Vorrichtung zum Isolieren dünner elektrischer Leiter mit einem thermoplastischen Kunststoff Gegenstand des Patentanspruches I des Hauptpa tents ist ein Verfahren zum Isolieren dünner elektrischer Leiter mit einem thermoplastischen Kunststoff, beidem :der thermoplastische Kunststoff aus einer flüssigen Dispersion thixotroper Struktur auf :den Leiter aufge bracht wird, :
deren Viskosität an der Austrittsstelle des Leiters aus der Dispersion durch die Einwirkung mecha nischer Mittel herabgesetzt Wird, und :bei dem der mit einem solchen Überzug versehene Leiter anschliessend beheizte Öfen durchläuft, in :denen das Dispersionsmittel entweicht, während Idas auf dem Leiter verbleibende Pulver ,aus :dem thermoplastischen Kunststoff :sintert und zu einem homogenen Überzug verschmilzt.
Dieses Verfahren wird von allem dann angewandt, wenn der -auf den Leiter aufzubringende Isolierüberzug dünn und trotzdem zentrisch sein soll.
Mit :dem Ver fahren nach dem Hauptpatent lassen sich also Isolier- wanddicken auf dünne Leiter, beispielsweise auf 0,3 mm Kupferleiter, aufbringen, die sich mit Schneckenpressen meiner derart :dünnen Wanddicke nur mit grossem Aufwand zentrisch herstellen lassen.
Im Patentanspruch II des Hauptpatentes ist bereits eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ,definiert, bei der in der Nähe der Austrittsteile des Leiters aus :einem die flüssige Dispersion: thixotroper Strukturenthaltenden Gefäss sauf die Dispersion mecha nisch einwirkende Mittel angeordnet sind, die die Visko sität der Dispersion an der Austrittsteile des Leiters herabsetzen.
Bei dem im Hauptpatent angegebenen Ausführungsbeispiel ist das die Dispersion :enthaltende Gefäss nach oben offen, so :dass die verhältnismässig grosse Oberfläche der thixotropen Dispersion, mit der Luft in Berührung steht und mithin die Gefahr eines Verdunstens des Dispersionsmittels besteht, was wieder- um :eine unerwünschte Änderung der Viskosität der Dispersion zur Folge hat.
Diese Schwierigkeiten werden durch die im Patent anspruch des vorliegenden Zusatzpatentes definierte Erfindung, die eine Vorrichtung zum Isolieren dünnes elektrischer Leiter mit einem thermoplastischen Kunst stoff unter Verwendung einer mit einer Laufrille für den Leiter versehenen Auftragrolle vorsieht, überwunden.
Gemäss der Erfindung läuft .die Auftragrolle gegen läufig zur Durchlaufrichtung des Leiters um; die Auf tragroll:e ist ausserdem ausserhalb eines Vorratsbehälters für die Disperion angeordnet, wobei sich -die Zuführung ,der Dispersion zur Auftragrolle auf der dem Leiter abgewandten Seite der Auftragrolle befindet.
Die Erfindung ermöglicht also, dass der zu isolieren de Leiter nicht erst das gesamte Vorratsgefäss für die thixotrope Dispersion zu .durchlaufen braucht, sondern dass der Leiter vielmehr nur eine Teilmenge der Disper sion durchläuft, in der die Viskosität der thixotropen Dispersion durch Scherkräfte herabgesetzt ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass nur diese kleine Teilmenge der gesamten Dispersion, also die in :ihrer Viskosität herab gesetzte Teilmenge, mit Luft in Berührung kommt.
Ein unerwünschtes Verdunsten des Dispersionsmittels ist damit verhindert. Unmittelbar nach dem Austritt des Leiters aus dem Bereich der Auftragrolle, also unmittel bar nach dem Austritt des Leiters aus der durch die Auftragrolle zugeführten Dispersion, umschliesst die Dispersion :infolge ihrer thixotropen Eigenschaften den Leiter homogen und zentrisch. Die Dicke dieses überzu- ges kann im wesentlichen :durch die Drehzahl der Auftragrolle festgelegt werden.
Die Zuführung der thixotropen Dispersion zur Auf. tragroll,e kann beispielsweise mit Hilfe einer Pumpein- richturig vorgenommen werden. Die Menge der dem zu isolierenden Leiter zugeführten Dispersion kann mittels Abstreifer eingestellt werden.
Um die genaue Wanddicke des,aufgebrachten Über zuges einstellen zu können, wird die Auftragrolle vor zugsweise in einer senkrecht zur Durchlaufrichtung des Leiters und senkrecht zur Achse der Auftragrolle liegen den Richtung einstellbar gelagert, wie es an sich bereits in der österreichischen Patentschrift 259 048 beschrie ben ist.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur 1 eine gemäss der Erfindung ausgebildete Vorrichtung als Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Der von der Vorratsrolle 1 ablaufende Kupferdraht 2, der einen Durchmesser von 0,3 mm hat, durchläuft zunächst das Reinigungsbad 3 und anschliessend die Weichglüheinrichtung 4 mit einer Innentemperatur von etwa 500 C und reduzierender bzw. inerter Atmosphä re. Der derart gereinigte und weichgeglühte Kupferdraht läuft dann über die Umlenkrolle 5 und wird dann von der Umlenkrolle 8 in die vertikale Richtung gelenkt.
Bei seiner Aufwärtsbewegung läuft der Draht 2 zwischen den Laufflächen der Auftragrolle 18" hindurch und tritt dann in den vertikalen Ofen 11 ein, der in die drei Heizzonen a, 'b, c mit unterschiedlicher Temperatur unterteilt ist. In der Heizzone .a verdampft zunächst das Dispersionsmittel, so dass der Draht 2 beim Eintritt in die Heizzone a einen gleichmässigen zentrischen Auftrag aus trockenem Polyäthylenpulver aufweist.
In der Heiz- zone b sintert dieses Polyäthylenpulver zusammen und verschmilzt schliesslich in der Heizzone c zu einem glatten Polyäthylenüberzug.
Der nach dem Austritt aus dem vertikalen Ofen 11 austretende Draht 2, der durch die Umlenkrolle 12 nochmals umgelenkt wird, wird durch die Abzugsvor richtung 13 abgezogen und auf der Vorratstrommel 14 aufgewickelt.
In Abweichung von dem bereits im Hauptpatent dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Auf tragrolle 18", durch deren Drehung die Viskosität der thixotropen Dispersion herabgesetzt wird, ausserhalb des eigentlichen Vorratsgefässes 6'.
'Innerhalb des Vorrats- gefässes 6' befindet sich die Pumpe 24, mit deren Hilfe die thixotrope Dispersion über dem Rohr 25 der dem vertikal hindurchlaufenden Draht 2 abgewandten Seite zugeführt wird.
An der Stelle 26 'bildet sich ein Vorrat an thixotro- per Dispersion, der sich zum Teil in die Lauffläche der Auftragrolle 18" eindrückt, dessen grösserer Teil jedoch durch den Abstreifer 27 im Vorratsgefäss 6' zurückge halten wird. Der Überschuss der Dispersion läuft hierbei nach unten über den Abstreifer 28 in das Vorratsgefäss 6' zurück.
Das Vorratsgefäss 6' ist mit Ausnahme der durch die Anordnung der Auftragrolle 18" des Rohres 25 und der Abstreifer 27 und 28 bedingten Öffnung vollständig abgeschlossen, sodass ein Verdunsten des Dispersions mittels weitestgehend verhindert ist. Durch den beschrie benen Umlauf des Dispersionsmittels wird ausserdem die Bildung toter Ecken verhindert.
Die Menge der der Auftragrolle 18" zugeführten Dispersion wird einmal durch die Leistung der Pumpe 24 und zum anderen durch die Einstellung der Ab- streifer 27 und 28 bestimmt.
Die Auftragrolle 18", die durch einen nicht darge stellten Elektromotor fremd angetrieben wind, läuft gegenläufig zur Durchlaufrichtung des Drahtes 2 um. Die Wanddicke des aufgebrachten Isolierüberzuges hängt neben der Drehzahl, durch deren Grösse auch die Herabsetzung der Viskosität der dem Draht 2 zugeführ ten Dispersion bestimmt wird, vom Abstand der Lauf flächen und des Kernes der Auftragrolle 18" zum Draht 2 ab.
Um hier eine Feineinstellung der Wanddicke des ,aufgebrachten Überzuges zu ermöglichen, ist die Rolle in einer senkrecht zur Durchlaufrichtung des Leiters liegenden Richtung einstellbar gelagert Die beschriebene Vorrichtung hat gegenüber dem im Hauptpatent dargestellten Ausführungsbeispiel noch den Vorteil, dass sich die Umlenkrolle 8 ebenfalls ausserhalb Dispersion befindet.
Demzufolge kann die Umlenk rolle 8, falls es gewünscht wird, gleichzeitig zur Bedruk- kung herangezogen werden, wenn der bereits mit einem Überzug versehene Draht 2 gekennzeichnet werden soll.
Wie bereits erwähnt, eignet sich die Vorrichtung gemäss der Erfindung insbesondere zum Überziehen eines Leiters mit einer Polyäthylenisolierung. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Zusammensetzung der Poly äthylendispersion thixotroper Struktur in gleicher Weise zu wählen, wie es bereits im Hauptpatent angegeben ist.
Beispielsweise hat sich folgender Aufbau der Dispersion als günstig erwiesen:
EMI0002.0123
40 <SEP> % <SEP> Polyäthylenpulver <SEP> (stabilisiert) <SEP> mit <SEP> einer <SEP> mittle ren <SEP> Teilchengrösse <SEP> von <SEP> 20 <SEP> ,u.
<tb> 36,50/o <SEP> Wasser
<tb> 15 <SEP> 0/o <SEP> Methylalkohol
<tb> 1 <SEP> % <SEP> Nonylphenolpolyglykoläther
<tb> 2,5 <SEP> % <SEP> Hydratzellulose
<tb> 5 <SEP> 0/o <SEP> Isopropylalkohol Bei der praktischen Realisierung einer Vorrichtung nach der Erfindung empfiehlt es sich, gleichzeitig mehre re Drähte durch die Vorrichtung durchlaufen zu lassen.
Auf diese Weise wird die Kapazität der Vorrichtung erheblich gesteigert.
In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann vorgesehen werden, dass die um einen Drehpunkt schwenkbare Auftragrolle durch mechanische Kräfte in Richtung auf die vertikal zwischen den Laufflächen der Auftragrolle geführten Leiter gedrückt äst, wobei der Abstand der Auftragrolle von den zu isolierenden Leitern durch einen einstellbaren Anschlag bestimmt ist.
Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Abstand zwischen den Laufflächen der Auftragrolle und den zu isolierenden Leitern auch beiden während des Betriebes der Vorrichtung nicht zu vermeidenden Erschütterungen und Vibrationen einsgehalten wird.
Hierzu !kann die Auftragrolle durch eine mit einem Schneckengewinde versehene 'Spindel, die auf ein mit der Auftragrolle in Verbindung stehendes Zahnrad ,einwirkt, -gegen den ihren Abstand von den zu isolieren den Leitern bestimmenden !Anschlag gedrückt wer- den:
Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Ausbil dung der ausserhalb des eigentlichen Trinkgefässes angeordneten Auftragrolle ist in den Figuren 2 und 3 ,schematisch wiedergegeben.
Die Auftragrolle 18", durch deren Rotation. die Viskosität der thixotropen Dispersion beim Aufbringen auf die Drähte 2 herabgesetzt wird, befindet sich ausserhalb des eigentlichen Vorratsgefässes 6' und ist gemeinsam mit diesem auf der Achse der Umlenkrolle 8 drehbar gelagert.
Auf der Achse der Umlenkrolle 8 befindet sich ausserhalb noch das Zahnrad 29, in ,dessen Zähne das Schneckengewinde der Spindel 30 eingreift. Durch Drehung des Handrades 31 kann daher die Achse der Umlenkrolle 8 und damit die Lage der Auftragrolle 18" gegenüber den vertikal verlaufenden Drähten 2 verdreht werden.
Die Grösse dieser Drehbewegung ist dadurch be grenzt, dass die ebenfalls an der Auftragrolle 18" befestigte Platte 32 mit :ihrem unteren Ende .am An schlagstift 33 .anschlägt. Durch die mechanische Kraft, welche über die Spindel 30 und das Zahnrad 29 auf die Auftragrolle 18" ausgeübt wird, ist sichergestellt, dass die relative Lage .der Auftragrolle 18" zu den vertikal laufenden Drähten 2 auch bei Erschütterungen und Vibrationen während des Betriebes :
der Vorrichtung erhalten bleibt. Die Grösse des Abstandes zwischen den Laufflächen der Auftragrolle 18" und den durch sie hindurchlaufenden Drähten 2 ist dabei durch den Anschlagstift 33, der innerhalb seiner Halterung 34 verdreht werden kann einstellbar.
Es ist aber auch möglich, die Auftragrolle durch einen mit einem Gewicht versehenen Hebel gegen den ihren Abstand auf den zu isolierenden Leitern bestim menden Anschlag zu drücken. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung ist in Figur 4 schematisch dargestellt.
Vom Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Figur 4 dadurch, dass die Drehbewegung der auf der Achse der Umlenkrolle 8 gelagerten Auftragrolle 18" durch den mit einem Gewicht versehenen Hebel 35 bewirkt wird. Unter der Einwirkung dieses Hebels wir das untere Ende der mit der Auftragrolle 18" verbundenen Platte 32 in gleicher Weise gegen den einstellbaren Anschlagstift 33 gedrückt, wie es bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 der Fall ist.
Mit Hilfe dieses Hebels lässt sich die Einstellung des Abstandes zwischen den Laufflächen der Auftragrolle 18" und den zu isolieren den Leitern 2 schneller durchführen, als es mit Hilfe der Spindel des Ausführungsbeispieles der Figuren 1 und 2 möglich ist.
Device for insulating thin electrical conductors with a thermoplastic material The subject matter of claim I of the main patent is a method for insulating thin electrical conductors with a thermoplastic material, both of which: the thermoplastic material from a liquid dispersion of thixotropic structure is applied to: the conductor is applied:
the viscosity of which is reduced by the action of mechanical means at the exit point of the conductor from the dispersion, and: in which the conductor provided with such a coating then passes through heated ovens in: in which the dispersion medium escapes while Ida's powder remaining on the conductor, made of: the thermoplastic material: sinters and fuses to form a homogeneous coating.
This method is used by everything when the insulating coating to be applied to the conductor is to be thin and still central.
With: the method according to the main patent, insulating wall thicknesses can be applied to thin conductors, for example 0.3 mm copper conductors, which can only be produced centrally with great effort using screw presses of my thin wall thickness.
Claim II of the main patent already defines a device for carrying out this process, in which in the vicinity of the exit parts of the conductor from: a vessel containing the liquid dispersion: thixotropic structure s on the dispersion, mechanically acting means are arranged, which the viscosity of the Reduce dispersion at the exit part of the conductor.
In the embodiment specified in the main patent, the vessel containing the dispersion is open at the top, so that the relatively large surface area of the thixotropic dispersion is in contact with the air and there is therefore the risk of the dispersant evaporating, which in turn: a undesired change in the viscosity of the dispersion results.
These difficulties are defined in the patent claim of the present additional patent invention, which provides a device for insulating thin electrical conductors with a thermoplastic synthetic material using an applicator roller provided with a running groove for the conductor.
According to the invention, the application roller runs counter to the direction of passage of the conductor; the application roll: e is also arranged outside a storage container for the dispersion, the supply of the dispersion to the application roll being on the side of the application roll facing away from the conductor.
The invention thus makes it possible that the conductor to be insulated does not first need to pass through the entire storage vessel for the thixotropic dispersion, but rather that the conductor only passes through a subset of the dispersion in which the viscosity of the thixotropic dispersion is reduced by shear forces. This ensures that only this small subset of the entire dispersion, that is, the subset whose viscosity has been reduced, comes into contact with air.
This prevents undesired evaporation of the dispersant. Immediately after the conductor emerges from the area of the application roller, i.e. immediately after the conductor emerges from the dispersion supplied by the application roller, the dispersion surrounds the conductor homogeneously and centrally due to its thixotropic properties. The thickness of this coating can essentially: be determined by the speed of the application roller.
The feeding of the thixotropic dispersion to the on. Tragroll, e can be made for example with the help of a pumping device. The amount of dispersion fed to the conductor to be insulated can be adjusted by means of wipers.
In order to be able to set the exact wall thickness of the applied over train, the applicator roll is preferably stored in a direction perpendicular to the direction of travel of the conductor and perpendicular to the axis of the applicator roll, as already described in the Austrian patent 259 048 ben is.
To explain the invention, a device designed according to the invention is shown schematically as an exemplary embodiment in FIG.
The copper wire 2 running from the supply roll 1, which has a diameter of 0.3 mm, first passes through the cleaning bath 3 and then the soft annealing device 4 with an internal temperature of about 500 ° C. and a reducing or inert atmosphere. The copper wire cleaned and annealed in this way then runs over the deflection roller 5 and is then deflected by the deflection roller 8 in the vertical direction.
During its upward movement, the wire 2 runs between the running surfaces of the application roller 18 "and then enters the vertical furnace 11, which is divided into the three heating zones a, 'b, c with different temperatures. In the heating zone Dispersant, so that the wire 2 has an even, central application of dry polyethylene powder when it enters the heating zone a.
This polyethylene powder sinters together in the heating zone b and finally fuses in the heating zone c to form a smooth polyethylene coating.
The exiting after the exit from the vertical furnace 11 wire 2, which is deflected again by the pulley 12, is withdrawn by the Abzugvor direction 13 and wound on the supply drum 14.
In a departure from the embodiment already shown in the main patent, there is the support roller 18 ", the rotation of which reduces the viscosity of the thixotropic dispersion, outside the actual storage vessel 6 '.
'Inside the storage vessel 6' is the pump 24, with the aid of which the thixotropic dispersion is fed via the pipe 25 to the side facing away from the vertically running wire 2.
At the point 26 'a supply of thixotropic dispersion forms, which is partly pressed into the running surface of the application roller 18 ", the larger part of which, however, is held back by the stripper 27 in the storage vessel 6'. The excess of the dispersion runs here back down over the scraper 28 into the storage vessel 6 '.
The storage vessel 6 'is completely closed, with the exception of the opening caused by the arrangement of the applicator roll 18 ″ of the pipe 25 and the wipers 27 and 28, so that evaporation of the dispersion is largely prevented by means of the described circulation of the dispersion medium prevents dead corners.
The amount of the dispersion fed to the application roller 18 ″ is determined on the one hand by the power of the pump 24 and on the other hand by the setting of the scrapers 27 and 28.
The application roller 18 ″, which is driven externally by an electric motor (not shown), rotates in the opposite direction to the direction of passage of the wire 2. The wall thickness of the applied insulating coating depends not only on the speed, but also on the lowering of the viscosity of the dispersion fed to the wire 2 by its size is determined by the distance between the running surfaces and the core of the applicator roll 18 "to the wire 2 from.
In order to enable a fine adjustment of the wall thickness of the applied coating, the roller is adjustable in a direction perpendicular to the direction of passage of the conductor.The device described has the advantage over the embodiment shown in the main patent that the deflection roller 8 is also outside of the dispersion .
Accordingly, the deflecting roller 8 can, if so desired, be used at the same time for printing when the wire 2 already provided with a coating is to be marked.
As already mentioned, the device according to the invention is particularly suitable for covering a conductor with a polyethylene insulation. In this case, it is advisable to choose the composition of the poly ethylene dispersion of thixotropic structure in the same way as is already indicated in the main patent.
For example, the following structure of the dispersion has proven to be beneficial:
EMI0002.0123
40 <SEP>% <SEP> Polyethylene powder <SEP> (stabilized) <SEP> with <SEP> a <SEP> average <SEP> particle size <SEP> of <SEP> 20 <SEP>, and
<tb> 36.50 / o <SEP> water
<tb> 15 <SEP> 0 / o <SEP> methyl alcohol
<tb> 1 <SEP>% <SEP> nonylphenol polyglycol ether
<tb> 2.5 <SEP>% <SEP> hydrate cellulose
<tb> 5 <SEP> 0 / o <SEP> isopropyl alcohol In the practical implementation of a device according to the invention, it is advisable to run several wires through the device at the same time.
In this way the capacity of the device is increased considerably.
In a further development of the concept of the invention, it can be provided that the applicator roller, which can pivot about a pivot point, is pressed by mechanical forces in the direction of the conductor guided vertically between the running surfaces of the applicator roller, the distance between the applicator roller and the conductors to be insulated being determined by an adjustable stop.
In this way, it is ensured that the distance between the running surfaces of the application roller and the conductors to be insulated is also maintained for both shocks and vibrations which cannot be avoided during operation of the device.
For this purpose, the application roller can be pressed against the stop which determines its distance from the conductors to be insulated by a spindle provided with a worm thread, which acts on a gear wheel connected to the application roller:
An exemplary embodiment of such a design of the application roller arranged outside the actual drinking vessel is shown schematically in FIGS. 2 and 3.
The application roller 18 ″, the rotation of which reduces the viscosity of the thixotropic dispersion when it is applied to the wires 2, is located outside the actual storage vessel 6 ′ and is rotatably mounted together with it on the axis of the deflection roller 8.
On the axis of the deflection roller 8 there is also the gear 29, in, whose teeth the worm thread of the spindle 30 engages. By rotating the handwheel 31, the axis of the deflecting roller 8 and thus the position of the application roller 18 ″ with respect to the vertically extending wires 2 can be rotated.
The size of this rotary movement is limited by the fact that the lower end of the plate 32, which is also fastened to the application roller 18 ″, strikes the stop pin 33. Due to the mechanical force which is applied to the application roller via the spindle 30 and the gear 29 18 "is exercised, it is ensured that the relative position of the application roller 18" to the vertically running wires 2, even in the event of shocks and vibrations during operation:
the device is retained. The size of the distance between the running surfaces of the application roller 18 ″ and the wires 2 running through them can be adjusted by means of the stop pin 33, which can be rotated within its holder 34.
But it is also possible to press the application roller by a lever provided with a weight against its distance on the conductors to be insulated destim menden stop. An embodiment of such a device is shown schematically in FIG.
The exemplary embodiment in FIG. 4 differs from the exemplary embodiment in FIGS. 2 and 3 in that the rotary movement of the application roll 18 ″ mounted on the axis of the deflecting roller 8 is effected by the lever 35 provided with a weight the plate 32 connected to the application roller 18 ″ is pressed against the adjustable stop pin 33 in the same way, as is the case with the exemplary embodiment in FIGS. 2 and 3.
With the aid of this lever, the adjustment of the distance between the running surfaces of the application roller 18 ″ and the conductors 2 to be insulated can be carried out more quickly than is possible with the aid of the spindle of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2.