DE3431867A1

DE3431867A1 - Vorrichtung zum fuehren eines strangfoermigen gutes

Info

Publication number: DE3431867A1
Application number: DE19843431867
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8630 Coburg Vogelsberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-02-15
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1986-09-04

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Führen eines Kabelstranges (9) durch ein vorwiegend einseitig gerichtetes Elektronenbestrahlungsfeld (15), wobei der Strang gleichförmig oder reversierend zwischen einer Phasenlage von -180 bis +180° gedreht wird, sind aus der Verseiltechnik bekannte Einrichtungen (21) vorgesehen, die den zu bestrahlenden Strang (9) reversierend drehen.

Description

Vorrichtung zum Führen eines strangförmigen Gutes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Führen eines strangförmigen Gutes (Strang) durch ein vorwiegend einseitig gerichtetes Elektronen-Bestrahlungsfeld, bei der der Strang durch Zusatzeinrichtungen in seiner Phasen- bzw.
Winkellage veränderbar ist.
Zur Verbesserung der thermischen Stabilität elektrischer Isoliermassen für Leitungen oder Kabel ist es üblich, Kautschuk- oder Polyolefinisolierungen zu vulkanisieren oder zu vernetzen, wobei die Vernetzung meist auf chemischem Wege bewirkt wird, indem dem Extrudat Zuschlagstoffe, z. B.
Peroxyde, beigemengt werden, die unter geeigneten physikalischen Bedingungen den Vernetzungsvorgang einleiten. In Konkurrenz hierzu besteht die Möglichkeit, die Vernetzung auf physikalischem Wege durch Bestrahlung mit energiereichen ß-Strahlen zu erzielen (DE-AS 10 00 076). Eine ausreichende Vernetzung wird dabei je nach Material und Qualität mit Strahldosen zwischen 10 und 500 kJ/kg erzielt.
Die Problematik bei der Strahlenvernetzung elektrischer Leitungen oder Kabel mit Elektronenstrahlen besteht in erster Linie in der Dosierung, weil sich die für den Vernetzungsprozeß maßgebende, absorbierende Energie mit der Eindringtiefe in die Isolierung ändert. Die Problematik wird außerdem durch die Schattenwirkung des Leiters verstärkt, die dazu zwingt, den Leiter oder das Kabel im Bereich des Strahlenfeldes drehend zu bewegen oder ihn mindestens von zwei Seiten zu bestrahlen. Aber auch bei der zweiseitigen Bestrahlung ergibt sich noch eine inhomogene Verteilung der Strahlendosis und somit des Vernetzungsgrades in der Isolierung. Um die Vernetzung soweit wie möglich zu vergleichmäßigen, sind daher schon Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen der Strang einer Zwangsdrehung um bestimmte, von 0 oder 180' abweichende Winkel (DE-OS 23 59 889) oder einer ständigen Pendelbewegung (AT-PS 253 598) unterworfen wird. Dazu bedarf es aber spezieller Konstruktionen, die den Strang greifen und entsprechend drehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs erwähnter Vorrichtung so auszustatten, daß der zu bestrahlende Strang zwar bestimmten Drehbewegungen während des Durchlaufes unter dem Bestrahlungsfeld ausgesetzt werden kann, ohne daß es dazu aber neuartiger konstruktiver Vorrichtungen bedarf. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Strangdrehung im Zuge der Vorrichtung mindestens eine aus der Verseiltechnik bekannte Einrichtung angeordnet ist, die während des Durchlaufens durch das Strahlenfeld abschnittsweise eine nahezu gleichförmige Drehung des Strangs um mindestens 3600 bewirkt.
Auf diese Weise kann der Strang mit einfachen Mitteln um mindestens 360e gedreht werden. Dabei kann wahlweise eine gleichförmige oder reversierende Drehung angewendet werden.
Durch die Drehung um mindestens 360- in eine Richtung wird eine gleichmäßige Rundumverdrehung sichergestellt. Dabei kann man bei den im allgemeinen sehr große Investitionen erfordernden Bestrahlungsanlagen.auch auf vorhandene Einrichtungen zurückgreifen, deren Wirkungen und Funktionen bekannt sind und die auch zu einem angemessenen Preis zu haben sind, weil sie bei der Kabel fabrikation schon in größerem Umfang verwendet werden.
In Ausgestaltung der Erfindung wird man vorzugsweise unmittelbar vor und/oder hinter dem bzw. den Bestrahlungsfeld(ern) Einrichtungen bzw. im Falle von mehreren hintereinander liegenden Bestrahlungsfeldern auch zwischen diesen Feldern eine Einrichtung für die Strangdrehung anordnen.
Bevorzugt wird man bei den Ausführungsformen der Erfindung Einrichtungen verwenden, die derart ausgebildet sind, daß sie während des Durchlaufens durch das Bestrahlungsfeld eine reversierende Drehung des Stranges um jeweils etwa 360 und zurück bzw. einem Vielfachen davon bewirken.
Die Torsionsbeanspruchung des durchlaufenden Stranges kann man auf vernachlässigbare Werte reduzieren, wenn man dafür sorgt, daß der Abstand zwischen den reversierenden Einrichtungen für die Strang drehung und den zugehörigen Torsionssperren mindestens das Doppelte der Länge des oder der Bestrahlungsfeldes (felder) beträgt. Dabei empfiehlt es sich, die Torsionssperren als Umlenkräder o. dgl. bzw. als Ablauf- oder Aufwickelvorrichtungen auszubilden.
Eine gleichmäßige Rundumvernetzung kann man bevorzugt dadurch erzielen, daß die Durchlaufzeit des Stranges durch das Bestrahlungsfeld gleich einem ganzen Vielfachen der Periodendauer der Reversierung des Stranges ist.
Als Vorrichtungen zur zusätzlichen Strang drehung kommen beispielsweise Verseilköpfe oder Twister, Raupenbandanordnungen mit nicht parallel laufenden Raupenbändern., schräg stehende Walzen oder Rollen, schräg stehende Führungs-oder Umlenkräder oder quer sich zur Arbeitsrichtung bewegende Walzenpaare in Frage.
Um die neue Vorrichtung auch in den Fällen einsetzen zu können, bei denen mehrere parallele Stränge durch das Bestrahlungsfeld geführt werden oder bei denen ein Strang mehrere Male durch das Bestrahlungsfeld (im allgemeinen unter Änderung seiner Winkellage) geführt wird, kann man zur Strangdrehung feststehende Einrichtungen vorsehen, die mehrere Stränge bzw. Strangabschnitte gleichzeitig zu drehen gestatten.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten und nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein Übersichtsschema, Fig. 2 eine Ausführung mit Twistern als Reversiereinrichtung, Fig. 3 ein Reversierschema, Fig. 4 eine Anordnung mit Twister bei hintereinander liegenden Bestrahlungsfeldern, Fig. 5 eine Anordnung mit schräggestellten Rollen zur Strangdrehung, Fig. 6 eine Anordnung mit quer zur Strangrichtung sich bewegenden Walzen, Fig. 7 eine Anordnung mit Raupenbändern als Reversiereinrichtung (auch für mehrere parallele Stränge) und Fig. 8 eine Anordnung mit mehreren parallel geführten Strängen und quer zur Strangrichtung sich bewegenden Walzen.
In Fig. 1 ist eine bekannte Vorrichtung zur Bestrahlung eines Kabelstranges 9 dargestellt, bei der der Strang durch ein einseitig gerichtetes Elektronenbestrahlungsfeld 15 hindurchgeführt wird. Mit 20 sind Vorrichtungen zur gleichförmigen bzw. reversierenden Strangdrehung bezeichnet, die in den folgenden Figuren mit detaillierten Beispielen belegt sind. Sowohl auf der Einlaufseite 10 des Stranges 9 als auch auf der Ablaufseite 13 sind Umlenkräder 11 bzw. 12 als Torsionssperren vorgesehen. zwischen jeder Einrichtung 20 zum Drehen des Stranges 9 und dem Bestrahlungsfeld 15 sind Beruhigungs- bzw. Kühlstrecken 14 für den Ausgleich von Torsionsspannungen bzw. zum Abkühlen des Stranges vorgesehen.
In Fig. 2 sind vor und hinter dem Bestrahlungsfeld 15 angeordnete, aus der SZ-Verseiltechnik bekannte Twister 21 dargestellt, mit deren Hilfe jedes Teilstück des Stranges 9 in einer abschnittsweise gleichförmig im Bereich von -180-bis +180° sich ändernden Winkellage an dem Strahlungsfeld 15 vorbeigeführt werden. Als Torsionssperren dienen Umlenkräder 11, 12. Die nicht dargestellten Ab- und Aufwickelvorrichtungen für den Strang 9 können dabei raumfest angeordnet sein.
Trotzdem ergibt sich nur eine vernachlässigbar geringe Torsionsbeanspruchung des durchlaufenden Stranges, wenn die Abstände 11, 12 der Twister 21 gegenüber den zugehörigen Torsionssperren 11, 12 nach der Bedingung 11 bzw. 12= 2 10 gewählt werden. Die kleinste Torsionslänge ist dann 5 = 1 - 4 1o.
Für eine gleichmäßige Rundumvernetzung ist - wie Fig. 3 zeigt - für die Durchlaufzeit des Stranges durch das Bestrahlungsfeld (Länge 1 ein ganzes Vielfaches der Periodendauer der Reversierung des Stranges zu wählen.
Bei zwei hintereinander liegenden Strahlungsfeldern entsprechend Fig. 4 ist neben den Twistern 21 vor und hinter den Bestrahlungsfeldern auch zwischen diesen ein Twister 22 vorgesehen.
Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Anzahl von Rollen 31, 32 und 33, deren Achsen 34, 35 und 36 jeweils eine unterschiedliche Lage im Raum aufweisen. Auch dabei wird - wie allgemein bekannt - einem von dieser Einrichtung geführten Strang 9 eine Drehbewegung aufgezwungen.
Fig. 6 zeigt einen Strang mit einem Paar Walzen 41, 42, die quer zur Arbeitsrichtung angeordnet sind und die sich gegenläufig quer zur Arbeitsrichtung bewegen.
Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt einer Bestrahlungsanlage, bei der gleichzeitig mehrere Stänge der in der Figur nicht dargestellten Bestrahlungseinrichtung zugeführt werden. Die Draufsicht läßt als Einrichtung zur Strang drehung zwei Paare von Raupenbändern erkennen, bei denen die beiden Raupenbänder 23 und 24 jeweils nicht parallel zueinander laufen.
Bei dieser Anordnung werden die hindurchgeführten Stränge -wie aus der Kabeltechnik allgemein bekannt - einer Drehbewegung unterworfen.
Fig. 8 zeigt schließlich eine zweite Ausführungsform einer Bestrahlungsanlage, bei der gleichzeitig mehrere parallele Stränge 9 durch das Bestrahlungsfeld 15 geführt werden.
Hierbei werden bereits in Fig. 6 gezeigte Walzenpaare 41, 42 eingesetzt, die quer zur Arbeitsrichtung angeordnet sind und die sich gegenläufig quer zur Arbeitsrichtung bewegen.
8 Figuren 13 Ansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Führen eines strangförmigen Gutes (Strang) durch ein vorwiegend einseitig gerichtetes Elektronen-Bestrahlungsfeld, bei der der Strang durch Zusatzeinrichtungen in seiner Phasen- bzw. Winkellage veränderbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zur Strang drehung im Zuge der Vorrichtung mindestens eine aus der Verseiltechnik bekannte Einrichtung (20 bzw. 21-22, 23, 24, 31-33) angeordnet ist, die während des Durchlaufens durch das Strahlenfeld abschnittsweise eine nahezu gleichförmige Drehung des Strangs um mindestens 3600 bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da dur c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß unmittelbar vor und/oder hinter dem bzw. den Bestrahlungsfeld(ern) (15) Einrichtungen (20 bzw. 21-22, 23, 24, 31-33) für die Strangdrehung angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei mehreren hintereinander liegenden Bestrahlungsfeldern (15) auch zwischen diesen Feldern eine Einrichtung (22) zur Drehung des Stranges angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (20 bzw.

21-22, 23, 24, 31-33) derart ausgebildet ist, daß sie während des Durchlaufens durch das Strahlenfeld eine reversierende Drehung des Strangs (9) um jeweils etwa 3600 und zurück bzw. einem Vielfachen davon bewirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand zwischen den Einrichtungen (21) für die Strangdrehung und den zugehörigen Torsionssperren (11, 12) mindestens das Doppelte der Länge des oder der Bestrahlungsfeldes(felder) (15) beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Torsionssperren als Umlenkräder o. dgl. (11, 12) bzw. als Ablauf- oder Aufwickelvorrichtungen ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Durchlaufzeit des Stranges durch das Bestrahlungsfeld (15) gleich einem ganzen Vielfachen der Periodendauer der Reversierung des Stranges (9) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Drehen des Stranges (9) umlaufende Verseilköpfe oder Twister (21) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Strang drehung feststehende Raupenbandanordnungen mit nicht parallel laufenden Raupenbändern (23, 24) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Strangdrehung schrägstehende Walzen oder Rollen (31 - 33) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Strangdrehung schrägstehende Führungs- oder Umlenkräder vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Strangdrehung mindestens ein Paar quer zur Arbeitsrichtung angeordnete Walzen vorgesehen sind, die sich gegenläufig quer zur Arbeitsrichtung bewegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einer Umlenkeinrichtung zum Hin- und Herführen eines Stranges bzw. zur Führung mehrerer paralleler Stränge , d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Strangdrehung feststehende Einrichtungen (23, 24 bzw. 41, 42) vorgesehen sind, die mehrere Stränge (9) bzw. Strangabschnitte gleichzeitig drehen.