DE2434407C3 - Spritzkopf zur Herstellung eines luftraumisolierten Koaxialkabels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spritzkopf zur Herstellung eines luftraumisolierten Koaxialkabels mit wendelförmigem Abstandhalter, mit einer drehbaren Extrusionsdüse mit mindestens einer am vorderen Austrittsende angeordneten, in Achsrichtung verlaufenden Einkerbung zur Extrusion der den Abstandhalter bildenden Wendel und einer zentralen Bohrung zur Durchführung des elektrischen Leiters, und mit einem die Extrusionsdüse koaxial umgebenden feststehenden äußeren Teil, der mit der Extrusionsdüse einen ringförmigen Extrusionskanal zur Extrusion eines rohrförmigen, den Abstandhalter umgebenden Isolierstoffmantels bildet.

Ein Spritzkopf dieser Art ist aus der DT-AS 14 90 087 bekannt Mit ihm kann ein Koaxialkabel hergestellt

werden, dessen Innenleiter mit einem wendeiförmigen Abstandhalter versehen ist Der wendeiförmige Abstandhalter wird durch Drehung der Extrusionsdüse um den durch sie hindurchgeführten !nnenleiter herumgelegt, hierzu ist die Extrusionsdüse an ihrem vorderen Austrittsende mit der in Achsrichtung verlaufenden Einkerbung versehen. Die Extrusionsdüse dreht sich innerhalb des feststehenden Teils des Spritzkopfes, und zwischen ihrem Außenumfang und diesem feststehenden Teil wird der rohrförmige, den Abstandhalter umgebende Isolierstoffmantel durch Extrusion erzeugt

Ein derartiger Spritzkopf hat den Nachteil, daß bei der Herstellung des Koaxialkabels bzw. beim Extrudieren des Isolierstoffmantels das Extrusionsmaterial in dem ringförmigen Extrusionskanal zwischen der Extrusionsdüse und dem feststehenden Teil beachtlichen Scherungsbeanspruchungen ausgesetzt wird, da die rotierende Extrusionsdüse dem feststehenden Teil direkt gegenübersteht Das Extrusionsmaterial kann insbesondere bei relativ hoher Drehzahl der Extrusionsdüse nur schlecht in deren Einkerbung eintreten, so daß der extrudierte Abstandhalter Fehlstellen erhalten oder einen veränderlichen Querschnitt aufweisen kann. Ferner kann infolge der Scherungsbeanspruchungen der Isolierstoffmantel relativ unstabil werden, da die Scherungsbeanspruchungen im Extrusionsmaterial bei dessen Aushärtung in Form von Materialspannungen vorhanden bleiben. Solche Unregelmäßigkeiten des Isolierstoffmantels und des Abstandhalters führen zu entsprechend veränderlichen elektrischen Werten eines Koaxialkabels.

Durch die OE-PS 2 83 482 ist es bekannt, mit einer rotierenden Extrusionsdüse einen Abstandhalter spiralförmig um einen durch die Mitte der Extrusionsdüse gebildeten Leiter herumzuführen, so daß auf diese Anordnung später zur Vervollständigung des Koaxialkabels ein Isolierstoffmantel aufgebracht werden kann, jedoch gibt der dazu verwendete Spritzkopf keinerlei Anregung dazu, wie Scherungsbeanspruchungen beim Extrudieren eines Isolierstoffmantels bzw. beim Einführen von Extrusionsmaterial in eine Einkerbung der Extrusionsdüse vermieden werden könnten, zumal dieser Spritzkopf nicht das mit dem Bilden des Abstandhalters gleichzeitige Extrudieren des Isolierstoffmantels ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spritzkopf der bekannten Art so zu verbessern, daß möglichst geringe Scherbeanspruchungen des Extrusionsmaterials auftreten und die Herstellung eines Koaxialkabels ermöglicht wird, dessen Abstandhalter und Isolierstoffmantel über beliebige Längen gleichmäßige elektrische und mechanische Eigenschaften aufweisen.

Ein Spritzkopf der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß eine feststehende Hülse zwischen dem feststehenden äußeren Teil und der Extrusionsdüse vorgesehen ist die mit mindestens einer Mantelöffnung zur Durchführung von Extrusionsmaterial aus dem ringförmigen Extrusionskanal in die bzw. jede Einkerbung der Extrusionsdüse versehen ist, und daß die Extrusionsdüse eine mit der bzw. jeder Einkerbung verbundene Ringnut aufweist, in die das durch die bzw. jede Mantelöffnung der Hülse hindurchtretende Extrusionsmaterial einführbar ist

Dadurch, daß zwischen dem feststehenden äußeren Teil und der Extrusionsdüse eine feststehende Hülse vorgesehen ist, die mit einer Mantelöffnung zur

Durchführung von Extrusionsmaterial versehen ist wird ein gleichmäßiges Eintreten von Extrusionsmaterial in die Einkerbung der Extrusionsdüse gewährleistet und gleichzeitig ein ringförmiger Kanal zur Extrusion des Isolierstoffmantels gebildet, dessen Begrenzungen keine Relativbewegung zueinander ausführen, so daß die beschriebenen ScherungsbeansprucLungen des Extrusionsmaterials in diesem Kanal nicht auftreten können. Außerdem ist durch die mit der Einkerbung verbundene Ringnut der Extrusionsdüse gewährleistet daß auch das durch die Mantelöffnung der Einkerbung zugeführte Extrusionsmaterial keiner Scherungsbeanspruchung ausgesetzt wird, denn die Ringnut bildet gewissermaßen einen Vorratsraum, in dem sich eventuell auftretende Scherungsbeanspruchungen ausgleichen können. ,₅ Der Spritzkopf nach der Erfindung ermöglicht also die Herstellung eines Koaxialkabels mit einem äußerst gleichmäßigen mechanischen und elektrischen Aufbau. Diese Eigenschaften erfüllen Anforderungen, die an ein Koaxialkabel hinsichtlich der Übertragung sehr hoher Frequenzen gestellt werden.

Der Spritzkopf kann vorteilhaft derart weiter ausgebildet sein, daß vier punktsyminetrisch angeordnete Mantelöffnungen in Höhe der Ringnut vorgesehen sind. Diese Weiterbildung eignet sich besonders zur Herstellung von Koaxialkabeln großen Durchmessers, bei denen auch zur Bildung eines Abstandhalters pro Zeiteinheit eine relativ große Menge an Extrusionsmaterial zuzuführen ist Außerdem ist durch mehrere Mantelöffnungen, die der Ringnut gegenüberstehen, ^₀ stets eine gleichmäßige Füllung der Ringnut mit Extrusionsmaterial gewährleistet

Die Einkerbung ist vorteilhaft durch eine in Längsrichtung der Extrusionsdüse bis zu der Ringnut verlaufende und dabei in der Längsrichtung bis zur Ringnut sich verbreiternde Nut gebildet Besonders bei Vorhandensein nur einer Einkerbung ist dadurch ein größerer Umfangsbereich der Ringnut mit der die Einkerbung bildenden Längsnut verbunden, so daß deren vollständige und fehlstellenfreie Füllung mit Extrusionsmaterial zu jedem Zeitpunkt gewährleistet ist. Außerdem ergibt sich durch die beschriebene Formgebung der Längsnut eine für den Extrusionsvorgang des Abstandhalters vorteilhafte Konzentration der Druckkräfte in Extrusionsrichtung.

Der Abstandhalter erhält durch die Drehung der Extrusionsdüse innerhalb des Spritzkopfes die Form einer den zentralen Leiter umgebenden Spirale. Die Steigung dieser Spirale kann sehr einfach dadurch bestimmt werden, daß die Drehzahl der Extrusionsdüse „ entsprechend eingestellt wird. Dadurch ist es wiederum möglich, Kabel unterschiedlicher elektrischer oder mechanischer Eigenschaften herzustellen, außerdem können aber auch Kabel mit über ihre Länge veränderlichen mechanischen oder elektrischen Eigenschaften hergestellt werden, denn die Drehzahl der Extrusionsdüse kann auch während des Herstellungsgangs ein und desselben Koaxialkabels geändert werden.

Wenn in der Extrusionsdüse mehrere Längsnuten vorgesehen sind, die jeweils mit der Ringnut verbunden sind, so entsteht während der Drehung der Extrusionsdüse eine Anordnung aus mehreren zueinander parallel verlaufenden spiralförmigen Abstandhaltern. Somit können die unterschiedlichsten Konstruktionen von Koaxialkabeln verwirklicht werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines Spritzkopfes nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Seitenteilschnitt einer Einrichtung zur Herstellung eines Koaxialkabels, die mit dem Spritzkopf ausgerüstet ist,

F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung,

F i g. 3 den Schnitt 3-3 aus F i g. 2 und

Fig.4 eine Seitenansicht einer in einem Spritzkopf vorgesehenen Extrusionsdüse.

In F i g. 1 ist eine Einrichtung zur Herstellung eines Koaxialkabels 10 dargestellt Diese enthält einen Spritzkopf 11 mit einem Extrusionskanal 14 ringförmigen Querschnitts. Der Spritzkopf 11 ist an einen Maschinenkörper 12 montiert und enthält eine feststehende, kegelstumpfförmige Hülse 13. Diese bildet die Innenseite des Extrusionskanals 14, der sich zum Aastrittsende hin verjüngt Das Eintrittsende dieses Kanals 14 steht mit einem Eintritt 15 in Verbindung, der durch den Maschinenkörper 12 verläuft Extrudierbares Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder ein Polyolefin, wird unter Druck in den Eintritt 15 geführt und strömt kontinuierlich längs des Extrusionskanals 14 in die durch die Pfeile dargestellte Richtung, so daß am Austrittsende der Einrichtung ein rohrförmiger Isolierstoffmantel 16 austritt

Innerhalb der Hülse 13 ist eine Extrusionsdüse 17 angeordnet Diese kann in Lagern 18 relativ zur feststehenden Hülse 13 gedreht werden. Sie hat eine Längsbohrung 20, die durch ihre Längsachse verläuft und die Durchführung eines elektrischen Leiters 21 ermöglicht Nahe dem Austrittsende der Extrusionsdüse 17 ist eine Ringnut 22 (Fig.4) vorgesehen. Diese steht mit einer Einkerbung in Form einer Längsnut 23 in Verbindung, deren Seitenwände einen nach vorn konvergierenden und gekrümmten Verlauf haben. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist die Längsnut 23 zur Achse der Extrusionsdüse 17 hin leicht abgeschrägt Die feststehende Hülse 13 hat gegenüber der Ringnut 22 mehrere Mantelöffnungen 24, in F i g. 3 sind vier derartige Mantelöffnungen 24 dargestellt.

Ein Teil des in dem ringförmigen Extmsionskanal 14 strömenden Kunststoffmaterials gelangt durch die Mantelöffnungen 24 der feststehenden Hülse 13 in die Ringnut 22 und von dort aus kontinuierlich zur Längsnut 23. Auf diese Weise entsteht am Austrittsende des Spritzkopfes zwischen dem rohrförmigen Isolierstoffmantel 16 und dem zentralen Leiter 21 ein extrudierter Abstandhalter 25. Durch die Drehung der Extrusionsdüse 17 relativ zur feststehenden Hülse 13 wird der Abstandhalter 25 spiralförmig um den zentralen Leiter 21 herumgeführt, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist.

Am Austrittsende des Spritzkopfes kommt der Abstandhalter 25 mit dem zentralen Leiter 21 in Berührung, ferner wird der Isolierstoffmantel 16 an den Abstandhalter 25 herangeführt. Somit wird ein isoliertes Kabel 10 gebildet, das innerhalb des Isolierstoffmantels 16 durch den spiralförmigen Abstandhalter 25 gehalten wird.

Abhängig von Einflußgrößen wie der Ziehgeschwindigkeit des Kabels 10 und der Abkühlungsrate des Extrusionsmaterials kann der Abstandhalter 25 sich mit dem Isolierstoffmantel 16 verbinden. Dies ist jedoch nicht von Wichtigkeit hingegen kann er lediglich mit dem Isolierstoffmantel 16 in Berührung stehen. Wesentlich ist jedoch, daß der zentrale Leiter 21 innerhalb des Isolierstoffmantels 16 koaxial gehalten wird.

Die Steigung bzw. die Schlaglänge des Abstandhai-

ters 25 ist durch die Drehzahl und Drehrichtung der Extrusionsdüse 17 relativ zur Extrusionsgeschwindigkeit bestimmt. Die Extrusionsdüse 17 kann mit konstanter Drehzahl gedreht werden, wodurch ein wendeiförmiger Abstandhalter 25 mit konstanter Steigung entsteht. Ferner kann die Extrusionsdüse 17 auch mit variabler Drehzahl gedreht werden, wodurch sich eine in vorbestimmter Weise veränderliche Steigung des Abstandhalters 25 oder auch eine regellose Änderung dieser Steigung erreichen läßt Die Steigung des Abstandhalters 25 kann beispielsweise von dem Anwendungszweck des Kabels und u.a. von dem Frequenzband einer Signalübertragung abhängig sein.

Das in beschriebener Weise isolierte Kabel 10 kann mit einem Spritzkopf nach der Erfindung also in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden. Dabei werden der Isolierstoffmantel 16 und der Abstandhalter 25 gleichzeitig erzeugt.

Das Kabel 10 kann, falls erwünscht, in einem nachfolgenden Arbeitsgang mit einem elektrischen Außenleiter (nicht dargestellt) versehen werden, der auf die Außenfläche des Ioslierstoffmantels 16 aufgebracht wird. Falls erforderlich, kann der Isolierstoffmantel 16 zuvor auf einen genauen kreisrunden Querschnitt gebracht werden. Der elektrische Außenleiter kann außerdem mit einer oder mehreren Isolierstoffschichten versehen werden. Ein derartiges fertiges Koaxialkabel ist dann in mechanischer und elektrischer Hinsicht seht gleichmäßig aufgebaut und zeichnet sich dadurch

S gegenüber bisherigen Koaxialkabeln vorteilhaft aus.

Das Kabel 10 kann auch zum Aufbau von Mehrfachkabeln verwendet werden, wozu beispielsweise mehrere Kabel in einer gemeinsamen isolierenden Außenhülle (nicht dargestellt) angeordnet werden.

ίο Es sind auch Anwendungsfälle denkbar, in denen das Kabel 10 auch ohne eine weitere Bearbeitung verwendet werden kann.

Die Längsnut 23 in der Extrusionsdüse 17 muß nicht unbedingt den in F i g. 3 gezeigten Querschnitt haben, die jeweilige Querschnittsform hängt von dem Anwendungszweck des jeweils hergestellten Kabels ab. Ferne; können auch mehrere Längsnuten 23 vorgesehen sein, die jeweils einen Abstandhalter 25 erzeugen. Abweichend von den vier Mantelöffnungen 24 in der feststehenden Hülse 13 kann auch eine andere Anzahl Mantelöffnungen vorgesehen sein, diese Anzahl hängt u. a. von dem Durchmesser des herzustellenden Kabels ab. Selbstverständlich kann auch nur eine Mantelöffnung 24 in der feststehenden Hülse 13 vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprache:

1. Spritzkopf zur Herstellung eines luftraumisolierten Koaxialkabels mit wendelförmigem Abstandhalter, mit einer drehbaren Extrusionsdüse mit mindestens einer am vorderen Austrittsende angeordneten, in Achsrichtung verlaufenden Einkerbung zur Extrusion der den Abstandhalter bildenden Wendel und einer zentralen Bohrung zur Durchführung des elektrischen Leiters, und mit einem die Extrusionsdüse koaxial umgebenden feststehenden äußeren Teil, der mit der Extrusionsdüse einen ringförmigen Extrusionskanal zur Extrusion eines rohrförmigen, den Abstandhalter umgebenden Isolierstoffmantels bildet, dadurch gekennzeichnet, daß eine feststehende Hülse (13) zwischen dem feststehenden äußeren Teil (11) und der Extrusionsdüse (17) vorgesehen ist, die mit mindestens einer Mantelöffnung (24) zur Durchführung von Extrusionsmaterial aus dem ringförmigen Extrusionskanal (14) in die bzw. jede Einkerbung (23) der Extrusionsdüse (17) versehen ist, und daß die Extrusionsdüse (17) eine mit der bzw. jeder Einkerbung (23) verbundene Ringnut (22) aufweist, in die das durch die bzw. jede Mantelöffnung (24) der Hülse (13) hindurchtretende Extrusionsmaterial einführbar ist

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier punktsymmetrisch angeordnete Mantelöffnungen (24) in Höhe der Ringnut (22) vorgesehen sind.

3. Spritzkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (23) durch eine in Längsrichtung der Extrusionsdüse (17) bis zu der Ringnut (22) verlaufende und dabei in der Längsrichtung bis zur Ringnut (22) sich verbreiternde Nut gebildet ist.

4. Spritzkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine progressive Verbreiterung der Einkerbung (23) in Längsrichtung der Extrusionsdüse (17) vorgesehen ist

5. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusionsdüse (17) und die sie umgebende Hülse (13) zwischen der Ringnut (22) und dem Austrittsende konstante Durchmesser haben.

6. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbung (23) einen radial sich erweiternden Querschnitt hat.