| Dokumentenidentifikation |
DE3304715C2 18.01.1990 |
| Titel |
Verfahren zur Herstellung längswasserdichter Kabel und Leiterseile |
| Anmelder |
kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover, DE |
| Erfinder |
Klöppner, Hans-Jürgen, Dr.rer.nat., 3012 Langenhagen, DE |
| DE-Anmeldedatum |
11.02.1983 |
| DE-Aktenzeichen |
3304715 |
| Offenlegungstag |
16.08.1984 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
18.01.1990 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
18.01.1990 |
| IPC-Hauptklasse |
H01B 7/28
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| Zusammenfassung |
Zur Längsabdichtung von Kabeln oder Leiterseilen wird ein additionsvernetzender Zwei-Komponenten-Silikonkautschuk in thixotropierter Form verwendet.
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| Beschreibung[de] |
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Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung längswasserdichter
Kabel und Leiterseile, insbesondere Nachrichtenkabel mit einer aus
einer Vielzahl durch Kunststoff isolierter Adern bestehenden Seele, wobei in
den Raum zwischen den Adern und in den Raum zwischen der Kabelseele und der
Umhüllung eine gegen Wasser dichtende Masse auf Basis Silikonkautschuk eingebracht
ist.
In der Nachrichtenkabeltechnik ist es bereits seit langem bekannt, durch Abstopfen
der Kabelseele die Längsausbreitung von gegebenenfalls eingedrungenen
Wassers zu verhindern bzw. auf einen eng begrenzten Raum einzuschränken. Der
Einsatz von kunststoffisolierten Adern in dieser Technik, bei denen die Gefahr
der axialen Ausbreitung von Feuchtigkeit besonders groß ist, führte dann im
Laufe der Zeit zu vielen Vorschlägen zur Abdichtung der Kabelseele. So ist es
z. B. aus der DE-OS 14 90 21 bekannt, in die Seele eines Nachrichtenkabels
unter der Einwirkung von Feuchtigkeit quellende Materialien einzubringen.
Diese quellfähigen Stoffe können als Pulver oder in Gelform eingebracht werden,
sie können aber auch in Form von Strängen oder Fäden oder sogar als
Folien in der Kabelseele angeordnet sein. In diesem Zusammenhang war auch
bereits vorgeschlagen, diese quellfähigen Stoffe nicht kontinuierlich in die
Kabelseele einzubringen, sondern lediglich in größeren Abständen.
Man hat auch bereits (DE-OS 25 25 934) in der Seele von Nachrichtenkabeladern
unter der Einwirkung von Luftfeuchtigkeit vulkanisierende Silikongummiarten
eingebracht, die für eine Abstopfung sorgen sollen. Diese Art
der Abstopfung ist jedoch dann nicht geeignet, wenn, wie es die Regel ist,
die Abstopfung im gleichen Arbeitsgang mit der Aufbringung des Mantels erfolgt.
Denn mit der Extrusion des Mantelwerkstoffs über die abgestopfte
Seele wird die Seele nach außen dicht verschlossen, so daß die für die Vernetzung
oder Vulkanisation des bekannten Silikonkautschuks notwendige
Luftfeuchtigkeit an einem Zutritt gehindert wird.
Aber auch andere Silikonkautschuke, etwa kondensationsvernetzende - sogenannte
2-Komponenten-Typen, können in solchen Fällen nicht verwendet werden, da deren
Spaltprodukte wieder vollständig entfernt werden müßten.
In geschlossenen Systemen, so auch in einem elektrischen Kabel, kann daher
nur mit sogenannten additionsvernetzenden Silikonkautschuken gearbeitet werden.
Hierbei ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß die durch geeignete
Maschinen einzubringenden Massen bei diskontinuierlicher Stopfung so hochviskos
sein müssen, daß sie bis zur Vernetzung des Stopfens, was in der
Regel einige Stunden dauert, nicht so weit in den ungefüllten Bereich fließen,
daß sie ihren Zweck auf engstem Raum einen Stopfen zu bilden, nicht erfüllen.
Solche Massen sind aber nicht mehr optimal zu mischen, zu fördern und in der
Kabelseele zu verteilen. Darüber hinaus besteht bei diesen Materialien der
Nachteil einer sehr geringen Klebrigkeit mit anderen Werkstoffen, z. B. auch
den Iosliermaterialien der Adern des elektrischen Kabels, was bei Wassereintritt
ggf. zur Unterwanderung führt.
Aber auch eine Temperaturerhöhung der Masse zur Verringerung der Topfzeit ist
wenig hilfreich, da sich bei elektrischen Kabeln wegen der durch den Metallanteil
hohen Wärmekapazität der Seele die Massetemperatur sehr schnell geringen
Effekt bezüglich der Viskositätserniedrigung zur Verbesserung der Förderleistung.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe
zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, auch in geschlossenen Systemen
eine gleichmäßige, sichere Abstopfung zu erreichen.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß als Silikonkautschuk
ein additionsvernetzender 2-Komponenten-Silikon-Kautschuk in thixotropierter
Form verwendet wird.
Auf diese Weise ist es möglich, dünnflüssige,
leicht gießbare klebrige Massen in der Verarbeitungsmaschine leicht zu fördern
und im zu stopfenden Kabel oder Leiterseil gleichmäßig und sicher zu
verteilen. Durch die vorgesehene Thixotropie der eingebrachten Stopfmasse
ist es erreicht, daß der Stopfen im Ruhestand so lange nicht fließt und
damit seine Dichtungsfunktion verliert, bis durch die Vernetzungsreaktion
auch ein langfristiges Verlaufen mit Sicherheit ausgeschlossen ist.
In Durchführung des Erfindungsgedankens wird als Basiskautschuk zweckmäßig
ein niederviskoses Material von etwa 700 bis 1500 mPa · s, vorzugsweise 900
bis 1100 mPa · s, verwendet, das mit Füllstoffen und Thixotropierungsmitteln
angereichert ist.
Ein mit solchen Mitteln in Längsrichtung abgedichtetes Kabel bzw. Leiterseil
behält seine ursprünglche Flexibilität bei, Biegebeanspruchungen während der
Herstellung, der Verlegung oder im Betrieb führen nicht zu einem Freiwerden
oder Aufkorben der über die Masse dicht verbundenen Einzeladern. Auch bei
Kabeln mit mehrlagigen Aderverbänden ist die Längswasserdichtigkeit gewährleistet.
Eine Masse, die für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet ist, d. h.
sowohl hinsichtlich der Verarbeitbarkeit als auch hinsichtlich der gleichmäßigen
Verteilung im Kabel, ergibt sich dann, wenn als Füllstoff Kreide,
Kaolin oder ähnliche Materialien in einer Menge bis zu 100 Teilen auf 100
Teile Silikonkautschuk verwendet sind. In diesem Zusammenhang hat sich als
Thixotropierungsmittel eine amorphe Kieselsäure als sehr vorteilhaft erwiesen,
und zwar in einer Menge von 2 bis 50 Teilen. Zur Beeinflussung der Klebrigkeit
kann das Mischungsverhältnis der Kautschuk-Komponenten A und B verändert
werden.
Nachfolgend sind Mischungsbeispiele für nach der Erfindung besonders gut einsetzbare
Silikonkautschuke angegben.
Beispiel I
Silikonkautschuk Komponente A
50 Teile
Silikonkautschuk Komponente B
40 Teile
amorphe Kieselsäure
30 Teile
Beispiel II
Silikonkautschuk Komponente A
50 Teile
Silikonkautschuk Komponente B
50 Teile
Kreide
10 Teile
amorphe Kieselsäure
5 Teile
Als Silikonkautschuk kann z. B. ein Produkt der Fa. Wacker Chemie verwendet
werden, das unter der Bezeichnung VP 7612 lieferbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei anhand der Figur
näher erläutert.
Die z. B. von einer umlaufenden, nicht dargestellten Verseilvorrichtung ablaufenden
Einzeladern, Vierer oder Verseilelemente höherer Ordnung 1 werden
der Vorrichtung 2 zugeführt, die in ihrem ausgangsseitigen Teil mit einem
Verseilnippel und im eingangsseitigen Teil mit einer Einführung der Dichtmasse
aus dem Vorratsbehälter 3 ausgestattet ist. Die relativ standfeste,
aber leicht förderbare und klebrige Masse wird unmittelbar
vor der Verseilung der Einzelelemente 1 zwischen diese eingebracht, so
daß bei der anschließenden Kalibierung durch den Verseilnippel die Seele 4
des Kabels dicht gefüllt ist. Im anschließenden Ruhestand der Masse fließt
diese wegen der gewählten Thixotropieeigenschaften nicht, bis durch die
einsetzende Vernetzungsreaktion ein Verlaufen grundsätzlich ausgeschlossen ist.
Das bedeutet im vorliegenden Fall, daß mittels des Extruders 5 bzw. im Spritzkopf
6 der Außenmantel ggf. nach einer vorherigen zusätzlichen Bebänderung
der Seele 4 aufgebracht und damit die Seele abgeschlossen werden kann.
Je nach der gewünschten Klebrigkeit des zur Abdichtung verwendeten Silikonkautschuks
sind die Mischungsverhältnisse zu variieren. Als für die Zwecke
nach der Erfindung am günstigsten haben sich Mischungsverhältnisse der Komponenten
A und B zwischen 6 : 4 und 4 : 6 erwiesen.
Abweichend von dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist
auch die Abdichtung oder Abschottung
eines Leiterseiles z. B. eines Hoch- oder Mittelspannungskabels möglich.
Solche Leiterseile bestehen aus verseilten oder unverseilten zusammengefaßten
blanken Einzeldrähten aus Kupfer oder auch Aluminium, wobei der
Aufbau des Seiles auch lagenweise erfolgen kann. Will man hierbei auf
eine kontinuierliche Stopfung verzichten, kann man z. B. so vorgehen, wie
es in der DE-OS 28 08 438 beschrieben ist. Danach geht es um die Schaffung
eines Leiterseiles für elektrische Energiekabel, das gute Biegeeigenschaften
besitzt und nicht zu mechanischen Beschädigungen der Leitschichten oder gar der
Isolierung führt, dennoch aber den gestellten Forderungen nach einer Längswasserdichtigkeit
genügt. Aus diesem Grund sind in Abständen im Leiterseil
Stopfen aus einem vernetzten gummielastischen Material angeordnet, deren
axiale Länge klein gegenüber dem axialen Abstand der über die Länge aufeinander
folgenden Stopfen ist.
Auch diese Stopfen im Leiterseil werden vorteilhaft aus dem additionsvernetzenden
Zwei-Komponenten-Silikonkautschuk in thixotropierter Form nach der Erfindung
hergestellt. Da es sich im Falle der Abstopfung eines Leiterseiles auch um
ein geschlossenes System handelt, bei dem im kontinuierlichen Durchlauf zunächst
die innere Leitschicht und daran anschließend die Isolierung aufgebracht
wird, gelten wieder die eingangs erwähnten Vorteile.
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| Anspruch[de] |
- 1. Verfahren zur Herstellung längswasserdichter Kabel und Leiterseile, insbesondere
Nachrichtenkabel mit einer aus einer Vielzahl durch Kunststoff
isolierter Adern bestehenden Seele, wobei in den Raum zwischen den Adern
und in dem Raum zwischen der Kabelseele und der Umhüllung eine gegen Wasser
dichtende Masse auf Basis Silikonkautschuk eingebracht ist, dadurch
gekennzeichnet, daß als Silikonkautschuk ein additionsvernetzender Zwei-
Komponenten-Silikonkautschuk (Komponente A und B) in thixotropierter
Form verwendet wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Basiskautschuk
ein niederviskoses Material von etwa 700 bis 1500 mPa · s, vorzugsweise
900 bis 1100 mPa · s, verwendet wird, das mit Füllstoffen und Thixotropierungsmitteln
angereichert ist.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff
Kreise in einer Menge bis zu 100 Teilen auf 100 Teilen Silikonkautschuk verwendet
ist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Thixotropierungsmittel amorphe Kieselsäure verwendet ist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Silikonkautschuk-Komponenten A und B zur Optimierung der Klebrigkeit
zwischen den Mischungsverhältnissen 6 : 4 und 4 : 6 variiert werden.
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