DE3004357C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen mineralisch isolierter elektrischer Kabel mittels eines kontinuierlichen Fertigungsverfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen Kabel sind einer oder mehrere elektrische Leiterdrähte von einem rohrförmigen Metallmantel umgeben und durch ein verdichtetes pulverisiertes Isoliermaterial von dem Mantel isoliert. Dabei sind die Leiterdrähte in dem Isoliermaterial eingebettet. Unter der Bezeichnung "mineralisch isolierte elektrische Kabel" sollen nicht nur Verdrahtungskabel zum Leiten von elektrischem Strom für allgemeine Zwecke verstanden werden, sondern auch Kabel, die die oben beschriebene Konstruktion haben und für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Heizkabel, Thermoelementkabel und Heizelemente für elektrische Haushaltsherde.

Zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel ist bereits beispielsweise aus der GB-PS 15 54 859 oder der US-PS 37 37 997 eine Vorrichtung bekannt, bei der zur kontinuierlichen Ausbildung des Kabelmantels aus einem bewegten Streifen aus verformbarem Material, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, der Streifen in die Form eines Rohres gebogen wird und die zusammenlaufenden Kanten des Streifens durch Nahtschweißen miteinander verbunden werden, während die Kanten längs einer vorbestimmten Bahn vorgeschoben werden und gleichzeitig pulverisiertes Isoliermaterial, beispielsweise Magnesiumoxid, sowie einer oder mehrere Leiterdrähte in den gebildeten Mantel eingebracht werden, und bei der dann das resultierende Gebilde durch eine Reihe von Reduziereinrichtungen geschickt wird, um das Isolierpulver zu verdichten und den Mantel auf den gewünschten Außendurchmesser des Kabels zu reduzieren, wobei jedem Reduzierschritt ein Glüh- und Abschreckschritt folgt. Das Isolierpulver kann unmittelbar in den gebogenen Metallstreifen eingebracht werden, bevor der Streifen geschlossen wird, wie es aus der obengenannten US-PS hervorgeht, oder es kann über ein Pulverzufuhrrohr eingebracht werden, das in dem den Mantel bildenden Streifen sowie dem Mantel angeordnet ist und dessen Auslaßende jenseits der Stelle ist, bei der die Schweißung ausgeführt wird. Wenn ein Pulverzufuhrrohr vorgesehen ist, werden der oder die Leiterdrähte innerhalb des Pulverzufuhrrohres geführt.

Beim praktischen Betrieb einer Vorrichtung der oben geschilderten Art kommt es infolge der beim Schweißen erzeugten Wärme zu Schwierigkeiten. Wenn man nämlich ein Pulverzufuhrrohr verwendet, können in demjenigen Bereich des Pulverzufuhrrohres, der im Schweißbereich an die aneinanderstoßenden Kanten des rohrförmigen Mantels angrenzt, örtlich begrenzte heiße Stellen auftreten. Heiße Stellen dieser Art verursachen Schäden am Pulverzufuhrrohr. Angesichts dieser Schäden kann Isolierpulver in den Schweißbereich gelangen und den Schweißvorgang nachteilig beeinträchtigen. Da außerdem auf der Unterseite der Mantelnaht an der Schweißstelle Luft vorhanden ist, kann es zu einer Oxydation des Metallmantels in der geschweißten Naht kommen, insbesondere bei der Verwendung von Kupfer für den Metallmantel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß die Gefahr der Beschädigung des Pulverzufuhrrohres, sofern es vorhanden ist, und/oder die Gefahr der Verunreinigung der Schweißzone mit Isolierpulver, und zwar infolge der beim Schweißvorgang entwickelten Wärme, beseitigt, jedoch zumindest stark herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch daß der Leiterdraht der beim Schweißen erzeugten Wärme ausgesetzt wird, kann die beim Schweißen erzeugte überschüssige Wärme kontinuierlich aus dem Schweißbereich oder der Schweißzone abgeleitet werden, wenn der Leiterdraht zusammen mit dem Mantel an der Schweißstelle vorbeibewegt wird. Auf diese Weise werden durch Überhitzen erzeugte Schäden vermieden. Insbesondere wird das gegebenenfalls vorhandene Pulverzufuhrrohr gegenüber Wärmeschäden geschützt. Dadurch wird sichergestellt, daß das Isolierpulver nicht mehr in den Schweißbereich austreten kann.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können sowohl der Metallstreifen als auch die übrigen Metallkomponenten entweder in Vertikalrichtung nach unten oder in Horizontalrichtung vorgeschoben werden. Man kann somit von einer Vertikalanordnung und einer Horizontalanordnung reden. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung als Vertikalanordnung ist im Patentanspruch 2 und als Horizontalanordnung im Patentanspruch 4 gekennzeichnet.

Weitere bevorzugte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet. Dazu sei noch folgendes ergänzt.

Wenn der Mantel aus einem leicht oxydierbaren Metall hergestellt ist, enthalten beide erläuterten Arten von Vorrichtungen Mittel zum Zuführen eines kontinuierlichen Edelgasstromes zu der inneren Oberfläche des gebogenen Metallstreifens, und zwar zu der an die Streifenkanten angrenzenden inneren Oberfläche im Bereich der Schweißeinrichtung. Das zum Schweißbereich gelieferte Gas wird vorzugsweise über ein Einlaßrohr in das mit einer Öffnung versehene Führungsrohr eingeleitet. Für das Gas ist ein derart ausgebildeter Auslaß in der Vorrichtung vorgesehen, daß der Schweißbereich mit dem Edelgas überflutet wird. Abweichend davon kann man auch das Gas dem Schweißbereich direkt über ein Rohr mit einer feinen Bohrung zuführen, das in den teilweise gebildeten Mantel eingeführt ist und gegenüber der Schweißeinrichtung endet. Wenn ein Pulverzufuhrrohr verwendet wird, kann man das Gas über ein Rohr einleiten, das innerhalb des Pulverzufuhrrohres angeordnet ist und entweder gegenüber der Schweißeinrichtung die Wand des Pulverzufuhrrohres durchdringt oder bis zum Auslaß des Pulverzufuhrrohres reicht und dann auf der Außenseite des Pulverzufuhrrohres zurück bis zu einer Stelle geführt ist, die der Schweißeinrichtung gegenüberliegt.

Sowohl bei der Vertikal- als auch Horizontalanordnung ist die Gesamtanordnung so getroffen, daß sich der Metallstreifen bzw. der Mantel und der oder die Leiterdrähte synchron miteinander bewegen und daß die auf das Gewicht bezogene zeitliche Zugabemenge an Isolierpulver in den Mantel synchron mit der Vorschubgeschwindigkeit des Mantels und des oder der Leiterdrähte gesteuert wird, um im fertiggestellten Kabel die gewünschte Isolierpulverdichte zu erhalten.

Zur Herstellung eines Kabels mit einer Vielzahl von Leiterdrähten ist vorzugsweise für jeden Leiterdraht ein Führungsrohr vorgesehen, um die korrekte örtliche Festlegung der Leiterdrähte innerhalb des Mantels zu erleichtern und um zu vermeiden, daß rund um die Leiterdrähte eingebrachtes Isolierpulver die Bewegungsfreiheit der Leiterdrähte in dem Mantel stört. In diesem Fall hat aber nur eines der Führungsrohre eine Öffnung im Bereich der Schweißeinrichtung. Die Verwendung von Führungsrohren für alle Leiterdrähte ist insbesondere bei der Vertikalanordnung erwünscht, bei der infolge der Schwerkraft das Isolierpulver bereits in einer sehr frühen Phase des Fertigungsvorganges teilweise verdichtet wird. Alle Führungsrohre einschließlich des mit der Öffnung versehenen Führungsrohres erstrecken sich vorzugsweise in dem Mantel um ein beträchtliches Stück über den Schweißbereich und im Falle der Vertikalanordnung über das Auslaßende des Pulverzufuhrrohres hinaus. Alle Führungsrohre befinden sich bei vorhandenem Pulverzufuhrrohr innerhalb dieses Rohres. Unabhängig davon, ob für alle Leiterdrähte Führungsrohre verwendet werden oder nicht, sind vorzugsweise an einer oder mehreren Stellen längs der Bewegungsbahn der Leiterdrahtgruppe innerhalb des gebogenen Metallstreifens und des ausgebildeten Mantels Abstandshalter vorgesehen, die die örtliche Festlegung der Leiterdrähte innerhalb des Mantels kontrollieren. Diese Abstandshalter können so geformt oder gestaltet sein, daß sie auch den Durchfluß des Isolierpulvers in den Mantel steuern, um eine richtige Verteilung und Verdichtung des Pulvers sicherzustellen.

Da während des Formens des Metallstreifens in den rohrförmigen Mantel das ausgebildete Rohr die Neigung hat, sich zu drehen, so daß die zusammenlaufenden Kanten des Streifens, die die Naht des Mantels bilden, von der Schweißeinrichtung, beispielsweise der Spitze des Schweißkopfes, weglaufen und auf diese Weise beim Schweißen Schwierigkeiten verursachen, ist es erwünscht, eine Nahtführungseinrichtung in der Form wenigstens eines dünnen Metallkörpers vorzusehen, beispielsweise eine Platte, ein Streifen oder eine Reihe dünner Rollen, die in der Bewegungsbahn der Nahtkanten angeordnet sind und zwischen die Kanten greifen, bevor sie den Schweißkopf erreichen. Auf diese Weise wird die Naht geradlinig gehalten, und eine Fehlausrichtung bezüglich des Schweißkopfes wird vermieden. Im Falle der Horizontalanordnung, bei der das mit der Öffnung versehene Drahtführungsrohr so angeordnet ist, daß es direkt in Berührung mit den Nahtkantenbereichen des Mantels in der Nachbarschaft des Schweißbereiches steht, kann es sich bei der Nahtführungseinrichtung um eine Metallplatte handeln, die einstückig mit dem Führungsrohr hergestellt ist und in radialer Richtung vom Führungsrohr wegragt. Die Platte ist mit der Öffnung im Führungsrohr ausgerichtet und ist zwischen die Nahtkanten an einer Stelle eingesetzt, die sich ein kurzes Stück vor dem Beginn der Öffnung im Führungsrohr sowie vor dem Schweißkopf befindet. Die Nahtführungsplatte wird vorzugsweise durch eine außerhalb des ausgebildeten Rohres befindliche Klemme in ihrer Position gehalten. Diese Kombination aus Nahtführung und Klemme dient gleichzeitig dem Zweck, um den mit der Öffnung versehenen Wandabschnitt des Führungsrohres im Bereich des Schweißkopfes in Berührung mit der inneren Oberfläche der Nahtkantenbereiche des Mantels zu halten.

Obgleich bei der Vertikalanordnung das Isolierpulver innerhalb des Pulverzufuhrrohres im Bereich des Schweißkopfes an einem Zutritt zum Schweißbereich dadurch gehindert wird, daß das mit der Öffnung versehene Drahtführungsrohr in Berührung mit dem Pulverzufuhrrohr gehalten wird, besteht dennoch die Gefahr, daß von der eingefangenen Luft mitgenommene Pulverteilchen vom Auslaßende des Pulverzufuhrrohres zurück in den Schweißbereich getragen oder geblasen werden, wenn bei der ersten Reduzierstufe Druck auf das Pulver ausgeübt wird. Um dies zu verhindern, ist am Auslaßende des Pulverzufuhrrohres oder im Bereich des Auslaßendes ein rund um das Pulverzufuhrrohr geführter Dichtungsring vorgesehen, der einen dichten Gleitsitz zwischen dem Pulverzufuhrrohr und dem sich bewegenden Mantel vorsieht. Bei dieser Dichtung kann es sich um eine Dichtung vom elektrostatischen Typ oder um eine Dichtung aus einem polymeren Kunststoff handeln, beispielsweise Polytetrafluorethylen.

Der kontinuierliche Vorschub des Metallstreifens sowie des daraus hergestellten Mantels einschließlich des Mantelinhalts durch die Vorrichtung aus den rohrformenden und schweißenden Einrichtungen sowie den Reduzier-, Glüh- und Abschreckeinrichtungen mit einer gewünschten Geschwindigkeit und Spannung kann mit Hilfe üblicher Zieh- und Transportanordnungen vorgenommen werden. Das fertiggestellte Kabel wird schließlich auf eine Trommel aufgewickelt. Das Kabel kann mit einem Isoliermantel abgedeckt werden, beispielsweise mit einem extrudierten Schlauch aus Polyvinylchlorid oder einem anderen geeigneten synthetischen Kunststoff, sofern dies erforderlich ist.

Zusammenfassend betrifft somit die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung mineralisch isolierter elektrischer Kabel nach einem kontinuierlichen Verfahren, bei dem zur Ausbildung des rohrförmigen Kabelmantels ein Metallstreifen fortwährend zu einem Rohr gebogen und die zusammenlaufenden Streifenkanten durch Nahtschweißen miteinander verbunden werden und gleichzeitig Isolierpulver sowie Leiterdrähte in den Mantel kontinuierlich eingebracht werden, wobei einer der Drähte durch ein Führungsrohr geschickt wird, das in dem Mantel bis über Schweißpunkt hinausragt und das in seiner dem Schweißbereich gegenüberliegenden Wand eine Öffnung aufweist. Der in dem Führungsrohr befindliche Draht ist daher über die Öffnung direkt der beim Schweißen erzeugten Wärme ausgesetzt. Er kann daher überschüssige Wärme aus dem Schweißbereich abführen und damit durch Wärme erzeugte Schäden vermeiden, insbesondere an einem ggf. vorhandenen Pulverzufuhrrohr. Das Führungsrohr ist so angeordnet und ausgebildet, daß das Isolierpulver nicht zum Schweißbereich gelangen kann. Wenn der Mantel aus einem leicht oxydierbaren Metall besteht, beispielsweise Kupfer, wird ein kontinuierlicher Edelgasstrom der Unterseite des Schweißbereichs zugeführt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung eines Werkplanes für eine Vertikalanordnung der Vorrichtung zum Herstellen eines mineralisch isolierten elektrischen Kabels mit zwei Leiterdrähten,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Teils der im Rahmen des Werkplanes nach der Fig. 1 skizzierten Vorrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf gelochte Abschnitte eines Pulverzufuhrrohres und eines Führungsrohres des Vorrichtungsteils nach der Fig. 2 in einem größeren Maßstab,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in der Fig. 3,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Teils einer Vorrichtung in Horizontalanordnung zum Herstellen eines mineralisch isolierten elektrischen Kabels mit vier Leiterdrähten und

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI in der Fig. 5.

Gleiche oder ähnliche Teile sind in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszahlen versehen. Um der Klarheit willen ist in den Zeichnungen das Isolierpulver nicht dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen eines mineralisch isolierten elektrischen Kabels mit einer Anordnung zur Ausbildung eines Kabelmantels 1 aus einem Metallstreifen 2. Die den Kabelmantel ausbildende Anordnung enthält eine Rohrformmaschine mit sechs Paaren einander gegenüberliegender Rollen 3, von denen in der Zeichnung nur eine Rolle des ersten und des letzten Rollenpaares dargestellt ist. Ferner enthält die Anordnung eine Nahtführungsvorrichtung 4 und einen Schweißkopf 5 zur Argon-Lichtbogenschweißung. Die Nahtführungsvorrichtung weist eine Reihe enger Rollen auf, die zwischen die Nahtkanten eingreifen, um eine Fehlausrichtung der Naht mit dem Schweißkopf zu vermeiden. Falls es erwünscht ist, kann man zwei Schweißköpfe vorsehen, die in senkrechter Richtung um einen geringen Abstand von einigen Zentimetern voneinander entfernt sind, um einen sich überlappenden Schweißvorgang zu gestatten, wenn nach einer kurzzeitigen Unterbrechung das Fertigungsverfahren erneut angefahren wird, oder um das Auswechseln einer Schweißelektrode zu gestatten, ohne daß dazu der Fertigungsvorgang angehalten werden muß. Die Anordnung zum Füllen des Mantels enthält einen kleinen, intern geheizten Trichter 6, in den von einem nicht dargestellten, größeren Trichter Isolierpulver gegeben wird. Ferner weist die Anordnung ein Pulverzufuhrrohr 7 aus rostfreiem Stahl oder Edelstahl auf, in das das Isolierpulver vom Trichter 6 eingefüllt wird. Das Pulverzufuhrrohr 7 erstreckt sich im Mantel 1 nach unten und endet ein beträchtliches Stück unterhalb des Schweißkopfes 5. Schließlich besteht die Anordnung noch aus zwei Führungsrohren 8 und 9 aus rostfreiem Stahl oder Edelstahl. Die Führungsrohre 8 und 9 sind vom Pulverzufuhrrohr 7 umgeben und dienen zur Führung von Leiterdrähten 10, die an einer Stelle unterhalb des Auslaßendes 11 des Pulverzufuhrrohres in dem Mantel 1 eintreten. In der Wand des Pulverzufuhrrohres 7 und des Führunsrohres 8 sind miteinander ausgerichtete Schlitze 12 und 13 an einer Stelle vorgesehen, die dem Schweißkopf gegenüberliegt. Nahe beim oberen Ende des Führungsrohres 8 ist ein Einlaßrohr 14 für das Gas Argon vorhanden.

Die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung enthält ferner Einrichtungen, die das Kabel in drei Stufen reduzieren. Diese Einrichtungen umfassen eine Reduziermaschine 15 und einen Glühofen 16, die beide unterhalb der den Mantel formenden und den Mantel füllenden Anordnung vorgesehen sind, ferner einen Wasserabschreckbehälter 17, in dem das in senkrechter Richtung eintretende Kabel nach Durchlaufen einer kettenlinienförmigen Kurve in der Horizontalrichtung weiter befördert wird, sowie zwei weitere, längs der horizontalen Bahn angeordnete Reduziermaschinen 19 und 20, denen jeweils ein Glühofen 21 bzw. 22 und ein Wasserabschreckbehälter 23 bzw. 24 folgen. Jede Reduziermaschine enthält eine Anzahl von Paaren einander gegenüberliegender Reduzierrollen, von denen für die Maschine 15 nur zwei Rollenpaare und für die Maschinen 19 und 20 jeweils nur ein Rollenpaar zu sehen sind.

Die Bauteile zur Zufuhr des Isolierpulvers und zum Einleiten der Leiterdrähte sind in der Fig. 2 mit größeren Einzelheiten dargestellt. Das Pulverzufuhrrohr 7 und der Kabelmantel 1 sind im Schnitt gezeigt. Die Führungsrohre 8 und 9 für die Leiter oder Leiterdrähte sind an gewünschten Positionen innerhalb des Rohres 7 starr angeordnet. Die Führungsrohre 8 und 9 sind durch Lötstellen 25 mit den beiden Enden des Pulverzufuhrrohres 7 verbunden, und unmittelbar unter dem Auslaßende des Pulverzufuhrrohres 7 befindet sich eine Abstandshalterplatte 26 zwischen den Rohren 8 und 9. Ein Abstandshalterkörper 27 verbindet die Führungsrohre miteinander an ihren unteren Enden und hält die Rohre in bezug auf den Mantel in einer richtigen Position. Ferner sind das Führungsrohr 8 und das Pulverzufuhrrohr 7 an Lötstellen 28 rund um die ausgerichteten Schlitze 12 und 13 miteinander verbunden, um sicherzustellen, daß kein Isolierpulver in die Schweißzone gelangt. Die Schlitze 12 und 13 gestatten es, daß der Leiterdraht 10 im Führungsrohr 8 dem Schweißkopf 5 ausgesetzt ist, so daß der Leiterdraht 10 als Kühlvorrichtung wirkt. Gleichzeitig dient der Schlitz 12 als Auslaß für das Gas Argon, das über das Einlaßrohr 14 in das Rohr 8 geleitet wird. Das aus dem Schlitz 12 strömende Argon schafft eine inerte Atmosphäre rund um die Schweißnaht 29 im Schweißbereich.

Die Fig. 2 zeigt noch eine rund um das Pulverzufuhrrohr 7 gelegte Griffzwinge 30, die im Bereich des oberen Rohrendes vorgesehen ist. Diese Griffzwinge weist an ihrer Oberfläche einen flachen Abschnitt 31 auf, der mit dem Schlitz 13 ausgerichtet ist, um zur richtigen örtlichen Festlegung des Pulverzufuhrrohres innerhalb des ausgebildeten rohrförmigen Mantels in bezug auf den Schweißkopf beizutragen. Eine ringförmige elektrostatische Dichtung 32 ist rund um das untere Ende des Pulverzufuhrrohres gepaßt, um zu verhindern, daß von der Luft getragenes Isolierpulver zur Schweißzone fliegt. Rund um das obere Ende des Drahtführungsrohres 8 ist noch eine Ringdichtung 33 eingepaßt, die verhindern soll, daß das durch das Rohr 14 eingelassene Gas nach oben entweichen kann.

Die Fig. 3 zeigt die Gestalt der miteinander ausgerichteten Schlitze 12 und 13 im Führungsrohr 8 und im Pulverzufuhrrohr 7. In der Fig. 4 ist ein Querschnitt durch denjenigen Teil der Anordnung des Pulverzufuhrrohres und der Führungsrohre 8 und 9 dargestellt, in dem die Schlitze 12 und 13 vorgesehen sind.

Bei dem Verfahren zum Herstellen mineralisch isolierter Kabel, das unter Anwendung der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtung ausgeführt wird, werden die Kanten des Metallstreifens 2 zunächst geschnitten, um saubere, konisch zulaufende Oberflächen vorzusehen, die zum Schweißen geeignet sind. Dann wird der Streifen auf seine richtige Breite und auf Überkantkrümmung überprüft. Danach wird der Streifen entfettet. Die Leiterdrähte 10 werden über Einrichtungen nach unten geführt, die die Leiter geraderichten, örtlich festlegen und spannen. Ferner werden die Oberflächen der Leiterdrähte gereinigt. Der Streifen und die Leiterdrähte werden kontinuierlich von Trommeln aus zugeführt, und zwar über nicht dargestellte Einrichtungen, die die oben erläuterten Funktionen ausführen. Die Leiterdrähte gelangen dann durch die rohrformende und drahtführende Anordnung, während gleichzeitig genau abgemessene Mengen an Isolierpulver vom Trichter 6 in das Pulverzufuhrrohr 7 gegeben werden. Der rohrförmige Mantel 1 wird geformt und geschweißt, bevor das Isolierpulver und die Drähte aus dem Pulverzufuhrrohr bzw. den Drahtführungsrohren austreten. Hierzu wird auf die Darstellung nach der Fig. 1 verwiesen. Während des Fertigungsvorganges wird durch das Drahtführungsrohr 8 vom Einlaßrohr 14 aus ein kontinuierlicher Strom an Argon aufrechterhalten, das am Schlitz 12 austritt. Während der Ausbildung des Rohres wird die Genauigkeit des Biegens des Streifens fortwährend von einer Meßwert- oder Datenerfassungsanlage überwacht und, falls es notwendig ist, werden Korrekturen vorgenommen, um sicherzustellen, daß die Streifenkanten in der zum Schweißen geeigneten Position zusammenlaufen.

Das vervollständigte Gebilde aus Mantel, Drähten und Isolierpulver wandert durch eine Reihe von Reduzier-, Glüh- und Abschreckstationen, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist. Der erste Reduzierschritt, der noch während des Vorschubs in senkrechter Richtung nach unten ausgeführt wird, dient zusätzlich zur Reduzierung des Durchmessers des Mantels zu einer Verdichtung des Isolierpulvers und zur Festlegung der Leiterdrähte in ihrer Position. Das Kabelgebilde passiert dann Klemmrollen, die dazu beitragen, in der gesamten Vorrichtung eine kontinuierliche Kabelspannung aufrechtzuerhalten. Schließlich wird das Kabel auf einer Trommel aufgewickelt. Die Klemmrollen und die Trommel sind von üblicher Bauform und deshalb in den Zeichnungen nicht dargestellt. Führungsrollen können in der Vorrichtung an Stellen vorgesehen sein, wo es erforderlich ist, um das Kabel und die Kabelkomponenten auf der gewünschten Vorschubbahn zu halten.

Bei einem besonderen Beispiel des an Hand der Fig. 1 bis 4 erläuterten Verfahrens zum Herstellen eines Kabels mit einem Kupfermantel und zwei inneren Kupferleitern sowie Magnesiumoxidpulver als Isoliermittel wird ein 65 mm breiter Kupferstreifen in einem rohrförmigen Mantel geformt, der anfangs einen Außendurchmesser von 20 mm hat. Das Pulverzufuhrrohr 7 hat einen Außendurchmesser von 16 mm und ist 2,73 m lang. Die Leiterdrähte aus Kupfer haben einen Durchmesser von 4,1 mm, und die Führungsrohre 8 und 9 weisen einen Innendurchmesser von 5,5 mm auf und sind 3,25 m lang. Beim ersten, zweiten und dritten Reduzierschritt wird der Kabeldurchmesser auf 16 mm, 10 mm und schließlich 5,7 mm vermindert. Die Vorschubgeschwindigkeit der Komponenten und des Kabels durch die Fertigungsvorrichtung beträgt anfangs 2 m/min. Sie erhöht sich nach jedem Reduzierschritt. Das Magnesiumoxidpulver wird dem Trichter 6 mit einem Durchfluß von 0,99 kg/min zugeführt.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Anordnung dient zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Horizontalverfahrens und enthält ein Drahtführungsrohr 35, das dicht bei den Nahtkanten 36 des rohrförmigen Mantels 37 angeordnet ist und das ein Einlaßrohr 38 für das Gas Argon sowie einen Schlitz 39 aufweist, der dem Schweißkopf 40 gegenüberliegt.

Der Schlitz 39 dient als Auslaß für das Argon, das eine inerte Atmosphäre im Bereich des Schweißbereiches aufrechterhält, und gestattet es, daß der Leiterdraht 41 im Drahtführungsrohr 35 dem Schweißkopf 40 ausgesetzt ist. Auf diese Weise kann der Leiterdraht 41 überschüssige Wärme aus der Schweißzone entfernen. Oberhalb des Gaseinlaßrohres 38 ist das Drahtzufuhrrohr 35 mit einer Ringdichtung 42 abgedichtet. Eine Nahtführungsplatte 43 ragt vom Rohr 35 radial nach außen und greift zwischen die Nahtkanten 36. Die Platte 43 wird von einer nicht dargestellten Klemme gehalten, und es wird somit Sorge getragen, daß das Rohr 35 in Berührung mit den Kantenbereichen des Mantels 37 bleibt. Um sicherzustellen, daß kein Isolierpulver zum Schweißbereich gelangt, ist das Drahzufuhrrohr 35 mit einem bogenförmigen Teil 47 ausgerüstet, das an die Außenseite des Rohres angelötet ist und sich von demjenigen Abschnitt des Rohres aus erstreckt, der mit der Mantelnaht ausgerichtet ist. Weiterhin ist das bogenförmige Teil 47 sehr eng der Innenoberfläche des Mantels auf beiden Seiten der Naht angepaßt.

Das Pulver kann direkt in den Mantel von einem nicht dargestellten Trichter aus eingeführt werden, der oberhalb des den Mantel formenden Streifens an einem Zwischenpunkt der Rohrformmaschine angeordnet ist, wo der Streifen in die Form eines Kanals gebogen ist, der zur Aufnahme des Isolierpulvers geeignet ist. Die drei zusätzlichen Leiterdrähte 44, 45 und 46 werden ebenfalls direkt in den Mantel eingeführt.

In anderer Hinsicht ist das Horizontalverfahren dem oben an Hand der Fig. 1 bis 4 erläuterten Vertikalverfahren ähnlich. Das in der Fig. 5 gezeigte, zusammengebaute Gebilde bewegt sich horizontal in der Richtung eines eingezeichneten Pfeils. Es gelangt dann zu einer Reihe von Reduzier-, Glüh- und Abschreckstationen. Bei dem ersten Reduzierschritt wird das Isolierpulver in dem Mantel verdichtet, und die Positionen der Leiterdrähte werden festgelegt.

Falls es erwünscht ist, können einer oder mehrere Abstandshalter in der Anordnung nach der Fig. 5 und 6 vorgesehen sein, um die Positionen der Leiterdrähte innerhalb des Mantels festzulegen.

Claims (9)

1.Vorrichtung zum Herstellen mineralisch isolierter elektrischer Kabel mittels eines kontinuierlichen Fertigungsverfahrens, enthaltend eine Einrichtung zum Vorschieben eines Metallstreifens in dessen Längsrichtung, eine Einrichtung zum Formbiegen des Streifens in eine röhrenartige Form, eine Einrichtung zum Längsnahtschweißen der aneinandergrenzenden Kanten des formgebogenen Streifens, eine Einrichtung zum gleichzeitigen Einbringen von pulverisiertem Isoliermaterial sowie von einem oder mehreren Leiterdrähten in den ausgebildeten Metallmantel und eine Einrichtung zum Reduzieren des Durchmessers der gebildeten Mantelanordnung zwecks Verdichtung des Isolierpulvers, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einleiten des oder eines der Leiterdrähte (10; 41) in den Mantel (1; 37) ein Führungsrohr (8; 35) vorgesehen ist, dessen Austrittsende für den Leiterdraht an einer Stelle angeordnet ist, die in der Vorschubrichtung des Streifens (2) gesehen hinter der Schweißeinrichtung (5) liegt, daß das Führungsrohr (8; 35) in seiner Wandung eine Öffnung (13; 39) bei einer Stelle aufweist, die der Vorschubbahn der Kanten des Mantels beim Ort der Schweißeinrichtung (5) gegenüberliegt, so daß der Leiterdraht (10; 41) über diese Öffnung (13; 39) direkt der beim Schweißvorgang entwickelten Wärme ausgesetzt ist, und daß Mittel (28; 47) vorhanden sind, die das Isolierpulver daran hindern, in den Raum zwischen dem Führungsrohr (8; 35) und der Schweißeinrichtung (5) zu gelangen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Streifenvorschubeinrichtung derart angeordnet ist, daß der Streifen vertikal nach unten vorgeschoben wird, und bei der ferner vorgesehen sind ein Behälter für das pulverisierte Isoliermaterial oberhalb der Einrichtung zum Formbiegen des Streifens in die röhrenartige Form, ein vertikal angeordnetes Pulverzufuhrrohr, das sich vom Behälter aus nach unten erstreckt und dessen Austrittsende unterhalb der Schweißeinrichtung liegt, eine Einrichtung zum Zuführen des Pulvers aus dem Behälter in das Pulverzufuhrrohr mit einer gesteuerten Geschwindigkeit und eine Leiterdrahtvorratseinrichtung, von der aus einer oder mehrere ununterbrochene Leitungsdrähte durch das Pulverzufuhrrohr nach unten in den gebildeten Mantel eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverzufuhrrohr (7) eine Öffnung (12) in einem Abschnitt seiner Wandung aufweist, der der Schweißeinrichtung (5) gegenüberliegt, daß das Führungsrohr (8), durch das der oder einer der Leiterdrähte (41) in den Mantel (1) eingeleitet wird, innerhalb des Pulverzufuhrrohres (7) dicht bei demjenigen Abschnitt der Wandung des Pulverzufuhrrohres angeordnet ist, der der Vorschubbahn der zusammentreffenden Kanten (29) des formgebogenen Metallstreifens (2) gegenüberliegt, daß die Öffnung (13) in der Wandung des Fühhrungsrohres (8) mit der Öffnung (12) in der Wandung des Pulverzufuhrrohres (7) ausgerichtet ist und sich gemeinsam mit dieser Öffnung erstreckt, und daß Mittel (28) vorhanden sind, die in der Nachbarschaft der Schweißeinrichtung (5) den mit der Öffnung versehenen Wandabschnitt des Führungsrohres in Berührung mit dem mit der Öffnung versehenen Wandabschnitt des Pulverzufuhrrohres halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Einrichtung zum Reduzieren des Durchmessers der gebildeten Mantelanordnung mehrere Reduzierstufen aufweist und eine Einrichtung zum Glühen und Abschrecken des Mantels nach jedem Reduzierschritt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die erste Reduzierstufe (15) und die erste Glühstufe (16) vertikal unterhalb der Einrichtungen (3, 5) zum Formbiegen und Schweißen des Streifens in den Mantel vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Streifenvorschubeinrichtung derart angeordnet ist, daß der Streifen in Horizontalrichtung vorgeschoben wird, und bei der ferner vorhanden sind eine Einrichtung zum Zuführen des pulverisierten Isoliermaterials in den teilweise formgebogenen Streifen mit einer gesteuerten Geschwindigkeit sowie eine Einrichtung zum horizontalen Einbringen von einem oder mehreren ununterbrochenen Leiterdrähten in den ausgebildeten Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (43, 47) vorhanden sind, die den mit der Öffnung (39) versehenen Wandabschnitt des Führungsrohres (35) in Berührung mit den inneren Oberflächen des formgebogenen Streifens angrenzend an die zusammenlaufenden Kanten (36) des Streifens in der Nachbarschaft der Schweißeinrichtung (40) halten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14; 38) zum Zuleiten eines kontinuierlichen Stromes an Edelgas zu der an die Kanten des Metallstreifens angrenzenden inneren Oberflächen des formgebogenen Metallstreifens in der Nachbarschaft der Schweißeinrichtung (5; 40).

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Herstellen eines Kabels mit mehreren Leiterdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der Leiterdrähte (10) ein Führungsrohr (8, 9) vorgesehen ist, von denen jedoch nur eines (8) die Öffnung (13) in seiner Wandung im Bereich der Schweißeinrichtung (5) aufweist, daß all diese Führungsrohre (8, 9) innerhalb des Pulverzufuhrrohres (7) angeordnet sind und über das untere Auslaßende des Pulverzufuhrrohres hinausragen und daß einer oder mehrere Abstandskörper (27) innerhalb des formgebogenen Metallstreifens und des gebildeten Mantels in der Vorschubbahn der Gruppe von Drähten zur Positionierung der Drähte innerhalb des Mantels angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 zum Herstellen eines Kabels mit mehreren Leiterdrähten, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Leiterdraht ein Führungsrohr vorgesehen ist, von denen jedoch nur das eine (35) die Öffnung (39) in seiner Wandung im Bereich der Schweißeinrichtung (40) aufweist, und daß einer oder mehrere Abstandskörper innerhalb des formgebogenen Metallstreifens und des gebildeten Mantels in der Vorschubbahn der Gruppe von Drähten zur Positionierung der Drähte innerhalb des Mantels angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch eine Nahtführungseinrichtung (4; 43), die aus einem oder mehreren dünnen Metallteilen besteht, die in der Vorschubbahn der Kanten (29; 36) des formgebogenen Metallstreifens angeordnet sind und zwischen diesen Kanten greifen, bevor sie die Schweißeinrichtung (5; 40) erreichen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Nahtführungseinrichtung mit einer Metallplatte (43), die einstückig mit dem mit der Öffnung (39) versehenen Führungsrohr (35) ausgebildet ist, radial nach außen von dem Führungsrohr wegragt, mit der Öffnung im Führungsrohr ausgerichtet ist und örtlich so angeordnet ist, daß sie zwischen die Kanten (36) des formgebogenen Metallstreifens einsetzbar ist, bevor die Kanten die Schweißeinrichtung (40) erreichen, und eine Klemmeinrichtung, die die Platte (43) in einer solchen Position hält, daß der mit der Öffnung (39) versehene Abschnitt des Führungsrohres (35) in der Nachbarschaft der Schweißeinrichtung (40) in Berührung mit der inneren Oberfläche des Kantenbereiches des formgebogenen Metallstreifens gehalten wird.