DE1729354A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer plastischen Masse auf Strangmaterial - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer plastischen Masse auf StrangmaterialInfo
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Description
Dr, WaIfer Beil
Al:*"- ■'- >■■;·■ ofmer
■ ΐ Wdif Hl April 1987
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'..'erJczeur-;en und Geräten Verwendung, die an eine entfernt
lie; IM-H.e Erier?^iequell e ange.';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
109828/1561
Ein Hauptvorteil der Erfindung ist, dags diese Eigenschaft
des isolierenden Kautschuks dadurch genutzt wird, dass 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 aus 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
109828/ 156 t '
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 ^^felÜideiirtfeti 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 an 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, durch 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)
1728364
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» dns 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 daR 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
109828/1561 BAD OfIKHNAL
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
10982RM561
J^Vt* ■ uhB BAD
172935Λ
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
109828/1561
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