DE2557511A1

DE2557511A1 - Vorrichtung zum extrudieren von plastomerem oder elastomerem material um wenigstens zwei faeden, draehte o.dgl. herum

Info

Publication number: DE2557511A1
Application number: DE19752557511
Authority: DE
Inventors: Antonio Brovedan; Antonio Ferrentino; Angelo Sala
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1976-07-01
Also published as: AU500774B2; FR2333637B1; CA1062862A; ES217858Y; FR2333637A1; AR211331A1; SE7514301L; BR7507451A; JPS5177659A; US4050867A; AU8772575A; IT1027862B; GB1538060A; ES217858U; GB1538059A

Description

PATENTAXV/KITE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2557511

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

München Hamburg

2000 HAMBURG 50, 18. Dezember 1975

KONIGSTRASSE TELEFON: 381233 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX= 212979 KARP D

W. 268H6/75 12/Vo

Industrie Pirelli S.ρ.Λ. Mailand (Italien)

Vorrichtung zum Extrudieren von plastomerem oder elastomerem Material um wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl. herum

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrudieren plastomeren oder elastomeren Materials auf Fäden, Drähte oder dergl. und insbesondere rund um wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl., die eine Querabmessung in der Größenordnung von o,l mm haben und aus einem Material bestehten, welches einen Elastizitätsmodul hat, der größer

2
als 4ooo kg/mm ist.

Vorrichtungen zum Extrudieren von Kunststoffmaterial rund um Verstärkungsmaterxalxen wie Drähte, Eisenschnü-

60S827/0701

BANK: DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG CBLZ 20070000), KONTO NR. 65/18823 · POSTSCHECK: HAMBURG U2840-205

re, Stahlschnüre oder dergl. sind bekannt. Meistens umfassen solche Extrudiervorrxchtungen einen oder mehrere Fließwege zum Zuführen des plastomeren oder elastomeren Materials zur Extrudiervorrichtung, der weiterhin die Verstärkungsschnüre oder dergl. zugeführt werden, die dann zunehmend von dem plastomeren oder elastomeren Material umschlossen werden.

Eine Schwierigkeit bei bekannten Extrudiervorrxchtungen dieser Art besteht darin, daß während des Extrudierens ein gleichbleibender Abstand zwischen den Schnüren, Fäden, Drähten oder dergl. nicht sicher aufrechterhalten werden kann, wie es beispielsweise bei Drähten oder Leitern erforderlich ist, welche ein Drahtpaar oder ein Leiterpaar eines Telefonkabels darstellen. Es ist bekannt, daß bei Kabeln dieser Art eine Änderung des Abstandes zwischen den Leitern eine beträchtliche Änderung der Werte ihrer elektrischen Kapazität hervorrufen kann mit der Folge, daß die für den Betrieb des Kabels erforderlichen elektrischen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden.

Eine andere Art von Gegenständen, die mittels der üblichen Extrudiervorrxchtungen nicht erhalten werden kann, betrifft Gegenstände, die eine optische Faser aufweisen, welche in einem Kunststoffträger eingeschlossen ist. Solche Gegenstände werden bei Fernübertragungskabeln verwendet. Wie bereits bekannt, können diese Fasern in zufriedenstellender Weise als Mittel zum Übertragen von Signalen in einem Fernübertragungskabel verwendet werden, wenn sie außen in zweckentsprechender Weise durch Drähte geschützt sind, die dazu vorgesehen sind, mögliche mechanische Beanspruchungen aufzunehmen, die während der Herstellung und der Verlegung des Kabels auf die optische Faser oder die optischen Fasern ausgeübt werden.

609827/0701

Es ist ersichtlich, daß die Drähte, die vorgesehen sind, um die optische Faser entlang ihrer gesamten Länge zu schützen, die mechanischen Beanspruchungen nur dann in einwandfreier Weise aufnehmen können, wenn sie mit Bezug auf die optische Faser richtig und symmetrisch angeordnet sind. Tatsächlich befindet sich dann die optische Faser an der neutralen Achse des Widerstandsquerschnitts, der durch die Schutzarmierung bestimmt ist, und demgemäß wird dann die optische Faser Druckbeanspruchungen und Zugbeanspruchungen nicht unterworfen, deren Wirkung das Arbeiten der optischen Faser in FernübertragungsRabeln beeinträchtigen würde.

Es ist daher zu verstehen, daß auf dem Gebiet der Verwendung von optischen Fasern bei Fernübertragungskabeln es notwendig ist, bei der Herstellung eine Vorrichtung zu verwenden, bei welcher es möglich ist, den gewünschten Abstand zwischen den Schutzdrähten während ihres Einbettens in das ihren Träger bildende Kunststoffmaterial aufrechtzuerhalten. Wie bereits oben erwähnt, kann dieser Abstand bei der Verwendung der bekannten Extrudiervorrichtungen nicht sicher aufrechterhalten werden.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Extrudiervorrichtung zu schaffen, bei welcher die oben erläuterten Nachteile bekannter Extrudiervorrichtungen nicht vorhanden sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Extrudieren plastomeren oder elastomeren Materials rund um wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl.

aus einem Material, dessen Elastizitätsmodul größer als

2
¹IoOO kg/mm ist. Gemäß der Erfindung umfaßt eine solche Vorrichtung einen Dorn, eine Einrichtung zum Führen der getrennt angeordneten Fäden, Drähte oder dergl. entlang des Dornes, und eine zwischen der Führungseinrichtung angeordnete Einrichtung für das Fließen des Kunststoffmaterials.

609827/0701

Ein wesentlicher Vorteil, der durch eine Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung erhalten wird, ist insbesondere erkennbar bei Betrachtung der oben genannten Anwendungen, bei denen es erforderlich ist, einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. aufrechtzuerhalten, und zwar selbst dann, wenn die Fäden, Drähte oder dergl. zunehmend in das plastomere oder elastomere Material eingebettet werden, dessen Masse das Bestreben hat, die Fäden, Drähte oder dergl. voneinander zu trennen oder aus ihrer ursprünglichen Lage zu verdrängen.

Die gewünschte Wirkung kann erhalten werden, indem die Führungseinrichtung Führungsmittel aufweist, die entlang des Dornes in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Fäden, Drähte oder dergl. zum Zeitpunkt des Extrudierens in die gewünschte Lage gebracht sind, wobei auf diese Weise eine gegenseitige Annäherung der Fäden, Drähte oder dergl. verhindert ist, die sonst durch das Fließen einer fließfähigen Masse hervorgerufen würde, das schwierig zu steuern ist.

Offensichtlich ist es erwünscht, die Fäden, Drähte oder dergl. mit Bezug auf die mittlere Achse des extrudierten Erzeugnisses symmetrisch anzuordnen, und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Führungsmittel in gleichen Abständen von der Dornachse angeordnet.

Wenn es jedoch gewünscht wird, ein Erzeugnis zu erhalten, bei welchem es beispielsweise möglich ist, wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl. mit guten mechanischen Eigenschaften vorzusehen, um ein fadenartiges Element mit schlechteren mechanischen Eigenschaften zu schützen, sieht die vorliegende Erfindung eine weitere abgewandelte Ausführungsform vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Dorn über seine gesamte Länge einen Kanal für den Durchgang

609827/07 0 1

~ ο ■"

eines weiteren Fadens oder dergl. aufweist, dessen Achse vorzugsweise mit der Achse des Dornes zusammenfällt.

Es ist ersichtlich, daß mit der oben genannten abgewandelten Ausführungsform vorteilhaft etwas ausgeführt werden kann, was bisher nicht ausgeführt werden konnte. Dies bedeutet, daß eine optische Faser und Schutzdrähte oder dergl. in ein einziges Kunststoffmaterial eingebettet x^erden können, ohne Einfluß auf den Abstand zwischen der optischen Faser und den Schutzdrähten oder Verstärkungsdr^ähten.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Extrudiervorrichtung, mittels welcher wenigstens zwei Drähte in Kunststoffmaterial eingebetttet werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dorn aufweist mit einem ersten Teil gleichbleibender Querabmessung, und mit einem nachfolgenden zweiten Teil, der abnehmende Querabmessung hat. Zufolge dieser geometrischen Gestalt des Dornes gelangen die Fäden, Drähte oder dergl. von einem Bereich, in welchem sie axialer Zugkraft unterworfen werden, zu einem Bereich, in welchem sie mit Bezug auf den vorhergehenden Bereich schräg geführt und radialen Kraftkomponenten unterworfen werden, die in der Lage sind, sie entlang vorbestimmter Ebenen eng an dem zweiten Teil des Dornes zu halten. Dies ermöglicht vorteilhaft Aufrechterhaltung vorbestimmter Abstände zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. Insbesondere schafft die Erfindung einen Dorn, der einen ersten Teil zylindrischen Querschnitts und einen nachfolgen-

/zwexten
den Teil kegelstumpfförmigen Querschnitts aufweist.

Hinsichtlich einer bevorzugten Ausführungsform der Führungsexnrxchtungen ist die Extrudiervorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß diese Führungsexnrxchtungen sich entlang des Dornes erstreckende und an seinem Außenumfang im Abstand voneinander liegende Nuten aufweisen und daß die

609827/0 7 01

Einrichtung zum Fließenlassen des Kunststoffmaterials zwischen den Nuten angeordnete Kanäle aufweist.

Es ist ersichtlich,daß mit einer Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung es insbesondere möglich istj Fäden, Drähte oder dergl. in Kunststoffmaterial einzubetten, ohne den gewünschten Abstand zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. zu ändern. Tatsächlich muß das von einer Zuführquelle kommende Kunststoffmaterial, abgesehen davon, daß es die Zuführung der Fäden, Drähte oder dergl., die durch die Kräfte, denen sie an dem kegelstumpfförmigen Teil unterworfen werden, gezwungen sind, in den genannten Nuten zu laufen, nicht stört, durch die in den Wänden gebildeten Kanäle in den freien Raum zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. fließen, so daß diese in dem vorbestimmten Abstand eingebettet werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine Extrudiervorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Vorsatzteil mit hohler konischer Gestalt aufweist, der mit einem mittleren zylindrischen Kanal versehen und gleichachsig zu der kegelstumpfförmigen Fläche des Dornes angeordnet ist, um einen freien Raum für den Durchgang der Fäden, Drähte oder dergl. und für das pliEtomere oder elastomere Material zu bilden. Dieser Vorsatzteil soll die Fäden, Drähte oder dergl. in enger Berührung mit dem zylindrischen Kanal, und das platomere oder elastomere Material zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. führen.

Das Vorhandensein des Vorsatzteiles trägt vorteilhaft zu einem einwandfreien Einbetten der Fäden, Drähte oder dergl. in dem Kunststoffmaterial bei, da die von dem Dorn ablaufenden Fäden, Drähte oder dergl. zufolge der mechanischen Zugbeanspruchungen, denen sie unterworfen werden, um in Richtung gegen den zentralen Kanal des Vorsatzteiles zu konver-

609827/07 U-1

gieren, gezwungen werden, ihrer Führungsfläche genau zu folgen bzw. sich an diese anzulegen. Tatsächlich werden im Bereich des Oberganges von der konischen Fläche des Vorsatzteiles zu seiner zylindrischen Fläche Zugkraftkomponenten hervorgerufen derart, daß die Fäden, Drähte oder dergl. in Richtung gegen die Wände geschoben werden, welche den zentralen oder mittleren Kanal begrenzen, so daß der gewünschte Absfand zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. aufrechterhalten wird undüiese dann durch das Fließen des Kunststoffmaterxals in diesem Abstand dauerhaft festgelegt oder angeordnet werden.

Bei einer weiten und vollständigeren Ausführungsform ist eine Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie einen weiteren Vorsatzteil mit einer konischen Innenfläche aufweist, der eine zylindrische Fläche folgt, wobei dieser Vorsatzteil ein mittleres Loch hat mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser des mittleren Kanals des ersten Vorsatzteiles ist. Befestigungsmittel sind derart vorgesehen, daß der eine konische Innenfläche aufweisende weitere Vorsatzteil rund um den ersten Vorsatzteil angeordnet ist für den Zutritt zusätzlichen platomeren oder elastomeren Materials zu den Fäden, Drähten oder dergl., die aus dem mittleren Kanal des ersten Vorsatzteiles austreten, wobei der erste und der weitere Vorsatzteil mit dem Dorn ausgerichtet sind. Der weitere Vorsatzteil stellt in Verbindung mit dem ersten Vorsatzteil einen weiteren Fließweg für das Kunststoffmaterial dar, so daß auf vorteilhafte Weise der Abstand zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. festgelegt werden kann.

Tatsächlich sind bei dem aus dem mittleren Kanal des ersten Vorsatzteiles austretenden Erzeugnis die Fäden, Drähte oder dergl. an der Kontur des Kunststoffmaterials angeordnet, und zufolge des Vorhandenseins des weiteren Vor-

609827/0701

Satzteiles kann eine weitere Schicht gebildet werden durch Zuführen von Kunststoffmaterial zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsatzteil, wodurch es möglich ist, Verschiebungen der Fäden, Drähte oder dergl. in radialer Richtung zu verhindern.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, welches mittels der Extrudiervorrichtung gemäß der oben erwähnten abgewandelten Ausführungsformen ausgeführt wird. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden, Drähte oder dergl. veranlaßt werden, sich an dem Dorn vorzubewegen, Kräfte angelegt werden, um die Fäden, Drähte oder dergl. in Berührung mit dem Dorn entlang vorbestimmter Ebenen zu halten, . weitere Kräfte an die von dem Dorn ablaufenden Fäden, Drähte oder dergl. angelegt werden, um ihnen eine vorbestimmte Bewegungsrichtung zu erteilen, und daß Kunststoffmaterial zwischen die Fäden, Drähte oder dergl. zutreten gelassen wird.

Es ist zu verstehen, daß durch das Verfahren gemäß vorstehender Beschreibung beträchtliche wirtschaftliche Vorteile mit Bezug auf irgendwelche anderen Herstellungsverfahren erhalten werden, bei denen es erforderlich ist, verschiedene Arbeitsphasen mit unterschiedlichen Maschinen auszuführen, beispielsweise mit einer Maschine für die Herstellung und die Wärmebehandlung eines Trägers aus plstomerem oder elastomerem Material, einer Maschine für das darauffolgende Einsetzen von Verstärkungsfäden in den Träger und einer Maschine für weiteres Überziehen mit einem anderen Einbettungsmaterial.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die Anzahl der Arbeitsschritte verringert und es basiert im wesentlichen auf einem Extrudiervorgang, der mit einer einzigen Maschine ausgeführt wird.

609827/0701

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Extru-

diervorrichtung.
Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht des Dornes

der Extrudiervorrichtung.

Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht eines Vorsatzteiles am Ende des Dornes.

Fig. 4 ist eine auseinandergezogene teilweise geschnittene Ansicht einer Extrudiervorrichtung zum Einbetten von zwei Fäden, Drähten oder dergl. in Kunststoffmaterial. Eine Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung ist dazu geeignet,ρlastomeres oder elastomeres Material um wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl. herum zu extrudieren, deren Querabmessung in der Größenordnung von o,l mm liegt und die aus einem Material gebildet sind, dessen Elastizi-

2
tätsmodul höher als 4ooo kg/mm ist.

Ein Hauptmerkmal der Extrudiervorrichtung besteht

darin, daß sie einen Dorn, an dem Dorn vorgesehene Führungs-

I die einrichtungen, um die Fäden, Drähte oder dergl.,mechanischer Zugkraft unterworfen sind, getrennt zu halten, und Mittel aufweist, Kunststoffmaterial hinzutreten zu lassen, wobei diese Mittel zwischen den Führungseinrichtungen angeordnet sind.

Gemäß dem gewünschten Abstand zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. können die Führungseinrichtungen auf verschiedene Weisen angeordnet werden, beispielsweise symmetrisch zur Dornachse.

Weiterhin kann die Extrudiervorrichtung in ihrem Inneren und entlang des Dornes einen Kanal aufweisen, der einen weiteren Faden, Draht oder dergl. hindurchtreten lassen kann. In gewissen Fällen kann die Achse des Kanals mit der

608827/07Ü1

- Io -

Achse des Domes zusammenfallen, beispielsweise dann, wenn es gewünscht wird, mehrere Fäden, Drähte oder dergl. in Kunststoffmaterial einzubetten, und der mittleren Faden, Draht oder dergl. schlechtere mechanische Eigenschaften als die äußeren Fäden, Drähte oder dergl. hat, die als Schutz dienen sollen.

Bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird Bezug genommen auf eine Extrudiervorrichtung, die dazu verwendet wird, plastomeres oder elastomeres Material zu extrudieren, um eine optische Faser und vier Armierungsmetalldrähte einzubetten, deren mechanische Eigenschaften besser als diejenigen der optischen Faser sind.

Die Extrudiervorrichtung 1 weist gemäß Fig. 1 einen Dorn 2 auf, der einen zylindrischen Teil 3 und einen nachfolgenden kegelstumpfförmigen Teil 4 aufweist.

Der Dorn 2 hat an seiner Mitte einen sich über seine gesamte Länge erstreckenden Kanal 5 für den Durchgang einer optischen Faser, die in unterbrochenen Linien dargestellt ist. Der Dorn 2 weist weiterhin Nuten 6, 7, 8, 9 (Fig. 2) auf zum getrennten Führen von vier Drähten, von denen einer in unterbrochenen Linien angedeutet ist und die durch irgendeine von außen angelegte Zugkraft vorbewegt werden. Die Nuten 6 bis 9 erstrecken sich parallel entlang des zylindrischen Teiles 3 des Dornes 2 und sie konvergieren dann in dem kegelstumpfförmigen Teil 4 zur mittleren Achse, wobei sie an der Vorderfläche Io des Dornes 2 enden.

Die Abmessung des Austrittsteiles des Kanals 5 und die Tiefe der Nuten 6 bis 9 liegen in der gleichen Größenordnung wie die Abmessungen der optischen Faser bzw. der Schutzdrähte. Diese Abmessung ist größer als o,l mm.

Die Mittel für das Fließen des von einem geeigneten nicht dargestellten Behälter kommenden Kunststoffmaterials umfassen Kanäle I¹+, 15, 16 und 17 (Fig. 2), die im wesent-

609827/0701

lichen im kegelstumpfförmigen Endteil des Domes 2 auf seinem Außenumfang jeweils zwischen zwei Nuten gebildet sind. Die Kanäle IU bis 17 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, derart angeordnet, daß sie Kunststoffmaterial in den freien Raum zwischen der optischen Faser und den Schutzdrähten richten.

Die Extrudiervorrxchtung weist weiterhin einen Vorsatzteil 18 konisher Gestalt auf, der eine mittlere Öffnung 19 hat, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Endes des Kanals 5 ist und die rechteckigen Endquerschnitt hat, um zu ermöglichen, daß die optische Faser in der Mitte dieser öffnung 19 und die vier Drähte in Berührung mit den Ecken des Rechteckquerschnitts hindurchgehen können.

Die konische Innenfläche des Vorsatzteiles 18 verläuft gleichachsig zu dem Dorn 2 derart, daß ein freier Raum mit der kegelstumpfförmigen Fläche des Dornes 2 gebildet ist. Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform verläuft die konische Fläche des Vorsatzteiles 18 entsprechend einer Erzeugenden, deren Schrägstellungswinkel größer als derjenige der Erzeugenden der kegelstumpfförmigen Fläche des Dornes ist. Weiterhin liegt diese konische Innenfläche des Vorsatzteiles 18 an einer Stelle an dem Ende des Dornes 2 an.

Durch die beschriebene Anordnung der konischen Innenfläche des Vorsatzteiles 18 in Berührung mit dem Ende des Dornes 2 ergibt sich eine Verringerung des Querschnitts der Fließkanäle, und weiterhin wird das Fördern des plastischen Materials durch die öffnung 19 hindurch in den Raum zwischen der optischen Faser und den Drähten erleichtert.

Die Extrudiervorrxchtung weist weiterhin einen weiteren Vorsatzteil 2o auf, dessen Innenfläche gemäß Fig.

08827/0701

von rechts nach links zunächst einen konischen Teil 21 und daran anschließend einen zylindrischen Teil 22 mit einer mittleren Durchgangsöffnung 23 aufweist. Der Durchmesser des konischen Teils 21 der Innenfläche des Vorsatzteils 2o ist in jeder achsensenkrechten Ebene größer als der Außendurchmesser der Außenfläche des gemäß Fig. angeordneten Vorsatzteils 18 in dieser Ebene, so daß. nicht nur ein Durchgang geschaffen ist für das bereits rund um die optische Faser und die Drähte extrudierte plastische Material, sondern auch eine weitere Überzugsschicht extrudiert werden kann.

Um weiteres plastisches Material zuführen zu können, ist der Vorsatzteil 18 durch geeignete Befestigungsmittel relativ zu dem Vorsatzteil 2o gemäß der in Fig. wiedergegebenen Darstellung angebracht, so daß ein Raum 2 geschaffen ist, der mit dem Zuführbehälter in Verbindung steht.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gelangt das plastische Material von dem Zuführbehälter über einen Fließweg 2 5 in den Raum 24, und der Fließweg 25 ist durch einen kreisförmigen Mantel 2 6 gebildet,der über radiale Stege 2 7 mit'dem radial inneren Teil des Vorsatzteils 18 verbunden ist.

Die genannten Befestigungsmittel weisen gemäß einer in Fig. 3 wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsform einen kjsisförmigen Flansch 2 8 über dem Mantel 26 und einen kreisförmigen Sitz 29 (Fig. 1) innerhalb des Vorsatzteils 2o zur Aufnahme des Flansches 2 8 in anliegender Berührung auf.

Die Extrudiervorrxchtung weist weiterhin Mittel auf, die in der Lage sind, die Drähte in Anlage an den Führungsmitteln des Dornes 2 zu halten. Diese Mittel können von verschiedener Ausführung sein. Beispielsweise können sie eine besondere Gestalt der Nuten 6 bis 9 umfassen, mittels der es möglich ist, zu verhindern, daß die Drähte aus

609827/0701

den Nuten gelangen, oder diese Mittel können, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, eine Hülse 3o aufweisen, deren Innendurchmesser praktisch gleich dem Außendurchmesser des Dornes 2 ist und die um den Dorn 2 herum angeordnet ist und sich bis zum Vorderende des Dornes 2 erstreckt, wobei Ausnehmungen entsprechend der Gestalt der Kanäle IH bis

17 gebildet sind, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Für den Zusammenbau der Bauteile der Extrudiervorrichtung und die Vorbereitung der Vorrichtung für den Gebrauch wird folgende Arbeitsweise angewendet:

Die Drähte und die optische Faser werden zunächst in die Nuten 6 bis 9 bzw. in den mittleren Kanal 5 des Dornes 2 eingelegt bzw. eingeführt, wonach die Hülse 3o um den Dorn 2 herum angeordnet wird. Danach werden die optische;.Faser und die Drähte über eine gewisse Länge durch die mittlere öffnung 19 des Vorsatzteiles 18 gezogen, wobei der Vorsatzteil 18 bereits in Anlage an dem kegelstumpfförmigen Vorderende des Dornes 2 angebracht ist, wenn, wie es bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Fall ist, der Vorsatzteil 18 nicht mit dem Dorn 2 einstückig ausgebildet ist. Es werden dann die Drähte und die optische Faser durch die mittlere öffnung 2 3 des Vorsatzteiles 2o geführt, wonach dieser Vorsatzteil 2o in Anlage an dem Vorsatzteil 18 angebracht wird. Danach wird der Dorn 2 an einem geeigneten Gestell angebracht, und die Kanäle 14, 15, 16 und 17 und der Fließweg 25 und damit der Raum 2h zwischen dem Vorsatzteil

18 und dem Vorsatzteil 2o werden mit dem Zuführbehälter verbunden .

Es ist ersichtlich, daß das Gestell für den Dorn 2 von irgendeiner Art sein kann. Beispielsweise können Sektoren 31 (Fig. 1) vorgesehen sein, die an den Dorn 2 in dem Raum zwischen den Nuten 6 bis 9 angeschweißt werden und die zwischen nicht dargestellten einstellbaren Backen einge-

609827/0701

der Lage sind, die Drähte in vorbestimmtem Abstand voneinander zu halten.

Da der Abstand zwischen den Drähten durch das Fließen des Kunststoffmaterials nicht geändert werden darf, weisen die den Materialfluß regelnden Mittel an dem Dorn 32 zwischen den Nuten Uo und 41 zwei konvergente Teile 44 und 15, und an dem Flansch 34 des Vorsatzteiles 33 zwei getrennte Löcher 46 und 47 auf, um weiteres Kunststoffmaterial in den Raum zwischen dem Vorsatzteil 3 3 und dem Vorsat zteil 3 5 in Richtung gegen die aus der mittleren Öffnung ^3 des Vorsatzteils 3 3 austretenden Drähte zuführen zu können.

Hinsichtlich des Zusammenbaus der verschiedenen Bauteile der Extrudiervorrichtung gemäß Fig. 4 wird im wesentlichen die gleiche Arbeitsweise angewendet, wie sie für die Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde, so daß eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist.

Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß eine Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung keinerlei besondere Konstruktionsschwierigkeiten beinhaltet, da sie aus Bauteilen gebildet ist, die mit üblichen Werkzeugmaschinen bequem bearbeitet werden können.

Insbesondere bietet die Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil,daß sie dazu geeignet ist, irgendeine Art von Fäden, Drähten oder dergl. einzubetten, die aus einem Material bestehen, dessen Elastizitätsmodul grö-

2
ßer als 4ooo kg/mm ist, wobei diese Fäden, Drähte oder

dergl. in irgendeiner Anordnung vorgesehen sein können. Der Hauptvorteil der Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung liegt in der Möglichkeit, die Fäden, Drähte oder dergl. in gleichbleibendem Abstand voneinander zu halten. Tatsächlich .werden die mechanischen Zugkräften unter

609827/0 7 01

spannt werden sollen, um das gesamte Gebilde an einem Fundament oder dergl. zu befestigen.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargesißllt, wobei die dort dargestellte Extrudiervorrichtung dazu dient, lediglich zwei Fäden, Drähte oder dergl. (nachstehend der Einfachheit halber Drähte genannt) in Kunststoffmaterial mit genau gleichbleibendem Abstand zwischen den Drähten einzubetten.

Die Extrudiervorrichtung umfaßt bei dieser Ausführungsform einen Dorn 32, einen konischen Vorsatzteil 33 mit einem kreisförmigen Flansch 34 und mit einer Innenfläche zur Aufnahme des Endes des Dornes 32. Weiterhin hat diese Vorrichtung einen Vorsatzteil 35, der einen Hohlraum 36, der in zweckentsprechender Weise erweitert ist zur Aufnahme des Vorsatzteiles 33, und einen Tragfuß oder dergl. mit einem kreisförmigen Sitz 37 aufweist, gegen den sich der Flansch 34 des Vorsatzteils 33 legt.

Auch bei dieser Ausführungsform weist der Dorn 32 einen zylindrischen Teil 38 auf,dem ein im wesentlichen kegelst ump ff örmi ge r Teil 39 folgt und in irgendeiner Weise in Richtung gegen das Dornende konvergiert.

Die Mittel zum Führen der Drähte umfassen zwei Nuten 4o und 41,die zum zylindrischen Teil 38 und zum kegelstumpfförmigen Teil 39 parallel verlaufen.

Der konische Vorsatzteil 3 3 weist eine Innenfläche auf, die gemäß Fig. 4 von rechts nach links zunächst einen ersten konischen Teil 42 aufweist, an den sich eine zylindrische Öffnung 43 anschließt. Demgemäß werden die Drähte, die von dem Dorn 32 ablaufen und in Berührung mit der Innenfläche des Vorsatzteiles 33 gelangen, zufolge der durch ihren Durchgang von dem Innenflächenteil 42 zur Öffnung 43 bestimmten Krümmung Kraftkomponenten unterworfen, die in

608827/07 0-1

worfenen Fäden, Drähte oder dergl. zuerst von einem zylindrischen Teil zu einem kegelstumpfförmigen Teil entlang des Dornes geführt, wonach sie entlang einer konischen Fläche, beispielsweise der konischen Innenfläche des Vorsatzteiles 18 bzw. 33 zu einem Teil geführt werden, der wiederum gleichbleibenden Querschnitt hat, beispielsweise zu der mittleren öffnung 19 bzw. 43 des Vorsatzteiles 18 bzw. 33.

Es ist somit ersichtlich, daß, während beim Übergang zwischen dem zylindrischen Teil und dem kegelstumpfförmigen Teil des Dornes zur Mitte des Dornes gerichtete Kraftkomponenten hervorgerufen werden, deren Wirkung darin besteht, die Fäden, Drähte oder dergl. in den Nuten zu halten, beim Obergang von dem konischen Teil der Innenfläche des Vorsatzteiles 18 bzw. 33 zu dem zylindrischen oder rechteckigen Teil 19 bzw. 43 gleichbleibenden Querschnitts durch die Krümmung, die zu der Krümmung entgegengesetzt ist, die sich beim Übergang zwischen den beiden Dornteilen ergibt, Kraftkomponenten in entgegengesetzter Richtung erzeugt werden, deren Wirkung darin besteht, daß die Drähte in enger Anlage an der Fläche der mittleren Öffnung 19 bzw. der mittleren öffnung 43 des Vorsatzteiles 18 bzw. 3 3 gehalten werden. Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die durch die Geometrie des Dornes 2 bzw. 32 und des Vorsatzteiles 18 bzw. erzeugten Kraftkomponenten in der Lage sind, die Drähte in vorbestimmten Ebenen und Richtungen zu halten.

Andererseits ermöglicht die Art und Weise, in der das Fließen des Kunststoffmaterials hervorgerufen wird, vorteilhaft ein Festlegen der Drähte in gleichbleibendem gegenseitigen Abstand. Beispielsweise ist bei der Extrudiervorrichtung zum Einbetten der optischen Faser und der Verstärkungs- oder Schutzdrähte das Kunststoffmaterial, welches zwischen den Nuten 6 bis 9 und auf einem mit Bezug auf den Dorn kleineren Radius als dem der Nuten 6 bis 9 (Fig. 2),

609827/0701

in denen die Drähte laufen, fließt, gezwungen, von dem Dorn 2 zwischen die Drähte und in Richtung gegen die optische Faser zu fließen und dann durch die Öffnung 19 des Vorsatzteiles 18 hindurchzugehen.

Das erhaltene Erzeugnis, nämlich ein Kunststoffträger, dessen Kontur durch die Abmessungen der öffnung 19 des Vorsatzteiles 18 bestimmt ist und in welchem die optische Faser in der Mitte und die Drähte am Umfang eingebettet sind, wird gemäß vorstehender Beschreibung vorteilhaft vervollständigt beim Durchgang durch den weiteren Vorsatzteil 2o, wobei in diesem Vorsatzteil 2o zusätzliches Kunststoffmaterial aufgebracht wird.

Die Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung ist sehr geeignet zum Ausführen eines Verfahrens zum Extrudieren von plastomerem oder elastomerem Material rund um Fäden, Drähte oder dergl. der oben genannten Art. Dieses Verfahren umfaßt das Vorbewegen der Fäden, Drähte oder dergl. entlang des Dornes, das Anlegen von Kräften, um die Fäden entlang vorbestimmter Ebenen mit dem Dorn in Berührung zu halten, das Anlegen weiterer Kräfte an die Fäden, Drähte oder dergl., die von dem Dorn ablaufen, um diese entlang vorbestimmter Richtung laufen zu lassen und das Hinzutretenlassen von Kunststoffmaterial zwischen die Fäden, Drähte oder dergl.

Das genannte Verfahren kann mit synthetischem thermoplastischem Material ausgeführt werden, beispielsweise mit Polyolefinen, Polyamiden, Polyestern oder mit elastomerem Material.

Eine Extrudiervorrichtung gemäß der Erfindung kann auch zur Ausführung eines Verfahrens verwendet werden, welches außer den zuvor genannten VerfahrenescSltten einen weiteren Verfahrensschritt umfaßt, gemäß welchem weiteres Kunststoffmaterial rund um die bereits extrudierte Schicht zugeführt oder extrudiert wird.

608827/0 7 01

Wie bereits in Verbindung mit der Extrudiervorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 beschrieben, gehen die Drähte und die optische Faser, wenn sie von dem Dorn 2 ablaufen, durch die Öffnung 19 des Vorsatzteiles 18 hindurch, wobei sie in dem Kunststoffmaterial eingebettet bleiben, welches aus den Kanälen 14·, 15, 16 und

17 austritt.

In einem weiteren Verfahrensschritt, der sich aus der Beschreibung der Extrudiervorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 ergibt, geht das aus der Öffnung 19 des Vorsatzteiles 18 austretende Gebilde durch die öffnung 2 3 des weiteren Vorsatzteiles 2o hindurch und wird dabei mit einer weiteren Kunststoffschicht versehen, wobei der Kunststoff durch den Raum 24 zugeführt wird, der zwischen dem konischen Teil 21 der Innenfläche des Vorsatzteiles 2o und der konischen Außenfläche des Vorsatzteiles

18 gebildet ist.

Es ist ersichtlich, daß die Bildung der weiteren Überzugsschicht aus Kunststoffmaterial für das Endprodukt vorteilhaft ist, weil durch sie eine größere Garantie dafür gegeben ist, daß der Abstand zwischen den Drähten und der optischen Faser gleich bleibt.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. Beispielsweise kann ein Dorn anderer geometrischer Gestalt verwendet werden und auch die Teile, welche die von dem Dorn ablaufenden Fäden, Drähte oder dergl. führen, können anders ausgebildet sein als der Vörsatzteil 18. Selbstverständlich muß bei solchen Abwandlungen berücksichtigt werden, daß die Fäden, Drähte oder dergl. in vorbestimmten Ebenen gehalten werden müssen, wobei es möglich ist, dies zu verwirklichen, in-

609827/0 70-1

dem die Fäden, Drähte oder dergl. gezwungen werden, mit Flächen der Extrudiervorrichtung in Berührung zu treten, die so gestaltet sind, daß durch die angelegte Zugkraft die oben geschilderten Kraftkomponenten hervorgerufen werden.

609827/0701

Claims

- 2ο -

P atentanSprüche

/lΛ Verfahren zum Extrudieren plastomeren oder elastome-ren Materials rund um wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl. mit einer größten Querschnittsabmessung in der Größenordnung von o,l mm und aus einem Material, dessen Elastizitätsmodul größer als 4ooo kg/mm ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden, Drähte oder dergl. entlang eines Dornes vorbewegt werden, Kräfte angelegt werden, um die Fäden in Berührung mit dem Dorn entlang vorbestimmten Ebenen zu halten, weitere Kräfte an die •Fäden oder Drähte, die von dem Dorn ablaufen, angelegt · werden, um sie entlang vorbestimmter Richtungen zu richten, und daß Kunststoffmaterial zwischen die Fäden, Drähte oder dergl. geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiteres Extrudiermaterial rund um das bereits extrudierte und die Fäden, Drähte oder dergl. einbettende Material zugeführt wird.
3. Vorrichtung zum Extrudieren plastomeren oder elastomeren Materials rund um wenigstens zwei Fäden, Drähte oder dergl., die aus einem Material bestehen, des-

sen Elastxzitätsmodul größer als 4ooo kg/mm ist, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Dorn (2 bzw. 32), Einrichtungen (6 bis 9 bzw. 4o, 41) zum Führen der Fäden, Drähte oder dergl. getrennt voneinander entlang des Dornes, und durch eine zwischen den Führungseinrichtungen angeordnete Einrichtung (14 bis 17, 18 bzw. 44, 45, 33) zum Fließenlassen des Kunststoffmaterials.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen (6 bis 9 bzw. 4o,41) in gleichem Abstand von der Dornachse angeordnet sind.

609827/07Ü1
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder U, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (2) über seine gesamte Länge einen Kanal (5) für den Durchgang eines weiteren Fadens, Drahtes oder dergl. aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Kanals (5) mit der Achse des Dornes (2) zusammenfällt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (5) für den Durchgang einer optischen Faser bestimmt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (2 bzw. 32) einen ersten Teil (3 bzw. 38) gleichbleibender Querabmessung und einen sich anschließenden zweiten Teil (U bzw. 39) aufweist, der zunehmend sich verringernde Querabmessung hat.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Dornteil (3 bzw. 38) gleichbleibender Querabmessung zylindrisch ist, und daß der Dornteil (U bzw. 39) mit sich verringernder Querabmessung kegelstumpfförmig
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen sich entlang des Dornes (2 bzw. 32) erstreckende und an seinem Außenumfang im Abstand voneinander liegende Nuten (6 bis 9 bzw. 4o, Hl) aufweisen, und daß die Einrichtung zum Fließenlassen des Kunststoffmaterials zwischen den Nuten angeordnete Kanäle (IU bis 17 bzw. HH,H5) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Vorsatzteil (18 bzw. 33) hohler konischer Gestalt vorgesehen ist, welches eine mittlere zylindrische Öffnung (19 bzw. U3) aufweist und gleichachsig zu der kegeistumpfförmxgen Fläche des Dornes angeordnet ist, um einen freien Raum für den Durchgang der Fäden, Drähte oder dergl. und plastomeren

■ ■ -6 O 9 8 2 7 / O 7 ü 1

oder elastomeren Materials hervorzurufen, und daß der Vorsatzteil geeignet ist, die Fäden, Drähte oder dergl. in enger Berührung mit der öffnung und mit plastomerem oder elastomerem Material zwischen den Fäden, Drähten oder dergl. zu führen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Vorsatzteil (2o bzw. 33) vorgesehen ist, welcher eine konische Innenfläche hat, der eine Innenfläche gleichbleibenden Querschnitts mit einer mittleren Öffnung (23 bzw. 36) folgt, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der öffnung (19 bzw. 43) des Vorsatzteiles (18 bzw. 33) ist, Befestigungsmittel derart vorgesehen sind, daß der weitere Vorsatzteil (2o bzw. 35) mit der konischen gleichachsig rund um den ersten Vorsat zteil (18 bzw. 33) angeordnet ist für den Durchgang weiteren plastomeren oder elastomeren Materials zu dem Gebilde aus Fäden, Drähten oder dergl. und plastomerem oder elastomerem Material, welches aus der mittleren Öffnung des ersten Vorsatzteiles austritt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel einen kreisförmigen Flansch (28 bzw. 34), der mit der äußeren konischen Fläche des ersten Vorsatzteils Cs bzw. 33) verbunden ist, und einen kreisförmigen Sitz an dem zweiten Vorsatzteil (2o bzw. 35) aufweisen, der vor der konischen Fläche angeordnet ist und sich gegen den Flansch legen soll.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, mittels welcher die Fäden, Drähte oder dergl. in den Nuten verschiebbar aufgenommen sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung eine Hülse (3o) aufweist, deren Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Dornes (2) ist, und die rund um den Dorn angeordnet ist.

60 982 7/070 1