DE2456502C3

DE2456502C3 - Vorrichtung zum Ummanteln eines Stranges mit vulkanisierbarem Material

Info

Publication number: DE2456502C3
Application number: DE2456502A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Fleischer; August Graeber; Gerhard Werner
Original assignee: Maschinenbau Scholz & Co Kg 4420 Coesfeld GmbH
Current assignee: Maschinenbau Scholz & Co Kg 4420 Coesfeld GmbH
Priority date: 1974-11-29
Filing date: 1974-11-29
Publication date: 1978-07-20
Also published as: DE2456502A1; DE2456502B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ummanteln eines Stranges mit vulkiinisierbarem Material, mit einer Strangpresse und einem dieser nachgeordneten Vulkanisierrohr, mit dem koaxial

μ unmittelbar eine Dichtungsanordnung verbunden ist, die aus einem rohrförmigen Dichtungsgehäuse besteht, das durch radiale, axial miteinander fluchtende öffnungen für den Durchtritt des ummantelten Stranges aufweisende Führungselemente in mehrere axial hintereinander- liegende Kammern unterteilt ist und zum Aufbau eines annähernd dem Druck im Vulkanisierrohr gleichen Druckes in der dem Vulkanisierrohr benachbarten Kammer über eine Zuflußöffnung an eine Quelle für ein unter erhöhtem Druck stehendes S^arrmedium ange-

«o schlossen ist und eine gedrosselte Auslaßöffnung für das Sperrmedium aufweist.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (US-PS 26 01 699). Bei der bekannten Vorrichtung ist das Dichtungsgehäuse dem Vulkanisierrohr nachgeschaltet

♦5 und dient in erster Linie als Kühlvorrichtung unter Druck, wobei der Druck des Kühlmediums verhindern soll, daß im vulkanisierten Material eingeschlossene Feuchtigkeitstaschen ein Aufbrechen oder Aufreißen des Materials bewirten, was sonst der Fall wäre bei

so unmittelbarem Übergang beispielsweise zu Atmosphärendruck, wenn es das Vulkanisierrohr verläßt. Zu diesem Zwecke wird ständig kaltes Wasser dem Dichtungsgehäuse zugeführt, um die Erwärmung durch den austretenden Strang auszugleichen. Würde dies nicht der Fall sein, würde die Dichtungsanordnung unwirksam sein, da unbedingt eine Kühlung des vulkanisierten Materials und damit der eingeschlossenen Flüssigkeitstaschen erforderlich ist, um deren negative Auswirkungen zu verhindern. Darüber hinaus verhindert das Dichtungsgehäuse bei der bekannten Vorrichtung, daß Dampf aus dem Vulkanisierrohr austritt. Die Führung des vulkanisierten Stranges stellt bei dieser Vorrichtung keine Probleme, weil das Material bereits vernetzt ist und eine ausreichende Festigkeit besitzt, so daß Schaden in dieser Hinsicht nicht zu befürchten sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vulkanisiervorrichtung zu schaffen, bei der der Strang

nach dem Extrudieren ohne Sichtbehinderung wirksam geprüft werden kann, ohne daß er eine Beeinträchtigung erfährt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vulkanisierrohr im Abstand von der Strangpresse und die Dichtungsanordnung in Arbeitsrichtung vor dem Vulkanisierrohr angeordnet ist und jeder der Kammern eine separate, mit einer gedrosselten Ablaufleitung verbundene Auslaßöffnung zugeordnet ist. ίο

Während bei der bekannten Vorrichtung der Strang aus der Strangpresse unmittelbar in das Vulkanisierrohr eintritt, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, daß der Strang eine gewisse Länge frei verläuft, bevor er berührungslos und wirksam abgedichiet in das Vulkanisierrohr eintritt. Durch den Abstand zwischen der Strangpresse und der Dichtungsanordnung kann der mit vulkanisierbarem Material umpreßte Strang ohne Schwierigkeiten auf Fehler geprüft werden. Die Dichtungsanordnung stellt dabei sicher, daß das aus der Strangpresse austretende Material, das noch nicht vernetzt und demzufolge hochempfindlich ist, unbeschädigt in die Dichtungsanordnung eintreten und diese passieren kann, wobei infolge einer gezielten Druckbeeinflussung in den hiniereinanderliegenden Kammern der Dichtungsanordnung eine berührungslose Führung des Stranges erfolgt. Statt dessen findet eine Gas- oder vorzugsweise Flüssigkeits-Schmierung statt, wobei als Sperrmedium vorzugsweise Wasser dient.

Neben der Kontrollmöglichkeit des extrudierten Stranges ohne Sichtbehinderung tritt der weitere Vorteil, daß mit Hilfe der Erfindung die Möglichkeit gegeben ist, mit einer schlauchartigen Folie überzogene Stränge, wie beispielsweise Kabel, auf einfache Weise einem Vulkanisierrohr zuzuführen. Eine Abdichtung gegenüber dem Vulkanisierrohr unmittelbar in der Strangpresse ist hierbei nicht möglich. Mit Hilfe der Erfindung ist der für diesen Fail erforderliche freie Raum zwischen der Strangpresse und dem Vulkanisierrohr geschäft cn.

Im nachfolgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. I einen Schnitt durch eine Dichtungsanordnung,

Fi g. 2 einen schematischen Aufbau der Dichtungsanordnung,

Fi g. 3 einen weiteren Aufbau einet Dichtungsanordnung.

Ein von einer Strangpresse extrudierter Strang J tritt, nachdem er zur Kontrolle eine Strecke frei zurückgelegt hat, in ein Dichtungsgehäuse 10 ein, in welchem er in einem Führungsrohr 11 geführt wird (F i g. 1). Mittels eines Flansches 12 ist das Dichtungsgehäuse 10 an seinem einen Ende an ein Vulkanisierrohr 13 angeflanscht. Ein weiterer Flansch 14 am anderen Ende des Dichtungsgehäuses 10 dient zur Befestigung des Führungsrohres 11, das sich koaxial in das Dichtungsgehäuse 10 hineinerstreckt und ein freies Ende 15 aufweist, das aus dem Dichtungsgehäuse 10 herausragt. Das mit einem Flansch 16 am Flansch 14 des Dichtungsgehäuses 10 befestigte Führungsrohr 11 erstreckt sich im Dichtungsgehäuse 10 bis etwa zum vulkanisierrohrseitigen Ende, wo es sich an einer rundumlaufenden Schulter 17 im Dichtungsgehäuse 10 abstützt, und wo es durch einen Kompensator im Betriebszustand radial verstellt bzw. zum durchlaufenden Strang 1 zentriert werden μ kann. Das Führungsrohr 11 bildet mit der Dichtungsgehäuseinnenwand und ctr Strangoberfläche jeweils koaxial verlaufende Ringräume 18, 19, die in axialen Abständen durch Führungselemente 20 und deren Halterungen 21 im Führungsrohr 11 in Kammern unterteilt werden. Die Kammern des Ringraumes 18 stehen in axialer Richtung mittels Spalten 22 zwischen den Halterungen 21 und der Dichtungsgehäuseinnenwand in Fließverbindung. Durch Auslaßöffnungen 23 im Führungsrohr Il stehen die jeweilig radial benachbarten Kammern der Ringräume 18 und 19 ebenfalls in Fließverbindung. Die axialbenachbarten Kammern des Ringraumes 19 sind durch den führenden Eingriff der Führungselemente 20 mit der Strangoberfläche mehr oder weniger voneinander getrennt. Da jedoch zwischen dem Strang 1 und den Führungselementen 20 ein gewisses Spiel herrscht, findet auch hier keine absolute Trennung der Kammern statt. Das aus dem Dichtungsgehäuse 10 herausragende Ende des Führungsrohres 11 weist ebenfalls Kammern bildende Führungselemente 24 mit dem Strang 1 benachbarten Durchlässen 23 zum axialen Durchtritt des Wassers auf. Die dem Eintritt des herausrap~:.den Endes 15 benachbarte Kammer ist mit einer Auslaßöffnung 26 verbunden. Entsprechend des jeweiligen Strangdurchmessers sind sowohl die Führungselemente 20 im Führungsrohr 11 als auch die Führungselemente 24 im herausragenden Ende 15 des Führungsrohres 11 auswechselbar.

Das Dichtungsgehäuse 10 weist eine umlaufende Ringleitung 27 auf, die mittels einer Vielzahl von Anschlußstutzen 28 mit dem Dichtungsgehäuse 10 verbunden ist. Die Anschlußstutzen 28 und die Ringleitung 27 liegen in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Dichtungsgehäuses 10. Die Ringleitung 27 ist über eine Rohrleitung 29 mit einem über dem Dichtungsgehäuse 10 angeordneten Reservoir 30 für Wasser verbunden.

Das im wesentlichen waagerecht angeordnete Dichtungsgehäuse 10 ist in seinem im Gebrauch unteren Bereich in axialem Abstand mit Auslaßöffnungen 31 versehen, die so angeordnet sind, daß jede Kammer des äußeren Ringraumes 18 einen Auslaß aufweist, wovon die -Cammer, die mit auf dem Umfang des Dichtungsgehäuses 10 angeordneten Zuflußöffnungen 32 über die Anschlußstutzen 28 mit der Ringleitung 27 in Verbindung steht, ausgenommen ist. Die Ringleitung 27 sowie die damit verbundene Kammer des äußeren Ringraumes 18 sind näher zur Vulkanisiereinrichtung angeordnet als zum Strangeintrittsende des Dichtungsgehäuses 10.

Das Reservoir 30 weist ein Steuerventil 40 in einer Zulaufleitung 32 auf. die mit einer Pumpe P verbunden ist (Fig.2). Die Pumpe P ist mit einem weiteren Reservoir 33 für Wasser verbunden. Das Steuerventil 40 ist miu.els einer Steuerleitung 34 mit einem kontinuierlich arbeitenden Differenzdruckregler 35 am Reservoir

30 verbunden. Der Differenzdruckregler 35 weist eine mit einem Reduzierventil 45 versehene Verbindung 36 mit dem Vulkanisierrohr 13 auf. Weiterhin ist der Differenzdruckregler 35 und somit das Reservoir 30 mit einer Dampfdruckzuleitung 49 verbunden, in der ein Dampfdruck P\ herrscht. Sowohl die Auslaßöffnungen

31 als auch die Auslaßöffnung 26 sind mit dem Reservoir 33 durch Ablaufleitungen 37,38,39 verbunden.

Im Betrieb der Vorrichtung tritt das unter Druck stehende Wasser aus dem Reservoir 30 über die Rohrleitung 219 in die Ringleitung 27 und über die Anschlußstutzen 28 in das Dichtungsgehäuse 10 ein. Der Druck im Dichtungsgehäuse 10 entspricht dabei der wirksamen Höhe der Wassersäule im Reservoir 30 und

in der Rohrleitung 29 und dem Dampfdruck />,, der über den kontinuierlich arbeitenden Differenzdruckregler 35 in das Reservoir 30 eingeleitet wird. Im Vulkanisierrohr 13 herrscht der durch das Reduzierventil 45 reduzierte Druck ft.

Das Wasser verteilt sich in der Ringleitung 27 rundum und strömt durch die Anschlußstutzen 28 in die den ZufluRöffnungen 32 benachbarte Kammer des äußeren Ringraumes 18. Durch die Auslaßöffnungen 23 im Führungsrohr 11 gelangt das Wasser in die radial benachbarte Kammer des inneren Ringraumes 19 und somit in Eingriff mit dem ummantelten Strang 1. Da das Wasser den Strang 1 von allen Seiten gleichmäßig unter gleichem Druck erreicht, entsteht eine zum Strang 1 völlig zentrierte Sperrmitteldichtung gegen den niedrigen Dampfdruck ft im Vulkanisierrohr 13.

Das unter Druck stehende Wasser ist nun bestrebt, sich nach allen Seiten hin zu verteilen. Hierbei fließt das VVäSSer durch die Sⁿ?Wc ^2 in Rirhliinp auf fl:ts Vulkanisierrohr 13, in dem der niedrigere Druck P₂ herrscht, und verteilt sich in den folgenden Kammern des äußeren und inneren Ringraumes 18 bzw. 19, die durch die Auslaßöffnungen 23 miteinander verbunden sind. Weiterhin wird beim Durchgang des Stranges I durch das Führungsrohr 11 Wasser aus den Kammern, die in der Ebene der Ringleitung 27 und der Anschlußstutzen 28 liegen, zwischen der .Strangoberfläche und das Führungselement 20 in Richtung auf das Vulkanisierrohr 13 und somit in die Kammern des inneren Ringraumes 19 mitgerissen, was eine schützende Reibungsverminderung zwischen dem Führungselement 20 und der Ummantelung des Stranges 1 bewirkt. Da der Druck des Wassers mit zunehmender Entfernung von den der Ringleitung 27 zugeordneten Kammern abnimmt, herrscht in den letzten Kammern der Ringräume 18, 19 vor dem Vulkanisierrohr 13 ein Wasserdruck, der etwa dem Dampfdruck P₂ im Vulkanisierrohr 13 entspricht. Das in axialer Richtung abgebremste Wasser sammelt sich mit abnehmendem Druck in dem unteren Bereich des Dichtungsgehäuses 10 und tritt zusammen mit geringen Mengen aus dem Vulkanisierrohr 13 in das Dichtungsgehäuse 10 übergetretenem kondensiertem Dampf durch die den Kammern zugeordneten Auslaßöffnungen 31 aus dem Dichtungsgehäuse 10 aus und wird in das Reservoir 33 abgeführt.

Zum Strangeintrittsende des Dichtungsgehäuses 10 hin trifft das Wasser auf Atmosphärendruck und strömt somit geleitet vom System der Ringräume 18 und 19 und der mittels der Führungselemente 20, 24 gebildeter Kammern durch das Dichtungsgehäuse 10 und da« Führungsrohr 11 wie oben beschrieben, wobei es der Strang 1 kühlend umspült und somit vorverfestigt. Di ί der durchlaufende Strang 1 an seiner Oberfläche eine gewisse Menge Haftwasser mitreißt, bildet sicr zwischen der Oberfläche und den Führungselementer 20, 24 ein schonender Film, der die Reibung /wischer den Führungselementen 20, 24 und der Ummantelung des Stranges 1 weiter mindert wie oben ausgeführt Zwischen den Auslaßöffnungen 31 und der Ablauflei tung 38 zum Reservoir 33 vorgesehene Ventile 41, 42 43, 44(Fi g. 2) ermöglichen eine kontrollierte Druekrc gelung bzw. Mcngenrcgulicrung des Sperrwassers in

f> Dichtungsgehäusc 10. so daß z. B. die Strömungsweiu und -intensität im Dichtungsgehäuse 10 bei gleichci oder unterschiedlicher Strangdickc reguliert werdcr kann.

D:i das Socrrwässcr kontinuierlich aus dem Di'h Uingsgehäuse 10 wie oben beschrieben abläuft, muß /ur Aufrcchterhaltung des gleichen Überdruckes im Dich tungsgehäuse 10 der Zulauf des Wassers zum Reservoir 30 so gesteuert werden, daß die Höhe der wirkender Wassersäule gleichbleibt. Eine Ausgestaltung der

²"> Vorrichtung sieht vor, den Druck ft, der in da« Vulkanisierrohr 13 eingeleitet wird, gegenüber derr Dampfdruck P₁, wie er in der Dampfdruckzuleitung 4S herrscht, c'.i mit dem Reservoir 30 verbunden ist. mittel· eines Reduzierventils 45 etwas zu reduz/eren, so daß irr

J" Reservoir 30 ein höherer Dampfdruck als im Vulkani sierrohr 13 herrscht.

Der Wasserspiegel im Reservoir 30 und somit die wirkende Höhe der Wassersäule wird mittels de? Differenzdruckregler 35 gleichgehalten, dabei wirt dessen das Steuerventil 40 steuernder Schwimmer 4i auf eine bestimmte Pcgclhöhe eingestellt, so daß er be Absinken unter bzw. Ansteigen über die Pegelhöhe da« Steuerventil 40 öffnet bzw. schließt (Fig. 2).

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor. daß sowohl in

••ο Vulkanisierrohr 13 als auch im Reservoir 30 der gleicht Dampfdruck herrscht (Fig. 3).

Die Höhe des Überdrucks im Dichtungsgehäusc K hängt jetzt lediglich von der Höhe der wirkender Wassersäule ab. Sobald die mittels des kontinuierlich

^A<> arbeitenden Differenzdruckreglers 35 eingestellte Höhe im Reservoir 30 absinkt, wird über die Pumpe Pund da; Steuerventil 40 so viel Wasser in das Reservoir 3C nachgedrückt, bis der eingestellte Überdruck wiedei erreicht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ummanteln eines Stranges mit vulkanisierbarem Material, mit einer Strangpresse und einem dieser nachgeordneten Vulkanisierrohr, mit dem koaxial unmittelbar eine Dichtungsanordnung verbunden ist, die aus einem rohrförmigen Dichtungsgehäuse besteht, das durch radiale, axial miteinander fluchtende öffnungen für den Durchtritt des ummantelten Stranges aufweisende Führungselemente in mehrere axial hintereinanderliegende Kammern unterteilt ist und zum Aufbau eines annähernd dem Druck im Vulkanisierrohr gleichen Druckes in der dem Vulkanisierrohr benachbarten Kammer über eine Zuflußöffnung an eine Quelle für ein unter erhöhtem Druck stehendes Sperrmedium angeschlossen ist und eine gedrosselte Auslaßöffnung für das Sperrmedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vulkanisierrohr (13) im Abstand von der Strangpresse und die Dichtungsanordnung in Arbeitsirichtung vor dem Vulkanisierrohr (13) angeordnet ist und jeder der Kammern eine separate, mit einer gedrosselten Abiaufleitung (37, 38, 39) verbundene Auslaßöffnung (23, 31) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Führungselementen (20) und der Innenwand de;. Dichtungsgehäuses (10) ein axialer Spalt (22) besteht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Dichtungsgehäuses (10) ein auswechselbares Führungsrohr (11) angeordnet ist, an dem die Führungselemente (20) angeordnet sind und das zwischen den Führungselementen (20) radiale Auslaßöffnungen (23) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (11) konzentrisch im Dichtungsgehäuse (10) gehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußöffnung (32) für das Sperrmedium näher zu dem dem Vulkanisierrohr (13) zugekehrten Ende des Dichtungsgehäuses (10) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere in gleichem Abstand über dem Umfang des Dichtungsgehäuses (10) angeordnete Zuflußöffnungen (32) über Anschlußstutzen (28) mit einer Ringleitung (27) in Verbindung stehen, die ihrerseits mit der Quelle für das Sperrmedium verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für das Sperrmedium ein erstes Reservoir (30) aufweist, das mit der Zuflußöffnung (32) im Dichtungsgehäuse (10) und mit einer zu einem zweiten Reservoir (33) führenden Zulaufleitung (47) verbunden ist, in der ein Steuerventil (40) und eine Pumpe (P) liegt, und daß das erste Reservoir (30) ferner an eine Drtickquelle angeschlossen ist, deren Druck gleich oder größer als der Druck im Vulkanisierrohr (13) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vergleich des Druckes der Druckquelle mit dem Druck im ersten Reservoir (30) dem ersten Reservoir (30) ein Differenzdruckregler (35) zugeordnet ist, durch den das Steuerventil (40) offenbar ist. wenn der Druck im ersten Reservoir

(30) einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckquelle aus der Dampfdruckquelle für das Vulkanisierrohr (13)

ä besteht, die unmittelbar oder über ein Reduzierventil (45) an das Vulkanisierrohr (13) angeschlossen und zugleich mit dem ersten Reservoir (30) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ίο dadurch gekennzeichnet, daß den Kammern des Dichtungsgehäuses (10) Kammern ohne Auslaßöffnungen vorgeordnet sind, deren Führungselemente (24) vorzugsweise aus Segmenten bestehen, deren Durchtrittsöffnungen mindestens eine Querschnittshälfte des Stranges (1) aufnehmen und die gegenein ander in Umfangsrichtung, vorzugsweise jeweils um 180° versetzt liegen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsge häuse (10) an der vordersten Kammer eine ungedrosselte Auslaßöffnung (26) aufweist.