DE2400216A1

DE2400216A1 - Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen der aufbringung eines dielektrischen materials auf leitermaterial

Info

Publication number: DE2400216A1
Application number: DE2400216A
Authority: DE
Inventors: Manuel Ramon Cereijo; Timothy Stephen Dougherty
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1974-01-03
Publication date: 1974-07-18
Also published as: GB1442031A; JPS5857846B2; JPS49101880A; DE2400216C2; FI58406C; CA1019403A; FR2213565A1; FI58406B; ES421993A1; FR2213565B1; BE808877A; US3914357A

Description

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Patentanwalt ¹^

«Pi-Ing. Walter JacWsch

^{7 st}"«_Sart ν, _Menzeistrf'f^ f 2. Jan. 1974

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Aufbringung eines dielektrischen Materials auf Leitermaterial

Die Erfindung betrifft die überwachung der Aufbringung von Schau; stoffisolierung auf Litzenmaterial, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die Korrekturen "bei den Verfahrensvariablen zu bestimmen, die erforderlich sind, um die Kapazität und den Durchmesser eines isolierten Leiters mit einem extrudierten Schaumstoffmantel im wesentlichen auf vorgegebenen Werten zu halten.

In der Telefonindustrie gibt es in letzter Zeit einen Trend, Kabel mit luftgefüllter Kabelseele in speziellen Anwendungen durch gefülltes Kabel zu ersetzen. Bei dem gefüllten Kabel sind die Zwischenräume der Kabelseele mit einem wasserdichtmachenden Mittel ausgefüllt, um den Eintritt von V/asser in die Kabelseele zu verhindern, wodurch die elektrischen Eigenschaften des Kabels beeinflußt werden. Dadurch, daß die Luft in den Zwischenräumen durch das wasserdichtmachende Mittel ersetzt wird, ergeben sich weniger gute dielektrische Eigenschaften. Um dies zu kompensieren,muß die Isolationsmenge auf jedem Leiter heraufgesetzt werden. Obwohl diese Art des Aufbaus bei der Verhinderung von einer Beschädigung durch Wasser vor-

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teilhaft ist, wird die Querschnittsfläche für ,jeden Leiter und auch die der Kabelseele vergrößert. Dadurch werden selbstverständlich zusätzliche Materialien bei der Ummantelung, beispielsweise Schutzmantelmaterial erforderlich, um die Kabelseele ordnungsgemäß zu ummanteln.

Um die Vorteile von gefülltem Kabel zu realisieren und gleichzeitig die Kosten auf einem vergleichbaren Niveau mit denen für Kabel mit luftgefüllter Kabelseele zu halten, müssen Anstrengungen unternommen werden, die Größe der Kabelseele zu reduzieren. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß eine Doppelisolierung als erste Isolierung für die einzelnen Leiter verwendet wird. Bei doppelisolierten Leitern wird im allgemeinen eine Schaumstoffisolierung über und in Kontakt mit dem leitfähigen Element extrudiert. Dann wird ein abriebfestes, Kunststoff-Vollmaterial über die Schaumstoffisolierung extrudiert, um eine Deckschicht zu bilden.

Durch Verwendung dieses Aufbaus für die einzelnen Leiter ist es möglich, den Durchmesser jedes Leiters in dem gefüllten Kabel auf den Durchmesser zu reduzieren, der in dem Kabel mit luftgefüllter Kabelseele vorhanden war. Dies ist möglich, da die schaumstoffisolierung eine geringere Dielektrizitätskonstante als die aus Vollmaterial bestehende Kunststoffisolierung hat. Die Wandstärke der Schaumstoffisolierung kann gegenüber der Vollmaterialisolierung für eine spezielle, dielektrische Eigenschaft reduziert werden. Das Nettoergebnis der Schaumstoffisolierung plus der Deckschicht aus Kunststoff-Vollmaterial ist ein Gesamtdurchmesser bei gefülltem Kabel, der dem Durchmesser entspricht, den ein luft-gefülltes Kabel mit Kunststoff -r.Vollmaterialisolierung hat.

Eine weitere Kostenersparnis ergibt sich aus der Tatsache, daß eine verhältnismäßig große Menge von eingeschlossenem Gas in der Schaumstoffisolierung, z.B. 50% vorhanden ist, und die an Kunststoff benötigte Menge auf ein Minimum herabsetzt. Das Kunststoff-Vollmaterial - wird zum Teil durch Zellen ersetzt, wodurch die

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Materialkosten reduziert werden. Die Verminderung des Leiterdurchmessers führt zu einer Größe der Kabelseele bei gefülltes! Kabel, die nahrungsweise gleich der Größe der Ka"belseele bei nichtgefülltem Kabel (Kabel mit luftgefüllter Kabelseele) ist. Selbstverständlich werden'Kosten bei dem üomantelungsmaterial eingespart, da man den Durchmesser der Kabelseele etwa auf der selben Größe wie bei Kabel mit luftgefüllter Kabelseele halten kann. .

Es gibt bereits einige Veröffentlichungen im Zusammenhang mit Schaumstoffisolierung, z.B. die GB-PS 524 073, die US-PS 2 848 739, die US-PS 3 020 248 und einen Artikel "Cellular Polyethylene by Extrusion" von V.T. Higgins in Plastics Engineering, S. 99, März 1954.

Während es erwünscht ist, Schaumstoffisolierung im Zusammenhang mit gefülltem Kabel au verwenden, gibt es gewiße Probleme, die überwunden werden müssen. Obwohl die Schaumstoffisolierung nun schon seit einiger Zeit bekannt ist, sind wohl Probleme bei der Produktionssteuerung dafür verantwortlich, daß sich diese Art von Kabel bisher noch nicht in großem Umfang durchgesetzt hat. Die Verarbeitung eines" extrudierbaren Kunststoffes, der ein Treibmittel enthält, um eine Schaumstoffisolierung herzustellen, ist ein sehr empfindliches Herstellungsverfahren. Ein Parameter, der auf dem Gebiet der Isolierung mit Kunststoff-Vollmaterial nicht auftritt, nämlich die prozentuale Expansion (Maß für die Aufschäumung), trägt noch zu der Komplexität des Verfahrens bei.

Das Problem, eine vorgegebene, gleichmässige Kapazität eines schaumstoffisolierten Leiters gegenüber Erde aufrechtzuerhalten, wird durch unregelmäßige Schwankungen in der kombinierten Dielektrizitätskonstanten der Isolierung verschärft. Diese Schwankungen können sich aus Änderungen»in dem Grad der Expansion der Schaumstoffisolierung ergeben, die durch Temperaturänderungen, Druckänderungen oder andere Faktoren bei dem Spritzgußverfahren beeinflußt wird.

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In der US-PS 2 765 441 ist eine Vorrichtung zum Überwachen und Extrudieren von Kunststoffmaterialien angegeben. Dort sind Vorkehrungen getroffen,um die Vorschubgeschwindigkeit einzustellen, um eine Kapazitätsspur innerhalb annehmbarer Grenzen zu halten. Wenn beispielsweise die Kapazität abfällt, wird die Vorschubgeschwindigkeit bei der Herstellung heraufgesetzt, um den Durchmesser von Leiter einschließlich Dielektrikum (im folgenden DOD-Durchmesser von diameter-over-dielectric) herabzusetzen, um dadurch die Kapazität zu vergrößern. In dieser Patentschrift wird ferner angeregt, daß diese Einrichtungen auch die Drehzahl der Extruderschnecke und Temperaturen steuern, und daß Einrichtungen zur Steuerung des Masses der Expansion vorgesehen werden. Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere bei der Bestimmung, welche Verfahrensvariable nachgeregelt werden muß, um die prozentuale Expansion zu variieren, während Durchmesser und Kapazität innerhalb annehmbarer Grenzen gehalten werden.

Es sind auch bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um Verfahrensvariablen zu ändern, um die abmessungen von mehrschichtigen Vollmaterial-Isolierungen zu steuern, beispielsweise US-PS J 502 752 und 3 655 620. In dieses Veröffentlichungen wird eine graphische Darstellung des Gesamtdurchmessers gegenüber der Kapazität erstellt, wobei Linien für konstante Innendurchmesser und Linien für konstante Außendurchmesser darüber aufgetragen werden. Ein Soll- oder Nullpunkt, der der Sollkapazität und dem Solldurchmesser entspricht, ist ebenfalls gezeigt. Ein Zeiger wird zu einem Punkt bewegt, der bestimmte Koordinaten bezüglich der Kapazität und des Außendurchmessers hat. Da Linien konstanter Innendurchmesser auf der graphischen Darstellung aufgetragen sind, kann der Innendurchmesser ebenfalls bestimmt werden. Die Richtung des Zeigers zeigt die Quelle für die Abweichung von dem Sollpunkt an. Der Extruderdruck wird dann nachgestellt, bis der Arbeitspunkt in die Nähe des Sollpunktes gebracht wird.

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Es wäre nun erwünscht, eine graphische Darstellung wie die bei den oben genannten US-Patentschriften verwendete graphische Darstellung zu haben, die im Zusammenhang mit Schaumstoffisolierungen brauchbar ist.

Abweichend von dem bisher Üblichen bezieht sich das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung auf die Überwachung der prozentualen Expansion, um zu bestimmen, ob das erforderliche Maß an Expansion erreicht wird, und um die Zellenstruktur zu steuern. Dies ist der kritische Punkt bei der Verwendung von Schaumstoffisolierungen. Es ist wesentlich, daß die Schaumstoffisolierung eine große Zahl kleiner, diskreter Zellen aufweist, die gleichmäßig in dem gesamten Körper des Plastikmaterials verteilt sind, der die Isolierhülle bildet. Wenn die prozentuale Expansion zu groß ist, tritt eine Zellenstruktur mit untereinander verbundenen (offenen) Zellen auf. Dies könnte den Durchtritt von Feuchtigkeit durch die Isolierung ermöglichen. Bisher wird die prozentuale Expansion durch Messungen bestimmt, die nicht im Laufe des Produktionsgangs ausgeführt werden.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Anbringung von Schaumstoffisolierung an einen Leiter angegeben, um Richtlinien für die Regelung der Verfahrensvariablen zu liefern, um die Parameter des Produktes innerhalb annehmbarer Grenzen zu halten.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum überwachen der Aufbringung einer Isolation, die eine Schicht aus Schaumstoffisolierung enthält, auf ein.längliches Leitermaterial besteht darin, daß aufeinanderfolgende Abschnitte des länglichen Materials vortransportiert werden, daß wenigstens eine Schaumstoff-Isolierschicht über die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials extrudiert wird, daß die Kapazität und der zugehörige Durchmesser der aufeinanderfolgenden Abschnitte des isolierten, länglichen Materials gemessen und eine kontinuierliche Anzeige der gemessenen Kapazität und des zugehörigen Durchmessers der aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials bezüglich dem Gewicht der Isolierung pro Längeneinheit des länglichen

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Materials und dem Prozentsatz an Zellen in der Schaumstoffisolierung gemessen wird.

Die prozentuale Expansion oder das Gewicht des Isoliermaterials pro Längeneinheit des länglichen Materials oder sowohl die prozentuale Expansion und das Gewicht können gemäß der Anzeige reguliert werden, um den Durchmesser und die zugehörige Kapazität im wesentlichen bei vorgegebenen Werten zu halten.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum überwachung der Aufbringung einer Isolierung, die eine Schaumstoff-Isolierschicht aufweist, an ein längliches Leitermaterial weist eine Einrichtung zum.Vortransportieren von aufeinanderfolgenden Abschnitten des länglichen Materials, eine Extrudereinrichtung, um wenigstens eine Schaumstoff-Isolierschicht über die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials zu extrudieren, eine -Einrichtung zum Messen der Kapazität und des zugehörigen Durchmessers der aufeinanderfolgenden Abschnitte des isolierten, länglichen Materials und eine Einrichtung auf, um eine kontinuierliche Anzeige der gemessenen Kapazität und des gemessenen, zugehörigen Durchmessers der aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials in Bezug auf das Gewicht der Isolierung pro Längeneinheit des länglichen Materials und den Prozentsatz an Zellen in der Schaumstoffisolierung zu geben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Leiter, um den eine einzige Schaumstoff-Isolierschicht extrudiert ist;

Figur 2 einen Leiter, der mit einer inneren Schaumstoff- Isolierschicht und einer äußeren Deckschicht aus einer aus Vollmaterial bestehenden Kunststoff-Isolierung isoliert ist;

Figur 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, zum Teil im Schnitt, zum Teil in Draufsicht und zum Teil schematisch, um eine einzige Schaumstoff-

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Isolierschicht auf aufeinanderfolgende abschnitte eines Leiters aufzubringen, wobei auch die Einrichtungen zur Überwachung des Herstellungsprozesses gezeigt sind;

Figur 4—A eine kombinierte, graphische Darstellung, bei der in typischer Weise die Kapazität gegen den Durchmesser von Leiter einschließlich Isolierung (DOD) unter Produktionsbedin-■"-■".." "" gungen aufgetragen ist, wenn eine einschichtige Schaumstoffisolierung auf aufeinander-• folgende Abschnitte eines Leiters aufgebracht wird;

.^-igur 4-B einzelne Meßkurven der Kapazität und des DOD-Durchmessers für die Herstellungsbedingungen von Figur 4—A;

Figur 5 eine graphische Darstellung·,;, die die Auswirkung einer Änderung in der Vorerhitzung des Leiters auf vier ausgewählte Produktkennwerte, die Kapazität, den DOD-Durchmesser, den Extruderausstoß und die prozentuale Expansion, bei einer einzigen Schaumstoff-Isolierschicht zeigt;

Figur 6 eine graphische Darstellung, die die Auswirkung einer Änderung in der Kühlwassertemperatur auf die vier ausgewählten Produktkennwerte des schaumstoffisolierten Leiters zeigt;

Figur 7-A eine graphische Darstellung, die die Auswirkung der Zugabe· .eines Farbpigmentes zu der Schaumstoffisolierung zeigt;

'Figur 7-B die individuellen Kapazitäts- und DOD-Kurven zu Figur 7-A;

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Figur 8 eine graphische Darstellung, die die Auswirkungen einer Änderung des Abstandes zvjischen der Extruderdüse und einem Kühltrog während der Aufbringung einer einschichtigen Schäumstoff-Isolierung zeigt;

Figur 9 eine graphische Darstellung, die die Auswirkung von Änderungen in der Transportgeschwindigkeit auf die vier ausgewählten Produktkennwerte bei einer einschichtigen Schaumstoff-Isolierung zeigt;

Figur 10 eine graphische Darstellung, die die Auswirkung von Änderungen in der Drehzahl der Extruderschnecke auf die vier ausgewählten Produktkennwerte bei einer einschichtigen Schaumstoff-Isolierung zeigt;

Figuren 11-13 graphische Darstellungen, die die Auswirkung einer Änderung in der Extrudertemperatur nahe bei dem Rohstoff-Einfülltriehter, der Extrudertemperatur zwischen dem Fülltrichter und der Extruderdüse und der Extruderdüsentemperatur auf die vier ausgewählten Produktkennwerte bei der Aufbringung einer einzigen Schaumstoff-Isolierschicht zeigen;

Figur 14- eine Darstellung einer Diagnoseeinrichtung, die für einen Bedienungsmann in der Produktionsanlage bereu; gestellt werden kann,um die Herstellung von Schaumstoff Isolierungen zu kontrollieren;

Figur 15 eine schematische Darstellung einer Anlage, bei der die Erfindung in einem Regelsystem verwendet werden kann, um die Verfahrensvariablen automatisch einzustellen;

Figur 16 eine graphische Darstellung, die zeigt, wie die Erfindung angewendet werden kann, um die Kapazitäts- und DOD-Kurven bei einer einschichtigen Schaumstoffisolierung zu einer Sollbedingung zurückzubringen;

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Figur 17 eine graphische Darstellung, die die Auswirkungen der Verfahrensvariablen auf Produktkennwerte zeigt;

Figur 18-A' eine Darstellung einer Kapazität- und DOD-Spur für diese gemessenen Parameter in einer kombinierten Darstellung mit Linienkonstanten Ausstosses und prozentualer Expansion, wobei die wirkung einer Änderung in der Drehzahl (U/min) der Extruderschnecke für eine Doppelisolierung dargestellt ist;

Figur 18-B eine individuelle Kapazitäts- und DOD-öpur zu Figur 18-A;

Figur 19-A eine Darstellung von Kapazität- und DOD-Spuren dieser gemessenen Parameter in einer kombinierten Darstellung mit Linienkonstanten Ausstosses und prozentualer Expansion für einen doppelisolierten Leiter, wobei die Auswirkung einer Änderung in dem Abstand zwischen der Extruderdüse und dem Kühltrog dargestellt ist; und

Figur 19-B individuelle Kapazität- und DOD-Spuren zu Figur 19-A.

Schaumstoff-Isolierung

Aufeinanderfolgende Abschnitte eines Leiterelementes 21 (Figur 1) können in vorteilhafter Weise durch eine Schaumstoff-Isolierschicht 22 isoliert werden* Das Material der Schaumstoff-Isolierschicht 22 hat ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften und ist weniger teuer als eine Isolation aus Kunststoff-Vollmaterial O

Die Schaumstoff-Isolierung xiiird normalerweise aus einem Kunststoff-Tonmaterial' hergestellt, das eine Zumischung von Treibmittel enthält«, Die resultierende Minchunc wird um das Leiterolcmenfc ?A exürudicrl, um cine iGoliiri-iujlriohl; PP rail ZeI Ir.trükuii

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zu bilden. Die Zellstruktur besteht vorzugsweise aus verhältnismäßig kleinen Zellen, die gleichförmig in der gesamten Isolierschicht 22 verteilt sind. Bei der Herstellung können die Zellen Kohlertmonoxyd enthalten, was jedoch im allgemeinen mit der Zeit zerfällt, so daß luftgefüllte Zellen zurückbleiben.

Die Verwendung von Schaumstoff für die Isolierschicht 22 ist für gefülltes Kabel ideal, um den Verlust an dielektrischen Eigenschaften der luftgefüllten Kabel zelle zu kompensieren und gleichzeitig die Kosten für die Isolierung herabzusetzen.

In Pig. 2 ist ein doppelt isolierter Leiter 23 gezeigt, der das Leiterelement 21 mit der Isolierschicht 22 aufweist, um die eine konzentrische Schicht 24 aus Kunststaffisolierung gelegt ist. Die innere Isolierschicht 22 besteht vorzugsweise aus Schaumstoff, beispielsweise Polyäthylen, das eine Vielzahl kleiner, aufgetriebener Zellen enthält, die gleichförmig in dem gesamten Material verteilt sind. Die äußere oder Deckschicht 24- ist vorzugsweise ein Kunststoff-Vollmaterial, beispielsweise Polyvenylchlorid (PVC) oder Polyäthylen, das einen Schutzmantel um die aufgeblähte Schaumstoff-Isolierschicht 22 bildet.

Die dünne Deckschicht 24- gibt der Isolierung feste mechanische Eigenschaften, besitzt bessere Spannungsdurchbruch-Eigenschaften und ist ein geeignetes Material für die Farbkodierung. Auch wird dadurch, daß eine solide Plastikschicht über der Schaumstoffschicht vorgesehen ist, die Permeabilität des Kabelfüllstoffes reduziert.

Alternativ können beide Schichten 22 und 24 aus Kunststoff-Vollmaterial bestehen, oder die äußere Deckschicht 24 kann aus Schaumstoff bestehen, der über einer inneren Schicht 22 aus Kunststoff-Vollmaterial angeordnet ist. Auch können beide Schichten aus demselben Material, beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen hoher Dichte, das über aufgeschäumte Polyäthylen oder Polypropylen respektive aufgebracht ist, bestehen*

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Obwohl die Erfindung auf eine einschichtige Schaumstoffisolierung oder eine doppelschichtige Isolierung, bei der die Schaumstoffschicht über eine innere Schicht aus Kunststoff-Vollmaterial extrudiert ist, anwendbar ist, ist es für die Zwecke der Farbkodierung nicht erwünscht, daß der Schaumstoff die nach außen freiliegende Schicht bildet. Ein Pigment in der Schaumstoffisolierung beeinflusst die dielektrischen Eigenschaften und das Maß der Expansion ungünstig. Allgemein vermindert die Zugabe eines Farbpigmentes das Maß der Expansion. Ein anderes Problem besteht darin, daß unterschiedliche Farbpigmente unterschiedliche Effekte auf das Maß der Expansion haben.

Das Leiterelement 21 kann beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium hergestellt sein und kann in einem Durchmesserbereich von 0,4 - 1,1 mm liegen. Der Außendurchmesser des isolierten Leiters 23 variiert zwischen 0,75 and 2 mm. Die Wandstärke der äußeren Schicht 24- kann im Bereich "zwischen 0,o5 und 0,13 raa liegen.

Die Isolation auf dem isolierten Leiter 23 kann auf das Leiterelement 21 durch eine Einrichtung 30 extrudiert werden, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Bei der folgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vor richtung im Zusammenhang mit der Einrichtung 30 wird angenommen, daß das Leiterelement 21 entweder mit einer Isolierschicht 22 aus Schaumstoff oder mit einer D.oppelisolierschicht beschichtet wird, die eine Schicht aus Kunststoff-Vollmaterial über aufgeschäumtem Polyäthylen aufweist. Es ist zu beachten, daß das verwendete Verfahren und die verwendete Vorrichtung sowohl .zum extrudieren -von Kunststoff-Vollmaterial und Schaumstoff verwendet werden kann, und daß der Begriff Kunststoff oder Schaumstoff sowohl thermoplastische als auch wärmehärtbare Materialien, einschließlich Kautschuk und kautschukartige Materialien, einschließen soll.

Es ist ferner zu beachten, wie der Begriff "Expansion" in dieser Beschreibung verwendet wird. Die prozentuale Expansion soll dem Prozentsatz der Querschnittsfläche angeben, der aus Zellen be-

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steht. Beispielsweise soll 50% der Expansion bedeuten, daß 50% der Querschnittsfläche der Isolierung von den Zellen eingenommen wird.

Während es erwünscht ist, eine zellenartige Isolation im Zusammenhang mit gefülltem Kabel zu verwenden, gibt es gewisse Probleme, die überwunden werden müssen. Die Herstellung von Schaumstoffisolierungen ist ein sehr empfindlicher Herstellungsprozess. Beispielsweise muss die prozentuale Expansion innerhalb vorgegebener Grenzen gesteuert werden. Ferner soll die Ausbildung der Zellen oder leerenRaume in der Isolation gleichmäßig verteilt sein. Schließlich muss eine bestimmte Zahl von Keimzentren vorhanden sein, um eine optimale Expansion zu erreichen. Wenn die Temperatur in dem Extruder zu hoch ist, bewirkt die tjberhitzung einen erheblichen Verlust an Keimzentren und führt zu einem unerwünschten Muster der Expansion.

Bei der Verwendung einer Isolierung mit Plastik-Vollmaterial muss das Herstellungsverfahren gesteuert werden, um sicherzustellen, daß zwei Variablen, nämlich der über das Dielektrikum gemessene Durchmesser (diameter over dielectric, im folgenden DOD-Durch-messer genannt) und die Kapazität, in annehmbaren Grenzen liegen. Wenn die Kapazität bestimmt wird, ergibt sich daraus der DOD-Durchmesser. Dies gilt nicht, wenn man es mit einer ausgeschäumten, zellenartigen Kunststoffisolierung zu tun hat, wo das Maß der Expansion berücksichtigt werden muss. Bei Verwendung einer Isolation aus Kunststoff-Vollmaterial muss der Bedienungmann nur auf eine Kurve des DOD-Durchmessers oder der Kapazität achten. Nur ein Parameter, nämlich die Drehzahl der Extruderschnecke oder die Vorschubgeschwindigkeit, muss eingestellt werden, um die gewünschte Kapazität und den gewünschten DOD-Durchmesser zu erhalten.

Bei der Verarbeitung der Schaumstoffisolierung müssen zusätzliche Variablen in Betracht gezogen werden. Der Bedienungsmann wird mit unübersichtlichen Situationen in einer Produktionsanlage konfrontiert, wobei zu entscheiden ist, welche Verfahrensvariab-

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len und bis zu welchem Grad diese eingestellt werden müssen, um die speziellen Erfordernisse für vorgewählte Produkteigenschaften zu erfüllen. Beispiele dafür sind die Drehzahl der Extruderschnecke, die Temperaturen des Extruderzylinders, die Vorschubgeschwindigkeit, die Drahttemperaturen und schließlich die Zeit, während der das Auftreten einer Expansion gestattet ist. Alle diese Parameter beeinflussen das Endprodukt. Es ist sehr erwünscht, dem Bedienungsmann Mittel in die Hand zu geben, um zu bestimmen, welcher der Parameter und bis zu welchem Ausmaß dieser eingestellt werden soll.

Die vorhergehenden Erläuterungen sollen nicht davon ablenken, daß die Verwendung von Schaumstoffisolierung erwünscht ist. Stattdessen ist beabsichtigt, zu zeigen, wie komplex der Herstellungsprozess ist, wenn diese Art von Material verwendet wird.

Beschreibung der Einrichtung

In 3?ig.. 3 ist die Einrichtung 30 gezeigt, um aufeinanderfolgende Abschnitte des Leiterelementes 21 entweder mit einer einzigen Isolierschicht 22 aus Schaumstoff oder mit einer inneren Isolierschicht 22 aus Schaumstoff, die mit einer Deckschicht 24 aus Kunststoff-Vollmaterial umschlossen ist, zu isolieren.

Die Einrichtung 30 weist eine Extruder 31 mit einer Düse (nicht gezeigt) auf. Aufeinanderfolgende Abschnitte des Leiterelements 21 werden durch eine Kapestan-Winde 32 durch den Extruder 31 vorwärtsbewegt, wo die Isolierschicht 22 oder die zwei Isolierschichten 22 und 24- aufgebracht werden.

Ein Treibmittel, beispielsweise Azodicarbdamid, wird einem Kunststoff-Vollmaterial zugemischt. Während der Extrution dieser Mischung auf die aufeinanderfolgenden Abschnitte des Leiterelementes 21 zerfällt das Treibmittel unter Wärme, wodurch Gas freigesetzt wird, das in Lösung geht. Es ist erwünscht, einen Teil des Treibmittels unzersetzt zu lassen, bis es die Extruderdüse . (nicht gezeigt) erreicht. Unter der Wirkung der Scherw'ärrae in

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der Düse wird das restliche Treibmittel zersetzt, so daß Keimstellen zur Freigabe von Gas und Wärme erzeugt werden. Aluminium- oder Siliziumoxyd kann verwendet werden, um die Keimbildung zu verursachen. Das Gas in dem Material neigt dazu, zu dem Siliziumoxyd oder dem Aluminiumoxyd zu wandern, wenn der Druck entlastet wird.

Dann werden aufeinanderfolgende Abschnitte des Leiters 23 aus dem Extruder 31 heraus vorgeschoben und nach einem vorbestimmten Weg, der mit χ bezeichnet ist, in Luft in einen Kühldruck 33 eingeführt. Der Abstand χ wird als "Luftspalt" bezeichnet.

Die extrudierte Isolierschicht 22 aus Schaumstoff wird unmittelbar nach ^erlassen des Extruders 31 aufgrund der Ausdehnung des Gases größer, das als Ergebnis der Zersetzung des Treibmittels gebildet wird. Kleine, verteilte, diskrete, gasgefüllte Zellen werden in der gesamten Isolierschicht 22 gebildet. Einige der Luftzellen oder -blasen treten innerhalb der Extruderdüse (nicht gezeigt) auf, es ist jedoch erwünscht, daß die gesamte Expansion außerhalb derselben stattfindet. Wenn die aufeinanderfolgenden Abschnitte des doppelt-isolierten Leiters 23 in den Wassertrog 33 weiterbefördert werden, "friert" das Kühlwasser dann die Deckschicht 24 ein,, und eine Abkühlung der inneren Isolierschicht 22 folgt.

Wie aus 3?ig. 3 ersichtlich ist, ist der Kühltrog 33 in Längsrichtung der Bewegungsbahn des Leiters 23 durch eine Zahnrad-Zahnstangeneinrichtung 34 hin-und herbewegbar montiert. Auf diese Weise kann der Luftspalt χ eingestellt werden.

Die Menge des in Lösung befindlichen Gases und die Zahl der Keimstellen sind wichtige Parameter und sind eine Funktion der Ausführung der Extrudersohnecke und des Temperaturprofils des Extruders 31· Die Temperatur jeder Zone in dem Extruder 31 ist ebenfalls wichtig.

Eine weitere wichtige Variable ist der Abstand χ von der Extruder-

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düse (nicht gezeigt) zu dem Wassertrog 33· Dieser Parameter bestimmt, um wieviel das Volumen der Schaumstoffisolierung zunehmen kann. Je größer der Luftspalt ist, desto größer ist die prozentuale Expansion. Der Wassertrog 33 könnte selbstverständlich in Längsrichtung der Produktionslinie durch eine Servoeinrichtung (nicht gezeigt) hin-und herbewegbar, sein, die auf geeignete Weise mit der Zahnrad-Zahnstangeneinrichtung 34· verbunden ist und von der Überwachungseinrichtung gesteuert wird, die noch beschrieben wird. Es muss sorgfältig darauf geachtet werden, daß kein übermäßig großer Luftspalt vorhanden ist, weil dadurch eine zu große Zellenstruktur erzeugt werden könnte.

Eine weitere Variable, die bei der Herstellung von Schaumstoffisolierung Bedeutung hat, ist die Temperatur des nackten Drahtes. Eine Vorerwärmung des Drahtes ermöglicht eine Aufschäumung angrenzend an das Leiterelement. Die Drahtvorerwärmung ist ein Faktor in der Verteilung der Zellen und bei der prozentualen Expansion.

Die beiden Durchlaufmessungen in der Produktionslinie an den aufeinanderfolgenden Abschnitten des Leiters 23 werden nah bei dem stromab^Liegenden Ende des Kühltroges 33 vorgenommen (Fig. 3). Ein Kapazitätsmonitor 36 mißt die Gesamtkapazität der Isolierschicht 22 oder der Isolierschichten 22 und 24, die das Leiterelement 21 umgeben. Der Kapazitätsmonitor 36 kann so ausgeführt sein, wie in den US-PS 2 765 441 oder 2 908 861 oder 2 804 592 beschrieben ist.

Der Gesamtdurchmesser d (Fig. 1 und 2) des isolierten Leiters -23 wird kontinuierlich in einer Meßlehre 37 überwacht. Diese weist in einem typischen Fall eine Rolle (nicht gezeigt) auf, die drehbar auf einem Ende eines Armes (nicht gezeigt) montiert ist. Die Rolle greift an der Außenfläche der Isolation an und bewegt sich, um den Aria bei jeglichen Änderungen des Gesamtdurchmessers des isolierten Leiters 23 winkelmäßig zu verschieben. Eine im Handel erhältliche, unter Wasser verwendbare Durchmessermeßlehre wird von der US-Firma Beta Instrument Company als Modell

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Nr. TGIOOO oder TI5OO hergestellt.

Es ist zu "beachten, daß die Messung der Kapazität C und des DOD-Durchmessers an dem selben Abschnitt des Leiters erfolgen muss. Beispielsweise wird' die Kapazität in den Wassertrog zuerst gemessen, während der DOD-Durchmesser später gemessen wird. Eine Schaltung (nicht gezeigt) kann so ausgeführt sein, daß sie die Kapazität mißt und den Meßwert speichert, bis der zugehörige Abschnitt des Leiters 23 durch die Meßeinrichtung für den DOD-Durchmesser hindurchläuft. An diesem Zeitpunkt wird die DOD-Messung durchgeführt, und das entsprechende Kapazitätssignal wird zur gleichzeitigen Anzeige freigegeben.

Spuren der Gesamtkapazität C und des Gesamtdurchmessers d werden aufgezeichnet, da diese Parameter gewöhnlich bei einer einschichtigen Isolierung aus "Vollmaterial aufgezeichnet werden. Die Messung dieser zwei Parameter wird auch dazu verwendet, eine Kontrolle über die Aufbringung von Schaumstoffisolierung auf das Leiterelement 21 auszuüben.

tib e r w a Chung s e inr i chtung

Die Erfindung betrifft die Überwachung der Aufbringung eines Isoliermantels, der eine Schicht 22 aus Schaumstoff aufweist, auf aufeinanderfolgende Abschnitte des Leiterelementes 21. Der Isoliermantel kann die äußere oder Deckschicht 24 aus Kunststoff-Vollmaterial einschliessen.

Durch die Erfindung sind die Möglichkeiten gegeben, eine kontinuierliche Anzeige von vier ausgewählten Produktenwerten zu erzeugen nämlich der Kapazität, des DOD-Durchmessers, der prozentualen Expansion und des Extruderausstoßes oder des Gewichts der Isolierung pro Länge des Leiters 23. Diese vier Variablen können als Eingangsgrößen für eine Hilfseinrichtung (Fig. 15) verwendet oder vorzugsweise zur Verwendung durch einen Bedienungsmann sichtbar angezeigt werden. Dadurch wird entweder für die Hilfseinrichtung oder für einen Bedienungsmann der vor-

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teilhafte Zusammenhang der Produktkennwerte angegeben, aus dem sich die Nachstellung der Verfahrensvariablen ergibt. Die dynamische Anzeige der prozentualen Expansion ist bisher nicht bekannt und ist ein nützliches Mittel, um die Expansion von Schaumstoffen zu steuern.

Die prozentuale Expansion und das Gewicht der Isolierung pro Längeneinheit des Leiters 23 werden gesteuert, um eine Spur der Kapazität gegen den DÖD-Durchmesser auf einen Sollpunkt zu bringen. Durch steuern des Gewichts an extrudiertem Material oder des Ausstoßes des Extruders und der prozentualen Expansion werden die Kapazität und der DOD-Durchmesser indirekt gesteuert. .

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung können für eine einzelne Isolierung aus Vollmaterial, für eine einschichtige Schaumstoffisolierung, für eine doppelschichtige, geschäumte Isolierung (eine Schaumstoffschicht und eine Schicht aus Vollmaterial) oder für eine Doppelisolierung aus Vollmaterial verwendet werden. Selbstverständlich wird der größte Nutzen gezogen, wenn eine Schaumstoffisolierung verwendet wird.

Um eine sinnvolle Anzeige der Verfahrensvariablen zu geben, wird ein Koordinatenschreiber 50 0?ig. 3) verwendet. Solche Koordinatenschreiber sind bekannt, so daß sich eine detailierte Beschreibung erübrigt.

Sowohl der Kapazitätsmonitor 36 als auch die DOD-Meßlehre 37 erzeugen eine Ausgangs-Gleichspannung. Die Größe und die Polarität dieser Spannungen hängen von der Größe und dem Vorzeichen der Abweichungen der Kapazität oder des Durchmessers des Leiters von den Sollwerten oder dem Nullpunktwert ab. Diese Ausgangsspannungen werden an den Eingang des Koordinatenschreibers 50 über Leitungen 51-51 von dem Kapazitätsmonitor 36 und über Leitungen 52-52 von der DOD-Meßlehre 37 zugeführt.

Der Koordinatenschreiber 50 hat einen Drucker (nicht gezeigt), der durch den Strom von dem Kapazitätsmonitor 36 auf und ab und

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von dem Strom der DOD-Meßlehre 37 seitlich hin- und herbewegt wird. Eine Karte 53 wird in den Schreiber für jede Spule (nicht gezeigt) des Leiters 23 eingesetzt. Die Karte 53 wird in solch einem Maßstab gezeichnet, daß die inkrementartigen Änderungen in der Kapazität und im Durchmesser, die durch die Position des Druckers (nicht gezeigt) angegeben werden, direkt den inkrementartigen Änderungen in der Kapazität und dem Durchmesser entsprechen, die durch die entsprechenden Überwachungsinstrumente 36 und 37 angezeigt werden.

über die Karte 53 ist ein Arbeitsbereichfenster 54- aufgelegt, das die Grenzen anzeigt, in die die Kapazität-DOD-Spur von dem Schreiberzeiger fallen muss, um innerhalb annehmbarer Grenzen zu liegen.

Das Arbeitsbereichfenster 54- (Fig. 3) ist eine x-y-Darstellung oder eine Darstellung in rechtwinkligen Koordinaten der annehmbaren Werte der Kapazität und des DOD-Durchmessers für den isolierten Leiter 23· Die Werte der Kapazität C sind entlang der Seite oder y-Achse des Fensters 54- aufgetragen, während die Werte des DOD-Durchmessers entlang der Basislinie aufgetragen sind. Die Werte der Kapazität und des DOD-Durchmessers, die in dem Fenster 54- liegen, sind annehmbare Werte. Selbstverständlich ist es erwünscht, daß die Sollwerte an dem Mittelpunkt des Fensters 54- auftreten.

Um eine Kapazitäts-DOD-Spur für eine Schaumstoffisolierung in dem Fenster 54- zu/halten, muss die Spur im Zusammenhang mit Produktparametern hergestellt werden, die durch bekannte Verfahrensvariablen geändert werden können. Es wurde gefunden, daß zwei Produktparameter, die in einem Zusammenhang mit der Kapazität und dem DOD-Durchmesser stehen und die zu diesem Zweck benutzt werden können, das Gewicht der Isolierung pro Längeneinheit des Leiters 23 und die prozentuale Expansion sind.

Das Gewicht der Isolierung pro Längeneinheit einer Doppelisorlierung mit einer Schaumstoffschicht ist gegeben durch:

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w =

(DOD

L(iGü/i> - prozentuale i.>p?.n-

ion cer mncrc-n

Schicht)

IdOD² - (DOD - 2w)²JZ₂L

wobei W = Gewicht des Isoliermantels

L = Länge des Leiters

DOD = Durchmesser von Leiter mit Isolierung "W = Wandstärke der Deckschicht d = Durchmesser des Leiterelenents 21 f , - Dichte des Basismaterial der inneren

Schicht 22
5 - Dichte der äußeren oder Deckschicht 24.

Um einen Ausdruck für die prozentuale Expansion zu erhalten, ist es zuerst notwendig, die Dielektrizitätskonstante ζ. zu betrachten. Die Dielektrizitätskonstante für eine einzige Schicht aus Schaumstoffisolierung ist gegeben durch:

Γ LnP- (^ml)) • . _ koaxial ^ft i0 V. _rl J

^L ^exP . 7.36

Die Dielektrizitätskonstante für Kunststoff-Vollmaterialisolierung, ,.ist bekannt. Für Farbstoffisolierung ist die Dielektrizitätskonstante Jedoch nicht bekannt. Schwankungen in dem Maß der Expansion der Isolierung verursachen entspreehende Änderungen in der kombinierten Dielektrizitätskonstanten der Isolierung. Ein anderer Faktor, der unregelmäßige Schwankungen in der Dielektrizitätskonstanten der Isolierung verursacht, ist die liichtgle.ichförinigkeit der Verteilung der Gassellen in einem Querschnitt durch den isolierten Leiter 23.

Diese Gleichung zeigt auch die Komplexität bei den Arbeiten i:it einer Farbstoffisolierung. Die Gleichung enthält drei Variable, nämlich die Koaxialkapazität C _ri,_.„-_]·, die Dielektrizitätskonstante £ und den Durchmesser DOD. Die prozentuale Expansion

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lrann als Funktion der Dielektrizitätskonstanten ausgedrückt werden, und das Gewicht des extrudierten Materials V ist eine Funktion von DCD und der prozentualen Expansion.

Die Dielektriaitätckonstante des ('einer Doppelisolierung mit Schaumstoffschicht ist gegeben durch:

Wial

vn ^bi0 V d

έ-exp 7,36. „_ - C Log_iQ/_ __

\D0D-2w

Aus den Werten der Dielektiⁱizitätskonstanten, die in den obrigen Gleichungen angegeben sind, kann die prozentuale Expansion durch die folgende Gleichung berechnet werden:

K-K-E -t - $-

% Expansion = Λ ² ^ vm *%

Die letzte Gleichung ist empirisch abgeleitet, wobei die Konstanten K bis K₂, für verschiedene Isolationsmaterialien verschiedene Werte haben.

Es ist bekannt, daß die Dielektrizitätskonstante von Kunststoffen im Bereich von 2,2- bis 2,4 liegt, während sie für Luft 1,0 beträgt. In einer graphischen Darstellung der prozentualen Expansion als Abszisse mit einem Bereich von O bis 100 und der Elektxizitätskonstanten γ als Ordinate mit einem Bereich von 1,0 bis 2,4- ist die Kurve zwischen dem Wert 2,4 auf der y-Achse und 100 auf der x-Achse nicht linear.

Aus diesen Gleichungen können Werte der Kapazität und des DOD-Durchmessers für das Gewicht der Isolierung und für eine prozentuale Expansion errechnet: werden. JTür konstante Werte des Gewichts und der p??osentualen Expansion können unterschiedliche Kombinationen von Kapazität und DOD-Durchmesser errechnet wer-

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■ - 21 -

den. Dann werden parallele Linien 56-56 konstanten Isolierungsgewichtes, ausgedrückt in Gramm pro Meter des Leiters 23, und parallele Linien 57-57 konstanter, prozentualer Expansion auf dem Arbeitsbereichfenster 54 überlagert (superponiert).

Es ist zu beachten, daß Figur 3 eine Anzeige von Liniaakonstanten Ausstosses und konstanter, prozentualer Expansion zeigt, die auf einer graphischen Darstellung der Kapazität gegen den DOD-Durchmesser für eine einschichtige Schaumstoffisolierung überlagert sind. Die Steigungen dieser Linien und ihr Wert ändert sich für eine Doppelisolierung, die beispielsweise eine Deckschicht aus Vollmaterial über einer aufgeschäumten inneren Schicht aufweist.

Wie aus der in Figur 3 gezeigten Karte 53 ersichtlich ist, schneidet sich die Linie 57 der größten prozentualen Expansion mit der des geringsten Ausstosses an Extrusionsmaterial, so-weit diese Linien gezeichnet sind, an dem Punkt geringster Kapazität und geringsten DOD-Durchmessers. Andererseits schneiden sich die Linien 57 und 56 der geringsten prozentualen Expansion bzw. des größten Ausstosses an dem Punkt der größten Kapazität Und des größten DOD-Durchmessers. Es ist auch ersichtlich, daß das Ge- . wicht der Isolierung pro Längeneinheit des Leiters 23 um so höher ist, je größer-der DOD-Durchmesser ist.

Die vorliegende Erfindung hat einen weiten Bereich von Anwendungen. Erstens ist die Erfindung auf eine Doppelisolierung anwendbar, bei der beispielsweise eine Schicht aus Kunststoff-Vollmaterial über eine aus Schaumstoffschicht angeordnet ist. Ein Grenzfall davon .wäre gegeben, wenn die innere. Schicht aus Schaumstoff zu Vollmaterial wird. Es wären dann jedoch immer noch zwei unterschiedliche Kunststoffschichten vorhanden, von denen jede eine andere Dielektrizitätskonstante hat. Die Erfindung ist auch auf eine einschichtige Schaumstoffisolierung anwendbar. Schließlich ist die Erfindung auf eine einschichtige Isolierung aus Vollmaterial anwendbar, bei der die Möglichkeit besteht, daß in dem Isolierungsmaterial Zellen oder Blasen eingeschlossen öind. Wenn beispielsweise ein Polyäthylen hoher ^ichte verwendet wird, ist

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die Möglichkeit gegeben, daß Luftblasen auftreten. Wenn dies vorkommt, kann die Anwesenheit der Luftblasen dadurch berücksichtigt werden, daß eine äquivalente, prozentuale Expansion bestimmt wird.

Auf dem Fenster 54-, clas annehmbare Werte zeigt, kann eine Linie (nicht gezeigt) aufgetragen werden, die einer prozentualen Expansion gleich Null für eine Vollmaterial-Isolierung, beispielsweise einer Isolierung aus Polyethylen hoher Dichte entspricht. Diese Linie erstreckt sich von einem großen Ordinantenwert der Kapazität linear durch die Mitte des Rechtecks und zu der Basis oder der DOD-Skala. Wenn eine Kurve, in der der DOD-Durchmesser gegen die Kapazität aufgetragen wird, unter diese Linie fällt, ist dies eine Anzeige dafür, daß wenigstens eine Luftblase in der Isolierung vorhanden ist.

Es ist klar, daß die Erfindung auf ein Isolierungsmaterial gerichtet ist, das wenigstens eine äquivalente, prozentuale Expansion haben kann.

In typischen Fällen wird erfindungsgemäß die Gesamtkapazität C_Q und der Gesamtdurchmesser d oder DOD (Figuren 1 und 2) eines isolierten Leiters überwacht, wobei eine kontinuierliche, sichtbare Anzeige dieser Größen in vorteilhafter Weise gegeben wird. Die Anzeige erfolgt in einer solchen Weise, daß eine kontinuier-... liehe Anzeige von vier Variablen, nicht nur der Kapazität und des DOD-Durchmessers, sondern auch der prozentualen Expansion und des Gewichtes der Isolierung pro Meter des Leiters 23 gegeben wird.

Typisches Problem

In der Figur 4~A ist eine Kapzitäts-DOD-Spur 61 auf dem Arbeitsbereichfenster 54- für den Leiter 23 gezeigt, der mit einer einzigen Schaumstoff-Isolierungschicht 22 überzogen ist. Über dem Arbeitsbereichfenster 54· sind Linien 57-57 konstanter, prozentualer Expansion und die Linien 56-56 konstanten Ausstosses über-

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lagert. Die Spur 61 wurde aus tatsächlichen Betriebsbedingungen mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 300 m pro Minute und einem Luftspalt χ von 38 mm und einer Vorwärmtemperatur von 63 ⁰C erhalten.

Aus den individuellen Kapazitätskurven und DOD-Kurven, die zu diesem Beispiel gehören und in Figur 4~B gezeigt sind, ist ersichtlich, daß,während die DOD-Kurve innerhalb annehmbarer Grenzen verläuft, die Kapazitätskurve zu der oberen Grenze des annehmbaren Bereiches tendiert und möglicherweise über das rechteckige Arbeitsbereichfenster 54- hinausgeht. Es ist ferner aus Figur 4-A ersichtlich, daß die Spur 61 im wesentlichen parallel zu den Linien 56-56 für konstanten Ausstoß verlaufen. Dadurch wird nahegelegt, daß die Schwankungen in der prozentualen Expansion hauptsächlich für die Unregelmäßigkeiten in der Spur 61 verantwortlich sind, und daß diese geringen Schwankungen durch einen unstetigen Schmeismechanismus in dem Extruder 31 verursacht werden.

Wenn der Bedienungsmanri lediglich die herkömmlichen Kapazitätsund DOD-Kurven iiätte: , die in Figur 4-B gezeigt sind, wäre es nahezu unmöglich,zu bestimmen, welche Verfahrensvariablen eingestellt werden müssen, um die Kapazität auf einen Soll-Wert zurückzubringen. Durch Anwendung der Erfindung werden für den Bedienungsmann jedoch Anleitungen gegeben, so daß er durch Beobachtung der Spur auf dem kombinierten Schreiber 50 in der Lage ist, die für die Korrektur erforderlichen Einstellungen vorzunehmen.

Um den Grund für die Durchführung spezieller Einstellungen und die· ■ Richtung, in der diese unter speziellen Arbeitsbedingungen ausgeführt werden müssen, zu verstehen, wird nun die Auswirkung von jeder der zahlreichen Verfahrensvariablen auf die Produktparameter, einschließlich die prozentuale Expansion und das Gewicht der Isolierung, beschrieben.

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Auswirkung; der Verfahrensvariablen

Die Wirkung von Änderungen in ^eder der verschiedenen Verfahrensvariablen auf die vier Parameter, die hier betrachtet werden, nämlich die Kapazität, den DOD-Durchmesser, die prozentuale Expansion und das Gewicht der Isolierung pro Längeneinheit des Leiters 23» wird nun diskutiert, während die speziellen Beispiele, die nun gegeben werden, sich auf eine einschichtige Schaumstoffisolierung beziehen, ist die Wirkung von Änderungen in den Verfahrensvariablen auch auf eine doppelschichtige Isolierung anwendbar.

Es gibt zwei .Arten von Strömung durch die Extruderdüse (nicht gezeigt), nämlich die Druckströmung und die Mitnahmeströmung. Je kalter der Draht ist, desto größer ist die Tendenz des extrudierten Materials, auf dem Draht ohne Aufblähung festzuwerden. Ein hohes Maß an Vorerwärmung führt bei einschichtigen Schäumst off Isolierungen zu der Erzeugung großer Zellen. Dies beruht auf der Tendenz in der Isolierung, beim Abkühlen von dem Draht wegzuschrumpfen. !Folglich muß die Vorerwärmung gesteuert werden, um eine gleichförmige Zellenstruktur zu erreichen.

Die Karte 54- in Figur 5 zeigt die Kapazitäts-DOD-Spuren 66,67 und 68 für das Verfahren ohne Vorerwärmung und für eine Vorerwärmung auf 63 ⁰C bzw. 104- ⁰G. Wie aus Figur 5 zu sehen ist, wächst die prozentuale Expansion mit Größerwerden der Vorerwärmung des Leiterelementes 21, während der Extruderausstoß oder das Gewicht der Isolierung abnimmt. Der Ausstoß wird kleiner, weil die größere Vorerwärmung die Viskosität des polymeren Materials in Kontakt mit dem Leiterelement 21 reduziert und daher den Mitnahme- oder Zugströmungseffekt von dem Leiterelement beseitigt. Aus Figur 5 ist ersichtlich, daß Änderungen in der Vorerwärmung bewirken, daß die Kapazitäts-DOD-Spur nahezu in vertikaler Richtung verschoben wird.

Die Vorerwännung kann jedoch wegen ihrer Auswirkung auf die Zellenverteilung und die Streckung der Isolation nicht ohne Einschränkung variiert werden. Oft muß die Vorerwärmung auf einem hohen

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Niveau gehalten werden, um das Erfordernis der Streckung der Isolation zu erfüllen. Andererseits kann, wie bereits erwähnt wurde, eine hohe Vorerwärmung bewirken, daß große Zellen nahe bei dem Draht, insbesondere bei dickerwandigen Isolierungen, gebildet werden. Wegen dieser Einschränkungen ist die Vorerwärmung nicht eine der für die Steuerung bevorzugten Variablen,

Die Temperatur des Wassers in dem Kühltrog 33 ist ebenfalls ein kritischer Paktor für Isolierungen aus Schaumstoff und aus Kunststoffvollmaterial. Selbstverständlich kann die /.'assertemperatur immer oberhalb des kritischen Wertes gehalten werden, an dem sich keine Blasen ergeben.

IVie aus Figur 6 ersichtlich ist, verursacht ein Anstieg in der Temperatur des Wassers in dem Kühltrog 33 eine Änderung von einer Kapazität-DOD-Spur 71 zu einer Kapazität-DOD-Spur 72. Dadurch wird ein Anstieg in der prozentualen Expansion und ein Abfall in dem Gewicht der Isolierung bewirkt. Bei einer Temperaturänderung von etwa 55 ⁰C in dem Kühlwasser sind jedoch die Änderungen bei der prozentualen Expansion und dem Gewicht der Isolierung nur gering.

Die Zugabe von Pigmenten zu dem Schaumstoff hat einen nachteiligen Effekt. Dies ist aus Figur 7 ersichtlich. Die Streuung in einer Kapazitäts-DOD-Spur 76 in Figur ¹J-A. bei Zugabe von Farbkonzentrat zu dem zu extrudierenden Material ist sehr deutlich. Im Vergleich dazu wird die Streuung erheblich kleiner, wenn das Farbkonzentrat eliminiert wird. Dies ergibt sich aus einem Vergleich der oberen und unteren Abschnitte der einzelnen Kapazitäts- und DOD-Kurven, die in" Figur 7-B gezeigt sind.

Das Maß an Streuung ist wichtig bei der Verfahrenssteuerung. Wenn man versucht, innerhalb bestimmter Toleranzen von Produkteigenschaften zu arbeiten, können, je geringer die Streuung ist, destoschneller Änderungen an den Verfahrensvariablen durchgeführt werden, bevor die Spur aus dem Arbeitsbereichfenster 54- herausgeht. Je größer die Streuung ist, desto schwieriger ist es, die Soll-Arbeitsbedingungen zu definieren.

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Die Auswirkung einer Änderung in dem Luftspalt χ auf die Kapazitat, den DOD-Durchmesser, die prozentuale Expansion und den Extruderausstoß ist in ^igur 8 gezeigt. Die Kapazität-DOD-Spuren 81, 82 und 83 folgen offenbar einer der Linien 56-56 konstanten Gewichtes der Isolierung und haben offenbar im wesentlichen eine konstante Steigung. Die Positionen der Spuren 81-83 auf der graphischen Darstellung sind eine Funktion des speziellen Schaum-' stoff-Isoliermaterials, das verarbeite wird.

Es gibt auch Einschränkungen bei dem Betrag der Änderungen, die an dem Luftspalt χ vorgenommen werden können. Ein außergewöhnlich großer Luftspalt kann zu großen Zellen und zu Poren, die sich in der Isolierung ausbilden, und zu erheblichen Schwankungen in der Kapazität und dem DOD-Durchmesser führen.

Eine Änderung in dem Luftspalt χ ist eine wirksame Art, die prozentuale Expansion zu steuern. Wenn die -Einrichtung 3^- betätigt wird, um den Kühltrog 33 dichter zu oder weiter weg von dem Extruder 31 zu bewegen, ergibt sich eine unmittelbare Änderung in der prozentualen Expansion. Dies ergibt sich aus Figur 3» wo ersichtlich ist, daß im wesentlichen die gesamte Volumenvergrößerung der Schaumstoff-Isolierschicht 22 zwischen der Extrudermündung und dem Kühltrog 33 auftritt.

Die .Auswirkung von Änderungen in der Vorschubgeschwindigkeit bei der Produktion auf die Kapazität, den DOD-Durchmesser, die prozentuale Expansion und das Gewicht der Isolierung ist in Figur 9 gezeigt. V/ie aus dieser Figur ersichtlich ist, bewirken Änderungen der Vorschubgeschwindigkeit, daß die Kapazität-DOD-Spur 86 im wesentlichen einer der Linien 57-57 konstanter prozentualer Expansion folgt. Obwohlf&Ss Gewicht der Isolierung mit sich ändernder Vorschubgeschwindigkeit ändert, bleibt die prozentuale Expansion offenbar im wesentlichen konstant. Dies bedeutet, daß unbeschadet von Änderungen in der Vorschubgeschwindigkeit die Proportion von Keimstellen und die Proportion von in Lösung befindlichem Gas im wesentlichen konstant ist.

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Wenn die Vorschubgeschwindigkeit geändert, beispielsweise erhöht^ wird, wird der Druck in dem Extruder 31 herabgesetzt, so daß die Scher-spannungen in dem Extruder geändert werden. Ebenso verursacht eine Erhöhung der Vorschubgeschindigkeit eine Herabsetzung in der Vorerwärmungstemperatur, wenn keine ausgleichenden Änderungen an der Vorerwärmungseinrichtung für den Draht (nicht gezeigt) vorgenommen werden.

Die Vorschubgeschwindigkeit ist jedoch nicht die am meisten erwünschte Verfahrensvariable für eine Änderung, um den Extruderausstoß- oder das Gewicht der Isolierung pro Meter des Leiters 23 au variieren. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit geändert wird, wird auch die Produktionsrate geändert. Es ist daher erwünscht, eine andere Verfahrensvariable zu ändern, um den Extruderausstoß zu variieren.

Um das Gewicht der Isolierung pro Meter des Leiters 23 zu ändern, kann die Drehzahl der Extruderschnecke geändert werden. Eine Änderung in der Drehzahl der Extruderschnecke ändert die Scherwärme in dem Extruder 31· Die Auswirkung von Änderungen in der Drehzahl in Umdrehungen pro Minute der Extruderschnecke ist in S¹IgUr 19. gezeigt. Es ist ersichtlich, daß die Eapazität-DOD-Spur 87 im wesentlichen einer Linie konstanter, prozentualer Expansion folgt.

Aus wenigstens zwei wichtigen Gründen hat es sich als mehr erwünscht herausgestellt, die Drehzahl (in Umdrehungen pro Minute) der Extruderschnecke statt die Vorschubgeschwindigkeit zu ändern, um den gewichtsmäßigen Ausstoß an Isoliermaterial zu ändern. Der erst-e Grund liegt darin, daß eine Änderung in der Vorschubgeschwindigkeit Änderungen in der Produktionsrate verursacht. Ferner bewirken in vorteilhafter Weise kleine Änderungen in der Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) nahezu augenblickliche Änderungen in dem Ausstoß auf neue stationäre Werte, wobei nur kleine, verhältnismäßig unerhebliche Wärmeübergangseffekte auf die prozentuale Expansion auftreten.

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Die Figuren 11 "bis 13 zeigen die Wirkung der Temperaturen der einzelnen Extruderzylinderzonen auf die Kapazität-DOD-Spur. Eine erste Zone steuert die Zylindertemperatur nahe bei dem Aufgabetrichter (nicht gezeigt), .während eine zweite Zone zwischen dem Aufgabetrichter und dem Extruderkopf (nicht gezeigt) liegt.

Die Temperaturen in der ersten Zone und in dem Extruderkopf sind bei der Steuerung der Kapazität und des DOD-Durchmessers nicht wirksam, wie durch die geringe Verschiebung in den Spuren 91 und 93 in d.en Figuren 11 bzw. 13 bei großen Temperaturänderungen bewiesen wird. Die Temperaturen in dem Extruderzylinder beeinflussen die prozentuale Expansion. Das Treibmittel in dem aufschäumbaren Isoliermaterial wird jedoch nicht aktiv, bis eine Temperatur im Bereich von 190 ⁰G bis 200 ⁰C erreicht ist. Wenn eine Änderung in der Temperatur der ersten Zone durchgeführt wird, tritt eine Zeitverzögerung auf, bevor eine Auswirkung merklich wird. Es ist zu beachten, daß in dem Doppel-Spritzverfahren, das hier betrachtet wird, ein vertikaler Extruder und ein horizontaler Extruder vorhanden ist und daß die Zylinderteinperaturen die Temperaturen in dem Zylinder des Extruders sind, der die Schaumstoffschicht extrudiert. Bei einer Änderung in der Extruderkopftemperatur ergibt sich ebenfalls keine große Änderung. Dies beruht auf dem geringen Volumen des Materials, das durch diese Zone bewegt wird, und darauf, daß das Material durch diese Zone mit einr hohen Geschwindigkeit hindurch bewegt wird.

Die Steuerung der Temperatur der zweiten oder am Ende des Zylinders liegenden Zone hat sich als der wirksamste Weg herausgestellt, um die Kapazität und den DOD-Durchmesser durch eine Temperaturänderung zu variieren. Wie aus der Spur 92 in Figur 12 ersichtlich ist, wird der Ausstoß mit wachsender Temperatur im allgemeinen größer. Dies ist unter Umständen nicht immer zutreffend, da sehr hohe Zylindertemperaturen einen Verlust an Keimstellen und daher einen damit verbundenen Verlust an Expansion und der davon abhänger.lon Erzeugung von Zellen hervorrufen.

Es ist zu betonen, daß die Verwendung von Schaumstoff-Isoliermaterial eine neue Dimension in den Satz der Verfahrensvariablen

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einführt, das heißt die prozentuale Expansion. Während bisher die Verwirklichung einer Soll-Kapazität bedeutet hat, daß der DOD-Durchmesser ebenfalls erreicht worden ist oder umgekehrt, gilt dies nicht mehr notwendigerweise, wenn mit Schaumstoffisolierung gearbeitet wird.

Bei der Verarbeitung von· Kunststoff-Vollmaterial für die Isolierung muß ein Bedienungsmann nur die Drehzahl der Extruderschnecke ändern, um den gewünschten DOD-Durchmesser zu erhalten, wodurch dann auch die richtige Kapazität erhalten wird. Bei der Verarbeitung von Schaumstoff-Isolierung sieht der Bedienungsmann ebenfalls eine Kapazitäts- und eine DOD-Durchmesser-Kurve, kann jedoch nicht auf einfache Weise bestimmen, welche Variablen geändert werden müssen, um die Kurve in annehmbare Grenzen.zu verschieben. Die Erfindung kann dazu benutzt werden, die Verfahrensvariablen zu ändern, die zur Durchführung der erwünschten Änderungen in den ■Eigenschaften des Endproduktes, das .heißt des isolierten Leiters 25, am meisten geeignet sind. Eine kontinuierliche Anzeige der Kapazität und des Durchmessers im Zusammenhang mit der prozentualen Expansion und dem Gewicht der Isolierung kann dann erzeugt werden. Diese Information kann entweder für einen Bedienungsmann sichtbar angezeigt oder als Eingang für eine Einrichtung verwendet werden, um Verfahrensvariablen, beispielsweise den Luftspalt, selbsttätig zu steuern.

Wenn diese Information als Hilfe.für einen Bedienungsmann verwendet wird, kann sie in einer Diagnoseeinrichtung angezeigt werden, wie sie in Figur 14 gezeigt ist. Eine Linie 56 für einen konstanten Ausstoß und eine Linie 57 für eine konstante, prozentuale Expansion sind aufgetragen,die sich mit dem Punkt schneiden, der die Nennkapazität und den Nenn-DOD-Durchmesser darstellt. Je nachdem , wo die Kapazität-DOD-Spur auftritt, kann der Bedienungsmann dann schnell bestimmen, welche Verfahrensvariablen eingestellt werden sollten.

Ferner ist zu beachten, daß, obwohl der Kartenschreiber 50 so ausgelegt ist, daß er eine Kombination der Kapazität gegen den DOD-

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Durchmesser mit superponierten Linien konstanter, prozentualer Expansion und Isolierungsgewicht aufzeichnet, die Erfindung nicht so beschränkt ist. Beispielsweise liegt es im Rahmen der Erfindung, die Kapazität und den DOD-Durchmesser zu messen und kontinuierliche Zahlenwerte der prozentualen Expansion und des Isolierungsgewichtes zwischen superponierten Linien konstanter Kapazität und Linienkonstanten DOD-Durchmessers aufschreibt.

^ückkopplungsregeleinrichtung

In Figur 15 ist dargestellt, wie die Erfindung auf eine Rückkopplungsregeleinrichtung ausgedehnt werden kann,um die Verfahrensvariablen selbsttätig zu regeln. Wie vorher werden die Kapazität und der DOD-Durchmesser von dem Kapazitätsmonitor 36 und der Meßlehre 37 respektive gemessen. Diese Meßwerte werden an die Eingänge des x-y-Schreibers 50 und als Eingänge an einen Rechner 100 für die Verfahrenssteuerung gegeben.

Die Eingangswerte an dem Rechner 100 sind proportional zu der Abweichung von den Soll-Werten, die durch die Verfahrenskennwerte bestimmt sind. Die Eingänge bewirken, daß die Logikeinrichtung des Rechners 100 die erforderlichen Korrektursignale erzeugt. Diese Korrektursignale werden benutzt, um beispielsweise die Drehzahl der Extruderschnecke oder die Einrichtung 34- zu steuern, um den Kühltrog 33 zu bewegen und den Luftspalt einzustellen.

Der Rechner 100 für die Verfahrenssteuerung weist einen eingebauten Koordinatenschreiber auf, der mit einem kartesischen oder einem anderen geeigneten Koordinatensystem arbeitet. Auf diese weise wird die Spur der Kapazität und des DOD-Durchmessers bezüglich den Linien konstanter, prozentualer Expansion und konstanten Isolierungsgewichtes durchgesehen, die in den Rechner durch die oben angegebenen Gleichungen einprogrammiert sind.

Der x-y-Kartenschreiber 50 kann auch in Verbindung mit dem Rechner 100 für die Verfahrenssteuerung verwendet werden. Auf diese Weise kann der'Bedienungsmann die Verfahrensbedingungen und die Korrekturbewegungen verfolgen, die von dem Rechner 100 durchgeführt werden.

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Beispiel 1:

In Figur 16 ist eine Kapazität-DOD-Spur 102 für eine Vorerwärmung von 65 °C lind eine !Drehzahl von 5^ U/min der Extruderschnecke gezeigt. Diese Darstellung wird verwendet, um zu erläutern, wie.der Bedienungsmann Änderungen an den Verfahrensvariablen systematisch statt durch Ausprobieren vornehmen kann. Es ist selbstverständlich zu beachten, daß die Eingänge an die Kapazität-DOD-Anzeige als Eingänge für eine Servo-Steuereinrichtung verwendet werden können, die zur automatischen Steuerung der Verfahrensvariablen verwendbar ist.

Wie aus Figur 16 zu ersehen ist, ist die Kapazität-DOD-Spur 102 nahe bei der oberen Grenze der annehmbaren Kapazitätswerte, so daß eine vertikale Verschiebung in Abwärtsrichtung erforderlich ist. In einem ersten Schritt eines Korrekturvorganges wurde die Vorerwärmungstemperatur angehoben,bis die Spur auf die Linie 57 konstanter, prozentualer Expansion abfiel und dabei durch den SoIl-Zustand hindurchging. Dann wurde die Drehzahl der Extruderschnecke reduziert, um die Spur 102 entlang der Linie konstanter, prozentualer, Expansion bis zu dem Sollpunkt des Isolierungsgewichtes .zu bewegen.

Beispiel 2:

In Figur 17 ist eine andere Kapazität-DOD-Spur 103 gezeigt, die nicht auf der Soll-Bedingung in der Mitte des Arbeitsbereich fensters 5^ liegt. Die Spur 103 wurde unter Arbeitsbedingungen erstellt, die eine anfängliche Drehzahl der Extruderschnecke von - 50 U/min und einen Luftspalt von 60 mm einschließen. Die Darstellung soll die Wirkung von Änderungen in der Drehzahl der Extruderschnecke und dem Luftspalt auf die vier ausgewählten Produktkennwerte zeigen.

Wenn der Luftspalt konstant bei 60 mm gehalten wird,und wenn die Drehzahl der Extruderschnecke auf 55 U/min erhöht wird, bewegt sich die Spur 103 entlang der Linie ^7 konstanter, 50-prozentiger Expansion zu der Position 103 a. Wenn dann die Drehzahl konstant

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gehalten wird, und der Luftspalt von 60 auf 45 mm verkleinert wird, bewegt sich die ^pur entlang der Linie 56 konstanten Isolierungsgewichtes zu der Position 103 t>.

"überwachung; der Doppelisolierung

JSs ist zu beachten, daß der Ausstoß (Abgabemenge) des Extruders 31 für die Deckschicht 24- den Ausstoß für die innere Schaumstoff-Isolierschicht 22 nicht beeinflußt. Darüberhinaus ist die Dicke der äußeren Deckschicht 24 im wesentlichen konstant.

Sei Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Doppelisolierung, das heißt eine Isolierung, bei der eine Schicht aus Plastik-Vollmaterial über eine Schaumstoffschicht aufgebracht ist, wird angenommen, daß die Dicke der Deckschicht (d - d .)/2 konstant und bekannt ist. Die Dicke der Deckschicht kann außerhalb der Produktionslinie oder durch einen getrennten in der Produktionslinie angeordneten Monitor gemessen werden. Dies ist keine unrealistische Annahme. Beispielsweise sei eine Dicke der Deckschicht von 0,07 mm und ein Durchmesser von 1,85 mm der Schaumstoffisolierung und ein konstanter Extruderausstoß angenommen. Die kleinste, meßbare Änderung in der Wandstärke ist 0,01 mm. Mit einem konstanten Ausstoß an extrudiertem Material für die äußere Deckschicht würde ein Abfall der Schichtdicke von 0,07 auf 0,06 mm erfordern, daß der Durchmesser der Schaumstoffisolierung um 2,44- mm zunimmt. Dies ist aber äußerst unwahrscheinlich.

Auch die Dielektrizitätskonstante des EJunststoff-Isoliermaterials kann bestimmt werden. Durch Meßinstrumente in der Produktionslinie wird die Gesamtkapazität der Doppelisolierung und der Gesamtdurchmesser aufeinander folgender Abschnitte des doppelisolierten Leiters 23 gemessen. Dadurch bleiben zwei Unbekannte übrig, die prozentuale Expansion der inneren Schicht und das Gesamtgewicht der Isolierung pro Meter des Leiters 23· Das Gesamtgewicht schließt das Gewicht der Schaumstoffisolierung sowie das Gewicht der Vollmaterial-Isolierung ein.

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Aus dem Vergleich der Figuren 18 und 19 mit den Figuren 5 bis 13 ist ersichtlich, daß eine geringere Streuung auf einer Kurve für eine Doppelisolierung als für eine einschichtige Schaumstoffisolierung vorhanden ist. Der Grund hierfür ist, daß die äußere Deckschicht 24- dazu neigt, die Expansion abzuschwächen. Dadurch ist es möglich, schnell Abweichungen zu kompensieren, bevor die Eapazität-DOD-Sp'ur aus dem Arbeitsbereichfenster 54-, welches die annehmbaren Werte darstellt, abdriftet. Folglich ergibt sich aus der Verminderung der Streuung eine viel bessere Eontrolle über das Verfahren.

Wenn der Luftspalt vergrößert wird, bewegt sich die Kapazität-DOD-Spur 106 (Figur 18) im allgemeinen entlang der Linie 56 für den Soll-Wert des Extruderausstosses. Die »prozentuale Expansion und der Querschnitt werden größer. Wenn der Querschnitt des Leiters 23 bei einer einschichtigen Schaumstoffisolierung größer und größer wird, kann es vorkommen, daß ein Teil des Gases ausleckt und der Querschnitt zusammenfällt. Dies tritt jedoch nur bei einer einschichtigen Schaumstoffisolierung auf. Die Deckschicht 24-in der Doppelisolierung verhindert diese- Leckage.

In Figur 19 ist eine Eapazität-DOD-Spur 107 zusammen mit einer Linie von 53 % Expansion und einem Soll-Wert konstanten Ausstosses von 1,4-8 g pro Meter gezeigt. Die Deckschicht 24- ist 0,10 mia "Tdrck. Es ist aus den Spuren 107 a, 107 b und 107 c ersichtlich, daß Änderungen in der Drehzahl der Extruderschnecke eine Änderung in dem Extruderausstoß"hervorrufen, die eine Verschiebung der Spur von einer Seite der Linie 56 für einen konstanten Nennwert des Gewichtes der Isolierung über eine Position auf dieser Linie und dann auf die andere Seite der Linie hervorruft.

Es ist zu beachten, daß, obwohl die Beschreibung der Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Isolierung aufeinanderfolgender Abschnitte des Leiterelementes 21 mit wenigstens einer Schicht einer Schaumstoff-Isolierung erfolgt ist, die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise bezieht sich die Erfindung auf die simultane Anzeige von vier Variablen, von denen eine die

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prozentuale Expansion ist. Dadurch kann die Erfindung auch "bei der überwachung der Verarbeitung eines länglichen Schaumstoffes, "beispielsweise in Streifenform angewendet werden. In der Folge kann der Streifen um aufeinanderfolgende Abschnitte eines anderen länglich^ Teiles herumgewickelt werden. Andernfalls kann der Streifen mit einem anderen Material zu einem Laminat verarbeitet werden, das dann um einen länglichen Teil oder Leiter herumgelegt wird.

Ferner muß die zellenartige Isolierung oder das zellenartige Material nicht notwendigerweise ein Kunststoffschaum sein. Das zellenartige Material kann auch ein zellenartiges Papierstoffmaterial oder ein anderes zellenartiges Dielektrikum sein.

In diesen Anwendungsfällen sind Einrichtungen vorgesehen,um die Kapazität der isolierung oder des zellenartigen Dielektrikums zu messen. Dann wird die zugehörige Dicke der Isolierung oder des zellenartigen Dielektrikums gemessen. Die Kapazität und die zugeordnete Dicke werden im Zusammenhang mit dem Isolierungsgewicht und der prozentualen Expansion angezeigt.

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Claims

A 34 QOO

\ 2. Jsn.1974

Patentansprüche 2400216

V 1. / Verfahren zum "überwachen der Aufbringung eines dielektrischen Materials, das eine Schicht aus zellenartigem, dielektrischem Material einschließt, auf ein längliches Material wie Leitermaterial oder -draht oder dgl., dadurch gekennzeichnet,'daß aufeinanderfolgende Abschnitte des länglichen Materials vortransportiert werden, daß die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials mit wenigstens einer Schicht des zelienartigen, dielektrischen Materials überzogen werden, daß die Kapazität und die zugeordnete Dicke der aufeinanderfolgenden Abschnitte des dielektrischen Materials gemessen wird,und daß eine kontinuierliche Anzeige der gemessenen Kapazität und der zugeordneten Dicke der aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials bezüglich des Gewichtes des dielektrischen Materials pro Längeneinheit des länglichen Materials und dem Prozentsatz an Zellen in dem zellenartigen, dielektrischen Material erstellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Expansion des Isoliermaterials in Übereinstimmung mit der Anzeige geregelt wird, um die Kapazität und den zugeordneten Durchmesser im wesentlichen an vorbestimmten Werten zu halten.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Isoliermaterials pro Längeneinheit des länglichen Materials in Übereinstimmung mit der Anzeige geregelt wird, um die Kapazität und den zugeordneten Durchmesser auf vorgegebenen Werten zu halten.

4. . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Expansion dadurch geregelt wird, daß die Entfernung variiert wird, in der sich die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials unmittelbar nach dem Aufbringen der Isolierung durch Luft bewegen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Expansion dadurch geregelt wird,

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daß die Temperaturen in den Einrichtungen zum Aufbringen des Isoliermanteüs variiert werden.

C. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung auf die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials extrudiert wird, und daß das Gewicht des Isoliermaterials pro Länge des länglichen Materials dadurch gRegelt wird, daß die Drehzahl der Extruderschnecke variiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Isolierung dadurch geregelt wird, daß die Vorschubgeschwindigkeit variiert wird, mit der die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials vorwärtsbewegt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß Linien mit konstanten Isolierungsgewicht pro Längeneinheit des Leitermaterials und Linien konstanter, prozentualer Expansion auf einer Koordinatendarstellung der Kapazität gegen den Durchmesser der außen liegenden Oberfläche der .Isolierung angezeigt werden, daß die Kapazität und der zugeordnete Durchmesser von aufeinanderfolgenden Abschnitten des länglichen Leitermaterials gemessen wird, daß Signale erzeugt werden, die mit der Kapazität und dem zugeordneten Durchmesser der aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Leitermaterials im Zusammenhang stehen, und daß eine Anzeigeeinrichtung durch die Signale bewegt wird, um kontinuierlich die Kapazität-und Durchmesserspur bezüglich des Isolierungsgewichtes und wenigstens der äquivalenten prozentualen Expansion anzuzeigen, um dadurch die Einstellung der Verfahrensvariablen zu erleichtern und die Kapazität und den Durchmesser auf vorbestimmten Soll-Uerten zu halten.

9- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Vorschubeinrichtung (32), um aufeinanderfolgende Abschnitte des länglichen Materials (21) vorwärts zu transportieren, eine Einrichtung (31), um die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials (21) mit wenigstens einer Schicht eines zellenartigen, di-

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elektrischen Materials zu überziehen, eine Meßeinrichtung für die Kapazität (36) und die zugeorndete Dicke (37) der aufeinanderfolgenden Abschnitte des dielektrischen Materials, und durch eine Anzeigeeinrichtung (50) zur Erzeugung einer kontinuierlichen Anzeige der gemessenen Kapazität und der zugeordneten Dicke der aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials (21) bezüglich dem Gewicht des dielektrischen Materials pro Längen-

einheit des länglichen Materials und dem Prozentsatz der Zellen in dem -zellenartigen, dielektrischen Material.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung,um die prozentuale Expansion des Isoliermaterials gemäß der Anzeige zu regeln, um die Kapazität und zugeordneten Durchmesser im wesentlichen auf vorgegebenen Werten zu halten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um das Gewicht des zellenartigen Isoliermaterials pro Längeneinheit des länglichen Materials in "Übereinstimmung mit der Anzeige zu regeln, um die Kapazität und den zugeordneten Durchmesser auf vorgewählten Vierten zu halten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um die prozentuale Expansion des Isoliermaterials und das Gewicht des Isoliermaterials pro Längeneinheit des länglichen Materials in Übereinstimmung mit der Anzeige zu regeln, um die Kapazität und den zugeordneten Durchmesser im wesentlichen auf vorgegebenen Werten zu halten.

13· Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer kontinuierlichen Anzeige der, Kapazität und des zugeordneten Durchmessers der aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials einen Kartenschreiber (50) mit einer Anzeigeeinrichtung aufweist, die in Koordinatenrichtungen in Abhängigkeit von der Stärke und der Intensität elektrischer Signale bewegt wird, und daß die Kapazitätsmeßeinrichtung (36) und die Meßeinrichtung (37) für den zugeordneten Durchmesser Ausgangssignale liefern, die von den Schwankungen

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der überwachten Größen abhängen, wobei die Ausgänge an den Kartenschreiber (50) angeschlossen sind, um die Bewegung der Anzeigeeinrichtung in den verschiedenen Koordinatenrichtungen zu steuern.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung (33) vorgesehen ist, um das längliche Material nach der Aufbringung der Isolierung zu kühlen, wobei die prozentuale Expansion dadurch geregelt wird, daß der Abstand zwischen der Aufbringung der Isolierung und der Kühleinrichtung (33) für das isolierte längliche Material variiert wird.

15· Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Expansion dadurch geregelt v.'ird, daß die Temperatur innerhalb der Einrichtung (31) zum Aufbringen der Isolierung variiert wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen der Isolierung einen Extruder (31) mit einer darin drehbar gelegenen Extruderschnecke ist, und daß das Gewicht des Isoliermaterials pro Längeneinheit des länglichen Materials dadurch geregelt wird, daß die Drehzahl der Extruderschnecke variiert wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Isolierung dadurch geregelt wird, daß die 'Vorschubgeschwindigkeit variiert wird, mit der die aufeinanderfolgenden Abschnitte des länglichen Materials vortransportiert werden.

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