DE2522849A1

DE2522849A1 - High tensile flexible cable - having primed core plus deposit of fibres plus outer sprayed polyethylene coating

Info

Publication number: DE2522849A1
Application number: DE19752522849
Authority: DE
Inventors: Peter Asselborn; Dieter Dipl Phys Dr Braun; Theodor Dipl Ing Fischer; Juergen Gladenbeck; Guenter Dipl Ing Glania; Dieter Dipl Ing Koch; Friedrich Karl Dr Levacher; Karl-Heinz Dipl Ing Mattis; Patrick Sellen; Rolf Wittig
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1975-05-23
Publication date: 1976-12-02

Abstract

Tubes and cables with polymer sleeve in which high tensile polymer or glass fibres are embedded, are produced by coating the exterior of a tube or the core of a cable with a priming layer, applying a lengthwise layer of the fibres, and spraying polyethylene on top to weld to the priming layer and give a good bond to the fibres. Produces high tensile strength and flexible covering by a simple process suitable for use with the latest types of fibres.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kabeln mit zugfestem Kunststoffmantel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren und Kabeln mit Kunststoffmantel und darin eingebetteten zugfesten Fäden aus hochfestem Kunststoff oder Glasfasern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Method and device for the production of cables with tensile strength Plastic jacket The invention relates to a method for producing pipes and cables with plastic sheath and embedded tensile threads made of high-strength Plastic or glass fibers and a device for carrying out the method.

Die Zugfestigkeit eines Kabels wird im allgemeinen durch die Eigenschaften der Kabelseele oder, bei Koaxialkabeln, durch die Eigenschaften des Innenleiters bestimmt. In solchen Fällen, in denen für Kabel oder auch für Rohrleitungen höhere Zugfestigkeiten als üblich verlangt werden, müssen zusätzliche Tragorgane mit dem betreffenden Kabel oder der Rohrleitung kombiniert werden.The tensile strength of a cable is generally determined by its properties the cable core or, in the case of coaxial cables, through the properties of the inner conductor certainly. In such cases, in those for cables or for pipelines higher tensile strengths than usual are required, additional support elements must be used be combined with the relevant cable or pipe.

Zugfeste Fäden, zum Beispiel aus Kunststoff oder Glas, bieten die Möglichkeit, auch den Kabel- oder Rohrmantel zur Aufnahme von Kräften zu verwenden.Tensile threads, for example made of plastic or glass, offer the Possibility of using the cable or pipe jacket to absorb forces.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Kabel mit Zugentlastung, bei dem Bündel aus unimprägnierten, haftmittelfreien endlosen Glasseidenfasern, beispielsweise Garne oder Zwirne, die ihrerseits zu Bündeln zusammen gefaßt werden können, als Zugentlastungsorgane mit Abstand voneinander in konzentrischer Anordnung zur Kabelseele derart in den Kabelmantel eingelagert werden, daß Jedes Bündel rundum vom Mantelwerkstoff umgeben wird, bei dem die Bündel aus Glasseidenfasern zur Erzeugung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Kabelmantel und Zugentlastungsorganen mit einer für die Bewirkung einer Schrumpfspannung ausreichenden Mindestmenge an Polyäthylen umhüllt werden, in dem zuerst Glasseidenfasern einer Beschaffenheit, insbesondere Fadenfeinheit, gemessen in tex, die zu gleichmäßiger Bündelung, leichter Entfernung der eingeschlossenen Luft, geringem Kraftaufwand bei der Verdichtung und guter Pressung des Bündels führt, auf dem Wege von der Bevorratungsstelle zum Spritzkopf des Kabelextruders zum Bündel geordnet werden, woraufhin das Bündel im Spritzkopf vorverdichtet, die im Bündel enthaltene Ballastluft entfernt und eine ideale Dichtpackung der Glasseidenfasern im Bündel durch Einwirkung des Spritzdruckes der geschmolzenen Polyäthylenmasse im Extruder hergestellt wird, die nach Verlassen des Extruders durch schroffe Abkühlung des Polyäthylens und der sich dadurch unmittelbar entwickelnden Schrumpfspannung aufrecht erhalten wird und gleichzeitig die Ausbildung einer Ondulation des Bündels in Kabellängsrichtung herbeiführt und die Verklammerung von Polyäthylenmantel und Zugaufnahmeorganen aus Glasseidenfasern verstärkt wird (DT-OS 2 344 577). Ein für die Durchführung dieses Verfahrens geeigneter Spritzkopf ist in der DT-OS 2 153 667 beschrieben und stellt ein verhältnismäßig kompliziertes und aufwendiges Bauteil mit einer entsprechenden Zahl von Störungsmöglichkeiten dar. Die Anordnung von zugfesten Fäden parallel zur Kabelseele macht darüberhinaus den Kabelmantel in unerwünschtem Maße biegesteif. Die durch den Spritzdruck und die sich nach der Abkühlung entwickelnde Schrumpfspannung erzeugte, völlig unkontrollierbare Ondulation der Fadenbündel in Kabellängsrichtung kann zwar die Biegsamkeit des erzeugten Kabels verbessern, birgt aber gleichzeitig die Gefahr in sich, daß auftretende Zugkräfte nicht vom Kabelmantel allein aufgefangen, sondern auf die Kabelseele übertragen werden.A method for producing electrical cables with strain relief is known, with the bundle of unimpregnated, adhesive-free continuous glass silk fibers, for example, yarns or twines, which in turn are combined in bundles can, as strain relief organs at a distance from each other in a concentric arrangement for the cable core in such a way that each bundle is stored in the cable jacket is surrounded by the sheath material, in which the bundle of fiberglass for production a non-positive connection between the cable sheath and strain relief elements with a minimum amount sufficient to produce a shrinkage stress Polyethylene are encased in which first glass silk fibers of a consistency especially thread count, measured in tex, which leads to even bundling, is easier Removal of the trapped air, little effort required for compression and good compression of the bundle leads on the way from the storage point to The extrusion head of the cable extruder can be arranged in a bundle, whereupon the bundle is in the The spray head is pre-compressed, the ballast air contained in the bundle is removed and a ideal sealing of the fiberglass fibers in the bundle by the action of the injection pressure the molten polyethylene mass is produced in the extruder, which after leaving of the extruder by abrupt cooling of the polyethylene and the immediate result developing shrinkage tension is maintained and at the same time the training brings about an undulation of the bundle in the longitudinal direction of the cable and the clamping Reinforced by polyethylene sheath and tension absorbing elements made of fiberglass will (DT-OS 2,344,577). A spray head suitable for carrying out this process is described in DT-OS 2 153 667 and is a relatively complicated one and complex component with a corresponding number of failure possibilities The arrangement of tensile threads parallel to the cable core also makes the cable sheath stiffness to an undesirable extent. The injection pressure and the shrinkage stress that developed after cooling was completely uncontrollable Undulation of the thread bundle in the longitudinal direction of the cable can reduce the flexibility of the generated Improve cables, but at the same time harbors the risk that tensile forces will occur not caught by the cable sheath alone, but transferred to the cable core will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung zugfester und dennoch biegsamer Kunststoffmäntel für Kabel und Rohre anzugeben und eine möglich einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu zeigen. Verfahren und Vorrichtung sollen darüberhinaus auch die Verwendung von Verstärkungsfäden aus den modernen hochfesten Kunststoffen, zum Beispiel aus aromatischem Polyamiden, ermöglichen.The invention is based on the object of a method for production Specify tensile yet flexible plastic sheaths for cables and pipes and to show a possible simple device for carrying out this method. The method and device are also intended to use reinforcing threads from modern high-strength plastics, for example from aromatic polyamides, enable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenseite des Rohres oder der Kabelseele mit einer haftvermittelnden Schicht beschichtet wird, daß auf die haftvermittelnde Schicht zugfeste Fäden mit langem Schlag aufgebracht werden und daß darüber ein Mantel aus Polyäthylen gespritzt wird, der beim Spritzvorgang mit der haftvermittelnden Schicht verschweißt und dabei eine kraftschlüssige Verbindung mit den zugfesten Fäden eingeht.This object is achieved according to the invention in that the outside the pipe or the cable core is coated with an adhesion-promoting layer, that on the adhesion-promoting layer tensile threads are applied with a long lay and that a jacket made of polyethylene is injected over it, which occurs during the injection process welded to the adhesion-promoting layer and thereby create a force-fit connection enters with the tensile threads.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die haftvermittelnde Schicht aus einem Copolymer des Polyäthylen hergestellt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die haftvermittelnde Schicht aus einem oder mehreren, auf das Rohr oder die Kabelseele aufgewickelten oder längs laufend aufgelegten Polyätylenbändern hergestellt.In one embodiment of the invention, the adhesion-promoting layer made of a copolymer of polyethylene. In a further Embodiment of the invention, the adhesion-promoting layer is made up of one or more, Polyethylene tapes wound on the pipe or the cable core or laid lengthways manufactured.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält zwischen einer Vorratstrommel für das Rohr oder für die Kabelseele und einer Aufnahme trommel für das ummantelte Gut eine Einrichtung zur Beschichtung der Außenseite eines Rohres oder einer Kabelseele mit einer Schicht aus einem Copolymer des Polyäthylens, eine um die Rohr- oder Kabellängsachse drehbare Einrichtung zur Abgabe und Führung von zugfesten Fäden, welche die zugfesten Fäden-mit langem Schlag, eventuell mit wechselnder Schlagrichtung, auf die Copolymerschicht auflegt, und einen Extruder zum Aufbringen eines Mantels aus Polyäthylen auf die Fäden und zum Verschweißen des Mantels mit der Copolymerschicht.A device according to the invention for carrying out the method contains between a storage drum for the pipe or for the cable core and a Receiving drum for the wrapped material, a device for coating the outside a pipe or a cable core with a layer of a copolymer of polyethylene, a device for delivery and guidance that can be rotated about the longitudinal axis of the pipe or cable of tensile threads, which the tensile threads - with a long lay, possibly with alternating lay direction, placed on the copolymer layer, and an extruder for applying a sheath made of polyethylene to the threads and for welding of the jacket with the copolymer layer.

Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung enthält zwischen der Vorratstrommel und der Auflegeeinrichtung eine Einrichtung zur Umhüllung der Außenseite des Rohres oder der Kabelseele mit einem oder mehreren Bändern aus Polyäthylen.An embodiment of the device according to the invention contains between the supply drum and the laying device a device for wrapping the Outside of the pipe or cable core with one or more strips of polyethylene.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin daß sich die Durchführung mit sehr geringem Aufwand und ohne Störung des übrigen Fertigungsablaufes ermöglichen läßt. Es lassen sich hohe Zugfestigkeiten von Rohr-oder Kabelmänteln erreichen, ohne den Durchmesser und das Geweicht des ummantelten Gutes wesentlich zu vergrößern.The advantages that can be achieved with the invention are in particular that it can be carried out with very little effort and without disturbing the rest Allow manufacturing process. It can be high tensile strength of pipe or Achieve cable sheaths without the diameter and weight of the sheathed goods to enlarge significantly.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden Im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Kabelaufbau mit PolymerTBeschlehtung, Fig. 2 einen Kabelaufbau mit PE°Randbes¢hichtung, P5g, 3 die erfindungsgemäße gorrichtang.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. 1 shows a cable structure with PolymerTBeschlehtung, Fig. 2 a cable structure with PE ° edge coating, P5g, 3 die gorrichtang according to the invention.

In Fig. 1 ist als Beispiel der Aufbau eines zugfesten Koaxialkabels dargestellt. Der Innenleiter ist mit 1 bezeichnet, die Außenfläche des Außenleiters mit 2. Auf diese Außenfläche 2 ist eine Schicht 3 eines Copolymers des Polyäthylens aufgebracht. Auf der Copolymer-Schicht 3 liegen zugfeste Fäden 4, die aus Glasfasern, vorzugsweise aber aus einem hochfesten aromatischen Polyamid bestehen können und die zur Erzielung einer besseren Biegsamkeit des Kabels vorzugsweise mit langem Schlag aufgebracht sind. Um die Biegsamkeit des Kabels weiter zu erhöhen, können die Verstärkungsfäden 4 auch mit wechselnder Schlagrichtung verlaufen. Der Außenmantel 5 des Kabels besteht aus Polyäthylen und ist beim Aufspritzen auf das Kabel mit der Copolymer-Beschichtung 3 verschweißt, wobei eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den zugfesten Fäden 4 und dem Außenmantel 5 entstanden ist.In Fig. 1 is an example of the structure of a tensile coaxial cable shown. The inner conductor is denoted by 1, the outer surface of the outer conductor with 2. On this outer surface 2 is a layer 3 of a copolymer of polyethylene upset. On the copolymer layer 3 there are tensile threads 4 made of glass fibers, but can preferably consist of a high-strength aromatic polyamide and those to achieve better flexibility of the cable preferably with a long Blow are applied. To further increase the flexibility of the cable, you can the reinforcement threads 4 also run with an alternating lay direction. The outer jacket 5 of the cable is made of polyethylene and is sprayed onto the cable with the copolymer coating 3 is welded, with a force-fit connection has arisen between the tensile threads 4 and the outer jacket 5.

In Fig. 2 ist ein weiteres Beispiel dargestellt. Die haftvermittelnde Schicht 3 auf der Außenfläche 2 des Außenleiters besteht hier aus einem wendelförmig auf die Außenfläche 2 aufgewickelten Band 6 aus Polyäthylen. Darüber liegen wieder die zugfesten Fäden 4 und der mit der haftvermittelnden Schicht 3 verschweißte und die zugfesten Fäden 4 kraftschlüssig umschließende Polyäthylen-Außenmantel 5.Another example is shown in FIG. The adhesion-promoting Layer 3 on the outer surface 2 of the outer conductor here consists of a helical one on the outer surface 2 wound tape 6 made of polyethylene. Lie on top again the tensile threads 4 and welded to the adhesion-promoting layer 3 and the tensile threads 4 frictionally enclosing the polyethylene outer sheath 5.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des errindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Von der Vorratstrommel 10 wird daß zu ummantelnde Rohr oder Kabel ahgezogen und in der Beschichtungs-Einrichtung 11 entweder mit einer Schicht 3 aus einem Copolymer des Polyäthylen oder mit einem oder mehreren Bändern aus Polyäthylen beschichtet. Danach durch läuft das mit der Beschichtung 3 versehene Rohr oder Kabel die um die Rohrlängsachse drehbare Wickel-Einrichtung 7, welche zugfeste Fäden 4 mit langem Schlag und eventuell mit wechselnder Schlagrichtung auf die Beschichtung 3 aufbringt. Werden an die Biegsamkeit des Rohres oder Kabels keine besonderen Anforderungen gestellt, so können die zugfesten Fäden 4 auch parallel zur Längsachse des Rohres oder des Kabels aufgebracht werden. Unmittelbar hinter der Wickeleinrichtung 7 ist der Extruder 8 angeordnet, mit dem der.Polyäthylenmantel 5 auf das Rohr oder Kabel aufgebracht wird. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres oder Kabels durch den Extruder 8 und die Austrittstemperatur des Polyäthylenmantels 5 werden so geregelt, daß eine Verschweißung des Polyäthylenmantels 5 mit der haftvermittelnden Schicht 3 beim Extrudiervorgang stattfindet, so daß die zugfesten Fäden 4 kraftschlüssig im Mantel 5 eingebettet werden. Das ummantelte Gut wird nach Abkühlung, eventuell in einer Kühlstrecke, auf die Aufwickeltrommel 9 aufgewickelt.In Fig. 3 is a device for performing the inventive Procedure shown schematically. From the supply drum 10 that is to be coated Tube or cable drawn and in the coating device 11 either with a Layer 3 made of a copolymer of polyethylene or with one or more tapes made of polyethylene coated. Then that provided with the coating 3 runs through Tube or cable, the winding device 7 which is rotatable about the longitudinal axis of the tube and which Tensile threads 4 with a long lay and possibly with alternating Direction of impact on the coating 3 applies. Are attached to the flexibility of the pipe or cable If no special requirements are made, the tensile threads 4 can also be parallel be applied to the longitudinal axis of the pipe or the cable. Immediately behind the winding device 7, the extruder 8 is arranged with which der.Polyäthylenmantel 5 is applied to the pipe or cable. The speed of the pipe or cable through the extruder 8 and the outlet temperature of the polyethylene jacket 5 are regulated so that a welding of the polyethylene jacket 5 with the adhesion-promoting Layer 3 takes place during the extrusion process, so that the tensile threads 4 form a non-positive fit are embedded in the jacket 5. After cooling down, the coated goods may be wound onto the winding drum 9 in a cooling section.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of pipes and cables with plastic sheath and embedded tensile threads made of high-strength plastic or glass fibers, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the outside (2) of the pipe or the cable core is coated with an adhesion-promoting layer (3) that on the adhesion-promoting layer (3) applied tensile threads (4) with a long lay be that over it a jacket (5) made of polyethylene is injected during the injection process welded to the adhesion-promoting layer (3) and thereby a force-fit Connection with the tensile threads (4) enters into.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the adhesion-promoting layer (3) consists of a copolymer of polyethylene will be produced.

3. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the adhesion-promoting layer (3) consists of one or more, on the pipe or the cable core wound or longitudinally laid on polyethylene tapes (6) is established.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 or 2, that is between a supply drum (10) for the pipe or for the cable core and a take-up drum (9) for the encased good a device (11) for coating the outside (2) of a pipe or a cable core with a layer (3) made of a copolymer of polyethylene, one.

device (7) rotatable about the longitudinal axis of the pipe or cable to the Delivery and guidance of tensile threads (4), which the tensile threads (4) with long Impact, possibly with alternating impact direction, is placed on the copolymer layer (3), and an extruder (8) for applying a sheath (5) made of polyethylene to the threads (4) and arranged for welding the jacket (5) to the copolymer layer (3) are.

5. Apparatus according to claim 1 or 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that between the supply drum (10) and the laying device (7) a device (11) for wrapping the outside (2) of the pipe or the cable core is arranged with one or more bands (6) made of polyethylene.

L e r s e i t e