z. B. Magnesiumoxyd. Wenn z. B. Magnesiumoxyd in dieser Weise zusammengepreßt wird, verdichtet es sich zuerst rasch, bis der Verdichtungsgrad etwa 6o % ist. Der Verdichtungsgrad ist das Verhältnis, zwischen dem Volumen der festen Teilchen in einem gegebenen Raum und dem Gesamtvolumen des Raumes. Darauf findet mit weiterer Verlängerung keine große Zunahme in der Verdichtung statt. Mit Talkum vergrößert sich der Verdichtungsgrad stetig mit verhältnismäßig langsamer Verlängerung aufwärts bis zu einem Wert von über 9o o/o. Demgemäß erreichen mit Talkum der Verdichtungsgrad und daher die elektrische Durchschlagfestigkeit einen hohen Wert für einen vergleichsweise kleinen Bearbeitungsgrad des einschließenden Metalls. Dies erlaubt die Herstellung eines isolierten Leiters guter elektrischer Qualität (den mit Magnesiumoxyd erhaltenen überlegen) ohne die Notwendigkeit, eine wesentliche Verlängerung der in dem Pulver eingeschlossenen Drähte hervorzurufen. Dies hat den weiteren Vorzug, daß keine Gefahr des Auftretens von Unregelmäßigkeiten im Oucrschnitt der Drähte entsteht oder diese Drähte durch Halsbildung bei dem Ziehverfahren reißen. Ein solches Ergebnis wird auch mit Talkum als Isoliermittel erhalten, wenn eine beträchtliche Verlängerung versucht wird. Das Verfahren hat auch den Vorteil, daß keine Schwierigkeit entsteht infolge der Notwendigkeit, zwei verschiedene Metalle als Draht und als Rohr zu glühen, da kein Glühen des Drahts notwendig wird. Demgemäß kann in üblicher Praxis Kupfer für die Drähte verwendet werden.
  • Verschiedene Muster von Talkum aus verschiedenen Quellen (z. B. aus Frankreich, Italien und Ägypten) sind geprüft worden, und es wurden nur geringe und unwichtige Unterschiede gefunden. Alle verdichten sich zufriedenstellend bei Druck und besitzen die guten elektrischen Eigenschaften, wie sie für ein Kabeldielektrikum notwendig sind. Im allgemeinen schwankt die Teilchengröße ganz ungefähr etwa von i bis 2o M mit einem Überwiegen der Teilchen von etwa 4. M im Durchmesser.
  • Bei dem Verfahren, den erforderlichen Zustand des Isoliermittels durch Herunterziehen der einhüllenden Rohre zu erhalten, ist die erste Stufe die Verdichtung des Pulvers und dann, wenn der geeignete Grad starker Verdichtung erreicht ist, beginnt Verlängerung des Drahtes. Es ist nicht notwendig, diese Verlängerung über 25 % hinauszutreiben, und im allgemeinen genügt eine ioO/oige Verlängerung, um das Erreichen des gewünschten Grads starker Verdichtung des Pulvers sicherzustellen, welches gute elektrische Eigenschaften gibt.
  • Der verbesserte Leiter wird durch Ausstoßen eines Aluminiumrohrs rund um den bzw. die Drähte und das Pulver hergestellt. Dies wird mittels einer Presse mit einem mittleren Dorn erhalten, durch welchen der Draht oder die Drähte und das Pulver der Stelle zugeführt werden, an welcher das Ausstoßen des Aluminiumrohrs stattfindet. Vorzugsweise wird eine solcheAusstoßungspresse verwendet, bei welcher das Austreten des Metalls zwischen den Ziehringen zwecks Bildung des Rohrs in gleicher Richtung wie die Bewegung des Kolbens im Zylinder der Presse stattfindet. Das Aluminium kann in die Presse in Form von heißen, den Dorn umgebenden Stangen gegeben -werden. Die getrennten Stangen sind einer einzigen Stange gleichwertig, welche in radialen Ebenen aufgespleißt und zusammengeschweißt ist, um ein nahtloses Rohr bei dem Ausstoßen zu liefern. Das Pulver kann rund um den bzw. die Drähte entweder trocken oder als durch Vermischen mit Wasser gebildete Paste zugesetzt werden. Wenn trocken angewendet, ist das Verfahren, es dem Innern des auszustoßenden Rohrs zuzuführen, ein solches, welches etwas Druck auf das Pulver ausübt, damit es im wesentlichen den vom Rohr eingeschlossenen Raum ausfüllt, wie dieses zwischen. den Ziehringen gebildet wird.
  • Das zusammendrückbare Pulver kann durch einen Schneckenförderer zugeführt werden, welcher innerhalb des Dorns oder in einer in den Dorn hineinführenden Kammer angeordnet ist. Diese Einrichtung ist besonders geeignet, wenn ein einzelner Draht vorhanden ist, welcher mitten in der Hülle liegt, da dieser Draht durch eine mittlere Bohrung in der Speiseschnecke hindurchgehen und so in die Mitte des Rohrs geführt werden kann. An Stelle einer Schnecke kann ein hin- und hergehender Kolben oder eine andere ähnliche Einrichtung verwendet werden. Sie kann eine oder mehrere Durchbohrungen für den Durchgang eines oder mehrerer Leiter besitzen, so daß der Kopf des Kolbens auch als Führung dienen kann, um die richtige Lage der Drähte innerhalb der Hülle zu erhalten. Auch andere Verfahren der Zuführung des trockenen Pulvers können angewendet werden.
  • Wenn das Pulver in Form einer Paste angewendet wird, kann es rund um den bzw. die Drähte in bekannter Weise ausgestoßen und dann in der Lage auf dem Draht (den Drähten) getrocknet werden, um im wesentlichen das gesamte Wasser zu entfernen, bevor es in die Hülle eintritt. Ein Bindemittel kann bei der Herstellung der Paste benutzt werden. Vorzugsweise werden kleine Mengen Bentonit verwendet. Andere plastische Tonarten können auch benutzt werden, aber im allgemeinen ist es erforderlich, sie in größeren Mengen wegen ihrer geringen Wirksamkeit zu benutzen. Andere Stoffe, insbesondere organische Flüssigkeiten und Kolloide; -welche in der keramischen Industrie gebraucht werden, sind hier zur Verwendung ungeeignet. Bei ihrer Verwendung in der Keramik werden sie während des langsamen langen Brennens bis zum Verglasungspunkt vollkommen weggebrannt. Sie würden indessen während des kurzen Trocknens bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, welche- vorzugsweise dem eingeschlossenen Draht bei dem Verfahren nach der Erfindung gegeben wird, nicht entfernt werden.
  • Das Verfahren des Aufbringens einer Paste auf den Draht kann gleichzeitig und gleichmäßig mit dem Zuführen des Drahtes und getrockneten Pulvers in die Presse vor sich gehen. Eine geeignete Trockeneinrichtung ist dabei zwischen der Ausstoßmaschine und dem Dorn der Presse angeordnet, so daß der eingeschlossene Draht kontinuierlich von der Ausstoßmaschine zu der Presse vorrückt.
  • Der umhüllte Leiter kann unmittelbar von der Ausstoßungspresse in einem verjüngenden Ziehring gehen oder statt dessen kann das Herunterziehen in einem völlig getrennten Arbeitsgang durchgeführt werden. Zwei Beispiele von zur Herstellung von isolierten Leitern gemäß der Erfindung verwendbaren Vorrichtungen sollen unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnungen beschrieben werden, welche darstellen in Fig. i einen Längsschnitt der ersten Vorrichtungsform und in Fig.2 einen Längsschnitt der zweiten Vorrichtungsform.
  • Nach Fig. i besitzt eine das Aluminium ausstoßende Presse einen hohlen Dorn, durch welchen ein oder mehrere den bzw. die Leiter bildende Drähte hindurchgehen und durch welchen auch das Talkum in Form eines trockenen Pulvers zugeführt wird. Die Presse hat einen hohlen Kolben i, der in einem Behälter 2 arbeitet. Die Aluminiumhülle 3 wird mittels des Kolbens i zwischen einem äußeren Ziehring 4. und dem zugespitzten Ende des hohlen Dorns 5 ausgestoßen. Der Dorn ist in geeigneter Weise in der Mitte in Behälter 2 abgestützt. Von dem oberen Ende des Dorns 5 wird ein Trichter 7 getragen, welchem das Talkumpulver 8 zugeführt wird. Das Pulver wird durch den Dorn in die ausgestoßene Hülle mittels eines Stopfers 9 gepreßt, welcher aus einem Metallrohr besteht, auf welchem eine Anzahl von Flanschen io befestigt sind. Dieser Stopfer wird automatisch durch einen geeigneten, nicht gezeigten Mechanismus hin- und herbewegt. Ein den Leiter bildender Draht i i geht durch den Stopfer 9 und Ziehring 4. in die ausgestoßene Hülle 3. Der Durchmesser der ausgestoßenen Hülle wird durch den verjüngenden Ziehring 12 verringert.
  • Fig.2 zeigt eine Form einer Vorrichtung, in welcher das Pulver auf den Draht bzw. die Drähte als Paste aufgebracht wird. Die Paste 21 wird auf den Leiter 22 in einer Ausstoßpresse vom Kolbentyp ausgestoßen. Der mit einer Schicht der Paste bedeckte Leiter geht von der Ausstoßmaschine 25 durch einen elektrisch geheizten rohrförmigen Ofen 2q., worin die Paste getrocknet wird.
  • Dieser Ofen besitzt eine solche Größe, daß der eingeschlossene Draht durch ihn ohne Berührung der Seiten. hindurchgehen kann. Die Trockentemperatur ist nicht wichtig und kann beispielsweise zwischen 300 und 40o° sein. Bei Verwendung höherer Temperaturen kann es notwendig sein, es so einzurichten, daß die Temperatur des Teiles des Ofens, in welchen der eingeschlossene Draht zuerst eintritt, niedriger als die Temperatur in dem übrigen Teil ist. Diese Vorsichtsmaßregel soll eine heftige Dampfbildung verhindern, welche den Überzug beschädigen könnte. Es ist vorteilhaft, einen Luftstrom durch den Ofen gehen zu lassen, um die Entfernung des aus dem Überzug verdampfenden Wassers zu begünstigen. Dieser Luftstrom bewegt sich vorzugsweise in gleicher Richtung wie der eingeschlossene Draht und kann verwendet werden, um das gewünschte Temperaturgefälle hervorzurufen. Die Temperatur des Ofens darf nicht den Punkt erreichen, bei welchem das Metall des Drahts unzulässig weich und zu Reißen geneigt ist. Die Ofenlänge muß eine solche sein, daß bei der linearen Geschwindigkeit, mit welcher das Ausstoßen des eingeschlossenenDrahts vor sich geht, der Draht in dem Öfen lange genug verbleibt, damit der Überzug im wesentlichen vollkommen getrocknet wird. Die Trocknungszeit kann diese Mindestzeit ohne Gefahr überschreiten.
  • Vom Trockenofen 24 geht der eingeschlossene Leiter durch eine Aluminiumausstoßmaschine ähnlich der, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. i beschrieben wurde, mit dem Unterschied., daß jetzt kein Pulverzufügungsmechanismus in dem hohlen Dorn 25 vorhanden ist. In dieser Ausstoßmaschine wird die Aluminiumhülle 26 aufgebracht. Der umhüllte Leiter wird noch durch einen. Ziehring 27 zur Verringerung seines Durchmessers gezogen.
  • Die zwei eben beschriebenen Verfahren sind Neides Einstufenverfahren. Es kann jedoch mitunter zweckmäßig sein, die Herstellung in zwei Stufen auszuführen. In der ersten wird der Draht mit dem getrockneten Überzug aus Pulver versehen und in der zweiten wird er mit diesem Überzug in das Rohr eingeführt. Bei einem solchen Vorgehen ist es vorzuziehen, die Paste auf dem Draht mit einer dünnen durchlässigen Schicht zu bedecken, welche z. B. aus übereinandergreifend aufgewickelter Metallfolie besteht, um eine gewisse Stütze für das Halten des Pulvers an seinem Platz vorzusehen, während der eingeschlossene Draht auf eine Trommel gerollt wird. Die Paste kann zum Teil oder ganz getrocknet sein, bevor die Folie aufgewickelt wird. Die Folie kann unmittelbar auf den Pastenüberzug ohne vorhergehendes Trocknen aufgewickelt werden, wenn der Wassergehalt niedrig, z. B. auf etwa 18 "/o, gehalten wird. Eine Paste von dieser Konsistenz erfordert höhere, aber immer noch mögliche Ausstoßungsdrucke als nassere Pasten. Das gesamte Trocknen findet dann mit dem Leiter auf der Trommel statt, wobei die Trommel zu diesem Zweck in einen Chargenofen gebracht wird. Statt dessen kann auch dicht aufgewickelte perforierte Metallfolie gebraucht werden.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Isolierter elektrischer Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem oder mehreren in eine Masse von Talkumpulver, welches in eine Aluminiumhülle eingeschlossen ist, eingebetteten Drähten besteht, wobei das Pulver durch Herunterziehen des Rohrs auf seinem Inhalt dicht zus.ammengepreßt ist.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung des isolierten elektrischen Leiters gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aluminiumhülle rund um einen oder mehrere von einer Talkumschicht eingeschlossene Leiter ausgestoßen und die Hülle heruntergezogen wird, um das Pulver zu verdichten und zusammenzupressen.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung des isolierten elektrischen Leiters nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Drähte mit einer pastenartigen Masse aus Talkum, Wasser und einem Bindemittel überzogen, die Paste zur Entfernung von im wesentlichen dem ganzen Wasser getrocknet, eine Aluminiumhülle auf den Körper ausgestoßen und die Hülle dann zur Verdichtung und zur Zusammenpressung des Pulvers heruntergezogen wird.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung des isolierten elektrischen Leiters nach Anspruch j, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülle aus Aluminium rundherum aber nicht in Berührung mit einem oder mehreren Drähten ausgestoßen, der Raum zwischen Hülle und Leiter bzw. Leitern mit trockenem Talkumpulver bei der Bildung der Hülle ausgefüllt und dann die Hülle zur Verdichtung und Zusammenpressung des Pulvers heruntergezogen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 7.26 015, 383 355. 733 886; österreichische Patentschrift Nr. 135 133; schweizerische Patentschrift Nr. z69 9j5; französische Patentschrift Nr. 84o 661; USA.-Patentschrift Nr. 435 6a9; »Archiv für technisches Messen« Z944-3, Februar 1935; O s t, »Lehrbuch der chemischen Technologie«, 1928, S.553.
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Citations (7)

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