DE1729354A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer plastischen Masse auf Strangmaterial - Google Patents

Description

Dr, WaIfer Beil

Al:*"- ■'- >■■;·■ ofmer

■ ΐ Wdif Hl April 1987

Frank;tri λ. Μ.-Höchst

Ad&loastraße 58 - TeL 3126 49

Unsere Ur₀ 13 714

Stauffer Chemical Company New York, Ν,ϊ_#, V,St.A,

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer plastischen Masse auf Strangmaterial

Ui-i -jr£in.,:aiis: betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Formung uri'I beschichtung von Strangmaterial, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von isoliertem Draht- und Kabelmatoriai fur die Elektroindustrie, das beim Gebrauch streckbar iot.

Jie eriinci'.m^agemässen Produkte finden z.B, bei elektrischen jlan'i'..'erJczeu^r-;en und Geräten Verwendung, die an eine entfernt lie; IM-H.e Erier?^iequell e a_nge.';cJ-ilo.^r;:,eri nind und beim Cfe brauch ohne fiVickoch Behinderung bewegt v/o.l"1o:i müsoen,

lü^ i;;^f; :il lgemoin üblich, die erforderliche Beweglichkeit durch VOr/iorj'iung ei.-ior spiralförmigen eiektri:;chen Verb iudungsleitUn^.¹; '/M 'viui'ion, wie (io ZgB₀ heim normalen Ti^r:htelefon mit getrenntem Möi'ijr der Fall. iab. Die K;m f,.:chuk~Uiolic-:rung duiint sich mit 'iefii iTi'i fcl<;.i t--■ r- und foL/-;t duijrien Windungen; dir ihr eigene iil-· .-■♦; j _·/. i. tut oier ο trecii- hnrl-i.* i t wird bei diesen Leitungen kaum

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Ein Hauptvorteil der Erfindung ist, dags diese Eigenschaft des isolierenden Kautschuks dadurch genutzt wird, da_ss von dem jeweiligen Gummimaterial eine geringere Menge zur Isolierung verwendet werden kann oder bei gleichem oder,geringerem Kostenaufwand die Verwendung eines Kautschuks zur Isolierung möglich ist, der im Preise höher liegt als die normalerweise benutzten Sorten« Die Erfindung ermöglicht daher die Verwendung von Silikon-Kautschuk mit besseren dielektrischen Eigenschaften auch in solchen Fällen, bei denen bisher aus Kostengründen dieses Material nicht oder nur bedingt verwendet werden konnte.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens durch das das Formen des leitenden Kabelbestandteils zu einer Spirale und dessen Isolierung in einem einstufigen Arbeitsgang durchgeführt wird. Dieses wirkt sich kostensenkend a_us und ermöglicht, dass bessere Isolierstoffe verwendet werden können,

Beiliegende Zeichnungen dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, wobei:

Fig, 1 im Aufriss eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung darstellt; hierbei sind bestimmte Zubehörteile weggebrochen oder nicht maßstabgerecht abgebildet;

l⁽'ig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Mittellinie der Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine vergrösserte Teilansicht zeigt und dabei Teile im Aufriss und Schnitt wiedergibt;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Abb, 3 zeigt;

Fig. 5 und 6 ve iv; von werte Teilansichten ähnlich wie in Fi^, 3 darstellen, die abgeänderte Formen erläutern;

FIg, 7 die Einzelheiten einer in der Vorrichtung verwendeten ■ Verteilerplatte wiedergibt»

Ganz allgemein kann das e.rfindvings^emasse Verfahren so beschrieben werden, dap.u der ale Leiter dienende Draht öder anderes Strangmaterini zur Isolierung oder sum überziehen kontinuierlich

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BAD

in eine Auftragzone geführt wird, die auch für kontinuierliche Aufnahme des Kautschuks oder einer anderen plastischen Masse ausgelegt ist, die auf das Strangmaterial aufgebracht wird, während dieses einer bestimmten, normalerweise spiralartigen Formgebung unterzogen wird.

In Pig« 1 ist ein Unterbau 10 mit einem aufgebauten Träger 12 dargestellt. Das Untersetzungsgetriebe 14 ist am träger befestigt und wird von einem nicht gezeichneten Elektromotor getrieben*

Am ^>J-'räger 12 ist ausserdem eine Welle 16 befestigt, deren Ende links vom 'J-¹ rager 12 mit Gewinde versehen ist und somit ein Anschlusstück 18 aufnehmen kann, das eine Verbindung zwischen der Welle und dem Rohrabschnitt 20 schafft. Dieser ist über ein T-Verbindungsstück 21 mit einem Rohrabschnitt 22 verbunden, der in eine zur Aufnahme des auf das Strangmaterial aufzubringenden plagtischen Masse dienenden Patrone 24 mündet· Unterhalb der Patrone ist ein Luftzylinder 26 angeordnet, der dazu dient, die plastische Masse durch die Vorrichtung zu drücken. In der Patrone 24 befindet sich ein Kolben 28, der mit einem Kolben 30 im Zylinder 26 verbunden ist.

Welchem Zweck die Leitung 32 dient, wird später ersichtlich. Sowohl diese als auch der Rohrabschnitt 22 ist mit einem Ventil 34 bzw. 36 versehen.

Auf der Abgangswelle des Untersetzungsgetriebes 14 sitzt ein Zahnrad 38, das in ein zweites Zahnrad 40 eingreift; dieses ist fest mit einem drehbar auf der Welle 16 gelagerten Körper 42 verbunden. Die Welle (Fig. 2) ist mit einer Längsbohrung versehen, die in den Rohrabschnitt 20 mündet. Die Kugellager ■46 und 48 dienen dem üblichen Zweck,

Zum Körper 42 (Pig, 1 und 2) gehört ein Planschteil 50, an dem ein Bügel 52 für einen Führungsring 54 befestigt ist. Dieser 1st für den Draht oder das Strangmaterial 56 vorgesehen, der/das von der Spule 58 zugeführt wird} die Spule selbst ist durch eine am Körper 42 angeschraubte Rohrschelle 60 fest mit dem Kör-

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per verbunden und rötieri mit diesem»

Die Rohrschelle 60 difeÜx äüsserdem zur Befestigung eines Eihschräubstückes 62 aiü KBrper 42f durch das Einschraubetück 62 wird das lager 4-8 eingepasst (Pig* 2)1 Ein fest .mit dem Eiiischraübstück 62 verbuhdeiier Mnkelfiansch 62ä er funktionell mit dein ktim Buna 60 gehÖreiicieh FlangeJbi

IuS Pig; 2 ist ersichtiici^ dass¹ an der Welle \*6 eiii Dorn 64 festgeschraubt ist; der dürchbohr-fe isl üiid somit eiiieh genau auf den Durchgang bder dife iiaügBboiiruiig 44 der Vieile "16 stbssendeii Durchgang 66 aufweist^ An seinem Mittelteil umgibt den Dorn 64 ein am EinschraübstÜck 62 befestigtes ürid mit dein Körper %2 rotierendes NÖckehstück 68i Öifeies iibbkenstück ihtiäi man sich mit einer Öffnung vorstellen^ so dass das Strangmät^riai 56 dtirchlaufeii kann^ daä bei Betrieb der förrichtüng um das äüsserej reduzierte Ende fü des Doriiä gewickelt wird.

Eine rechts vom NockehstÜck 68 geinäss der Darstellung in Pigi angeordnete Vertelierplatte 72 ist so geformtj dass ein stöpferiärtiges Teil 74^ das prakxis.ch die Form eiriee Kegelstumpfes ha-tj, eingesetzt werden käiih. Mit der Ärbeitöflache 78 des Hbckenötücks begrenzt dikses ^eU einen Berelchj den mah die ÄüfbrinezoHe 80 hehneri känri^ weil hier die pläjiiiscke MalSe auf das' Sttarigriiateriai äüfglbracht wirdj während dieses ^u der gewüMsch- keh Spiralform gewickeil;

Eine Äböichtplälite 82| die äas Teil ü innerhalb der tcrteüerplatte 72 hält; wird dÜreh elh^n ßiiik 6ij del: iii eikeh ^weitekj durch die SchraufcÜi öä SiU ^£räge1* $0 blfesUglieii MiUg %k feingeschraubt isi} feit gigen υ! feriiiieri)iatl;e geiÄkli IUf den! ' Träger #> tF'ig; il MHt Hui §Übon% 92J to feüi äifelei· Üt feiii tüf^kylindei· U iMgtferleii!;·' Me gk&a0i MibMhukg eins chi lessiich des Trägers $0 UÜ& der leSMil älvBti Uegeäden Teile kakh durch eine mittel* del fcÜrBli Ψί beiäMgle ftlni^ 951 äiM mil dein '(iieitbügei $9 ^^felÜideii_rtfeti ääcH r^üik bewegt werdikj

Die Patrone 92^ die dil in äeir Zöiie 80 {figi 2 j ätiizüifcäge iilaetische Masse eritklit! steht Mi diesfei ZbHe öB tiber äe äohrabßchnitt 96, äkh Mtbhgahg 9B iia Träger 9Ü| lfek

1üü im ^ling 86 und die Kannelierungen in der Verteilerplatte in Verbindung Diese Kannelierungen sind durch die Abdichtplatte 82 verschlossen und erscheinen im Binseinen in der Fig. 7, in der die Bezugszahl 102 die direkt mit dem Durchgang 1ü0 im Hing öS in Verbindung stehende Zuführungsöffnung bezeichnet. Die Zufünrungsöffnung 102 mündet in die halbkreisförmig⁰ verlaufende ICaiinelierun·^ 104, die das I¹Iiessgut gleichmässig verteilt den gewölbten, teilweise durch die 1'rennwände 107 abgegrenzten en 106 zuführt.

Der iiittelteil 109 der ''erteilerplatte ist so ausgespart, dass das kegelstuuipfförmige Teil 74 (Fig. 2) hineinpasst. Dabei ist riu be:.eilten, dass dieses I¹ eil in der Aussparung oder Höhlung iLioh! aufsitzt, sondern in gewissem Abstand dazu angeordnet ist (110) und so der plastischen Masse die Möglichkeit lässt, an den. bilden <\.ev i'rennwänder 107 vorbei in die Aufbrin^zone 30 zu flie3sen.

Durch die Anordnung der Kannelierungen und Durchgänge in der Piutto 72 ist eine gleichmässige Verteilung des Kunststoffs in der Aufbringzone 80 sichergestellt, und infolgedessen wird der Kunststoff in gleichmässiger Stärke auf das Strangrnaterial :■>('.> ■'..uf go bracht.

1'¹Ig. j U7id 4, die die Arbeitsweise des Hockenstücks 68 darstell on, ist zn erkennen, dass dessen Arbeitsfläche 78 eine erhöhte stelle 112 aufweist, 'denn die Hocke rotiert und dabei das Strarigrn-j/torial 56 um den 'i'eil 74 des Dorns 64 wickelt, wirkt diese ernöhte Stelle so, dass die einzelnen Windungen bei ihrer Bildung aus ^rler Vorrichtung hinausgeschoben werden. Damit ist deutiie ι ,-emMOht, dass d Leser Vorgang gleichzeitig mit der Be-■jcihich tun <_; doa Utrungmaterials abläuft.

Ufi-oh lot· Ausführungüifonu gernäsi; -t'ig. 1-4 wird dem spiralgeforiiitori otrangmatfjriaL über dwi Durchgang 66 im Dorn 64 zusatz-Liütt pli.otische Masse zugoführt. Wie bereits orwähtit, steht tio^'r.¹ uupüh.'^in;·; 'Wviv lon Dut'uh-;ang 44 in der Welle 16 und die

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Rohrabschnitte 20 und 22 mit der Patrone 24 in Verbindung.

Die am Ende des Dorns austretende plastische Masse füllt den hohlen Kern des spiralgeformten und beschichteten Strangmaterials j 30 dass ein Produkt der anhand der Fig. 3 und 4 deutlich erkennbaren Struktur entsteht. Der vorspringende Teil 124 (Fig. 2) des Teils 74 grenzt eine zweite Aufbringzone 125 ab.

Die Bohrung der öffnung in dem Nockenstück 68, durch die das Strangmaterial 56 läuft (Fig, 3 und 4), ist so geführt, dass sie an dem durch die erhöhte Stelle 112 gebildeten Absatz 114 mündet. Bei Betrieb der Anlage drehen sich die rotierenden Teile ein3chliesslich des Nockenstücks 68 im Uhrzeigersinn.

Bin wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass der Druck der plastischen Masse die Bewegungsenergie liefert, die bewirkt, dass dao Strangmaterial wie erforderlich durch die

Vorrichtung läuft, '

Fig. 5 und 6 betreffen modifizierte Formen der Erfindung. In Fig. 5 ist die Verwendung von zv/ei Drähten 56a anstelle nur eines Drahtes wie in den vorangehenden Abbildungen zu sehen. Diese Drähte laufen durch entsprechende öffnungen im ftockenstück 68a, die beide a_n dem durch die erhöhte Stelle 112a gebildeten Absatz 114a münden. Bei der dargestellten Arbeitsweise entsteht ein isoliertes Kabel, das zvei gegeneinander isolierte Leiter umfasst. Die Trennung der einzelnen am reduzierten iDnde 74s des Dorns 64a austretenden Spiralen erfolgt durch die plastische Masse, die durch den Dorn zugeführt wird. Dies gilt natürlich auch für Fig. 1 - 4.

In Fig. 6, in der das Nockenstück und das Strangmaterial oder der Draht mit der Bezugszahl 68b bzw, 56b bezeichnet sind, ist der arbeitende '^eLl 70b des Dorns 64b bei 120 konisch und gerillt dargestellt, Be;i dieser Ausführung ist die Einführung von Luft oder einem andejren geeigneten Gas unter Druck in den Kern des spiralgeformten und beschichteten Materials durch den Dorn 64b vorgesehen, damit ein hohles Kabel entsteht, das für manche Verwendungszwecke erwünscht ist. Das Gas wird dem Dorn über das

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in Fi^. 1 dargestellte Rohr 32 zugeführt.

Der Dorn ist bei 120 konisch geformt und gerillt, um eine vollständige Beschichtung der Drahtspiralen an den Innenflächen sicherzustellen. Die Rillen dienen als Kanäle, d_urch die die plastische Hasse an diese Innenflächen herangeführt wird.

Damit wäre die Arbeitsweise der Vorrichtung klargestellt. Es wird jedoch nochmals Bezug auf die Pig. 1 genommen, in der bestimmte Teile noch nicht erklärt wurden. Man hat in Betracht gezogen, dass die plastische Masse nicht selbsthärtend ist. Deshalb ist eine Fördervorrichtung 130 dargestellt, die das aus der Vorrichtung herausgeführte Produkt durch einen auf die zur Härtung erforderliche Temperatur eingestellten Ofen 132 transportiert, ohne dass dieses gedehnt wird oder unter Zugspannung steht. Das gehärtete Produkt wird durch eine entsprechende kraftgetriebene Spule 134 aus dem Ofen herausgezogen.

Wie bereits erwähnt, wird der Erfindung für die Anwendung bei der Herstellung von isoliertem elektrischem Leitungsmaterial besondere Bedeutung beigemessen, doch lassen sich erfindungsgemäss auch für nicht elektrotechnische Zwecke bestimmte Produkte herstellen.

Bei elektrischem Leitungsdraht und anderen elektrischen Produkten wird Silikon-Kautschuk aus den vorerwähnten ^runden bevorzugt. Der Silikon-Kautschuk wird vorzugsweise so kompoundierij dass seine Elastizität an den Höchstwert heranreicht, damit die Dehnbarkeit des Produktes nahe an die durch die Dehnbarkeit des spiralförmigen Leiters gesetzten Grenzen herankommt.

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Claims (1)

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PATENTANSPRÜCHE t

1 »/Verfahren zum Aufbringen eintr plastischen Maßse auf Strangmaterial, insbesondere einer Isoliermasse auf elektrischen Leitungsdraht, dadurch gekennzeichnet» dr.ps die plastische Masse kontinuierlich in eine Aufbringzone geführt» dn_s Strangmateriel zum kontinuierlichen Aufbringen dieser Wasse tuf dasselbe kontinuierlich durch diese Zone geführt Und gleichzeitig kon* tinuierlich in eine bestimmte Form gebracht und das entstehende Produkt kontinuierlich aus dieser Zone herausbev/egt wird«

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass die bestimmte Form in die das Strangrn&terial gebracht wird» Spiral·* form ist,

3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein GaB unter Druck kontinuierlich durch da_R Innere des spiral» förmigen aus der Zone herauslaufenden Deiters geleitet wird *

4· Verfahren n;u.ch Anspruch 1 *· 3» dadurch gekennzeichnet» days die plastische Isoliermasse kontinuierlich in eine erste und eine zweite Aufbringzone geführt» der zu isolierende leiter kontinuierlich durch die erste Zone geführt, in dieser konti* nuierlich beschichtet und gleichzeitig kontinuierlich zur Spi* rale geformt wird» die beschichtete Spirale in die zweite Zone geführt, in dieser sein hohles innere mit der Isoliermasse kontinuierlich gefüllt und die teschichtete, gefüllte Spirale aus der zweiten Zone herausbewegt wird.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge;^:.ennzeichnet, dass als plastische Masse eine elastische Masse Vertuend et wird,

6, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-5, bestehend aus einer Aufbringzone, Einriebtungen zum kontinuierlichen Einführen der plastischen Masse in die

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Zone, !Einrichtungen zur kontinuierlichen Einführung des Strangmaterialr-i in die Zone, innerhalb dar Zone angeordnete Einrichtungen ζ ar kontinuierlichen Formgebung des Strangmaterials und ,ö-eichzoitigen kontinuierlichen Beschichtung desselben mit :'.■;_..· öl -,.sti. 3:1.^i ilasce und xCinrichtunken zum kontinuierlichen - ;r -..η.τΓϋI]₁ ν on dos so verarbeiteten Materials e,us der Vorrichtung.

70 Vorrichtung nach Anspruch (", dadurch gekennzeichnet, dass im-j.jrhn.lb der Aufbringung eine Dornvorrichtung angeordnet ist, -j.ie rait einer Einrichtung verbunden ist, die den Leiter kontinuierlich unter Bildung einer Spirale um den Dorn wickelt.

O₀ Torrichcun~; n-:.ch Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bohrung durch den Dorn läuft durch die bei Betrieb der /jiTric:,' üii -}').a in das Innei"e des spiralförmigen, beschichteten Lriit:; l-,1 ;;yp'.^-.ost wird, so d.-iss eine Leitung entsteht, die iai.üii hohl ist«

J₉ Vor χ-i oil tang nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dasa eine Bohrung durch den Dorn läuft, durch die bei Betrieb der Voer.·!c.iUm.-· Isoliermaterial in d;js Innere des spiralförmigen, be .jo.! ich te ten Leiters gepresst wird«

1Uo Vor rieh tun;·; nach den Ansprüchen 6-9, dadurch gekennzeichnet, dasü sie Spannvorrichtungen, von denen aus der leitende Bestandteil des Labels kontinuierlich in die Aufbringzone geführt wird, eine itin";rhalb der Zone angeordnete, hinter dieser endenden ¹JfJ rnvfjrrich tun:-;, innerhalb dor Zone angeordnete Einrichtungen, '\uvri<r die dor Leiter spiralförmig um den Dorn gewickelt wird, iriiifsrh;. Ib der Spiralwickele inrichtungen Mitnehmereinrichtungen, (Ue die einzelnen Spiralen bei deren Bildung aus der Zone hinaus bev/^ym und ei.no i'ördorvo rr i cm tung gur kontinuierlichen Horausfuhi'un.-, des ispiralgeforrnten, beschichteten Leiters aus der Vorri.oh tun-', enthäl t.

11. Vor· -i ^f₁ tun;, nach An .'J[Jt¹UCh Kj, diilurch gekennzeichnet, daus flor joi-n cine ^h rung besitzt und in neineni von dem ^eiter zuerst bf.-rührten Heruich konisch y,v. L'orm t und go rillt ist, d.i.ü konische

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^J^^Vt* ■ ^uhB BAD

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Stück sich in Richtung nach der Fördervorrichtung hin erstreckt und ein Aufbringen von J-soliermasse an den Innenflächen der Spiralen bewirkt,, .;■

12. Vorrichtung nach Anspruch 6 _t bestehend aus einen mit einer durchgehenden Bohrung versehenen, feststehenden, länglichen Teil, einem in einem finde des länglichen l'eils festangebrachten langgefonnten Dorn, durch den eine mit der erstgenannten genau zusammenlaufend ο Bohrung geführt ist, einer rotierend angetriebenen, auf diesem Teil gelagerten Vorrichtung, die mit einer zur Aufnahme des Strangmateriale bestimmten Spule und mit.einor den Dorn umgebenden Nockenvorrichtung mit öffnung für den Durchlauf des Stran^materials zum Dorn versehen ist, Einrichtungen, die eine Aufbringzone um einen '^eH des Dorne bilden, wobei diese Zone teilweise durch die Arbeitsfläche der Sockenvorrichtung abgegrenzt ist, einer Vorrichtung zur Einbringung der plastiuchen Hasse in die Zone und einer Fördervorrichtung zur Entfernung des 3transmiterials aus der Vorrichtung nach Beschichtung desselben mit der Masse.

Für Stauffer Chemical Company

New York, H.Y., V.St.A.

Re chtsanwalt

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