DE2528232A1

DE2528232A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von umhuellungen von langgestrecktem gut

Info

Publication number: DE2528232A1
Application number: DE19752528232
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Dr Voelker
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1975-06-25
Filing date: 1975-06-25
Publication date: 1977-01-20

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Umhüllungen von langgestrecktem Gut Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung der aus thermoplastischen oder elastomeren vernetz- oder unvernetzbaren Werkstoffen bestehenden Umhüllung von langgestrecktem Gut, wie elektrische Kabel oder Leitungen, Rohre und dergl. bei der das Gut im Anschluß an die Spritzvorrichtung in einer gekrümmt verlaufenden Begrenzung für ein Heiz- oder Kühlmedium im wesentlichen frei hängend geführt ist.
Als Heizeinrichtung für mit Gummi oder dergl. ummanteltes langgestreckt es Gut sind sog. Kettenlinien CV-Anlagen bekannt und im Einsatz, bei denen das ummantelte Gut, z. B. ein elektrisches Kabel, unmittelbar nach dem Aufbringen der Isolierung mittels eines Extruders 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 Zugspannung, mit der das langgestreckte Gut durch das Rohr bewegt wird. Als Übertragungsmedien für die Wärme können Wasserdampf, Gase oder auch Flüssigkeiten unter Druck oder drucklos verwendet werden.
Für Hochspannungskabel, deren Umhüllung z. B. aus einem vernetzten Polyäthylen hergestellt ist, scheiden drucklose Übertragungsmedien von vornherein aus, da die gegebenenfalls bei der Vulkanisation entstehenden Gase zu Hohlräumen in der Isolierung führen können. Der an sich sehr wirtschaftliche Einsatz von mit Dampf betriebenen horizontalen CV-Anlagen ist nur jedocbegrenzt möglich, da ein starkes Durchhängen und Schleifen des Gutes nur durch ein entsprechend starkes Spannen vermieden werden kann.
Kettenlinienförmig verlaufende Begrenzungen eines auf langgestrecktes Gut wirkenden Mediums sind aber nicht nur als Heizeinrichtungen für vernetzbare Materialien geeignet, sie finden ihren Einsatz auch dort, wo es lediglich auf eine Temperaturbehandlung oder auch eine gesteuerte Kühlung des gespritzten thermoplastischen oder elastomeren Materials ankommt. Aber auch hier ergeben sich Schwierigkeiten dann, wenn es sich bei dem langgestreckten Gut z. B. um Kabel oder dergl. mit extrem dicken Isolierwandstärken und hierzu im Verhältnis nur dünnen Leiterquerschnitten handelt. Das ist z. B. bei solchen Kabeln der Fall, die ihren Einsatz für die Übertragung hoher oder höchster Spannungen finden. Das Netergewicht des z. B. in einer Kühlflüssigkeit geführten Hochspannungskabels wird nämlich infolge des wirkenden Auftriebes immer kleiner, so daß es schließlich zum Aufschwimmen des Kabels bzw. der isolierten Ader kommt. Das kann bei den üblichen Systemen dazu führen, daß die Isolierung der Ader an die obere Wandung der Begrenzung anstoßt und dort entlangschleift, wenn dies durch besondere aufwendige flaßnahmen nicht verhindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Temperaturbehandlung, Heizung oder Kühlung, von extrudiertem Gut dafür zu sorgen, daß, unabhängig vom Netergewicht und vom verwendeten Kühl- oder Heizmedium, Beschädigungen der gespritzten Umhüllungen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die gekrümmt verlaufende Begrenzung für ein Heiz- oder Kühlmedium zumindest teilweise flexibel ausgebildet ist. Auf diese Wiese ist es möglich, unabhängig vom Verwendungszweck die Begrenzung der sich z. B.
durch wirkenden Auftrieb im Heiz- oder Kühlmedium zeitlich veränderlichen Lage des strangförmigen Gutes anzupassen, d. h.
der sich einstellenden Kurvenform nachzuführen. Durch diese Anpaßbarkeit ist eine solche Anlage wesentlich preisgünstiger als herkömmliche Anordnungen. Beschädigungen des Gutes durch Schleifen an den Rohrwandungen können damit von vornherein ausgeschaltet werden.
In Durchführung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die z. B. kettenlinienförmig verlaufende Begrenzung des Heiz- oder Kühlmediums zumindest teilweise als Wellrohr auszubilden. Hierzu kann ein in bekannter Weise aus einem metallband geformtes, verschweißtes und anschließend gewelltes Rohr verwendet werden, dessen Wellung in geschlossenen Ringen oder wendelförmig verläuft. Zur Erhöhung des Berstdruckes kann es hierbei auch zweckmäßig sein, zwei solcher Rohre übereinander zu fahren und diese anschließend gemeinsam zu wellen.
Aber auch entsprechend druckfest ausgeführte Kunststoffrohre oder ietallschläuche mit entsprechenden Wandstärken können in Durchführung der Erfindung verwendet werden.
Die gemäß der Erfindung flexibel ausgebildete Begrenzung für das Heiz- oder Kühlmedium wird in Weiterführung des Erfindungsgedankens vorteilhaft auf in der Höhe verstellbaren Stützen gelagert. Diese verstellbaren Stützen erlauben es, das Rohr entweder von Hand oder automatisch in die notwendige Kurvenform zu bringen, d. h. die Anpaßbarkeit an die vom Gut aufgrund der besonderen konstruktiven Eigenheiten angenommene gekrümmte Kurvenform ist stets gewährleistet. Zur Anpassung an den jeweiligen Kurvenverlauf kann man vorteilhaft so vorgehen, daß die Lage des Gutes z. B. in einem Rohr entweder durch Fühler abgetastet oder z. B. im Falle der Kettenlinie aus dem jeweiligen Metergewicht über einen Rechner ermittelt wird, bevor dann die Verstellung von Hand oder vorteilhaft selbsttätig erfolgt. Statt der Anwendung verstellbarer Stützen kann-es mitunter auch zweckmäßig sein, die flexible Begrenzung an höhenverstellbaren Trägern aufzuhängen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, z. B. wenn eine Kühlung des gespritzten Gutes in mehreren Stufen erfolgen soll, ein flexibles Rohr vom Spritzkopf bis zum Scheitelpunkt der Kettenlinie reichen zu lassen. An diese Strecke kann sich dann eine weitere Kühl strecke mit anderen Abkühlbedingungen anschließen.
Die Erfindung sei an Hand der in der Fig. als Ausführungsbeispiel dargestellten Herstellung der polyäthylenisolierten Ader eines Hochspannungskabels näher erläutert.
Ein z. B. aus einer Vielzahl miteinander verseilter Einzeldrähte bestehender Kupferleiter 1, der gegebenenfalls bereits mit einer inneren Leitschicht (Leiterglättung) versehen ist, wird von der Vorratstrommel 2 abgezogen und über eine Umlenkung 3 dem Extruder 4 zugeführt. Hier wird die Isolierung aufgebracht, bevor die so hergestellte Ader 5 in die Kühlstrecke 6 eingefahren wird. Diese Kiflilstrecke besteht in Anwendung der Erfindung zur Anpassung an den kettenlinienförmigen Verlauf der Ader 5 aus dem flexiblen Rohr 7 als äußere Begrenzung der im Rohrinnern befindlichen Kühlflüssigkeit. Je nach Dicke der aufgebrachten Isolierung im Verhältnis zum Leiterquerschnitt erfährt die Ader 5 innerhalb des Rohres 7 einen mehr oder weniger großen Auftrieb, d. h. die Stabilität des Kühlsystems ist gestört. Bei großem Auftrieb und entsprechender Instabilität der Kettenlinie kann es dann bei Regelungenauigkeiten zur Berührung zwischen Isolieroberfläche des Gutes und Rohrwandung kommen. Die Folgen sind Schäden in der Oberfläche z. B. der Kabelader, so daß diese Länge für den Einsatz im Betrieb nicht mehr brauchbar ist.
Um das zu vermeiden liegt das Wellrohr 7 mit möglichst großem Innendurchmesser auf den hydraulisch hochfahrbaren Stützen 8 und 9 auf, d. h. hiermit ist ein Nachführen des flexiblen Rohres 7 entsprechend dem sich neu einstellenden Kurvenverlauf möglich, eine Berührung zwischen Aderoberfläche und oberer Rohrwandung ist vermieden.
Die Lage der Ader 5 im flexiblen Rohr 7 kann mit Hilfe von Röntgenstrahlen, Magnetfeldern oder anderen bekannten Meßverfahren festgestellt oder durch Fühler abgetastet werden, wobei das Ergebnis zur gegebenenfalls unterschiedlichen Höhenverstellung der Stützen 8 und 9 herangezogen werden kann, Es kann also stets dafür Sorge getragen werden, daß die Ader 5 etwa in der Mitte des die Begrenzung für das Kühlmittel bildenden Rohres 7 liegt.
Die aus der Kühlstufe 6 austretende Ader 5 kann nach einer entsprechenden Umlenkung über die Rolle 10 zur weiteren Abkühlung z. B. auf Raumtemperatur dem Kühlbecken 11 zugeführt werden.
Mit 12 schließlich ist der Aufwickler für die z. B. auf Raumtemperatur abgekühlte Ader 5 bezeichnet.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Abkühlverfahren beschränkt, in gleicher Weise kann das flexible Rohr 7 auch als äußere Begrenzung für als Heizmedium dienendes Gas, Wasser bzw.
Wasserdampf verwendet werden. Denn z. B. auch bei einer gefluteten sog. CV-Anlage muß mit einem erhöhten Auftrieb gerechnet werden, wenn das Kabel entsprechend dimensioniert ist.
Auch hier liegen die Vorteile in einer Verbilligung der Anlage, in einem Nachführen des Rohres entsprechend dem sich einstellenden neuen Kurvenverlauf und in einem Ausgleich der durch Temperaturänderung auftretenden Längenänderung.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung der aus therrnoplastischen oder elastomeren vernetz- oder unvernetzbaren Werkstoffen bestehenden Umhüllung von langgestrecktem Gut, wie elektrische Kabel und Leitungen, Rohre und dergl., bei der das Gut im Anschluß an die Spritzvorrichtung in einer gekrümmt verlaufenden Begrenzung für ein Heiz- oder Kühlmedium im wesentlichen freihängend geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmt verlaufende Begrenzung zumindest teilweise flexibel ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmt verlaufende Begrenzung für das Heiz- oder Kühlmedium zumindest teilweise als Wellrohr ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Begrenzung für das Heiz- oder Kühlmedium auf in der Höhe verstellbaren Stützen gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Begrenzung an höhenverstellbaren Trägern aufgehängt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höheverstellbarkeit der Stützen oder Träger in Abhängigkeit von der gemessenen Lage des Gutes in der Begrenzung für das Heiz- oder Kühlmedium erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Begrenzung für das Heiz- oder Kühlmedium vom Spritzkopf bis zum Scheitelpunkt der Kettenlinie reicht.