DE102017002303A1 - Verfahren zum Aufbringen eines Isolationsmaterials - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Isolationsmaterials (2) auf zumindest einen elektrischen Leiter (1) zur Bildung eines Kabels (K), wobei das Isolationsmaterial (2) eine Hauptfarbe (H) und zumindest eine Beifarbe (B) aufweist. Erfindungsgemäß wird eine Menge des Isolationsmaterials (2) der Hauptfarbe (H) und der Beifarbe (B) derart geändert, dass die Beifarbe (B) als Längsstreifen aufgebracht wird, dessen sichtbare Fläche variiert.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Isolationsmaterials auf zumindest einen elektrischen Leiter zur Bildung eines Kabels, wobei das Isolationsmaterial eine Hauptfarbe und zumindest eine Beifarbe aufweist.
• Im Allgemeinen ist ein Metalldraht mit einer Kunststoffummantelung, welcher auch als Kabel bezeichnet wird, bekannt. Ein solches Kabel weist verschiedene Farben auf, wobei zur Erhöhung der Anzahl verschiedener Kabel sogenannte Beifarben verwendet werden, die als Längsstreifen Bestandteil der Kunststoffummantelung sind. Die Ummantelung, d. h. ein Isolationsmaterial der elektrischen Leitung umfasst eine Hauptfarbe und die Beifarbe. Üblicherweise wird bzw. werden eine elektrische Leitung, die aus einem oder mehreren Drähten gebildet ist, bei gleichbleibend hoher Geschwindigkeit durch eine Extrusionsvorrichtung geführt, in welcher die elektrische Leitung mit einem Isolationsmaterial in der Hauptfarbe und Beifarbe ummantelt wird. Weist die elektrische Leitung einen vergleichsweise geringen Außenquerschnitt auf, besteht das Problem, dass eine Unterscheidung zwischen Hauptfarbe und Beifarbe des Kabels nicht möglich ist. Zur Umgehung des Problems wird die Beifarbe in einer Variante ringförmig aufgebracht, insbesondere gedruckt, wodurch eine Herstellgeschwindigkeit eines solchen Kabels wesentlich verringert ist, wodurch sich eine Herstellzeit erhöht und dadurch hohe Herstellkosten entstehen können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Aufbringen eines Isolationsmaterials auf einen elektrischen Leiter anzugeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Ein Verfahren zum Aufbringen eines Isolationsmaterials auf einen elektrischen Leiter zur Bildung eines Kabels, wobei das Isolationsmaterial eine Hauptfarbe und zumindest eine Beifarbe aufweist, sieht erfindungsgemäß vor, dass eine Menge des Isolationsmaterials der Hauptfarbe und der Beifarbe derart geändert wird, dass die Beifarbe als Längsstreifen aufgebracht wird, dessen sichtbare Fläche variiert.
• Mittels des Verfahrens ist es möglich, elektrische Leiter derart mit dem Isolationsmaterial zu versehen, dass die Beifarbe des Isolationsmaterials für einen Betrachter sichtbar ist und es somit realisierbar ist, verschiedene mit Isolationsmaterial versehene elektrische Leiter, beispielsweise eines Leitungssatzes, zu unterscheiden.
• Insbesondere eignet sich das Verfahren zur Unterscheidung elektrischer Leiter mit Isolationsmaterial, deren Außendurchmesser vergleichsweise gering ist und deswegen ein aus dem Stand der Technik bekannter Längsstreifen in der Beifarbe zur Unterscheidung der Kabel kaum oder nur schwer erkennbar ist.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
• Dabei zeigen:
• 1 schematisch ein aus einem elektrischen Leiter und einem gemäß dem Stand der Technik aufgebrachten Isolationsmaterial gebildetes Kabel,
• 2 schematisch einen Querschnitt eines elektrischen Leiters mit gemäß dem Stand der Technik aufgebrachtem Isolationsmaterial,
• 3 schematisch ein Kabel mit ringförmig aufgebrachter Beifarbe,
• 4 schematisch eine Extrusionsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
• 5 schematisch eine Extrusionsvorrichtung zum Aufbringen des Isolationsmaterials auf den elektrischen Leiter und
• 6 schematisch eine Extrusionsvorrichtung zum Aufbringen des Isolationsmaterials auf den elektrischen Leiter in einer anderen Ausführungsform.
• Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• 1 zeigt ein aus einem u. a. in 2 dargestellten elektrischen Leiter 1 und einem Isolationsmaterial 2 gebildetes Kabel K gemäß dem Stand der Technik, wobei der elektrische Leiter 1 von dem Isolationsmaterial 2 ummantelt ist, welches eine Hauptfarbe H und eine Beifarbe B umfasst. Das Isolationsmaterial 2 ist zur elektrischen Isolierung des elektrischen Leiters 1 vorgesehen.
• Insbesondere umfasst das Isolationsmaterial 2 die Beifarbe B, so dass der elektrisch isolierte Leiter 1, also das Kabel K, in einem Leitungssatz mit vergleichsweise hoher Anzahl solcher Kabel K unterschieden werden kann. Dabei verläuft die Beifarbe B in Längsausdehnung des elektrischen Leiters 1 als Streifen.
• Ein Querschnitt eines elektrischen Leiters 1 mit Isolationsmaterial 2, welches gemäß dem Stand der Technik aufgebracht ist und die Beifarbe B als Streifen mit weitestgehend gleichbleibender Breite in Längsausdehnung des elektrischen Leiters 1 verläuft, ist in 2 dargestellt.
• Dabei ist gezeigt, dass das Isolationsmaterial 2 mit der Hauptfarbe H den elektrischen Leiter 1 vollständig umschließt, also ummantelt, wobei das Isolationsmaterials 2 mit der Beifarbe B auf das Isolationsmaterial 2 mit der Hauptfarbe H aufgebracht wird.
• Alternativ dazu kann die Beifarbe B auch derart auf den elektrischen Leiter 1 aufgebracht werden, dass diese den elektrischen Leiter 1 zumindest abschnittsweise kontaktiert.
• Zum Aufbringen des Isolationsmaterials 2 auf den elektrischen Leiter 1 wird dieser durch eine u. a. in 4 gezeigte und weiter unten näher beschriebene Extrusionsvorrichtung 3 geführt.
• Bei einem Aderquerschnitt, d. h. einem Leitungsquerschnitt von beispielsweise 0,35 mm² oder größer, ist die Hauptfarbe H und die Beifarbe B zur Unterscheidung von Kabeln K für einen Betrachter vergleichsweise gut zu erkennen. Insbesondere ist zudem offensichtlich zu erkennen, welche die Hauptfarbe H und welche die Beifarbe B ist.
• So kann ein Kabel 1 beispielsweise mit blau als Hauptfarbe H und weiß als Beifarbe B verhältnismäßig einfach und ohne großen Aufwand von einem Kabel 1 mit weiß als Hauptfarbe H und blau als Beifarbe B unterschieden werden.
• Eine Herstellung eines solchen Kabels 1 mit Beifarbe B, welche als Steifen in Längsausdehnung der Ummantelung, d. h. des Isolationsmaterials 2 verläuft, ist mittels der Extrusionsvorrichtung 3 mit einer Geschwindigkeit v, z. B. im Bereich von 800 m/min möglich.
• Bei Verwendung eines elektrischen Leiters 1 mit einem Aderquerschnitt beispielsweise kleiner als 0,35 mm² besteht das Problem, dass bei der Ummantelung des elektrischen Leiters 1 die Hauptfarbe H und die Beifarbe B nicht mehr erkannt oder unterschieden werden können.
• In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Beifarbe B ringförmig auf das Isolationsmaterial 2 aufgebracht, insbesondere gedruckt wird. Dabei beträgt ein Abschnitt A1 mit der Hautfarbe H beispielsweise 15 mm und ein weiterer Abschnitt A2 mit der aufgedruckten Beifarbe B 5 mm, wobei sich Hauptfarbe H und Beifarbe B über eine Länge des Kabels K regelmäßig abwechseln.
• Eine solche Farbverteilung in Bezug auf die Hauptfarbe H und die Beifarbe B ist erforderlich, da die Kabel K eines Leitungssatzes üblicherweise mittels eines Klebebandes fixiert sind und nur ein Bereich frei von Klebeband bleibt.
• Bei dieser Ausführungsform können die Erkennbarkeit und Unterscheidbarkeit weitestgehend sichergestellt werden, wobei eine Herstellgeschwindigkeit eines solchen Kabels K wesentlich verringert ist, wodurch sich eine Herstellzeit erhöht und dadurch hohe Herstellkosten entstehen können.
• 4 zeigt eine Extrusionsvorrichtung 3 zur Herstellung eines in 1 und 2 gezeigten Kabels K, welches mit einem zweifarbigen Isolationsmaterial 2 ummantelt ist.
• Um eine elektrische Leitung 1 zur Unterscheidung mit einem zweifarbigen Isolationsmaterial 2 mittels einer Extrusionsvorrichtung 3 zu ummanteln, umfasst diese einen ersten Extruder 3.1 und einen zweiten Extruder 3.2, wobei diese i. d. R. miteinander kombiniert sind.
• Dem ersten Extruder 3.1 wird das Isolationsmaterial 2 mit der Hauptfarbe H und dem zweiten Extruder 3.2 wird das Isolationsmaterial 2 mit der Beifarbe B zugeführt, wobei der elektrische Leiter 1, welcher beispielsweise aus Kupfer gebildet sein kann, durch die beiden Extruder 3.1, 3.2 hindurchgeführt und dabei mit dem Isolationsmaterial 2 ummantelt wird.
• Dabei wird der elektrische Leiter 1 mit einer bestimmten Geschwindigkeit v in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von rechts nach links durch die beiden Extruder 3.1, 3.2 geführt.
• In dem ersten Extruder 3.1 wird der elektrische Leiter 1 mit dem Isolationsmaterial 2 in der Hauptfarbe H ummantelt und in dem zweiten Extruder 3.2 wird das Isolationsmaterial 2 in der Beifarbe B auf den elektrischen Leiter 1, insbesondere auf das Isolationsmaterial 2 in der Hauptfarbe H aufgebracht, da diese den elektrischen Leiter 1 vollständig ummantelt.
• 5 zeigt die Extrusionsvorrichtung 3 zum Aufbringen des zweifarbigen Isolationsmaterials 2 auf einen elektrischen Leiter 1 mit einem vergleichsweise geringen Aderquerschnitt.
• Um zu erreichen, dass das Kabel K derart mit dem zweifarbigen Isolationsmaterial 2 versehen wird, dass die Hauptfarbe H und die Beifarbe B zu erkennen sind, ist vorgesehen, die Beifarbe B als Längsstreifen aufzubringen, dessen Dicke einer sichtbaren Fläche variiert.
• Ein Kabel K mit einer solchen Ummantelung ist in 5 gezeigt.
• In einem Bereich mit der Länge l₁ ist die Beifarbe B und in einem teilweise dargestellten Bereich mit der Länge l₂ daneben ist die Hauptfarbe H des Isolationsmaterials 2, also der Ummantelung des elektrischen Leiters 1 vergleichsweise gut erkennbar. Dabei sind die Länge l₁ der Verdickung der sichtbaren Fläche der Beifarbe B und auch der Hauptfarbe H vergleichsweise groß.
• Um die Länge l₁, l₂ zu kürzen und damit die Abstände zwischen sichtbaren Flächen zu verringern, ist vorgesehen, dass sich die Schneckenantriebe der beiden Extruder 3.1, 3.2, wie bisher auch, mit einer konstanten Drehzahl drehen, wobei je Extruder 3.1, 3.2 ein Stellglied 4, eine zugeführte Menge des Isolationsmaterials 2 innerhalb einer jeweiligen Extrusionskammer verändert. Dabei sind die beiden Stellglieder 4 aufeinander und in Bezug auf die Geschwindigkeit v der Extrusionsvorrichtung 3 abgestimmt, wobei die Stellglieder 4 bei Ansteuerung verhältnismäßig schnell bewegbar sind.
• Beispielsweise weisen die Stellglieder 4 eine Zylinderform auf und sind mit einem hydraulischen Antrieb und/oder mit einem Piezo-Antrieb gekoppelt.
• Die Geschwindigkeit v, mit welcher der elektrische Leiter 1 durch die Extrusionsvorrichtung 3 geführt wird, beträgt z. B. 800 m/min.
• Für die Länge l₂, welche 15 mm beträgt, müssten die beiden Stellglieder 4 in ca. 1,5 ms öffnen und schließen, dass eine in 6 gezeigte Form des Isolationsmaterials 2 mit der Hauptfarbe H und der Beifarbe B entsteht.
• Dadurch, dass die Hauptfarbe H und die Beifarbe B des Isolationsmaterials 2 eine in 6 gezeigte Form aufweisen, ist es möglich, dass auch Kabel K mit einem vergleichsweise geringen Außenquerschnitt, insbesondere aufgrund eines geringen Aderquerschnittes des elektrischen Leiters 1 aufgrund der Farben H, B von anderen Kabeln K unterschieden werden kann.
• Insbesondere ist erkennbar, welches die Hauptfarbe H und welches die Beifarbe B des Isolationsmaterials 2, also der Ummantelung ist.
• Bezugszeichenliste

1

elektrischer Leiter

2

Isolationsmaterial

3

Extrusionsvorrichtung

3.1

erster Extruder

3.2

zweiter Extruder

4

Stellglied

A1

Abschnitt

A2

weiterer Abschnitt

B

Beifarbe

H

Hauptfarbe

K

Kabel

l₁, l₂

Länge

v

Geschwindigkeit

Claims (3)

1. Verfahren zum Aufbringen eines Isolationsmaterials (2) auf zumindest einen elektrischen Leiter (1) zur Bildung eines Kabels (K), wobei das Isolationsmaterial (2) eine Hauptfarbe (H) und zumindest eine Beifarbe (B) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge des Isolationsmaterials (2) der Hauptfarbe (H) und der Beifarbe (B) derart geändert wird, dass die Beifarbe (B) als Längsstreifen aufgebracht wird, dessen sichtbare Fläche variiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (1) zum Aufbringen des Isolationsmaterials (2) durch eine Extrusionsvorrichtung (3) geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Schneckenantriebe der Extrusionsvorrichtung (3) sich mit einer konstanten Drehzahl drehen, wobei die Menge des Isolationsmaterials (2) mittels zwei aufeinander abgestimmter Stellglieder (4) verändert wird.

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