DE102004015801B4 - Plant for the production of cables with specially designed telescopic tube - Google Patents
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Abstract
Anlage zur Herstellung von Kabeln mit einer Extrusionsvorrichtung, die einen oder mehrere Extruder und einen von dem Leiter oder den Leitern des Kabels durchlaufenen Spritzkopf aufweist, und einem dem Spritzkopf nachgeschalteten Vulkanisationsrohr, das ein zum Spritzkopf benachbartes Teleskoprohr mit einem dem Spritzkopf zugewandten beweglichen Rohr und einem festen Rohr, in das das bewegliche Rohr hinein beweglich ist, umfasst, wobei im beweglichen Rohr des Teleskoprohres eine Induktionserhitzungsanlage in Form einer das Kabel umgebenden stromdurchflossenen Spule angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der stromdurchflossenen Spule (7) und dem Rohrmantel des beweglichen Rohres (6) eine magnetische Abschirmung (16) angeordnet ist.investment for the manufacture of cables with an extrusion device, the one or more extruders and one of the conductor or conductors the cable has passed through the spray head, and a spray head downstream vulcanization tube, which is adjacent to the spray head Telescopic tube with a movable tube facing the spray head and a fixed tube into which the movable tube is movable is, wherein in the movable tube of the telescopic tube a Induction heating plant in the form of a current flowing around the cable Coil is arranged, characterized in that between the current-carrying coil (7) and the tube jacket of the movable tube (6) a magnetic shield (16) is arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Kabeln mit einer Extrusionsvorrichtung, die einen oder mehrere Extruder und einen von dem Leiter oder den Leitern des Kabels durchlaufenen Spritzkopf aufweist, und einem dem Spritzkopf nachgeschalteten Vulkanisationsrohr, das ein zum Spritzkopf benachbartes Teleskoprohr mit einem dem Spritzkopf zugewandten beweglichen Rohr und einem festen Rohr, in das das bewegliche Rohr hinein beweglich ist, umfasst, wobei im beweglichen Rohr des Teleskoprohres eine Induktionserhitzungsanlage in Form einer das Kabel umgebenden stromdurchflossenen Spule angeordnet ist.The The present invention relates to a system for producing cables with an extrusion device containing one or more extruders and one passed by the conductor or conductors of the cable Has spray head, and a spray head downstream vulcanization tube, the one to the spray head adjacent telescopic tube with a spray head facing movable tube and a fixed tube into which the movable Pipe is movable into, comprises, wherein in the movable tube of the Telescope tube an induction heating system in the form of a Cable surrounding current-carrying coil is arranged.
Eine
derartige Anlage ist in der nichtvorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
In der erwähnten nichtvorveröffentlichten Patentanmeldung wird vorgeschlagen, die dem Spritzkopf nachgeschaltete Induktionserhitzungsanlage fest in das bewegliche Rohr des Teleskoprohres einzubauen, so dass die Induktionserhitzungsanlage zusammen mit diesem Rohr bewegbar ist. Diese Anordnung erbringt den Vorteil einer besonders kurzen Länge des Vulkanisationsrohres. Das Teleskoprohr wird benötigt, um einen Zugang zum Spritzkopf für Reinigungs-, Wartungs- und Werkzeugtauscharbeiten zu erzielen. Durch den Einbau der Induktionserhitzungsanlage in das bewegliche Rohr des Teleskoprohres gelingt es somit, das aus dem Spritzkopf tretende Kabel unmittelbar nach Verlassen des Kabels auf die über der Vulkanisationstemperatur der extrudierten Schichten liegenden Temperatur zu bringen.In the mentioned non-prepublished Patent application is proposed, which is downstream of the spray head Induction heating system stuck in the telescopic tube moving tube so that the induction heating system along with This tube is movable. This arrangement provides the advantage of a especially short length of the vulcanization tube. The telescopic tube is needed to an access to the spray head for cleaning, Maintenance and tool exchange to achieve. By installing the induction heating system in the movable tube of the telescopic tube thus succeeds in that The cable passing the spray head immediately after leaving the cable the above the vulcanization temperature of the extruded layers To bring temperature.
Die vorgeschlagene Lösung führt zu den erwähnten Vorteilen. Bei der Anmelderin intern mit derartigen Anlagen durchgeführte Versuche haben jedoch gezeigt, dass durch derartige Induktionserhitzungsanlagen eine zu starke Erhitzung des beweglichen Rohres des Teleskoprohres stattfindet, die zu Beschädigungen des Vulkanisationsrohrs bzw. des Teleskoprohres führt bzw. führen kann. Derartige Teleskoprohre werden üblicherweise aus Edelstahl hergestellt. Findet nunmehr eine Erhitzung der Kabelseele über die eingebaute Induktionserhitzungsanlage statt, um auf diese Weise die die Kabelseele umgebenden Isolationsschichten auf eine Temperatur über der üblichen Vulkanisationstemperatur zu erhitzen, findet eine zu starke Erhitzung des das bewegliche Rohr des Teleskoprohres bildenden Edelstahlrohres statt, mit der die zulässigen Temperaturen für derartige Druckbehälter überschritten und Rohrteile, Dichtungen und sonstige Einrichtungen in Mitleidenschaft gezogen werden. Allgemein hat man die Erhitzung der Rohre auf ca. 300 °C begrenzt, um starke Beschädigungen zu vermeiden. Bei der in das bewegliche Rohr des Teleskoprohres eingebauten Induktionserhitzungsanlage wird jedoch das bewegliche Rohr, wenn es aus Edelstahl besteht, auf mehr als 300 °C erhitzt, was mit den vorstehenden geschilderten Nachteilen verbunden ist, ja sogar im Extremfall zum Schmelzen des Rohrmateriales führen kann.The suggested solution leads to the mentioned Benefits. At the applicant internally conducted with such facilities experiments have shown, however, that such induction heating systems Too much heating of the movable tube of the telescopic tube takes place, causing damage of Vulkanisationsrohrs or telescopic tube leads or to lead can. Such telescopic tubes are usually made of stainless steel produced. Now finds a heating of the cable core on the built-in induction heating system instead of order this way the insulating layers surrounding the cable core to a temperature above the usual To heat vulcanization, finds too much heating of the movable tube of the telescopic tube forming stainless steel tube instead, with the permissible Temperatures for such Pressure vessel exceeded and pipe parts, seals and other equipment to be pulled. Generally, the heating of the tubes has been heated to approx. Limited to 300 ° C, strong damage to avoid. When in the movable tube of the telescopic tube However, built-in induction heating system becomes the mobile Tube, if made of stainless steel, heated to more than 300 ° C, what is associated with the above-described disadvantages, yes even in extreme cases can lead to melting of the pipe material.
Um
eine derartige Beeinflussung des Vulkanisationsrohres, insbesondere
des Teleskoprohres, durch die im beweglichen Rohr des Teleskoprohres angeordnete
Induktionserhitzungsanlage weitgehend auszuschalten, hat man bereits
gemäß der deutschen
Patentanmeldung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen anderen Weg aufzuzeigen, mit dem eine Beeinflussung des Vulkanisationsrohres selbst, insbesondere des Teleskoprohres, durch die im beweglichen Rohr des Teleskoprohres angeordnete Induktionserhitzungsanlage weitgehend ausgeschaltet wird.Of the present invention is based on the object another Way to show, with the influence of Vulkanisationsrohres itself, in particular of the telescopic tube, by the movable Tube of the telescopic tube arranged induction heating system largely is turned off.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Anlage der eingangs wiedergegebenen Art dadurch gelöst, dass zwischen der stromdurchflossenen Spule und dem Rohrmantel des beweglichen Rohres eine magnetische Abschirmung angeordnet ist.These Task is according to the invention in a Plant of the type mentioned solved by that between the current-carrying coil and the tube jacket of the movable tube a magnetic shield is arranged.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene magnetische Abschirmung wird das von der stromdurchflossenen Spule erzeugte Magnetfeld begrenzt bzw. umgeleitet, so dass es nicht weiter radial nach außen dringt und keine Erwärmung des Rohr mantels des beweglichen Rohres mehr stattfindet bzw. nur noch in verringertem Ausmaß stattfindet. Der Rohrmantel des beweglichen Rohres kann dabei durchaus aus einem elektrisch leitenden Material, wie dem herkömmlich verwendeten Edelstahl, bestehen, ohne dass eine zu starke Erwärmung des Rohrmantels eintritt. Mit dem durch die Erfindung aufgezeigten Weg können daher bewährte Materialien, wie Edelstahl, für die Herstellung des beweglichen Rohres bzw. mindestens des die stromdurchflossene Spule umgebenden Teil dieses Rohres eingesetzt werden, wobei keine zu starke Erhitzung des beweglichen Rohres stattfindet, mit der die zulässigen Temperaturen für derartige Druckbehälter überschritten und Rohrteile, Dichtungen und sonstige Einrichtungen in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Der Rohrmantel erreicht daher keine Temperaturen über 300 °C.By the inventively provided magnetic Shielding is generated by the current-carrying coil Magnetic field limited or redirected so that it does not continue radially outward penetrates and no warming the tube mantels the movable tube takes place more or only takes place to a lesser extent. The tube jacket of the movable tube can certainly from a electrically conductive material, such as the conventionally used stainless steel, exist without excessive heating of the tube shell occurs. With the way indicated by the invention, therefore, proven materials, like stainless steel, for the production of the movable tube or at least of the current-carrying Coil surrounding part of this tube are used, with no Excessive heating of the movable tube takes place with the the permissible Temperatures for exceeded such pressure vessel and pipe parts, seals and other equipment could be drawn. The pipe jacket therefore does not reach temperatures above 300 ° C.
Durch die Beschränkung bzw. Umleitung des Magnetfeldes auf den innerhalb der magnetischen Abschirmung liegenden Bereich wird darüber hinaus der Wirkungsgrad der stromdurchflossenen Spule erhöht, so dass die Isolierschichten des Kabels effizienter als beim Stand der Technik erhitzt werden.By the restriction or redirecting the magnetic field to within the magnetic shield lying area is above it In addition, the efficiency of the current-carrying coil increases, so that the insulating layers of the cable more efficient than in the prior art to be heated.
Ergänzend zum
Stand der Technik sei noch auf die
Die
Generell
ist die Thematik der magnetischen Abschirmung auch im Zusammenhang
mit Spulen zum induktiven Erhitzen bekannt, wie beispielsweise aus
der
In Weiterbildung der Erfindung ist die magnetische Abschirmung von einem Element oder mehreren Elementen aus ferromagnetischem Material gebildet, die die stromdurchflossene Spule zumindest teilweise umgeben. Insbesondere umfasst die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage eine Vielzahl von Elementen aus ferromagnetischem Material, die im Abstand voneinander um den Umfang der stromdurchflossenen Spule herum angeordnet sind. Verzugsweise handelt es sich bei den Ele menten aus ferromagnetischem Material um Blechpakete, die sich insbesondere aus etwa radial angeordneten Flachblechen (Trafoblechen) zusammensetzen, welche sich etwa über die Länge der stromdurchflossenen Spule erstrecken.In Further development of the invention is the magnetic shielding of one or more elements of ferromagnetic material formed, which at least partially surround the current-carrying coil. In particular, the system designed according to the invention comprises a Variety of elements of ferromagnetic material, in the distance from each other around the circumference of the current-carrying coil around are. Preferably, the elements are made of ferromagnetic Material around laminated cores, which in particular consist of approximately radially arranged flat sheets (Trafo sheets) put together, which is about the length of the current flowing through Coil extend.
Die magnetische Abschirmung besteht vorzugsweise aus Ferrit, wobei insbesondere Pakete aus Ferritblechen Verwendung finden.The magnetic shielding is preferably made of ferrite, in particular Find packages of ferrite sheets use.
Die magnetische Abschirmung kann somit aus einem Element bestehen, das die stromdurchflossene Spule ringförmig bzw. zylinderförmig umgibt. Es können aber auch mehrere Abschirmelemente um den Umfang der stromdurchflossenen Spule herum verteilt angeordnet sein, zwischen denen Zwischenräume angeordnet sind. In Längsrichtung können das Element oder die Elemente sich etwa über die gesamte Länge der Spule erstrecken, oder das Element bzw. die Elemente können auch in Längsrichtung in mehrere Elemente unterteilt sein, wobei entsprechende Zwischenräume vorgesehen sind.The Magnetic shielding can thus consist of an element that the current-carrying coil surrounds annular or cylindrical. It can but also several shielding around the circumference of the current-carrying coil be arranged distributed around, between which spaces arranged are. Longitudinal can the element or elements extend about the entire length of the element Coil extend, or the element or elements can also longitudinal be divided into several elements, with corresponding spaces are provided.
Die Unterteilung der magnetischen Abschirmung in Umfangsrichtung des Rohres hat den Vorteil, dass zwischen den einzelnen Elementen geeignete Einrichtungen zum Kühlen angeordnet werden können. So sind bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen den Elementen aus ferromagnetischem Material Kühlelemente vorgesehen, bei denen es sich insbesondere um ein von einem Kühlmittel durchflossenes Kühlrohr oder um entsprechende Kühlrohre handeln kann. Wenn ein einziges Kühlrohr angeordnet ist, erstreckt sich dieses vorzugsweise in Längsrichtung der Spule durch einen Zwischenraum, wird dann am Ende umgelenkt und läuft im benachbarten Zwischenraum zurück etc. etc., so dass sich ein schlangenförmig angeordnetes Rohrsystem ergibt, das vorzugsweise von einem Längsende zwischen die Abschirmung geführt ist und am gleichen Ende wieder herausgeführt ist. An diesem Ende kann das Kühlrohrsystem über eine geeignete Halteeinrichtung fixiert sein.The division of the magnetic shield in the circumferential direction of the tube has the advantage that suitable cooling means can be arranged between the individual elements. Thus, in a particularly preferred embodiment of the invention between the elements of ferromagnetic material cooling elements are provided, which may in particular be a coolant flowing through a cooling tube or corresponding cooling tubes. If a single cooling tube is arranged, which extends This is preferably in the longitudinal direction of the coil through a gap, is then deflected at the end and runs in the adjacent space back, etc., etc., so that there is a serpentine arranged pipe system, which is preferably guided by a longitudinal end between the shield and at the same end again led out. At this end, the cooling pipe system can be fixed via a suitable holding device.
Bei einer anderen Ausführungsform ist eine Vielzahl von Kühlrohren vorgesehen, die sich jeweils durch einen Zwischenraum zwischen benachbarten Abschirmelementen erstrecken und an einem Längsende zugeführt und am anderen Längsende abgeführt werden.at another embodiment is a variety of cooling tubes provided, each through a gap between adjacent shielding extend and at one longitudinal end supplied and at the other longitudinal end dissipated become.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die magnetische Abschirmung in ein Isoliermaterial eingebettet bzw. eingegossen. Auf diese Weise wird die Abschirmung bzw. werden die einzelnen Abschirmelemente in ihrer geeigneten Radiallage zwischen der stromdurchflossenen Spule und dem Rohrmantel des beweglichen Rohres gehalten, ohne dass es einer speziellen anderen Halteeinrichtung bedarf. Gleichzeitig wird hierdurch eine entsprechende Isolierung erzielt. Bei dem Isoliermaterial handelt es sich vorzugsweise um ein Kunstharz, insbesondere Araldit. Beispielsweise kann auch ein geeigneter Beton Verwendung finden.at a further preferred embodiment The invention is the magnetic shield in an insulating material embedded or poured. In this way, the shield will or are the individual shielding elements in their suitable radial position between the current-carrying coil and the tube jacket of the movable tube held without it being a special other holding device requirement. At the same time this is a corresponding insulation achieved. The insulating material is preferably a synthetic resin, especially araldite. For example, a can also suitable concrete use find.
Es versteht sich, dass die magnetische Abschirmung bzw. die entsprechenden Abschirmelemente vorzugsweise keinen direkten Kontakt mit der stromdurchflossenen Spule besitzen, sondern in einem geeigneten geringen Abstand von dieser angeordnet sind.It is understood that the magnetic shield or the corresponding Shielding preferably no direct contact with the current flowing through Own coil, but at a suitable small distance from these are arranged.
Zwischen dem das bewegliche Rohr passierenden Kabel und der stromdurchflossenen Spule ist vorzugsweise eine innere Schutzhülle angeordnet, die aus einem elektrisch nichtleitenden oder geringleitenden Material, beispielsweise Keramik, besteht. Die Schutzhülle verhindert, dass Material der Isolierung des das Rohr passierenden Kabels in die Spule eindringt und diese verunreinigt. Sie verhindert somit einen direkten Kontakt zwischen der Spule und der Außenfläche des Kabels. Darüber hinaus verhindert sie, dass das zum Einbetten bzw. Eingießen der magnetischen Abschirmung verwendete Material mit der Kabelisolierung in Kontakt treten kann.Between the cable passing the movable tube and the current flowing through Coil is preferably arranged an inner protective cover, which consists of a electrically non-conductive or low-conductive material, for example Ceramic, exists. The protective cover prevents material from insulating the pipe passing through Cable penetrates into the coil and this contaminated. It thus prevents a direct contact between the coil and the outer surface of the Cable. About that It also prevents that for embedding or pouring the magnetic Shield used material in contact with the cable insulation can occur.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der magnetischen Abschirmung und dem Rohrmantel des beweglichen Rohres eine äußere Schutzhülle angeordnet. Diese äußere Schutzhülle verhindert, dass das zum Einbetten bzw. Eingießen der magnetischen Abschirmung verwendete Material direkt mit dem Rohrmantel des beweglichen Rohres in Kontakt treten kann. Auf diese Weise kann das gesamte Gebilde zwischen der inneren und äußeren Schutzhülle als Einheit zu Reparatur- bzw. Wartungszwecken aus dem Rohr entfernt und wieder eingesetzt werden. Des weiteren können hierdurch die Einheiten einfach gewechselt und an unterschiedliche Kabelgrößen angepasst werden.at a further preferred embodiment the invention is between the magnetic shield and the Pipe jacket of the movable tube arranged an outer protective cover. This outer protective cover prevents that for embedding or pouring the magnetic shield used material directly with the pipe jacket of the movable tube can get in touch. In this way, the entire structure can be between the inner and outer protective cover as a unit removed for repair or maintenance purposes from the pipe and again be used. Furthermore, this can be the units simply changed and adapted to different cable sizes become.
Die stromdurchflossene Spule wird zweckmäßigerweise von einer von einem Kühlmittel durchflossenen Rohrschlange gebildet. Die Rohrschlange besteht aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit, vorzugsweise Kupfer. Sie wird von einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, durchflossen, um eine zu starke Aufheizung der Spule zu verhindern.The Current-carrying coil is suitably from one of a coolant formed coil formed. The coil is made of a material with good electrical conductivity, preferably copper. It is powered by a coolant, preferably water, flowed through to overheating to prevent the coil.
Wie vorstehend erwähnt, ist es bei der erfindungsgemäßen Lösung, die eine magnetische Abschirmung zwischen der stromdurchflossenen Spule und dem Rohrmantel vorsieht, nicht erforderlich, den die Spule umgebenden Rohrmantel des Rohres aus einem speziellen Material herzustellen, das sich nur geringfügig erwärmen kann, oder spezielle andere Schutzmaßnahmen für das Rohr vorzusehen, um eine zu starke Erwärmung desselben zu verhindern. Dies schließt jedoch nicht aus, dass zusätzlich mindestens der die stromdurchflossene Spule umgebende Teil des beweglichen Rohres des Teleskoprohres aus einem elektrisch nichtleitenden oder geringleitenden Material hergestellt sein kann, um auf diese Weise noch zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen, um eine Erwärmung des Rohrmantels zu verhindern. Diesbezüglich wird auf die bereits vorstehend erwähnte deutsche Patentanmeldung 103 44 681.8 verwiesen, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit Bezug genommen wird.As mentioned above, it is in the inventive solution, the a magnetic shield between the current-carrying coil and the tube jacket provides, not required, surrounding the coil Pipe jacket of the pipe made of a special material, that only slightly heat may provide, or special other protective measures for the pipe to a too much warming to prevent it. However, this does not rule out that in addition at least the part of the movable coil surrounding the current-carrying coil Tube of the telescopic tube made of an electrically non-conductive or low-conductive material can be made to this way additional activities to take to a warming to prevent the pipe jacket. This will be on the already mentioned above German Patent Application 103 44 681.8, to the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Dieses elektrisch nichtleitende oder geringleitende Material kann vorzugsweise ein Kohlefaserverbundmaterial sein.This electrically non-conductive or low-conductive material may preferably a carbon fiber composite material.
Erfindungsgemäß wird somit ein weiterer Weg aufgezeigt, um zu verhindern, dass bei der vorgesehenen Induktionserhitzungsanlage in Form einer das Kabel umgebenden stromdurchflossenen Spule der Rohrmantel des beweglichen Rohres (außenliegendes Rohr) das erzeugte magnetische Feld bündelt und im Rohrmantel elektrische Spannungen induziert. Dadurch wird eine Erwärmung des Rohrmantels vermieden bzw. redu ziert, so dass eine effizientere Erwärmung der Kabelisolation erreicht wird.Thus, according to the invention another way indicated to prevent that from being provided Induction heating plant in the form of a current flowing around the cable coil the pipe jacket of the movable pipe (outboard pipe) generated magnetic field bundles and induced in the pipe jacket electrical voltages. This will a warming the pipe jacket avoided or reduced, so that a more efficient warming the cable insulation is achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment in connection explained in detail with the drawing. Show it:
Die
in den Figuren dargestellte Anlage zur Herstellung von Kabeln weist
eine nichtdargestellte Abwickeltrommel auf, von der die Kabelseele
Das
bewegliche Rohr
Die
in den
Das
das bewegliche Rohr
Des
weiteren ist eine äußere Schutzhülle
Der
Raum zwischen den beiden Schutzhüllen
Zwischen
dem Kabel
Jeweils
zwischen zwei benachbarten Paketen ist eine Rohrlänge einer
Rohrschlange
Radial
außerhalb
der magnetischen Abschirmung ist eine äußere Schutzhülle
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