DE1540383C - Vorrichtung zum Isolieren dunner elektrischer Leiter, insbesondere extrem dunner Kupferleiter, mit Polyäthylen oder Polypropylen - Google Patents

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit dem Isolieren diin- · öfen, in denen das Dispersionsmittel entweicht, wähner elektrischer Leiter, insbesondere extrem dünner rend das auf dem Leiter verbleibende Polyäthylen-Kupferleiter, wie sie beispielsweise als Nachrichten- oder Polypropylenpulver sintert und zu einem homokabeladern in Ortsnetzen verwendet werden, mit genen Überzug verschmilzt. Gemäß der Erfindung Polyäthylen oder Polypropylen. 5 ist die Auftragrolle in einer senkrecht zur Durch-

An sich ist es üblich, zur Isolierung elektrischer lauf richtung des Leiters liegenden Richtung einstell-Leiter mit Polyäthylen den zu isolierenden Leiter bar gelagert.

mit Hilfe eines Extruders mit Polyäthylen zu um- Die Auftragrolle läßt sich also horizontal einstellen,

spritzen. Dieses Verfahren führt zu Schwierigkeiten, Je nach der vorgesehenen Einstellung läuft der Leiwenn der Durchmesser des zu isolierenden Leiters ίο ter, der zwischen den beiden Innenwänden der Auf- und damit die Isolierwandstärke einen bestimmten tragrolle hindurchläuft, ohne die Innenwände selbst Wert unterschreitet. Beispielsweise ist es mit den zu berühren, mehr in der Nähe der Nabe oder mehr üblichen Extrudern nur unter großen Schwierigkeiten in der Nähe der Peripherie der Auftragrolle. Durch möglich, Isolierwandstärken unter 0,2 mm herzu- diese Einstellung des Abstandes des Leiters von der stellen. 15 Nabe der Rolle läßt sich die Zentrizität der Isolie-

Es ist bekannt, zur Isolierung extrem dünner Kup- rung beeinflussen. In Abhängigkeit vom Durchmesferleiter Polyäthylenlösungen zu verwenden (deutsche ser des Leiters und von der Wandstärke der Iso-Auslegeschrift 1 088 566). Hierzu wird Polyäthylen lierung läßt sich somit eine optimale Einstellung beispielsweise in Toluol gelöst. Zur Lösung des finden, die eine genaue Zentrizität der auf den Leiter Polyäthylens müssen jedoch hohe Temperaturen von ao aufgebrachten Isolierung gewährleistet,
mindestens 95° C angewendet weiden. Die Drehzahl der Auftragrolle beeinflußt die

Zum Isolieren von Drähten mit Polytetrafluor- Herabsetzung der Viskosität der thixotropen Disperäthylen ist es weiterhin bekannt, wäßrige kolloidale sion in gewissen Grenzen, so daß hierdurch die Stärke Dispersionen zu verwenden, denen ein Netzmittel der auf den Leiter aufgebrachten Isolierung auf das zugesetzt ist (USA.-Patentschrift 2 478 229). Auch 35 gewünschte Maß eingestellt werden kann. Es empist es bekannt, wäßrige Polyäthylendispersionen zum fiehlt sich daher, die Auftragrolle nicht durch den Überziehen und Imprägnieren von Gegenständen zu durchlaufenden Leiter selbst anzutreiben, sondern verwenden (USA.-Patentschrift 2 290 794). Solche die Auftragrolle beispielsweise durch einen Elektrodünnflüssigen Dispersionen haften jedoch nur in motor, fremd anzutreiben.

äußerst geringer Stärke auf metallenen Leitern. 30 Weiterhin ist es zweckmäßig, der Auftragrolle eine

Weiterhin ist es bekannt, zum Überziehen von solche Oberflächenrauhigkeit zu geben, daß die in Gegenständen, insbesondere von solchen mit schar- der Dispersion enthaltenen Festkörper mitgerissen fen Ecken oder Kanten, oder auch zum Füllen von werden. Durch die Oberflächenrauhigkeit der Aufoffenen Konstruktionen, wie beispielsweise von elek- tragrolle wird dann die Bildung eines Flüssigkeitstrischen Spulen, an Stelle der sonst üblichen Lacke 35 filmes verhindert, der einen Schlupf zwischen Aufhärtbare, lösungsmittelfreie Überzugsmassen oder tragrolle und Dispersion zur Folge hätte.
Füllmassen zu verwenden, die thixotrop sind (deut- Besonders geeignet ist die neue Vorrichtung zum

sehe Patentschrift 855 440). Bei diesen thixotropen Aufbringen einer Polyäthylenisolierung aus einer Massen wird bekanntlich durch mechanische Bewe- wäßrig-alkoholischen Polyäthylendispersion thixotrogung wie Schütteln, Rühren, Vibrieren usw., eine 4° per Struktur. Hierbei kann sowohl Hochdruckpoly-Verflüssigung der sonst gelartigen Masse erreicht. äthylen als auch Niederdruckpolyäthylen in fein-Von dieser für einen thixotropen Körper an sich pulvriger Form benutzt werden; eine maximale Teilkennzeichnenden Eigenschaft wird im übrigen auch chengröße von etwa 50 μ sollte nicht überschritten bei den bekannten, im Haushalt verwendeten thixo- werden. Mit Rücksicht auf den in den Ofenzonen tropen Lacken Gebrauch gemacht, bei denen eine 45 erfolgenden thermischen Abbau empfiehlt es sich, Verflüssigung im Moment des Auftragens auf den das Polyäthylenpulver mit etwa 0,5 bis 3% an sich zu überziehenden Körper durch den Druck des bekannter Stabilisatoren zu stabilisieren. Zur prak-hierzu verwendeten Pinsels erreicht wird. tischen Durchführung empfiehlt sich eine wäßrig-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alkoholische Dispersion mit einem Festkörpergehalt Vorrichtung zum Isolieren dünner elektrischer Leiter, 5° von 25 bis 45% Polyäthylen.

insbesondere extrem dünner Kupferleiter, mit Poly- In an sich bekannter Weise empfiehlt es sich wei-

äthyien oder Polypropylen zu schaffen, die unter terhin, dem Dispersionsmittel Netzmittel in einer Benutzung einer wäßrig-alkoholischen Dispersion Menge von 0,2 bis 5%, gerechnet auf den Festkörthixotroper Struktur die gewünschten geometrischen pergehalt der Dispersion, zuzusetzen, welche die Eigenschaften der Isolierung gewährleistet. 55 Oberflächen- und Grenzflächenspannung zwischen

Hierzu geht die Erfindung aus von einer Vorrich- dem Dispersionsmittel und dem pulverförmiger tung zum Isolieren dünner elektrischer Leiter mit Polyäthylen oder Polypropylen bzw. dem zu isolie-Polyäthylen oder Polypropylen durch Eintauchen des renden elektrischen Leiter herabsetzen. Als Netz-Leiters in eine wäßrig-alkoholische Dispersion thixo- mittel können nichtionogene Netzmittel verwendet troper Struktur, welche das Polyäthylen oder das 60 werden, damit die elektrischen und dielektrischen Polypropylen in feinpulvrigem Zustand als feste Eigenschaften des fertigisolierten Leiters nicht verPhase enthält; bei dieser Vorrichtung läuft der Leiter schlechtert werden. Als besonders vorteilhaft haben an der Austrittsstelle aus der thixotropen Dispersion sich Netzmittel mit einer Polyglycolkette von 5 bis in vertikaler Richtung zwischen den Innenwänden 15 Molekülen Äthylenoxid erwiesen, die mit Pheeiner am Umfang eingeschnittenen, die Viskosität 65 nolen veräthert sind; diese Phenole sind mit aliphader thixotropen Dispersion herabsetzenden, umlau- tischen Seitenketten von C₉ bis C_x., substituiert. Statt fenden Auftragrolle durch und durchläuft an- mit substituierten Phenolen kann die Polyglycolkette schließend vertikal einen oder mehrere beheizte auch'mit gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen

von C₈ bis C₁₈ veräthert sein. Ferner haben sich als Netzmittel auch Fettsäurepolyglycolester als geeignet erwiesen, deren Fettsäure-Komponente aus gesättigten und ungesättigten C₈- bis C₁₈-Carbonsäuren besteht.

Es ist aber auch möglich, in an sich bekannter Weise ionogene Netzmittel, beispielsweise Ammoniumverbindungen, zu verwenden, die während des Sinter- und Schmelzprozesses in den Ofenzonen thermisch zu nichtionogenen Produkten abgebaut werden. Besonders geeignet hierfür sind die Ammoniumsalze der Fett- bzw. Harzsäuren.

Weiterhin empfiehlt es sich, der thixotropen Polyäthylen- oder Polypropylendispersion etwa 1 bis 20 °/o höhere aliphatische verzweigte und unverzweigte Alkohole sowie bekannte Verdickungsmittel wie Hydratcellulose, Methylcellulose oder Sojalecithin, zuzusetzen.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zum Isolieren dünner Kupferdrähte dargestellt, das nachstehend beschrieben wird.

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 Inaentemperatur von etwa 500° C und reduzierender bzw. inerter Atmosphäre. Der derart gereinigte und weichgeglühte Kupferdraht läuft dann über die Umienkrolle 5 in das Auftraggefäß 6 ein, das mit der ■ hixotropen Polyäthylendispersion 7 gefüllt ist. Diese Polyäthylendispersion 7 besteht aus 40 % eines stabilisierten Hochdruckpolyäthylenpulvers mit einem -jchmelzindex von 2 und einer mittleren Teilchengröße von 20 μ, wobei die maximale Teilchengröße 40 μ nicht überschreitet, aus 36,5 %> Wasser, aus 15 °/o Methylalkohol, aus 1% Nonylphenolpolyglykoläther, ms 2,5 °/o Hydratcellulose und aus 5% Isopropylilkohol.

Mit Hilfe der Umlenkrolle 8 wird der Draht verti- ;al nach oben umgelenkt und läuft zwischen den nnenwänden der am Umfang eingeschnittenen Aufragrolle 18' hindurch, ohne die Innenwände dieser lolle zu berühren. Anschließend durchläuft der )raht 2 ohne weitere Umlenkung den vertikalen )fen 11, der in die drei Heizzonen a, b, c, mit unterchiedlicher Temperatur unterteilt ist. In der Heiz-.one α verdampft zunächst das Dispersionsmittel, so laß der Draht 2 beim Eintritt in die Heizzone b einen deichmäßigen zentrischen Auftrag aus trockenem 'olyäthylenpulver aufweist. In der Heizzone b sintert las Polyäthylenpulver zusammen und verschmilzt chließlich in der Heizzone c zu einem glatten PoIythylenüberzug.

Der nach dem Austritt aus dem vertikalen Ofen 11 ustretende Draht 2, der durch die Umlenkrollen 12 ochmals umgelenkt wird, wird durch die Abzugvorichtung 13 abgezogen und auf der Vorratstrommel 4 aufgewickelt.

Die Auftragrolle 18' ist horizontal einstellbar geigert, so daß der Draht 2 je nach der Einstellung iehr in der Nähe der Nabe oder mehr in der Nähe er Peripherie der Auftragrolle den durch die Innenwände dieser Rolle gebildeten Spalt passiert. In Abhängigkeit vom Durchmesser des Drahtes 2 und von der Stärke des aufzubringenden Isolierüberzuges läßt sich eine optimale Einstellung der horizontal verschiebbaren Auftragrolle 18' finden, die für die gegebenen Verhältnisse eine genaue Zentrizität der Isolierung gewährleistet.

Diese Einstellung der Zentrizität der auf den Leiter aufgebrachten Isolierung durch Verschieben der Auftragrolle senkrecht zur Durchlaufrichtung des Leiters, d. h. durch Einstellen des Abstandes zwischen der Nabe der Auftragrolle 18' und dem Leiter 2, ist dann besonders wirksam, wenn die Auftragrolle 18' gegenläufig zur Durchlaufrichtung des Leiters umläuft. Zu diesem Zweck wird die Auftragrolle 18' vom Elektromotor 23 fremd angetrieben. Durch Beeinflussung dieses Motors läßt sich die Drehzahl, mit der die Auftragrolle 18' umläuft, regeln. Durch die Veränderung dieser Drehzahl ändert sich die Viskosität der Dispersion an der Austrittsstelle des Leiters, so daß die Wandstärke des aufgebrachten Überzuges auf das gewünschte Maß genau eingestellt werden kann.

Die Auftragrolle, sowie insbesondere die Innenwände der Rolle, sind aus einem Preßstoffmaterial hergestellt. Durch die Verwendung eines solchen Materials ist eine hinreichende Oberflächenrauhigkeit der Auftragrolle 18' gewährleistet, so daß die Bildung eines Flüssigkeitsfilmes und damit das Auftreten eines Schlupfes zwischen der Rolle und der Dispersion verhindert wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Isolieren dünner elektrischer Leiter, insbesondere extrem dünner Kupferleiter, mit Polyäthylen oder Polypropylen durch Eintauchen des Leiters in eine wäßrig-alkoholische Dispersion thixotroper Struktur, welche das Polyäthylen oder das Polypropylen in feinpulvrigem Zustand als feste Phase enthält, bei der der Leiter an der Austrittsstelle aus der thixotropen Dispersion in vertikaler Richtung zwischen den Innenwänden einer am Umfang eingeschnittenen, die Viskosität der thixotropen Dispersion herabsetzenden, umlaufenden Auftragrolle und anschließend vertikal einen oder mehrere beheizte Öfen durchläuft, in denen das Dispersionsmittel entweicht, während das auf dem Leiter verbleibende Polyäthylen- oder Polypropylenpulver sintert und zu einem homogenen Überzug verschmilzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragrolle (18') in einer senkrecht zur Durchlaufrichtung des Leiters liegenden Richtung einstellbar gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragrolle beispielsweise durch einen Elektromotor fremd angetrieben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragrolle gegenläufig zur Durchlaufrichtung des Leiters umläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Auftragrolle rauh ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen