DE2033978A1

DE2033978A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abkuh len von im Extrusionsverfahren überzogenem elektrischen Leitungsdraht

Info

Publication number: DE2033978A1
Application number: DE19702033978
Authority: DE
Inventors: Asko Sakan Dipl Ing Kirkkonummi Riekkinen (Finnland) M
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1969-07-11
Filing date: 1970-07-08
Publication date: 1971-01-14
Also published as: FR2054634A1; DE2033978B2; FR2054634B1; JPS5030271B1; GB1309314A

Description

Dipl.-Ing. W. PAAP 8 MÖNCHEN 22,

m_Pl..|„_g. H. MITSCHERUCH S

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Dr. rar.nal. W. KÖRBER 8. Juli 1970 PATENTANWÄLTE

/Ke

OY NOKIA AB, Nokia, Finnland
Helsinki 10 / Finnland

Pat entanmeldung

Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen von im Extrusions verfahren überzogenem elektrischen Leitungsdraht

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen eines elektrischen Leiters im Zusammenhang mit dem Auftragen einer extrudierten (straggepressten) Kunststoffisolierung, wobei auf den elektrischen Leiter Kühlwasserstrah-Ie geleitet werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Überziehen des Drahtes geschieht im allgemeinen auf folgende Weise: Der Draht gelangt über Zugräder in die Strangpresse (Extruder), wo die gewünschte Kunststoffschicht auf den heissen Draht aufgepresst wird. Vor dem Aufspulen des nun isolierten Drahtes muss dieser noch abgekühlt werden{vorliegende Erfindung dient diesem Zweck. *

000883/t63t

Bisher wurde zum Kühlen eine Wasserrinne verwendet, über der in Abständen von etwa 2 m Wasserhöhe angeordnet sind,' aus denen Wasser auf den in der Rinne befindlichen Draht fliesst. Da das Wasser keine mit der Drahtlaufrichtung zusammenfallende Geschwindigkeitskomponente aufweist, entsteht Reibung, so dass das Wasser das Bestreben zeigt, zusammen mit dem Draht an das eine Rinnenende zu wandern. Die auftretende Reibung nimmt bei Extrudiergeschwindigkäten von über 1000 m/min., wo dann mit langer Kühlrinne gearbeitet werden muss, sehr beträchtliche Werte an. Diese Reibung verursacht, wie festgestellt wurde, eine gewisse Dehnung des Drahtes, die wiederum eine Änderung vor allem der elektrischen, daneben jedoch auch der mechanischen Eigenschaften des Drahtes zur Folge hat - ein Umstand, der sich besonders bei aus solchen Drähten zusammengesetzten dünnen Fernsprechkabel-Leitern störend bemerkbar macht. Haben nämlich die Leiter eine verschieden starke reibungsbedingte Dehnung erfahren, so leidet die Homogenität der aus mehreren solchen Leitern zusammengesetzten Kabel und auch ihre Eigenschaften können recht beträchtliche Änderungen erfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei hohen Extrudi ergeschwindigkeiten durch die dabei auftretende Reibung gegebene Dehnungsgefahr sowie die auftretenden Energieverluste zu eliminieren.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das erfindungsgemässe Verfahren, das hauptsächlich dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kühlwasserstrahle im wesentlichen in Laufrichtung des Drahtes weisen.

Die Erfindung bringt folgende Vorteile: Da das Wasser in Drahtlaufrichtung und mindestens etwa mit Drahtlaufgeschwindigkeit gespritzt wird, sind die aus der Reibung zwischen Wasser und Draht resultierenden Nachteile ohne weiteres eliminiert. Weiter wird der Draht über die gesamte Kühlstrecke kontinuierlich

009883/1631

mit Wasser bespritzt, so dass sich eine grössere Kontaktfläche W=S s er/Draht ergibt, die Kühleung also intensiver ge- ■ staltet v/ird und die Kühlstrecke somit verkürzt werden kann. Weiter kann auch die Spulgeschwindigkeit heraufsetzt werden. I . Die Produktionsgeschwindigkeit nimmt also zu.

Um Raum zu sparen, kann der Draht durch zwei übereinander liegende Kühlrinnen geschleust werden, und zwar erst durch die obere Rinne, von dort über ein am Ende dieser Rinne sitzendes Umlenkrad in entgegengesetzter Richtung durch die untere Rinne und ebenfalls über ein endständiges Umlenkrad erneut durch die obere Rinne zur Spulvorrichtung. Die obere Rinne ist also M in diesen: F=IIe mit zwei Drahtbahnen auszurüsten.

Da der abzukühlende Draht vor allem in langen Kühlrinnen stellenweise mit dein Boden oder sonstigen Teilen der Rinne in . ·. Berührung kommen kann, was das Auftreten gleitender Reibung zur Folge hat, kann es u.U. von Vorteil sein, mit einer über ' die Drahtlaufgeschwindigkeit hinausgehenden Spritzgeschwin- , digkeit zu arbeiten. Auf den Draht wirkt dann eine in dessen Laufrichtung zielende Kraftkomponente, welche die o.g. zusätzliche Gleitreibung kompensiert. '

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beige- j fügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. "

Fig. 1 zeigt, die Drahtkühlvorrichtung schematisiert im Seitenriss,

Fig. 2 zeigt in grösserem Masstab einen Vertikalschnitt durch den Spritzkopf, wie er an der oberen Rinne der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung Verwendung findet,

Fig. 3 zeigt den Spritzkopf der unteren Rinne,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Linie IV-IV,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Linie V - V .

009883/T63 1

BAD ORIGINAL

Gemäss Fig. 1 wird der zu isolierende Draht 1 in die Strangpresse 2 (Extruder) geleitet, wo er mit einem isolierenden Kunststoffmantel umhüllt wird. Der so überzogene Draht 3 gelangt nun in die Kühlvorrichtung 4, über deren Umlenkrad 5 in die obere Rinne 6 und weiter über das Umlenkrad 7 in die untere Rinne 8, sodann über das Umlenkrad 5 zurück in die obere Rinne 6 und verlässt die Kühlvorrichtung, um schliess— lieh in der Spulvorrichtung 9 aufgewickelt zu werden. :

In der oberen und unteren Rinne der Kühlvorrichtung sind in gewissem Abstand voneinander Kühlwasser-Spritzköpfe 10, 11 j angeordnet, die in Fig. 1 lediglich durch vertikale Striche angeduetet wurden.

Der Spritzkopf 11, Fig. 3> umfasst den Spritzkopfkörper 12, der mittels Bolzen an der im Querschnitt U-förmigen Kühlrinne ^! 8 befestigt ist. Die Kühlrinne 8 ist durch den Deckel 13 verschlossen. Der Spritzkopf körper weist eine durchgehende Bohrung] 1A- auf, die sich an die obere Nut 15 anschliesst und der Ein- \ fühSung des zu kühlenden Drahtes 3 dient. Die Bohrung ist von einem Wasserraum 16 umgeben, der über die öffnung 17 mit dem in der Rinne 8 liegenden Kühlwasser-Zuleitungskanal 18 in Verbindung steht. Die einander entgegengesetzten Enden des Spritzkopfkörpers tragen mit Bolzen befestigte Stirnplatten 19, 20, welche der Bohrung 14 und der Nut 15 entsprechende Kerben aufweisen. An der Stirnplatte 20 sind um die Bohrung in gleichmässigen Abständen Löcher 21 angeordnet, welche als Spritzdüsen dienen. Diese Löcher (Spritzdüsen) 21 sind zum durchlaufenden Draht so angeordeet, dass die aus ihnen austretenden Wasserstrahle 22 im wesentlichen in Laufrichtung des Drahtes zielen, dabei jedoch, wie aus Fig. 5 ersichtlich, leicht konvergieren. Das aus den Düsen 21 austretende Spritzwasser sammelt sich schliesslich in der Abzugsrinne der Kühlrinne.

Der Spritzkopf der oberen Rinne unterscheidet sich von dem der unteren Rinne im wesentlichen nur dadurch, dass er die doppelte

009883/163 1

BAD ORIGINAL

Anzahl Bohrungen 14, Nuten 15 und Spritzlöcher 21 aufweist.

An der Oberkante der Binne befinden sieh Nuten, welche der Aufnahme der Dichtungen 24 dienen. Der Deckel trägt Flansche 25, welche das Eindringen von Spritzwasser zwischen Deckel und Dichtung verhindern.

Wasserdruck und Lochweite werden so gewählt, dass die Geschwindigkeit der Wasserstrahle beim Auf treffen auf den Draht mindestens der Drahtgeschwindigkeit entspricht, mit Vorteil jedoch noch etwas höher als diese liegt.

Die Kühlrinnen und Spritzkopfkörper wurden bei der hier beschriebenen Ausführungsform aus stranggepressten Formstabteilen gefertigt.

Die Zeichnungen und die dazugehörige Beschreibung sollen lediglich der Veranschaulichung der Idee vorliegender Erfindung dienen. Hinsichtlich der Details kann die Erfindung im Rahmen der folgend angeführten Patentansprüche beträchlich von der hier beschriebenen Ausführungsform abweichen.

AnsOrüche:

0098 83/1631

Claims

Ansprüche

Verfahren zum Abkühlen von elektrischem Leitungsdraht im Anschluss an das Überziehen des Drahtes mit einer Kunststoff-Isolierschicht nach dem Strangpressverfahren, wobei auf den Draht Kühlwasserstrahle geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass diese Wasserstrahle im wesentlichen in Drahtlaufrichtung weisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstrahlgeschwindigkeit beim Auftreffen des Wassers auf den Draht mindestens der Drahtlaufgeschwindigkeit entspricht.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einer Kühlrinne zur Aufnahme des zu kühlenden isolierten elektrischen Leitungsdrahtes sowie mehreren, in der Kühlrinne angeordneten Spritzdüsen, welche das Kühlwasser in Strahlform auf den Draht leiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (21) eine Lage zur Bewegungsrichtung des Drahtes haben, in der die Wasserstrahle (22) eine im wesentlichen in Bewegungsrichtung des Drahtes weisende Richtung erhalten.
4·. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (21) an von der Kühlrinne (6, 8) getragenen Spritzköpfen (10, 11) in bestimmten gegenseitigen Abständen um eine dem Drahtdurchlauf dienende Nut (14·) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (21) gruppenweise an in bestimmten gegenseitigen Abständen in der Kühlrinne (6, 8) angeordneten Spritzköpfen (10 und 11) sitzen.

009883/1631
6. Vorrichtung nach Anspruch M- oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzkopf (10, 11) aus einem Körperteil (12), welches den Wasserraum (16) umfasst, sowie aus an ent- ; gegengesetzten Enden des Wasserraumes befindlichen Stirn- ' platten (19, 20) besteht, dass die Spritzdüsen von in der abflussseitigen Stirnplatte des Spritzkopfes befindlichen, mit deni Wasserraum (16) in Verbindung stehenden Löchern (21) gebildet werden, und dass der Wasserraum (16) über die öffnung (17) mit dem in der Kühlrinne verlaufenden Kühlwasserkanal (18) in Verbindung steht. . _;
7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrinne (6, 8) von einem stranggepressten Formstab gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzkopfkörper (12) von einem stranggepressten Formstabstück gebildet ist.

Der Patentanwalt

BAD ORIGiNAL 0098 8 3 / 1*6 3 1