NO159428B - Anordning for aa herde et ekstrudert isolasjonssjikt for en elektrisk kabel, samt fremgangsmaate derfor. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for å herde et ektrudert isolasjonssjikt for en elektrisk kabel av den art som angitt i innledningen til krav 1, samt en fremgangsmåte for å herde et ekstrudert isolasjonssjikt for en elektrisk kabel av den art som angitt i innledningen til krav 6.

Bruken av en kjedelinjeformet herdeomhylling muliggjør

som velkjent isolasjonen til kabelen når den blir herdet fra en relativt myk og plastisk tilstand når den går ut fra ekstruderhodet ved ene enden av kjedelinjen til en relativt fast og stiv tilstand ved den motsatte enden uten at der er noe krav til berøring av isolasjonen med understøttelse eller føringsinnretninger ved noen mellomliggende steder, idet kabelen ganske enkelt blir opphengt mellom med avstand anordnede steder for således å henge i en kjedelinje generelt koaksialt med den kjedelinjeformede herdeomhyllingen. Innretninger er generelt anordnet for å styre kjedelinjeposisjonen for kabelen innenfor herdeomhyllingen for å sikre at den frem-deles plastiske kabelisolasjonen ikke kommer i berøring med veggen til herdeomhyllingen og ikke blir ødelagt derved, idet slik innretning innbefatter f.eks. en kjedelinjeposisjons-sensor innenfor herdeomhyllingen forbundet med styringen av kjedelinjespenningen i kabelen ved å styre hastigheten til kabelavtrekningsinnretningen utenfor herdeomhyllingen.

Ved drift av en slik anordning som anvender et fluidum,

væske eller gass i herdeomhyllingen som et medium for å tilføre den nødvendige varmen til isolasjonen oppstår en vanskelighet med hensyn til påvirkningen av det hydrostatiske trykket til herdefluidumet på kabelen som i kraft av trykk-forskjellen mellom innsiden og utsiden av herdeomhyllingen ved utløpsenden til kjedelinjerøret tenderer mot å ekstrudere kabelen gjennom utgangstetningen vanligvis anordnet ved ut-løpsenden til omhyllingen. Strekket påført kabelen utenfor

herdeomhyllingen, dvs. strekket påført avtrekningsinnretningen f.eks. er således ikke den samme som strekket oppnådd av kabelen i herdeomhyllingen og under visse driftsbetingelser, f.eks. hvor kabelen har en lettvektsleder hhv. ledere og et stort isolasjonslegeme og herdefluidumet er relativt tett kan situasjonen oppstå at ekstruderingskraften utviklet på kabelen ved utløpsenden til herdeomhyllingen overskrider den normalt nødvendige ytre strekket som fører til at man mister kontrollen over kabelkjedelinjeposisjonen innenfor herdeomhyllingen med økede risiko for ødeleggelse av kabelisolasjonen.

Fra de norske patentene nr. 149122 og 153237 er det kjent anordninger hvor herdingen av kabelisolasjonen finner sted i et kjedelinjerør. Ingen av disse patentene omtaler problemet som oppstår ved det faktumet at varmefluidum tilført under trykk til herderøret setter opp det hydrostatiske trykket som virker på en måte som har en tendens til å ekstrudere kabelen gjennom utløpsenden til herderøret.

Britisk patent nr. 1421109 og US-patent nr. 3868436 beskriver at en strekkraft tilføres en kabel på hvilke det påføres en ekstrudert isolasjon. Ved hvert av disse tilfellene er imidler-tid basisanordningen av en helt annen teknisk kategori, ved hvilken isolasjonen påføres i en horisontal form- og herde-anordning ved hvilken kabelen må bli holdt i strekk gjennom hele prosessen. For å tilveiebringe dette formålet er kabelen underlagt strekk oppstrøms av ekstruderingskrysshodet.

For å unngå eller i det minste i det vesentlige å redusere risikoene forbundet med ovenfornevnte problemer er det ved foreliggende oppfinnelse tilveiebrakt en anordning av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved anordningen fremgår av under-kravene 2 til 5. Foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte for å herde det ekstruderte isolsjonsjiktet for en elektrisk kabel av den innledningsvis nevnte art, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 6. Ytterligere trekk ved fremgangsmåten fremgår av krav 7.

Forskjellige innretninger for påføring av en slik motstand mot kabelen er-mulig, spesielt med hensyn til det faktum at i området av utløpsenden til kjedelinjerøcet vil kabelisolasjonen virkelig bli herdet og være mye mindre følsom mot ødeleggelse. Tilbakeholdelsesinnretningen kan således f.eks. innbefatte bremsede belter som virker på kabelen, bremseruller eller bremsehjul eller andre friksjonsanordninger. Ideell tilbakeholdelsesinnretning vil være justerbar for tilpasning til forskjellige eller varierende kabelstørrelser og vil kunne drives ikke bare for å gjøre virkningen av de hydrostatiske kreftene utviklet ved kabelen til null, men også

for å tilveiebringe en ekstra tilbakeholdelseskraft mot hvilken kabelstrekkstyreinnretningen kan operere.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av eksempel-utførelse og med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et anlegg for å ekstrudere isolasjonen på en kabelkjerne og for å herde ekstrudert materiale i et. kjedelinjerør. Fig. 2 viser et delsnitt av fastholdelsesinnretningen

ifølge foreliggende oppfinnelse.

Fig. 3 viser fastholdelsesinnretningen på fig. 2 anordnet

nær utløpsenden til kjedelinjerøret.

Fig. 4A til 4D viser operasjonsfrekvensene ved kjedelinje-herderøret inneholdende en tilbakeholdelsesinnretning som på fig. 2. Fig. 5 viser et styresystem for justering av f astholdelses-innretningen på fig. 2 i samsvar med variasjoner i uttakningstrekket. Fig. 1 viser en kabelkjerne 1 tilført ved en målebelteanord-ning 2 gjennom krysshodet 3 til en ekstruder hvor et sjikt med elastomerisk isolasjon blir ekstrudert kontinuerlig på kabelkjernen 1. Utløpet til ekstruderen fører direkte inn i innløpsenden til et kjedelinjeformet herderør 4 som ved drift inneholder varm fluidum under et forutbestemt trykk. Som vist følger kabelen en kjedelinjebane gjennom kjedelinjerør-et 4, idet dets posisjon i kjedelinjerøret blir styrt gjennom en detektor 5 som bestemmer operasjonshastigheten til av-trekksbeltet 6 for å bestemme strekket i kabelen. Utløpsenden til kjedelinjerøret 4 er tettet ved hjelp av en tetteanord-ning 7.

Fig. 2 viser et delriss av fastholdelsesinnretningen 8 ifølge oppfinnelsen anordnet i boringen til et kjedelinjeherderør slik som det betegnet med henvisningstallet 4 på fig. 1. Tilbakeholdelsesinnretningen 8 innbefatter et sett med av-kortede kjegleelementer 9 satt inn i hverandre eller stablet sammen som vist og definert med deres på linje anordnede åpne spisser en gjennomgående passasje på kabelen 10. Elementene 9 er dannet av gummi, naturgummi eller syntetisk, avhengig av temperaturene som de skal bli utsatt for og valgt for å være i en størrelse nominelt for å passe kabelens 10 størrel-se. Elementene 9 er sikret med klemming til veggen 11 til kjedelinjerøret 4 og anordne for å bli underlagt virkningen av et par trykkringer eller kraver 12, 13, idet førstnevnte 12 er fastgjort til kjedelinjerøret og sistnevnte 13 er bevegelig aksialt i forhold til kjedelinjerøret. Det skal bemerkes at bevegelse av trykkraven 13 mot venstre (som vist på fig. 2) vil bevirke en deformasjon av elementene 9

for således å bevirke dem til å gripe kraftigere om kabelen 10 mens derimot motsatt bevegelse vil redusere fastholdelses-virkningen av elementene 9.

Fig. 3 er et eksempel som viser fastholdelsesinnretningen 8

på fig. 2 anordnet tilliggende utløpsenden til et kjedelinje-herderør 4. Et trykkforbiløp 14 er anordnet rundt fastholdel-seselementet 8 og der er også anordnet nedstrøms av fastholdel-seselementet 8 en pneumatisk tetning 15 og en hurtig fri-gjøringskabeltetning 16. Fig. 4A til 4D viser operasjons-

frekvenser involvert ved oppstillingen av en kjedelinjevul-kaniseringslinje slik som den på fig. 3. På fig. 4A blir kabelens begynnelsesende 20 trukket gjennom kjedelinjerøret 4 med en trosse 21 med liten diameter som gir opphav til kun en svært liten hydrostatisk kraft som virker på hurtig frigjøringstetningen 16. Ved disse betingelsene er det av-følte uttrekningsstrekket relativt høyt og dette bevirker at trykkraven 13 (fig. 2) til fastholdelsesinnretningen 8 blir justert mot høyre for således å gjøre virkningen av fastholdelsesinnretningen 8 til et minimum og tillate en relativt fri passasje av kabelens begynnelse 20. Fig. 4B viser hvorledes kabelens begynnelse 20 samvirker med fastholdelsesinnretningen 8, men ellers er betingelsene som for fig. 4A siden fastholdelsesinnretningen 8 blir forbi-ført ved hjelp av forbiføringslinjen 14. Når, som vist på fig. 4C, kabelbegynnelsen 20 går inn i tetningen 15 reduseres trykket mellom tetningen 15 og trossetetningen 16 (kabeltetningen) mot atmosfæretrykket og den hydrostatiske kraften utviklet av kabelen i kraft av trykket på herdemedi-umet øker drastisk. Uttrekningsspenningen i kabelen faller tilsvarende og som følge av dette fallet blir fastholdelsesinnretningen 8 påvirket ved tilsvarende venstrevirkende bevegelse av trykkraven 13. På fig. 4D er trossetetningen 16 åpnet forberedende for kabelens begynnelse 20 gående ut fra kjedelinjerøret bg fastholdelsesanordningen 8 tilpasset en normal operasjonsbetingelse hvor i avhengighet av varierende uttrekningsstrekk den tilført til kabelen en variabel tilbakeholdelsesvirkning.

Fig. 5 viser et styresystem for justering av fastholdelsés-innretffingen 8 på fig. 2 i samsvar med variasjoner i det avfølte uttrekningsstrekket. Gummikjeglene 9 til fastholdelsesinnretningen 8 blir komprimert for å tilveiebringe nødvendig bremsekraft ved hjelp av et par hydrauliske sylindre 30, 31. Graden av kompresjonen og følgelig stør-relsen på bremsekraften blir bestemt av forskyvningen til disse sylindrene. Forskyvningen blir bestemt ved hjelp av en hydraulisk treposisjonsventil 32 som tilveiebringer en klemming, en nøytral og en frigjøringsmodus. Denne ventilen blir styrt automatisk ved hjelp av et elektrisk logikksystem 3 3 matet ved hjelp av et signal fra en lastecelle som over-våker uttrekningsstrekket via omdreiningshjulet (fig. 1).

To sett punkter er valgt, et lavt og et høyt. Dersom uttrekningsstrekket er under det lave nivået blir bremsen 8 anbrakt til å klemme inntil tidspunktet hvor forskyvningen er tilstrekkelig for å frembringe nok bremsekraft for å øke uttrekningsstrekket til det lave nivået hvor den så vil endre til nøytral drift, dvs. ingen ytterligere forskyvning vil finne sted. Skulle kabelstørrelsen økes for en gitt forskyvning vil bremsekraften øke og følgelig også avtrek-ningstrekket. Dersom strekket øker over den høye grensen vil bremsen frigjøres på lignende måte. Styresystemet er totalt uavhengig av kjedelinjestillingsdetektoren 5 som sty-rer hastigheten til uttrekningsanordningen 6.

Claims (7)

1. Anordning for å herde et ekstrudert isolasjonssjikt for en elektrisk kabel, innbefattende et herderør for gjennomgående passasje av den isolerte kabelen, idet røret er utformet i det minste delvis som en kjedelinje, og innretning for å fylle røret med et oppvarmet fluidum for å bevirke herding av kabelisolasjonssjiktet i herderøret, karakterisert ved at en kabeltilbakeholdelsesinnretning (8) anbringes ved eller tilliggende utløpsenden til herderøret (4) for å oppheve effekten av det hydrostatiske trykket på det oppvarmede fluidumet som har en tendens til å ekstrudere kabelen gjennom utløpsenden, idet nevnte kabeltilbakeholdelsesinnretning (8) er forsynt med et eller flere fleksible elementer (9) i et glidbart, friksjonsmessig samvirke med kabelen, og et justerbart trykkelement (13) for å presse elementet eller elementene (9) mot kabelen for således å Justere tilbakeholdelsesfriksjonskraften på kabelen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de fleksible elementene (9) er kjegleformede elementer som er koplet sammen med hverandre og anordnet koaksialt i herderøret (4) som er åpent ved deres spiss for å slippe gjennom kabelen, og at det justerbare trykkelementet (13) er en trykkrave eller trykkring.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en -Ætrekksensor for avføling av kabelstrekket er anordnet ved et punkt nedstrøms av herderøret (4), idet sensoren er operativt forbundet med trykkelementet (3) for å bevirke justering derav for stabilisering av kabelstrekket.

4 . Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at strekksensoren er anordnet for å anbringe kabeltilbake-holdelsesinnretningen (8) i en mellomliggende tilbakeholdel-sespåføringstilstand når det avfalte strekket er mellom forutbestemte lave og høye nivåer inn i en høy tilbakeholdel-sespåføringstilstand når det avfølte strekket er under lavnivået og inn i en lav tilbakeholdelses-påføringstilstand når det avfølte strekket er over det høye nivået.

5. Anordning ifølge krav 1, 3 eller 4, karakterisert ved en detektor (5) for avføling av posisjonen til kabelkjedelinjen i herderøret (4) og styring tilsvarende av hastigheten på uttrekningsanordningen (6) for kabelen for således å stabilisere posisjonen til kabelkjedelinjen.

6. Fremgangsmåte for å herde et ekstrudert isolasjonssjikt for en elektrisk kabel, innbefattende en føring av den isolerte kabelen gjennom et herderør, idet røret er utformet i det minste delvis som kjedelinje og fylling av røret med et oppvarmet fluidum for å bevirke herding av kabelisola-sjonssj iktet i herderøret, karakterisert ved at en kabeltilbakeholdelsesinnretning (8) anbringes ved eller tilliggende utløpsenden til herderøret (4) for å oppheve effekten av det hydrostatiske trykket på det oppvarmede fluidumet som har en tendens til å ekstrudere kabelen gjennom utløpsenden, idet nevnte kabeltilbakeholdelsesinnretning (8) forsynes med ett eller flere fleksible elementer (9) i et glidbart, friksjonsmessig samvirke med kabelen, og at et Justerbart trykkelement (13) presser elementer eller elementene (9) mot kabelen for således å Justere tilbakeholdelsesfriksjonskraften på kabelen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved avføling av strekket i kabelen ved et punkt nedstrøms av herderøret og tilsvarende Justering av tilbakeholdelsen for således å stabilisere strekket.