DE1953759A1

DE1953759A1 - Schlauchspritzform-Extrusionsbeschichtungsgeraet

Info

Publication number: DE1953759A1
Application number: DE19691953759
Authority: DE
Inventors: Skewis Francis Harry; Arnold Henrikson
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1968-10-25
Filing date: 1969-10-24
Publication date: 1970-06-25
Also published as: NL6915762A; FR2021601A1; BE740204A; GB1236849A; US3581343A

Description

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington,. Del. I9898, V.St.A.

Schlauchspritzform - Extrusionsbeschichtungsgerät

Die Erfindung betrifft die Extrusionsbeschichtung von länglichem Material mit einem thermoplastischen Harz unter Verwendung einer Schlauchspritzform.

Es gibt zwei Hauptarten von Extrusionsbeschichtungsgeräten zum Beschichten von länglichem Material mit thermoplastischem Harz, nämlich das Druckspritzform'gerät und das Schlauchspritzformgerät. Bei beiden Arten von Geräten ist ein Düsenkörper vorhanden, der einen Hohlraum voll von geschmolzenem thermoplastischem Harz unter Extrusionsdruck enthält, wobei der Hohlraum mit einer Extrusionsöffnung endet, durch welche das Harz extrudiert wird. Ein Führungsrohr dient zur Führung des länglichen Materials durch den Hohlraum und um dieses mit bezug auf die Extrusionsöffnung zu zentrieren. Beim Druck-Extrusionsbeschichtungsgerät erstreckt sich das Führungsrohr nur teilweise durch den Hohlraum. Der Extrusionsdruck bringt das Harz in Kontakt mit dem länglichen

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Material und das Harz sowie das Iringliche Material treten aus der Extrusionsöffnung in Kontakt miteinander aus. Der Extrusionsdruckkontakt des Harzes mit dem länglichen Material hat das Bestreben, das längliche Material in einem Grade abzulenken, der von der Druckungleichförmigkeit und seiner Dicke abhängt, was zu einer mangelhaften Zentrierung sowie dazu führt, daß das längliche» Material hindurchtritt, wo immer Bereiche von niedrigem Druckwiderstand, wie Öffnungen oder flüssige Überzüge, bestehen. Ausserdem wird das längliche Material dem ZusiHid des geschmolzenen Harzes während seiner Bewegung vom Auslaß des Führungsrohres zur Extrusionsöffnung ausgesetzt.

Bei dem Schlauehspritzform-Extrusionsbeschichtungsgerät erstreckt sich das Führungsrohr voll durch den Formhohlraum und endet mit einem Auslaß innerhalb der Extrusionsöffnung. Die Aussenflache des Führungsrohres (innerhalb der Extrusionsöffnung) und die Extrusionsöffnung bilden einen Ringraum, durch den das geschmolzene Harz als Schlauch mit einem grösseren Innendurchmesser als der Durchmesser des zu beschichtenden länglichen Materials extrudiert. Nach dem Austritt aus dem Ringraum wird der Schlauch auf das längliche Material durch ein Vakuum abgezogen, welches durch das Führungsrohr hindurch erzeugt wird. Im Schlauchspritzformgerät wird der Extrusionsdruck, der im allgemeinen zumindest höher als 15 kg/cm ist, zum Fördern des Harzes durch den Ringraum verbraucht, so daß nur durch den Druckunterschied zwischen dem Aussenluftdruck und dem erzeugten Vakuum der Schlauch in Kontakt mit dem länglichen Material gebracht wird. Dieser viel niedrigere Druck macht die Schlauchdüse besonders für Anwendungsfälle geeignet, bei welchen das Zentrieren des länglichen Materials innerhalb des Oberzugs ein Problem ist j welches Problem mit abnehmendem Durchmesser des länglichen Materials zunimmt, und wenn das Eindringen

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des Harzes in das längliche Material unerwünscht ist. Die Schlauchspritzform setzt ferner die Kontaktzeit des länglichen Materials mit dem geschmolzenen thermoplastischen Harz auf ein Mindestmaß herab, da das Harz mit dem länglichen Material erst in Kontakt kommt, nachdem dieses den Extrusionsringraum verlassen hat.

Das Schlauchspritzformgerät zur Extrusionsbeschichtung befriedigt nicht immer den gewünschten Grad der Zentrierung. Da das Vakuum durch das Führungsrohr zugeführt werden muß, um den Schlauch auf das längliche Material abzuziehen, muß ein gewisser Spielraum zwischen.dem Auslaß des Führungsrohres, der die Führungsfläche für das längliche Material ist, und dem durch den Auslaß hindurchtretenden länglichen Material bestehen. Das längliche Material kann daher innerhalb des am Führungsrohrauslaß vorgesehenen Spielraums frei schwanken, wodurch eine entsprechende Schwankung in der Zentrierung des länglichen Materials innerhalb des Harzüberzugs erhalten wird. Wenn der Abstand zwischen dem Führungsrohrauslaß und dem länglichen Material zu knapp ist, um die Zentrierung zu verbessern, treten Unterbrechungen der Vakuumverbindung auf, was dicke Stellen im Harzüberzug zur Folge hat. Dieses Problem wird noch weiter erschwert, wenn das längliche Material mit einer Substanz beschichtet wird, welche das Bestreben hat, sich innerhalb des Auslasses des Führungsrohres aufzubauen, da hierdurch periodisch die Vakuumverbindung zur Aussenseite der Spritzform abgeschaltet wird. Der Ausgleich, der zwischen der Zentrierung und der Notwendigkeit für ein Vakuum getroffen werden muß, um ein gleichmassiges Abziehen des extrudierten Schlauches auf das längliche Material zu bewirken, begrenzt die Geschwindigkeit, mit welcher der Beschichtungsvorgang durchgeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist ein Schlauchspritzform-Extrusions-

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beschichtungsgerät zum Beschichten länglichen Materials mit thermoplastischem Harz so abzuändern, daß ein hoher Zentrierungsgrad erhalten und gleichzeitig eine Vakuumverbindung zum Abziehen sichergestellt wird, um die Herstellung eines Produkts von höherer Qualität mit grösserer Geschwindigkeit zu ermöglichen. Das erfindungsgemässe Gerät weist die herkömmliche Anordnung eines Führungsrohres innerhalb einer Extrüsionsdüse zur Bildung einer Schlauchspritzform auf* Statt daß der Auslaß des Führungsrohres eine Führungsfläche für das längliche Material bildet, ist jedoch ein Führungseinsat ζ innerhalb des Führungsrohres angeordnet, um das Innere des Führungsrohres in der Längsrichtung in einen Führungskanal für das längliche Material und in eine diesen Kanal umgebende ringförmige Vakuumkammer zu unterteilen, wobei der Führungskanal mit einem Auslaß endet, der sich innerhalb des FÜhruhgsrohrauslasses in seitlichem Abstand befindet. Der Führungskanal erfüllt die Führungsfunktion für das längliche Material, während der seitliche Abstand zwischen den Auslässen des Führungsrohres und des Führungskanals die Vakuumverbindungsfunktion mit der Aussenseite der Spritzform zum Abziehen erfüllt. Da die Führungsfunktion von der Vakuumverbindungsfunktion getrennt ist, kann die Führungsfunktion mit einem verringerten Spielraum zwischen dem Führungskanal und dem länglichen Material erfüllt werden, um einen hohen Grad an mechanischer Zentrierung ohne Behinderung der Vakuumverbindung zu erhalten. Ein Ober zug aus einer' Substanz auf dem länglichen Material, bei dem die Neigung zum Abrieb oder Abscheuern besteht, wird innerhalb des Führungskanals vom Vakuumweg ge-.' trennt gehalten, um das Vakuum nicht zu beeinträchtigen. Da die Vakuumverbindung durch die enge Zentrierung des länglichen Materials nicht beeinträchtigt wird, selbst wenn dieses mit einer Substanz beschichtet ist, bei der die Neigung zum Abrieb bzw. zum Abscheuern besteht, sind hohe Geschwindigkeiten bei einem Produkt von hoher Qualität möglich«

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. Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Schlauchspritzform-Extrusionsbeschichtungsgerätes, bei dem das erfindungsgemässe verbesserte Führungsrohr verwendet ist;

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils von Fig. 1 in einem vergrösserten Maßstab;

Fig. 3 eine Ansicht der ExtrusionsÖffnung des Schlauchspritzform-Extrusionsbeschichtungsgerätes nach der Linie 3-3 in Fig. 2 j

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 in. Fig. 2 und

Fig. 5 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Schlauchspritzform-Extrusionsbeschichtungsgerät 2 dargestellt, welches der Querspritzkopf eines herkömmlichen Extruders sein kann. Das Gerät 2 besitzt einen Querspritzkopf-Block 4 mit einer Querbohrung 6, in welche ein Führungsrohrhalter 8 bis zu seiner Halteschulter 10 eingesetzt ist. An dem entgegengesetzten Ende des Führungsrohrhalters liegt ein Düsenhalteblock 12 an, der eine Düse 14 in der gezeigten Weise hält, welche durch eine Anzahl sich radial erstreckender Versteilschrauben 16 (von denen nur eine gezeigt ist) seitlich verstellbar ist. Der Düsenhalteblock 12 ist am Querspritzkopf-Block 4 durch nicht gezeigte Schrauben befestigt.

Der Querspritzkopf-Elock 4 enthält einen Auslaufteil 18, der

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mit geschmolzenem thermoplastischem Harz 19 von einem (nicht gezeigten) herkömmlichen Extruder beliefert wird, an dem der Block 4 angebracht ist. Der Führungsrohrhalter 8, der Halteblock 12 und die Düse 14 wirken zur Bildung eines Hohlraumes 20 zur Aufnahme des Harzes aus dera Aus lauf teil 18 zusammen, welcher Hohlraum konisch konvergiert und in einer Extrusionsöffnung 22 in der Düse 14 endet. Der Übersichtlichkeit halber ist das Harz 19 in der Zeichnung als nur einen Teil des Hohlraums füllend dargestellt, jedoch füllt im tatsächlichen Betrieb das Harz den ganzen Hohlraum und den Auslaufteil aus. Ein Keilring 24 dient zur Bildung eines weichen Übergangs des Hohlraums vom Düsenhalteblock zur Düse.

Der Führungsrohrhalter 8 weist eine Längsbohrung 26 auf, in weLche ein Führungsrohr 28 eingesetzt ist, das benachbart seinem hinteren Ende einen Flansch 30 aufweist, durch welchen Schrauben 32 zur Befestigung des Führungsrohres am Führungsrohrhalter 8 hindurchgeführt sind. Das Führungsrohr erstreckt sich in den Hohlraum 20, so daß es ringförmig von dem Hohlraum umgeben ist, wie sich am besten aus Fig. 4 ergibt. Das hintere Ende des Führungsrohres 28 ist durch einen Stopfen 34 abgeschlossen. Das vordere Ende des Führungsrohres 28 weist, wie am besten in Fig. 2 ersichtlich ist, einen konisch konvergierenden Abschnitt 36 auf, der mit einem kurzen rohrförmigen Abschnitt 38 endet, welcher seinerseits innerhalb der Düsenöffnung 22 endet, wodurch die Öffnung 22 eine Ringform erhält (Fig. 3). Die enge Bohrung des Abschnitts 36 bildet den Auslaß des Führungsrohres. ■ ι

Innerhalb des Führungsrohres 28 befindet sich ein Führungseinsatz, der in der Längsrichtung das Innere des Führungsrohres in eine ringförmige Vakuumkammer und in Mittel zur Führung des länglichen Materials 42 durch das Führungsrohr frei von Kontakt mit diesem unterteilt. Bei einer Ausfüh-

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rungsform zum Erzielen dieser Längsunterteilung werden die Führungsmittel durch eine innere Leitspitze 46 gebildet, die an ihrem einen Ende mit einer rohrförmigen Verlängerung 48 von etwa dem gleichen Durchmesser verschraubt ist. Die Leitspitze weist einen dickwandigen rohrförmigen Abschnitt 50, welcher eine Reihe von Längsschlitzen 51 in Abständen von 90° voneinander enthält, wie sich am besten aus Fig. 4 ergibt, und einen dünnwandigen rohrförmigen Abschnitt 52 (Fig. 3) auf. Der Abschnitt 52 hat einen kleineren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser des Auslasses UO, so daß er seitlichen Abstand von diesem hat. Die Leitspitze ist mit einer Längsbohrung 54 versehen, durch welche das längliche Material 42 mit nur einem geringfügigen Spiel hindurchtritt.

Der Abschnitt 50 der Leitspitze hat Schlupfsitz mit einer entsprechenden Längsbohrung im konvergierenden Abschnitt 36 des Führungsrohres, um die Leitspitze 46 sowie das vordere Ende der rohrförmigen Verlängerung 48 zu halten. Das hintere Ende der rohrförmigen Verlängerung wird in einer Bohrung des Stopfens 34 durch eine Querschraube in diesem gehalten. Der Innendurchmesser der Bohrung 49 der rohrförmigen Verlängerung 48 bildet zusammen mit der Bohrung der Leitspitze einen Führungskanal für das längliche Material durch das Führungsrohr.

Der Aussendurchmesser der rohrförmigen Verlängerung 48 ist kleiner als der Innendurchmesser des Führungsrohres, so daß sie einen seitlichen Abstand von diesem hat (Fig. 5). Der Zwischenraum zwischen der rohrförmigen Verlängerung und dem Führungsrohr steht mit den Schlitzen 51 in Verbindung, sowie mit dem Raum zv?ischen dem Abschnitt 52 der Leitspitze und den konvergierenden Abschnitt des Führur.gsrohres zur Bildung einer Vakuumkammer 60, die sich über die Länge des Führungsrohres erstreckt und an der Aussen-

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seite der Schlauchspritzform mündet. Die Vakuumkammer 60 ist mit einer nicht·gezeigten Vakuumquelle durch einen Nippel 62 verbunden, der durch die Seitenwand des Führungsrohres hindurchgeführt ist. Es können auch andere Mittel als der •geschlitzte Abschnitt 50 der Leitspitze vorgesehen werden, beispielsweise perforierte Scheibenförmige Abstandsstücke» um die Leitspitze und die rohrförmige Verlängerung oder den dieser entsprechenden rohrförmigen Teil von der Innenfläche des Führungsrohres und dessen Auslaß im Abstand zu halten. ■ ·

im Betrieb wird das längliche Material durch den Führungseinsatz innerhalb des Führungsrohres hindurchgeleitet und aus der Leitspitze zur Umhüllung durch den extrudierten Schlauch aus thermoplastischem Harz von grösserem Innendurchmesser, der aus dem Extrusionsring austritt, herausgeführt. Auf die Vakuumkammer wird ein Vakuum v/irksam gemacht, welches dem Raum zwischen dem extrudierten Schlauch und dem länglichen Material mitgeteilt wird, so daß der Schlauch einen Konus 44 beim Abziehen auf das längliche Material für dessen Beschichtung bildet.

Ferner ist der Abschnitt 52 der Leitspitze konzentrisch innerhalb des Auslasses des Führungsrohres angeordnet, so daß ein gleichmässiger Ringraum besteht, durch welchen das an das Führungsrohr angelegte Vakuum dem Inneren des Konus 44 mitgeteilt wird. Dies führt zu einem gleichmässigen Abziehen des extrudierten Schlauches auf das längliche Material. Da das längliche Material nicht in diesen Ringraum eintritt, stellt es keine Behinderung des Vakuums mehr dar. Der Abstand zwischen dem Abschnitt 52 der Leitspitze und dem Auslaß 40 reicht aus, um die erforderliche Vakuumverbindung zum Abziehen unter den verwendeten besonderen Betriebsbedingungen zu ermöglichen. Ein typischer Abstand ist ein Spielraum von 0,254 - 0,635 cm. Unter "Spiel" ist

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hier der Unterschied zwischen den Durchmesserη zu verstehen; Im allgemeinen beträgt das Vakuum 5,08 cm Hg oder mehr je nach den Erfordernissen des Beschichtungsvorgangs.

Die Leitspitze 46 und die rohrförmige Verlängerung 48 trennen das längliche Material von der Vakuumkammer. Wenn eine Substanz an dem länglichen Material vorhanden ist, bei der die Neigung zum Abrieb bzw. Abscheuern besteht, ist diese Substanz ebenfalls von der Vakuumkammer isoliert, so daß sie daran gehindert wird, das Vakuum zu unterbrechen.

Die Leitspitze ist so angeordnet, daß sie zum Extrusionsringraum konzentrisch ist. Da das Vakuum von dem länglichen' Material gesondert ist, kann die Bohrung 54 der Leitspitze von einem verringerten Spiel sein, so daß das Schwanken des länglichen Materials verringert und dadurch die Zentrierung verbessert wird, ohne daß dabei eine Einflußnahme auf das Vakuum erfolgt. Das Spiel zwischen dem länglichen Material 42 und d*r Bohrung 54 in der Leitspitze kann daher sehr klein sein und beispielsweise etwa 0,005 bis 0,0254 cm betragen. Das Arbeiten mit diesem kleinen Spiel hat ferner den Vorteil, daß ein wesentlicher Aufbau, wie dies in einem herkömmlichen Führungsrohr geschieht, von Substanz, bei der die Neigung zum Abrieb oder Abscheuern besteht, falls eine solche an dem länglichen Material vorhanden ist, verhindert wird.

Es kann eine Bohrung von grösserem Durchmesser in der rohrförmigen Verlängerung 48 als die Bohrung 54 verwendet werden, da die Zentrierung.des länglichen Materials an dieser Stelle nicht kritisch ist. Die Bohrung in der rohrförmigen Verlängerung ist jedoch ausreichend eng, um das übermässige Aufbauen einer Substanz zu vermeiden, die von dem länglichen Material abgerieben werden kann. Der resultierende enge Sitz aischen dem länglichen Material und der Bohrung der rohrförmigen Verlängerung (hinsichtlich des

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Spiels zwischen dein länglichen Material und der Innenfläche des Führungsrohres) verhindert ferner das Entstehen eines klappernden Geräuschs od. dgl. des länglichen Materials ■beim Hindurchtritt durch das Führungsrohr. Das grosse Spiel zwischen dem länglichen Material und der rohrförmigen Verlängerung 4^ das in den Zeichnungen gezeigt ist, ist nur der Klarheit halber so dargestellt «und ist im allgemeinen das Spiel kleiner als der Durchmesser des länglichen Materials.

Der Schlupfsitz des geschlitzten Abschnitts der Leitspitze in der Bohrung im Abschnitt 36 des Führungsrohres ermöglicht das Ausbauen der Leitspitze und der rohrförmigen Verlängerung als eine Einheit. Diese Ausbaubarkeit gestattet das Hindurchführen des länglichen Materials durch den Führungseinsatz, der dann in das Führungsrohr eingesetzt wird, was viel leichter und sicherer ist als das Hindurchführen des länglichen Materials durch das in die Schlauchspritzform eingesetzte Führungsrohr.

Gewöhnlich endet der Abschnitt 52 der Leitspitze etwa in der gleichen Ebene wie der Abschnitt 38 des Führungsrohres, d.h. ihre Auslässe liegen in der gleichen Ebene, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist. Der Abschnitt 52 kann jedoch um einen kurzen Betrag über diese Ebene hinaus verlängert werden, um die axiale Stellung des länglichen Materials 42 bis zum letztmöglichen Zeitpunkt zu kontrollieren, bevor der extrudierte Schlauch aus thermoplastischem Harz in Kontakt mit diesem gezogen wird.

Der Ringraum zwischen der Leitspitze und dem Auslaß 40 dient nicht nur dazu, die Vakuumverbindung zwischen der Vakuumkammer 60 und dem Inneren des Konus 44 sicherzustellen, sondern auch als Isolierraum zwischen dem länglichen Material und dem extrudierten thermoplastischen Harz.

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Daher wird, wenn das längliche Material U 2 mit bezug auf die Temperatur des thermoplastischen Harzes kalt ist, diese relative Kälte nicht unmittelbar dem Führungsrohr mitgeteilt, um eine periodische Erstarrung des thermoplastischen Harzes an der Extrusionsöffnung herbeizuführen. Umgekehrt ist, wenn das längliche Material oder eine Substanz, mit der dieses beschichtet ist, wärmeempfindlich d.h. thermoplastisch ist, die Beeinflussung des länglichen Materials durch die Wärme des geschmolzenen thermoplastischen Harzes an der Extrusionsöffnung verringert.

Unter der hier verwendeten Bezeichnung "längliches Material" ist ein Material von einer grossen Länge und einem verhältnismässig kleinen im wesentlichen symmetrischen Querschnitt zu verstehen. Das längliche Material kann die Form einzelner Längen haben z.B. die Form von Drähten oder Fäden, v;elche Längen entweder gebündelt oder miteinander verdreht sein können, z.B. in Form von Strängen oder miteinander verdrehten Strängen, wie Kabeln. Das längliche Material kann aus Metallen hergestellt sein, wie Stahl, Kupfer oder Aluminium, oder aus Nichtmetallen, wie Glas oder organische Polymere, oder aus Kombinationen von solchen Nichtmetallen oder solcher Nichtmetalle mit Metallen.

Es kann ein 'beliebiges organisches Harz, das thermoplastisch ist, so daß es in dem erfindungsgemässen Gerät zur Bildung von Oberzügen für längliche Materialien extrudiert werden kann, verwendet werden. Welches thermoplastische Harz verwendet wird, hängt von dem beabsichtigten Zweck des beschichteten Gegenstandes und davon ab, welche länglichen Materialien verwendet werden. So kann, wenn das längliche Material selbst thermoplastisch ist und beispielsweise ein thermoplastisches Har2 ist, ein niedriger schmelzendes thermoplastisches Harz als Beschichtungsharz benutzt werden.

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Unter Berücksichtigung dieser Auswahlkriterien sind verwendbare thermoplastische Harze natürliche und synthetische Gummiarten, wie thermoplastische Polyurethane, Polychloroprene, EPT schwefelvulkanisierbare Elastomere» wie in dem U.S.A. Patent 2.933.480 beschrieben, und Copolymere von Hexafluorpropylen mit Vinylidenfluorid und wahlweise Tetrafluoräthylen, ferner thermoplastische Harze wie Polystyrol, Polystyrol von hoher Schlagfestigkeit, ABS-Harz, die gesättigten Kohlenwasserstoff polymeren, wie Polyäthy-c W lon, linear oder vernetzt, Polypropylen und Copolymere hiervon; ionische Kohlenwasserstoffpolymere (Ionomere) wie in dem USA-Patent 3.264.272 beschrieben; Copolymere von Ethylen mit einer (X , fl -ungesättigten Carbonsäure, wie in dem britischen Patent 963.380 von Du Pont beschrieben; ' halogenierte oder perhalogenierte Olefinpolymere, wie 'Polymere von Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Chlortrifluoräthylen, Vinylfluorid und Vinylidenfluorid und in der Schmelze herstellbare (melt fabricable) Tetrafluoräthylenpolymere einschließlich solcher Comonomere, wie Hexafluorpropylen, Perfluoralkylvinylather, z.B. Perfluorpropylvinyläther, oder das in dem USA-Patent 3.308.107 beschriebene Monomere; Polyvinylacetat und Copolymere hiervon mit gesättigten Kohlenwasserstoffpolymeren und wahlweise den sauren Copolymeren des britischen Patents 963.380 von Du Pont; Polymere der Ö- j (·> -ungesättigten Carbonsäure, wie Polymethylmethacrylat; die Polyamide, wie Polyhexamethylenadipamid (66 Nylon), PoIyhexamethylensebacamid (610 Nylon), Polycaprolactam (6 Nylon) Copolymere, Ionomere und/oder gesättigte Kohlenwasserstoff-Polymere; Polyoxymethylenpolymeres und -Copolymeres; PoIycarbonat, Polysulfon und Polyäthylenterephthalat«

Das erfindungsgemässe Gerät ist besonders nützlich zur Beschichtung des Stahldrahtes, der vorher mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit dem flüssigen Korrosionsinhibitor nach dem USA-Patent 3.443.392, beschichtet worden ist. Bei

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der Verwendung eines herkömmlichen Führungsrohres in einer Schlauchspritzform hat der flüssige Korrosionsinhibitor die Neigung, sich innerhalb des Auslasses und an dem Auslaß des Führungsrohres aufzubauen, wodurch das Vakuumabziehen beeinträchtigt wird und Klümpchen unterhalb des Harzüberzuges auf dem Stahldraht entstehen. Die Verwendung des Führungseinsatzes innerhalb eines Führungsrohres gemäß der Erfindung ermöglicht eine stark erhöhte Produktionsgeschwindigkeit und die Herstellung eines beschichteten Drahtes von höherer Qualität.

Eine weitere Anwendungsform, für welche das erfindungsgemässe Gerät besonders geeignet ist, ist die Beschichtung von Strängen oder Kabeln aus feinen Drähten mit thermoplastischem Harz. Bei der Verwendung eines herkömmlichen Führungsrohres tretenSchwierigkeiten auf, wenn das Spiel zwischen dem Strang oder Kabel und dessen Eintrittsstelle in das hintere Ende des Führungsrohres auf einem Mindestmaß gehalten werden soll, welches Mindestspiel notwendig ist, um durch das Führungsrohr ein Vakuum aufrecht ^u erhalten, ohne einen oder mehrere der feinen Drähte zu brechen. Die Erfindung beseitigt die Notwendigkeit eines solch engen Spiels, wobei diese Ursache für einen Drahtbruch dadurch vermieden wird, daß eine Vakuumkammer innerhalb des Führungsrohres vorgesehen ist, die vom Führungskanal für den Draht getrennt ist.

Eine Anwendungsform für das erfindungsgemässe Gerät besteht ferner für das Aufbringen einer Hülle aus thermoplastischem Harz auf einem Faserkern für optische Zwecke (fiber optic core) aus thermoplastischem Harz, wie in dem kanadischen Patent 789.972 beschrieben. Der Ringraum zwischen dem Abschnitt 36 des konvergierenden Teils des Führungsrohres und dem Abschnitt 38 der Leitspitze ergibt eine Isolierung zwischen dem Kern und der extrudierten

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Hülle aus geschmolzenem thermoplastischem Harz.

Die folgenden Beipiele sollen die Arbeitsweise bei Verwendung des erfindungsgeinässen Geräts erläutern und sind nicht beschränkend auszulegen.

Beispiel 1" *

Bei einem Draht mit einer drehbaren Abgabehaspel wurde ein 5,08 cm Durchmesser Extruder jnit einen herkömnlicfoen Schlauchspritzform-Drahtbesduchtungs-Querspritzkopf (ohne Führungseinsatz im Führungsrohr) verwendet, bei welchem der Durchmesser der Düsenöffnung 0,585 era betrug, der Führungsrohrauslaß einen Aussendurchmesser von 0,483 cm und einen Innendurchmesser von 0,305 cm hatte, wobei ein 9,15 m Abschrecktank mit Raupenförderung und herkömmlichem Abzug zum Aufbringen einer Hülle von 0,025t esa aus GlO Mylon*- Harz auf einen Stahldraht von 0,203 cm benutzt wurde, der vorher mit einem flüssigen Korrosionsinhibitor beschichtet worden war. Die Nylonhülle wurde auf den Draht bei einer, Materialtemperatur von 270 C und einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 80 cm/sec, extrudiert. Ein Vakuum von 5,08 cm Quecksilber wurde auf das Kernrohr ausgeübt, um den Schmelzekonus abzuziehen. Ein Hochfrequenz-Funkenprüfer wurde verwendet, um Brüche im Oberzug festzustellen. Die mittlere Beschichtungs- bzw. Oberzugsdicke schwankte zwischen 0,0254 und 0,0457 cm und der Funkenprüfer zählte 131 Brüche in 7.550 m Nylondrahthülle. Die Drahtbescnichtung war rauh.

Beispiel 2

Es wurde der gleiche Draht wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme verwendet, daß das Führungsrohr einen inneren FÜhrungs·

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einsatz ähnlich den in Fig. 1 dargestellten enthielt, wobei der Innendurchmesser der Bohrung 54 0,208 cm betrug, das Spiel zwischen dem Abschnitt 52 der Leitspitze und der öffnung UO einen Betrag von 0,0558 cm hatte, die Bohrung ^9 einen Durchmesser von 0,305 cm hatte, der Abschnitt 38 einen Aussendupchitiesser von 0,534 cm hatte und der Durchmesser der Dilsersöffnung 0,635 cm betrug. Es wurde wieder ein mit ^l vorbeschichteter Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,203 cm durch die Anlage gefördert. Die Kylonmaterialtemperatiir betrug 26 5 C und die Beschichtungsgeschwindigkeit 80 cra/sec. Die Beschichtungsdicke schwankte zwischen 0,0203 und 0,033 cm, wobei der Funkenprüfer nur 6 BeschichtungsbrOche auf 6.500 m Drahtlänge anzeigte. Die Drahtbeschichtung war glatt.

Beispiel 3

Der gleiche Draht wie in Beispiel 2 wurde" mit der Ausnahme verwendet, daß ein 8,25 cn Extruder für ein zusätzliches Schmelzet assungsverniögen zusammen mit einem Raupenförderer und -Abzug von hoher Geschwindigkeit benutzt wurde und es wurde eine Beschichtungsgeschwindigkeit von 4 58 cm/see. bei einer Beschichtungsdicke von 0,02 5 cm angewendet. Es wurden insgesamt 9.850 ia Draht mit Nylon von 270° C umhüllt, wobei die Beschichtungsdicke zwischen 0,0203 und 0,305 cm" schwankte, und insgesamt 2wei Funkenfehler auf 9.B50 m Draht festgestellt wurden. Der Drahtüberzug war glatt.

Beispiel

Es wurde der gleiche Draht bei gleichen Besohichtungsbedingungen wie in 3eispiel 2 mit der Ausnahme verwendet, daä

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bei gesonderten Durchläufen die folgenden thermoplastischen Harze als Beschichtungsharz verwendet wurden: Polyäthylen von geringer Dichte, hochdichtes Polyäthylen und ein Ionomer-Harz. In jedem Falle wurden glatte relativ fehlerfreie Überzüge bei Drahtlängen von 611 m und mehr erhalten.

Beispiel 5

Es wurde eine Reihe von Versuchen unter Verwendung eines Drahtes mit Ausgabehaspel, Abschrecktrog, Aufspulabzug und' einem 5,08 cm Extruder, der mit einem Drahtbeschichtungs-Querspritzkopf ausgerüstet war, bei welchem das Führungsrohr einen inneren Führungseinsatz enthielt, «der dem in Fig. 1 dargestellten ähnlich war, durchgeführt. Der Abschnitt 52 der Leitspitze hatte einen Innendurchmesser von 0,08 6 5 cm sowie einen Aussendurchmesser von 0,12 7 cm. Der Abschnitt 38 des konvergierenden Teils des Führungsrohres hatte einen Innendurchmesser von 0,152 cm und einen Aussendurchmesser von 0,228 cm, während die Düsenöffnung 0,34 cm betrug. Das zu beschichtende längliche Material bestand aus einem Nylon-Einzelfaden von 630 Denier, um welchen spiralig vier Kupferbänder von 0,0025 X 0,0457 cm herumgewickelt waren. Der Fertigdurchmesser des Drahtes betrug 0,0457 cm. Es wurde Polyamidharz als Isolierung auf das längliche Material von 254 - 508 cm/sec und von Materialtemperaturen von 249 bis 2P8°C aufgebracht. Die Drahtzentrierung und nieichrr.Sssigkeit waren bei Beschichtungsdicken von 0,010 - 0,02 5 er. gut und es traten keine Probleme bei Abrieb oder Schwin prunken auf, die Drahtbruch verursachen, oder durch Erstarren des Harzes in der Düse auf. Alle Drahtüberz'']ge waren glatt.

Da viele offensichtlich sehr verschiedene Ausführungsformen

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der Erfindung innerhalb des Rahmens derselben vorgesehen werden können, ist die Erfindung nicht auf die vorangehend beschriebenen besonderen Ausfuhrungsformen beschränkt.

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Claims

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Patentansprüche

ll Gerät mit einer Extrusionsdüse und einem Führungsrohr, das mit der'Extrusionsdüse zur Bildung einer Schlauchspritzform angeordnet ist, um'einen Schlauch aus thermoplastischem Harz um ein längliches Material herum zu extrudieren, welches durch das Führungsrohr hindurch - und aus dessen Auslaß herausgeführt wird, welches Führungsrohr mit einem Vakuum an der Schlauchaussenseite der Schlauchspritzform in Verbindung steht, um den Schlauch zur Beschichtung des länglichen Materials abzuziehen, gekennzeichnet durch einen Führungseinsatz (46), der innerhalb des Führungsrohres (28) angeordnet ist und das_v Innere des Führungsrohres in einen Führungskanal für das längliche Material (42) und in eine ringförmige Kammer (60) für das Vakuum unterteilt, welcher Kanal in einem seitlichen Abstand innerhalb des Auslasses des Führungsrohres endet, so daß das Vakuum aus der Vakuumkammer innerhalb des Führungsrohres mit der Schlauchaussenseite der Schlauchspritzform über den Raum zwischen dem Führungskanal und dem erwähnten Auslaß des Führungsrohres in Verbindung steht.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal ausbaubar innerhalb des Führungsrohres (28) angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

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ausbaubare Anordnung des Führungskanals dadurch erzielt wird, daß dieser einen in der Längsrichtung geschlitzten Abschnitt (50) besitzt, welcher einen Schlupfsitz mit der Innenfläche des Filhrungsrohres (28) bildet, damit der Führungskanal durch das hintere Ende des Führungsrohres gleitend nach rückwärts bewegt werden kann.

Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinsatz (46) einen rohrförmigen Teil (U8) aufweist, der in der Längsrichtung innerhalb des Führungsrohres (28) angeordnet ist und von dem mindestens ein Teil sich von der Innenfläche des Führungsrohres in Abstand befindet, und der auf diese Weise erhaltene Raum zwischen dem rohrförmigen Teil und dem Führungsrohr die erwähnte ringförmige Vakuumkammer (60) bildet,. während die Bohrung (49) des rohrförmigen Teils den erwähnten Führungskanal bildet und Kittel vorgesehen sind, die dazu dienen, ein Vakuum mit der Vakuumkammer zu verbinden.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß. die Vakuunverbindung eine öffnung (62) in der Seitenwand des Führungsrohres (28) aufweist.

G. Ger'it nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen der Bohrung (49) und der den länglichen Material (42)ausreichend kleir. ist, um eine Geräusch=! 1· dung durch das längliche Material bein Durchtritt durch

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das Führungsrohr zu verhindern.

7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmig Teil eine Leitspitze (46) aufweist, von der ein rohrförmiger Teil innerhalb des Auslasses des Führungsrohres (28) angeordnet ist und als Teil des Führungskanals dient und ein in der Längsrichtung geschlitzter rohrförmiger Teil (50) von dem ersterwähnten Rohrteil aus nach rückwärts angeordnet ist und die Innenwand
des Führungsrohres berührt, um die Halterung der Leit- spitze innerhalb desselben zu erzielen.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal das Vakuum der Vakuumkammer (60) von dem länglichen Material (42) isoliert, während sich das
Letzte innerhalb des Führungsrohres befindet.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Material (42) ein Draht ist.

10. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Material ein Glasfaden ist.

11. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Material (42) ein thermoplastisches Harz von einer höheren Schmelztemperatur als diejenige des ersterwähnten Harzes ist.

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mti

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