DE2818056A1

DE2818056A1 - Verfahren und vorrichtung zum vulkanisieren von extrudierten elektrischen kabeln

Info

Publication number: DE2818056A1
Application number: DE19782818056
Authority: DE
Inventors: George Bahder; Louis Arthur Bopp; Carlos Katz
Original assignee: General Cable Corp
Current assignee: General Cable Corp
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1978-04-25
Publication date: 1978-11-09
Also published as: SE7804811L; GB1562366A; FR2389205A1; ES469219A1; US4080131A; CA1112016A; IT7849033A0; FR2389205B1; IT1101998B; SE446571B

Description

PATENTANWALT

DR. HAKS ULR»CH WAV

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TELEGPAtII.!?: MAYPVTENT MONCHtN

TELEX 33 4487 PATOP TELEFON COBg;) 22 5OÖ1

G-7-P-53/1554 VA- München, 25. April 1978

G-7-G-53/1554a ^ Dr.M/hs

File 15531

General Cable Corporation in Greenwich, Connecticut 06830 / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Vulkanisieren von extrudierten elektrischen Kabeln

Kurze Zusammenfassung (abstract) der Erfindung

Erfindungsgemäß werden extrudierte vulkanisierte Hochspannungskabel, die mit heiß vulkanisierbaren Verbindungen isoliert sind, mit viel höheren Produktionsgeschwindigkeiten und mit einer besseren Isolation bei geringerer Dicke der Isolation und weniger Hohlräumen in der Isolation hergestellt. Das von einem Extruder kommende Kabel gelangt erfindungsgemäß in eine Vulkanisationskammer mit einem Schnellerhitzer, der die Isolation rasch auf eine Temperatur erhitzt, bei der sie viel rascher vulkanisiert wird als beim bekannten Erhitzen durch Dampf. Eine die Isolation berührende heiße Flüssigkeit hält die hohe Temperatur aufrecht, und wegen der größeren Vulkanisationswärme kann das Kabel schneller durch die Vulkanisationskammer und in ein Kühlrohr laufen, wo es mit einer .unter hohem Druck stehenden Kühlflüssigkeit in Berührung kommt. Die Isoliermasse wird behandelt, um die Größe der Hohlräume zu verringern, und der durch die Vulkanisations- und Kühlmedien aufrechterhaltene hohe Druck verhindert eine Ausdehnung von Hohlräumen vor dem Durchvulkanisieren (Erhärten) der Isolation.

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Stand der Technik und Beschreibung der Erfindung 2818056

Das heute am meisten verbreitete Verfahren zur Herstellung von extrudierten vulkanisierten Kabeln besteht darin, den . Leiter durch eine Reihe von Extruderköpfen zu führen und konzentrisch die halbleitenden und isolierenden Massen aufzubringen. Die Kabel werden dann in einer Sattdampfatmosphäre vulkanisiert und unter Druck abgekühlt. Schutzschichten werden in nachfolgenden Arbeitsgängen aufgebracht.

Beim Dampfvulkanisierverfahren wird der isolierte Leiter durch die Vulkanisiervorrichtung bewegt und einem unter Druck stehenden gesättigten Dampf ausgesetzt (der typischerweise 35,7 kp/cm Druck hat) und dann unter Druckwasser von typischerweise 35,7 kp/cm abgekühlt. Die heiß vulkanisierbare Masse enthält Vulkanisationsmittel, welche bei den hohen Vulkanisationstemperaturen aktiviert werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt von der einwirkenden Temperatur ab, die für Dampf etwa 21O⁰C beträgt.

Das Dampfvulkanisationsverfahren wird in Anlagen mit Seillinien- und senkrechter Kabelführung angewandt. Die senkrechte Führung ist verfahrenstechnisch gesehen vorteilhaft, da auf diese Weise leichter die Konzentrizität der Kabelseele zu erhalten ist. Da jedoch für diese Art von Vulkanisationssystem Türme gebaut werden müssen, die sehr hohe Kosten verursachen, muß die Länge der Vulkanisationsrohre begrenzt werden, woraus sich geringe Durchlaufgeschwindigkeiten ergeben. Lange Vulkanisationsrohre sind erwünscht, da sich Isolationen aus Polyäthylen und Äthylenpropylenkautschuk durch hohe Wärmewiderstände auszeichnen, und daher Kabel mit starker Isolation, wie Hochspannungskabel, eine lange Vulkanisationszeit benötigen. In den Seillinien-Anlagen werden längere Vulkanisationsrohre von üblicherweise 100 bis 200 m Länge (300 bis 600 feet) verwendet. Selbst bei diesen Längen lassen sich handelsübliche 69 kV und 138 kV Kabel mit 16,5 mm bzw. 18,0 mm (650 bzw. 800 mils) XLPE-Isolation mit einer typischen Geschwindigkeit von nur etwa 0,6 bis 1,5 m/Min. (2 bis 5 feet/min.) herstellen.

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Ein weiterer Nachteil der Dampfvulkanisationsmethode ist die Tatsache, daß während der zum Ablauf der Vernetzungsreaktion erforderlichen Zeit die Außenseite der Isolation dem Hochdruckdampf ausgesetzt ist. Es wurde immer wieder gezeigt, daß Lampf in die Isolation eindringt und mikroskopische Hohlräume oder Blasen erzeugt, was die elektrische Festigkeit der vulkanisierten Isolation begrenzt.

Ein weiterer Nachteil der Seillinien-Anlagen besteht darin, daß das Kabel im Rohr mit diesem in Berührung kommt, wenn die Isoliermasse noch weich und verformbar ist. Ein gewisser Grad von Unrundheit des Kabels ist also bei dieser Herstellungsmethode unvermeidbar. Diese Verformung tritt verstärkt auf bei Verwendung von größeren Rohren und bei Hochspannung skabeln, die im allgemeinen größere Gewichte haben. Die Seillinien-Anlagen können daher nur zur Herstellung von Kabeln mit einem begrenzten Gewicht verwendet werden.

Große Längen von extrudierten isolierten Kabeln, die nach demDampfvulkanisationsverfahren hergestellt wurden, sind seit vielen Jahren in Betrieb. Sie können den hohen Betriebsspannungen widerstehen, weil sie sehr dickwandige Isolationen aufweisen. Erwünscht wäre jedoch eine Verringerung der Isolationsdicke bei Aufrechterhaltung der erforderlichen Betriebssicherheit. Das ist nun erfindungsgemäß möglich durch Verringerung der Größe der Mikrohohlräume, die in der Isolation vorhanden sind, unter Beseitigung jeder wesentlichen Verformung der Kabelisolation, wodurch man dünnerwandige Isolationen verwenden bzw. Kabel für höhere Spannungen ohne entsprechende Verringerung der Isolationsdicke herstellen kann.

Zur Verbesserung der dielektrischen Eigenschaften und des Herstellungsverfahrens von extrudierten Kabeln sind bereits mehrere verschiedene Systemevorgeschlagen worden. Bei dem wichtigsten bekannten System wird das Kabel in einer inerten heißen Druckgasatmosphäre unter Verwendung ähnlicher Vulkanisationsrohre wie die des Dampfvulkanisationsverfahrens

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vulkanisiert, wie in IEEE Power Apparatus and Systems 94» März/April 1975» und in IEEE Conference Record, 1974» Underground Transmission Conference, Dallas, April 1974, beschrieben. Eine andere bekannte Maßnahme besteht darin, die Isolation des Leiters durch einen langen Kalibrierkanal zu extrudieren, in welchem die Isolation gleichzeitig vulkanisiert wird (US-PS 3 054 152).

Dieses letztgenannte Verfahren zum Vulkanisieren von wärmehärtenden Massen wurde zuerst beschrieben in der US-PS 2 742 669, Einige weitere Verbesserungen dieser Methode.sind in der US-PS 3 868 436 und US-PS 3 928 525 beschrieben.

Diese bekannten Langdüsen-Vulkanisationssysteme erfordern eine sehr genaue Regelung der Menge der vom Extruder abgegebenen Masse. Wenn dieAbgabeleistung der Masse kleiner als die zum vollständigen Füllen der Langdüse erforderliche ist, berührt nur ein Teil der Kabelseele die Düse. Der andere Teil der Oberfläche folgt nicht den kreisförmigen Umriß der Düse und bleibt rauh. Diese Rauhheit bewirkt eine geringere Durchschlagfestigkeit der Isolation. Im Fall einer zu großen Abgabeleistung der Masse vom Spritzkopf baut sich imSpritzkopf und in der Langdüse ein übermäßig hoher Druck auf, der das Fließen des Schmiermittels verhindert und zu einem Zurückdrücken der Masse durch die Spitze des Isolierkopfes führen kann. Dieser Betriebszustand hat ebenfalls eine geringere dielektrische Durchschlagsfestigkeit der Kabelisolation zur Folge und erzwingt im Extremfall eine Unterbrechung des Kabelherstellungsverfahrens. Eine genaue Regelung der Abgabeleistung der Masse vom Isolierkopf, wie beim Langdüsen-Vulkanisationssystem erforderlich, ist schwierig und in vielen Fällen praktisch nicht erreichbar.

Ein weiterer Nachteil dieses Vulkanisationsverfahrens ist, daß die Langdüsen Längen von 15,2 bis 30,5 m (50 bis 100 feet) haben müssen, um Durchlauf(Verarbeitungs)-Geschwindigkeiten zu erreichen, die denen vergleichbar sind, die in Seillinien-(Durchhang)-Anlagen angewandt werden.

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Erfindungsgemäß sollen nun die Nachteile der bisherigen Verfahren und Vorrichtungen zum Vulkanisieren von extrudierten elektrischen Hochspannungskabeln vermieden und solche Kabel mit viel höheren Produktionsgeschwlndigkeiten und einer besseren Isolation bei geringerer Dicke der Isolation und geringerer Zahl von Hohlräumen in der Isolation hergestellt werden, wobei die dazu benutzte Vorrichtung erfindungsgemäß einfach und kompakt gebaut, gut steuerbar und betriebssicher sein soll.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung, die in den Patentansprüchen gekennzeichnet sind.

Das erfindungsgemäße neue Vulkanisationssystem kann in einem Verfahren benutzt werden, bei dem drei Schichten extrudiert werden, wie in der US-PS 3 446 838 beschrieben, oder vier oder fünf Schichten extrudiert werden, wie in der US-PS 3 885 058 beschrieben. Beim erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Kurzdüse verwendet, und es ist anschließend an das Auslaßende dieser Kurzdüse ein zusammengesetztes kurzes Heißvulkanisationsrohr von größerem Durchmesser als die Kurzdüse vorgesehen. Das kurze Heißvulkanisationsrohr (Mini-Vulkanisationsrohr) besteht aus zwei Abschnitten: der erste Abschnitt besteht aus isolierendem Material und weist einen Schnellerhitzer auf, und der zweite Abschnitt besteht aus einem erhitzten Metallrohr, dessen Länge entsprechend der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit (Leistung) der Anlage gewählt ist. Beide Abschnitte des Rohrs haben den gleichen Innendurchmesser. Ein flüssiges Vulkanisationsmedium wird in das kurze Vulkanisationsrohr nahe beim Ende der Kurzdüse eingeführt und am entfernten Ende des kurzen Vulkanisationsrohrs aus diesem herausgedrückt. Das Erhitzen der Kabelseele erfolgt auf verschiedene Arten, die im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung erläutert werden. Der Schnellerhitzer weist vorzugsweise eine mit einem Hochfrequenzgenerator verbundene Spule auf, die ein Hochfrequenzfeld erzeugt, das im

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metallischen Leiter, der mit der Innenfläche des Isolationssystems in Berührung steht, und auch in Metallstreifen Wärme erzeugt,welche die Außenseite der Isolation durch ein flüssiges Medium erhitzen.

Das kurze Heißvulkanisationsrohr enthält ein flüssiges Vulkanisationsmedium, das mit der Außenseite des Isolationssystems in Berührung steht und sich bei einer viel höheren Temperatur als die Temperatur des bisher zum Vulkanisieren von Kabelisolationen verwendeten Dampfes befindet. Das flüssige Vulkanisationsmedium soll ein hohes Molekulargewicht von wenigstens 800 haben, damit es möglichst wenig in die Kabelseele eindringt. Die Flüssigkeit wird mittels einer druckerzeugenden Förderpumpe im Kreis geführt.

Das erfindungsgemäße Vulkanisationsverfahren hat die folgenden Vorteile:

a) es erlaubt ein Vulkanisieren der Kabelseele bei viel höheren Drücken als die bei anderen bekannten Verfahren angewandten Drücke und verringert auf diese Weise sehr wesentlich die Größe von Hohlräumen im Isolationssystem.

b) es erlaubt die Aufrechterhaltung einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit (Leistung) durch Verwendung von Vulkanisationsrohren von viel geringerer Länge als die anderer bekannter Vulkanisationssysteme.

c) es gewährleistet eine geringste Unrundheit des Kabels, da der Durchmesser des kurzen Heißvulkanisationsrohrs nicht wesentlich größer als der Durchmesser der isolierten Kabelseele ist.

d) es erfordert keine engen Toleranzen der Extruderabgabeleistung von Spritzmasse, da von diesem Gesichtspunkt aus die Toleranzen zwischen dem Durchmesser der isolierten Kabelseele und dem des Vulkanisationsrohrs erheblich sind.

e) es schafft ein Isolationssystem mit einem Mindestmaß von Eindringen von Flüssigkeit in die Kabelseele, da das benutzte flüssige Vulkanisationsmedium ein hohes Molekulargewicht hat.

f) es liefert eine verdichtete Struktur des Kabels mit glatter Oberfläche, die in einer Kurzdüse ohne Verwendung von Schmiermitteln erhalten wird.

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Die Erfindung und weitere Vorteile derselben werden erläutert durch die folgende Beschreibung, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht. In dieser sind entsprechende Teile in allen Figuren mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung des kurzen Heißvulkanisationsrohrs bezüglich des Extruders und des anschließenden Kühlrohrs, sowie der Heia- und Fördervorrichtungen;
Fig. 2 einen stark vergrößerten Teilschnitt des linken Endes

des in Fig. 1 gezeigten Schnellerhitzers; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 einer abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4; Fig. 6 einen Aufriß in verkleinertem Maßstab der in Fig. 5 gezeigten abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 7 einen vergrößerten Schnittt teilweise weggebrochen, des Heißvulkanisationsrohrs oder der Vulkanisationskammer der Fig. 1;

Fig. 8 und 9 Schnitte ähnlich Fig. 7 von zwei anderen abgewandelten Ausführungsformen der Heizvorrichtungen zum Erhitzen des Metallrohrs des kurzen Heißvulkanisationsrohrs;
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Vorrichtung der Fig. 1 mit zugehörigen weiteren Kabelherstellungsvorrichtungen, einschließlich Leiterabgabespule, schematisch dargestellter Extruder; spezielle Isolationszuführvorrichtung zur Verringerung der Größe von Hohlräumen oder Blasen in der Isolation; ein in Laufrichtung hinter dem kurzen Heißvulkanisationsrohrsystem angeordnetes Kühlrohr; eine Vorrichtung zur Kreisförderung von Kühlfluid unter hohem Druck; eine Kabelabziehvorrichtung und eine Kabelaufspulvorrichtung.

Fig. 11 eine graphische Darstellung zum Vergleich von Arbeitsgeschwindigkeiten bisheriger Vulkanisationssysteme mit dem erfindungsgemäßen Vulkanisationssystem und

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— ft —

Fig. 12 eine graphische Darstellung zum Vergleich der Zahl von Hohlräumen in der vulkanisierten Isolation, die nach dem bekannten Dampfvulkanisationsverfahren bzw. unter Verwendung des erfindungsgemäßen kurzen Heißvulkanisationsrohrsystems hergestellt wurde.

Fig. 1 zeigt ein Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem 20, das mit dem Abgabeende eines Extruders 22 verbunden ist, durch den eine Kabelseele 23 läuft und in welchem die Kabelseele mit der Isolation umspritzt wird. Das isolierte Kabel tritt aus dem Extruder 23 mit einer niedrigeren Temperatur aus,als sie zum Vulkanisieren der Isolation erforderlich ist, da es nicht erwünscht ist, die Isolation bereits im Extruder zu vulkanisieren oder härten.

Der erste Abschnitt des kurzen Heißvulkanisationsrohrs des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems ist ein Schnellerhitzer 24» der aus einem Rohr 26 aus isolierendem Material besteht und stark genug ist, um nicht infolge des hohen Drucks der im Rohr 26 enthaltenen Flüssigkeit zu bersten. Dieses Rohr 26 besteht vorzugsweise aus einem hoch^festen Keramikmaterial (Fig. 2).

Ein Kragen 28 ist mit dem Rohr 26 verbunden. Dieser Kragen enthält eine Ringkammer 30, der heiße Vulkanisationsflüssigkeit 32 durch ein Rohr 34 zugeführt wird, das mit dem Auslaßende einer Pumpe 36 verbunden ist. Die Pumpe 36 wird durch einen Motor 38 angetrieben. In Fig. 1 ist dieser Motor als ein Elektromotor mit elektrischen Zuleitungen 40 und einem einstellbaren Drehzahlregler 44 gezeigt.

Die heiße Vulkanisationsflüssigkeit 32 (Fig. 2) strömt von der Ringkammer 30 durch Öffnungen 46 in den Innenraum des Kragens 28, der eine Kammer vom gleichen Innendurchmesser wie das Rohr 26 bildet. Die den Leiter des Kabels oder die Kabel-

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seele 23 umgebende Isolation 50 tritt vom Extruderkopf 52 in den offenen Mittelbereich des Kragens 28 ein, wo sich die Isolation 50 bis auf einen etwas größeren Außendurchmesser ausdehnt, der geringer ist als der Innendurchmesser des Rohrs 26. Dadurch verbleibt ein Zwischenraum 54 zwischen der Außenseite der Isolation 50 und der Innenwandoberfläche des Rohrs 26 (Fig. 2).

Dieser Zwischenraum 54 muß ausreichend groß sein, so daß beim Erhitzen der Kabelisolation 50 im Sehne11erhitzer 24 die Ausdehnung des Kabels bei der Höchsttemperatur niemals ausreicht, daß der Außendurchmesser des Kabels gleich dem Innendurchmesser des Rohrs 26 wird. Es muß also stets ein genügend großer Zwischenraum 54 bleiben, damit das flüssige Vulkanisationsmedium 32 über die Länge des Rohrs 26 rings um die Außenseite der Kabelisolation 50 strömen kann.

Um die Temperatur der Isolation so weit zu erhöhen, daß eine rasche Vulkanisation eintritt, wird die Isolation im Schnell— erhitzer 24 von beiden Seiten erhitzt. Das geschieht mittels einer um die Außenseite des Rohrs 26 gewickelten Induktionsspule 56, die an ihren entgegengesetzten Enden mit einer elektrischen Hochfrequenzquelle 58 verbunden ist (Fig. i). Das von der Spule 56 erzeugte Feld erwärmt das Keramikrohr 26 nicht, erhitzt jedoch stark den Leiter 23. Der Wärmefluß vom heißen Leiter 23 zur Isolation 50 erwärmt die Isolation von der Innenseite her.

Wie Fig.3 zeigt, sind in die Innenwandoberfläche des Keramikrohrs 26 Metallstreifen 60 eingebettet. Diese sind auch im unteren Teil der Fig. 2 sichtbar, jedoch nicht im oberen Teil der Fig. 2, da sie dort nicht in der Schnittebene liegen. Die Streifen 60 werden durch das Hochfrequenzfeld der Induktionsspule 56 ebenfalls stark erhitzt, und die heißen Metallstreifen 60 übertragen die Hitze auf das sie berührende flüssige Vulkanisationsmedium 32 und durch dieses auf die Außenseite der Isolation 50.

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Beispielsweise liefert die elektrische Hochfrequenzquelle 58 (Fig. i) ein elektromagnetisches Feld von 200 bis 400 kHz. Zwischen den Metallstreifen 60 sind Zwischenräume (Fig. 3), damit das Hochfrequenzfeld den Leiter 23 erhitzen kann. Wenn die Streifen 60 die gesamte Innenfläche des Rohrs 26 bedecken wurden, wurden sie eine Abschirmung darstellen, welche ein befriedigendes Erhitzen des Leiters 23 durch das in der Spule 56 durch die elektrische Hochfrequenzquelle erzeugte elektromagnetische Feld verhindern würde. Vorzugsweise ist der Abstand der Metallstreifen 60 voneinander so gewählt, daß die Induktionsspule 56 mittels des Leiters 23 und der Metallstreifen 60 etwa gleiche Wärmemengen an die Innenfläche und Außenfläche der Isolation 50 abgibt.

Beim Durchlauf des Kabels durch den ersten Abschnitt 24 des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems werden die Isolation 50 und das flüssige Vulkanisationsmedium 32 höher erhitzt, und sie gelangen vom Rohr 26 in ein Vulkanisationsrohr 62 aus Metall. Die Temperatur des flüssigen Vulkanisationsmediums und der Isolation ist bei ihrem Durchlauf durch das Metallrohr 62 vorzugsweise viel höher als die von Sattdampf, was die zum Vulkanisieren der Isolation erforderliche Zeit stark verringert. Beispielsweise beträgt die Isolationszeit bei der Verwendung von Dicumylperoxid als Vernetzungsmittel für eine Isolation aus vernetztem Polyäthylen niedriger Dichte bei 170⁰C über 20 Minuten, während diese Zeit bei 205°C auf nur etwa 1 ,5 Minuten verringert ist.

Bei dem neuen erfindungsgemäßen Vulkanisationsverfahren hängen die Temperaturgrenzen nur von der Höchsttemperatur ab, welche die Kabelbestandteile und Isolationsmassen ohne Abbau oder Zerstörung ihrer Komponenten aushalten, statt von der Höchsttemperatur, die man dem Heizmedium geben kann, die im Fall von überhitztem Dampf etwa 210⁰C beträgt. Im Fall von durch vernetztes Polyäthylen und Äthylenpropylen-Kautschuk isolierten Kabeln, die im Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem gemäß der Erfindung vulkanisiert werden, wird eine Höchsttemperatur von

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etwa 315°C angewandt. Für den Zweck der Erfindung können eine Anzahl von hochtemperaturbeständigen Ölen verwendet werden, wie Dimethylsilicon und die von der Firma Union Carbide Company, New York, hergestellten und vertriebenen Produkte Ucon 50 HB-280-X und Ucon LB-3OO-X (e.Wz.)· Die als flüssiges Vulkanisationsmedium für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gewählten Flüssigkeiten müssen besondere Eigenschaften, wie gute Wärmeübertragungseigenschaften, hohe Arbeitstemperatur, gute Verträglichkeit mit vernetztem Polyäthylen und Äthylenpropylen-Kautschuk-Verbindungen und vor allem ein hohes Molekulargewicht von wenigstens 800 aufweisen, um eine Wanderung der Flüssigkeit in die extrudierten Bestandteile der Isolation oder die Isolationsab— schirmung oder Emissionsabschirmung zu vermeiden oder auf ein Mindestmaß zu begrenzen. Dem Wärmeübertragungsmedium können Antioxidantien zugesetzt sein.

Um die Temperatur im metallischen Vulkanisationsrohr 62 (Fig. 1) aufrechtzuerhalten, kann ein Niederfrequenz— oder Gleichstromgenerator 64 verwendet werden, der einen starken elektrischen Strom durch das Metallrohr 62 leitet. Die elektrische Widerstandsheizung des Metallrohrs überträgt Wärme auf das im Rohr 62 strömende flüssige Vulkanisationsmedium, und die Menge der so erzeugten Wärme wird geregelt durch einstellbare Stromregelvorrichtungen 66, die in Fig. 1 schematisch angegeben sind und gewöhnlich in den Generator 64 eingebaut sind.

Das flüssige Vulkanisationsmedium wird vom stromabwärts liegenden Ende des Metallrohrs 62 durch eine Rohrleitung 68 durch einen Erhitzer 70 zur Förderpumpe 36 zurückgeführt. Die Pumpe 36 ist so gebaut, daß sie das Vulkanisationsmedium durch das Rohr oder die Rohrleitung 34 mit dem gewünschten Druck, der gewöhnlich mindestens 35 kp/cm² (500 lbs/in²) beträgt, dem Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem 20 zuführt. Um das Entweichen dieses Drucks am stromabwärts liegenden Ende des

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Kurzrohr-Vulkanisationssystems zu verhindern, ist die Rohrleitung 68 mit einem Druckregler 72 ausgerüstet, der so eingestellt ist, daß der Druck im Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem aufrechterhalten wird, und es ist ein Ventil 74 vorgesehen, welches den Fluß vom Druckregler 72 zu einem Vorratsbehälter 76 regelt, aus dem die Pumpe 36 Flüssigkeit nach Bedarf abziehen kann.

Fig. 4 zeigt in ähnlicher Weise wie Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform, wobei Teile in Fig. 4» welche denen in Fig. entsprechen, mit dem gleichen Bezugszeichen unter Beifügung eines Indexstriches bezeichnet sind. Die Konstruktion der Fig.4 unterscheidet sich von der der Fig. 2 darin, daß die in Fig.3 gezeigten, im Rohr 26 der Fig. 2 eingebetteten Metallstreifen fehlen und daß ein Heizmantel 80 die Außenseite des Rohrs 26' umgibt und dieses stark erhitzt, so daß es Wärme auf die Isolation 50' überträgt. Die Induktionsspule 56' ist um die Außenseite des Heizmantels 80 gewickelt.

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4, und Fig. 6 ist ein Aufriß der in Fig. 4 gezeigten Konstruktion.

Fig. 7 ist ein Schnitt des Metallrohrs 62, das mit dem Generator 64 durch einen Stromkreis verbunden ist, der Kragen 82 einschließt, welche direkt das Metallrohr 62 berühren, das als ein Widerstandselement im Stromkreis des Generators 64 verwendet wird. Eine Wärmeisolation 84 umgibt die Außenseite des Rohrs 62, um unnötige Wärmeverluste zu verhindern.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der Konstruktion der Fig. 7, bei der das Metallrohr 62 durch ein schraubenförmig gewendeltes Widerstandselement 86 umgeben ist, das zum Erhitzen des Metallrohrs 62 verwendet wird, statt den Strom direkt durch das Metallrohr zu leiten.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der das Metallrohr 62 durch eine Flüssigkeit erhitzt wird, die in einem

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das Rohr 62 umgebenden Mantel 88 strömt, wobei die Flüssigkeit durch eine Pumpe 90 gefördert und durch einen im Kreislauf liegenden Erhitzer 92 bei der gewünschten Temperatur gehalten wird. Die Außenseite des Heizmantels 88 ist durch eine Wärmeisolation 84 abgedeckt.

Die in Fig. 8 gezeigte Konstruktion weist eine ähnliche äußere Wärmeisolation 84a auf, und die beiden in Fig. 7 und 8 gezeigten Konstruktionen sind elektrisch isoliert, um zu verhindern, daß eine das Rohr 62 (Fig. 7) oder die Widerstandsheizung 86 in Fig. 8 berührende Person einen elektrischen Schlag erhält.

Fig. 10 zeigt das erfindungsgemäße Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem 20 in Verbindung mit weiteren Teilen einer Vorrichtung zur Kabelherstellung. Der Leiter 23 des Kabels wird von einer Spule 92 durch einen Meß-Abzug 93 und einen Spannungsregler abgezogen. Ein Extruder 95 bringt eine halbleitende Schicht als Leiterabschirmung auf. Ein Extruder 96 bringt die Isolation über die halbleitende Abschirmung auf, und ein dritter Extruder 97 bringt eine halbleitende Schicht über die Isolation auf. Zusätzliche Extruder können vorgesehen sein, falls auf dem Kabel andere Schichten, wie eine Emissionsschicht, verwendet werden sollen.

Das erfindungsgemäße Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem wird vorzugsweise zusammen mit einer Vorrichtung zur Verringerung der Größe von Hohlräumen oder Blasen in der Isolation verwendet .

In Fig. 10 ist die Standard-Extruderlinie vervollständigt durch einen Extruder 100, der das vom Lieferanten gelieferte Harz verarbeitet. Dieses Harz wird dann gereinigt, indem unter Verwendung feinmaschiger Siebe alle nachteiligen Verunreinigungen mit Korngrößen von mehr als etwa 0,038 mm (1,5 Mil) entfernt werden. Das Isolationsmaterial wird im Pelletisator 1 02 nochmals pelletisiert und in einem Trockner getrocknet, bevor es in einem Mischer 106 gemischt w.ird.

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Das Material wird mit gereinigten Vernetzungsmitteln und Antioxidantien unter Vervendung eines Mischverfahrens, wie in US-PiS 3 455 752 beschrieben, in einem staubfreien geschlossenen System gemischt.

Am Ende des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems 20 ist eine Dichtung 110 vorgesehen, um den Austritt von Vulkanisationsflüssigkeit aus dem kurzen Heißvulkanisationsrohr zu verhindern. Nachdem das isolierte Kabel die Dichtung 110 durchlaufen hat, tritt es in ein Kühlrohr 112 ein, wo es durch Hochdruck-Kühlwasser, das das gesamte Kabel umgibt, abgekühlt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Dichtung 110 am Ausgang des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems 20 nähert sich der Innendurchmesser des Metallrohrs 62 dem Außendurchmesser des Kabels an und bildet so eine wirksame Dichtung für das flüssige Vulkanisationsmedium, dasdurch diese Verengung gezwungen wird, das Heißvulkanisationsrohr 62 durch einen umgebenden Flussigkeitssammelkanal zu verlassen, der unmittelbar vor der Verengung angeordnet und an verschiedenen Punkten mit einer anderen Sammelleitung verbunden ist, die außerhalb des Heißvulkanisationsrohrs angeordnet ist und von der die Flüssigkeit durch die Rohrleitung 68 durch den Erhitzer 70 und die Pumpe 36 zum stromaufwärts liegenden Ende des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems zurückgeführt wird.

Kühlwasser wird dem Kühlrohr 112 von einer Zuleitung 116 zugeführt , durch die das Wasser durch eine Pumpe 118 unter Druck zugeführt wird, die von einem mit veränderbarer Geschwindigkeit laufenden Motor 120 angetrieben ist. Die Pumpe 118 fördert Wasser in das Rohr 112 mit dem gewünschten hohen Druck, und das Kühlrohr 112 ist in der Nähe des Endes, wo das Kabel eintritt, mit einer Wasserableitung 124 verbunden, in die ein Druckregelventil 122 eingeschaltet ist.

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Das Kabel wird durch die in Fig. 10 gezeigte Vorrichtung durch einen Kabelabzug 130 gezogen, und das fertige Kabel wird auf einer Aufnahmespule 132 aufgewickelt. An beiden Enden des Kühlrohrs 112 sind Dichtungen vorgesehen, um das Austreten von Wasser und einen Druckabfall des Kühlwassers zu verhindern.

Vorrichtungen zur Messung und Regelung von Temperatur, Druck, Flüssigkeitsfluß und anderen Verfahrensgrößen bilden einen integralen Teil des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems der Erfindung. Dieses System kann mit senkrechten, waagerechten und schräg verlaufenden Extruderlinienanlagen verwendet werden. Für jede bestimmte Kabelgröße ist die Gesamtlänge des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems etwas verschieden, je nach der Art von Schnellerhitzer, Rohrheizmedium, der Temperatur des flüssigen Vulkanisationsmediums, der Wärmeverteilung und der gewählten Arbeitsgeschwindigkeit. Jedoch ist in jedem Fall die Gesamtlänge des Heißvulkanisationsrohrs erheblich geringer als die der in anderen Vulkanisationsmethoden verwendeten Rohre. Beispielsweise würde es im Fall von XLPE-isolierten Kabeln mit einem 50,8 kcmm (2000 kcmil) Kupferleiter, 20,32 mm (800 Mil) Isolation und 1,02 mm (40 Mil) Halbleiterabschirmungen und bei einer angenommenen Vulkanisationstemperatur von 1 82°C 100 Minuten erfordern, um die Isolation in einer Seillinienanlage mit Sattdampfatmosphäre (Höchsttemperatur 208°C) vollständig zu vulkanisieren, wogegen nur 52 Minuten in einer Langdüsenanlage erforderlich sind, vo die Außentemperatur konstant bei 315°C gehalten wird, und nur 14 Minuten im erfindungsgemäßen Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem erforderlich sind, wo 315°C vom Leiter (im Schnellerhitzerabschnitt) verfügbar sind und 315°C konstant von der Außenseite des Isolationssystems her einwirken. Fig. 11 zeigt den erheblichen Vorteil des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems (mini-curing pipe system = M.C.P. system) vom Gesichtspunkt der Länge der Vulkanisationsanlage, wobei die drei oben angegebenen Systeme für bestimmte Arbeitsgeschwindigkeiten (Durchlaufgeschwindigkeiten des Kabels) verglichen sind. Die Kurve a) gilt für

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das erfindungsgemäße Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem, die Kurve b) für ein bekanntes Langdüsen-System und die Kurve c) für ein bekanntes Sattdampfvulkanisationssystem.

Um qualitativ hochwertige Kabel herzustellen, wird das erfindungsgemäße Kurzrohr-Heißvulkanisationssystem gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mit einem unter Druck arbeitenden Kühlsystem verbunden, in welchem man das Kabel, während es unter hohem Druck gehalten wird, allmählich auf Umgebungstemperatur abkühlen läßt. Der auf das Kabel beim Abkühlen wirkende Druck ist jedoch niedriger als der auf das flüssige Vulkanisationsmedium ausgeübte Druck. Die Isolation von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Anwendung des Kurzrohr-Heißvulkanisationssystems hergestellten Kabeln zeichnen sich aus durch eine sehr kleine Zahl und Größe von Blasen (Hohlräumen). Fig. 12 zeigt die Ergebnisse einer typischen mikroskopischen Untersuchung von Isolationsschnitten, die von einem nach dem bekannten Dampfvulkanisationsverfahren hergestellten XLPE-Kabel hergestellt wurden (Kurve e), und für das nach dem erfindungsgemäßen Kurzrohr-Heißvulkanisationsverfahren hergestellte entsprechende XLPE-Kabel (Kurve d).

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Claims

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DR. HANS ULRICH MAY

D S MDNOHEf· ίΑ lrilcr<SCh6.HA3Si2/ Λ rt

TeLEGRAMMt: MaYPATHnT MÜNCHEN /(j] O U D U

TELEX 5244S7 PATOP TELEFON COS9D 22SO 51

G-7-P-53/1554 München, 25. April 1978

G-7-G-53/1 554a Dr.M/hs

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General Cable Corporation in Greenwich, Connecticut 06830 / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Vulkanisieren von extrudierten elektrischen Kabeln

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Hochspannungskabels, wobei die Kabelseele mittels eines Extruders mit einer vulkanisierbaren Isolation umspritzt und das so hergestellte isolierte Kabel durch ein Heißvulkanisationsrohr geführt wird, dadurch gekennzeichnet» daß die Isolation des Kabels nach dessen Austritt aus dem Extruderkopf in einem Schnellerhitzer durch eine ihre Außenseite berührende heiße Flüssigkeit von der Außenseite und gleichzeitig durch ein den Leiter stark erhitzendes dielektrisches Hochfrequenzfeld von der Innenseite erhitzt und anschließend im Heißvulkanisationsrohr fertig vulkanisiert und dann in einem Kühlrohr abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heiße Flüssigkeit durch den Schnellerhitzer und das Heißvulkanisationsrohr jeweils in Berührung mit der Isolation des durchlaufenden Kabels gefördert wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die heiße Flüssigkeit eine gute Wärmeübertragungsfähigkeit, gute Wärmebeständigkeit, ein hohes Molekulargewicht von vorzugsweise wenigstens 800 und Verträglichkeit mit vernetztem Polyäthylen und Äthylenpropylen-Kautschuk aufweist und bei überatmosphärischem Druck und einer Temperatur von vorzugsweise über 200⁰C gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vulkanisierte isolierte Kabel im Kühlrohr unmittelbar durch ein unter hohem Druck stehendes Kühlfluid abgekühlt wird.

5. Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Hochspannungskabels mit einem Leiter, der von einer um ihn extrudierten und heiß vulkanisierten Isolation umgeben ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche ein in Laufrichtung des Kabels auf den Extruderkopf folgendes Heißvulkanisationsrohr aufweist, in dem die Isolation vulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Extruderkopf und dem Heißvulkanisationsrohr (62) ein Schnellerhitzer (24) angeordnet ist, den das Kabel durchläuft und der eine Heizvorrichtung (56, 58) aufweist, welche die Isolation (50) von deren Innenseite her erhitzt, indem sie den Leiter (23) mittels eines dielektrischen Hochfrequenzfeldes stark erhitzt, und eine andere Heizvorrichtung (56, 60 bzw. 80) aufweist, welche die Isolation (50) von außen her mittels einer die Außenseite der Isolation berührenden heißen Flüssigkeit erhitzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellerhitzer (24) und das Heißvulkanisationsrohr(62) Kammern umschließen, welche das Kabel nacheinander mit Spielraum (54) zwischen seiner Außenfläche und den Innenflächen der Kammern durchläuft, und daß die die Isolation(50) von außen erhitzende Heizvorrichtung (56, 60 bzw. 80) eine

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heiße Flüssigkeit erhitzt, die durch eine Förderpumpe (36) von einem Vorratsbehälter (76) im Kreislauf durch den Zwischenraum (54) und durch einen entsprechenden Zwischenraum zwischen der Isolation (50) und der Innenwand des Heißvulkanisationsrohrs (62) und durch einen Erhitzer (70), welcher die Flüssigkeit bei einer zum Heißvulkanisieren der Isolation ausreichenden Temperatur hält, gefördert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Kanäle

für die Flüssigkeit, welche im Kreislauf durch den Zwischenraum (54) zwischen dem Kabel und der Innenwand des Schnellerhitzers (24) und des Heißvulkanisationsrohrs (62) strömt, wobei die Kanäle einen Kanal aufweisen, der mit dem stromaufwärts liegenden Ende des Schnellerhitzers (24) verbunden ist,und einen Kanal aufweisen, der mit dem stromabwärts liegenden Ende des Heißvulkanisationsrohrs (62) verbunden ist, wodurch die Heizflüssigkeit kontinuierlich längs des Kabels strömt, während das Kabel den Schnellerhitzer (24) und das Heißvulkanisationsrohr (62.) durchläuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung, welche die Isolation von ihrer Außenseite her erhitzt, eine die Kammer des Sehne11erhitzers (24) umgebende Spule (56) ist, die mit einem Hochfrequenzgenerator (58) verbunden ist, der eine genügend hohe Frequenz liefert, um die im Leiter (23) induzierte Wärme vorzugsweise an der das Isolationssystem berührenden Außenseite des Leiters (23) zu erzeugen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellerhitzer (24) ein die Kammer des Schnellerhitzers umschließendes Rohr (26) aus einem elektrisch isolierenden Material, das durch das Hochfrequenzfeld nicht erhitzt wird, aufweist und an der Innenfläche des Rohrs (26) Metallstreifen (60) angeordnet sind, die vom Hochfrequenzfeld erhitzt werden und in ümfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind, so daß sie den

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Leiter (23) des Kabels nicht gegenüber dem Hochfrequenzfeld abschirmen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (26) des Schnellerhitzers (24) aus Keramikmaterial besteht und die Metallstreifen (60) in dessen Innenwand eingebettet sind und der im Zwischenraum (54) zwischen dem Kabel und der Innenfläche der Sehne Her hi tzerkammer befindlichen Flüssigkeit benachbart sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10i dadurch gekennzeichnet ι daß die Pumpe (36) eine genügende Kapazität aufweist, um die heiße Flüssigkeit unter überatmosphären-Druck zu halten, und die Flüssigkeit die Eigenschaften von guter Wärmeübertragungsfähigkeit, hoher Betriebstemperatur, guter Verträglichkeit mit vernetztem Polyäthylen und Äthylenpropylen-Kautschuk und hohes Molekulargewicht, um die Wanderung der heißen Flüssigkeit in die Kabelisolation zu verhindern oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen, aufaufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht der Heizflüssigkeit wenigstens 800 beträgt und eine Heizvorrichtung (56, 60 bzw. 80; 70) die Heizflüssigkeit auf wenigstens 200°C erhitzt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer des Schnellerhitzers (24) am Kabeleintrittsende desselben einen größeren Durchmesser als der des vom Extruder kommenden Kabels aufweist und dieser größere Durchmesser größer ist als der durch die normale Expansion der Isolation des Kabels infolge von Erhitzung erreichte Durchmesser ist, so daß in der Kammer rings um die Außenseite der Isolation (50) ein Zwischenraum (54) verbleibt.

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14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13» dadurch gekennzeichnet» daß eine Kabelzuführ- und Abzugvorrichtung vorgesehen ist, welche das Kabel mit einer Geschwindigkeit vorwärts bewegt, welche auf die Länge des Heißvulkanisationsrohrs (62) abgestimmt ist, so daß die Vulkanisation der Kabelisolation vollständig ist» bevor das Kabel aus dem stromabwärts liegenden Ende des Heißvulkanisationsrohrs(62) austritt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am stromabwärts liegenden Ende des Heißvulkanisationsrohrs (62) ein Kühlrohr (112) angeordnet ist, in welches das Kabel nach Verlassen des Heißvulkanisationsrohrs (62) eintritt und dessen Länge auf die Durchlaufgeschwindigkeit des Kabels durch das Heißvulkanisationsrohr abgestimmt ist, so daß die Kabelisolation (50) im Kühlrohr soweit abgekühlt wird.und erhärtet, daß die Außenseite der Isolation sich bei Erreichen des Endes des Kühlrohrs(112) nicht mehr verformt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 5» dadurch gekennzeichnet» daß sie Vorrichtungen aufweist, welche dem Kühlrohr (112) Kühlfluid unter hohem Druck zuführen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 5 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr (112) einen größeren Innendurchmesser als der Kabeldurchmesser aufweist, so daß es die Außenseite des Kabels mit Zwischenraum umgibt, und daß die Vorrichtung zur Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlrohr eine regelbare Pumpe (118) aufweist, um den Druck des Kühlfluids zu regeln.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, gekennzeichnet durch ein einstellbares Auslaßventil, welches den Druck des Kühlfluids im Kühlrohr (112) bei etwa 17 kp/cm² (250 lbs/sq.inch) hält.

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19. Vorrichtung zum Vulkanisieren der Isolation eines elektrischen Hochspannungskabels, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Heißvulkanisationsrohr, durch das das isolierte Kabel geführt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Vorrichtungen: einen Schnellerhitzer (24)ι durch den das isolierte Kabel geführt wird, Heizvorrichtungen (56, 58, 60 bzw. 80), welche die Isolation im Schnellerhitzer auf eine Temperatur erhitzen, bei der die Isolation rasch vulkanisiert, und ein Heißvulkanisationsrohr (62), das so angeordnet ist, daß es das vom Schnellerhitzer kommende isolierte Kabel aufnimmt, Vorrichtungen, welche das Kabel sowohl im Schnellerhitzer als auch im Heißvulkanisationsrohr unter hohem Druck halten, wobei das Heißvulkanisationsrohr länger als der Schnellerhitzer ist, und Vorrichtungen zum Vorwärtsbewegen des Kabels durch den Schnellerhitzer und das Heißvulkanisationsrohr, wobei die Länge des Heißvulkanisationsrohrs ausreicht, um das Vulkanisieren der Isolation bei der Temperatur, auf welche die Isolation im Vulkanisationsrohr erhitzt wird, bei der Durchlaufgeschwindigkeit des Kabels zu vervollständigen, welche die Vorrichtungen zum Vorwärtsbewegen des Kabels liefern.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißvulkanisationsrohr (62) ein Metallrohr ist, dessen Innendurchmesser größer als der Kabeldurchmesser ist, so daß ein Zwischenraum (54) zwischen der Kabelisolation (50) und der Innenfläche des Rohrs verbleibt, Vorrichtungen (34, 36, 68, 70, 72, 74, 76), welche ein Heizfluid unter Druck durch den Zwischenraum (54) im Kreis führen, um die Isolation zu vulkanisieren, und eine Stromquelle (64, 66), welche einen wärmeerzeugenden elektrischen Strom durch das Metallrohr (62) leitet, um die Temperatur des Fluids aufrechtzuerhalten .

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. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet» daß die Heizvorrichtung ein um die Außenseite des Metallrohrs (62) gewickeltes und das Metall des Rohrs berührendes elektrisches Widerstandsheizelement (86) ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Vulkanisationsrohr (62) von einem Heizmantel(88) umgeben ist und Vorrichtungen (90, 92) vorgesehen sind, welche dem Heizmantel (88) heiße Flüssigkeit zuführen, um die Temperatur des Heißvulkanisationsrohrs (62) und des

in ihm enthaltenen Vulkanisationsfluids aufrechtzuerhalten.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des durch den Schnellerhitzer (24) und das Heißvulkanisationsrohr (62) führenden Kabeldurchlaßkanals nur geringfügig größer als der Durchmesser des Kabels ist, für das die Vorrichtung benutzt werden soll, um die Unrundheit des Kabels beim Durchlaufen der Vorrichtung, deren Durchlaßkanal sich waagerecht erstreckt, möglichst gering zu halten, und daß der Durchlaßkanal mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, welche einen Auftrieb für das Kabel liefert, um die Unrundheit des erhitzten Kabels im Durchlaßkanal durch den Schnellerhitzer(24) und das Heißvulkanisationsrohr (62) weiter zu verringern.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellerhitzer (24) und das Heißvulkanisationsrohr (62) aufeinanderfolgende Abschnitte eines zusammengesetzten Rohrs sind und daß Vorrichtungen, welche eine Vulkanisationsflüssigkeit durch den Schnellerhitzer und das Heißvulkanisationsrohr im Kreis führen, ein Kreisfördersystem, ein Druckerzeuger und ein Heizsystem für das flüssige Vulkanisationsmedium und Dichtungen, welche den Austritt des Vulkanisationsmediums aus dem zusammengesetzten Rohr an der Eintritts- und Austrittsstelle des Kabels in dieses Rohr verhindern, vorgesehen sind.

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25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Kühlrohr (112) aufweist, das auf das Heißvulkanisationsrohr (62) folgend angeordnet ist und in welches das vom Heißvulkanisationsrohr (62) kommende Kabel eintritt.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25» dadurch gekennzeichnet, daß das Heißvulkanisationsrohr oder der diesem entsprechende Abschnitt des zusammengesetzten Rohrs nach Anspruch 24 mindestens etwa die zvölffache Länge der Länge des Schnellerhitzers (24) bzw. des diesem entsprechenden Abschnitts des zusammengesetzten Rohrs aufweist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ultraschallerhitzer zum Erhitzen der Isolation des Kabels beim Durchgang durch einen Teil des Vulkanisationssystems vorgesehen ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Erhitzen der Isolation einen Erhitzer(70) zum Erhitzen einer Vulkanisationsflüssigkeit aufweist, daß der Innendurchmesser des Schnellerhitzers (24) und des Heißvulkanisationsrohrs (62) größer als der Durchmesser des Kabels ist, für das das System verwendet werden soll, so daß ein Zwischenraum (54) rings um die Außenseite des Kabels verbleibt, in welchem Vulkanisationsflüssigkeit in Längsrichtung des Schnellerhitzers und des Heißvulkanisationsrohrs fließen kann, daß die Innenseite des Schnellerhitzers und des Heißvulkanisationsrohrs eine glatte Oberfläche aufweist und ihr Innendurchmesser im Maße der Ausdehnung des Kabels bei dessen stärkerer Erwärmung im System zunimmt, um den Zwischenraum rings um das Kabel nicht durch dessen Wärmeausdehnung zu verengen.

29. Vorrichtung zum Vulkanisieren der einen Leiter eines elektrischen Hochspannungskabels umgebenden extrudierten Isolation, gekennzeichnet durch die Kombination folgender

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Vorrichtungen: einen Extruderkopf, der auf einen Leiter eine zu vulkanisierende polymere Isolation aufbringt, eine Vulkanisationskaminer, in die das Kabel nach dem Austritt aus dem Extruder gelangt und die einen größeren Innendurchmesser als der Durchmesser des Extruderkopfes, aus dem das isolierte Kabel austritt, aufweist, Vorrichtungen zum Durchleiten eines heißen flüssigen Vulkanisationsmediums durch einen Zwischenraum (54) in der Kammer zwischen der Außenseite der Isolation und der umgebenden Wand der Kammer, und einen Schnellerhitzer (24) am stromaufwärts liegenden Ende der Vulkanisationsvorrichtung, wobei der Schnellerhitzer ein Rohr aufweist, das aus einem keine wesentlichen Mengen eines magnetisierbaren Materials enthaltenden elektrisch isolierenden Material besteht.

30. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr von einem Mantel (80) umgeben ist, und Vorrichtungen vorgesehen sind, welche eine* heiße Flüssigkeit durch den Mantel im Kreis führen, um das im Rohr vorhandene heiße flüssige Vulkanisationsmedium mittels Wärmeleitung durch das Rohr zu erhitzen.

31. Vorrichtung zum Vulkanisieren der extrudierten Isolation, die einen Leiter eines Hochspannungskabels umgibt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Vorrichtungen: eine Vulkanisationskammer, in die das Kabel gelangt, und die vom Innenraum eines Rohrs gebildet wird, das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, das gegen die zum Vulkanisieren der Isolation erforderliche hohe Tempeatur beständig ist, und Metallstreifen, die Wärme durch einen Teil der Wand des Rohrs leiten und in das elektrisch isolierende Material eingebettet sind, aus dem das Rohr hergestellt ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen in der Masse des elektrisch isolierenden Materials des Rohrs (26) eingebettet sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstreifen in die Außenfläche des elektrisch isolierenden Rohrs eingebettet sind.

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