DE973120C - Verfahren zur Herstellung von Kabeln mit Maenteln aus Metallen hoher Festigkeit - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. DEZEMBER 1959

H 44/6 VIIId/2i c

(Ges. v. 15. 7. 1951)

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kabeln für Stark- und Schwachstromzwecke mit Mänteln aus Metallen hoher Festigkeit, ζ. Β. aus Aluminium, Kupfer oder Eisen, an Stelle der bisher üblichen Bleimäntel und gegebenenfalls auch der Bewehrung. Die genannten Metalle lassen sich entweder überhaupt nicht oder nur unter großen Schwierigkeiten in der gleichen Weise wie Blei in einer Strangpresse auf die Kabelseele aufpressen, weil die erforderlichen Preßdrücke sehr hoch sind und die dabei erforderlichen hohen Temperaturen die Isolierung der Kabelseele gefährden.

Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt und angewendet worden, um Metallmäntel aus Metallen hoher Festigkeit in anderer Weise auf die Kabelseele aufzubringen. Beispielsweise wird die Kabelseele in ein Rohr eingezogen, das eine größere lichte Weite hat als der Durchmesser der Kabelseele und danach das Rohr durch einen Verformungsprozeß, wie Walzen, Ziehen, Pressen usw., auf den Durchmesser der Kabelseele verengt. Es ist auch bekannt, einen Aluminiummantel fortlaufend auf der Kabelseele zu erzeugen, indem ein Aluminiumband mit Abstand um die Kabelseele

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herumgelegt und an der Nahtstelle verschweißt wird. Auch dieser Mantel wird dann nachträglich auf den Durchmesser der Kabelseele heruntergezogen oder gewalzt.

Es ist auch bekannt, den Aluminiummantel gleichzeitig mit dem Aufpressen auf die Kabelisolierung derart zu falten, daß die Falten der Wellung in an sich bekannter Weise ringförmig oder hohlschraubenförmig verlaufen oder so, daß ίο die Falten der Wellung parallel zur Kabelachse verlaufen. Die letztere Form des Kabelmantels kann dadurch erzielt werden, daß der Kabelmantel hinter der Schweißstelle lediglich längs einiger achsenparalleler Linien auf die isolierte Kabelseele aufgepreßt wird.

Es ist weiterhin bekannt, einen auf die Kabelseele, insbesondere mit einer getränkten Papierisolierung aufgepreßten Kabelmantel· zu rillen, um die Pressung zwischen dem Mantel und der Kabelseele zu erhöhen.

Weiterhin ist der Vorschlag bekanntgeworden, bei Fernmeldeseekabeln und ölgefüllten Hochspannungskabeln den Bleimantel oder auch Mantel aus anderen Metallen mit Hilfe einer zangenartigen Vorrichtung in gewissen Abständen einzukerben oder den Bleimantel in noch heißem Zustand mit Hilfe von Drähten einzuschnüren oder auch auf die Kabelseele eine Drahtschraube aufzuwickeln und den Kabelmantel so dicht aufzupressen, daß sich das Blei bei der Abkühlungsschrumpfung zwischen die Drahtwindungen legt, wobei die entstehenden Wellentäler durch elastische Walzen vertieft werden können.

Es ist ferner bekannt, die Seele von Hochspannungskabeln in biegsame gewellte Rohre einzuziehen oder mit Abstand über der Kabelseele solche gewellten Rohre aus vorgewellten Metallbändern zu bilden und den verbleibenden Zwischenraum zwischen dem gewellten Rohr und der Kabelseele je nach Art des Kabels mit einem unter Überdruck stehenden Tränkmittel oder Gas zu füllen. Diese Konstruktion hat den schwerwiegenden Nachteil, daß die Kabelseele lose in dem gewellten Rohr liegt. Dies ist einer der wesentlichsten Gründe, die der praktischen Verwendung solcher Kabel entgegenstehen.

Es ist daher weiterhin der Vorschlag bekanntgeworden, die Kabelseele in ein glattes Rohr aus einem Metall hoher Festigkeit einzuziehen, dessen innerer Durchmesser ein wenig größer ist als der der Kabelseele und anschließend das Kabel durch ein Zieheisen oder ein Rollensystem zu führen, welche Rillen in den Mantel eindrücken. Um die Bildung der Rillen zu erleichtern, kann vor dem Aufbringen des Mantels ein Draht oder eine Kordel aus festem Material in offenen Windungen auf die Kabelseele aufgewickelt werden, welche beim Eindrücken der Rillen in die Zwischenräume zwischen den Drahtwindungen das Mantelmetall an den vorspringenden Teilen der Rillen abstützt.

Die bekannten Verfahren zur Erhöhung der Biegsamkeit der Kabelmantel gehen von der üblichen Rillung der Rohrdrähte aus, welche die Knickstellen gleichmäßig auf die Biegung verteilt und das Entstehen einzelner tiefer Knicke verhindert und bei deren Herstellung der Mantel entweder dicht auf der Isolierung oder auf einem anderen die Formung der Rillen unterstützenden Widerlager aufliegt. Die axiale Länge des Kabelmantels bleibt beim Eindrücken der Rillen unverändert, und es ergeben sich flache Wellen, die durch Reckung des Mantelmetalls erzeugt werden, so daß sich im Mantel Stellen verminderter Wandstärke bilden, die bei wiederholten Biegungen leicht zum Bruch des Kabelmantels führen können.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die zahlreichen Vorschläge zur Herstellung von Kabelmänteln aus Metallen hoher Festigkeit zum überwiegenden Teil überhaupt keine praktische Bedeutung gewonnen und nur vereinzelt zu unbef riedigenden Lösungen geführt haben, weil sie entweder den Eigenschaften und der Verarbeitung der Metalle hoher Festigkeit nicht gerecht wurden oder den Anforderungen der Kabeltechnik nicht genügten. Durch das Herunterziehen werden die Metalle hoher Festigkeit noch härter. Dieses Verfahren ist somit nur für weiche und weichbleibende Metalle anwendbar. Auch das Rillen der Mantel bringt den eigentlichen Erfolg, die höhere Biegsamkeit, nur bei weichen schmiegsamen Metallen. Bei harten Metallen bleibt die Gefährdung der Kabelseele durch die im Mantel auftretenden Knicke bestehen.

Eine für Metalle hoher Festigkeit verwendbare Konstruktion ist bei den die Kabelseele lose umschließenden gewellten Rohren angedeutet. Hier fehlt aber die für die Kabeltechnik entscheidende Maßnahme, nämlich das Aufsetzen des Kabelmantels auf die Kabelseele. In den Fällen, wo auf der Kabelseele aufsitzende Mäntel gezeigt sind, ist man zu der Wellenform und den Fertigungsmethoden der Rillungstechnik zurückgekehrt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kabeln mit fest auf der Kabelseele aufliegenden, biegsamen Kabelmänteln aus Metallen hoher Festigkeit, bei dem auf die Kabelseele in bekannter Weise ein Mantel mit einer größeren lichten Weite als der Durchmesser des Kabels aufgebracht und nachträglich verformt wird, bei dem jedoch durch die Verformung die Biegsamkeit des Kabels nicht beeinträchtigt, sondern wesentlich gesteigert wird. Gemäß der Erfindung wird der auf die Kabelseele aufgebrachte Metallmantel ohne sonstige Verformung, d. h. ohne Verengung durch ein Zieheisen od. dgl., durch ein nur von außen wirkendes Wellwerkzeug und ohne inneres Widerlager unter Verkürzung seiner axialen Länge so tief gewellt, daß er ein auf der Kabelseele aufliegendes Wellrohr bildet. Die Erfindung löst sich also von den Fertigungsmitteln und Formen der gerillten Rohrdrähte und Kabelmäntel und macht die Technik der auch unter der Bezeichnung »Faltenrohre« bekannten Wellrohre für die Herstellung von Kabelmänteln nutzbar.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Wellen in das glatte Rohr unter

Aufrechterhaltung des Rohraußendurchmessers durch ein nur von außen wirkendes Werkzeug eingedrückt werden, wobei durch die Verkürzung der axialen Länge des Rohres das Mantelmetall ohne Reckung und ohne schädliche Veränderung seiner Wandstärke verformt wird. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhalten die Kabelmantel die vorteilhaften Eigenschaften der Well- oder Faltenrohre. Besonders wesentlich sind dabei die hohe ίο Druckfestigkeit und Biegsamkeit sowie die Formbeständigkeit der Wellrohre, die sich vor allem darin zeigt, daß der Kreisquerschnitt des leeren Rohres auch beim Biegen aufrechterhalten bleibt, und daß die Wellen beim Strecken des Rohres in ihre alte Form zurückgehen, während leere gerillte Kabelmäntel eingeknickt werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. So kann z. B. auf die Kabelseele ein glatter zylindrischer Mantel mit dem Außendurchmesser des fertigen Wellmantels aufgebracht werden, in den anschließend wie bei einem Faltenrohr senkrecht oder schraubenförmig zur Kabelachse verlaufende Wellen von solcher Tiefe eingedrückt werden, daß die lichte Weite des Kabelmantels bis auf den Durchmesser der Kabelseele herabgemindert wird. Es kann aber auch ein vorgewellter Mantel verwendet werden, dessen Wellen nachträglich bis auf die Kabelseele vertieft werden.

Zur Ummantelung der Kabelseele mit einem solchen vorgewellten Rohr wird dieses entweder von vornherein etwas weiter hergestellt und nach Einziehen der Seele durch Vertiefung der Wellen unter Verkürzung seiner axialen Länge weiter verengt, oder aber die lichte Rohrweite wird durch Auseinanderziehen des Wellrohres in axialer Richtung, wie in Abb. 1 schematisch durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, vorübergehend vergrößert, die Kabelseele eingezogen und dann der alte, durch die ausgezogene Linie in Abb. 1 angedeutete Zustand des Rohres ganz oder teilweise wiederhergestellt.

Vorzugsweise werden die Rohre nur wenig weiter gemacht als die Kabelseele, und zwar beispielsweise in ihrer lichten Weite nur 10¹⁰Zo oder im besonderen nur etwa einige Prozent größer als der äußere Durchmesser der einzuziehenden Kabelseele. Dieses Verfahren wird vorteilhaft so ausgeführt, daß Luft- oder Gasmengen zwischen der Kabelseele und der Rohrwandung weitgehend vermieden werden und sich an ihrer Stelle nur geeignete Flüssigkeiten befinden. Zu diesem Zweck kann man das Rohr vor Aufnahme der Kabelseele in bekannter Weise möglichst luft- und gasfrei mit einer Flüssigkeit vollständig anfüllen, und dann die Kabelseele unter vollständiger oder teilweiser Verdrängung der Flüssigkeit so in das Rohr einziehen, daß keine luft- oder sonstigen gasförmigen Massen von außen in das Rohr mit eingeführt werden.

Das Einführen der Kabelseele in das Rohr kann durch Zug an der Kabelseele oder durch Druck erfolgen bzw. durch beides. Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Einziehen ausschließlich durch oder unter zusätzlicher Anwendung von hydraulischem Druck auf die die Kabelseele umgebende Flüssigkeit, wobei die am Ende des Rohres austretende Flüssigkeit im Kreislauf wieder am Anfang hinzugepumpt werden kann. Geeignete Flüssigkeiten sind in erster Linie solche mit großer Schmierfähigkeit, d. h. vor allem Öl. So kann z. B. durch Erwärmung flüssig gemachte Kabeltränkmasse verwendet werden, die nach dem Aufbringen durch Erkaltenlassen wieder in eine zähflüssige oder feste Masse verwandelt wird. Man kann auch beispielsweise eine dünnflüssige oder zähflüssige vulkanisierbare Masse verwenden, welche nach dem Aufbringen vulkanisiert wird.

Abb. 2 zeigt schematisch das Einziehen einer Kabelseele in ein längeres Rohr mit mechanischem Zug und hydraulischem Druck. Die Kabelseele L befindet sich beispielsweise ganz in einem geschlossenen Behälter K, welcher gleichzeitig der Trocken- und Tränkkessel sein kann, in der vorzugsweise heißen Tränkmasse und wird mit dem Anfang in das zum Mantel bestimmte, an die Austrittsöffnung des Kessels K angeflanschte Rohr R eingeführt und mit einem Zugseil ,.T vorsichtig eingezogen. Zur Beseitigung oder Verminderung der Reibung an den Wänden des nur sehr wenig weiteren Rohres und zur Unterstützung des mechanischen Seilzuges dient der Druck der aus dem Kessel in das Rohr an den Seiten der Kabelseele einströmenden Flüssigkeit.

Man kann nun diese Flüssigkeit durch das Rohr hindurchströmen lassen, im Trichter T auffangen und mit der Pumpe P wieder in den Kessel zurückpumpen oder anderweitig auffangen. Man kann aber auch am Anfang des Kabels eine kolbenartige Dichtung D vorsehen, die fest an der Rohrwandung anliegt und den Austritt des Öles über das Kabelende hinaus verhindert. Bei der Herstellung von Papier-Hohlraumkabeln werden an Stelle der Masse vorzugsweise getrocknete, vorteilhaft unter Überdruck stehende Luft oder andere gasförmige Stoffe benutzt. Der Kessel K kann in diesem Falle gleichzeitig der Trockenkessel sein.

Die Ummantelung nach der Erfindung kann nicht nur an Stelle des Bleimantels, sondern infolge ihrer hohen Druckfestigkeit in vielen Fällen auch zugleich an Stelle der Bewehrung verwendet werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Verfahren zur Herstellung von Kabeln mit Mänteln aus Metallen hoher Festigkeit, z. B. aus Aluminium, Kupfer oder Eisen, durch Aufbringen eines Mantels auf die glatte Kabelseele mit einer größeren lichten Weite als der Durchmesser der Kabelseele, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Kabelseele aufgebrachte Metallmantel ohne sonstige Verfor-

   mung durch ein nur von außen wirkendes Wellwerkzeug und ohne inneres Widerlager unter Verkürzung seiner axialen Länge so tief gewellt wird, daß er ein auf der Kabelseele aufliegendes Wellrohr bildet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgewellter Mantel verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Kabelseele und Mantel vor dem Wellen des Mantels in an sich bekannter Weise mit einer isolierenden Flüssigkeit oder Tränkmasse ausgefüllt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelseele unter zusätzlicher Anwendung von hydraulischem Druck in die Rohre eingeschoben wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 279 766, 614 315, 616659, 630654;

   britische Patentschrift Nr. 399 066;
   französische Patentschrift Nr. 764175.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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