DE2239289A1 - Continuous vulcanization of plastic coated metal cores - ie cable leads which are floated on liquid through heating zone - Google Patents
Continuous vulcanization of plastic coated metal cores - ie cable leads which are floated on liquid through heating zoneInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen der Umhüllung von langgestrecktem metallischem Gut Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Vulkanisieren oder Vernetzen der aus Natur- oder Synthesekautschuk oder Kunststoff bestehenden Umhüllung von langgestrecktem metallischem Gut, wie elektrische Kabel, Leitungen oder dergleichen. Bei diesem Verfahren wird die Umhüllung mittels einer Spritzmaschine beispielsweise auf den metallischen Leiter eines elektrischen Kabels aufgebracht und anschließend in einer nachgeschalteten Vulkaniesierstrecke vorzugsweise unter Dampf erwärmt. 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 wrapping of elongated metallic material, such as electric cables, wires or the like. In this process, the wrapping by means of an injection molding machine, for example, onto the metallic conductor of an electrical Cable applied and then in a downstream vulcanization line preferably heated under steam.
Als Heizeinrichtung für mit Gummi oder dergleichen ummanteltes langgestrecktes Gut sind sogenannte 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 frei hängend und anschließend vorzugsweise in einer Geraden geführt wird. Die Länge der Kettenlinien-Zone sowie deren Krümmung richten sich nach der noch zulässigen mechanischen Spannung, mit der das langgestreckte Gut durch das Rohr geführt wird. Die Länge der Kettenlinien-Zone ist außerdem durch das Deformationsverhalten der jeweiligen Mischung mitbestimmt, während für die Länge der geraden Zone die Vulkanisationszeit, die nach der Auflage im Rohr noch erforderlich ist, maßgebend wird. Die freie Führung des strangförmigen Gutes erfolgt in der Kegel im ersten Drittel des z.B. mit Heißdampf beaufschlagten Rohres, während danach zur Ausheizung und zur Kühlung das strangförmige Gut im Rohr aufliegt.As a heating device for elongated items sheathed with rubber or the like So-called chain line CV systems are well known and in use where the Sheathed goods, for example electrical cables or wires, immediately after applying the insulation, for example in an extruder, in the form of a chain line essentially hanging freely and then preferably guided in a straight line will. The length of the chain line zone and its curvature depend on the mechanical stress that is still permissible with which the elongated material passes through the Pipe is guided. The length of the chain line zone is also due to the deformation behavior the the respective mixture is determined, while for the length of the straight zone the vulcanization time, which is still required after the support in the pipe becomes decisive. Free leadership of the strand-like material is carried out in the cone in the first third of the e.g. with superheated steam acted upon pipe, while afterwards the strand-like for heating and cooling Rests well in the tube.
Solche sogenannten CV-Anlagen gibt es in horizontaler, vertikaler oder kettenlinienförmiger Anordnung, wobei als Übertragungsmedium für die Wärme Wasserdampf, Gase oder auch Flüssigkeiten bei hohem, mittlerem Druck oder auch überhaupt drucklos (Salzbad) verwendet werden. Für Hochspannungskabel, deren Umhüllung beispielsweise aus einem vernetzten Polyäthylen hergestellt ist, scheiden drucklose Übertragungsmedien mn vornherein aus, da die gegebenenfalls bei der Vulkanisation entstehenden Gase zu Hohlräumen in der Isolierung führen können.Such so-called CV systems are available in horizontal and vertical versions or chain-line arrangement, with as a transfer medium for the heat Water vapor, gases or even liquids at high, medium pressure or even at all can be used without pressure (salt bath). For high-voltage cables, their sheathing, for example is made of a cross-linked polyethylene, pressureless transmission media separate mn from the outset, as the gases that may be produced during vulcanization can lead to voids in the insulation.
Der sehr wirtschaftliche Einsatz von mit Dampf betriebenen horizontalen CV-Anlagen ist nur begrenzt möglich, weil ein Durchhängen und Schleifen des Kabels nur durch sehr starkes Spannen vermieden werden kann. Auch bei den CV-Anlagen in Kettenlinienform sind der Vernetzung sehr hoher Leiterquerschnitte und Isolierwandstärken, wie sie beispielsweise für Hochspannungskabel gefordert werden, Grenzen gesetzt, so daß man gezwungen ist, zu sogenannten Turmanlagen mit vertikaler Anordnung des Vulkanisationsrohres überzugehen.The very economical use of steam powered horizontal CV systems are only possible to a limited extent because the cable sags and loops can only be avoided by very strong tensioning. Even with the CV systems in Chain line shape are the networking of very high conductor cross-sections and insulation wall thicknesses, as required for high-voltage cables, for example, limits are set, so that one is forced to so-called tower systems with a vertical arrangement of the Vulcanization tube to pass.
Die Kosten für eine solche Turmanlage sind jedoch sehr aufwendig, wobei als weiterer Nachteil hinzukommt, daß die Fertigungsgeschwindigkeit wesentlich unter der von horizontal angeordneten Anlagen liegt.However, the costs for such a tower system are very expensive, with a further disadvantage that the production speed is significant below that of horizontally arranged systems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Vulkanisieren oder Vernetzen beispielsweise auch von schweren dickwandigen Hochspannungskabeln mit für ein rationelle Fertigung annehmbaren Fertigungsgeschwindigkeiten durchzuführen.The invention is based on the object of continuous vulcanization or networking, for example, of heavy thick-walled high-voltage cables to be carried out at production speeds that are acceptable for efficient production.
Diese Aufgabe wird bei der. -Vu-lkanisierung oder Vernetzung von mit Natur- oder Synthesekautschuk oder auch Kunststoff umhüllte ianggestrecktem Gut gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß das langgestreckte umhüllte Gut während der Erwärmwig auf die Vulkanisationsz oder Vernetzungstemperatur auf einer- im Bereich der Vulkanisierstrecke angeordneten Flüssigkeit schwimmt.This task is carried out with the. -Vulcanization or networking of with Natural or synthetic rubber or even plastic encased stretched goods solved according to the invention in that the elongated enveloped material during the Heizwig to the Vulkanisationsz or crosslinking temperature on a - in the range the liquid arranged in the vulcanizing section floats.
Auf diese Weise wird auch bei dickwandisgexl Umhüllungen mit Sicherheit eine Beschädigung der Oberfläche vermieden, wenn das Gut durch die Vulkanisierstrecke befördert wird. Desgleichen ist es nicht mehr erforderlich, wie bei Kettenlinienanlagen üblich, genau vorberechnete Zugspannungen aufzuwenden und entsprechende Einrichtungen zur Steuerung der Zugspannung und dergleichen einzusetzen, die preislich sehr ins Gewicht fallen.In this way, even with thick-walled coverings, it is guaranteed damage to the surface is avoided when the material passes through the vulcanizing line is promoted. Likewise, it is no longer necessary, as is the case with chain line systems It is common to use precisely pre-calculated tensile stresses and appropriate facilities to control the tensile stress and the like, which are very expensive Weight drop.
In Durchführung der Erfindung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, als Flüssigkeit z.B. niedrigschmelzende etalll#egierungen, beispielsweise auf das Basis Zinn-Blei-Legierungen, mit oder ohne Zusätzen einzusetzen. Vorteilhaft kann es aber auch-sein, anstelle der niedrigschmelzenden Netallegierungen Salzschmelzen,oder organische Flüssigkeiten, wie Diphenyl und Silikonöl zu verwenden. Bei Verwendung solcher Flüssigkeiten, die ein Schwimmen des umhüllten Stranges gewährleisten, liegt die optimale Eintauchtiefe des umhüllten Gutes zwischen 1/3 und 1/2 der Kabeloberfläche. Am Ende der Vulkanisierstrecke kann das Kabel leicht in die Kühlstrecke, über eine Rolle leicht angehoben, überführt werden, ohne daß es zu Verformungen der gegebenenfalls auch sehr dickwandigen Umhüllung kommt.In carrying out the invention, it has proven to be useful as a liquid, e.g. low-melting metal alloys, for example on the Based on tin-lead alloys, to be used with or without additives. Can be beneficial But it also be, instead of the low-melting netal alloys, molten salts, or Use organic liquids such as diphenyl and silicone oil. Using such liquids, which ensure that the covered strand floats, lies the optimal immersion depth of the encased goods between 1/3 and 1/2 of the cable surface. At the At the end of the vulcanizing section, the cable can easily be fed into the cooling section via a Role can be lifted slightly, transferred without causing any deformation of the eventual also comes with very thick-walled wrapping.
Die Erfindung sei an Hand des in der Figur dargestellten Verfahrens zur Herstellung eines polyäthylenisolierten Hochspannungskabels näher erläutert.The invention is based on the method shown in the figure for the production of a polyethylene-insulated high-voltage cable explained in more detail.
Zur Herstellung dient, wie aus der Figur ersichtlich, eine sogenannte CV-Anlage, die aus einem Abzug 1 für das zu ummantelnde langgestreckte Gut 2, einer Spritzvorrichtung 3 und einem unmittelbar mit der Spritzeinrichtung 3 verbundenen sogenannten Teleskoprohr 4 besteht, das den Übergang zur eigentlichen Heizzone 5, beispielsweise aus einem leicht gekrümmten Rohr bildet. Das Teleskoprohr 4 gestattet es, die Umhüllung des langgestreckten Gutes 2 mittels der Spritzeinrichtung 3 unmittelbar im Heizraum vorzunehmen, so daß der Spritzkopf mit seinen Werkzeugen gleichzeitig als Abdichtung der Druckheizzone dient. Damit sind die Schwierigkeiten vermieden, die sich bei der Kabeleinfuhrung wegen der leichten Deformierbarkeit des unvulkanisierten oder unvernetzten Werkstoffes ergeben. Wird, wie hier vorgesehen, die Umhüllung im Druckraum 6 vulkanisiert, der z.B. mit Wasserdampf oder Stickstoff mit einer Tesperatur von ca. 210°C gefüllt ist, dann dient das am Extrudierwerkzeug ausfließende Material gleichzeitig als Abdichtung an der Einlaufseite zwischen dem Innen- und dem Außendruck. Mit 7 ist eine Umlenkrolle zum leichten Anheben des aus der Heizzone austretenden ummantelten Stanges bezeichnet, die gleichzeitig zur Einführung des Strander ges in die mit Heizzone zusammenhängenden Kühlzone 8 dient.As can be seen from the figure, a so-called CV system, which consists of a trigger 1 for the elongated good 2 to be coated, a Spray device 3 and one directly connected to the spray device 3 so-called telescopic tube 4, which is the transition to the actual heating zone 5, for example from a slightly curved tube. The telescopic tube 4 is permitted it, the envelope of the elongated product 2 by means of the spray device 3 directly make in the boiler room, so that the spray head with its tools at the same time serves as a seal for the pressure heating zone. This avoids the difficulties which during the cable entry because of the easy deformability of the unvulcanized or uncrosslinked material. Will, as provided here, the wrapping vulcanized in the pressure chamber 6, which is e.g. Tesperatur of approx. 210 ° C is filled, then the flowing out of the extrusion tool is used Material at the same time as a seal on the inlet side between the inner and the external pressure. With 7 is a pulley for easy lifting of the heating zone emerging sheathed rod, which simultaneously introduces the Strander ges in the cooling zone 8 associated with the heating zone is used.
Zur Kühlung dient die bei Hochspannungskabeln zweckmäßg unter Druck stehende Wasserfüllung 9.In the case of high-voltage cables, it is useful for cooling under pressure standing water filling 9.
Der Arbeitsablauf bei der dargestellten Anlage geht im wesentlichen so vor sich, daß das langgestreckte metallische Gut 2, beispielsweise die Kabelseele eines elektrischen Kabels oder der Leiter einer elektrischen Leitung, von einem beliebigen, nicht dargestellten Vorrat abgezogen und der Spritzvorrichtung 3 zugeführt wird. In dieser Spritzvorrichtung wird die Umhüllung, beispielsweise aus einem Natur- oder Synthesekautschuk oder auch aus einem geeigneten thermoplastischen Kunststoff wie beispielsweise Polyäthylen, aufgebracht und anschließend das so ummantelte Gut über das Teleskoprohr 4 der Heizzone 5 zugeführt, wo es durch Wasserdampfeinwirkung oder Gase unter Druck bei erhöhten Temperaturen vulkanisiert bzw. vernetzt wird. Um sicherzustellen, daß auch höhere Wanddicken über den gesamten Querschnitt durchvulkanisiert bzw.The workflow in the system shown is essentially so in front of you that the elongated metallic good 2, for example the cable core of an electrical cable or the conductor of an electrical line, of one any supply, not shown, withdrawn and fed to the spray device 3 will. In this spray device, the cover, for example from a natural or synthetic rubber or from a suitable thermoplastic material such as, for example, polyethylene, and then the goods encased in this way via the telescopic tube 4 of the heating zone 5, where it is caused by the action of water vapor or gases are vulcanized or crosslinked under pressure at elevated temperatures. To ensure that even higher wall thicknesses are vulcanized over the entire cross-section respectively.
durchvernetzt werden und andererseits auch eventuelle Berührung mit dem Führungsrohr der Heizzone 5 Beschädigungen der Oberfläche mit Sicherheit vermieden werden, ist das leicht gekrümmte Rohr der Heizzone 5 derart mit einer Flüssigkeit 10 gefüllt, dad das zu vulkani ierende Gut innerhalb der Heizzone schwimmend geführt ist. Die Eintauchtiefe des Kabels liegt dabei optimal zwischen 1/3 und 1/2 der Kabeloberfläche. Diese Anordnung einer Flüssigkeit in der Heizzone 5 zum Tragen des zu vulkanisierenden Gutes bringt es mit sich, daß das Kabel berührungslos innerhalb der Heizzone geführt und mit nur geringen Kräften über die Umlenkung 7 geführt werden kann, so daß ohn#e Beschädigung der Umhüllung die Durchvulkanisierung und abschließende Abkühlung möglich ist.are cross-linked and on the other hand also possible contact with the guide tube of the heating zone 5, damage to the surface is definitely avoided are, the slightly curved tube of the heating zone 5 is so with a liquid 10 filled, since the material to be vulcanized is guided floating within the heating zone is. The immersion depth of the cable is optimally between 1/3 and 1/2 of the cable surface. This arrangement of a liquid in the heating zone 5 for carrying the to be vulcanized It is good that the cable is routed without contact within the heating zone and can be guided over the deflection 7 with only small forces, so that without # e Damage to the cover, vulcanization and subsequent cooling possible is.
Je nach den gegebenen Erfordernissen, beispielsweise der Dicke oder dem Werkstoff der Umhüllung, können für das gemäß der Erfindung vorgeschlagene Verfahren die unterschiedlichten Flüssigkeiten verwendet werden. Als besonders vorteilhaft haben sich z.B. niedrigschmelzende Metallegierungen erwiesen, beispielsweise eine eutektische Zinn-Blei-Legierung mit 62 % Sn und 38 % Pb und einem Schmelzpunkt von ca.Depending on the given requirements, for example the thickness or the material of the casing, can be used for the method proposed according to the invention the different liquids are used. As particularly beneficial to have For example, low-melting metal alloys have been found, for example a eutectic one Tin-lead alloy with 62% Sn and 38% Pb and a melting point of approx.
184 C. Aber auch andere niedrigschmelzende Legierungen, beispielsweise solche, die neben der Zinn- und Bleikomponente noch Wismuth und Kadmium beinhalten und als Wood-Metall bekannt sind, können für die Zwecke der Erfindung eingesetzt werden. Neben solchen Legierungen sind aber beispielsweise auch Salzschmelzen geeignet, sowie organische Flüssigkeiten, wie beispielsweise Diphenyl und Silikonöle. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Salzschmelze der folgenden Zusammensetzung erwiesen: 53 % KNO (Kalißumnitrat) 3 40 % NaNO2 (Natriumnitrit) 7 % NaNO3 (Natriumnitrat) mit einem spez. Gewicht von 1.93 und einem Schmelzpunkt von 141°C.184 C. But also other low-melting alloys, for example those that contain bismuth and cadmium in addition to the tin and lead components and known as Wood's metal can be used for the purposes of the invention will. In addition to such alloys, however, molten salts are also suitable, for example, and organic liquids such as diphenyl and silicone oils. as A molten salt with the following composition has proven particularly advantageous: 53% KNO (potassium nitrate) 3 40% NaNO2 (sodium nitrite) 7% NaNO3 (sodium nitrate) with a spec. Weight of 1.93 and a melting point of 141 ° C.
Unabhängig von der gewählten Flüssigkeit kommt es darauf an, daß unabhängig von der Wanddicke der Umhüllung ein praktisch berührungslose Führung in der Heizzone ermöglicht ist, die Beschädigungen der bei der Erwärmung empfindlichen Umhüllung ausschließt. Die Verweilzeit innerhalb der Heizzone braucht deshalb mit Rücksicht auf eventuelle zum Abzug aufzubringende mechanische Kräfte nicht verlängert zu werden, die spätereUmlenkung erfolgt ohne Gefahren für das strangförmige Gut und die Fertigungsgeschwindigkeit kann auf diese Weise erheblich erhöht werden.Regardless of the liquid chosen, it depends on being independent from the wall thickness of the envelope a practically contactless guidance in the heating zone is made possible the damage to the sensitive envelope when heated excludes. The dwell time within the heating zone therefore needs to be taken into account not to be extended to any mechanical forces to be applied to the trigger, the later deflection takes place without any risk to the strand-like material and the production speed can be increased considerably in this way.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben beschriebene Vulkanisierstrecke beschränkt, ebenso können an sich bekannte andere Vulkanisiervorrichtungen bzw. -anlagen, in vorteilhafter Weise eingesetzt werden, wobei die das Kabel tragende Flüssigkeit im horizontalen Teil des Vulkanisationsrohres untergebracht ist Ebenso kann, wie bereits erwähnt, statt Wasserdampf auc#h ein anderes geeignetes Heizmedium verwendet. werden, z.B. Stickstoff oder Luft.The invention is of course not limited to that described above Vulcanizing distance limited, also known other vulcanizing devices or systems, are used in an advantageous manner, the cable supporting Liquid in the horizontal part of the Vulcanization tube housed As already mentioned, another suitable one can also be used instead of water vapor Heating medium used. e.g. nitrogen or air.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE2239289A DE2239289A1 (en) | 1972-08-10 | 1972-08-10 | Continuous vulcanization of plastic coated metal cores - ie cable leads which are floated on liquid through heating zone |
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| DE2239289A DE2239289A1 (en) | 1972-08-10 | 1972-08-10 | Continuous vulcanization of plastic coated metal cores - ie cable leads which are floated on liquid through heating zone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2239289A1 true DE2239289A1 (en) | 1974-02-21 |
Family
ID=5853172
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2239289A Pending DE2239289A1 (en) | 1972-08-10 | 1972-08-10 | Continuous vulcanization of plastic coated metal cores - ie cable leads which are floated on liquid through heating zone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2239289A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1972
- 1972-08-10 DE DE2239289A patent/DE2239289A1/en active Pending
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