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Elektrisches Kabel.
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ristiken sich nicht mit der Zeit übermässig verschlechtern ; 4. dass das Material uneingeschränkt lieferbar und billig ist.
Bezüglich der beiden ersten Erfordernisse sind Kautschukzusammensetzungen hergestellt worden, die dem Guttapercha gleichwertig sind und in manchen Fällen dieses übertreffen. Der dritten Forderung konnte bisher nicht in zufriedenstellender Weise Rechnung getragen werden, trotz der vielen Versuche. die mit Kautschuk zufolge seiner ändern guten Eigenschaften angestellt wurden. Dies aus dem Grunde, weil Kautschuk sich mehr oder weniger verschlechtert und die genaue Art dieser Verschlechterung bisher nicht erkannt wurde. Bezüglich der vierten Forderung ist zu bemerken, dass Kautschuk billiger und reichlicher geliefert werden kann als Guttapercha.
In technischen Artikeln über Unterseesignalisierung über elektrische Leitungen ist sehr oft darauf hingewiesen, dass Guttapercha die einzige verlässliche bekannte Isolation für diesen Zweck und den Hauptbestandteil der Kosten des Kabels bildet.
Während der Nachforschungen, die zu vorliegender Erfindung führten, stellte es sich heraus, dass die elektrostatische Kapazität oder die Dielektrizitätskonstante von Kautschukzusammensetzungen sowohl abhängig ist von der Beschaffenheit und Qualität aller Stoffe einschliesslich des Kautschuks selbst, als auch des Schwefels und der mineralischen oder organischen Bestandteile, ob sie als Füllstoffe oder aus besonderen Gründen benützt werden, als auch von der Homogenität und Gründlichkeit des Aneinanderkittens zwischen dem Kautschuk und den andern Bestandteilen. In allen diesen Fällen wurden die Wirkungen gesondert untersucht.
Aus dem Studium mit mehr als 300 speziell vorbereiteten Probestücken ergab sich, dass löslicher Stoff innerhalb der Kautschulmasse einen bedeutenden Einfluss ausübt und. unter Annahme sonst gleicher Umstände, eine erhöhte Wasserabsorption herbeiführt.
Diese Erfahrung lehrte, dass die Menge, das Molekulargewicht, der IonisationsgTad sowie die Löslichkeit der löslichen Stoffe im Wasser und das Vermögen derselben durch Kautschuk zu diffundieren die Wasserabsorption erheblich beeinflussen. Die elektrischen Eigenschaften werden in hohem Masse beeinflusst durch die Verteilung des löslichen Stoffes als auch durch alle obgenannten Faktoren.
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Versuchen der Schluss gezogen, dass die Hauptursache des Versagens von Kautschuk als Kabelisolierung in der langsamen Absorption verschiedener Wassermengen liegt und dass diese Absorption von der Diffusionswirkung herrührt, die durch Ausscheiden der löslichen KristaIIoide des Kautschuks kontrolliert werden kann.
Kautsehukverbindungen, die mechanisch für Unterseeisolierung geeignet sind, wurden in üblicher Weise aus Kautschuk guter Qualität hergestellt und absorbierten so viel wie 2% Gewichtsteile Wasser beim Eintauchen in Meerwasser. Andere Materialmuster, die für Untersee sich gut eignen und aus Kautschuk präpariert wurden, aus dem im wesentlichen alle lösbaren Stoffe entfernt wurden, absorbierten weniger als 1% Gewichtsteil, in manchen Fällen bloss 0. 4-0. 6%.
Es wurde so festgestellt, dass die löslichen Kristal10ide durch Einwirken in Wasser während einiger Tage oder Wochen, durch längeres mechanisches Waschen allein oder kombiniert mit längerem Einwirken oder durch irgend ein anderes geeignetes Verfahren grÜndlich entfernt werden müssen. Dieses das Entziehen bezweckende Waschen wird vorteilhaft während der Herstellung des Kautschuks aus dem Milchsaft vorgenommen, kann jedoch auch jederzeit nach der Vulkanisation erfolgen.
Es ist so möglich Kautschuk zu erhalten, in welchem die vorhandenen löslichen Kristalloide nicht mehr als ungefähr 0. 1% des Gesamtgewichtes betragen und welcher dem Eindringen von Wasser viel grösseren Widerstand entgegensetzt als gewöhnlicher Kautschuk. Ein in dieser Weise vorbereiteter oder in anderer Weise gesicherter Kautschuk eignet sich gut für die Zwecke der nachstehend angeführten Zusammensetzung.
In gewissen Fällen kann es genügen, das Waschen nur so lange vorzunehmen, bis der Gehalt an Kristalloiden auf einen Betrag reduziert ist, der etwas grösser ist als 0, 1% des Gesamtgewichtes, jedoch ist es erwünscht, diese Reduktion des Gehaltes an Kristalloiden so weit vorzunehmen bzw. einen Kautschuk zu erhalten, der von allen wasserlöslichen Stoffen, einschliesslich der löslichen Kristalloide in solchem Grade frei ist, dass wenn dieser Kautschuk eine unbestimmte Zeit hindurch im Meerwasser eingetaucht bleibt, er Wasser absorbiert, dessen Gewicht nicht grösser ist als 1% des Kantschukgewichtes.
Wenn ein solcher Kautschuk gesichert und sodann ein geeigneter Fil11stoff wie nachstehrnd angegeben gewählt wird, so ist die Verbesserung des Produktes nach Angabe des Erfinders derart weitgehend, dass Kautschuk mit vollkommen zufriedenstellendem Resultat als Unterseeisolierung benützt werden kann.
Um den Erfordernissen der längeren Aufrechterhaltung hohen Widerstandes und der niedrigen Kapazität des fertigen Produktes vollkommen zu entsprechen, wurde es als besonders wichtig herausgefunden, die Beschaffenheit des Füllstoffes sorgfältig in Betracht zu ziehen. Da etwas Wasser, obgleich in geringer Menge, durch den reinsten Kautschuk, so weit er praktisch erlangt wird, aufgenommen wird,
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heit und Reinheit zu bestimmen, dass der Füllstoff selbst im Wasser unlöslich und im wesentlichen von wasserlöslichen Verunreinigungen frei ist.
Auch wurde es, weil das Durchtreten vom Wasser durch den allerbesten Kautschuk unvermeidlich ist und die Möglichkeit besteht, dass sich Wasser auf der Oberfläche der Teilchen des Füllmateriales ablagert, als wünschenswert gefunden, einen innigen Kontakt und ein gründliches gutes Anhaften zwischen den Füllmasseteilchen und dem Kautschuk zu sichern.
Weiters soll der Füllstoff vorteilhaft elektrische Eigenschaften besitzen, die ungefähr so gut sind wie jene des Kautschuks, damit ersterer den ursprünglichen hohen Widerstand und die niedrige elektrostatische Kapazität des Kautschuks nicht beeinträchtigt.
Es hat sich nun erwiesen, dass Hartgummi, wie z. B. Ebonit oder irgend ein Kautschuk, der durch Vulkanisation wasserundurchlässig gemacht ist, vorteilhaft solcher Kautschuk in fein verteiltem Zustand, etwa zu Pulver gemahlen, sich zu Füllzweeken gut eignet.
Wenn pulverisierter, vulkanisierter Kautschuk, der freien Schwefel enthält, benützt wird, so kann die Teilmenge des Schwefels, die zum Vulkanisieren benützt wird, entsprechend verringert werden.
Obgleich die niedrigste spezifische induktive Kapazität verlangt wird, wenn kein mineralisches Füllmaterial benützt wird, so können doch kleine Mengen desselben benützt und mit dem pulverisierten Hartgummi zusammengemischt dem weichen Kautschuk zugesetzt werden, ohne die isolierenden Eigenschaften der Zusammensetzung erheblich zu beeinträchtigen.
Weiters können, um die Vorbereitung des Materiales zu erleichtern, kleine Mengen einer oder mehrerer anderer Substanzen, wie z. B. Bleiglätte zum Beschleunigen der Vulkanisation, zugesetzt werden.
Obwohl Hartgummi als bevorzugt gilt, hat man gefunden, dass geschmolzener Quarz, der in bekannter Weise entgast ist, den Haupterfordernissen des Füllmateriales Genüge leistet. Seine spezifische induktive Kapazität ist höher als jene des Hartgummis, jedoch noch niedrig genug für manche Zwecke der Unterseeisolierung und in anderer Hinsicht gilt er als ebenso gute Füllsubstanz wie Hartgummi und ist etwas billiger.
Es ist demnach eine Auswahl von mindestens zwei Füllsubstanzen vorhanden, die sich zum Mischen mit der angegebenen Kautsehukzusammensetzung eignen, aber welche Substanz auch immer gewählt wird, so muss deren wesentliche Eigenschaft darin liegen, dass diese Substanz selbst unlöslich in Wasser und von wasserlöslichen Verunreinigungen frei ist, dass sie elektrische Eigenschaften besitzt, die die Isolierung und dielektrische Eigenschaft des weichen Kautschuks nicht beeinträchtigen und dass sie sieh in der Mischung enge mit ihm vereinigen.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Elektrisches Kabel, bestehend aus einem oder mehreren von Isoliermaterial umgebenen Leitern, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Isoliermaterial aus Kautschuk und einem im wesentlichen unlöslichen Füllstoff besteht, wobei der Kautschuk, der wesentlich frei ist von jeder wasserlöslichen Substanz und dessen Reinheit eine derartige ist, dass der Kautschuk, wenn er eine unbestimmte Zeit hindurch im Meerwasser eingetaucht bleibt, Wasser von einem Gewicht absorbiert, das nicht grösser ist als 1% des Kautschukgewiehtes.