DE3939109C1

DE3939109C1 - Cooling arrangement for flexible components - has cooling liq. in cooling bath with support units, liq. level being changed using buffer container partially submerged in liq.

Info

Publication number: DE3939109C1
Application number: DE3939109A
Authority: DE
Inventors: Hans-Walter 4322 Sprockhoevel De Funke
Original assignee: V Hagen & Funke 4322 Sprockhoevel De GmbH
Current assignee: V Hagen & Funke 4322 Sprockhoevel De GmbH
Priority date: 1989-11-25
Filing date: 1989-11-25
Publication date: 1991-01-03
Anticipated expiration: 2009-11-26

Abstract

A cooling arrangement for flexible components, e.g. cables or tubes, includes a cooling liq. in a cooling bath, in which a support unit is located. The latter supports the components. The cooling liq. level can be raised or lowered using a buffer container which is partially submerged under the liq., and the inside of the buffer container can be connected to a gas pressure source or the atmos. USE/ADVANTAGE - The arrangement is used in extruders, and liq. levels can be raised or lowered quickly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a cooling device in the Preamble of claim 1 specified type.

Strangförmige Gegenstände, wie Kabel oder Schläuche, die kontinuierlich im Durchlaufbetrieb, z. B. mit einem Extruder, hergestellt werden, müssen nach dem Extru dieren gekühlt werden. Zu diesem Zweck durchlaufen die Gegenstände eines oder mehrere Kühlbäder, beispiels weise eine Kühlkaskade, in der das Herunterkühlen stufenweise erfolgt. Die Kühlbäder sind in Kühlrinnen enthalten, durch die der Gegenstand hindurchgezogen wird (vgl. DE-PS 5 23 298, DE-AS 15 54 993, EP 01 43 215 A1). Wenn bei der Herstellung eines Schlauch- oder Kabelmantels Fehlstellen auftreten, besteht die Gefahr, daß Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, in das Innere des Gegenstandes eindringt. Das Eindringen von Flüssigkeit unter den Kabelmantel eines Kabels führt dazu, daß der gesamte Kabelabschnitt unbrauchbar wird. Beim Einziehen des vorderen Kabelendes in die Kühlrinne muß zuvor der Pegelstand der Kühlflüssigkeit abgesenkt werden, damit keine Flüssigkeit in das offene vordere Kabelende ein dringen kann. Hierzu wird beim Stand der Technik soviel Kühlflüssigkeit aus der Kühlrinne abgelassen, bis das Kabel trocken liegt. Anschließend wird erneut Kühlflüs sigkeit in die Kühlrinne eingelassen. Wird bei dem her gestellten Gegenstand eine Fehlstelle entdeckt, durch die die Gefahr des Eindringens von Wasser besteht, wird ebenfalls aus der Kühlrinne Kühlflüssigkeit schnell abgelassen. Nachdem die Fehlstelle die Kühlrinne ver lassen hat oder nachdem sie aus dem Strang herausge trennt und anschließend der Schlauch weitergezogen wurde, muß wiederum Kühlflüssigkeit in die Kühlrinne eingelassen werden, so daß der Strang von neuem ge flutet wird.String-shaped objects, such as cables or hoses, which are continuously in continuous operation, e.g. B. with a Extruders that have to be manufactured need to be extru be cooled. To do this, go through the Objects of one or more cooling baths, for example wise a cooling cascade in which the cooling down done gradually. The cooling baths are in cooling channels included, through which the object is pulled is (cf. DE-PS 5 23 298, DE-AS 15 54 993, EP 01 43 215 A1). If in the manufacture of a hose or Defects occur, there is a risk of that coolant, e.g. B. water, inside the Object penetrates. The penetration of liquid under the cable jacket of a cable causes the entire cable section becomes unusable. When moving in the front end of the cable into the cooling channel must first The level of the coolant can be lowered so that no liquid in the open front end of the cable can penetrate. So much for this in the prior art Drain the coolant from the cooling channel until that Cable is dry. Then cooling water flows again liquid in the cooling channel. Will be here discovered a faulty object which is at risk of water ingress also coolant from the cooling channel quickly drained. After the missing part ver the cooling channel has left or after it out of the strand disconnects and then the hose pulled on coolant has to be returned to the cooling channel be let in, so that the strand again ge is flooded.

Das Anheben und Absenken des Kühlflüssigkeitspegels erfordert einen erheblichen Aufwand. Zum schnellen Ein pumpen von Kühlflüssigkeit in die Kühlrinne werden Pumpen hoher Leistung benötigt, die jedoch relativ selten in Betrieb gesetzt und somit schlecht genutzt werden. Sowohl für das Einlassen von Flüssigkeit als auch zum Ablassen sind große Leitungsquerschnitte und aufwendige Ventile erforderlich.Raising and lowering the coolant level requires considerable effort. For quick on pumping coolant into the cooling trough Pumps need high power, but they are relative rarely put into operation and therefore poorly used will. Both for taking in liquid as well Also for draining are large wire cross sections and complex valves required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvor richtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange gebenen Art zu schaffen, bei der das Trockenlegen und das erneute Fluten mit hoher Geschwindigkeit bei rela tiv geringem apparatetechnischem Aufwand durchgeführt werden können.The invention has for its object a Kühlvor direction of the in the preamble of claim 1 type to create, in which the draining and the new flooding at high speed at rela tiv low technical equipment can be.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ange gebenen Merkmalen, in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs.This object is achieved with the invention in the characterizing part of claim 1 given characteristics, in connection with the characteristics of the generic term.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung erfolgt das Anheben und Absenken des Flüssigkeitsstandes pneuma tisch mit einem in der Kühlrinne enthaltenen Pufferbe hälter, in den Gas, vorzugsweise Luft, eingelassen werden kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß die gesamte Kühlflüssigkeit in der Kühlrinne verbleiben kann und lediglich angehoben oder abgesenkt werden muß. Die Kühlflüssigkeit braucht nicht über größere Wege transportiert zu werden und es ist insbesondere nicht erforderlich, daß sie die Kühlrinne verläßt. Lediglich Flüssigkeitsverluste, die durch Mitschleppen, Ver spritzen oder Verdampfen entstanden sind, müssen er setzt werden. Der Pufferbehälter kann an seinem unteren Ende offen sein und er kann dort eine sehr große Aus trittsöffnung für das Wasser haben. Das Wasser durch läuft keine Ventile oder andere Drosselstellen, in denen Strömungsverluste auftreten. Das zum Entleeren des Pufferbehälters benutzte Druckgas, z. B. Luft, hat eine erheblich größere Viskosität, so daß die in den entsprechenden Ventilen entstehenden Strömungsverluste viel geringer sind als bei einer Wasserströmung.This takes place in the cooling device according to the invention Raising and lowering the fluid level pneuma table with a buffer in the cooling channel container, in the gas, preferably air can be. In this way it is achieved that the all coolant remain in the cooling channel can and only has to be raised or lowered. The coolant does not need to travel over long distances to be transported and in particular it is not required that it leave the cooling channel. Only Loss of fluid caused by entrainment, ver injection or vaporization, he must be set. The buffer tank can be at its bottom Be open at the end and he can make a very big exit there have an opening for the water. The water through no valves or other throttling points are running, in where flow losses occur. That for emptying the compressed gas used in the buffer tank, e.g. B. air a significantly higher viscosity, so that in the flow losses corresponding to corresponding valves are much less than with a water flow.

Da der Wasserstand lediglich angehoben und abgesenkt wird, das Wasser die Kühlrinne aber nicht verläßt, er folgt sowohl das Absenken als auch das Anheben des Wasserpegels mit höherer Geschwindigkeit als dies bei den bekannten Kühlvorrichtungen der Fall ist. Zum Ab senken braucht lediglich die Luft aus dem Pufferbehäl ter herausgelassen zu werden.Because the water level is only raised and lowered the water does not leave the cooling channel, he follows both the lowering and the raising of the Water level at higher speed than this the known cooling devices is the case. For Ab only needs to lower the air from the buffer tank ter to be let out.

In der Kühlrinne befindet sich gerade so viel Flüssig keit, daß ein von der Tragvorrichtung gestützter Gegen stand bei ausgeglichenen Pegeln in- und außerhalb des Pufferbehälters trockenliegt. Wird der Pufferbehälter mit Druck beaufschlagt, dann wird Flüssigkeit aus dem Pufferbehälter herausgetrieben, so daß der Pegel steigt und der Gegenstand geflutet wird.There is just that much liquid in the cooling channel speed that a counter supported by the support device stood at balanced levels inside and outside the Buffer tank is dry. Will the buffer tank pressurized, then liquid from the Buffer tank driven out so that the level rises and the item is flooded.

Die Einhaltung des Pegelstandes bei Flutung des Gegen standes kann durch einen an der Kühlrinne vorgesehenen Pegelsensor überwacht werden, welcher den Lieferdruck derart regelt, daß sich während des normalen Betriebes ein konstanter, für die Kühlung ausreichender Pegel einstellt. Die Einhaltung des gewünschten Pegels kann jedoch in noch einfacherer Weise durch ein Druckregel ventil erreicht werden, das in dem Pufferbehälter einen vorbestimmten Überdruck aufrechterhält, welcher einer gewünschten Pegeldifferenz außerhalb und innerhalb des Pufferbehälters entspricht.Compliance with the water level when the counter is flooded can be provided by a provided on the cooling channel Level sensor to be monitored, which the delivery pressure regulates in such a way that during normal operation a constant level sufficient for cooling sets. Compliance with the desired level can however, in an even simpler way by a pressure rule Valve can be reached in the buffer tank maintains predetermined pressure, which one desired level difference outside and inside the Corresponds to the buffer tank.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ermöglicht das Trockenlegen des Gegenstandes in sehr kurzer Zeit, so daß die durch das Kühlwasser bewirkte Schädigung des Gegenstandes auf ein Mindestmaß reduziert wird. Auch das Fluten erfolgt in sehr kurzer Zeit, so daß die Pro duktion unverzüglich wieder aufgenommen werden kann. Das Innere des Pufferbehälters und der vom Pufferbehäl ter und von der Kühlrinne begrenzte Raum wirken nach Art kommunizierender Röhren zum Heben und Senken des Flüssigkeitsspiegels in dem genannten Raum.The cooling device according to the invention makes this possible Draining the object in a very short time, see above that the damage caused by the cooling water Object is reduced to a minimum. Also the flooding takes place in a very short time, so that the Pro production can be resumed immediately. The inside of the buffer tank and that of the buffer tank ter and space delimited by the cooling channel have an effect Kind of communicating tubes for lifting and lowering the Liquid level in the room mentioned.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt In the following the invention with reference to the drawings of an embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Kühlrinne, Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through the cooling channel,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1 unter zusätzlicher Darstellung der für den Betrieb der Kühlrinne erforderlichen Kompo nenten und Fig. 2 shows a cross section along the line II-II of Fig. 1 with additional representation of the components required for the operation of the cooling channel and

Fig. 3 einen Querschnitt der Kühlrinne gemäß Fig. 2 bei geflutetem Gegenstand. Fig. 3 shows a cross section of the cooling trough according to FIG. 2 with a flooded object.

In den Zeichnungen ist der zu kühlende Gegenstand mit 10 bezeichnet. Es handelt sich beispielsweise um ein Kabel, bei dem die Kabelseele in einem Extruder mit einem Kabelmantel versehen wurde, und das nach dem Ver lassen des Extruders in die Kühlrinne 11 eingeführt wird. Die Kühlrinne 11 ist ein oben offener Behälter, der Kühlflüssigkeit 12, z. B. Wasser, enthält. An den beiden Stirnwänden der Kühlrinne 11 sind Dichtungen 13 vorgesehen, die jeweils eine Öffnung für den Durchtritt des Gegenstandes 10 haben und das Aus treten von Wasser mindestens erschweren. Wasser, das dennoch austritt, wird von Überläufen 14 aufgenommen, die außerhalb der Stirnseite der Kühlrinne angebracht sind und die über Rücklaufleitungen 15 mit einem Speicherbehälter 16 verbunden sind.In the drawings, the object to be cooled is designated 10 . It is, for example, a cable in which the cable core has been provided with a cable jacket in an extruder, and which is inserted into the cooling channel 11 after the extruder has been left. The cooling channel 11 is an open container, the cooling liquid 12 , for. B. contains water. On the two end walls of the cooling channel 11 seals 13 are provided, each having an opening for the passage of the object 10 and at least make it difficult for water to exit. Water that nevertheless emerges is taken up by overflows 14 , which are attached outside the end face of the cooling channel and which are connected to a storage tank 16 via return lines 15 .

Hinter der auslaßseitigen Überlaufvorrichtung befindet sich eine Meßstrecke 17, in der der Gegenstand 10 auf Fehlstellen untersucht wird. Der Gegenstand 10 wird in der Kühlrinne 11 von einer aus Rollen 18 bestehenden Tragvorrichtung abgestützt.Behind the overflow device on the outlet side there is a measuring section 17 in which the object 10 is examined for defects. The object 10 is supported in the cooling channel 11 by a carrier device consisting of rollers 18 .

Unterhalb der Rollen 18 befindet sich der Pufferbehäl ter 19 in Form eines an seiner ganzen Unterseite offenen Topfes, der im übrigen vollständig geschlossen ist. In diesen Behälter führt von unten her eine erste Steigleitung 21 hinein, die nahe unter der Deckelwand 20 endet, und eine zweite Steigleitung 21a, deren oberes Ende etwas tiefer liegt als dasjenige der Steig leitung 21.Below the rollers 18 is the Pufferbehäl ter 19 in the form of an open on its entire bottom pot, which is otherwise completely closed. In this container a first riser pipe 21 leads from below into it, close to the ends of the top panel 20 and a second riser 21 a, its upper end is slightly lower than that of the riser 21st

Die Steigleitung 21 ist über ein erstes Ventil V1, ein Schaltventil V3 und ein Absperrventil V4 mit einer Druckgasquelle 23 verbunden. Dem Schaltventil V3 ist ein Druckregelventil V5 parallelgeschaltet, dessen Aus gangsdruck von einem Manometer 24 überwacht wird.The riser pipe 21 is connected to a compressed gas source 23 via a first valve V 1 , a switching valve V 3 and a shut-off valve V 4 . The switching valve V 3 , a pressure control valve V 5 is connected in parallel, the output pressure of which is monitored by a manometer 24 .

Die Steigleitung 21a ist über das zweite Ventil V2 mit der Atmosphäre verbunden, wobei der Auslaß des Ventils über dem Tank 16 endet, so daß mitgeführte Flüssigkeit in den Tank abgeleitet wird. An den Auslaß des Tanks 16 ist eine Pumpe 25 angeschlossen, die über eine Leitung 26 Flüssigkeit in die Kühlrinne 11 zurückpumpen kann.The riser 21 a is connected to the atmosphere via the second valve V 2 , the outlet of the valve ending above the tank 16 , so that entrained liquid is discharged into the tank. A pump 25 is connected to the outlet of the tank 16 and can pump liquid back into the cooling channel 11 via a line 26 .

Im Boden der Kühlrinne 11 befindet sich ein Auslaß, der über ein Ablaßventil V6 mit einem Ablauf verbunden ist, um das Wasser aus der Kühlrinne abzulassen.In the bottom of the cooling trough 11 there is an outlet which is connected to an outlet via a drain valve V 6 in order to drain the water from the cooling trough.

Die Kühlvorrichtung arbeitet wie folgt: Zunächst wird das vordere Ende des Gegenstandes 10 durch die Dich tungen 13 hindurch in die Kühlrinne 11 eingezogen. Hierbei ist das Ventil V1 geschlossen und das Ventil V2 geöffnet, so daß im Inneren des Pufferbehälters 19 Atmosphärendruck herrscht. Der Wasserstand innerhalb und außerhalb des Pufferbehälters ist gemäß Fig. 2 aus geglichen, so daß der Gegenstand 10 oberhalb dieses Flüssigkeitsstandes trockenliegt. The cooling device works as follows: First, the front end of the object 10 through the lines 13 are drawn into the cooling channel 11 . Here, the valve V 1 is closed and the valve V 2 is open, so that there is 19 atmospheric pressure inside the buffer container. The water level inside and outside of the buffer tank is balanced according to FIG. 2, so that the object 10 is dry above this liquid level.

Zum Fluten des Gegenstandes 10 wird zunächst das Absperrventil V4 manuell geöffnet. Dann werden die Ventile V1 und V3, bei denen es sich um Magnetventile handelt, gleich zeitig geöffnet, während Ventil V2 geschlossen wird. Hierdurch dringt Druckluft in den Pufferbehälter ein, so daß der Wasserstand außerhalb des Pufferbehälters ansteigt und gemäß Fig. 3 den Gegenstand 10 flutet. Sobald der Flüssigkeitsstand die vorgesehene Höhe er reicht hat, wird das Schaltventil V3 gesperrt, so daß sich im Pufferbehälter 19 nunmehr derjenige Druck einstellt, der von dem Druckregelventil V5 geliefert wird. Dieser Druck beträgt beispielsweise 40 mbar, was einer Wasser säule von 400 mm entspricht. Dies ist die Differenz, die sich zwischen den Pegelhöhen innerhalb und außer halb des Pufferbehälters (Fig. 3) einstellt und die während des Durchlaufens des Gegenstandes 10 durch das Kühlbad beibehalten wird.To flood the object 10 , the shut-off valve V 4 is first opened manually. Then the valves V 1 and V 3 , which are solenoid valves, are opened simultaneously, while valve V 2 is closed. As a result, compressed air penetrates into the buffer tank, so that the water level outside the buffer tank rises and the object 10 is flooded according to FIG. 3. As soon as the liquid level has reached the intended height, the switching valve V 3 is blocked, so that the pressure that is supplied by the pressure control valve V 5 is now established in the buffer tank 19 . This pressure is, for example, 40 mbar, which corresponds to a water column of 400 mm. This is the difference which arises between the level levels inside and outside the buffer tank ( FIG. 3) and which is maintained during the passage of the article 10 through the cooling bath.

Wenn die Meßstrecke 17 eine Fehlstelle im Gegenstand 10 feststellt, wird das zweite Ventil V2, das zuvor ge schlossen war, unverzüglich geöffnet und gleichzeitig wird das erste Ventil V1 gesperrt. Der erhöhte Innen druck im Pufferbehälter 19 entweicht nunmehr durch das Ventil V2 in die Atmosphäre und der Flüssigkeitsstand steigt im Pufferbehälter, während er außerhalb des Pufferbehälters fällt. Der Gegenstand 10 wird somit in kürzester Zeit trockengelegt.If the measuring section 17 detects a fault in the object 10 , the second valve V 2 , which was previously closed, is immediately opened and at the same time the first valve V 1 is blocked. The increased internal pressure in the buffer tank 19 now escapes through the valve V 2 into the atmosphere and the liquid level rises in the buffer tank as it falls outside the buffer tank. The object 10 is thus drained in the shortest possible time.

Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem ein unten offener starrer Pufferbehälter vor gesehen ist, kann der Pufferbehälter auch ein Ballon mit flexibler Ballonhülle sein, der z. B. am Boden der Kühlrinne verankert ist und durch den Wasserdruck kollabiert, wenn sein Innenraum mit der Atmosphäre ver bunden ist.Deviating from the described embodiment, with a rigid buffer tank open at the bottom is seen, the buffer container can also be a balloon be with a flexible balloon envelope, the z. B. at the bottom of the Cooling channel is anchored and by the water pressure collapses when its interior ver ver with the atmosphere is bound.

Claims

1. Cooling device for flexible strand-like objects ( 10 ), such as cables or hoses, with a cooling liquid ( 12 ) containing cooling channel ( 11 ) in which a carrying device ( 18 ) is arranged to support the object, and a device for lifting and Lowering the level of the cooling liquid, characterized in that the device for raising and lowering the level consists of a buffer tank ( 19 ) arranged in the cooling channel ( 11 ) which is arranged at least partially below the lower level of the cooling liquid and the interior of which is alternately connectable to a gas pressure source ( 23 ) and the atmosphere.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the buffer container ( 19 ) is a rigid, open bottom container.

3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the buffer container ( 19 ) via a first valve (V 1 ) with the gas pressure source ( 23 ) connected to the first riser ( 21 ) and one via a second valve (V 2 ) contains the atmosphere connected second riser ( 21 a), both of which end near the top wall ( 20 ) of the buffer tank ( 19 ).

4. Cooling device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that one of the compressed gas source ( 23 ) in the buffer container ( 19 ) leading gas line contains a switching valve (V 3 ) and that the switching valve (V 3 ) contains a pressure control valve ( V 5 ) is connected in parallel, which keeps the internal pressure of the buffer tank at a constant value when the switching valve is blocked.