CH641086A5 - Querspritzkopf fuer die ummantelung von draehten oder kabeln. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Querspritzkopf für die Ummantelung von Drähten oder Kabeln gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Ablösung der bisher herkömmlichen Isolierungen für elektrische Kabel und Leitungen durch Kunststoffe ist bereits zum grossen Teil erfolgt. Daher kommt den Vorrichtungen zum Aufbringen der Kunststoffumhüllungen in immer stärkerem Masse Bedeutung zu.

Da zumindest die Ausbringstelle des in Form einer Schmelze vorliegenden Kunststoffes vom Kabel bzw. von der Leitung (im folgenden wird der Kürze halber nur von der «Ader» gesprochen) durchlaufen werden muss, es aber sehr aufwendig ist, die Ader auch durch die Extruderschnecke zu führen, hat sich eine Anordnung durchgesetzt, bei der der Extruder zur Durchlaufrichtung der Ader senkrecht steht, so dass die Ader nur durch den Spritzkopf hindurchgeführt werden muss. Die bekannten Spritzköpfe weisen beachtliche Baulängen auf, die — in Abhängigkeit vom Durchmesser — bis zu 80 cm betragen. Diese grossen Baulängen führen dazu dass das Aufbringen mehrerer Umhüllungsschichten relativ komplizierte Vorrichtungen bedingt.

Die grosse Baulänge der bekannten Spritzköpfe hat ferner zur Folge, dass beim Aufbringen mehrerer Schichten die zentrische Führung durch den vorangehenden Spritzkopf grössere Fehler aufweist.

Vor allem ist eine exakte Führeng in geringem Abstand dann erforderlich, wenn die im ersten Spritzkopf aufgebrachte Hülle an der Durchführung des zweiten Spritzkopfes nicht anstreifen darf.

Ausserdem ist es beim Aufbringen von Folien, Bändern o. dgl. auf das zu ummantelnde Element vor dem Spritzkopf und bei der Drallrichtungswechsel-Verseilung, kurz in der Technik als SZ-Verseilung bezeichnet, meist erforderlich, die 5 Seele bis auf wenige Zentimeter vor dem Beschichtungs-punkt zu führen. Diese Bedingungen sind jedoch wegen der relativ grossen Baulänge der vorhandenen Querspritzköpfe nur schwer zu erfüllen.

Diese grosse Baulänge konnte bisher auch kaum verkürzt io werden, wenn eine optimale Produktqualität gefordert wurde, da die Qualität durch das im Zuge eines Spritzkopfes vorgesehene Auf- und Verteilungssystem bedingt ist, das den Schmelzestrang von der Schneckenspitze des Extruders um den in Querrichtung laufenden Extrudatträger führen muss. 15 Diese Teile sind bei den bekannten Spritzköpfen axial nacheinander angeordnet. Sie sind von grosser Bedeutung, dienen sie doch dazu, die Schmelze möglichst gleichmässig um das zu ummantelnde Element herumzuführen und um die einzelnen Schmelzeströme nach dem Aufbringen wiederum zu 20 vereinen und zu einem Rundstrang auszuformen. Der Nachteil bei dem herkömmlichen System besteht u.a. darin, dass an den Stellen, an denen die einzelnen Teilströme der Schmelze wieder zusammenfliessen, eine sogenannte «Weld-line» entsteht, das ist eine Schwachstelle im Ringquerschnitt 25 des Kunststoffmantels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Abbau der dargelegten Schwierigkeiten beizutragen, insbesondere die Baulänge der Spritzköpfe zu kürzen, die Vergleichmäs-sigung der über den Umfang im Ausform-Ringspalt verteil-30 ten Schmelze zu verbessern, d.h. an allen Stellen für möglichst konstanten Druck und konstante Temperatur zu sorgen sowie den «Weldline-Effekt» durch wesentlich verbesserte Vermischung auszuschalten. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung der im Patentanspruch 1 35 gekennzeichnete Querspritzkopf vorgeschlagen.

Durch den neuen radial orientierten Aufbau eines Spritzkopfes gelingt es, die Baulänge gegenüber den axial aufgebauten herkömmlichen Spritzköpfen um mindestens die Hälfte kürzer auszuführen. Ausserdem wird ein bisher nicht 40 erreichbarer Vermischungsgrad realisiert, und die Schmelzequalität über den Umfang des Schmelzestranges am Düsenaustritt ist so gleichmässig, dass ein Spritzkopf mit Festzentrierung verwendet werden kann, d.h. ein Spritzkopf, der keine einstellbaren Zentriermittel aufzuweisen braucht. 45 Die durch den neuen Spritzkopf ermöglichte relativ kurze Baulänge gestattet auch, mehrere dieser Spritzköpfe in kurzen Abständen innerhalb einer Fertigungslinie anzuordnen, so dass Drähte oder Kabel mit mehreren Schichten ummantelt werden können, wobei im Bedarfsfall zwischen den ein-50 zelnen Schichten noch irgendwelche geeigneten Einlagen, wie z.B. Bänder, Folien o. dgl., als Schirm o. dgl., eingebracht werden können.

In Ausgestaltung der Erfindung wird man die Konstruktion so ausbilden, dass der Spritzkopf eine ringscheibenför-55 mige Grundplatte und eine ringscheibenförmige Abschlussplatte aufweist, die die Verteilteile, den Mischteil und die übrigen Spritzkopfteile, wie Dornhalter und Düse tragen.

Das kann vorzugsweise mit Hilfe einer Konstruktion erreicht werden, bei der mindestens eine scheibenförmig aus-60 gebildete Zwischenplatte zwischen der Grundplatte und der Abschlussplatte angeordnet ist. Dabei können die Zwischenplatten mit sehr geringem Aufwand den verschiedenen Aufgaben leicht angepasst werden, z.B. kann eine Zwischenplatte als Träger eines weiteren Mischteils für eine zweite 65 oder weitere Isolierschichten dienen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Mischteil ein ringscheibenförmiger Kreuznutenmischer, dessen Stirnseiten keine Öffnungen aufweisen, und dessen sich

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kreuzende Nuten an den äusseren und inneren Mantelflächen münden. Dabei erweist sich eine Ausführungsform als besonders vorteilhaft, bei der der Kreuznutenmischer aus zwei identischen ringscheibenförmigen Teilen besteht, die jeweils auf der einen Stirnseite eine geschlossene Stirnfläche und auf der anderen Stirnseite im Querschnitt etwa dreieck-förmige Stege aufweisen, die unter einem spitzen Winkel zu den Tangenten an der inneren Mantelfläche verlaufenden Nuten begrenzen.

Diese Mischvorrichtung trägt besonders dazu bei, dass auf der relativ kurzen Strecke, die in radialer Richtung für das Mischerteil zur Verfügung steht, ein ausreichender Mischeffekt durch die vielen sich kreuzenden Nuten bewirkt wird. Bei Anwendung des neuen Mischteiles braucht daher in axialer Richtung nur dann an eine zusätzliche Glättungsstrecke gedacht zu werden, wenn auf eine Kabelseele relativ grossen Umfanges ein Mantel aufzubringen ist. Ausserdem kann dieses leicht austauschbare Teil durch verschiedene Variationen (der Mischergeometrie) einfach den zu extrudierenden Kunststoffen angepasst werden.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen radial orientierten Spritzkopf,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht eines Kreuznutenmischerteils,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Kreuznutenmischers,

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt analog Fig. 1 mit einer Zwischenplatte.

Der in Fig. 1 dargestellte radial orientierte Spritzkopf 10 besteht aus einer Grundplatte 20 und einer Abschlussplatte 30. Ein ringförmiger Ansatz 31 der Abschlussplatte dient der Verbindung mit der Grundplatte, die zu diesem Zweck einen entsprechenden Einstich 21 aufweist. Die druckfeste Verbindung beider Teile erfolgt durch eine Mehrzahl von Schrauben 11.

In die Mittelöffnung 22 der ringförmigen Grundplatte 20 ist der Dornhalter 23 eingepresst, der den Dorn 24 mit seiner konusförmigen Einführungsöffnung 25 für einen mit einer Umhüllung zu versehenden Leiter aufnimmt. Auf seiner Aussenseite weist der Dornhalter einen in radialer Richtung nach aussen weisenden kreisringförmigen Ansatz 26 auf, der zur Verschraubung des Dornhalters mit der Grundplatte dient.

Die Abschlussplatte 30 ist ebenfalls ringförmig ausgebildet. Ihre Mittelöffnung 32 fluchtet mit der Mittelöffnung 22 der Grundplatte und dient als Führung für den Düsenhalter 33, der die Düse 34 mit der Aderaustrittsöffnung 35 aufnimmt. Ein Einstich 36 an der Düse hintergreift einen in radialer Richtung nach innen weisenden ringförmigen Absatz 37 des Düsenkörpers. Düsenkörper und Düse werden so durch einen Verschraubungsring 12 fest miteinander und mit der Abschlussplatte verbunden.

Sowohl der Dornhalter 23 der Grund- wie der Düsenhalter 33 der Abschlussplatte weisen an ihrer Aussenseite gegenüberliegend gleich grosse Einstiche 28 bzw. 38 auf, die gemeinsam zur Aufnahme des kreisringförmigen Kreuznutenmischers 40 dienen, der in den Figuren 4 und 5 in Einzelheiten dargestellt ist. In der Grund- wie in der Abschlussplatte sind miteinander fluchtende Bohrungen vorgesehen, die als Zuleitungen 27 bzw. 39 der vom nicht dargestellten Extruder kommenden Schmelze dienen.

Der Dornhalter 23 und der Düsenhalter 33 sowie der Dorn 24 und die Düse 34 sind im Bereich ihrer Berührungsstellen so ausgebildet, dass sie gemeinsam einen kegelförmigen Spalt 19 begrenzen, über den die aus dem Kreuznutenmischer 40 austretende Schmelze der Düse 34 zugeführt wird.

5 Der in Fig. 2 gezeigte senkrechte Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 entspricht einer Draufsicht auf die Innenseite der Grundplatte mit dem eingesetzten Teil des Kreuznutenmischers 40. Die Eintrittsöffnung 13 der die Schmelze vom Extruder zuführenden Zuleitungen 27 und 39 befinden io sich vor einem schneidenförmig ausgebildeten Körper 14, der die Schmelze in zwei über die beiden Ringkanäle 15 geführten Ströme aufteilt. Die Ringkanäle lenken die Schmelze um etwa 90° um und führen sie jeweils gegen die Schneiden

17 der Verteilerinsel 16, die gemeinsam mit dem Segment-15 körper 29 bzw. mit dem restlichen Teil der Grundplatte 20

die Überströmkanäle 18 begrenzen, die im Bereich der beiden Schneiden 16 mit ihrer grössten Breite beginnend bis zum gemeinsamen Zusammentreffpunkt an der der Eintrittsöffnimg 13 gegenüberliegenden Stelle enger und flacher wer-20 den, so dass auf der ganzen Strecke der Überströmkanäle

18 Schmelze über die Verteilerinsel 16 hinweg in den Kreuznutenmischer 40 eintreten kann.

Der kreisringförmige, in Einzelheiten in den Figuren 4 und 5 dargestellte Kreuznutenmischer 40 besteht aus zwei 25 identischen Teilen 41, die zwischen dreieckförmigen Stegen 42 eine grosse Zahl von Nuten 43 aufweisen, die jeweils mit der Tangente an der Mündungsstelle der jeweiligen Nute am inneren Begrenzungskreis 46 A einen spitzen Winkel bilden. Durch Aufeinanderklappen der beiden Teile 41 3o entsteht ein an seinen Stirnflächen 44 geschlossener Kreisring, dessen äussere und innere Mantelfläche 45 und 46 zahlreiche Ein- bzw. Austrittsöffnungen (43 A bzw. 43 B) aufweisen, die den Anfang und Enden der Nuten 43 entsprechen. Bei dem Aufeinanderklappen kommen die Nuten 35 so aufeinander zu liegen, dass die Nuten des einen Teils z.B. nach links gerichtet, die des anderen Teils dann nach rechts gerichtet verlaufen, so dass sich jeweils mehrere Nuten miteinander kreuzen (Fig. 5).

In Fig. 6 ist ein radial orientierter Doppelschicht-Spritz-40 köpf 10 A dargestellt, der dem Spritzkopf 10 gemäss Fig. 1 weitgehend entspricht, aber mit einer zwischen Grundplatte 20 und Abschlussplatte 30 gelegenen Zwischenplatte 60 versehen ist, die der Aufnahme ergänzender Teile, beispielsweise eines zweiten Kreuznutenmischers 40 A dient. Mit dem 45 Spritzkopf 10 A können daher gleichzeitig zwei Isolierschichten auf einen Leiter aufgebracht werden.

Die Zwischenplatte 60 ist entsprechend der Grundplatte 20 und der Abschlussplatte 30 auch als Ringscheibe ausge-50 bildet und besitzt zum Zusammenbau mit der Grundplatte und der Abschlussplatte bzw. mit weiteren Zwischenplatten sowohl einen ringförmigen Ansatz 31 als auch einen Einstich 21. Die Zwischenplatte besitzt ferner ebenfalls eine Mittelöffnung 62, die zur Aufnahme eines Zwischenringes 55 63 dient, der den entsprechenden Einsätzen der Grund- und Abschlussplatte, dem Dornhalter 23 A und dem Düsenhalter 33 angepasst ist. Wie diese ist der Zwischenring 63 an seiner Aussenseite mit zwei Einstichen 68 versehen, die in Verbindung mit den entsprechenden Einstichen 28 bzw. 38 der 60 Grund- und Abschlussplatte zur Aufnahme eines Kreuznutenmischers 40 bzw. 40 A dienen.

Der Zwischenring 63 bildet mit dem der Baulänge des Spritzkopfes 10 A angepassten Dornhalter 23 A einen Führungsspalt 69, über den die Schmelze vom ersten Kreuz-65 nutenmischer 40 für die erste Isolierschicht der Düse 34 zugeleitet wird.

Alle anderen Teile entsprechen den in den Figuren 1 bis 5 bezeichneten Teilen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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1. Querspritzkopf für die Ummantelung von Drähten oder Kabeln, dem die Schmelze von einem zur Durchlaufrichtung des elektrischen Drahtes oder Kabels senkrecht stehenden Extruder zugeführt wird und der mit mindestens einem Mischteil sowie mit Verteilteilen ausgestattet ist, um die Schmelze peripher aufzuteilen und zu verteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilteile (13 bis 18) und der Mischteil (40) in radialer Richtung hintereinander zwischen den Zuleitungen (27 bzw. 39) des Extrudats und der die Austrittsöffnung (35) für den ummantelten-Draht oder Kabel aufweisenden Düse (34) im wesentlichen in einer zur Achse des Spritzkopfes (10) senkrecht stehenden Ebene angeordnet sind.

2. Querspritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzkopf (10) eine ringscheibenförmige Grundplatte (20) und eine ringscheibenförmige Abschlussplatte (30) aufweist, die die Verteilteile (13 bis 18), den Mischteil (40) und die übrigen Spritzkopfteile, wie Dornhalter (23) und Düse (34) tragen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Querspritzkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine scheibenförmig ausgebildete Zwischenplatte (60) zwischen der Grundplatte (20) und der Abschlussplatte (30) angeordnet ist.

4. Querspritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischteil (40) ein ringscheibenförmiger Kreuznutenmischer ist, dessen Stirnseiten keine Öffnungen aufweisen, und dessen sich kreuzende Nuten (43) an den äusseren und inneren Mantelflächen münden.

5. Querspritzkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuznutenmischer (40) aus zwei identischen ringscheibenförmigen Teilen (41) besteht, die jeweils auf der einen Stirnseite eine geschlossene Stirnfläche und auf der anderen Stimheite im Querschnitt etwa dreieck-förmige Stege (42) aufweisen, die unter einem spitzen Winkel zu den Tangenten an der inneren Mantelfläche verlaufenden Nuten (43) begrenzen.