-
Verfahren zur Herstellung der farbigen Kennzeichnung von kunststoffisolierten
elektrischen Leitungen oder Drähten Es ist von jeher wichtig gewesen, isolierte
elektrische Leitungen oder Drähte (nachfolgend kurz Adern genannt) in gut sichtbarer
und unzerstörbarer Weise mehrfarbig zu kennzeichnen, sobald sie in größerer Anzahl
verwendet werden, um mit ihnen verschiedene Stromkreise in elektrischen Anlagen,
Geräten oder vieladrigen Kabeln zu bilden. Bei mit Bändern, Fäden oder anderen Strängen
aus Papier oder anderen Faserstoffen umsponnenen Adern ließ sich die Kennzeichnung
in altbekannter Weise dadurch ausführen, daß man entweder wie z. B. bei den sogenannten
Klingeldrähten mehrere Faserstoffstränge verschiedener Farbe um den Leiter wickelte
oder wie z. B. bei Fernmeldekabeln die Ränder der außenliegenden Papierbänder mit
verschiedenen Farben einfärbte oder auch die zunächst einfarbig umsponnenen Adern
nachträglich mit verschiedenen Farben bedrukte. Es ist ferner schon seit langem
bekannt, Adern mit einer Isolierung aus Gummi od. dgl. dadurch zu kennzeichnen,
daß außen auf die eigentliche Isolierung eine geschlossene andersfarbige Oberflächenschicht
aufgepreßt wird.
-
Beim Aufkommen der besonders glatte Oberflächen bildenden Kunststoffisolierungen
ist es weiterhin bekanntgeworden, eine Kennzeichnung durch Aufdruck mit einer Farbe
zu bilden, bei der der Farbstoff in einem notfalls noch mit einem Lösungsmittel
versetzten Isolierstoff enthalten ist, der einer oder mehreren wesentlichen Komponenten
der Aderisolierung selbst gleich oder mindestens ähnlich ist. Schließlich sind für
kunststoffisolierte Leitungen auch schon mehrere Verfahren bekannt, bei denen die
eingangs als altbekannt erwähnte Aufbringung verschiedenfarbiger Faserstoffstränge
dadurch nachgebildet wird, daß die Leiter mit mehreren miteinander verschmelzenden,
aus Kunststoffen verschiedener Farbe bestehenden Strängen von der gewünschten Isolationsschicht
entsprechender Stärke umsponnen, umpreßt oder umspritzt werden. Die zur Ausführung
dieser Verfahren benötigten Vorrichtungen sind jedoch ziemlich. kompliziert und
teuer. Es besteht deshalb ein Bedürfnis, kunststoffisolierte elektrische Adern in
einer fabrikatorisch einfacheren und billigeren Weise mehrfarbig zu kennzeichnen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem anderen bekannten
Verfahren aus, bei dem auf die vorher aus einem thermoplastischen Kunststoff beliebiger
Farbe hergestellte Isolierung der Leiter Formstränge aus einem möglichst gleichen
Kunststoff von anderer Farbe fortlaufend in offener Steigung wendelförmig aufgebracht
und dann unter Erwärmung mit der Leiterisolierung vereinigt werden. Bei diesem Verfahren
bestehen die Formstränge aus Fäden von vorzugsweise rundem oder doch solchem Querschnitt,
daß ihre größte Ausdehnung in einer Richtung niemals mehr als das Doppelte der kleinsten
Ausdehnung in einer anderen Richtung beträgt, was seinen Grund darin hat, daß die
aufgesponnenen Fäden bei der Erwärmung genügend große Schrumpfkräfte entwickeln,
die sie in die darüberliegende Isolierung hineinziehen. Aus dem gleichen Grund sollen
die Fäden und die Isolierung auch aus Kunststoffen von möglichst gleichem Viskositätsgrad
bestehen.
-
Hiervon abweichend zeichnet sich das neue Verfahren, bei dem auch
die an sich bekannte achsparallele Aufbringung von Formsträngen möglich ist, dadurch
aus, daß erfindungsgemäß als Kennzeichnungselement ein oder mehrere aus Kunststoff
bestehende dünne Folienbänder, die um ein Vielfaches breiter als stark sind, auf
die Leiterisolierung aufgewickelt bzw. aufgelegt und dann durch Wärmeeinwirkung
an der Oberfläche der Leiterisolierung angeschweißt und danach in diese eingeglättet
werden, gegebenenfalls mit Hilfe einer Kalibriervorrichtung. Die Aufbringung der
andersfarbigen Folie kann auch gleich hinter der Umspritzung des Leiters mit der
Isolierung in einem Arbeitsgang erfolgen.
-
Das neue Verfahren benutzt also dünne Isolierbänder ohne Ausnutzung
eines bei ihnen weder erwünschten noch überhaupt merklichen Schrumpfeffekts und
hat deshalb den großen Vorteil, daß es wegen des nur minimalen Eindrückens der Folienbänder
in die Isolierung sehr viel schneller als das bekannte Verfahren mit der mehr Zeit
beanspruchenden und die Isolierung doch mehr beeinflussenden tiefen Eindrückung
von dicken Fäden ausgeführt werden kann.
-
Die Erfindung soll nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels noch
näher erläutert werden.
-
Auf den elektrischen Leiter, z. B. einen Schaltdraht mit der üblichen
Stärke von 0,5 bis 0,8 mm, wird eine hellfarbige Grundschicht von geringer Stärke,
z. B.
von 0,2 mm oder mehr Schichtdicke aufgebracht. Diese Grundschicht
kann z. B. aus Polyvinylchlorid oder Polyäthylen bestehen und in der üblichen Weise
aufgespritzt werden. Darüber wird eine schmale andersfarbige Folie, die z. B. ebenfalls
aus Polyvinylchlorid oder Polyäthylen bestehen kann und nur 0,03 bis 0,05 mm stark
ist, wendelförmig aufgesponnen. Die Steigung der Wendel ist vorzugsweise doppelt
so groß wie die Breite der Folie, so daß zwei gleich breite, aber verschiedenfarbige
Wendeln entstehen. Dann wird die Folie mit der Grundschicht verschweißt, in dem
der so vorbereitete isolierte Leiter durch einen Ofen, z. B. in Form einer elektrisch
auf 160° C beheizten Retorte, hindurchgezogen wird. Gleich hinter dem Ofen oder
in einem größeren Abstand hinter ihm läuft der isolierte Leiter durch einen Glättungsnippel
mit festem oder einstellbarem Durchmesser. Wenn der Glättungsnippel gleich hinter
dem Ofen sitzt, braucht er nicht besonders erwärmt zu werden. Wenn die Isolierung
sich zwischen dem Ofen und einem in größerem Abstand von ihm angeordneten Glättungsnippel
jedoch wieder abgekühlt hat, z. B. sogar bis in die Nähe der Raumtemperatur, empfiehlt
es sich, den Glättungsnippel zu beheizen. Der Glättungsnippel kann feststehen oder
in der Spinnrichtung mit umlaufen. Besonders geeignet sind rotierende Dreibackenfutter
oder sogenannte Irisblenden in verschiedenen schon bekannten Ausführungen. Schon
beim Aufschweißen und mehr noch beim Einglätten mittels Kalibriervorrichtungen verschwindet
die Folie in der Grundschicht, so daß in der fertigen mehrfarbigen Isolierung kein
Auftrag verbleibt.
-
Das neue Verfahren läßt sich auch in der Weise durchführen, daß mehrere
Folien von verschiedener Farbe über den Außenumfang der Isolierung z. B. regelmäßig
verteilt in einem oder mehreren Arbeitsgängen aufgebracht werden. In diesem Fall
ist die Wendelsteigung entsprechend mehrfach so groß wie die Breite der Folien zu
wählen.
-
Ein Beispiel einer zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung
geeigneten Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Der von einer Vorratsspule
1 ablaufende, bereits mit der Isoliergrundschicht umspritzte elektrische Leiter
2, z. B. ein Kupferdraht von 0,8 mm Stärke und einer Polyvinylchloridisolierung
von 0,2 mm Auftragsstärke, läuft durch einen Zentralspinner 3, der die Folie 4 auf
spinnt, die z. B. 0,03 mm stark ist und eine Farbe hat, die von der weißgrauen Farbe
der Grundschicht deutlich abweicht, z. B. blau, rot, grün oder schwarz ist. Der
Zentralspinner 3, in den eine Scheibenspule der Folie 4 in bekannter Weise eingelegt
ist, wird z. B. mit Hilfe eines Seiltriebs von einem Elektromotor 3' angetrieben.
Die Drehzahl des Spinners wird - am besten in Abhängigkeit von der Durchzugsgeschwindigkeit
des Leiters 2 - so eingeregelt, daß die gewünschte Schlaglänge der Folienbespinnung
entsteht, z. B. bei einzeln verwendeten Schaltdrähten 5 bis 10 mm und bei Kabeladern
15 bis 20 mm Schlaglänge. Die in dieser Weise vorbereitete Ader läuft dann durch
die vorzugsweise elektrisch beheizte Retorte 5 hindurch, deren Temperatur mit Hilfe
eines angebauten Thermostaten 5' auf der gewünschten Temperatur, z. B. 160° C, gehalten
wird. Die aus der Retorte austretende Ader läuft dann zu dem rotierenden Glättungsnippel6,
der (in gleicher Weise wie der Zentralspinner 3) von einem kleinen Elektromotor
6' über einen Seiltrieb angetrieben wird. Vor ihm kann eine kleine Gasflamme 7 angeordnet
sein, die die Ader umspült. Dann wird die Ader in der üblichen Weise auf eine Spule
8 aufgewickelt. Die Abstände zwischen der Retorte 5 und dem Spinner 3 einerseits
und dem rotierenden Glättungsnippel6 andererseits werden nach den jeweiligen praktischen
Erfahrungen eingerichtet, z. B. in Abhängigkeit von der Art und Auftragsstärke des
Isolierstoffs.
-
Man kann statt des Zentralspinners 3 vor der Retorte 5 auch eine gestrichelt
dargestellte andere Vorrichtung zum Aufbringen der Kennzeichnungsfolie anordnen.
Diese andere Vorrichtung besteht z. B. aus einer die andersfarbige Folie enthaltenden
Ablaufspule 9 und einer aus einem Profilwalzenpaar 10 bestehenden Andrückvorrichtung
am Eingang der Retorte 5. An Stelle des Walzenpaares 10 kann aber auch ein feststehender
Einlaufnippel verwendet werden. Mit solchen Vorrichtungen kann man vorzugsweise
eine fadenähnliche Isolierstoffolie der isolierten Ader ochsenparallel zuführen.
-
Die zur Ausführung des neuen Verfahrens dienende Vorrichtung kann
eingängig oder auch mehrgängig ausgerüstet sein, wobei im zweiten Fall mehrere Adern
gleichzeitig durch die gleiche Retorte hindurchgeführt werden. Bei einer solchen
mehrgängigen Vorrichtung müssen natürlich entsprechend viele Ablaufspulen 1 (oder
gegebenenfalls Spritzvorrichtungen) und Aufwickelspulen 8 vorhanden sein. Jedoch
kann an Stelle mehrerer einzelner rotierender Nippel auch eine feststehende Kalibriervorrichtung
mit der benötigten Anzahl von Druchlässen angeordnet werden.
-
Die nach dem neuen Verfahren hergestellten, mehrfarbig gekennzeichneten
Adern unterscheiden sich einerseits dadurch von bedruckten Adern, daß die Kennzeichnung
in beliebiger Breite und bei Wendelform auch mit beliebiger Schlaglänge ohne die
dem Druckverfahren immer anhaftenden Mängel aufgebracht ist, und von den durch die
ganze Isolierschicht hindurch mehrfarbigen Adern dadurch, daß die isolierende Schicht
einheitlich einfarbig ist und die nicht auftragende Folie nur in ihrer Oberfläche
liegt. Für die Isolierschicht kann also der zu verwendende Stoff oder die Stoffmischung
ausschließlich nach den gewünschten Isolationswerten ausgesucht bzw. eingestellt
werden, ohne daß man, die bei vielen Farben störende Änderung der Isolationswerte
beachten muß. Die nach dem neuen Verfahren aufgelegte dünne Folie liefert auf der
fertigen Ader trotz ihrer geringen Stärke eine Kennzeichnung mit überraschend klaren
und unterscheidungskräftigen Farben und scharfen Konturen.
-
Das Verfahren nach der Erfindung gestattet eine große Fabrikationsgeschwindigkeit
unter Verwendung von in der Kabel- und Leitungsfabrikation ohnehin gebräuchlichen
Maschinen, nämlich den Spritzmaschinen mit feststehendem Spritzkopf, den Bandspinnern
und den Glättungsnippeln. Es ist auch nicht nötig, vorher besondere verschiedenfarbige
Stränge herzustellen, wie dies bei dem einen der bekannten Verfahren nötig ist.
Die zur Ausführung der Erfindung benötigten Folien können von den Folienfabriken
bereits in den gewünschten Breiten und Stärken sowie Farbtönen geliefert werden
oder müssen höchstens auf die gewünschte Breite geschnitten werden.