DE2234851C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von strangförmigem Gut - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von strangförmigem GutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von mit vulkanisierbarem
Kautschuk oder vernetzbarem Kunststoff umhülltem strangförmigem Gut, bei dem das Gut
unmittelbar nach dem Aufbringen der Umhüllung mit im wesentlichen freiem Durchhang durch eine kettenlinienförmige
Vulkanisier- oder Vernetzungsstrecke geführt und anschließend abgekühlt wird.
Als Heizeinrichtungen für mit Gummi oder Kunststoff ummanteltes strangförmiges Gut sind sog.
Kettenlinien-CV-Anlagen bekannt und im Einsatz, bei denen das ummantelte Gut, z. B. elektrische Kabel oder
Leitungen, unmittelbar nach dem Aufbringen der Isolierung, beispielsweise in einem Extruder, in Form
einer Kettenlinie im wesentlichen freihängend und anschließend vorzugsweise in einer Geraden geführt
wird. Hierzu dient eine kettenlinienförmig gekrümmte, mit einem Heizmedium beaufschlagbare Durchlaufkammer
für das Gut (CH-PS 2 15 720). Die Länge der Kettenlinienzone sowie deren Krümmung richten sich
nach der noch zulässigen mechanischen Spannung, mit der das langgestreckte Gut durch das Rohr geführt wird.
Außerdem ist die Länge der Kettenlinienzone durch das Deformationsverhalten der jeweiligen Umhüllung mitbestimmt,
während für die Länge der geraden Zone die Vulkanisations- bzw. Vernetzungszeit, die nach der
ίο Auflage im Rohr noch erforderlich ist, maßgebend wird.
Die freie Führung des strangförmigen Gutes erfolgt in der Regel im ersten Drittel des z. B. mit Heißdampf
beaufschlagten Rohres, während danach zur Ausheizung und zur Kühlung das strangförmige Gut im Rohr
aufliegt
Solche sog. CV-Anfagen gibt es in horizontaler, vertikaler oder kettenünienförmiger Anordnung, wobei
als Übertragungsmedien für die Wärme Dampf oder auch Flüssigkeiten bei hohem oder mittlerem Druck
oder auch überhaupt drucklos (Salzbad) verwendet werden. Für Hochspannungskabel, deren Umhüllung
beispielsweise aus einem vernetzbaren Polyäthylen besteht, scheiden vollständig drucklose Übertragungsmedien von vornherein aus, da die gegebenenfalls bei
der Vernetzung entstehenden Gase zu Hohlräumen in der Umhüllung führen können.
Der se'.ir wirtschaftliche Einsatz von mit Dampf
betriebenen horizontalen CV-Anlagen ist nur begrenzt möglich, weil das Durchhängen und Schleifen des
JO Kabels eine starke mechanische Beanspruchung des
Kabels darstellt und u, U. zu unzulässigen Beschädigungen führen kann. Man ist daher bereits auch zu sog.
Turmanlagen mit vertikaler Anordnung des Vulkanisationsrohres übergegangen (DE-OS 17 79 425). Hierbei
wird z. B. die Kabelseele senkrecht nach oben geführt, umgelenkt und anschließend die wieder senkrecht nach
unten abgezogene Seele mit der Umhüllung aus dem zu vulkanisierenden oder zu vernetzenden Werkstoff
umspritzt. Die Kosten für eine solche Turmanlage sind jedoch sehr hoch, wobei als weiterer Nachteil
hinzukommt, daß die Fertigungsgeschwindigkeiten wesentlich unter der von horizontal angeordneten
Anlagen liegen. Abhilfe schafft hier auch nicht eine weitere bekannte Anordnung, bei der z. B. zur
Herstellung flexibler Schläuche mit einer vulkanisierbaren Hülle die zunächst umspritzte Seelt durch einen
Rezipienten hindurchgeführt wird, der beispielsweise mit erhitztem Glyzerin gefüllt ist (FR-PS 13 24 033).
Denn die durch den Rezipienten vorgegebene Vulkaniso sierstrecke reicht für dickere Wandstärken nicht aus, um
während einer noch tragbaren Fertigungsgeschwindigkeit die zur Vulkanisation oder Vernetzung notwendigen
Temperaturen bis in das Kabelinnere zu bringen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Vulkanisieren oder Vernetzen, beispielsweise auch von schweren dickwandigen Hochspannungskabeln mit für eine rationelle Fertigung annehmbaren Fertigungsgeschwindigkeiten durchzuführen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Vulkanisieren oder Vernetzen, beispielsweise auch von schweren dickwandigen Hochspannungskabeln mit für eine rationelle Fertigung annehmbaren Fertigungsgeschwindigkeiten durchzuführen.
Diese Aufgabe wird bei der kontinuierlichen Vulkanisierung oder Vernetzung von mit vulkanisierbarem
Kautschuk oder vernetzbarem Kunststoff umhülltem strangförmigem Gut gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß das Abkühlen durch Besprühen oder
ft* Berieseln des Gutes mit einer kühlenden Flüssigkeit
noch im Bereich des freien Durchhanges erfolgt. Gegenüber der bekannten Kühlung durch ein im
Anschluß an die Vulkanisierungs- bzw. Vernetzungs-
strecke angeordnetes Wasserbad ergibt sich hierdurch eine bessere Wärmeabgabe von der Umhüllung an das
Kühlmittel infolge der höheren Relativgeschwindigkeit zwischen der Umhüllung und dem Künlwasser. Bei
hohen Temperaturen können die einzelnen Wassertropfen verdampfen, wozu sie eine hone Wärmeenergie
benötigen. Dies führt zu einer effektiven Verkürzung der gesamten Kühlstrecke. Da kein stehendes Wasserbad
vorhanden ist, ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Endpunkt horizontal liegender Fertigungsanlagen
nicht mehr der tiefste Punkt der Anlage zu sein braucht Er kann vielmehr bis auf die Höhe des Anfangspunktes
angehoben werden, wodurch es möglich wird, daß die Länge des im freien Durchhang zu durchlaufenden
Rohres auf das Doppelte vergrößert werden kann, ohne daß die Zugbeanspruchung des Kabels erhöht werden
muß. Bei einer Kettenlinie mit gegebener Kurvenform ist nämlich die Zugkraft nur vom maximalen Durchhang
abhängig.
Desgleichen ist es in Weiterführung der Erfindung besonders vorteilhaft, die im Anschluß an die Vulkanisierung
bzw. Vernetzung notwendige Abkühlung in Stufen mit fallender Temperatur vorzunehmen, wobei
die Umhüllung zunächst mit warmer und anschließend mit kalter Flüssigkeit abgesprüht wird, so daß
unerwünschte Spannungen in der Umhüllung vermieden werden. Eine solche abgestufte Kühlung läßt sich auch
durch eine Steuerung der eingespritzten Kühlflüssigkeitsmenge in Abhängigkeit vom Ort erreichen.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird man vorteilhaft bei einer dem Gattungsbegriff des
Anspruchs 3 entsprechenden Vorrichtung die Kühlstrecke aus noch innerhalb des kettenlinienförmigen
Verlaufes der Durchlaufkammer angeordneten Spritzdüsen herstellen. Diese Spritzdüsen werden in Weiterführung
der Erfindung zum Berieseln oder Besprühen des Gutes zweckmäßig zu Gruppen zusammengefaßt,
so daß durch deren zeitweiliges Zu- oder Abschalten die wirksame Kühlstrecke verlängert bzw. verkürzt und sie
damit den jeweiligen optimalen Fertigungsbedingungen für unterschiedliche Erzeugnisse angepaßt werden
kann. Zu dem gleichen Zweck sind auch die Spritzdüsen mit Flüssigkeit unterschiedlicher Temperatur und/oder
Menge beaufschlagbar und die Menge der durch die Spritzdüsen austretenden Flüssigkeit über die Kühlstrecke
steuerbar. Für die Temperierung der Kühlflüssigkeit in der Weise, daß zunächst mit warmer und
später mit kalter Kühlflüssigkeit gekühlt wird, lassen sich z. B. bekannte thermostatisch gesteuerte Ventile
einsetzen, die ein Mischen von Kalt- und Warmwasser je nach den geforderten Bedingungen zulassen.
Um ein Verdampfen der Kühlflüssigkeit durch die vorhergehende, ebenfalls im Bereich der Kettenlinie
befindliche Vulkanisier- bzw. Vernetzungsstrecke zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, in Durchführung
der Erfindung zwischen der eigentlichen Heiz- und der anschließenden Kühlstrecke eine Vorkühlzone einzurichten,
beispielsweise dadurch, daß in dem Grenzbereich d«r Hei*- und Kühlstrecke ein Schutzgas, wie
beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxyd eingeblasen wird. ZwVkmäßig wird man das Schutzgas in einer
Vorkühlzone Vor der Kühlstrecke in Form eines Gasvorhanges einblasen. Dieses Gas kann dann in
bekannter WQ'Pe die Heizstrecke durchströmen und den
Wirkungsgrad ^ier Vernetzung durch zusätzliche Konvektion
noch efhöhen.
Die Erfindung sei anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels einer Anlage zur
Fertigung eines mit Gummi oder Kunststoff isolierten Hochspannungskabels näher erläutert
Das zu ummantelte Leiterseil 1 läuft von einer nicht dargestellten Vorratstrommel ab und wird über ein
Schabrad 2 einem Extruder 3 zugeführt. Hier wird das Leiterseil 1 mit einer Umhüllung versehen und
anschließend einer kontinuierlichen Vulkanisatioas-Anlage
4 in Ketteniinienform zur Vulkanisierung bzw. Vernetzung der Umhüllung zugeführt Den Übergang
ic vom Extruder 3 zur eigentlichen Heizzone 5 bildet ein
Teleskoprohr 6, mit dem es möglich ist, die Umhüllung des Leiterseiles 1 mittels dem Extruder 3 unmittelbar im
Heizraum vorzunehmen, so daß der Strangpreßkopf mit seinen Werkzeugen gleichzeitig als Abdichtung der
DnK±heizzone dient Damit sind die Schwierigkeiten vermieden, die sich bei der Kabeleinführung WL^^n der
leichten Deformierbarkeit des vulkanisierbaren oder vernetzbaren Werkstoffes der Umhüllung ergeben.
Wird, wie hier vorgesehen, die Umhüllung im Druckraum aufgebracht der z. B. mit Wasserdampf von etwa
2100C bei einem Druck von etwa 15 bar gefüllt ist, dann
dient der am Extrudierwerkzeug ausgepreßte Werkstoff gleichzeitig als Abdichtung an der Einlaufseite zwischen
dem Innen- und dem Außendruck.
An die eigentliche Heizzone 5 schließt sich im Falle der Vulkanisierung mit Heißdampf eine sog. Vorkühlzone
7 an, in der z. B. durch Einblasen von Stickstoff ein Gasvorhang geschaffen wird, der eine Trennung
zwischen der Heizzone 5 und der eigentlichen
jo Kühlstrecke 8 bewirkt, so daß ein Verdampfen des in
der Kühlstrecke 8 befindlichen Wassers durch die Heizung vermieden wird.
Um nun zu erreichen, daß auch bei dickwandigen Umhüllungen eine hohe Fertigungsgeschwindigkeit
j5 möglich wird, ohne daß die Vulkanisaticns-Anlage
verlängert werden muß oder Gefahr besteht, daß notwendige Umlenkungen oder Führungselemente zu
einer Verdrückung der noch plastischen Umhüllung führen, bildet die Kühlstrecke 8 selbst noch einen Teil
der Kettenlinie, durch die das umhüllte Leiterseil 1 praktisch freihängend hindurchgeführt wird. In dieser
Kühlstrecke 8 sind z. B. an der Innenwand des die Kettenlinie bildenden Rohres 9 einzeln oder in Gruppen
verteilt Spritzdüsen 10 angeordnet, die die Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser auf das umhüllte und
vulkanisierte oder vernetzte Kabel sprühen. Durch einen Abfluß 11 kann das ablaufende Kühlwasser
abgepumpt und erneut den Spritzdüsen 10 zugeführt werden. Infolge der hohen Relativgeschwindigkeit
so zwischen dem durchlaufenden Kabel und der Kühlflüssigkeit
ist die Wärmeabgabe gegenüber den bekannten Anordnungen wesentlich verbessert. Da kein stehendes
Wasserbad üblicher Ausführung vorhanden ist, kann der Endpunkt der Kettenlinie voll ausgenutzt werden, so
daß die Länge des im freien Durchhang zu durchlaufenden Rohres 9 auf das Doppelte vergrößert werden kann,
ohne daß die Zugbeanspruchung des Kabels, die zu Beschädigungen der Kabelisolierung führen könnte,
erhöht werden müßte. Am Er.de des abgedichteten Rohres 9 ist eine Umlenkrolle 12 vorgesehen, mittels der
das bereits vulkanisierte oder vernetzte und abgekühlte Kabel an einer weiteren Führungsrolle 13 vorbei einer
Aufwickeltrommel 14 zugeführt wird.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich und oft besonders vorteilhaft,
das im freien Durchhang geführte Kabel mit erhitzter Luft oder auch durch energiereiche Strahlung zu
vulkanisieren oder zu vernetzen und noch im freien
Durchhang die Kühlung mittels an der Rohrwand angeordneter Sprühdüsen vorzunehmen. In diesem
Falle ist der Druck in der Vulkanisations-Anlage 4 nur noch von den Erfordernissen der Vulkanisation oder der
Vernetzung abhängig, nicht jedoch von dem für die Aufheizung benötigten Druck des gesättigten Wasserdampfes.
Die Dichtungsprobleme verlieren dabei ihre Bedeutung.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es außerdem möglich, die erste Umlenkrolle 12
noch im Gebiet hohen Druckes anzuordnen und die Abdichtung des Rohres 9 gegenüber der äußeren
Atmosphäre erst hinter der ersten Umlenkrolle 12, z. B. durch Labyrinth-Dichtungen, vorzunehmen. Infolge der
guten Sleuerbarkeit der Kühlstrecke und der Aufheizung
der aufgebrachten Umhüllung, z. B. durch energiereiche Strahlung, bietet eine derartige Anlage besonders
gute Bedingungen für die Anwendung selbstätiger Regelungen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von mit vulkanisierbarem Kautschuk
oder vernetzbarem Kunststoff umhülltem strangförmigem Gut, bei dem das Gut unmittelbar
nach dem Aufbringen der Umhüllung mit im wesentlichen freiem Durchhang durch eine kettenlinienförmige
Vulkanisier- oder Vernetzungsstrecke geführt und anschließend abgekühlt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abkühlen durch Besprühen oder Berieseln des Gutes mit einer
kühlenden Flüssigkeit noch im Bereich des freien Durchhanges erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abkühlen in Stufen mit fallender Temperatur erfolgt
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einer einem
Extruder nachgeordneten kettenlinienförmig gekrümmten, mit einem Heizmedium beaufschlagbaren
Durchlaufkammer und einer Kühlstrecke für das vulkanisierte, bzw. vernetzte Gut, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlstrecke (8) aus noch innerhalb des kettenlinienförmigen Verlaufes der Durchlaufkammer
angeordneten Spritzdüsen (10) besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufkammer durch unter
Druck stehenden Wasserdampf beaufschlagbar und im Grenzbereich zwischen der Vulkanisier- oder
Vernetzungsstrecke und der anschließenden Kühlstrecke (3) ein Schutzgas einblasbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas in einer Vorkühlzone (7)
vor der Kühlstrecke (8) in Form eines Gasvorhanges einblasbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (10) in
Gruppen zusammengefaßt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (10)
mit Flüssigkeit unterschiedlicher Temperatur und/ oder Menge beaufschlagbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der durch
die Spritzdüsen (10) austretenden Flüssigkeit über die Kühlstrecke (8) steuerbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2234851A DE2234851C3 (de) | 1972-07-15 | 1972-07-15 | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von strangförmigem Gut |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2234851A DE2234851C3 (de) | 1972-07-15 | 1972-07-15 | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von strangförmigem Gut |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2234851A1 DE2234851A1 (de) | 1974-01-24 |
DE2234851B2 DE2234851B2 (de) | 1979-06-28 |
DE2234851C3 true DE2234851C3 (de) | 1980-02-28 |
Family
ID=5850732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2234851A Expired DE2234851C3 (de) | 1972-07-15 | 1972-07-15 | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von strangförmigem Gut |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2234851C3 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI52299C (fi) * | 1975-10-21 | 1977-08-10 | Nokia Oy Ab | Laitteisto pitkänomaisten vulkanoitavien tuotteiden jatkuvatoimista vu lkanoimista varten. |
DE3226158A1 (de) * | 1982-07-09 | 1984-01-12 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum vulkanisieren der extrudierten kunststoff- oder gummiisolierung eines leiterseiles |
-
1972
- 1972-07-15 DE DE2234851A patent/DE2234851C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2234851A1 (de) | 1974-01-24 |
DE2234851B2 (de) | 1979-06-28 |
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