DE2232693A1 - Vulcanising cable sheath - with cable suspended in catenary in magnetic field which counteracts gravity - Google Patents

Vulcanising cable sheath - with cable suspended in catenary in magnetic field which counteracts gravity

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Abstract

A method of continuously cross-linking or vulcanising the natural or synthetic rubber, or plastics sheath material of metal cables, esp. electrical cables, consists of heating the sheath material in a cross-linking or vulcanising zone. In this zone, electrical current is passed through the cable and the cable is pulled through a magnetic field oriented transversely to the direction of pull. The current in the cable and/or in the coil used for producing the field may pref. be used in addn. to heat the cable. The filed produced provides an uplift to the cable, counteracting gravity; this enables the tension in the cable to be reduced, e.g. almost to zero. The magnetic uplift is stable.

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen der Umhüllung von langgestrecktem metallischem Gut Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen von mit Natur-oder Synthesekautschuk oder Kunststoff umhülltem langgestreckten metallischen Gut wie z.B. elektrische Kabel oder Leitungen, bei dem das zu vernetzende oder zu vulkanisierende Material in einer sog. Vulkanisierstrecke erwärmt wird.Process for the continuous vulcanization or crosslinking of the casing of elongated metallic material The present invention relates to a method for continuous vulcanization or crosslinking of natural or synthetic rubber or plastic encased elongated metallic material such as electrical Cables or wires in which the material to be crosslinked or vulcanized is heated in a so-called vulcanizing section.

Als Heizeinrichtungen für mit Gummi oder dergleichen ummanteltes langgestrecktes metallisches Gut sind sog. Kettenlinien-CV-Anlagen bekannt und im Einsatz, bei denen das ummantelte Gut, beispielsweise 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. Handelt es sich um die Vulkanisation oder Vernetzung der Ummantelung, dann bestimmt die beim Heizen vom ummantelten Gut gebildete Kettenlinie die Form der Heizzone. Die Länge der Kettenlinien-Zone sowie deren Krümmung richten sich nach der noch zulässigen mechanischen Spannung, mit der das langgestreckte Gut durch das Heizrohr geführt werden kann. Die Länge der Kettenlinien-Zone ist außerdem durch das Deformationsverhalten der aufgebrachten Mischung mitbestimmt, während für die Länge der geraden Zone die Vulkanisationszeit, die nach der Auflage im Rohr noch erforderlich ist, maßgebend wird.As heating devices for elongated items sheathed with rubber or the like so-called chain line CV systems are known and used in which the sheathed goods, for example electrical cables or wires, directly after the insulation has been applied, for example in an extruder, in the form of a Chain line essentially hanging freely and then preferably in a straight line to be led. If it is about vulcanization or cross-linking of the coating, then the chain line formed by the coated material during heating determines the shape the heating zone. The length of the chain line zone and its curvature are aligned according to the mechanical tension that is still permissible with which the elongated material passes the heating pipe can be guided. The length of the chain line zone is also through the deformation behavior of the applied mixture co-determined, while for the The length of the straight zone is the vulcanization time that is still in the pipe after it has been placed is required, becomes authoritative.

Bekannt sind auch bereits senkrecht arbeitende Turm-CV-Anlagen, bei denen das zu vulkanisierende oder zu vernetzende Gut sowohl bei der Umhüllung im Spritzkopf als auch während der Heizung und Kiihlung senkrecht gefiihrt wird.Vertical tower CV systems are also known which the goods to be vulcanized or crosslinked both in the case of the coating in the The spray head is guided vertically as well as during heating and cooling.

Lange Heiz- und Kühlzonen sind bei solchen bekannten Anordnungen jedoch nur durch den Bau verhältnismäßig hoher Türme möglich, so daß ein darartiges Gebilde mit den erforderlichen Einrichtungen wie Lastenaufzug und dergleichen sehr hohe Investitionen erforderlich macht.Long heating and cooling zones are, however, in such known arrangements only possible through the construction of relatively high towers, so that a dar-like structure with the necessary facilities such as freight elevator and the like very high Requires investment.

Für die Vulkanisation bzw. Vernetzung, die meist in einem Raum unter Überdruck durchgeführt wird, ist eine bestimmte Energie in Form von Wärme notwendig. Diese kann der Iso lierung entweder durch hohe Umgebungs- oder Strahltertemperatur in kurzer Zeit oder auch durch eine niedrigere Temperatur in längerer Zeit zugeführt werden. Im Interesse einer schnell ablaufenden Fertigung wird man die Temperatur jedoch möglichst hoch und die Verweilzeit möglichst kurz wählen.For vulcanization or networking, which usually takes place in a room If excess pressure is carried out, a certain amount of energy in the form of heat is necessary. This can be caused by the insulation either through high ambient or radiant temperatures supplied in a short time or over a longer time by a lower temperature will. In the interest of fast production, one becomes the temperature however, choose as high as possible and the dwell time as short as possible.

Hierbei sind jedoch obere Temperaturgrenzen durch die chemische Zusammensetzung des Isolierstoffes gegeben. Nach Erreichen dieser Temperaturgrenze läßt sich die Produktionsgeschwindigkeit nur noch durch eine Verlängerung der Vulkanisationsanlage erhöhen, weil in diesem Falle bei konstant gebliebener Verweilzeit des Kabels in der Vulkanisierstrecke die Durchzugsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Das bedeutet aber auch, daß die Produktionsgeschwindigkeit nach dem Erreichen der beschriebenen Grenzen nur noch durch eine Verlängerung des im freien Durchhang zu durchlaufenden Rohres zu erhöhen ist. Die erreichbare Maximallänge ist jedoch durch bauliche Gründe, vor allem bei senkrecht arbeitenden CV-Anlagen, und die maximal zulässige Zugbeanspruchung des frei hängenden Kabels und die zulässige Flächenpressung der Isolierhülle z.B. auf der ersten Abstützungsstelle am Ende der freien Durchhangstrecke begrenzt.However, there are upper temperature limits due to the chemical composition of the insulating material. After reaching this temperature limit, the Production speed only through an extension of the vulcanization system increase, because in this case with the dwell time of the cable remaining constant in the speed of the vulcanization can be increased. That means but also that the production speed after reaching the described Limits only by extending the free slack to be traversed Rohres is to be increased. However, the achievable maximum length is due to structural reasons, especially with vertically working CV systems, and the maximum permissible tensile stress of the freely hanging cable and the permissible surface pressure of the insulating sleeve, e.g. limited to the first support point at the end of the free sagging section.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mechanische Beanspruchung der auf das langgestreckte Gut aufgebrachten Umhüllung während des Vulkanisiervorganges herabzusetzen und gleichzeitig Voraussetzungen für die Aufheizung der zu vulkanisierenden oder zu vernetzenden Isolierhülle zu schaffen.The invention is based on the object of the mechanical stress the covering applied to the elongated material during the vulcanization process reduce and at the same time prerequisites for the heating of the vulcanized or to create an insulating cover to be networked.

Bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Vernetzen oder Vulkanisieren von mit Natur- oder Synthesekautschuk oder auch Kunststoff umhülltem langgestrecktem metallischem Gut wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das metallische Gut zumindest im Bereich der Vulkanisierstrecke von einem elektrischen Strom durch flossen und in diesem Bereich gleichzeitig durch ein quer zur Abzugsrichtung gerichtetes magnetisches Feld geführt wird. Durch das Zusammenwirken des Stromes im metallischen Gut bzw. des hierdurch hervorgerufenen Magnetfeldes im Bereich des Leiters und des quer zur Abzugsrichtung gerichteten zusätzlichen Magnetfeldes wird auf das metallische Gut eine Kraft ausgeübt, die berührungslos am Leiter aufgebracht wird und daher den noch nicht mechanisch belastbaren Werkstoff der Umhüllung nicht beansprucht. Die Kraft ist der Schwerkraft entgegengerichtet, so daß auch am Ende der freien Durchhangstrecke keine oder nur unwesentliche Kräfte notwendig sind, um das mit der Umhüllung versehene langgestreckte Gut zu halten. Darüber hinaus heizt der Strom im metallischen Gut die Umhüllung von innen durch Wärmeleitung und in der. das zusätzliche magnetische Feld erzeugenden Wicklung von außen durch Strahlung und Konvektion auf, so daß eine günstige Durchwärmung er Umhüllung erreicht wird, die ebenfalls zu einer Erhöhung der Fertigungsgeschwindigkeit beiträgt.In a process for continuous crosslinking or vulcanizing of elongated ones encased in natural or synthetic rubber or plastic metallic material, this object is achieved according to the invention in that the Metallic goods at least in the area of the vulcanization line from an electrical one Current flowed through and in this area at the same time through a transverse to the withdrawal direction directed magnetic field is performed. Through the interaction of the current in the metallic material or the magnetic field caused by it in the area of the Conductor and the additional magnetic field directed transversely to the withdrawal direction exerted a force on the metallic material which is applied contactlessly to the conductor is and therefore not the material of the envelope, which is not yet mechanically loadable claimed. The force is opposite to gravity, so that too in the end no or only insignificant forces are required for the free sag, in order to hold the elongated material provided with the covering. Furthermore the current in the metallic material heats the casing from the inside through thermal conduction and in the. the additional magnetic field generating winding from the outside by radiation and convection, so that a favorable heating of the envelope is achieved, which also contributes to an increase in production speed.

In Durchführung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den stromdurchflossenen Leiter im Bereich der Vulkani sier- oder Vernetzungsstrecke im Inneren einer konzentrischen stromdurchflosseneii Spulenanordnung zu fijhren, die für die Erzeugung des erforderlichen magnetischen Feldes dienst, Ebenso kann es jedoch mitunter auch zweckmäßig sein, daß der stromdurchflossene Leiter im Bereich der Vulkanisierstrecke in einer Ebene geführt wird, die r)arall el zu den jeweils in einer Ebene liegenden stromdurchflossenen Spule ist.In carrying out the invention, it has proven to be advantageous the current-carrying conductor in the area of the vulcanization or cross-linking section inside a concentric current-carrying coil arrangement, the service for the generation of the required magnetic field, likewise can However, it can sometimes also be useful that the current-carrying conductor in the area the vulcanization line is guided in one plane, the r) arall el to each is in a plane through which current flows coil.

Die Erfindung sei an Hand der in den Fig. 1 bis 4 darxezestellten Ausfiihrungsbeispiele näher erläutert.The invention is based on the illustrated in FIGS Exemplary embodiments explained in more detail.

Zwi von einem elektrischen Strom durchflossene Leiter 1 und 2, die, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, parallel nebeneinander verlaufen, üben, wenn sie von den Strömen I1 und I2 durchflossen werden, eine Kraft F aufeinander aus, die sich aus der Beziehung: berechnen läßt. Ordnet man die Leiter übereinander an und läßt die beiden Ströme I1 und I2 in entgegengesetzter Richtung fließen, so ist die auf den oberen Leiter ausgeübte Kraft seiner Schwerkraft entgegengerichtet, d.h. der Leiter schwebt, wenn die Kraft F und die Schwerkraft gleich groß sind. Er befindet sich dabei jedoch in einer labilen Gleichgewichtslage.Between conductors 1 and 2 through which an electric current flows, which, as can be seen from FIG. 1, run parallel to one another, exert a force F on each other when the currents I1 and I2 flow through them, which is derived from the relationship: lets calculate. If the conductors are arranged one above the other and the two currents I1 and I2 flow in opposite directions, the force exerted on the upper conductor is opposite to its gravitational force, i.e. the conductor floats when the force F and the force of gravity are equal. However, he is in an unstable equilibrium position.

Um hier Abhilfe zu schaffen und gleichzeitig die labile Gleichgewichtslage der Leiteranordnung in eine stabile zu überfiihren, ist, wie aus der Fig. 2 ersichtlich, der von der Isolierung 3 umhüllte Leiter 4 im Inneren einer konzentrisch angeordneten und ebenfalls von einem elektrischen Strom durchflossenen Spule 5 angeordnet, die aus einer Vielzahl von Windungen Ó besteht. In diesem Fall ergibt sich als gesamte, auf den in der Mitte befindlichen Leiter wirkende vertikal gerichtete Kraft zur mechanischen Abstützung: Dabei wird der notwendige Strom auf die Leiter aufgeteilt, die Stromstärke Iv , der Abstand rf und der Winkel gy können in optimaler Weise dem Prozess angepaßt werden.In order to remedy this and at the same time to convert the unstable equilibrium position of the conductor arrangement into a stable one, as can be seen from FIG arranged, which consists of a large number of turns Ó. In this case, the total vertically directed force acting on the conductor in the middle for mechanical support is: The necessary current is divided between the conductors, the current strength Iv, the distance rf and the angle gy can be optimally adapted to the process.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist in der Fig. 3 eine Anordnung dargestellt, bei der der mit der Isolierung 3 umhüllte elektrische Leiter 4 innerhalb einer lanFen yylindrischen Spule geführt ist; d.h. in einer Ebene verläuft, die parallel zu den Ebenen liegt, in denen die einzelnen ebenfalls stromdurchflossenen Leiter 7 geführt sind. Die Lange der Spule ist mit-a und ihre lichte Weite mit D bezeichnet. Je besser die Bedingung a So D erfüllt ist, desto genauer ergibt sich die magnetische Feldstarke H im Spuleninneren aus der Gleichung: I N II = s a wobei 1 der Spulenstrom, der hier in allen Leitern als 5 gleich groß angenommen ist und N die Windungszahl der Spule ist.Notwithstanding the embodiment of FIG. 2 is in the Fig. 3 shows an arrangement in which the covered with the insulation 3 electrical Conductor 4 is guided within a long cylindrical coil; i.e. in one plane runs parallel to the planes in which the individual also flows through current Head 7 are performed. The length of the coil is indicated by -a and its inside width by D designated. The better the condition a So D is met, the more precise the result the magnetic field strength H inside the coil from the equation: I N II = s a where 1 is the coil current, which is assumed to be the same in all conductors here and N is the number of turns of the coil.

Hat jeder der Spulenleiter einen Durchmesser d, so gilt N - d = a oder H = 1 5/d.If each of the coil conductors has a diameter d, then N - d = a or H = 1 5 / d.

Die auf den im Spuleninneren befindlichen isolierten Leiter ausgeübte Kraft F ergibt sich dann aus: Durch Wahl der Anordnung sowie der Stromstärken und der möglichen Modifikationen läßt sich die Anlage den Produktionserfordernissen entsprechen anpassen.The force F exerted on the insulated conductor located inside the coil then results from: The system can be adapted to the production requirements by choosing the arrangement, the current strengths and the possible modifications.

Zweckmäßig hat es sich auch in Weiterführung der Erfindung erwiesen, eine Durchhangregelung einzuführen. Eine solche Anordnung ist in der Fig. 4 dargestellt, wobei das durchlaufende zu vulkanisierende Kabel 10 nach seiner Ummanteilung in den Extruder 11 über die Stiitzrolle 12 einem Kühlband zugefiihrt wird, Mit 13 und 14 sind die stromdurchflossenen Leiter der Spule bezeichnet, deren magnetisches Feld im Zusammenwirken mit dem des ebenfalls stromdurchflossen Leiters fiir die beriihrungs]ose Halterung bzw.It has also proven to be useful in a continuation of the invention, to introduce a sag control. Such an arrangement is shown in FIG. 4, the continuous cable 10 to be vulcanized after its sheathing in the extruder 11 is fed to a cooling belt via the support roller 12, with 13 and 14 the current-carrying conductors of the coil are designated, the magnetic Field in cooperation with that of the conductor, which is also carrying current, for the contact] holder or

Entlastung des zu vulkanisierenden Kabels 10 sorgt. Da die Schwerkraft durch die wirkenden Magnetfelder in der Regel nicht vollständig kompensiert wird, wird sich das Kabel 10, wie dargestellt, in einer flachen Kettenlinie bewegen. Zur Regelllng dieses gewiinschten Verlaufes des Durchhanges dient eine Lichtschranke 15, die im tiefsten Punkt die Ist-Lage überwacht, ein Soll-Ist-Wert-Vergleich und bei Abweichung eine Anderung des Spulenstromes und damit eine Ändern der magnetischen Kräfte1Relief of the cable 10 to be vulcanized ensures. Because gravity is usually not fully compensated by the acting magnetic fields, the cable 10 will move in a flat chain line as shown. To the A light barrier is used to regulate this desired course of the sag 15, which monitors the actual position at the lowest point, a target / actual value comparison and in the event of a deviation, a change in the coil current and thus a change in the magnetic Forces 1

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum kontinuierlichen Vernetzen oder Vul kani-51 eren von mit Natur- oder Synthesekautschuk oder Kunststoff umhülltem langgestrecktem metallischem Gut, wie z.B. elektrische Kabel oder Leitungen, bei dem das zu vernetzende oder zn vulkanisierende Material in einer sog. Vulkanisierstrecke erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gut zumindest im Bereich der Vulkanisierstrecke von einem elektrischen Strom durchflossen und in diesem Bereich in einem quer zur Abzugsrichtung gerichteten magnetischen Feld geführt wird. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Process for continuous crosslinking or Vul kani-51 eren with natural or synthetic rubber or plastic encased elongated metallic goods, such as electrical cables or wires the material to be crosslinked or vulcanized in a so-called vulcanizing section is heated, characterized in that the metallic material at least in the area The vulcanization line is traversed by an electric current and in this area is guided in a magnetic field directed transversely to the withdrawal direction. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Strom im Liter und/oder in der Spule zur Erzeugung des quer gerichteten magnetischen Feldes gleichzeitig zur Aufheizun des Leiters verwendèt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the electrical Current in liters and / or in the coil to generate the transverse magnetic Field is used at the same time to heat up the conductor. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromdurchflossene Leiter in einer konzentrisch angeordneten, ebenfalls stromdurchflossenen Spule geführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the current flowing through Conductor guided in a concentrically arranged, also current-carrying coil will. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromdurchflossene Leiter in einer Ebene geführt wird, die parallel zu den Ebenen liegt, in denen die ebenfalls stromdurchflossenen Leiter der Spule angeordnet sind.4. The method according to claim 1, characterized in that the current flowing through Head is guided in a plane that is parallel to the planes in which the also current-carrying conductors of the coil are arranged. LeerseiteBlank page
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2601297A1 (en) * 1976-01-15 1977-07-21 Continental Gummi Werke Ag Rapidly vulcanising steel reinforced rubber belting - by partly curing in press and completing vulcanisation in secondary heater
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