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Die Erfindung betrifft eine Spritzkopfanordnung zur Herstellung einer mehrlagigen Ummantelung eines elektrischen oder optischen Leiters oder eines Röhrchens oder Schlauches durch Extrusion von Kunststoffmassen, mit Extrudern und mit Ringdüsen bzw. gegebenenfalls mit zusätzlichen Streifendüsen sowie mit mindestens einem Umstellventil zum Wechsel der Kunststoffmassen im Lagenaufbau der Ummantelung.
Elektrische Leitungen, wie sie beispielsweise in der Autoelektrik verwendet werden, müssen über ihre gesamte Länge-auch in Kabelbaumen - identifizierbar sein. Dies gilt bei Hausinstallationen oder im Bereich der Telefonleitungen ebenso wie innerhalb von elektrischen Geräten und betrifft natürlich auch optische Leiter und dergleichen Somit sind Farbkennungen in unterschiedlichen Farben erforderlich, die oft noch durch Farbstreifen in Längsrichtung der Leitung ergänzt und dadurch individualisiert werden. Bei der Herstellung der Ummantelung der blanken Leiter bzw.
Litzen mussten ursprünglich die Anlagen beim Farbwechsel kurzzeitig stillgelegt und auf die neue Farbkennung umgestellt werden. Diese Technologie ist durch Umstelleinrichtungen überholt, die einen Farbwechsel bei laufender Produktion ermöglichen. Dazu sind Umstellventil mit Extrudern verbunden, die jeweils mit einer Kunststoffmasse einer bestimmten Farbe arbeiten. Die Umstellventile sind den Spritzköpfen zugeordnet und legen die Farbschichten konzentrisch übereinander, wobei wahlweise die gewünschte Farbe als Oberflächenschicht sichtbar nach aussen gelegt wird. Die Kennungsschichten sind verhältnismässig dünn und werden als Skin bezeichnet.
Die vorgenannten Streifen liegen in dieser Oberflächenschicht. Aus der US 4 761 129 A ist es bekannt, die extrudierte Masse einer neuen Farbkennung, auf die umgeschaltet werden soll, vorab der noch laufenden Farbkennung zu unterlegen. Als nachteilig hat sich erwiesen, dass die Farben der innen liegenden Schicht bzw. Schichten durch die Oberflächenschicht durchscheinen und daher in optischer Hinsicht zu einer Mischfarbe führen. Dies ist unerwünscht und kann im praktischen Einsatz zu Verwechslungen führen. So kann etwa gelb, beige, orange oder hellbraun nicht eindeutig unterschieden werden, wenn die darunter liegende Farbschicht, z. B. rot, durchscheint. Zudem ist der beim Farbwechsel zwangsläufig anfallende Ausschuss im Übergangsbereich von einer Kennung zur anderen hoch.
Gemäss der US 4 832 960 A sind Extruder, Ringdüsen für einen Lagenaufbau einer Ummantelung sowie Umstellventil bekannt. Diese Bauelemente werden dazu verwendet, vor dem Farbwechsel auf eine neue Farbkennung, die Masse dieser neuen Farbkennung in der Wartestellung der Isolierung beizumischen Auch dies kann zu einer Verfälschung der dünnen Farbkennung führen.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Spritzkopfanordnung anzugeben, die die Herstellung einer Leiterummantelun9 oder eines Röhrchens mit eindeutigen, den Wünschen des Auftraggebers entsprechenden Kennungsfarben ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Ringdüse für eine Zwischenschicht, mindestens eine Ringdüse für eine Oberflächenschicht als Farbkennung und eine weitere Ringdüse für eine in Warteposition befindliche Farbkennung, die der Zwischenschicht als Innenschicht unterlegt ist vorgesehen sind und dass die Ringdüsen für die Innenschicht und für die Oberflächenschicht über das oder die Umstellventil an die Extruder angeschlossen sind und die Ringdüse für die Zwischenschicht unmittelbar mit einem Extruder in Verbindung steht.
Die zusätzliche Zwischenschicht wird als permanente optische Barriere zwischen die aussen liegende, sichtbare Farbkennung und die konzentrisch innen liegende, in Warteposition befindliche Farbschicht extrudiert. Die Zwischenschicht hat eine neutrale Farbe und deckt die darunter liegenden Farbschichten ab. Die Zwischenschicht kann auch eine Farbschicht sein, die während der gesamten Produktion gleichbleibt und daher für den Farbeindruck der Farbkennung durchaus berücksich- tigt werden kann. Es kann also bei der die Kennung bildenden, dünnen Oberflächenschicht darauf Rücksicht genommen werden, dass die unmittelbar darunter liegende Zwischenschicht selbst nicht farbneutral, sondern eine Färbung aufweist.
Die Oberflächenschicht erhalt eine Farbe, die zusammen mit der Zwischenschichtfarbe der gewünschten Kennungsfarbe exakt entspricht. Dies gilt auch für etwaige Streifen in der Oberflachenschicht. Die für den Farbwechsel vorbereiteten Farbalternativen für die Oberflächenschicht und für die Streifen können konzentrisch unterhalb der Zwischenschicht liegen. Sie können aber auch als Mischmasse unter der Zwischenschicht aufgebracht werden. Die resultierende Farbe der Mischmasse spielt dabei keine Rolle. Sinngemäss ist diese Spritzkopfanordnung auch für die Herstellung von dünnen, langgestreckten Röhrchen oder Schläuchen geeignet, die etwa der vorbeschriebenen Ummantelung ohne Leiter im Inneren entsprechen.
Die Ummantelung kann jede Form der Leiter, wie Einzeldrähte, Litzendrähte, Schnüre,
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Seile, optische Leiter und Lichtfaserbündel betreffen.
Als Zwischenschicht kann ein geschäumter Kunststoff eingesetzt werden. Dieser ist besonders kostengünstig und erfüllt zusätzlich die Aufgabe der Isolation. Das Gesamtprodukt, beispielsweise eine 100 m-Rolle wird dadurch leichter als übliche Drahtrollen. Der Zwischenschicht wird eine den Anforderungen entsprechende Aufgabe zugeordnet. Sie kann aus flammwidrigem Kunststoff, insbesondere auch aus einem Regenerat bestehen.
Eine Spntzkopfanordnung ist gemäss einer konkreten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer von zwei Extrudern über ein erstes zugeordnetes Umstellventil wahlweise mit einer Streifendüse im Spritzkopf für die sichtbare Kennung und der andere mit einer Ringdüse für eine vorzugsweise den Leiter unmittelbar umgebende Innenschicht verbunden sind, dass jeweils einer von zwei weiteren Extrudern über ein zweites zugeordnetes Umstellventil wahlweise mit einer Ringdüse für die Oberflächenschicht und der andere mit einer Ringdüse bzw. mit der Ringdüse für eine weitere konzentrische Innenschicht bzw.
für die Innenschicht verbunden sind und dass ein weiterer Extruder am Spritzkopf angeschlossen ist, der an einer Ringdüse liegt, welche zwischen der Innenschicht und der Oberflächenschicht zur Extrusion einer Zwischenschicht als permanente optische Barriere konzentrisch einmündet. Für Skin- und Kennungsstreifen sind jeweils zwei Extruder vorgesehen, die wahlweise über zwei Umstellventil an die Oberfläche der Ummantelung gelegt werden können, während die jeweils anderen Extruder ihre Massen unter die von einem fünften Extruder ständig aufgebrachte Zwischenschicht nach innen an den Leiter legen. Dabei sind die Volumina der Massen in den einzelnen Schichten vor und nach einem Umschalten stets gleich gross und die Druckverhältnisse bleiben im Spritzkopf konstant.
Die Zwischenschicht, die wie erwähnt, als Kunststoffschaumschicht ausgebildet sein kann, ist stets von der äusseren dünnen Streifenschicht (Skin) und der bzw. den innen liegenden in Wartestellung laufenden Schichten umschlossen, sodass die Poren abgeschlossen sind und die Haftung am Draht begünstigt wird. Die beiden nach innen geführten Massenströme können konzentrisch übereinander liegen oder auch zu einer Mischmasse zusammenlaufen und gemeinsam der Zwischenschicht unterlegt werden. Die unter die Zwischenschicht geführten Masseströme gleichen die Abweichungen eines Litzenbündels von der idealen kreisrunden Leiterform aus, sodass die Zwischenschicht einen Ringraum ausfüllt, der durch konzentrische Kreise begrenzt wird.
Ausführungsbeispiele zur erfindungsgemässen Spritzkopfanordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Draht mit Ummantelung in vier Kennungsvarianten und Fig. 2 eine Spritzkopfanordnung mit Umstellventilen und fünf angedeuteten Extrudern.
Die vier Querschnitte nach Fig. 1 zeigen jeweils im Zentrum einen elektrischen Leiter 1, dann eine Innenschicht 2 als Mischschicht, eine Zwischenschicht 3 und von aussen sichtbar eine Oberflächenschicht 4 mit zwei gleichfarbigen Streifen 5.
Die Farben der Oberflächenschicht 4 können sein : A oder B. Die Farben der Streifen 5 können sein : C oder D. Die Zwischenschicht 3 ist invariant und hat die (neutrale) Farbe : E
Die in Fig. 1 dargestellten Variationen weisen jeweils die Zwischenschicht 3 als Barriere zwischen der sichtbaren Oberflächenschicht 4 mit den Streifen 5 und der zuunterst liegenden Schicht auf Die Farbe der Mischschicht bzw. Innenschicht 2 ändert sich von (B+D) auf (A+D) sowie (B+C) und (A+C) ; sie schlägt aber optisch infolge der üblicherweise farbneutrale Zwischenschicht 3 nicht an die Oberfläche durch. Man erkennt, dass die Zwischenschicht 3 invariant im Schichtenverbund liegt und die Farbe E hat.
Selbst wenn die Farbe E ausgeprägt ist, dann ist sie bei allen Varianten stets an gleicher Stelle vorhanden und kann beim optischen Gesamteindruck der Oberflächen- schicht 4 mit den Streifen 5 berücksichtigt werden.
Fig. 2 zeigt eine Spritzkopfanordnung, die einen Farbwechsei im Sinne der vier Varianten nach
Fig. 1 unterbrechungslos während der Herstellung gestattet.
An einem Querspritzkopf 6 sind zwei Umstellventil 7,8 mit je zwei Extrudern 9,10 und 11,12 sowie ein weiterer Extruder 13 angeschlossen. Die Extruder weisen in Übereinstimmung mit Fig. 1 folgende Farbmassen auf :
Extruder 9 : Farbe A
Extruder 10 : Farbe B
Extruder 11 : Farbe C
Extruder 12 : Farbe D
Extruder 13 : Farbe (neutral) E.
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Der Querspritzkopf 6 verfügt über jeweils zwei Eingänge für jedes der Umstellventil 7 und 8, sodass die Farbmassenströme zu den beiden Eingängen gewechselt werden können. Jeweils einer der Eingänge-hier der vom Extruder 10 und 12 mit den Farben B und D beschickte, ist mit einer zentralen Ringdüse 14 für die Innenschicht 2 verbunden Die Innenschicht 2 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine Mischschicht aus zwei Farben, die sich während des Produktionsvorganges in Wartestellung befinden. Statt der Ringdüse 14 können auch zwei konzentrische Düsen vorgesehen sein, die dann die zwei Farben übereinander legen. Der zu ummantelnde Draht 1 läuft aus einer zentralen Drahtführung 15.
Konzentrisch zur Ringdüse 14 liegt eine Ringdüse 16, die über Kanäle im Querspritzkopf 6 unmittelbar mit dem Extruder 13 für die Zwischenschicht 3 verbunden ist. Hier findet kein Farbenwechsel statt. Die Zwischenschicht 3 hat Barrierefunktion und übernimmt die Hauptaufgabe der elektrischen Isolation sowie allenfalls des Flammschutzes. Diese Schicht kann als Schaumschicht ausgebildet sein.
Konzentrisch zur Ringdüse 16 liegt die Ringdüse 17 für die Oberflächenschicht 4, die in der Schaltstellung nach Fig. 2 vom Extruder 9 mit der Farbe A gespeist wird. In der Oberflächenschicht 4 sind die Streifen 5 vorgesehen, die durch eine Streifendüse 18 gebildet werden. Letztere ist mit Extruder 11 verbunden, der die Streifenfarbe C liefert. Die alternative Streifenfarbe D liegt in Fig. 2 in Wartestellung und ist der wartenden, alternativen Oberflächenfarbe B beigemischt und der Zwischenschicht 3 als Mischschicht bzw. abgedeckte Innenschicht 2 unterlegt.
Beim Umstellen der Umstellventil 7,8 und auch nachher bleiben die Volumina je Schicht konstant und die Druckverhältnisse ändern sich nicht im Querspritzkopf 6. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für eine strömungsfreie Funktion der Anlage.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Spritzkopfanordnung zur Herstellung einer mehrlagigen Ummantelung eines elektrischen oder optischen Leiters oder eines Röhrchens oder Schlauches durch Extrusion von Kunst- stoffmassen, mit Extrudern und mit Ringdüsen bzw. gegebenenfalls mit zusätzlichen Strei- fendüsen sowie mit mindestens einem Umstellventil zum Wechsel der Kunststoffmassen im Lagenaufbau der Ummantelung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringdüse (16) für eine Zwischenschicht, mindestens eine Ringdüse (17) für eine Oberflächenschicht als
Farbkennung und eine weitere Ringdüse (14) für eine in Warteposition befindliche Farb- kennung, die der Zwischenschicht als Innenschicht unterlegt ist vorgesehen sind und dass die Ringdüsen (14,17) für die Innenschicht und für die Oberflächenschicht über das oder die Umstellventil (7,8) an die Extruder (9,10, 11,12)
angeschlossen sind und die Ring- düse (16) für die Zwischenschicht unmittelbar mit einem Extruder (13) in Verbindung steht.