CN101124645B - 用来加热电导体的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在制造在电导体上具有绝缘层的电缆(8)的过程中用来在挤压头之后感应加热电导体的设备。该设备包括：第一区别部分，具有感应装置(5)；和第二区别部分，具有引导装置(4)，并且提供在电缆套管(3)中，用来定向用感应装置(5)创建的磁场以保护外部部分免于受到加热。

Description

用来加热电导体的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的设备，并且具体地说，涉及一种在制造具有围绕电导体的可交联绝缘层的电缆的过程中在挤压头之后感应加热电导体的设备。另外，本发明涉及一种根据权利要求18的前序部分的方法，并且具体地说，涉及一种在制造具有围绕电导体的绝缘层的电缆的过程中在挤压头之后感应加热电导体的方法。

背景技术

不同装置是已知的，以提高电缆的生产速度。生产速度显著取决于挤压电缆的绝缘层能如何有效地加热到交联反应必需的温度。加热的主要限制因素是在绝缘内部的低导热率。因此不同设备已经用来加速绝缘层的加热速率。这些设备包括在进入用来也从内部加热绝缘层的生产线的挤压头之前用来把电导体加热到环境温度以上温度的预加热器。然而，这种预加热因为比如铜氧化、导体带变形及水分-块材料退化，受到限制。还已经使用辐射热源，但挤压电缆的外表面的最大允许温度限制这些辐射热源的利用。此外，感应的后加热器在电缆的绝缘层的挤压之后用于这种加热目的。

用来使用感应的后加热的已知设备包括感应加热挤压末端和模具，以便促进被挤压的绝缘层的交联。还已知的是，由位于挤压头下游的紧凑的感应加热器来感应加热电缆的电导体。

在这些现有技术设备中，后加热由在电缆的绝缘层的挤压线中的增加设备提供。因此这些已知设备是可以添加到挤压线上的独立的紧凑装置。

与现有技术感应加热设备相关的缺点之一是，在生产变更情况下，诸如X-射线测量装置之类的另外的装置必须除去，以便为了与感应加热装置相关而使得可以接近感应加热装置用于维修、尺寸变更目的或其它工艺需要。

与现有技术相关的另一个缺点是，在同一构造中既具有线圈又具有保护场引导元件(典型地是铁氧体)。这使得各个线圈沉重、昂贵和难以清洁和保养。

发明内容

因而本发明的目的是提供一种用来克服以上缺点的设备和方法。本发明的目的由根据权利要求1的特征部分的一种设备实现，并且具体地由这样一种设备实现，该设备的特征在于，设备包括：第一区别部分，具有感应装置；和第二区别部分，其具有引导装置并且设置在电缆套管中用来引导用感应装置创建的磁场以保护电缆套管免于受到加热。

另外，本发明的目的由根据权利要求18的特征部分的一种方法实现，并且具体地由这样一种方法实现，该方法的特征在于如下步骤：通过在电导体上的挤压头挤压绝缘层，以便生产通过感应装置创建磁场的电缆；和由设置在电缆套管中的引导装置引导由感应装置创建的磁场，以便保护外部部分免于受到加热。

因而本发明的设备也保护电缆套管和电缆套管的其它外部部分免于受到加热。其它外部部分可以是在电缆套管外的任何部分。

本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。

本发明基于提供在诸如提供用于电缆的电导体的感应加热的标准手段之类的挤压步骤之后用来感应加热电缆的电导体的一种设备和一种方法的想法。用于感应后加热器的这种简单构造包括：感应装置，优选地线圈，安装在挤压头的下游，用来产生磁场；和引导装置，优选地铁氧体磁芯，布置在电缆套管中，以防止电缆套管本身的感应加热。因此，本发明的方案包括：安装在电缆的周围的区别感应装置，和安装在感应装置周围在电缆套管中的区别引导装置。这种设备允许当电缆套管打开时在生产停止期间容易改变线圈。

本发明的设备和方法的优点是，在绝缘层的挤压之后用于电导体的后加热的标准手段，这提供了具有用于加热器的改进的人体工程学上的简单构造和加热器的较容易的维护、以及用于后加热电导体的有效方法。

附图说明

下面，参照附图借助于优选实施例将描述本发明，在附图中：

图1示意表示在操作状态下本发明的一个实施例。

图2表示当电缆套管被打开时图1的实施例。

图3示意表示在操作状态下本发明的另一个实施例。

图4表示当电缆套管被打开时图3的实施例。

图5表示在导体接合期间图3的实施例。

具体实施方式

图1是在生产期间当电缆套管闭合时本发明的一个实施例的示意图。在图1中，表示用于电缆8的生产线的挤压头1，该电缆8包括电导体、和包括围绕电导体的绝缘层的一至三个层。在电缆的生产中，层在电导体上被挤压，该电导体可以是铜、铝或适于该目的的任何其它金属。在这种挤压之后，层必须交联，以便为所述绝缘层提供需要性质。对于交联反应，诸层必须加热到预定温度。在本发明中，层的加热至少部分地通过感应加热电导体达到。

如图1中所示，本发明的设备包括线圈5，作为用来产生磁场的感应装置。线圈5安装在挤压头1的下游的生产线的挤压头1上。线圈5至挤压头1的安装借助于支撑进行，该支撑在这个实施例中是凸缘2，从而线圈5安装在凸缘2上，并且凸缘2连接到挤压头1上。支撑也可以是用来支撑线圈5的任何其它适当结构。凸缘2还设有用来操作感应装置的电气连接件7，在这种情况下是线圈5。代替线圈5，也可以采用其它感应装置用来加热电缆8的电导体。线圈或许也可以直接连接到挤压头上，在这种情况下，电气连接7也可以直接连接到线圈5上。

线圈5布置成使得它在电缆8从挤压头1出来时，围绕电缆8。因此由线圈5产生的磁场感应耗散电流(dissipative current)到电缆8的电导体用以加热电导体。被加热的电导体又把绝缘层加热到交联反应所必需的温度。

感应装置，即线圈5，形成用来加热电导体的设备的第一区别部分。第一区别部分，如以上描述的那样，还可以包括用来支撑感应装置和用来把感应装置安装到挤压头1上的支撑，即凸缘2；和用来操作感应装置的电气连接件7。

用来加热电导体的本设备也包括第二区别部分。这个第二区别部分包括设置在电缆套管3中的引导装置，用来引导用感应装置创建的磁场，以便防止电缆套管3本身的加热。在图1中表示的这个具体实施例中，引导装置是布置在围绕感应装置的电缆套管3中的铁氧体磁芯4，但可以采用任何其它适当引导装置以达到同一目的。铁氧体磁芯4或其它引导装置可以以各种方式定位，以提供将磁场朝向电导体的功能。

在本发明中，铁氧体磁芯4安装在生产线的电缆套管3中。电缆套管3布置在线圈5上方，使得它围绕线圈5。如图1中所示，在本发明的这个实施例中，电缆套管3可去除地连接到凸缘2上，但当没有用于线圈5的凸缘2或任何其它支撑时，电缆套管3还可能直接连接到挤压头1上。铁氧体磁芯4优选地集成到电缆套管3的内部表面上。各种技术和装置可以用来把铁氧体磁芯4安装或集成到电缆套管3上。用来使用电缆套管3的目的是避免生产线的其它部分，如电缆套管3或包围电缆8的钢管的感应加热。

完整感应加热设备由布置在挤压头下游的两个上述区别部分形成，并且它在电缆套管3连接到挤压头1上时是可操作的。在图1的情况下，第一区别部分连接到挤压头1上，并且包括使感应线圈5作为围绕电缆8的感应装置的支撑凸缘2、和用来操作感应装置5的电气连接7；并且第二区别部分包括铁氧体磁芯4，作为设置在电缆套管3中和围绕感应线圈5的引导装置，用来引导用线圈5创建的磁场。在这种情况下，安装到凸缘2上的线圈5围绕电缆8在电缆8的方向上在电缆套管3内延伸，并且设置在电缆套管3中的铁氧体磁芯4围绕线圈5。

在本发明中，感应加热设备的所述两个区别部分设置在电缆套管3内，电缆套管3使改变感应装置即线圈容易，因为电缆套管可以被打开。因此为了挤压头和/或后加热器的拆除不必再从生产线除去附加的设备，如X-射线装置。

图2表示在生产线关闭之后当为了改变线圈而打开电缆套管3时图1的实施例。在这种情况下，X-射线装置6设置在电缆套管3中在电缆套管3的相应端部之间，如图2中所示。当打开电缆套管3时，它移离挤压头1，从而暴露线圈5。然后为了保养，线圈5可以改变或者挤压头1可以被拆除，而不用去除X-射线装置6。这样，也可以进行导体接合，而不用除去X-射线装置6或线圈5。

提到的X-射线测量装置6可以作为电缆套管3的部分或作为电缆套管3的延伸部而设置，如图1中所示。也可以提供任何其它辅助装置来代替作为电缆套管3的部分或作为电缆套管3的延伸部的X-射线测量装置6。

图3、4及5表示本发明的另一个实施例。在这个实施例中，X-射线装置6直接布置在挤压头1之后，并且线圈5设置在X-射线装置6之后，如图3中所示。引导装置-铁氧体磁芯5，设置在电缆套管3中，如在图1和2的实施例中那样。X-射线装置6可除去地连接到挤压头1的下游侧，并且线圈5使用凸缘2或某些其它适当装置连接到X-射线装置6上。凸缘2设有电气连接件7。线圈5围绕电缆8用来加热电导体，并且当关闭电缆套管3时，电缆套管3绕线圈5布置。借助于这种布置，X-射线装置可测量刚好在挤压头1之后电缆8的尺寸，并且比如振动不影响读数。

图3的这个实施例还包括用来支撑X-射线装置6以及线圈5的支撑装置9。在这个图3中，表示了在操作状态下的后加热器组装。这些支撑装置9布置成使X-射线装置6和线圈5可以沿支撑装置9从挤压头1向下运动。在优选实施例中，这些支撑装置9是引导杆，当打开电缆套管3时，该引导条用来引导X-射线装置和线圈5。这些支撑装置9还可以包括用来限制X-射线装置6沿支撑装置9运动的挡块10。这样，X-射线装置6可以沿支撑装置9运动由挡块确定的预定距离。挡块10可以是用来限制X-射线装置6运动的任何装置。支撑装置9也可以布置成没有任何挡块10。

图4表示在线圈改变和/或挤压头拆卸期间图3的实施例。在这种情形下，X-射线装置6从挤压头1向下运动由挡块10确定的距离，并且电缆套管3被完全或至少部分地打开。因而，X-射线装置6与挤压头1脱开，并且挤压头1可以拆开，及同时线圈5可以通过将其与X-射线装置6脱开而被改变。

图5表示在导体接合期间和/或在挤压头拆卸期间图3的实施例。在这种情形下，X-射线装置6与挤压头1脱开，并且电缆套管3被打开。当电缆套管3被打开时，X-射线装置6和线圈5可以沿支撑装置9与电缆套管3一起运动。当电缆套管3被打开，并且X-射线装置6与线圈5从挤压头1向下运动时，为了形成接合12可以接近电缆8，或者可以拆卸挤压头1，如图5中所示。

用来加热挤压头下游的电导体的本发明的设备的标准方法如此构造，从而用来产生磁场的感应装置和用来引导磁场的引导装置形成后加热器的两个区别部分。以上构造允许使用电缆套管，以便加热挤压头下游的导体。在这种情况下，线圈和铁氧体磁芯不形成整体部分，从而为后加热器的保养和改变创建更大的自由。

本发明还涉及一种用来加热在电缆的生产线中的挤压头1的下游的电导体的方法。在该方法中，单一绝缘层或几个层一起在挤压头中挤压在电导体上，以生产电缆。在挤压步骤之后，绝缘层需要加热到用于在绝缘层中出现的交联反应的预定温度。这种加热至少部分地通过由在挤压头下游安装的感应装置创建磁场实现。在优选实施例中，磁场由绕电缆布置的线圈创建。感应装置由电气连接操作，使得感应装置感应到电导体的耗散电流。这个电流加热电导体。

此外，用感应装置创建的磁场由在电缆套管中设置的引导装置引导，以便防止电缆套管本身的加热。在优选实施例中，铁氧体磁芯用作引导装置，以引导磁场和避免生产线其它部分的感应加热。该方法简化电缆的电导体的后加热，从而提供绝缘层的更有效交联和电缆的更有效的生产。

生产的电缆8的性能可以用在感应装置5的下游设置的和在电缆套管3中布置的X-射线装置6测量。可选择地，电缆8的性能可以用在感应装置5的下游设置的和连接到挤压头1上的X-射线装置6测量。

对于本领域的技术人员显然的是，随着技术进步，本发明性概念能以各种方式实施。本发明和其实施例不限于以上描述的例子，而是在权利要求书的范围内可以变化。

Claims (21)

1.一种在制造在电导体上具有绝缘层的电缆(8)的过程中用来在挤压头之后感应加热电导体的设备，该设备包括具有围绕电缆(8)布置、用于创建磁场的线圈(5)的第一区别部分，其特征在于，该设备还包括第二区别部分，该第二区别部分具有设置在电缆套管(3)中并且围绕线圈(5)布置的引导装置(4)，用来引导用线圈(5)创建的磁场以保护电缆套管(3)免于受到加热。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，第一区别部分还包括用来支撑线圈(5)的支撑(2)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，第一区别部分还包括用来操作线圈(5)的电气连接件(7)。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，引导装置(4)是铁氧体磁芯。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，支撑(2)是连接到挤压头(1)上的凸缘。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，第一区别部分连接到挤压头(1)上并且包括带有线圈(5)的支撑凸缘、和用来操作线圈(5)的电气连接件(7)，并且第二区别部分包括作为引导装置(4)的铁氧体磁芯。

7.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，一X-射线测量装置(6)是电缆套管(3)的一部分。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，X-射线测量装置(6)布置在线圈(5)的下游。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，X-射线测量装置(6)布置在电缆套管(3)的相应端部之间。

10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，X-射线测量装置(6)布置在线圈(5)的上游。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，X-射线测量装置(6)可去除地连接到挤压头(1)上。

12.根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于，支撑(2)是连接到X-射线测量装置(6)的下游侧的一凸缘。

13.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，设备还包括支撑装置(9)，用于当电缆套管(3)被打开时从挤压头(1)移开和支撑X-射线测量装置(6)和线圈(5)。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，支撑装置(9)包括挡块(10)，用于当电缆套管(3)被打开时限制X-射线测量装置(6)和线圈(5)的运动。

15.根据权利要求13或14所述的设备，其特征在于，支撑装置(9)是引导杆。

16.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，电气连接件(7)设置在支撑(2)中。

17.一种在制造围绕电导体具有绝缘层的电缆(8)的过程中在挤压头(1)之后用来感应加热电导体的方法，该方法包括以下步骤：

通过挤压头把绝缘层挤压在电导体上，以便生产电缆(8)；以及

由围绕电缆(8)布置的线圈(5)创建磁场，其特征在于，该方法还包括步骤：

由设置在电缆套管(3)中并围绕线圈(5)布置的引导装置(4)引导用线圈(5)创建的磁场，以便保护外部部分免于受到加热。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，由电气连接件来操作线圈。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，使用设置在电缆套管(3)中且围绕线圈(5)的铁氧体磁芯，用来引导由线圈(5)创建的磁场。

20.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，用设置在线圈(5)下游且布置在电缆套管(3)中的X-射线测量装置(6)测量电缆(8)的性能。

21.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，用设置在线圈(5)上游且连接到挤压头(1)上的X-射线测量装置(6)测量电缆(8)的性能。

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