DE202010002932U1

DE202010002932U1 - Cascadable two-piece nozzle system for cooling and / or drying the surfaces of extruded cables

Info

Publication number: DE202010002932U1
Application number: DE202010002932U
Authority: DE
Original assignee: LENGENFELDER BJOERN; Lengenfelder Bjoern Dipl-Ing (fh)
Current assignee: LENGENFELDER, BJOERN, DIPL.-ING. (FH), DE
Priority date: 2010-02-27
Filing date: 2010-02-27
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2020-02-28

Abstract

Kaskadierbares zweiteiliges Düsensystem zur Kühlung und/oder Trocknung der Oberflächen extrudierter Kabel dadurch gekennzeichnet, dass das die nach dem Laval-Prinzip arbeitende Düse aus zwei einfachen Drehteilen besteht und aus denen im Betrieb Gas mit extrem niedrigen Temperaturen strömtCascadable two-part nozzle system for cooling and / or drying the surfaces of extruded cable, characterized in that the working according to the Laval principle nozzle consists of two simple rotary parts and from which gas flows at extremely low temperatures during operation

Description

Bei der Herstellung von Kabel werden diese zur Identifizierung regelmäßig mit Texten bedruckt. Eine Möglichkeit bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ist die sogenannte Radbedruckung. Hierbei wird Tinte in das im Rad eingeäzte Negativ des Textes eingebracht und durch Drehbewegung in Kontakt mit der Kabeloberfläche übertragen. Eine gute Haftung der Tinte auf dem Kabel erfordert jedoch eine saubere, trockene und warme aber feste Oberfläche des Produktes.at The cables are made to identify them regularly for identification Printed texts. A possibility at high production speeds is the so-called Radbedruckung. Ink is introduced into the negative of the text embedded in the wheel and transferred by rotation in contact with the cable surface. However, good adhesion of the ink to the cable requires a clean, dry and warm but firm surface of the product.

Um dies zu gewährleisten wird im klassischen Fall das Kabel bzw. die Ader direkt nach dem Extrudieren in einer kurzen, Wasser durchströmten Rinne, gekühlt, nachfolgend mit Gebläsen oder einfachen Luftdüsen getrocknet und bedruckt.Around to ensure this In the classic case, the cable or the core is directly after the extrusion in a short channel of water, cooled, subsequently with blowers or simple air nozzles dried and printed.

Dieses Verfahren nach aktuellen Stand der Technik bringt den Nachteil mit sich, dass vor der Bedruckung das Kühlwasser restlos von der Oberfläche entfernt werden muss.This State-of-the-art technology has the disadvantage that the cooling water is completely removed from the surface before printing must become.

Während dies bei glatten Oberflächen meist zufriedenstellend funktioniert, kann bei einigen Compounds, bedingt durch eine Oberflächenrauhigkeit oder polaren Aufbau der Moleküle, Restfeuchte als dünner Skin des Kühlmittels zurück bleiben und somit die Bedruckungstinte schlecht bis gar nicht haften.While this with smooth surfaces works satisfactorily for most compounds, due to a surface roughness or polar structure of molecules, Residual moisture as thinner Skin of the coolant back remain and thus the printing ink bad or not at all liable.

Eine Funktion der Erfindung sieht hier statt des Einsatzes einer Wasserkühlung ein Kühlsystem vor, welches rein durch die Kältewirkung expandierenden Gases die Oberfläche so weit abkühlt, daß eine nachherige Bearbeitung z. B. durch Radbedruckung auch bei hohen Geschwindigkeiten möglich wird.A Function of the invention provides here instead of the use of a water cooling Cooling system, which purely by the cold effect expanding gas the surface so far cool that one subsequent processing z. B. by Radbedruckung even at high Speeds is possible.

Gleichzeitig sei hiermit auf den Effekt hingewiesen, dass entwickelte Düsensystem aufgrund der extrem hohen Strömungsgeschwindigkeiten auch für den klassischen Fall des Abblasens von Restfeuchte eine Verbesserung darstellt.simultaneously be hereby pointed out the effect that developed nozzle system due to the extremely high flow rates also for the classic case of blowing off residual moisture an improvement represents.

Das Problem wurde mit den in den Schutzansprüchen aufgeführten Merkmalen wie folgt gelöst:
Es wurde eine Ringdüse nach dem physikalischen Prinzip von Laval aus 2 Elementen entwickelt, so dass ein unter Druck stehendes Gas in dem Maße expandiert, dass es mit bis zu 1,5 facher Überschallgeschwindigkeit bei sehr niedriger Temperatur bis 150 K um den zu kühlenden Werkstoff ausströmt. Um eine Beschädigung des Oberfläche des Produktes zu vermeiden ist hierbei die Geometrie der Strömungskanäle in der Düse so gewählt, dass nur geringe Kräfte vertikal auf den Werkstoff treffen.The problem has been solved with the features listed in the claims as follows:
A Laval-type ring nozzle was developed from 2 elements so that a pressurized gas expands to the extent that it flows up to 1.5 K at supersonic speeds at very low temperatures up to 150 K around the material to be cooled , In order to avoid damage to the surface of the product in this case the geometry of the flow channels in the nozzle is chosen so that only small forces meet vertically on the material.

Für eine maximale Leistungsfähigkeit des Düsensystems ist der Durchmesser der Durchgangsbohrung in Abhängigkeit vom zu kühlenden Produkt zu wählen.For a maximum capacity of the nozzle system is the diameter of the through hole depending on the to be cooled Product to choose.

Um die Effektivität der Kühlung an das Produkt bzw. die Produktionsgeschwindigkeit anpassen zu können, wurde zusätzlich konstruktiv die Möglichkeit vorgesehen mehrere Düsen direkt aneinander kaskadenartig anzubringen und im Schutzanspruch 1 dargestellt.Around the effectiveness the cooling to be able to adapt to the product or production speed additionally constructively the possibility provided several nozzles to attach directly to each other in a cascade and in the protection claim 1 shown.

Zur Überprüfung der Funktionalität wurde hierzu beispielhaft ein 3-fach kaskadiertes Düsensystem konstruiert und in einem Fließsimulationsprogramm die Wirkung untersucht.To check the functionality For this example, a 3-fold cascaded nozzle system constructed and in a flow simulation program studied the effect.

Die in der Zeichnung 1 dargestellte Elemente zeigen:

– vordere Teil der Düse (1) mit Bohrung für die Zuführung des Gases (3)
– hinter Teil der Düse (2) mit zusätzlicher Bohrung (4) zur Druckabsenkung
– definierte Führungsradien (5 + 6) zur Ablenkung des Gasstromes in Produktionsrichtung

The in the drawing 1 shown elements show:

- front part of the nozzle ( 1 ) with bore for the supply of gas ( 3 )
- behind part of the nozzle ( 2 ) with additional bore ( 4 ) for pressure reduction
- defined guide radii ( 5 + 6 ) for deflecting the gas flow in the production direction

Im zusammengebauten Zustand strömt Gas unter Druck (üblicher Weise bei 6 bar) durch die hierfür vorgesehenen Anschlüsse (3) und verteilt sich im Pufferraum (7) gleichmäßig. Hieraus strömt es über die als Laval-Düse ausgelegte Spaltöffnung (8) und wird durch die Radien (5 + 6) am Ende des Kanals (5) in Parallelrichtung zum durchlaufenden Profil abgelenkt. Für die Reihenschaltung der Düsen wurde im Gehäuse eine Expansionskammer (9) integriert, welche in Kombination mit den Öffnungsbohrungen (4) die für den korrekten Betrieb notwendige Druckabsenkung gewährleistet.In the assembled state, gas flows under pressure (usually at 6 bar) through the connections provided for this purpose ( 3 ) and is distributed in the buffer space ( 7 ) evenly. From there it flows over the designed as Laval nozzle gap opening ( 8th ) and is indicated by the radii ( 5 + 6 ) at the end of the channel ( 5 ) deflected in the direction parallel to the continuous profile. For the series connection of the nozzles in the housing an expansion chamber ( 9 ), which in combination with the opening bores ( 4 ) ensures the necessary pressure reduction for correct operation.

Claims

Cascadable two-part nozzle system for cooling and / or drying the surfaces of extruded cable, characterized in that the working according to the Laval principle nozzle consists of two simple rotary parts and from which gas flows at extremely low temperatures during operation

nozzle elements according to claim 1, characterized in that the geometry is selected so that By screwing the elements a nozzle according to the Laval principle arises.

Flow channels after above claims characterized in that the flow channels are designed so that the gas in supersonic speed tangent to the product flow on its surface.

Outer geometry according to the above claims, characterized in that several together set nozzles can be connected in series to a cascaded system