DE973485C - Elektrisches Kabel mit gewelltem Mantel aus korrodierbarem Metall und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. MÄRZ 1960

S 25560 VIIId/ 2i c

Die bisher bekannten Vorschläge zum Schutz von metallenen Kabelmänteln gegen Korrosionseinflüsse laufen darauf hinaus, den Mantel mit Korrosionsschutzschichten zu versehen, die nach Fertigstellung des Kabels mehr oder weniger fest sind. So ist es bei Gummischlauchrohrdrähten bekannt, über dem gefalzten Metallmantel außer abwechselnden Lagen von Imprägniermasse und Papier oder Faserstoff ein oder mehrere vulkanisierte Gummibänder in beliebiger Anordnung sich überlappend aufzuwickeln. Auf diese Weise wird ein Abfließen der auf den Mantel heiß aufgebrachten Imprägniermasse vermieden. Hinzu kommt, daß die Imprägniermasse einerseits in dünner Schicht aufgetragen und durch die Faserstoffschichten gehalten wird und andererseits nach Erkalten auf Raumtemperatur in einen mehr oder weniger festen Zustand übergeht. Auch bei den bekannten Korrosionsschutzschichten für glatte Bleimäntel aus einer inneren dünnen, heiß aufgebrachten zähflüssigen ao Compoundschicht, darüber aufgebrachten vorgetränkten Papierbändern und einer äußeren harten Compoundschicht verfestigt sich die innere zähflüssige Compoundschicht beim Abkühlen, so daß auch in diesem Fall die innere Masse nachträglich nicht abfließen kann. Ferner ist es bekannt, unmittelbar auf einen gerillten Rohrdraht eine weiche Schutzschicht aus Bitumen, z. B. eine Mischung

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aus Bitumen und regeneriertem Gummi, als Korrosionsschutzschicht und darüber einen Kunststoffmantel,-z. B. aus Polyvinylchlorid, aufzubringen. Da bei den gerillten Rohrdrähten wegen des verhältnismäßig kleinen Durchmessers die Rillen nicht sehr tief ausgeführt werden und die äußere Kunststoffhülle aus Polyvinylchlorid einen zusätzlichen Schutz gegen Feuchtigkeitseintritt und gegen mechanische Beschädigungen darstellt, kann ein soleher Korrosionsschutz als hinreichend angesehen werden, der auch bei Biegungen erhalten bleibt. Für tief gewellte Kabelmantel dagegen, die z. B. aus einem längsverlaufenden rohrförmig gebogenen und an den Längskanten geschweißten Band aus Eisen oder Stahl bestehen, ist ein derartiger Korrosionsschutz nicht brauchbar. Bei tief gewellten Mänteln werden daher die Wellentäler mit einer sich verfestigenden Korrosionsschutzmasse ausgefüllt und mit einer darüberliegenden Spezialbandwicklung versehen. Werden aber derartige tief gerillte Kabelmantel längere Zeit nach der Herstellung sehr starken Biegungen ausgesetzt, so besteht —■ da sich die Masse mit der Zeit immer mehr verfestigt — insbesondere bei tiefen Temperaturen die Gefahr, daß die Korrosionsschutzmasse sich aus den Wellentälern zurückzieht bzw. von der Manteloberfläche abhebt. Auch die vorgeschlagenen Rostschutzschichten, die sich gleichmäßig über die gesamte Oberfläche erstrecken, können bei starken Biegungen des Kabels von der Manteloberfläche abplatzen.

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der bekannten elektrischen Kabel mit einem aus einem korrodierbaren Metall, wie Eisen bzw. Stahl, bestehenden tief gewellten Kabelmantel, dessen Korrosionsschutz aus einer die Wellentäler ausfüllenden Masse und hierüber liegenden weiteren Schichten besteht. Es ist Aufgabe der Erfindung, bei diesen Kabeln einen Korrosionsschutz zu schaffen, der auch längere Zeit nach der Herstellung des Kabels seine Wirkung nicht verliert und starken Biegungen ausgesetzt werden kann, ohne ihn vom Mantel zu lösen und ohne die Gefahr der Rißbildung in Kauf zu nehmen.

Die Erfindung besteht darin, daß die im wesentlichen nur die Wellentäler ausfüllende Masse eine halb- bzw. zähflüssige Masse mit einem Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt von weniger als 50⁰ C nach Ring und Kugel und die darüberliegende Schicht biegsam, vorzugsweise zähelastisch, chemisch beständig und für die Masse undurchlässig ist.

Bei diesem kombinierten Korrosionsschutz soll die innere Masseschicht den Charakter einer Flüssigkeit mit hoher Viskosität haben. Eine derartige Masse vermag Risse und Sprünge, die sich beim Biegen des Kabels besonders bei tiefen Außentemperaturen unvermeidlich einstellen, durch das Nachfließen der Masse wieder von selbst zu beseitigen. Die außenliegende Schicht hält die zähflüssige Masse in den Wellentälern fest und verhindert ein Abfließen der Masse nach außen. Diese abdichtende Schicht braucht nicht luft- und wasser-

dicht zu sein, es genügt, eine für die zähflüssige Masse dichte Schicht zu schaffen. Die Schicht muß aber genügend biegsam und möglichst zähelastisch und ferner gegen die zähflüssige Masse chemisch beständig sein.

Als halb- bzw. zähflüssige Masse kann mit Vorteil ein Weichbitumen verwendet werden, beispielsweise mit einem Schmelzpunkt nach Ring und Kugel von etwa 45° C. Es ist aber auch ein höher schmelzendes Bitumen verwendbar, z. B. mit einem Schmelzpunkt von 6o° C nach Ring und Kugel, das durch Zusätze zähflüssig gemacht ist, beispielsweise durch einen Zusatz von 5% Fluxöl. Gegebenenfalls kann das Bitumen noch einen weiteren Zusatz von etwa 40% Kaolin erhalten. Ferner ist mit Vorteil ein Polyisobutylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 10 000 verwendbar, dem gegebenenfalls Ruß in einer Volumenmenge bis etwa 50% beigefügt wird.

Die äußere zähelastische Schicht des Korrosionsschutzes wird vorteilhaft aus Bändern aus Gummi oder gummiartigen Kunststoffen gebildet. Eine geeignete Gummimischung für Gummibänder besteht aus einer Mischung aus etwa 33 °/o Kautschuk, etwa 25% Ruß sowie den an sich bekannten Vulkanisations- und Alterungsschutzmitteln und Talkum. Die Bänder werden in bekannter Weise ein- oder mehrlagig gewickelt oder in Längsrichtung mit Überlappung aufgebracht. Vorteilhaft werden die Bänder zumindest an ihren Überlappungsstellen miteinander verklebt. Besonders zweckmäßig ist es, die äußere zähelastische Schicht auch mit der inneren Masseschicht zu verkleben, so daß sich eine zusammenhängende Korrosionsschutzhülle ergibt.

Die innere zähflüssige Masseschicht wird vorteilhaft mittels einer Spritzmaschine, beispielsweise einer Schneckenspritzmaschine, um den gewellten Kabelmantel gespritzt, wobei die Wellentäler des Mantels vollständig ausgefüllt werden. Unmittelbar hierauf, d. h. im gleichen Arbeitsgang, wird die äußere zähelastische Schicht aufgebracht. Anschließend wird das Kabel einer Kühlung unterworfen, indem man beispielsweise das Kabel durch kaltes Wasser hindurchzieht, um die vorzugsweise warm aufgebrachte zähflüssige Masse zu kühlen.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Über der aus den Kabeladern 110 ■ 10 und der Isolierstoff bandwicklung 11 bestehenden Kabelseele ist der gewellte Kabelmantel 12 aufgebracht, der beispielsweise aus einem rohrförmig gebogenen Stahlband besteht, dessen Seitenränder miteinander verschweißt sind. Der Korrosionsschutz gemäß der Erfindung besteht aus der inneren zähflüssigen Masseschicht 13, die die Wellentäler vollständig ausfüllt, und der äußeren zähelastischen Schicht 14, vorzugsweise aus miteinander verklebten Gummibändern. Zum Schutz der Schicht 14 gegen mechanische Beschädigungen dient das in offenen Windungen aufgebrachte dünne Metallband 15. Hierüber folgt als weitere Schutzschicht die imprägnierte Faserstoffschicht 16.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt. Sowohl hin-

sichtlich der verwendeten zähflüssigen Massen als auch der Ausbildung der abdichtenden zähelastischen Schicht sind Abänderungen möglich, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Abweichend von dem in der Figur dargestellten Beispiel kann die offene Bandwicklung 15 wegfallen, oder es können die über der Korrosionsschutzschicht angeordneten mechanischen Schutzschichten in anderer Weise ausgebildet sein. Die Erfindung ist anwendbar für alle elektrischen Kabel und Leitungen, gleichgültig ob diese für Schwachstrom- oder Starkstromzwecke dienen.

Claims (12)

Patentanspbüche:

1. Elektrisches Kabel mit einem aus einem korrodierbaren Metall, wie Eisen bzw. Stahl, bestehenden tief gewellten Kabelmantel, dessen Korrosionsschutz aus einer die Wellentäler ausfüllenden Masse und hierüber liegenden weiteren Schichten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen nur die Wellentäler ausfüllende Masse eine halb- bzw. zähflüssige Masse mit einem Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt von weniger als 50⁰ C nach Ring und Kugel und die darüberliegende Schicht biegsam, vorzugsweise zähelastisch, chemisch beständig und für die Masse undurchlässig ist.

2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zähflüssige Masse ein Weichbitumen verwendet ist, beispielsweise mit einem Schmelzpunkt nach Ring und Kugel von etwa 45 ° C.

3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zähflüssige Masse ein Bitumen mit höherem Schmelzpunkt, z. B. mit einem Schmelzpunkt von etwa 6o° C nach Ring und Kugel, mit einem Zusatz von etwa 5% Fluxöl und gegebenenfalls von etwa 40% Kaolin, verwendet ist.

4. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zähflüssige Masse ein Polyisobutylen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 10 000 verwendet ist, dem gegebenenfalls Ruß in einer Volumenmenge bis etwa 50 % beigefügt ist.

5. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht aus Bändern aus Gummi oder gummiartigen Kunststoffen gebildet ist.

6. Elektrisches Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder aus einer Mischung aus etwa 33 °/o Kautschuk, 25 °/o Ruß und den an sich bekannten Vulkanisations- und Alterungsschutzmitteln und Talkum bestehen.

7. Elektrisches Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder zumindest an ihren Überlappungsstellen miteinander verklebt sind.

8. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht mit der halb- bzw. zähflüssigen Masseschicht verklebt ist, so daß sich eine zusammenhängende Korrosionsschutzhülle ergibt.

9. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über der äußeren Schicht der Korrosionsschutzhülle eine zusätz liche Schutzschicht gegen mechanische Beschädigungen aufgebracht ist, z. B. in Form einer offenen Metallbandwicklung.

10. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zähflüssige Masse mittels einer Spritzmaschine, vorzugsweise einer Schneckenspritzmaschine, um den gewellten Kabelmantel gespritzt und dabei in die Wellentäler eingedrückt wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach der Ausfüllung der Wellentäler mit der zähflüssigen Masse die äußere Korrosionsschutzschicht aufgebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel unmittelbar nach Aufbringung der äußeren Korrosionsschutzschicht einer Kühlung unterworfen wird,

z. B. durch Hindurchziehen des Kabels durch kaltes Wasser.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 759914, 547546; deutsche Patentanmeldung R 3148/21 c (bekanntgemacht am 5.7. 1951);

Dr. R. Apt: »Isolierte Leitungen und Kabel«, 1928, S. 147 und 148;

Übersetzung der »Empfehlungen zum Schutz unterirdischer Kabel gegen Korrosion« v. August des Comite Consultatif International TeIephonique (C. C. I. F.) S. 26, 27, 29, 30;

Zeitschrift »AEG-Mitteilungen«, September/Dezember 1943, S. 54;

Druckschrift der Fa. Hackethal, Draht- u. Kabel-Werke AG, Hannover, »Verlegung und Montage von Erdkabeln mit Stahl-Wellmantel«, ausgeg. Mai 1951.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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