ES2198328T3 - Tobera limpiadora con gas para un dispositivo para recubrir cable. - Google Patents
Tobera limpiadora con gas para un dispositivo para recubrir cable.Info
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Abstract
Tobera limpiadora con gas (10, 38, 58) para un dispositivo para recubrir cables, que comprende un paso (16) a través del cual se arrastra a lo largo del eje central (20) un cable (12) recubierto con metal fundido, comprendiendo dicho paso (16)una zona de entrada convergente (22, 40, 60) a través de la cual dicho cable (12) recubierto con metal fundido entra en dicha tobera limpiadora con gas (10, 38, 58); una zona limpiadora (24, 42, 62) dispuesta corriente abajo de dicha zona de entrada (22, 40, 60) que presenta en su interior medios para la salida de gas (26) situados alrededor de dicho paso (16) para insuflar un gas limpiador contra la superficie de dicho cable (12) mientras se arrastra a través del mismo caracterizada porque un labio anular sobresaliente (28), está situado entre dicha zona de entrada convergente (22, 40, 60) y dicha zona limpiadora (24, 42, 62), y porque dicho labio (28) define un paso más estrecho (16) que el de dicha zona limpiadora (24, 42, 62), para proteger dichosmedios de salida de gas (26) en dicha zona limpiadora (24, 42, 62) del contacto directo con el cable recubierto (12).
Description
Tobera limpiadora con gas para un dispositivo
para recubrir cable.
La presente invención se refiere a una tobera
limpiadora con gas para un dispositivo para recubrir cable.
Los cables metálicos se recubren habitualmente
haciendo pasar el cable a través de un baño de metal fundido, como
por ejemplo zinc fundido, aleaciones de zinc fundido o aluminio
fundido. El cable, después de emerger del baño de metal fundido, se
hace pasar a través de una tobera limpiadora con gas, que limpia el
exceso de metal fundido, para obtener un recubrimiento uniforme
sobre el substrato metálico.
Este tipo de toberas limpiadoras con gas se
conocen por ejemplo a través del documento
EP-A-0 357 297. La tobera comprende
una parte anular superior y una parte anular inferior. Cada una de
las partes anulares comprende una superficie superior y una
superficie inferior que convergen en un borde anular
sustancialmente agudo, las superficies contiguas de la partes
anulares superior e inferior definen entre ellas un paso anular para
el gas operativamente conectado a una fuente de suministro de gas a
presión y que termina en un orificio anular para el gas. Los bordes
y el orificio para el gas definen un orificio para el cable a
través del cual pasa el cable recubierto con metal fundido, que se
limpia con el gas que circula a través del paso para el gas.
Esta tobera limpiadora con gas es eficaz para
limpiar el exceso de material fundido acumulado sobre la superficie
del cable, pero puede suceder que el material fundido la deteriore
fácilmente. En efecto, durante el proceso de recubrimiento, el
cable recubierto con material fundido generalmente es arrastrado
según un eje de arrastre concéntrico con el orificio del cable. El
cable recubierto con metal fundido se puede desviar del eje de
arrastre y entrar en contacto directo con el paso anular del gas,
por lo que el metal fundido se puede solidificar y por
consiguiente obstruir el paso del gas. Como consecuencia, el cable
recubierto con metal fundido que pasa a través de la tobera no se
limpia adecuadamente y no se cumplen los requisitos de calidad
exigidos. La tobera limpiadora con gas tiene que limpiarse o
substituirse.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar una tobera limpiadora con gas que evite o reduzca los
problemas mencionados anteriormente, este objetivo se logra con la
tobera limpiadora con gas según la reivindicación 1.
Según la presente invención, una tobera
limpiadora con gas para un dispositivo para recubrir cable
comprende un paso para el cable a través del cual se arrastra el
cable siguiendo su eje central. Este paso comprende una zona de
entrada convergente a través de la cual el cable recubierto con
metal fundido entra en el interior de la tobera limpiadora con gas,
y una zona limpiadora situado corriente abajo de la zona de
entrada. En la zona limpiadora están dispuestos medios de salida
de gas, que están situados alrededor del paso para insuflar gas
limpiador contra la superficie del cable que pasa a través del
paso. Según una característica importante de la presente
invención, entre dicha zona de entrada convergente y dicho zona
limpiadora sobresale un labio anular. Dicho labio define un paso
que es más estrecho que el paso definido en dicha zona limpiadora,
para de esta forma proteger los medios de salida de gas en la zona
de limpiadora y evitar el contacto directo con el cable recubierto.
Los medios de salida de gas pueden comprender, por ejemplo, una
hendidura anular continua o varios orificios o hendiduras
contiguas.
Este labio situado entre la zona de entrada
convergente y la zona limpiadora de una tobera proporciona una
protección eficaz para los medios de salida de gas y evita que
entren en contacto directo los medios de salida de gas y el cable
recubierto de metal fundido. Si el cable se desvía del eje
central, entrará en contacto con el labio y no con los medios de
salida de gas. Más aun, el metal fundido se mantendrá por debajo del
labio y fluirá hacia abajo hacia la zona divergente, ya que el
labio sobresale hacia el interior del paso. Consecuentemente, el
metal fundido no obstruirá los medios de salida de gas, y no será
necesario limpiar o substituir la tobera limpiadora con gas.
Ventajosamente, la tobera limpiadora con gas
comprende medios de detección que detectan el contacto del cable
con dicho labio. Los medios que detectan el contacto pueden
constar de un anillo conductor eléctrico situado sobre el labio y
aislado eléctricamente de dicho labio. Es evidente que el anillo
metálico conjuntamente con el cable puede actuar como interruptor
de los medios detectores de contacto. Cuando un cable se desvía del
eje central y entra en contacto con el labio puede disparar una
alarma que sirva para avisar al operador para que este pueda
corregir el mal funcionamiento.
La tobera limpiadora con gas, además, puede
comprender alrededor de dicho paso medios detectores de posición,
para detectar la desviación del cable respecto el eje central del
paso. Preferentemente, los medios detectores de posición comprenden
sensores de temperatura, sensores inductivos u ópticos, o medios
de láser. Por consiguiente, se puede avisar al operador de un
inminente mal funcionamiento para que pueda corregirlo de forma
inmediata.
Ventajosamente, una cámara ecualizadora de gas
está situada alrededor del paso de la tobera limpiadora con gas y
está puesta en comunicación con los elementos de salida del gas. La
cámara ecualizadora de gas actúa dinámicamente homogenizando la
presión a la entrada de los medios de salida de gas, y por
consiguiente, ayuda a distribuir uniformemente el gas limpiador
respecto al eje simétrico del paso.
En la tobera limpiadora con gas se pueden incluir
sensores de presión para medir la presión del gas limpiador en la
cámara de ecualización. Y por consiguiente es posible
correlacionar el espesor del recubrimiento y la presión del gas
limpiador.
En una primera realización, en la cámara de
ecualización se sitúa un rotor de turbina que gira impulsado por
el gas que se inyecta en la cámara de ecualización. El rotor de
turbina y la cámara de ecualización contribuyen a una mejor
homogenización de la distribución del gas limpiador. Cuanto más
homogénea sea la ráfaga de aire, mejor es la calidad del
recubrimiento.
En una segunda realización, el rotor de turbina
define una zona del paso situada corriente abajo de la zona
limpiadora. Los medios de salida del gas en este caso comprenden
una hendidura anular definida entre la superficie anular superior y
la superficie anular inferior, siendo la superficie anular
superior una superficie del rotor de turbina. Preferentemente, por
lo menos un medio de limpieza se fija en la superficie anular
superior para limpiar la hendidura anular cuando el rotor de
turbina gira impulsado por el gas limpiador.
También se pueden utilizar medios detectores de
rotación, para medir el número de revoluciones por unidad de
tiempo del rotor de turbina y correlacionar el espesor del
recubrimiento y el número de revoluciones por unidad de tiempo.
La presente invención se pondrá más claramente de
manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada de unas
realizaciones no limitativas haciendo referencia a las figuras
adjuntas, en las cuales:
La figura 1: representa una sección longitudinal
de una primera tobera limpiadora con gas;
La figura 2: representa una sección longitudinal
del labio de la tobera limpiadora con gas de la figura 1;
La figura 3: representa una sección según la
línea AA de la tobera limpiadora con gas de la figura 1;
La figura 4: representa una sección longitudinal
de una segunda tobera limpiadora con gas;
La figura 5: representa una sección longitudinal
de una tercera tobera limpiadora con gas.
La figura 1 representa una sección longitudinal
de una tobera limpiadora con gas 10 que se utiliza en un
dispositivo para recubrir cable, para limpiar el exceso de metal
fundido depositado en la superficie del cable recubierto con metal
fundido. Un cable 12, representado por su eje, se arrastra hacia
arriba desde un baño de metal fundido 14 y pasa a través de la
tobera 10 a través del paso 16. Se arrastra hacia arriba por medio
de los medios de arrastre 18 representados esquemáticamente,
siguiendo substancialmente el eje vertical 20, representado por la
flecha 21. El cable 12 entra en la tobera 10 a través de una zona
de entrada convergente 22, en la que la sección del paso 16 decrece
en el sentido de arrastre del cable. La zona limpiadora 24 situada
corriente abajo de la zona de entrada 22 comprende una hendidura
anular 26 para la salida de gas, para insuflar gas limpiador contra
la superficie del cable recubierto de metal fundido 12 que pasa a
través de la tobera 10.
Conviene resaltar que un labio anular 28
sobresale entre la zona de entrada 22 y la zona limpiadora 24,
preferentemente justo bajo la hendidura de salida de gas 26. Este
labio 28 proporciona una zona en la que localmente se reduce la
sección justo antes de la hendidura de salida de gas 26, que por
consiguiente queda protegida del contacto directo con el cable
recubierto de metal fundido12. En efecto, si el cable 12 se desvía
en relación al eje central 20 no puede entrar en contacto con la
hendidura de salida de gas 26 ya que el labio 28 lo mantiene
apartado de la hendidura de salida de gas 26.
La figura 2 representa un corte longitudinal del
labio 28. Con el objetivo de detectar el contacto del cable 12 con
el labio 28, se sitúa un anillo metálico 30 en una ranura anular 32
del labio 28. El anillo metálico 30 está aislado del cuerpo de la
tobera 10, y en particular del labio 28, por un material aislante
34 insertado en la ranura anular 32 entre el anillo 30 y la tobera
10. Es evidente que el anillo metálico 30 y el cable 12 actúan como
un interruptor que dispara una alarma en caso que se establezca
contacto entre el cable 12 y el labio 28. Un operador avisado por
la alarma puede parar el proceso de recubrimiento o intervenir para
reparar el mal funcionamiento.
A continuación se hará referencia a la figura 3,
en la que se representan cuatro sensores 36, situados al mismo
nivel, corriente abajo de la hendidura de salida de gas 26, en las
paredes del paso, separados por intervalos regulares alrededor de
la circunferencia del paso 16. Estos cuatro sensores 36 forman
parte de los medios detectores de posición, y permiten detectar la
desviación del cable 12 respecto el eje central 20, antes de que
dicho cable entre en contacto con el labio 28.
La configuración representada en la figura 3 es
por ejemplo adecuada para sensores de temperatura o sensores
inductivos. Los cuatro sensores 36 dan cuatro señales que los
medios de detección comparan constantemente entre si. Cuando el
cable 12 está situado en el centro del paso 16, por ejemplo,
alineado en relación al eje central 20, los cuatro detectores 36
dan la misma señal. Por consiguiente, si una de las señales difiere
de las otras, es porque el cable 12 se ha desviado respecto al eje
central 20.
Es posible detectar la posición del cable 12
utilizando detectores ópticos, tales como haces de luz y células
fotoeléctricas.
Otra posibilidad es utilizar dos rayos láser que
incidan perpendicularmente sobre el cable 12. Cuando el cable 12
se desvía del eje central 20, el rayo láser se refleja en la pared
opuesta del paso en vez de reflejarse sobre el cable 12. El tiempo
de retorno del rayo láser se incrementa, indicando por tanto la
desviación del cable 12.
La figura 4 representa una sección longitudinal
de una segunda tobera 38. Al igual que en la figura 1, un cable 12
es arrastrado a través de la tobera 38 a lo largo del eje central
20, a través del paso 16, en la dirección indicada por la flecha
21. El cable 12 entra en la tobera 38 a través de una zona de
entrada convergente 40, pasa a través de la zona limpiadora 42,
después a través de una zona tubular 44, y sale de la tobera 38 a
través de una zona divergente 46. La zona limpiadora 42 comprende
una hendidura para la salida de gas 26 para limpiar el exceso de
metal fundido acumulado sobre la superficie del cable 12. Un labio
28 equipado con un anillo metálico 30, similar al del labio de la
figura 1, está situado justo antes de la hendidura de salida de
gas 26. Tal como se ha explicado anteriormente, el labio 28 protege
la hendidura de salida de gas 26 del contacto directo con el cable
12. La flecha 48 indica la entrada de gas 49 en la cámara de
ecualización 50 situada alrededor del paso 16 y que está puesta en
comunicación con la hendidura de salida de gas 26. Además, en la
cámara de ecualización 50, está instalado un rotor de turbina 52
situado, también, alrededor del paso 16. Un gas limpiador por
ejemplo nitrógeno (N2), se suministra a la cámara de ecualización 50
a través de la entrada de gas 49 e incide sobre el rotor de
turbina 52, que por consiguiente gira. La cámara de ecualización
50 y el rotor de turbina 52 facilitan la homogeneización de la
presión del gas limpiador, antes de ser insuflado a través de la
hendidura de salida de gas 26.
La referencia 53 indica de forma general un
detector de presión instalado en el cuerpo de la tobera 38, para
medir la presión del gas limpiador en la cámara de ecualización 50.
Por consiguiente es posible correlacionar el espesor del
revestimiento de metal fundido y la presión del gas limpiador en
la cámara de ecualización 50.
Debe observarse que la tobera 10 de la figura 1,
también está equipada con una cámara de ecualización 50 y
detectores de presión 53.
Además, medios de detección de giro están
instalados en la tobera 38. Los medios de detección de giro
comprenden por ejemplo un imán 54 empotrado en el rotor de turbina
52, y un detector inductivo 56 instalado en el cuerpo de la tobera
38 en una posición que coincide con la trayectoria del imán 54. El
detector inductivo 56 detecta en cada vuelta la presencia del imán
54. Y por consiguiente, es posible determinar el número de
revoluciones por unidad de tiempo, y por consiguiente
correlacionar el espesor del recubrimiento de metal fundido con el
número de revoluciones por unidad de tiempo. Además, se puede
determinar el caudal, que es función de la velocidad del rotor de
turbina 52 y de la presión,
La figura 5 representa una tercera realización de
una tobera con gas limpiador 58. Al igual que en la figura 4, se
arrastra el cable 12 a través de la tobera 58 siguiendo el eje
central 20, a través del paso 16, siguiendo la dirección indicada
por la flecha 21. La estructura del paso 16 es diferente: el cable
12 entra en la tobera 58 a través una zona de entrada convergente
60, pasa a través de la zona limpiadora 62, y después a través de
una zona divergente 64. La zona limpiadora 62 comprende una
hendidura de salida de gas 26 para limpiar el exceso de material
fundido depositado sobre la superficie del cable 12. Un labio 28 que
comprende un anillo metálico 30, similar al del labio de la figura
1, está situado justo por delante de la hendidura de salida de gas
26. Tal como se ha descrito anteriormente, el labio 28 protege la
hendidura de salida de gas 26 del contacto directo con el cable
12.
En esta tercera realización, la cámara de
ecualización 50 esta separada del paso 16 por medio de un rotor de
turbina 66. Con otras palabras, un canal central que atraviesa el
rotor de turbina 66 define una parte del paso 16. Debe observarse
que la hendidura de salida de gas 26 está definida por una
superficie anular superior y una superficie anular inferior
respectivamente 68 y 70. La superficie anular superior 68 forma
parte del rotor de turbina 66. Por consiguiente, cuando gira el
rotor de turbina 66, debido al empuje del gas limpiador de la
cámara de ecualización 50, la superficie anular superior 68 también
gira. La referencia 72 representa de forma general un pequeño
cepillo. Tres cepillos radiales 72 están fijados preferentemente
sobre la superficie anular superior 68. Cuando el rotor de turbina
66 gira, los cepillos 72 cepillan la superficie anular inferior 70
y la ráfaga de gas limpia la hendidura del gas limpiador 26. Esta
tercera tobera 58 se puede considerar como una tobera autolimpiante
58. El giro del rotor de turbina 66 se puede parar mediante la
actuación de medios mecánicos o electromagnéticos (no
representados), para efectuar la limpieza sólo cuando se desee.
Debe observarse que cada una de las toberas
limpiadoras con gas, respectivamente 10, 38 y 58 se pueden
realizar en forma de toberas partidas, que comprenden dos o más
partes del cuerpo. De este modo, no es necesario enhebrar el cable
a través del paso de la tobera, ya que, mientras el cable se
posiciona en el dispositivo para recubrir, las partes del cuerpo se
separan y después se juntan unas contra otras alrededor del
cable.
Claims (12)
1. Tobera limpiadora con gas (10, 38, 58) para un
dispositivo para recubrir cables, que comprende un paso (16) a
través del cual se arrastra a lo largo del eje central (20) un
cable (12) recubierto con metal fundido, comprendiendo dicho paso
(16):
una zona de entrada convergente (22, 40, 60) a
través de la cual dicho cable (12) recubierto con metal fundido
entra en dicha tobera limpiadora con gas (10, 38, 58); una zona
limpiadora (24, 42, 62) dispuesta corriente abajo de dicha zona de
entrada (22, 40, 60) que presenta en su interior medios para la
salida de gas (26) situados alrededor de dicho paso (16) para
insuflar un gas limpiador contra la superficie de dicho cable (12)
mientras se arrastra a través del mismo:
caracterizada
porque
un labio anular sobresaliente (28), está situado
entre dicha zona de entrada convergente (22, 40, 60) y dicha zona
limpiadora (24, 42, 62), y porque dicho labio (28) define un paso
más estrecho (16) que el de dicha zona limpiadora (24, 42, 62),
para proteger dichos medios de salida de gas (26) en dicha zona
limpiadora (24, 42, 62) del contacto directo con el cable
recubierto (12).
2. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 1, caracterizada porque comprende medios de
detección por contacto para detectar un cable (12) que entra en
contacto con dicho labio (28).
3. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 2, caracterizada porque dichos medios de
detección por contacto comprenden un anillo conductor de la
electricidad (30) que está dispuesto en dicho labio (28) de manera
que esté aislado eléctricamente.
4. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 1, 2 ó 3 caracterizada porque los medios
detectores de posición están situados alrededor de dicho paso (16),
para detectar desviaciones del cable (12) con respecto a dicho eje
central (20) en dicho paso (16).
5. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 4, caracterizada porque dichos medios
detectores de posición comprenden sensores térmicos y/o inductivos
y/o ópticos (36).
6. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque dichos medios
detectores de posición comprenden por lo menos un sensor óptico y
uno láser.
7. Tobera limpiadora con gas según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
comprende una cámara de ecualización de gas (50) dispuesta alrededor
de dicho paso (16) en dicha tobera (10, 38, 58) y en comunicación
con dichos medios de salida (26).
8. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 7, caracterizada porque comprende unos
sensores de presión (53) para medir la presión del gas limpiador en
dicha cámara de ecualización (50).
9. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 7 u 8, caracterizada porque comprende un
rotor de turbina (52, 66) que está dispuesta en dicha cámara de
ecualización (50) a fin de ser girado por medio del gas limpiador
inyectado en dicha cámara de ecualización (50).
10. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 9, caracterizada porque dicho rotor de
turbina (66) define parte de dicho paso (16) corriente abajo de
dicha zona limpiadora (62).
11. Tobera limpiadora con gas según la
reivindicación 10, caracterizada porque dichos medios de
salida de gas (26) comprenden una hendidura anular definida entre
una superficie anular superior (68) y una superficie anular
inferior (70), siendo la superficie anular superior (68) una
superficie de dicho rotor de turbina (66); y porque por lo menos un
medio limpiador (72) está fijado en dicha superficie anular
superior (68) para limpiar la hendidura anular cuando gira el
rotor de turbina (66).
12. Tobera limpiadora con gas según las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque comprende
unos medios detectores de giro para medir el número de revoluciones
por unidad de tiempo del rotor de turbina (52, 66).
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