DE69001142T2 - Verfahren zur herstellung eines mineralisolierten kabels. - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines mineralisolierten kabels.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mineralisolierten Kabels und auf ein durch ein solches Verfahren hergestelltes mineralisoliertes Kabel.
- Mineralisoliertes Kabel weist einen röhrenförmigen äußeren Metallmantel, überlicherweise aus Kupfer hergestellt, der einen oder mehrere in ein isolierendes Mineral, üblicherweise Magnesiumoxid, eingebettete Leiter enthält. Mineralisoliertes Kabel wird bei Anwendungen verwendet, wo das Kabel hohen Temperaturen oder Feuer widerstehen muß, beispielsweise in Notbeleuchtungssystemen und Feuerwarnsystemen. Solche Kabel werden normalerweise durch ein diskontinuierliches Verfahren oder ein kontinuierliches Verfahren hergestellt.
- Bei einem bekannten diskontinuierlichen Verfahren werden vorgeformte Blöcke aus einem mineralischen Isolierstoff, die Durchgangslöcher haben, in ein Metallrohr eingesetzt, das den äußeren Mantel des fertiggestellten Kabels bildet. Die Löcher in den Blöcken werden ausgerichtet, und Leiterstäbe werden in die ausgerichteten Löcher eingesetzt. Diese Anordnung bildet einen Rohling, der dann weiterverarbeitet wird, beispielsweise durch wiederholtes Ziehen oder Walzen und Tempern zur Verringerung des Querschnitts und Bereitstellung eines fertiggestellten Kabels. In alternativen diskontinuierlichen Verfahren werden die Leiter in einen mineralischen Isolierstoff in Pulverform eingebettet, wobei die Metallröhre senkrecht angeordnet ist und das Pulver von oben eingefüllt wird. Eine Ramme kann verwendet werden, um das Pulver innerhalb der Röhre zu komprimieren.
- Durch ihre spezielle Natur sind solche diskontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Kabeln einer begrenzten maximalen Länge in der Lage. Außerdem haben diese Verfahren eine relativ niedrige Produktivität, und das durch solche Verfahren hergestellte fertige Kabel ist relativ teuer.
- Ein bekanntes kontinuierliches Verfahren ist in Figur 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt, die die Herstellung eines mineralisolierten Kabels mit zwei Leiteradern darstellt.
- Die Leiter werden aus einem Paar von Kupferstäben 1 gemacht, die kontinuierlich durch Bohrungen in einem Abstandshalterblock 2 zugeführt werden. Ein Kupferstreifen 3 zur Bildung des äußeren Kabelmantels wird gleichermaßen einem diagrammartig durch ein Paar Walzen 4 und 5 dargestellten Röhrenwalzwerk zugeführt. Pulverisiertes Magnesiumoxid 6 wird unter Schwerkrafteinfluß von einem Fülltrichter 7 über ein Rohr 8 so zugeführt, daß es den Außenmantel füllt. Eine Schweißstation 9 schweißt die Röhrennaht in unmittelbarer Nähe der Walzen 4 und 5, womit ein fertiger Rohling 10 gebildet wird. Der fertige Rohling 10 wird kontinuierlich einer Mehrzahl von Walzstufen 11 und Temperstufen 12 zugeführt, von denen in Figur 1 jeweils nur eine gezeigt ist.
- In der Praxis muß der in Figur 1 dargestellte kontinuierliche Prozeß vertikal ausgeführt werden, mindestens bis zur ersten Walzstufe 11. Dies erfordert beträchtlichen Platz in senkrechter Richtung.
- Die DE-A-3137956 offenbart ein Kabel, das vorgeformte Isolierblöcke aus Keramik oder Quarz aufweist, die äußere Rillen haben, in die die Leiter eingelegt sind. Eine isolierende Schicht wird um die Blöcke gebildet und in einer Metallröhre eingeschlossen.
- Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines mineralisolierten Kabels bereitgestellt, das das Zuführen vorgeformter Blöcke eines mineralischen Isolierstoffs mit Endflächen und mindestens einer Rille, das Anordnen der Blöcke derart, daß benachbarte Endflächen gegeneinanderstoßen und die mindestens einen Rillen miteinander ausgerichtet sind, das Einlegen mindestens eines Leiters in die oder jede Rille, das Bilden einer Metallröhre um die Blöcke und das Ausführen mindestens eines Schrittes einer Querschnittsverringerung aufweist.
- Vorzugsweise werden die vorgeformten Blöcke kontinuierlich zugeführt, und der mindestens eine Leiter wird kontinuierlich in die oder jede Rille eingelegt. Obwohl das Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung mit Vorteil in verschiedenen Verfahren angewandt werden kann, etwa dem oben beschriebenen diskontinuierlichen Verfahren, ist es besonders vorteilhaft, wenn es in einem kontinuierlichen Verfahren angewendet wird.
- Vorzugsweise folgt auf den oder jeden Schritt der Querschnittsverringerung ein Temperschritt.
- Die vorgeformten Blöcke können als Gruppen von Blöcken mit gegegenüberliegenden Flächen, die mit korrespondierenden Rillen versehen sind, geliefert werden, wobei die Blöcke jeder Gruppe so zusauengeführt werden, daß die korrespondierenden Rillen mindestens einen Kanal bilden, der einen entsprechenden Leiter enthält. Beispielsweise können die Gruppen Paare von Blöcken darstellen, von denen jeder halbzylindrisch ist und eine sich longitudinal erstreckende Rille in einer ebenen Oberfläche aufweist.
- Bei einer alternativen Anordnung können die Blöcke als im wesentlichen zylindrische Blöcke mit mindestens einer sich longitudinal erstreckende äußeren Rille zur Aufnahme eines jeweiligen Leiters gebildet sein. Nachdem der oder jeder Leiter in die entsprechende Rille eingelegt wurde, kann ein mineralischer Isolierstoff in Form von Blöcken oder Pulver in die oder jede Rille eingeführt werden, so daß der oder die Leiter eingebettet werden. Alternativ dazu kann auch ein nachfolgender Querschnittsverringerungsschritt ausreichend sein, um den mineralischen Isolierstoff um den oder jeden Leiter zu schließen.
- Die Blöcke können vor der Bildung der Metallröhre in ihrer Lage um den oder jeden Leiter durch eine Mehrzahl von Rollen gehalten werden. Alternativ dazu können die Blöcke durch Umwinden mit einem langgestreckten Material in ihrer Lage gehalten werden. Beispielsweise kann das langgestreckte Material ein Faden, etwa ein Glasfaserfaden sein, der spiralförmig um die Blöcke gewunden wird. Das langgestreckte Material kann alternativ ein elektrisch isolierendes Band - vorzugsweise selbstklebend - sein, das so gewickelt wird, daß es die Blöcke ganz oder teilweise bedeckt. Ein elektrisches Isolierband kann alternativ dazu in Längsrichtung um die Blöcke aufgebracht und in eine Röhre geformt werden. Das Band kann beispielsweise ein Silikongummi sein, der den Vorteil haben kann, selbst-amalgamierend zu sein. Jedoch können auch andere Arten von Bändern verwendet werden, etwa Glimmerband oder Polytetrafluorethylen-Band.
- Die Verwendung elektrisch isolierenden Bandes zum Umschließen der Blöcke hat neben dem Halten der Blöcke in ihrer Lage zusätzliche Vorteile. Die Isolationseigenschaften des fertiggestellten Kabels zwischen dem oder jedem Leiter und Erde werden verbessert. Wenn ein kontinuierliches Verfahren unterbrochen werden muß, wird das Eindringen von Feuchtigkeit in die Blöcke verringert oder unterbunden, und dies verhindert mögliche Probleme, die durch eine Verschlechterung der Isolierung, eine Ausdehnung der Blöcke und die Erzeugung von Dampf innerhalb des Kabels während nachfolgender Wärmebehandlungen, etwas einem Tempern, verursacht werden.
- Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein mineralisoliertes Kabel bereitgestellt, das durch ein Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung erzeugt wird.
- Es ist also möglich, ein Verfahren bereitzustellen, das horizontal oder in jeder bequemen Lage ausgeführt werden kann, was die Kosten der Herstellungsanlage verringert. Die Leiter werden genau und ohne die Notwendigkeit irgendeiner Führung in ihrer Lage gehalten, was die Möglichkeit verringert oder beseitigt, daß Metallteilchen oder Späne während der Führung des Leiters oder der Leiter erzeugt werden und in den Isolierstoff eindringen. Es ist nicht notwendig, Schmelz-Magnesiumoxid zu verwenden, und damit wird eine Beschädigung der Leiteroberfläche verringert oder unterbunden. Damit ist es nicht erforderlich, überdimensionierte Leiter zu verwenden, um eine gewünschte Strombelastbarkeit zu erreichen. Die Dichte des mineralischen Isolierstoffes kann leicht variiert werden, um mineralisolierte Kabel mit gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Im Vergleich zu jedem bekannten Verfahren zur Herstellung mineralisolierte Kabel kann eine viel höhere Produktivität erreicht werden. Damit können die Kosten des Kabels verringert werden, und ein Kabel mit besser definierter Geometrie und Eigenschaften kann hergestellt werden.
- Die Erfindung wird im weiteren im Sinne eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen:
- Figur 1 eine Darstellung ist, die ein bekanntes kontinuierliches Verfahren zur Herstellung mineralisolierter Kabel darstellt, wie es oben beschrieben ist,
- Figur 2 eine Darstellung ist, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung mineralisolierten Kabels darstellt, die eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden,
- Figur 3 eine Querschnittsdarstellung eines vorgeformten Blocks eines mineralischen Isolierstoffs zur Verwendung in dem in Figur 2 dargestellten Verfahren ist,
- Figur 4 eine Querschnittsdarstellung von Teilen eines mineralisolierten Kabels vor der Bildung der Röhre zur Bildung eines Außenmantels ist,
- Figur 5 eine Querschnittsdarstellung eines fertiggestellten mineralisolierten Kabels ist, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt,
- Figuren 6 bis 13 Querschnittsdarstellungen verschiedener Formen vorgeformter Blöcke sind, die in bevorzugten Verfahren verwendet werden können,
- Figur 14 eine Darstellung ist, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung mineralisolierten Kabels darstellt, die eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, und
- Figuren 15 bis 19 Querschnittsdarstellungen längs der Linien I-I bis V-V der Figur 14 sind.
- Das Verfahren und die Vorrichtung, die diagrammartig in Figur 2 dargestellt sind, zeigen alle Stufen, die zur Erzeugung vorgeformter Blöcke und fertiger mineralisolierter Kabel erforderlich sind. Im ersten Schritt 21 wird ein mineralisches Isolierpulver, etwas Magnesiumoxid, gemischt und einer Pulvergranulierstufe 22 zugeführt. Das Granulat des Isolierstoffs wird einer Tablettenerzeugungsstufe 23 zugeführt, die den Mineralstoff in die gewünschte Gestalt vorgeformter Blöcke bringt. Diese Blöcke werden dann einer Wärmebehandlungsstufe 24 zugeführt, die gewährleistet, daß die Blöcke eine ausreichend stabile Form für die nachfolgenden Schritte haben.
- Die vorgeformten Blöcke 25 haben die in Figur 3 gezeigte Form, das heißt sie sind im wesentlichen halbzylindrisch mit einem Durchmesser von etwa 1" (etwa 2,5 cm) und einer Länge von etwa 8" (etwa 20 cm). Die ebene Oberfläche des Blocks hat zwei sich längs erstreckende Rillen 26, deren Gestalt ebenfalls halbzylindrisch ist, mit einem Durchmesser von etwa 1/5" (etwa 5 mm).
- Die vorgeformten Blöcke 25 werden automatisch als einander gegenüberliegende Paare in 27 und 28 so zugeführt, daß sie dazwischen zwei Kupferleiter 29 aufnehmen, die in Form endloser Stäbe zugeführt werden. Die gegenüberliegenden Rillen 26 der Paare von Blöcken 25 bilden endlose Kanäle, die die Leiter 29 aufnehmen.
- Die Blöcke 25 und die Leiter 29, zusammen mit einem endlosen Streifen 30 aus Kupfer, werden einem Röhrenwalzwerk 31 zugeführt, in dem der Streifen 30 in die Form einer Röhre um die Blöcke gebracht wird. Die sich ergebende Naht wird bei 32 geschweißt, um einen zusammenhängenden Rohling zu bilden, der dann einer Mehrzahl von weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt wird. Figur 3 zeigt - nur im Sinne eines Beispiels - drei Walzstufen 33 bis 35, von denen jede von einer entsprechenden Temperstufe 36 bis 38 gefolgt ist, wobei auf die letzte Temperstufe 38 eine Aufwickelstufe 39 für das fertige mineralisolierte Kabel folgt.
- Figur 4 stellt den teilweise geformten Rohling dar, wie er der Walzvorrichtung 31 zugeführt wird, während Figur 5 den fertiggestellten Rohling nach der Schweißstufe 32 darstellt. Tatsächlich verändern die Walz- und Temperstufen 33 bis 38 nicht die Form, so daß Figur 5 auch das fertige mineralisolierte Kabel, mit einer Schweißnaht bei 40, darstellt.
- Figur 6 stellt die Paare von Blöcken 25 dar und zeigt die zylindrischen Kanäle 41, die durch die gegenüberliegenden Rillen 26 gebildet werden. Figur 7 stellt zwei Blöcke 42 dar, die so angeordnete Rillen haben, daß ein einzelner Kanal 43 für eine einzelne Kabelader gebildet wird. Der Schritt des Einlegens der Leiter in die Rillen der Blöcke kann auf irgendeine geeignete Weise ausgeführt werden. Beispielsweise werden - wie oben beschrieben - die Blöcke um die kontinuierlich zugeführten Leiter 29 herum zusammengeführt. In einer alternativen Konfiguration werden jedoch die unteren Blöcke der Paare so zugeführt, daß sie zwei endlose Rillen bilden, wobei die Leiter in die Rillen von oben eingelegt werden. Die oberen Blöcke können dann darauf angeordnet werden, womit das Einlegen der Leiter vervollständigt wird.
- Die Figuren 8 und 9 stellen zwei alternative Formen der Blöcke 44 und 45 dar. Die in Figur 8 gezeigten Blöcke 44 werden kontinuierlich zugeführt, so daß sie zwei zusammenhängende, auf dem Durchmesser gegenüberliegende Rillen 46 bilden. Die Blöcke 45 in Figur 9 unterscheiden sich davon dadurch, daß die Rillen 47 nebeneinander und sich nach unten erstreckend angeordnet sind. Die Leiter werden in die Rillen 46 von der Seite eingelegt, während die Leiter in die Rillen 47 von oben eingelegt werden. Um zu erreichen, daß die Leiter im mineralischen Isolierstoff eingebettet sind, kann es ausreichend sein, einzig die Walzvorgänge so auszuführen, daß der mineralische Isolierstoff sich um die Leiter schließt. Es ist jedoch auch möglich, die Rillen 46 oder 47 mit mineralischem Isolierstoff auszufüllen, nachdem die Leiter darin eingelegt wurden. Für diesen Zweck können geeignet geformte, vorgeformte Stücke aus mineralischem Isolierstoff geliefert werden. Alternativ dazu können auch Mineralpulver oder -granulat verwendet werden, insbesondere mit den in Figur 9 gezeigten Blöcken 46.
- Figur 10 zeigt eine Gruppe von vier identischen Blöcken 48, von denen jeder eine viertel-zylindrische Form mit sich längs der zwei ebenen Oberflächen jedes Blockes erstreckenden Rillen hat. Wenn sie aneinandergefügt werden, wie in Figur 10 gezeigt, bestimmen die Blöcke 48 vier Kanäle 49 zur Aufnahme von Leitern, um ein vieradriges Kabel bereitzustellen. Die in Figur 11 gezeigten Blöcke 50 unterscheiden sich davon darin, daß jeder die Form eines Drittels eines Zylinders hat, wobei diese Blöcke verwendet werden, um ein dreiadriges Kabel bereitzustellen.
- Die Figuren 12 und 13 stellen zwei mögliche Formen ungleicher Paare von Blöcken dar. Die Blöcke 51 und 52 in Figur 12 unterscheiden sich von den Blöcken 25 in Figur 6 darin, daß der Block 51 eine Längszunge 53 hat, die sich zwischen Kanälen 54 in eine korrespondierend geformte Rille im Block 52 erstreckt. Figur 12 zeigt, daß der Block 51 über dem Block 52 angeordnet ist, aber die umgekehrte Anordnung ist möglich und kann insofern Vorteile haben, daß die Zunge 53 die korrekte Anordnung der Leiter während des Einlegens unterstützt.
- Der untere Block 55 in Figur 13 ist ähnlich dem in Figur 9 gezeigten Block 45, hat aber eine zentrale Lippe verringerter Höhe zum Zusammenwirken mit einem vorgeformten oberen Block 56, um die Leiter in Kanälen 57 einzuschließen.
- Figur 14 stellt ein weiteres Verfahren zur kontinuierlichen Bildung von mineralisoliertem Kabel dar. Vorgeformte Blöcke 60 aus mineralischem Isolierstoff, etwas Magnesiumoxid, werden kontinuierlich in Herstellungsrichtung, die durch den Pfeil 61 gekennzeichnet ist, so zugeführt, daß sie eine Kolonne bilden. Wie in Figur 15 gezeigt, sind die Blöcke 60 im wesentlichen identisch mit den in Figur 6 gezeigten Blöcken 25 und in der Kolonne mit ihren Rillen 62 zueinander ausgerichtet und nach oben gewandt angeordnet.
- Wenn die Blöcke sich längs der Produktionslinie bewegen, werden Kupferleiter 63 von Rollen 64 o.ä. zugeführt und in die Rillen 62 eingelegt, wie in Figur 16 dargestellt. Weitere Isolierblöcke 65 werden kontinuierlich von oben zugeführt und auf der Oberseite der Blöcke 60 so angeordnet, daß sie die Leiter 63 vollständig einschließen, wie in Figur 17 gezeigt.
- Die Blöcke 60 und 65 und die Leiter 63 werden als nächstes mit einer Schicht zur Isolierung in Form eines Isolierbandes 66 bedeckt, das von einer Rolle 67 o.a. zugeführt wird.
- Wenn die Blöcke 60 und 65 und die Leiter 63 sich in Produktionsrichtung bewegen, wird die Rolle 67 um die Achse des Kabels gedreht und führt das Band 66 so zu, daß um die Blöcke 60 und 65 eine zusammenhängende Schicht gebildet wird. Das Band 66 ist elektrisch isolierend und vorzugsweise selbstklebend, um an der äußeren gekrümmten Oberfläche der Blöcke 60 und 65 zu haften. Beispielsweise kann das Band 66 aus Silikongummi sein, der auf einer Oberfläche mit einem Kleber versehen ist. Obwohl Figur 18 angibt, daß die Kanten der benachbarten Lage des Bandes aneinander anstoßen, kann die Steigung des Bandes so sein, daß die Kanten überlappen, um eine vollständige Einschließung der Blöcke 60 und 65 zu gewährleisten. Es ist auch möglich, eine größere Steigung der Windung einzustellen, so daß die Schicht des Bandes die Blöcke 60 und 65 nicht vollständig einschließt. Eine solche Anordnung sichert, daß die Blöcke für nachfolgende Herstellungsschritte in ihrer Lage gehalten werden, sie erbringt aber nicht die mit einer vollständigen Einschließung verbundenen Vorteile, etwa verbesserte Isolationseigenschaften und den Ausschluß von Feuchtigkeit von den Blöcken 60 und 65.
- Verschiedene andere Arten von Band können verwendet werden, etwa Polytetrafluorethylen und Glimmerband. Allgemein ist es erforderlich, daß das Band 66 elektrisch isolierende Eigenschaften hat, und daß es nachfolgenden Wärmebehandlungen des mineralisolierten Kabels widerstehen muß. Außerdem sollte das isolierende Material des Bandes bei den hohen Temperaturen, bei denen das Kabel funktionieren muß - etwas als feuerfestes Kabel - nicht unerwünschterweise durchbrennen. Es ist wünschenswert, daß das Material des Bandes keinen Kohlenstoff enthält, da dieser die Isoliereigenschaften des Kabels verschlechtern könnte, wenn es erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Es ist auch allgemein zu bevorzugen, daß das Material des Bandes sich nicht zersetzt und erhebliche Mengen von Gas erzeugt, was ein Brechen des Kabels bewirken könnte, wenn dieses erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird. Wenn das Band mit einem Klebstoff versehen ist, sollte der Klebstoff vorzugsweise ähnliche Eigenschaften aufweisen, um die Leistungsparameter des Kabels nicht zu verschlechtern.
- Obgleich eine Aufwickelanordnung für das spiralförmige Wickeln des Bandes 66 um die Blöcke 60 bis 65 gezeigt wurde, können andere Techniken angewandt werden. Beispielsweise kann ein Band mit gleicher oder größerer Breite als der Umfangslänge der Blökke 60 und 65 in Längsrichtung zugeführt und in einer Weise ähnlich der einer Röhrenwalzvorrichtung um die Blöcke gewickelt werden.
- In Fällen, in denen die durch die Schicht des Bandes 66 erbrachte verbesserte Isolation nicht erforderlich ist, kann ein Faden spiralförmig um die Blöcke 60 und 65 gewickelt werden, um sie für nachfolgende Produktionsschritte in ihrer Lage auf den Leitern 63 zu halten. Beispielsweise kann ein Glasfaserfaden für diesen Zweck verwendet werden, und dieser verschlechtert nicht die Isolationseigenschaften des Kabels. Alternativ dazu können die Blöcke 60 und 65 oder nur die Blöcke 65 mittels Rollen in ihrer Lage gehalten werden.
- Der nächste Schritt im Herstellungsprozeß umfaßt die Bildung einer Metallröhre um die Schicht des Bandes 66. Figur 14 zeigt einen Kupferstreifen 68 ausreichender Breite, der kontinuierlich von einer Rolle 69 zugeführt wird. Der Streifen 68 wird durch ein (nicht gezeigtes) Walzwerk - beispielsweise der in Figur 1 gezeigten Art - in eine Röhre geformt, und die Kanten des Streifens werden in einer Schweißstation 70 zusammengeschweißt, womit eine Schweißnaht 71 gebildet wird, wie in Figur 19 gezeigt. Das Kabel wird dann einer Mehrzahl von Walz- oder Ziehstufen, die sich mit Temperstufen abwechseln, zugeführt, um den Querschnitt des mineralisolierten Kabels auf den endgültig gewünschten Wert zu verringern, wonach das Kabel in einem Aufwickelschritt o.ä. gespeichert wird.
- Das kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von mineralisoliertem Kabel kann mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden und die Länge des hergestellten Kabels ist nur durch die mechanische Handhabung und Prüfungserwägungen begrenzt. Die vorgeformten Blöcke 60 und 65 gewährleisten eine ausgezeichnete geometrische Stabilität, was eine Maximierung der Isolationseigenschaften des Kabels erlaubt. Das Nichtvorhandensein irgendwelcher abtragender Schritte im Verfahren verhindert das Eindringen von Kupferteilchen oder Spänen oder anderen Materials in den mineralischen Isolierstoff, so daß die Isolationseigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Weiterhin erleiden die Kupferleiter eine geringe oder keine Oberflächenbeschädigung, und ihre Querschnitte müssen daher nicht überdimensioniert werden, um eine angemessene elektrische Leitfähigkeit des fertiggestellten Kabels zu gewährleisten. Außerdem werden durch das Verfahren keine "heißen Stellen", die hohe Potentialgradienten bewirken, erzeugt, so daß die lsolationseigenschaften nicht beeinträchtigt werden.
- Das Vorsehen einer Isolierschicht um die Blöcke verbessert weiter die Isolationseigenschaften des Kabels, hat aber auch zusätzliche Vorteile. Wenn beispielsweise das Herstellungsverfahren gestoppt und dann neu gestartet werden muß, verhindert die Schicht das Eindringen von Feuchtigkeit in die Blöcke, was die Isolationsleistung beeinträchtigen und Probleme während nachfolgender Herstellungsschritte bewirken könnte. Beispielsweise könnte während einer Wärmebehandlung wie dem Tempern in die Blöcke eingedrungene Feuchtigkeit Dampf erzeugen und dieser in besonderen Fällen die äußere Metallröhre zerreißen oder wesentliche Verformungen bewirken. Das Vorsehen der Schicht aus Isolierband verhindert dies.
- Da der mineralische Isolierstoff in Form von vorgeformten Blökken zugeführt wird, gibt es in jeder Stufe der Kabelherstellung wenig oder kein loses Mineralpulver. Damit gibt es im wesentlichen keine Verunreinigung in der Schweißstufe für die äußere Röhre. Außerdem gibt es wenig oder keinen Verlust an Isoliermaterial oder Erzeugung von Pulverstaub, so daß das Verfahren sehr sauber ist und kein Ausgangsmaterial vergeudet wird.
- Infolge der geometrischen Stabilität der durch dieses Verfahren hergestellten Kabel ist es möglich, den Leiter-zu-Leiter-Abstand gegenüber dem Leiter-zum-Mantel-Abstand zu verändern, um die dielektrischen Leistungsparameter des Kabels zu maximieren. Beispielsweise kann der Leiter-zu-Leiter-Abstand größer als der Leiter-zum-Mantel-Abstand gemacht werden, und dies stattet ein Kabel mit besseren Isolationseigenschaften aus als eines bei dem die Abstände dieselben sind, oder erlaubt es alternativ dazu, den Durchmesser des Kabels zu verringern.
Claims (17)
1. Verfahren zur Herstellung eines mineralisolierten Kabels,
umfassend das Zuführen vorgeformter Blöcke (25, 60, 65) aus
mineralischem Isolierstoff mit Endflächen und mindestens einer
Rille (26, 62), das Anordnen der Blöcke (25, 60, 65) so, daß
benachbarte Endflächen gegeneinanderstoßen und die mindestens
einen Rillen (26, 62) miteinander ausgerichtet sind, das
Einlegen mindestens eines Leiters (29, 63) in die oder jede Rille
(26, 62), das Bilden einer Metallröhre (30, 68) um die Blöcke
(25, 60, 65) und das Ausführen mindestens eines Schrittes einer
Querschnittsverringerung (33, 34, 35).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorgeformten Blöcke (25, 60, 65) kontinuierlich zugeführt werden
und daß der oder jeder Leiter (29, 63) kontinuierlich in die
oder jede Rille (26, 62) eingelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallröhre (30, 68) kontinuierlich um die Blöcke (25, 60, 65)
gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der oder jeder
Querschnittsverringerungsschritt sich mit mindestens einem Temperschritt (36, 371 38)
abwechselt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgeformten Blöcke als Gruppen von
Blöcken (25, 42, 48, 50, 60, 65) zugeführt werden, die einander
gegenüberliegende Flächen mit korrespondierenden Rillen haben,
wobei die Blöcke jeder Gruppe so zusammengebracht werden, daß
die korrespondierenden Rillen mindestens einen Kanal (41,43, 49)
zur Aufnahme eines entsprechenden Leiters (29, 63) bilden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorgeformten Blöcke als im wesentlichen
zylindrische Blöcke mit mindestens einer sich längs erstreckenden
äußeren Rille zur Aufnahme eines entsprechenden Leiters zugeführt
werden.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein
langgestrecktes Material um die vorgeformten Blöcke gewunden
wird, nachdem der oder jeder Leiter darin eingelegt wurde.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
langgestreckte Material ein elektrisch isolierendes Material
ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
langgestreckte Material ein Faden ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Faden ein Glasfaserfaden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
langgestreckte Material ein Band ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Band so gewickelt wird, daß es die vorgeformten Blöcke
einschließt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Band längs auf die vorgeformten Blöcke
aufgebracht und um die vorgeformten Blöcke gewickelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Band aus elektrisch isolierendem Material besteht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das Band ein Silikonband ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Band einen Klebstoff trägt.
17. Mineralisoliertes Kabel, hergestellt durch ein Verfahren
nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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