Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vernetzung der Isolations- oder Halbleiterschicht
eines in der Herstellung befindlichen Kabels, das eine unter Überdruck
stehende, mit heißem Inertgas gefüllte Reaktionskammer durchläuft.
Insbesondere bei der Herstellung von Hoch- und Höchstspannungskabeln werden
Isolations- und Halbleiterschichten vernetzt, um diesen Schichten eine besondere
Stabilität zu verleihen. Dazu wird dem diese Schichten bildenden Extrudat ein
Vernetzungsmittel zugefügt, meist ein Peroxid, das unter Wärmeeinfluß zerfällt
und dabei die Vernetzung bewirkt. Daher ist es im Produktionsprozeß notwendig,
im Extruder und im nachgeschalteten Querspritzkopf, in dem die Ummantelung
des oder der Leiter vorgenommmen wird, die Temperaturen möglichst niedrig zu
halten, damit die Vernetzung nicht bereits in diesen Geräten einsetzt. In der dem
Querspritzkopf nachgeschalteten Reaktionskammer, meist einem langen Rohr,
muß für die Vernetzung die Temperatur des entstehenden Kabels heraufgesetzt
werden, was durch Umspülung des entstehenden Kabels mit heißem Inertgas erfolgt.
Dadurch tritt eine von außen nach innen fortschreitende Vernetzung der
Isolations- und/oder Halbleiterschicht auf. Da diese Vernetzung nur langsam voranschreitet,
benötigt man eine sehr große Länge der Reaktionskammer. Um diese
durch Beschleunigung der Vernetzung zu verringern, hat man den oder die Leiter
durch eine vor dem Querspritzkopf oder besser dicht hinter dem Querspritzkopf
angeordnete Induktionsheizung erwärmt, so daß Wärme nicht nur durch Konvektion
von außen nach innen, sondern auch durch Wärmeleitung von innen nach
außen fließt. Bei diesen Induktionsheizungen muß man aber darauf achten, daß
die Temperaturen in der Isolations- oder Halbleiterschicht nicht in die Nähe des
Schmelzpunktes des zu vernetzenden Materials kommen oder diese sogar übersteigen,
damit nicht durch Tropfeffekte die im Querspritzkopf dem Kabel gegebene
Form verloren geht.
Da sich bei der Vernetzungsreaktion durch den Zerfall des Dicumylperoxides gasförmige
Spaltprodukte bilden, wird der Vernetzungsprozeß zur Vermeidung eines
Gasens und einer Porenbildung unter Überdruck von 10 bis 16 bar geführt. Direkt
im Anschluß an den Vernetzungsprozeß beginnt der ebenfalls unter Überdruck
durchgeführte Abkühlungsprozeß, der meist in demselben Rohr stattfindet. Damit
aufgrund eines hohen Spaltstoffgehaltes in dem den oder die Leiter ummantelnden
Extrudat keine Porenbildung stattfindet, bedarf es einer langdauernden Nachbehandlung
bei der Lagerung des fertiggestellten Kabels. Eine Verkürzung der Entgasungszeit
kann man durch eine Lagerung in Temperkammern bei Temperaturen
von 50° bis 80° C erreichen, hinderlich ist hierbei das Eigengewicht der Kabel bei
ihrer Umlagerung in Temperkammern. Doch sind all diese Maßnahmen aufwendig
und kostenintensiv. Die Probleme der Entgasung extrudierbarer Massen kennt
man aus der Anwendung und dem Bau von Extrudern.
Eine sehr schnelle Entgasung findet in Extrudern in einer Entgasungszone statt,
wo durch Verkleinerung des Schnecken-Kerndurchmessers auf einer kurzen
Strecke der sonst hohe Füllungsgrad stark vermindert und der Druck durch ein
äußerliches Gas in die Vakuumquelle abgesaugt werden kann. Das ist jedoch hier
bei der Behandlung der Isolations- und/oder Halbleiterschichten eines Kabels
nicht möglich, weil diese Behandlung unter Überdruck durchgeführt werden muß
und ein Vakuum nicht verträgt.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe
der Erfindung, die Vernetzung und die Entgasung schneller und weniger aufwendig
durchzuführen. Die Erfindung erreicht diese Beschleunigung der Vernetzung
dadurch, daß man den oder die Leiter mit fortschreitender Vernetzung in der
Vernetzungszone der Reaktionskammer durch induktive Beheizung stärker erhitzt.
Hinter der Vernetzungszone wird vor der Abkühlung in der Reaktionskammer
eine Zone eingeführt, in der eine Entgasung durch starke induktive Erhitzung
des oder der Leiter durchgeführt wird.
Es ist von Vorteil, wenn gleichzeitig mit in der Reaktionskammer fortschreitendem
Kabel und damit verbundener stärkerer Vernetzung der Außenschicht der
Isolations- oder Halbleiterschicht des Kabels die das Kabel in der Reaktorkammer
umgebende erhitzte Inertgasatmosphäre stärker erhitzt wird. Das kann durch Beheizung
der Reaktorkammer von außen geschehen, es kann auch durch Führung
des Inertgases in einem Kreislaufstrom und Beheizung dieses Kreislaufstromes
erfolgen.
Durch diese Maßnahme wird die von innen und außen zur Mitte der Isolationsoder
Halbleiterschicht fortschreitende Vernetzung, die eine Vergrößerung der
Formstabilität nach sich zieht, genutzt, um durch Heraufsetzung der Temperatur
im Inneren, also im Leiter, die Vernetzung schneller fortschreiten zu lassen. Man
macht sich dabei die mit fortschreitender Vernetzung eintretende Erhöhung der
Formstabilität zu Nutze, um die Temperatur des Leiters noch weiter zu erhöhen.
Somit kann man ein exponentielles Fortschreiten der Vernetzung mit der Zeit
(Aufenthaltsdauer im Reaktor) bzw. mit der Länge der Durchwanderung des Reaktors
erreichen und dadurch auch die bisher übliche Reaktorlänge verkürzen.
Zweckmäßig ist es, daß man die induktive Beheizung erst dann vornimmt, wenn
die Vernetzung an der Außenseite des Kabels durch die konvektiv übertragene
Wärme des heißen Inertgases eine formstabile Vernetzung der Außenschicht bewirkt
hat. Denn dadurch geht man sicher, daß das in der Fertigung befindliche
Kabel seine exakte Form behält, die es im Querspritzkopf erhalten hat.
Ebenso zweckmäßig ist es, daß man die induktive Beheizung erst dann vornimmt,
wenn die Vernetzung an der dem oder den Leitern zugewandten Innenseite der
Isolations- oder Halbleiterschicht durch die anfangs in den oder die Leiter eingespeisten
Wärme eine formstabile Vernetzung der Innenschicht der Isolations- oder
Halbleiterschicht bewirkt hat.
Bei diesem Verfahren erweist es sich als vorteilhaft, wenn man die Erhitzung bis
auf die Schmelztemperatur des Materials, aus dem die Isolations- oder Halbleiterschicht
hergestellt ist, vornimmt.
Durch diese Maßnahmen gelingt es der Erfindung, die Vernetzung schneller und
weniger aufwendig in einer kürzeren Reaktorkammer durchzuführen. Das gilt für
Kabel, die einer Entgasung bedürfen, ebenso wie für Kabel, die nicht entgast werden
müssen.
Für Kabel, die der Entgasung bedürfen, geht die Erfindung mit dem gleichen
Mittel der induktiven Erhitzung vor und besteht darin, daß das vernetzte Kabel
noch vor seiner Abkühlung in einer Entgasungsstrecke durch Erhöhung seines
Temperaturniveaus in der Überdruckatmosphäre entgast wird.
Diese Entgasung findet zweckmäßiger Weise in derselben Reaktorkammer bei
demselben Überdruck in Inertgasatmosphäre statt.
Während im Stande der Technik der Prozeß der Vernetzung in einem Reaktorrohr
unter Wärmezufuhr und Überdruck stattfindet, wobei sich am Ende des Reaktorrohres
eine (Vor-)Kühlzone befindet, ist hier bei der Erfindung in der Reaktorkammer
hinter der Vernetzungszone eine weitere Zone , die Entgasungszone mit
weiterer innerer und äußerer Wärmezufuhr in das Kabel, nachgeschaltet. Diese
Entgasungszone ist der Kühlungszone vorgeschaltet. Somit findet der ganze Prozeß
der Vernetzung und der Entgasung in einer Reaktorkammer vor dem Vorgang
der Abkühlung statt.
Diese Steigerung des Temperaturniveaus in der Entgasungszone nimmt man im
Kabel von innen her durch die zusätzliche induktive Leitererwärmung am Ende
oder kurz vor dem Ende der Vernetzungsstrecke vor dem Eintritt des Kabels in die
Entgasungstrecke vor. Von außen her nimmt man eine Temperaturerhöhung durch
Erhöhung der Temperatur der das Kabel umgebenden Überdruckatmosphäre des
Inertgases vor.
Das ist eine relativ einfache, aber recht wirkungsvolle Maßnahme, die es den gasförmigen
Spaltprodukten ermöglicht, während des Aufenthaltes des Kabels in der
Entgasungsstrecke bereits vor Erreichen der Kühlstrecke aus der Isolier- oder
Halbleiterschicht der Ader auszutreten. Das ermöglicht nicht nur eine Energieeinsparung
durch Entfallen der Wiederbeheizung eines bereits abgekühlten Kabels,
sondern durch Entfallen der Lagerzeit auch eine deutlich höhere Produktionsgeschwindigkeit.
Das Inertgas muß von Zeit zu Zeit, besser aber ständig, gereinigt werden, damit
die Spaltprodukte nicht einen zu großen Partialdruck in der Überdruckatmosphäre
der Vernetzungs- und der Entgasungszone einnehmen, was zu Oberflächenbeeinflussungen
des Kabels, aber auch dazu führen kann, daß die gasförmigen Spaltprodukte
in ihrem Austritt aus der oder den zu vernetzenden Schichten behindert
werden. Zweckmäßigerweise wird man deshalb und zur weiteren Energieeinsparung
das Inertgas der Entgasungsstrecke einer Reinigung von gasförmigen Spaltprodukten
aus der Vernetzungsreaktion unterziehen.
Es kann zweckmäßig sein, daß das Inertgas der Entgasungsstrecke gemeinsam mit
dem Inertgas aus der Vernetzungsstrecke in einem durch die Reinigungsvorrichtung
führenden Kreislauf geführt wird. Da die Temperaturen in der Entgasungsstrecke
und in der Vernetzungsstrecke meist erheblich unterschiedlich sein können,
ist es in diesem Falle zweckmäßig, wenn das Inertgas der Entgasungsstrecke
getrennt vom Inertgas der Vernetzungsstrecke in einem durch die Reinigungsvorrichtung(en)
führenden Kreislauf geführt wird.
Trotz dieser Maßnahmen können die gasförmigen Spaltprodukte zu einem geringeren
Teil auch noch bei Verlassen des Reaktorrohres in der Isolations- und/oder
Halbleiterschicht des Kabels vorhanden sein. Eine finale Entgasung findet dann
gegebenenfalls kurz vor oder während der Aufwicklung in Temperaturhaltestrekken
bei einer Temperatur von 40° bis 100° C, vorzugsweise 55° bis 75° C, statt
oder in Temperkammern.
Vorzugsweise bei der Kühlung entstandene Deformationen am Kabel können
durch Wiedererwärmung auf einen Temperaturbereich kurz unterhalb des
Schmelzpunktes oder höher zur Aktivierung der Rückstellkräfte und Memoryeffekte
beseitigt werden.
Für die Entgasung ist vorteilhaft, wenn in der Entgasungsstrecke eine Leitererwärmung
durch eine Induktionsheizung erfolgt. Dann werden die Spaltprodukte
bevorzugt in Leitemähe freigesetzt und können bei der Weiterwanderung des Kabels
nach außen wandern, wo sie in die Druckgasatmosphäre der Entgasungsstrecke
diffundieren.
Die Wiederverwendung bereits benutzten und gereinigten Inertgases wird dadurch
ermöglicht, daß hinter der Reinigung vor dem Wiedereintritt in die Entgasungsstrecke
das Inertgas auf die für die Entgasung notwendige Temperatur erhitzt
wird.
Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß man die Vernetzung, die
Entgasung und eine anschließende Vorkühlung in einem gemeinsamen Rohr
durchführt, bei dem die einzelnen Abschnitte für die Vernetzung, die Entgasung
und die anschließende Vorkühlung durch die Zu- und Abführungsstutzen für das
warme, erhitzte und gekühlte Inertgas unterteilt sind.
Eine weitere Möglichkeit der Abgrenzung der einzelnen Rohrabschnitte besteht
darin, daß man die Vernetzung, die Entgasung und die anschließende Vorkühlung
in einem gemeinsamen Rohr durchführt, bei dem die einzelnen Abschnitte für die
Vernetzung, die Entgasung und die anschließende Vorkühlung durch Schleusen
oder Engstellen für das warme, erhitzte und gekühlte Inertgas unterteilt sind.
Die Anlage, mit der das vorbeschriebene Verfahren zur Herstellung von Kabeln
mit peroxidisch vernetzten Isolations- und/oder Halbleiterschichten durchführbar
ist, besteht aus einer Leiter-Abwickelvorrichtung, einem die Isolier- und/oder
Halbleiterschicht aufbringenden Querspritzkopf, einem beheizten Reaktor für die
Vernetzung, einer Kühlstrecke sowie einer Kabel-Aufwickelvorrichtung. Das
Erfinderische besteht darin, daß man den oder die Leiter bei fortschreitender Bewegung
in der Reaktorkammer und somit bei fortschreitender Vernetzung durch
induktive Beheizung zunehmend stärker erhitzt. Erfinderisch ist es auch, daß zwischen
der Vernetzungsstrecke und der Kühlstrecke im Reaktor eine mit Inertgas
gefüllte, auf erhöhtem Temperaturniveau und Überdruck arbeitende Entgasungsstrecke
angeordnet ist. Diese Entgasungsstrecke dient dem Ausbringen der gasförmigen
Spaltprodukte aus dem sich vernetzenden Extrudat auf dem Leiter bzw.
Leiterbündel bereits im Zustand des Entstehens, so daß das Kabel mit glatter
Oberfläche und stark vermindertem Gehalt an Spaltprodukten in die Kühlstrecke
einläuft, die somit nach Durchlaufen der Kühlstrecke nicht mehr unter besonderem
Energieaufwand und Aufwand für besondere und besonders aufwendige
nachgeschaltete Anlagenteile entfernt werden müssen. Das erlaubt, die Entgasung
schneller und weniger aufwendig durchzuführen. Man nutzt dabei das unmittelbar
vor der Kühlstrecke besonders hohe Temperaturniveau des Kabels aus, um durch
weitere induktive Energiezufuhr in den bzw. die Leiter die Temperatur noch kurzfristig
zu steigern, um hier schon vor Einlauf in die Kühlstrecke den Hauptteil der
gasförmigen Spaltprodukte zu entfernen. Das spart die Wiederaufheizung des Kabels
für die Entgasung nach dessen Abkühlung und spart somit Energie. Die Fertigstellung
des Kabels wird dadurch beschleunigt und der Herstellungsaufwand
vermindert.
Bei dieser Anlage ist es nicht nur zweckmäßig, sondern in den meisten Fällen
auch erforderlich, daß an die Entgasungsstrecke eine Reinigungsvorrichtung in
Parallelschaltung angeschlossen ist, durch die in einem Kreislauf das in der Entgasungsstrecke
eingetretene und enthaltene Inertgas entfernt wird.
Aber auch in der Vernetzungsstrecke treten schon gasförmige Spaltprodukte des
Vemetzungsmittels aus der extrudierten Leiterumhüllung aus. Um auch diese aus
der Anlage zu entfernen, ist es zweckmäßig, daß das Inertgas aus der Vernetzungsstrecke
gemeinsam mit oder getrennt von dem Inertgas aus der Entgasungsstrecke
in einem durch die Reinigungsvorrichtung führenden Kreislauf geführt
werden.
Das kann in einem gemeinsamen Inertgaskreislauf der Vernetzungsstrecke und
der Entgasungsstrecke in der Reinigungsvorrichtung erfolgen, aber auch in getrennten
Kreisläufen und getrennten Reinigungsvorrichtungen. Getrennt kann man
in einem zusätzlichen Kreislauf durch eine weitere Reinigungsvorrichtung die
Spaltgase aus der Kühlvorrichtung entfernen. Die Reinigung getrennter Kreisläufe
scheint aufwendiger, ist es aber nicht, weil die verschiedenen Kreisläufe ein unterschiedliches
Temperaturniveau haben und Energie an der Wiederaufheizung oder
Kühlung gespart wird.
Die Trennung der Vemetzungsstrecke von der Entgasungsstrecke und der
Kühlstrecke kann durch Rohrverengungen erfolgen.
Im Inertgaskreislauf der Entgasungsstrecke wird man zweckmäßigerweise mindestens
eine Heizvorrichtung zur Wiederauffüllung eingetretener Wärmeverluste
vorsehen. So ist es vorteilhaft, wenn am Eingang der Entgasungsstrecke in dieser
eine Induktionsheizung zur Leitererwärmung vorgesehen ist. Am Ende der der
Entgasungsstrecke zugeordneten Reinigungsstrecke ist eine Erhitzungsanlage für
das gereinigte Inertgas vorgesehen.
Diese Anlage wird besonders vorteilhaft dadurch gestaltet, daß für die Vernetzung,
die Entgasung und die anschließende Abkühlung ein gemeinsames Rohr
vorgesehen ist, bei dem die einzelnen Abschnitte für die Vernetzung, die Entgasung
und die abschließende Abkühlung durch die Zu- und Abführungsstutzen für
das warme, erhitzte und gekühlte Inertgas unterteilt sind.
Es besteht aber auch die nicht minder vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeit für diese
Anlage, daß für die Vernetzung, die Entgasung und die anschließende Abkühlung
ein gemeinsames Rohr vorgesehen ist, bei dem die einzelnen Abschnitte für
die Vernetzung, die Entgasung und die abschließende Abkühlung durch Schleusen
oder Engstellen für das warme, erhitzte und gekühlte Inertgas unterteilt sind.
Wo eine solche Trennung der Vemetzungs-, Entgasungs- und Kühlstrecken nicht
erfolgt, ist es zweckmäßig, nur einen Inertgaskreislauf mit nur einer Reinigungsvorrichtung
vorzusehen.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten
Beispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine in Kettenlinie gebaute Anlage mit einer Regenerationsstrecke für das
im Reaktor befindliche Inertgas,
- Fig. 2
- eine in Kettenlinie gebaute Anlage mit zwei Regenerationsstrecken für das
in der Vernetzungsstrecke und das in der Entgasungsstrecke des Reaktors
befindliche Inertgas,
- Fig. 3
- eine vertikal aufgebaute Anlage mit zwei Regenerationsstrecken für das in
der Vernetzungsstrecke und das in der Entgasungsstrecke des Reaktors befindliche
Inertgas,
- Fig. 4
- die Weiterbehandlung des aus der Vorkühlzone 10 des kettenlinigen Reaktorrohres
austretenden Kabels in der Kühlstrecke.
In der Zeichnung sind die genannten diversen Anlagen dargestellt, bei denen der
Leiter 1 zunächst über ein Umlenkrad 2 geführt ist. Dieser Leiter 1 wird dann in
dem von einem nicht dargestellten Extruder gespeisten Querspritzkopf 3 mit einer
Isolations- und/oder Halbleiterschicht ummantelt und verläßt den Querspritzkopf
3 als noch nicht fertiggestelltes Kabel 4, dessen Isolations- und/oder Halbleiterschicht
noch der Vernetzung bedarf.
Diese Vernetzung erfolgt in einem aus mehreren Rohrstücken zusammengebauten,
als Reaktor dienenden Rohr 6 unter Wärmezufuhr und Überdruck in einer
Inertgasatmosphäre . Die Isolations- und/oder Halbleiterschicht darf zunächst
nicht höher als die Schmelztemperatur der Isolations- und/oder Halbleiterschicht
erhitzt werden. Die Temperatur muß nach Erreichen einer bestimmten Formstabilität
durch Einsetzen der Vernetzung aber möglichst hoch eingestellt werden, damit
die Vernetzung dann schnell fortschreitet. Von außen erfolgt die Erhitzung
des Kabels 4 durch heißes, das Kabel umspülendes Inertgas. Das Kabel 4 wird
aber auch von innen erhitzt durch eine Induktionserhitzung des Leiters 1 mittels
der Induktionsheizvorrichtung 5, die unmittelbar vor dem Querspritzkopf 3 angeordnet
ist, so daß der Leiter 1 bereits vorerhitzt mit der Isolations- und/oder
Halbleiterschicht ummantelt wird und somit Wärme von innen an die Isolationsund/oder
Halbleiterschicht abgibt.
Diese Induktionsbeheizung kann ein- oder mehrmalig zum Beispiel an den Stellen,
wo einzelne Rohre des Reaktors aneinander geflanscht sind, eingebaut sein.
In dem Vemetzungsbereich 6 des rohrförmigen Reaktors wird das der Isolationsund/oder
Halbleiterschicht bereits vor der Extrusion zugesetzte Vernetzungsmittel
durch Wärme zersetzt und zerfällt ganz oder zum Teil in gasförmige Bestandteile,
die aus dem Kabel während eines langdauernden Prozesses bei Normaltemperatur
entweichen. Das Kabel kann während dieser Zeit seiner Verwendung nicht zugeführt
werden.
Die Vernetzung und der Austritt der gasförmigen Zerfallsprodukte kann beschleunigt
werden. Das erfolgt durch Erhitzung über die Schmelztemperatur der Isolations-
und/oder Halbleiterschicht. Das ist dann möglich, wenn die Vernetzung so
weit fortgeschritten ist, daß die Isolations- und/oder Halbleiterschicht durch eine
Erhitzung über ihre Schmelztemperatur nicht mehr ihre Formstabilität verliert.
Dieses erfolgt in einem gesondert in den rohrförmigen Reaktor eingebauten Entgasungsbereich
mit den Rohrstücken 8 und der diesen Rohrstücken 8 vorgeschalteten
Induktionsheizung 7. Im Entgasungsbereich 8 wird die Isolations- und/oder
Halbleiterschicht von außen durch über die Schmelztemperatur der Isolationsund/oder
Halbleiterschicht erhitztes Inertgas erhitzt, während von innen das Kabel
4 durch die Induktionsheizung 7 über die Schmelztemperatur der Isolationsund/oder
Halbleiterschicht erhitzt wird. Dabei treten vermehrt gegenüber dem
Vemetzungsbereich 6 gasförmige Zerfallsprodukte des Vernetzungsmittels auf.
Der Vernetzungsbereich 6 und der Entgasungsbereich 8 sind durch eine Engstelle
im Reaktorrohr voneinander getrennt, damit die unterschiedlichen Temperaturen
in den beiden Bereichen auf den für sie vorgesehenen Werten gehalten werden
können. Diese Engstelle wird durch den Induktionsheizer 7 gebildet.
Am Ende des Vemetzungsbereiches 8 befindet sich im Reaktorrohr eine weitere
Engstelle 9, die den Vernetzungsbereich 8 von einer der Vorkühlung dienenden
Abkühlzone 10 trennt, in der sich eine Inertgasatmosphäre niedrigerer Temperatur
befindet und in der derselbe Druck wie in der Vernetzungszone 6 und der Entgasungszone
8 herrscht. Am Ende der Abkühlzone 10 befindet sich eine Schleuse
11, die die Inertgasatmosphäre im Inneren des Reaktorrohres von der mit einer
Kühlflüssigkeit betriebenen Kühlzone 12 trennt. In dieser Kühlzone 12 wird das
Kabel so weit abgekühlt, daß es auf eine Kabeltrommel aufgewickelt werden
kann.
Das der Isolations- und/oder Halbleiterschicht bereits vor der Extrusion zugesetzte,
durch die zugeführte Wärme zersetzt und in gasförmige Bestandteile zerfallende
Vemetzungsmittel, stört nicht nur im Kabel, sondern auch in der das Kabel im
Inneren des Reaktorrohres herrschenden Inertgasatmosphäre, weil es den Austritt
dieser gasförmigen Zerfallsprodukte behindert. Daher ist ein Austausch und eine
anschließende Reinigung der Inertgasatmosphäre vorgesehen. Diese erfolgt in
einem Kreislauf, so daß das Inertgas und die in diesem immanente Wärme ständig
wiederbenutzt werden kann.
In Fig. 1 wird das Inertgas an der Stelle 13 aus dem Reaktionsrohr 6,8,10 abgezogen
und durchläuft ein als Regenerationsstrecke 14 dienendes Rohr, welches
durch eine Reinigungsvorrichtung 15 und eine Erhitzungsvorrichtung 16 führt. In
der Reinigungsvorrichtung 15 wird das aus dem Reaktorrohr abgezogene Inertgas
von den gasförmigen Zerfallsprodukten befreit, in der Erhitzungsvorrichtung 16
wird es wieder auf die für die Entgasung gewünschte Temperatur gebracht, um
dann an der Eintrittsstelle 17 wieder in das Reaktorrohr eingeführt zu werden. Die
Fließrichtung des Inertgases ist durch einen Pfeil angedeutet.
In Fig. 2 ist dieser Inertgaskreislauf in zwei verschiedene Kreisläufe 18 aufgeteilt.
Einer für den Vernetzungsbereich 6 und der andere für den Entgasungsbereich 8.
Das hat energetische Vorteile. Die Fließrichtungen des Inertgases in den beiden
Kreisläufen ist durch je einen Pfeil angedeutet.
In Fig. 3 ist eine vertikal aufgebaute Anlage dargestellt. In dieser Darstellung bezeichnen
gleiche Bezugszeichen die gleichen Gegenstände wie in den vorherigen
Figuren.
Fig. 4 zeigt die Weiterbehandlung des aus der Vorkühlzone 10 des kettenlinigen
Reaktorrohres austretenden Kabels 4 in der Kühlzone 12. Das Kabel läuft nach
Passieren der Schleuse 11 in ein wassergefülltes Druckkühlrohr 21, aus dem es
durch die Schleuse 22 austritt. Nach Umlenkung an dem Umlenkrad 23 durchläuft
es eine Temperierstrecke 24, in der eventuelle Verformungen der Isolier- und/oder
Halbleiterschicht durch Memoryeffekte beseitigt werden, bevor das von einer Abzugsvorrichtung
25 gezogene Kabel 4 in einer Wickelvorrichtung 26 auf eine Kabeltrommel
27 aufgewickelt wird.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren und eine Anlage zur Vernetzung der
Isolations- oder Halbleiterschicht eines in der Herstellung befindlichen Kabels,
das eine unter Überdruck stehende, mit heißem Inertgas gefüllte Reaktionskammer
durchläuft. Die Anlage ist beherrscht von einem sehr langen Reaktorrohr, das
eine besonders lange und dadurch aufwendige Produktionshalle erfordert. Es ist
die Aufgabe der Erfindung, die Vernetzung und eventuell nachfolgende Entgasung
schneller und weniger aufwendig durchzuführen. Die Erfindung besteht
darin, daß man den oder die Leiter bei fortschreitender Bewegung in der Reaktorkammer
und somit bei fortschreitender Vernetzung durch induktive Beheizung
stärker erhitzt. Durch diese Maßnahme wird die von innen und außen zur Mitte
der Isolations- oder Halbleiterschicht fortschreitende Vernetzung, die eine Vergrößerung
der Formstabilität nach sich zieht, genutzt, um durch Heraufsetzung der
Temperatur im Inneren, also im Leiter, die Vernetzung schneller fortschreiten zu
lassen. Man macht sich dabei die mit fortschreitender Vernetzung eintretende Erhöhung
der Formstabilität der Isolations- und/oder Halbleiterschicht zu nutze, um
die Temperatur des Leiters noch weiter zu erhöhen. Im Anschluß an die Vernetzungszone
wird eine Entgasungszone durch weitere Temperaturerhöhung geschaffen,
in der durch induktive Erhitzung des oder der Leiter ein schneller Gasaustritt
aus dem Kabel auf einer relativ kurzen Strecke in der Reaktorkammer bewirkt
wird.
Liste der Bezugszeichen
- 1
- Leiter
- 2
- Umlenkrad
- 3
- Querspritzkopf
- 4
- Kabel
- 5
- Induktionsheizung
- 6
- Vernetzungszone
- 7
- Induktionsheizung
- 8
- Entgasungsbereich
- 9
- Engstelle
- 10
- Vorkühlzone
- 11
- Schleuse
- 12
- Kühlzone
- 13
- Abzugsstelle
- 14
- Regenerationsstrecke
- 15
- Reinigungsvorrichtung
- 16
- Erhitzungsvorrichtung
- 17
- Eintrittsstelle
- 18
- Inertgas-Kreislauf für den Vemetzungsbereich
- 19
- Inertgas-Kreislauf für den Entgasungsbereich
- 20
- Inertgas-Kreislauf für die Kühlzone
- 21
- Druckkühlrohr
- 22
- Schleuse
- 23
- Umlenkrad
- 24
- Temperierstrecke
- 25
- Abzugsvorrichtung
- 26
- Wickelvorrichtung
- 27
- Kabeltrommel