DE2614937C2

DE2614937C2 - Verfahren zum Aufspritzen von Isolierscheiben auf den Innenleiter von Hochfrequenzkoaxialkabeln

Info

Publication number: DE2614937C2
Application number: DE2614937A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Phys. Dr.-Ing. 5072 Schildgen Braun
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1978-04-27
Also published as: US4141952A; DE2614937B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aul spritzen on in Abständen angeordneten Isolierscheiben aus .unststoff auf den Innenleiter von Hochfrecuenzkoxialkabeln, wobei der Innenleiter von aus einem 'ersorgungssystem Spritzmaterial aufnehmenden, konnuierlich weiterlaufenden Formsätzen mitgenommen iird, die Formsät/c auf einer kreisförmigen Bahn geführt und gekühlt werden, und die Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze in Abhängigkeit von der Erstarrungszeit des Spritzmaterials derart geregelt wird, daß die Wiederkehrzeit eines Formsatzes mindestens gleich der Erstarrungszeit ist, bei dem die plastifizierte Spritzmasse in den jeweiligen Formhohlraum einschließlich des Angußkanals gedrückt, auf diese Füllung ein Druck ausgeübt und dann die Zufuhr unter Belassung des Angusses durch Weiterdrehen der

to kreisförmigen Bahn unterbrochen wird, und bei dem die Spritzmasse während des Umlaufes der Formsätze, die in zusammengeschlossenem Zustand eine zylindrische, glatte Mantelfläche bilden, an die Eingänge der Angußkanäle mit konstantem Druck herangeführt wird.

ES Gemäß einem bekannten Verfahren dieser Art (GB-PS 14 06 100) wird die Isolierscheiben bildende, plastifizierte Kunststoffmasse jedem Formsatz bzw. dessen Spritzform über je ein besonderes Versorgungssystem mit einzeln verschließ- und beheizbarem

ίο Angußkanal zugeführt und der Zustrom der Masse ptastifizierien Kunststoffes zu jeder Spritzforrn gesondert gesteuert Hierbei wird die Masse in jede Spritzform unmittelbar nach deren Zusammenschluß eingespritzt, die Zufuhr bis zur vollständigen Füllung der Form fortgesetzt, auf diese Füllung ein Druck ausgeübt und die Zufuhr schließlich unter Verhinderung eines Auslaufens der Masse und unter Belassung eines Kunststoffangusses unterbrochen, der erst nach, vorzugsweise bei zusätzlicher Kühlung erfolgender Erstar- rung des Kunststoffes, nach öffnen der Form entfernt wird.

Dieses bekannte Verfahren ermöglicht das Aufspritzen der Isolierscheiben auf den kontinuierlich bewegten Leiter. Nach dem Entfernen der Angüsse ergeben sich

3:5 hinsichtlich ihrer Qualität und Formgenauigkeit allen Anforderungen entsprechende Isolierscheiben für den Innenleiter eines Hochfrequenz-Koaxialkabels. Obgleich also dieses Verfahren in bezug auf das danach hergestellte Produkt zufriedecistelta.t' ist und auch —

41} zufolge der Kontinuität der Spritzvorgänge — eine gegenüber dem früher angewendeten Pilgerschritt-Spritzverfahren — mit jeweils für die Dauer des Spritzvorganges und einer gewissen Erstarrungszeit unterbrochenen Bewegung des Leiters bzw. Reziprok-

4'i bewegung der Spritzform samt dem Versorgungssystem (F & G-Sonderdruck aus Draht-Welt 1968/3, Seite 6, Abs. 2 und 3) — erhöhte Fertigungsgeschwindigkeit bei zumindest gleichwertiger Qualität der Isolierscheiben zuläßt, müssen bei dessen Anwendung relativ nicht nur

5« hohe Herstellungskosten für die hierzu erforderliche Vorrichtung mit dem komplizierten Versorgungssystem urH dessen Ventilsteuerung sondern auch ein entsprechend hoher Wartungsaufwand in Kauf genommen werden, so daß auch dieses moderne Verfahren noch

S.'i einiges zu wünschen übrig läßt

Nach einem anderen bekannten Verfahren (FR-PS 10 06 605) werden die in ähnlicher Weise den Leiter schrittweise oder auch kontinuierlich auf einer Kreisbahn mitnehmenden, automatisch zur Bildung je einer diesen umgebenden Hohlform zueinander bzw. — zu dessen Freigabe — wieder voneinander bewegbaren Formteile an einer einzigen Düse eines Versorgungssystems, z. B. eines Extruders, vorbeigeführt und dabei mit dem plastifizierten Kunststoff gefüllt. Dies scheint einfach, bringt jedoch in der Praxis große Schwierigkeiten mit sich, da bei konstantem Düsenabstand an der Mantelfläche der umlaufenden Formteile ein unkontrolliertes Austreten des Spritzmaterials nicht verhindert

werden kann, welches an der Mantelfläche und dem die Düse umgebenden Bereich anhaftet und daran zu Klumpen erhärtet, die die Umlaufbewegung der Formteile behindern und schließlich blockieren und daher in relativ kurzen Zeitabständen entfernt werden müssen, wobei der kontinuierliche Betrieb unterbrochen werden muß, was wiederum zur Erhärtung des Materials in der Düse selbst und zu deren Verstopfung führen kann.

Versuche, das seitliche Austreten des Materials bei bzw. nach dem Spritzvorgang durch sorgfältige Anpassung der Düsenstirnfläche an die Mantelflächenkrümmung sowie durch mit großer Kraft bewirktes Anpressen der Düse gegen die daran vorbei bewegte Mantelfläche der Formsätze zu verhindern, führten nicht nur zu erhöhtem Verschleiß der ggf. auswechselbaren Formsätze und des Düsenmundes sondern insbesondere auch zu erhöhtem Verschleiß der durch den starken Düsenandruck einseitig stark und ungünstig belasteten Lagerung des rotierenden Formträgers, was wiederum einen ungleichmäßigen Umlauf der Fornisätze und dadurch, sowie durch den erhöhten Verschleiß der äußeren Teile wiederum das seitliche Austreten der Spritzmasse zur Folge hat, dessen Verhinderung die vorerwähnte Maßnahme bewirken sollte. Es versteht sich, daß die häufig erforderliche Erneuerung der Lager des Formträgers sowohl kostenaufwendig als auch mit dem Ausfall der Vorrichtung für längere Zeit verbunden ist. Dem als wesentlicher Nachteil erachteten Lagerverschleiß konnte aber auch durch die wegen Platzmangels schwierige Anordnung gleitender oder rollender, dem Andruck der Düse entgegenwirkender Widerlager nicht abgeholfen werden, da solche Maßnahmen den Verschleiß der anderen Teile und die Störungsanfälligkeit der Vorrichtung durch Blockierung des Umlaufes der Formsätze noch mehr erhöhten.

All dies führte schließlich zu dem verbreiteten Vorurteil der Fachleute, daß ein auf der ungesteuerten Zufuhr des Spritzmaterials über eine einzige Düse beruhendem Verfahren für die praktische Anwendung ungeeignet sei.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, wenig störanfälliges Verfahren der eingangs umrissenen Art zum kontinuierlichen Aufspritzen von Isolierscheiben auf den Innenleiter eines Hochfrequenzkoaxialkabels anzugeben, bei dem sich Ventile erübrigen und der Verschleiß von Mantelfläche und Spritzdüse vermieden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Spritzdüse ues Versorgungssystems mit einstellbarem Abstand gegen die Mantelfläche gehalten wird, daß zwischen den Einspritzvorgängen ein auf der Mantelfläche erstarrender, die Angüsse der Isolierscheiben verbindender Film gebildet wird, der eine kontinuierliche Zuführung der Spritzmasse ermöglicht, die Verbindung zwischen Spritzdüse und Angußkanal nach außen abdichtet und zugleich als Gleitfilm dient, daß der Ausgang der Spritzdüse mit einer regelbaren Kraft gegen die Mantelfläche gehalten wird, die geringfügig kleiner ist als die aus dem maximalen Einspritzdruck am Ende jeder Einspritzung resultierende Kraft, und daß der Einspritzdruck regelbar ist, in Abhängigkeit vom auszufüllenden Volumen jedes Formhohlraumes samt Angußkanal, von der Zusammensetzung, der Viskosität und der Temperatur der Spritzmasse und von der Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zufuhr der Masse zu jedem Angußkanal allein durch dessen Relativbewegung gegenüber dem Ausgang der Spritzdüse bei gleichzeitiger, gewellter Rildung des an der Mantelfläche erstarrenden Filmes geregelt wird, er-

S übrigt sich die Anordnung von Ventilen, wobei dennoch durch die Summe der angegebenen Maßnahmen die hohe Präzision und Qualität der gespritzten Scheiben bei erhöhter Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze bewirkt, und der zugleich mit den Angüssen der Scheiben kontinuierlich entfernbare Film in gewollter und gesteuerter Weise gebildet wird. Dieser vermeidet den Verschleiß der äußeren Flächen der Formteile ebenso wie auch des Mundes der Spritzdüsen, wobei also ganz bewußt auf ein Verhindern des seitlichen Austretens der Spritzmasse aus der Düse nach Beendigung der einzelnen Spritzvorgänge, bzw. zwischen diesen, verzichtet wird.

Da hierbei, wie vorausgehend angeführt, der Ausgang der Spritzdüse mit einer regelbaren Kraft gegen die Mantelfläche gehalten wird, die gf ;iOgfügig kleiner ist als die aus dem maximalen Einspritz'Tuck um Ende jeder Einspritzung resultierende Kraft, und der maximale Einspritzdruck der Spritzmasse bei im Hinblick sowohl auf rasche Einspritzung als auch rasche Erstarrung derselben optimal abgestimmten Temperaturverhältnissen gut der für den Einspritzvorgang zur Verfügung stehenden Zeit angepaßt werden kann, läßt sich die Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze, im Einklang mit der erforderlichen Ersaarrungszeit der Masse, zur Erzielung einer größtmöglichen Fertigungsgeschwindigkeit nach belieben wählen. Überdies läßt sich demzufolge das Verfahren leicht an unterschiedliche Bedingungen und Erfordernisse anpassen, die sich entweder aus der Form oder Größe der zu formenden Isolierscheiben oder dem hierbei zu verwendenden Material sowie auch den jeweiligen Temperaturverhältnissen ergeben können.

Auch ist ferner, während des Betriebes, eir.,e feine Abstimmung der Druck- und Temperaturverhältnisse im Einklang mit der Umlaufgeschwindigkeit bzw. der Erjtarrungszeit der Spritzmasse möglich, wobei die Dicke des die Angüsse verbindenen Filmes durch Regelung der Kraft- bzw. Druckdifferenz des Einspritzdruckes der Masse und des Andruckes der Spritzdüse bestimmt werden kann. Somit läßt sich der für die Qualität des Produktes wesentliche, nach Beendigung der Füllung des Formhohlraumes samt Anguß auf die Füllung ausgeübte Druck, der ja schließlich das Abrücken der Spritzdüse unter Überwindung der geregelten Kraft, mit der diese gegen die Mantelfläche gehalten wird, bewirkt, u. a. auch zur Bildung des die Dicke des hierbei gebildeten Filmes bestimmenden Spa'*s£ zwischen Düsenmund und Mantelfläche genau einregeln. Es kann aus verschiedenen Gründen, z. B. des leichteren Ablösen.* des Filmes bzw. des 'f'rennens der vom Film zusammengehaltenen Angüsse erwünscht sein, einen Film bestimmter Dicke zu erhalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ferner von Vorteil, wenn die Teile der Formsätze während des Spritzvorganges mit einer zusätzlichen Kraft zusammengeschlossen werden und zugleich die Einspritzdüse mit geregelter Kraft an diese herangezogen wird, welche Maßnahme insbesondere bei hoher Fertigungsgeschwindigkeit sehr wesentlich zur Erzielung der gewünschten hohen Präzision hinsichtlich der Form der Isolierscheiben beiträgt und die zentrale Lagerung des Formträgeis dadurch entlastet, daß keine einseitige Belastung der zentralen Lagerung des kontinuierlich

rolicrcndcn Formträgcrs auftritt, so daß eine langzeitigc. störungsfreie Fertigung gewährleistet ist.

Die Umlauf- bzw. Fertigungsgeschwindigkeit kann durch Herabsetzung der der F.rstarrungszeit des Materials entsprechenden Wiederkehrzeit erhöhl werden, indem die nach Beendigung des Einsprilzvorganges noch zusammengeschlossenen Formsätzc durch gezielte Herbeiführung erhöhter Wärmeabgabe an die Umgebung, z. B. mittels durch Kühlkanäle hindurchgcführle flüssige Kühlmedien oder durch gleitende Anlage \o Wärme aufnehmender bzw. ableitender Festkörper, gekühlt werden.

Hierzu wird ferner in bevorzugter Ausführung der Erfindung der zu umspritzende Innenleiter über wenigstens dreiviertel der Umlaufbahn von den geschlossenen Formsätzen mitgenommen, und nach dem tangentialen Abziehen werden die Angüsse der Isolierscheiben und der diese verbindende Film entfernt und dem Versorgungssystem wieder zugeführt. Der Inncnleitcr wird dabei in bezug auf die Krümmung der Umlaufbahn der Formsätze tangential zugeführt, auf die der Trennebene entsprechende Mittelebene genau ausgerichtet, mit im wesentlichen gleicher Krümmung knickungsfrei gehalten und mitgenommen sowie schließlich wieder tangential abgezogen. Dies erbringt den Vorteil einer optimalen, knickungsfreien und in bezug auf die aufz.upritzenden Scheiben absolut zentrischen Leiterführung. Da ferner der gleichzeitig mit dem Abziehen des Leiters von dessen Isolierschei ben getrennte Film samt Angüssen dem Versorgungssystern wieder zugeführt wird, ergibt sich kein Abfall und somit eine hohe Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens durch sparsamen Materialverbrauch.

In bevorzugter Durchführung dieses Verfahrens wird der zu umspritzende Innenleiter ggf. abwechselnd von wenigstens einem ortsfesten Speicher, z. B. Faß, Spule oder Drahtbund, über Kopf abgezogen, auf den gewünschten Durchmesser kalibriert und ggf. durch Flüssigkeitsbad gereinigt sowie mit einer der Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze angeglichenen Geschwin- digkeit zwischen die Teile der Formsätze eingeführt. Von diesen wird er beim Zusammenschluß auf der Umlaufbahn mitgenommen und hierbei mit den Isolierscheiben versehen, schließlich freigegeben und abgezogen bzw. aufgetrommelt. Diese Verfahrensweise gewährleistet eine kontinuierliche, störungsfreie Fertigung in einem Durchgang, wobei alle Einzelvorgänge »fließend« ineinander übergehen und so aufeinander abgestimmt sind, daß ein mit Isolierscheiben versehener Innenleiter sehr hoher Qualität mit großer Fertigungsgeschwindigkeit hergestellt werden kann. Das erfin dungsgemäUc Verfahren ermöglicht daher optimale Wirtschaftlichkeit der Fertigung eines technisch ein wandfreien Produktes.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der F.rfin dung anhand einer in der Zeichnung schemalisch dargestellten Fertigungsanlage näher erläutert.

Der mit Isolierscheiben zu versehende Leiter 1 wird von einem ortsfesten Speicher 2, beispielsweise einem Drahtbund, Faß oder Spule, vorzugsweise über Kopf abgezogen und über entsprechende Führungsrollen durch einen den Leiterquerschnitt kontrollierende bzw. ausgleichende Kalibrierdüse 8 hindurchgezogen. Zur Ermöglichung einer ununterbrochenen Fertigung können zwei Speicher 2 vorgesehen sein, so daß bei Leerung des einen Speichers sogleich ein Ende des im Reservespeicher befindlichen Leiters an das auslaufende Leiterende angeschlossen werden und der erstere srwHann mictrf>u/f»r*hcplt nHpr nAiicrAfiillt ivArHon Uann

Nach der Kalibrierdüse 8 wird der Leiter I durch eine mit reinigender Lösung gefüllte Waschanlage 3 hindurch über eine die Zufuhrgeschwindigkeit und Spannung desselben regelnde Abzugseinrichtung 9 sowie ein den Leiter in bezug auf die Umlaufbahn bzw. -ebene der Formsätze tangential und zentrisch genau ausrichtende Führungseinrichtung 10 der den wesentlichen Teil der Anlage bildenden Spritzvorrichtung 4 zugeführ! Diese ist als Einheit aus einem die Formsätze kontinuierlich auf einer genau vorgegebenen Umlaufbahn bewegenden Formträger 7 und einem diesem zugeordneten Versorgungssystem 5, beispielsweise einem Extruder mit einer Spritzdüse 6, ausgebildet, die derart gegen die Mantelfläche der am Formträger angeordneten Formsätze gehalten ist, daß sich beim Spritzen der Isolierscheiben zwischen diesen auf der Mantelfläche ein Film Ta bildet. Der Leiter I wird so zwischen die an dem Formträger 7 angeordneten Formsätze herangeführt bzw. von der in der Bewegungsrichtung des Leites I dahinter angeordneten, kombinierten Führungs- und Schneideeinrichtung 11, welche die Angüsse der Isolierscheiben samt den diese verbindenden Film entfernt, herausgeführt, daß er von den Formsätzen nahezu über deren ganzen Umlauf mitgenommen wird. Der in der Spritzvorrichtung mit den Isolierscheiben versehene Leiter la wird schließlich nach Verlassen der kombinierten Führungs- und Schneideeinrichtung 11 auf einer in bezug auf die Umlaufbahn der Formsätze in tangentialer Richtung abgestellten Halterung drehbar und vorzugsweise axial verschiebbar gelagerten Trommel 12 aufgewickelt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufspritzen von in Abständen angeordneten Isolierscheiben aus Kunststoff auf den Innenleiter von Hochfrequenzkoaxialkabein, wobei der Innenleiter von aus einem Versorgungssystem Spritzmaterial aufnehmenden, kontinuierlich weiterlaufenden Formsätzen mitgenommen wird, die Formsätze auf einer kreisförmigen Bahn geführt und gekühlt werden, und die Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze in Abhängigkeit von der Erstarrungszeit des Spritzmaterials derart geregelt wird, daß die Wiederkehrzeit eines Formsatzes mindestens gleich der Erstarrungszeit ist, bei dem die plastifizierte Spritzmasse in den jeweiligen Formhohlraum einschließlich des Angußkanals gedrückt, auf diese Füllung ein Druck ausgeübt und dann die Zufuhr unter Belassung des Angusses durch Weiterdrehen der kreisförmigen Bahn unterbrochen wird, und bei dem die Spritzmasse während des Umlaufes der Formsätze, die in zusammengeschlossenem Zustand eine zylindrische, glatte Mantelfläche bilden, an die Eingänge der Angußkanäle mit konstantem Druck herangeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüse (6) des Versorgungssystems (5) mit einstellbarem Abstand gegen die Mantelfläche gehalten wird, daß zwischen den Einsoritzvorgüngen ein auf der Mantelfläche erstarrender, die Angüsse der Isolierscheiben verbindender Film (7a) gebildet wird der eine kontinuierliche Zuführung der Spritzmasse ermöglicht, d": Verbindung zwischen Spritzdüse (6) und Angußkanal nach außen abdichtet und zugleich als 'JIeJtHIm dient, daß der Ausgang der Spritzdüse (6) mit einer regelbaren Kraft gegen die Mantelfläche gehalten wird, die geringfügig kleiner ist als die aus dem maximalen Einspritzdruck am Ende jeder Einspritzung resultierende Kraft, und daß der Einspritzdruck regelbar ist, in Abhängigkeit vom auszufüllenden Volumen jedes Formhohlraumes samt Angußkanal, von der Zusammensetzung, der Viskosität und der Temperatur der Spritzmasse und von der Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Formsätze während des Einspritzvorganges mit einer zusätzlichen Kraft zusammengeschlossen werden und zugleich die Einspritzdüse (6) an die Formsätze mit der regelbaren Kraft herangezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu umspritzende innenleiter (1) über wenigstens dreivierteil der Umlaufbahn von den geschlossenen Formsätzen mitgenommen wird und daß nach dem tangentialen Abziehen die Angüsse der Isolierscheiben und der diese verbindende Film (7 a) entfernt und dem Versorgungssystem (5) wieder zugeführt werden.