DE2718082C2

DE2718082C2 - Verfahren zum Herstellen von Adern eines Dehnungskabels

Info

Publication number: DE2718082C2
Application number: DE2718082A
Authority: DE
Inventors: Wayne Irving Indianapolis Ind. Congdon; William Michael Pasadena Kanotz, Md.; William Robert Baltimore Lockhart, Md.; John Joseph Red Bank N.J. Mottine; George Francis Piper; William Charles Vesperman; Max Kearns Baltimore Wilson, Md.
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1982-09-09
Also published as: IT1072806B; SE7704304L; JPS52129989A; DE2718082A1; JPS5733806B2; GB1582021A; FR2349195A1; FR2349195B1; NL7704257A; ES458077A1

Description

eine blanke Litzenader 14.

Über die blanke Litzenader 14 wird mittels Extrusion eine schlauchförmige Isolierung 18 aus einem geeigneten Kunststoffmateria! aufgezogen, wodurch die isolierte Litzenader 11 entsteht. Eine Anzahl dieser isolierten Litzenadern 11 wird parallel zueinander ohne Drall in einer Reihe angeordnet und mit einem AuOenmantel 21 umgeben, der beispielsweise aus einer plastizierten Polyvinylchlorid-Verbindung besteht Anschließend werden zur Fertigstellung des Dehnungskabels 10 an dessen beiden Enden modulare Stecker 25 befestigt

Die Isolierung 18 besteht aus thermoplastischem Materiai, und zwar aus einem Polyäther-Polyesterblock-Mischpolymerisat das auf kurzkettigen Estergruppen des 1,4-Butan-Diol-TerephthaIats und auf Iangkettigen Estergruppen der Terephthalatester des Polytetramethylen-Glykols (abgekürzt » PTM EG«) basiert.

Die Isolierung 18 wird schlauchförmig über die Litzenader J4 so gezogen, daß ein luftgefüllter Raum zwischen der Litzenader 14 und der Isolierung 18 entsteht, welcher der Litzenader 14 eine freie Bewegung innerhalb der Isolierung JS gestattet, woraus eine Verringerung der Litzenaderermüdung resuluert Bei einem durchschnittlichen Außendurchmesserder Litzenader von etwa 0,5 mm und den durch die Verwendung von Steckermoduln 25 bedingten Größenbeschränkungen besitzt die schlauchförmige Isolierung 18 einen typischen Außendurchmesser in der Größenordnung von 0,94 mm. Da der mit einem Luftraum von etwa 0,05 mm gekoppelte Außendurchmesser eine kntische Größe darstellt ist eine Wanddicke der schlauchförmigen Isolierung 18 von etwa 0,18 mm erforderlich. Diese Dünnwandkonstruktion macht es erforderlich, daß das thermoplastische Polyäther- Polyester-Isoliermaterial ausgezeichnete mechanische Festigkeitseigenschaften, wie beispielsweise Kerbschlagzähigkeit. Härte. Zug- und Druckfestigkeit, besitzt.

Die Isolierung 18 kennzeichnet sich durch ein Kristallwachstum innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs, wenn sie unter die Schmelzpunkttemperatur des Mischpolymerisats von etwa 218' bis 220'C abgekühlt wird. Das Kristallwachstum ermöglicht eine horizontale Schlauchextrusion über die unregclmjßige Litzenader bei gleichzeitiger Ausbildung der erforderlichen Festigkeit und Steifigkeit, um die konstruktiven Beschränkungen der isolierten Litzenader einzuhalten

F ι g. 2 zeigi eine vereinfachte, schematische Ansicht einer Anlage 30 zur Herstellung von Litzenadern 14. die mit der Isolierung 18 ummantelt sind Die Anlage 30 besitzt eine Vorratstrommel 31 fur die l.itzenader 14. einen Zwischenspeicher 3^. einen Extruder 33 zum schlauchformigen Aufziehen der Isolierung 18 über die Litzenader 1**. ein Kühlsystem 34. eine Haspel 36 und eine Aufnahmetrommel 37 Das Kühlsystem 34 läßt sich bezüglich des Extruders 33 verschieben

/um schlauchformigen Aufbringen der Isolierung 18 auf die Litzenader 14 wird die Isolierung 18 auf die aus dem Extruder 33 herauskommende I.itzenadcr 14 übet ge zogt η da die Abzugsgeschwindigkeit !er l.it/e*n^; " ader 14 hohe ist als die Aistrittsgeschwindigkeit des Exirudatci aus üc:n L.urudcr 33, Als Extrudal wird die aus dem Extruder 33 austretende Polymerisatschmelze bezeichnet.

Die Litzenader 14 besitzt gelegentlich Oberflächenunregelmäßigkeiten in Form von dünnen Splittern aus Litzenmaterial, Mefalig^aten oder Metallklümpchcn, die von der Aderoberfläche nach außen vorspringen. Bisher wurden diese Splitter od\ir Grate in die darüber

gezogene Isolation 18 intrudiert, was zu Ausstülpungen in der Außenfläche der isolierten Litzenader 11 führen konnte. In solchen Fällen war es dann erforderlich, dir isolierte Litzenader 11 abzuwickeln, um diese Ausstülpungen zu lokalisieren und zu beseitigen.

Es hat sich gezeigt, daß durch Steuerung des Aufziehens der Isolierung 18 über die Litzenader 14 der Außendurchmesserder isolierten Litzenader 11 sowie die Wandstärke der Isolierung gesteuert und das Auftreten von Oberflächenunregelmäßigkeiten der isolierten Litzenader auf ein Minimum verringert werden kann. Diese Steuerung wird dadurch erzielt, daß das Extrudat zumindest für eine bestimmte Zeitdauer von der Litzenader 14 entfernt gehalten wird. Dies ist möglich aufgrund der verhältnismäßig hohen Schmelzviskosität und Schmelzfestigkeit von thermoplastischen Polyäther-Polyester-Kunststoffen. Mit dem Ausdruck »Schmelzfestigkeit« soll eine Eigenschaft von Kunststoffen bezeichnet werden, welche dem Duktilitätsgrad von Metallen in analoger Weise entspricht.

Die vorstehend erwähnte Abmess .,gs- und Festigkeitssteuerung beruht auf der Tatsache, dab das zur Herstellung der Isolierung 18 verwendete Polyäther- Polyester-Mischpolymerisat ein kristallines Materi.il ist. bei dem ein Kristaliwachstum im Bereich zwischen etwa 60⁰C bis 216°C auftritt, wobei das maximale Krista'lwachstum im Bereich zwischen etwa 82 und 93¹C liegt. Um eine Verformung der Außenform der isolierten Litzenader U durch Unregelmäßigkeiten der blanken Litzenader 14 zu vermeiden, ist es günstig, wenn man in dem Mischpolymerisat vor der Einnahme seiner endgültigen Lage bezüglich der blanken Litzenader 14 ein starkes Kristaliwachstum und eine ausreichende Schmelzfestigkeit herbeiführen würde. Dies kann dadurch erfolgen, daß man das Mischpolymerisat bei einer Temperatur knapp oberhalb seines Schmelzpunk tes. d.h.. zwischen 218 C und 220 C. ext.udier: und einen Abstand zwischen dem Extrudat und der Litzenader lä wahrend eines bestimmten Zcitintei -alls einhalt, das ausreichend groß ist. damit ein gewünschtes Kristaliwachstum erzielt wird und sich die gewünschte Schir.^lzfestigkeit entwickeln kann Üblicherweise be trägt die Temperatur der Schmelze an der F.xtruderma Irizenöffnung etwa 224 C. welche, obwohl nur wenige Grade mehr als die Temperatur der Schmelze im Extruderzylinder, die Schmelzeviskositai erhohl, ,im! zwar aufgrund der Steilheit der Viskositats temper,) turkurve der fur die Herstellung der Isolierung 18 verwendeten Verbindung

Eine weitere wichtige Maßnahme besteht <!.ιιίν. mn einer gleu hformigen Schmelze zu arbeiten, da thermo plastisch Polyäther Polyester Kunststoffe kristalline Werkstolle mit einer um das eineinhalbfache grolteren Kn'tall a lonsgeschwindigkeit als Nvlon sind Wenn die Schmelze gleichförmig ist. wird auch die Kristall··..! tionsgeschwindigkeit gleichförmiger

Da die Temperatur des Isoliermaten.iK in der Nahe

der Matrizenoffnung abgesenkt wird, um die Schmelzte stigkeit des Fxtrudütes so groß wie möglich zu mat hen könnte man annehmen, daß die Stromir i'snahn in dem Extruderkupf bo weitgehend wie inuglich ^truinliiiieiiförmig sein sollte. Bei einer nicht stfomlinifinförtiiigen Strörnungsbahti innerhalb des Extruders 33 könnte man daher schließen, daß das thermoplastische Material

längere Zeit innerhalb Hes Extruderkopfcs verbleibt und

daher möglicherweise einen Energieverlust erleidet.

Wenn ein Energieverlust auftritt, könnte man des weiteren annehmen, daß das thermoplastische Material

die Schmelzfestigkeit verliert, welche zur Durchführung des nächsten Verfahrensschritlcs benötigt wird, bei dem die Isolierung 18 unter einem wesentlichen Abstand von der Litzenader 14 gehalten wird und dabei auskrislnllisicrt. Aus der Verringerung der Schmelzfestigkeit könnte man letztlich'folgern, daß in der Isolierung 18 unerwünschte LufleirtschlUssc auftreten. Derartige Folgerungen treffen indessen nicht zu, wie nachstehend noch erläutert werden soll.

Wie aus den Fig.2 und 3 hervorgeht, besitzt der to Extruder 33 einen Zylinder 39 und eine Malerialschnekke.

Die Matcrialschnecke wird in Umdrehung versetzt, um Isoliermaterial durch den Extruderkopf 41 zu treiben. Der Extruderkopf 41 umfaßt einen Ständer 42. der mit einer öffnung versehen ist, welche eine Fortsetzung der Bohrung des Zylinders 39 dargestellt und «τ»· einer zylindrischen Bohrune 44 des Ständers 42 quer zu dem Zylinder 39 in Verbindung steht.

Auf dem Ständer 42 ist mittels einer hinicren Kopfmutier 53 und einer Stellmutter 54 ein zylindrischer Werkzeughalter 50 lösbar befestigt, welcher eine Zentralbohrung 51 besitzt, die koaxial zu der Bohrung 44 verläuft. Der Werkzeughalter 50 halten eine mit der Werkzeugbohrung 51 fluchtende Matrize 59 sowie ein koaxial zu der Matrize 59 angebrachtes Kernrohr 61. Der Werkzeughalter 50 ist so ausgebildet, daß er das Isoliermaterial aus einer nach unten bezüglich F i g. 2 gerichteten Strömung in eine das Kernrohr 61 umfließende und durch die Matrize 59 hindurchtretende Strömung umlenkt, wodurch sich die Isolierung 18 konzentrisch um die vorwärtsbewegte blanke Litzenader 14 ausbildet.

In den F i g. 3 und 4 ist das Kernrohr 61 im einzelnen dargestellt. Das Kernrohr 61 besitzt eine abgestufte zylindrische Form mit einem verbreiterten Basisabschnitt 66. einem zweiten Abschnitt 67, der bei verringertem Durchmesser mit seinen Außenwänden parallel zu der Längsachse des Kernrohrs 61 verläuft, einen dritten, zylindrischen Abschnitt 68, der sich in *o einen konischen Abschnitt 69 fortsetzt, welcher schließlich in einem zylindrischen Abschnitt 71 ausläuft. Das Kernrohr 61 wird in dem Hohlraum 51 des Extruderkopfes 41 so gehalten, daß sich der zylindrische Abschnitt 71 zumindest bis zu der Stirnfläche 75 « des Extruderkopfes erstreckt, wo sich die Mündungsöffnung der Matrize 59 befindet Der Extruder 33 ist so konstruiert, daß sich die Isolierung 18 schlauchförmig über die aus dem Extruder austretende blanke Litzenader 14 Ie^t, und zwar so. daß ein Luftraum zwischen der Isolierung 18 und der Litzenader 14 vorhanden ist.

r Wie am besten aus Fig.4 ersichtlich ist, ist das Kernrohr 61 mit einer konischen Bohrung versehen, die durch die Abschnitte 66 bis 68 verläuft. Die Bohrung 72 setzt sich in eine zylindrische Bohrung 73 fort, die zur Umgebung hin offen ist

Die Matrize 59 ist mit einem Hohlraum 76 versehen, deren seitliche oder tragende Wand 77 eine kegelstumpfförmige Gestalt besitzt und unter einem bestimmten Winkel gegen einen Hals bzw. eine Einlaufstelle 78 in der Nähe einer öffnung 79 konvergiert Der Winkel, welcher von der zu der Einlaufstelle 78 neben der Matrizenöffnung 79 konvergierenden, konischen Seitenwand 77 des Matrizenhohlraunis 76 eingeschlossen es wird, wird üblicherweise als Einlaufwinkel oder Angriffswinkel bezeichnet Der Einlaufwinkel der zwischen einer Erzeugenden der kegelstumpfförmigen Wand 77 und der Längsachse des Kernrohrs 61 vorhanden ist, liegt üblicherweise in der Größenordnung Von 15° bis 30°. Es hat sich jedoch überraschenderweise gezeigt, daß man einen Einlaufwinkel in der Größenordnung zwischen 60° und 90°, vorzugsweise 63°, benötigt, um eine aus thermoplastischem Polyäther-Pölyester'Kunslslöff bestehende Isolierung 18 um die Litzenader 14 erfolgreich zu extrudieren.

Das Kunststoffmaterial fließt zwischen einer Wand 80 des Hohlraums 76 Und dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 69 des Kernrohrs 61. wobei die gegenseitig beabstandeten Teile 80 und 69 voneinander divergieren (vgl. Fig.4). Das Kunststoffmaierial fließt mit hoher Geschwindigkeit auf die Stirnfläche des Kernrohrs 61 zu. Kurz vor Erreichen der Mündungswände 77 des Matrizenhohlraums 76 vergrößert sich die Querschnittsflächc des Strömungskanals gegenüber der zwischen den diversierenden Teilen der Matrize 59 und des Kernrohrs 61 vorhandenen Querschnittsfläche. Da das Material das Kernrohr 61 allseitig umströmt, hebt sich der Materialdruck gegen das Kernrohr 61 auf. Die blanke Litzenader 14 wird aus dem Kernrohr 61 im wesentlichen längs der Achse des zylindrischen Austrittskanals 79 der Matrize 59 herausgeführt.

Die Ausformung des Matrizenhohlraums 76 mit einem ungewöhnlich großen Einlaufwinkel der Mündungswj>->de 77 bewirkt eine zufriedenstellende Extrusion der Isolation ungeachtet der Erzeugung eines größeren sogen. »Totraums« 81. Man könnte nämlich aus Fig.4 schließen, daß der Totraum 81 zu einer verlängerten Verweildauer des Fxtrudates innerhalb der Matrize führt. Dieser Vermutung soll nachstehend nachgegangen werden.

Aufgrund der beschriebenen Abänderung eines üblicherweise verwendeten Extruder-Kopfes mit einem zu der Einlaufstelle 78 konvergierenden, stromlinienförmigen Durchgang könnte man annehmen, daß der am vorderen Ende der Matrize 59 auf radial gegenüberliegenden Seiten des Kernrohrs 61 erzeugte Totraum 81 zu einer turbulenten Strömung in dem Kunststoffmaterial führt oder als Reservoir dient, das das Aushungern der Extrudatströmung verhindert. Ganz generell müßte man «tr.nebmen, daß somit eine stromlinienförmige Strömung erwünscht ist. um ein vollkommen konzentrisches Material um die abgezogene, blanke Litzenader 14 zu extrudieren. Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, daß die Verwendung von stromlinienförmigen Durchgängen zwischen den stromlinienförmigen Strömungspassagen des Kernrohrs 61 und der Wände des Matrizenhohlraums 76 kein geeignetes Ausgangsprodukt liefert Vielmehr hat sich gezeigt, dab der Matrizenhohlraum 76 in der vorstehend erläuterten und in den Zeichnungen dargestellten Weise mit einer von "der Einläufstelle 78 bis zu den Innenwänden des Matrizenhohlraums divergierenden Wand 77 versehen werden muß, deren Einlaufwinkel im Bereich zwischen 120° und 180° liegt, um eine völlig konzentrische Isolierung 18 um die blanke Litzenader 14 zu extrudieren.

Da während des Extrusionsvorganges, wie dargelegt, die Schmelzviskosität abnimmt wäre es günstig, das Molekulargewicht des Extrudates konstant zu halten. Da jedoch das Molekulargewicht zum Abnehmen neigt, ist es wichtig, das thermoplastische Material so schnell wie möglich durch die Matrizenöffnung zu extrudieren, um die Schmelzfestigkeit des Extrudates beizubehalten. Diese Feststellung bestärkt die vorstehende Annahme, daß es günstig sei, die Verweildauer des Extrudates

innerhalb der Extrudermairize so gering wie möglich zu halten. Wenn daher entsprechend der erfindüngsgemä-Deri Lehre die Matrize 59 mit einem großen Einlaufwinkel versehen wird; könnte man meinen, daß das Isoliermaterial einen Energieverlust innerhalb des Extruderkopfes 41 erleidet. Das Kunststoffmaterial kann Qi Wände 77 und 80 des MäffizerihöhiräUmes 76 mit eir.tr laminaren Schicht auskleiden, wodurch ein Schmiermittel für das zwischen der laminaren Schicht Und der Außenfläche des kernrohrs ßi bewegte Kunststoffmaterial vorhanden ist.

Wenn der Einlaufwinkel wesentlich geringer ist. d. h. in der üblichen Größenordnung von 60" liegt, hemmt der Aufbau einer laminaren Schicht auf den Wänden des Matrizenhohlraums unzweckmäßigerweise die Strömungsbahn und führt zu Pulsationen innerhalb des Extrudates um die Litzenader 14. Durch Verwendung eines größeren Einlaufwinkels besteht nach dem Aufbau einer laminaren Schicht genügend Platz für die Strömungsbahn, um vorteilhafterweise zu einer gleichförmigen Schmelzeströmung zu gelangen, und zwar infolge der Strömung des Mischpolymerisatmaterials längs einer Strömungsbahn, die zumindest an ihrer einen Seite mit einer Schicht des Mischpolymerisatmaterials verbunden ist.

Aus Fig.4 ist ersichtlich, daß die anfängliche Abstandsvergrößerung der Isolierung 18 gegenüber der Litzenader 14 durch Verwendung eines Kernrohrs 61 erzielt wird, das an seinem stromaufwärts gelegenen Ende -inen spitz zulaufenden Hohlraum 72 besitzt. Der spitz zulaufende Hohlraum 72 bildet eine Art Düse für ein gasförmiges Medium, wie beispielsweise Druckluft von 1.4 kg/cm², die mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von etwa 0,17 bis 0,22 m^J pro Stunde durch einen Strömungsgeschwindigkeitsmesser 85 und ein Rohr 86 in eine öffnung 87 eingeleitet werden kann. Die Öffnung 87 steht in Verbindung mit einem Durchgang 88 durch ein Teil 89, das konzentrisch zu der Längsachse des Extruderkopfes 41 angebracht ist. Die unter Druck gegen das Austrittsende des Extruder-Kreuzkopfes 41 ao getriebene Luft tritt in den zylindrischen Abschnitt des Kernrohrs 61 zwischen der Litzenader 14 und den Wänden des Kernrohrs ein und tritt am Ende des Kernrohrs 61 aus, das in die Matrizenöffnung 79 vorspringt.

Die Konstruktion des Kernrohrs 61 in Verbindung mit der Verwendung von Druckluft führt dazu, daß sich die Isolierung ballonartig nach außen von der Litzenader 14 expandiert, wie aus den Fig.3 und 4 hervorgeht Nachdem dann die Litzenader 14 um eine bestimmte Wegstrecke mit einer bestimmten Abzugsgeschwindigkeit weitergelaufen ist, die ausreichend groß für die Bildung eines Kristallwachstums der 'Isolierung ist, wird die Isolierung 18 auf den Litzenleiter 14 aufgezogen.

Kristalline Mischpolymerisate zeigen eine hohe Festigkeit, Flexibilität und Wachstumsgeschwindigkeit, wenn sie einer Behandlung unterzogen werden, bei der die Polymerisatmoleküle parallel zueinander und parallel zu der Außen- oder Innenfläche der Isolierung 18 orientiert werden.

Das Einbringen von Luft in das Kernrohr 61, um die Isolierung 18 um ein kurzes Stück stromabwärts der Matrizenöffnung 79 zu expandieren, beansprucht die isolierung und bewirkt die gewünschte Moleküiorientierung. Die Verwendung von Luft zur Expansion und Molekülorientierung des Mischpolymerisats wird ermöglicht durch die Extrusion des Mischpolymerisats bei einer Temperatur knapp oberhalb, jedoch so nahe wie möglich an dem Schmelzpunkt des Mischpolymerisat-Extrudates, d. k, etwa zwischen 2 Ϊ 8° C und 220°G. Wenn das Mischpolymerisat^Extrudat bei einer Temperatur extrudiert wird, die wesentlich höher ist als der Schmelzpunkt des Mischpolymerisates, tritt kein Kristallwächstum auf, so daß jeder Versuch zum Expandieren des Extrudates zu einem Riß der Isolierung 18 führt.

Das Einbringen von Luft in das Kernrohr 61 zur Expansion des Extrudates von der Litzenader 14 hinweg nach außen kühlt vorteilhafterweise das Extrudat unter die an der Matrizenöffnung 79 vorhandene Schmelztemperatur Diese Kühlung bewirkt ein Absinken der Temperatur des Polymerisats auf den vorstehend erwähnten Temperaturbereich, wo ein Kristallwachstum auftritt.

Das kristalline Isoliermaterial besitzt eine geeignete Festigkeit, um die von der I.il7enader 14 wegsiehßnHen Litzensplitter zu überwinden und sie in die Fläche der Litzenader zurückzupressen. Da die Isolierung 18 ihre endgültige Lage bezüglich der Litzenader 14 mit einem dazwischenliegenden Luftraum von beispielsweise 0,05 mm einnimmt, besitzt die Isolierung 18 ferner eine ausreichende Schmelzfestigkeit, um sich auch über größere Metallgrate oder Metallstückchen auf der Oberfläche der Litzenader 14 ohne Riß darüberzulegen. Vorteilhafterweise führen diese Eigenschaften zu einer gleichförmigen, zuverlässig geformten isolierten Litzenader 11, die den bei bekannten Litzenadern erforderlichen Rückwicklungsvorgang entbehrlich macht

Im Verlaufe des weiteren Herstellungsvorganges wird die isolierte Litzenader 11 längs einer Bahn durch die Behandlungseinrichtung 34 (F i g. 5) gezogen, wo die Isolierung 18 mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, behandelt wird, um die Isolierung 18 in bestimmter Weise abzukühlen. Die Behandlungs- bzw. Kühleinrichtung 34 enthält üblicherweise einen Trog 90, um die die Litzenader 14 bedeckende Isolierung 18 zu behandeln und zu tempern.

In Fig. 5 ist die Behandlungseinrichtung 34 im einzelnen dargestellt Wie hieraus ersichtlich ist. besitzt die Behandlungseinrichtung 34 eine Kaltwasserstation 91 und eine Heißwasser-Temperungsstation 92.

Die Kaltwasserstation 91 besitzt Einrichtungen zum Beaufschlagen der Isolierung 18 mit Kühlwasser, dessen Temperatur in der Größenordnung von 10⁰C bis 15°C liegt. Und zwar besitzt die Station 91 einen ersten V-förmigen Trog 93. der für eine Längsbewegung auf einem Bock 94 befestigt ist und sich in einem Abstand oberhalb des Trogs 90 befindet Der Trog 93 wird von eir.jr Leitung 95 gespeist und besitzt drei beabstandete öffnungen 96, um drei Kühlwasserstrahlen gegen den isolierten Litzenleiter 11 auszubringen, wobei der _, weiteste stromaufwärts gelegene Kühlwasserslrahl der Austrittsmündung des Extruders benachbart ist

Das stromaufwärts gelegene Ende des Wassertrogs 93 besitzt einen bestimmten Abstand »d« zu dem stromabwärts gelegenen Ende der Mutter 54 des Extruderkopfes. Durch Änderung des Abstandes »d« wird der Außendurchmesser der isolierten Litzenaderl 1 und die Länge des Aufziehkegels der Isolierung 18 geändert, was die Kristallisationsgeschwindigkeit des Mischpolymerisates beeinflußt

Ein zweiter V-förmiger Trog 101 befindet sich in 6ίπείΐΐ Abstand unterhalb dss ersten Trogs S3 nnd in einem ausreichenden Abstand stromabwärts von diesem, damit die aus dem ersten Trog 93 austretenden Wasserstrahlen die isolierte Litzenader 11 ungehindert

beaufschlagen können. Der zweite Trog 101 wird von einer Rohrleitung 102 gespeist, um eine Wasserströmung mit einer Temperatur von etwa 16°C entgegen der Bewegungsrichtung der isolierten Litzenader 11 zu efzeugen, welche durch diese Wasserströmung hindurchgezogen wird.

Anschließend wird die isolierte Litzenader 11 durch die Station 92 gfiögen, wo sie in Wasser mit einer Temperatur in der Größenordnung von 66° C eingetaucht und mit diesem behandelt wird. Die Station 92 timfaßt eine Rohrleitung 103, die in einem Abstand oberhalb des als Auffangwanne dienenden Trogs 90 angebracht ist, sowie einen an eine nicht-dargestellte Speisequelle angeschlossenen Einlaß 104.

Die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung optimiert das Kristallwachstum und gewährleistet, daß ein erheblicher Prozentsatz des gesamten Kristallwachstums vor dem Aufhaspeln der isolierten Litzenader 11 auftritt, wodurch vermieden wird, daß das Material eine dauernde Verformung entsprechend der Form der Aufnahmetrommel 39 erhält.

Im darauffolgenden Verfahrensschritt wird ein als Außenmantel bezeichneter Kunststoff-Isolationsmantel 21 aus plastiziertem Polyvinylchlorid auf mehrere, nebeneinander angeordnete, isolierte Litzenadern 11 aufextrudiert, um so einen ummantelten Dehnungskabelstrang 23 zu bilden.

Beispiel I

Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung einer isolierten Litzenader 11 mit einem Außendurchmesser von etwa 0,94 mm, einer Isolierungswandstärke von etwa 0,14 mm und einem Luft-Zwischenraum zwischen der Isolierung und der Litzenader von 0,05 mm wurde eine blanke Litzenader 14 mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 762 m/min durch den Extruder 33 gezogen, dessen L/D-Verhältnis 24:1 betrug. Die Gangtiefen der Extruderschnecke betrugen in der Speisezone etwa 10,8 mm und in der Homogenisierzone etwa 3,81 mm und verliefen in der schräg ansteigenden Übergangszone von 10,8 mm am Anfang bis 3,81 mm am Ende. Im Extruderzylinder betrug die Temperatur in der Speisezone etwa 204⁰C, in der Übergangszone etwa 221°C in der Homogenisierzone etwa 227⁰C und am Extruderkopf etwa 235° C Die Temperatur des Extrudates and der Matrizenöffnung 78 betrug etwa 222° C Der Luftdurchsalz in dem Kernrohr 61 betrug 0,226 mVStd. Die Stromaufnahme des Extruders betrug 15 Amp, während die Schneckendrehzahl des Extruders l'ei etwa 32 UpM lag. Die Matrize hatte eine öffnung von 3,58 mm bei einem Einlaufwinkel Von 126", während das Kernrohr 61 einen Außendurchmesser von 2,28 mm hatte. Die Extrudatverbindung enthielt etwa 1,36 kg Fafbstöffkönzentrat pro 45 kg Polyester-Elastomerisat.

Das Kühlsystem 34 wurde bei dem vorliegenden Beispiel so angeordnet, so daß der am weitesten

ίο stromaufwärls gelegene Kaltwasserstrahl 96 mit einer Temperatur von etwa 16°C in einem Abstand von 31,7 mm von der Stirnfläche 75 der Matrize 59 angebracht wurde, wobei zwischen den drei Wasserstrahlöffnungen ein Abstand von 25.4 mm vorhanden

is war. Der zweite Trog 101 mit Wasser von 16°C wurde in einem Abstand von 11.43 cm von dem am weitesten stromabwärts gelegenen Wasserstrahl 96 angebracht. Der Eintritt der Rohrleitung 103 wurde in einem Abstand von 137 m von der Matrizenöffnung 79

2ö angeordnet, wobei das in der Rohrleitung iO3 iüeGenüc Wasser eine Temperatur von etwa 68° C besaß.

Beispiel H

Das Beispiel II entsprach dem Beispiel I, mit Ausnahme, daß die Temperatur der Einspeisezone 189°C der Übergangszone 229°C, der Homogenisierzone 241°C und des Extruderkopfes 232°C betrug. Das Polymerisat wurde mit einer Temperatur von 229,4° C extrudiert. Der Luftdurchsatz betrug 0.198 mVStd. Die Gangtiefe betrug bei der Einspeisezone 8,84 mm, bei der Homogenisierzone 3,05 mm und variierte bei der Übergangszone linear von 834 mm bis 3,05 mm. Die Stromaufnahme des Extruders betrug 12,0 Amp und die Schneckendrehzahl lag bei 37,0 UpM.

Beispiel IH

Das Beispiel III entspricht dem Beispiel I, mit Ausnahme, daß die Temperatur der Speisezone 210° C der Übergangsrone 232° C der Homogenisierzone

•»o 232°C, des Extruderkopfes 232°C und des an der Matrizenöffnung austretenden Folymerisat-Extrudates 232⁰C betrug. In das Kernrohr 61 wurJe keine Druckluft eingeleitet Die Stromaufnahme des Extruders betrug 13 Amp und die Schneckendrehzahl lag bei 40 UpM. Es wurde nur eine Heißwassertemperung bei 7 1,5° C vorgenommen. Die isolierte Litzenader 11 besaß keinen Zwischenraum zwischen der blanken Litzenader 14 und der Isolierung, deren Wandstärke 0,18 mm betrugt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Adern eines Dehnungskabels, bei dem ein aus zugfestem Polymerisatmaterial bestehender Kern mit einer Anzahl von darauf aufgewickelten, flexiblen Flachbandlitzen dem Spritzkopf eines Extruders zugeführt und in dem eine aus thermoplastischem Polymerisat bestehende Isolierung im Schlauchspritzverfahren um diese Flachbandlitzen extrudiert und durch Abkühlung konzentrisch an diese angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Polyäther-Polyester-Mischpolymerisats für die Isolierung (18) die Extrusionstemperatur 224° C beträgt, daß die aus dem Spritzkopf (41) austretende schlauchförmige Isolierung (18) unmittelbar hinter der Mündungsöffnung der Matrize (59) für eine bestimmte Zeitspanne von den Flachbandlitzen (13) nach außen hin durch Aufblasen mit einem Druckgas expandiert und in an sich bekannter Weise durch anschließendes Abkühlen mit Wasserstrahlen auf die Flachbandützen {!3) aufgeschrumpft wird.

2. Verfahren zum Herstellen von Adern eines Dehnungskabels, bei dem ein aus zugefestem Polymerisatmaterial bestehender Kern mit einer Anzahl von darauf aufgewicke'ten, flexiblen Flachbandützen dem Spritzkopf eines Extruders zugeführt und in dem eine aus thermoplastischem Polymerisat bestehende Isolierung im Schlauchspritzverfahren um diese Flachbandlit/en extrudiert und durch \bkuhlung konzentrisch an diese angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Polväthcr-Polyester-Mischpo-Ivmerisats für die Isolierung (18) die F.xtrusionstemperatur 229°C betragt, daß die aus dem Spritzkopf (41) austretende schlauchförmige Isolierung (18) unmittelbar hinter der Mündungsöffnung der Matrize (59) für eine bestimmte Zeitspanne von den Flachbandlitzen (13) nach außen hindurch Aufblasen mit einem Druckgas expandiert und in an sich bekannter Weise durch anschließendes Abkühlen mit Wasserstrahlen auf die Flachbandlit/en (131 aufgeschrumpft wird

J. Verfahren zum Herstellen von Adern eines Dehnungskabels, bei dem ein aus /ugfestem Polymerisatmaterial bestehender Kern nut einer Anzahl von darauf aufgewickelten, flexiblen Flachbandlit/en dem Spritzkopf eines Extruders zugeführt und in dem eine aus thermoplastischem Polymerisat bestehende Isolierung im Schlauchspntzverfahren um diese Flachbandlit/en extrudiert und durch Abkühlung konzentrisch an diese angelct?t wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Polyäther-Polyester Mischpo-Iy mc π sates für die Isolierung (18) die Fxtrusionstem pe^ratur 252'C betraft, daß die aus dem Spritzkopf (41) austretende schlauchförmige Isolierung (18) unmittelbar hinler der Mündungsöffnung der Matrize (59) für eine bestimmte Zeitspanne von den Flachband!it/en(13j nach außen hindurch Aufblasen mit einem Druckgas expandiert und in an sich bekannter Weise durch anschließendes Abkühlen mit Wasserstrahlen auf die Flachbandlitzen (13) aufgeschrumpft wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1, 2 und 3, Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 19 64 877 bekannt.

Zum Herstellen von Adern eines Dehnungskabels ist es bekannt (DE-AS 19 64 877), auf einen Kern aus zugfestem Polymerisatmaterial flexible Flachbandlitzen aufzuwickeln und anschließend auf die Flachbandlitzen im Schlauchipritzverfahren eine Isolierung aus thermoplastischem Polymerisat zu extrudieren. Die Isokerung wird im weiteren Verfahrensverlauf abgekühlt und dann gereckt, wodurch der Zwischenraum zwischen der Isolierung und den Flachbandlitzen unter Längung der so gebildeten Ader teilweise oder vollständig beseitigt und die Kristallstruktur des Isolierungsmaterials im S'nne einer Erhöhung des Zug-Elastizitätsmoduls orientiert wird.

Beim Aufwickeln der Flachbandlitzen auf den Kern ist es unvermeidlich, daß gelegentlich einzelne ützendrähtchen oder -grate über die Liuenoberfläche nach außen vorstehen. Diese Oberflächenunregelmäßigkeiten führen beim späteren Anlegen der isolierung gegen die Litzenoberfläche, d. h„ beim Abkühlungsvorgang, zu Isolationsdefekten, welche durch das Recken infolge der dadurch hervorgerufenen Durchmesserverringerung der Isolierung noch verstärkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung eines Dehnungskabel der eingangs erwähnten Art das Auftreten von Oberflächenunregelmäßigkeiten der Adern möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1.2 und 3 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das für die Isolierung verwendete Mischpolymerisat bei einer Temperatur knapp oberhalb seines Schmelzpunktes, nämlich in der Regel etwa 224⁰C. gelegentlich auch 229" C oder 232' C. extrudiert und in einem Abstand von den Flachbandlitzen gehalten, der ausreichend groß ist. damit das Mischpolymerisat vor de" Einnahme seiner endgültigen Lage bezüglich der Flachbandlitzen ein starkes Kristallwachstum erfährt wodurch etwaige Oberflächenunregelmaßigkeiten der Flachbandützen von der Isolierung während deren Abkühlung zusammengedrückt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fi g I eine perspektivische Ansicht eines Dehnungskabels, dessen linkes Fnde mit einem Sieckermodul verbunden ist.

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Anlage /um Herstellen von Dehnunfvkabeln;

F 1 g. 3 einen Schnitt durch den Fxtruderkopf (Spritzkopf) der Anlage nach F 1 g 2.

F 1 g. 4 einen Vhnitt durch ein Detail des Extruder kopfes nach F 1 g i. und

I ig 5 eine perspektivische Ansicht einer Knhlvor ndifiingtfei Anlage iiavh f 1 g. 2 ....

Das in Fi g I dargestellte Dehnungskabel 10 dient zur Verbindung des Fsch «»tier Wandapp irates eines Fernsprechapparates mit dessen Handapparat (Hörer) und enthält eine Anzahl isolierter Litzenadern 11.

Jede isolierte Litzenader 11 besitzt einen zentralen Kern 12 aus einer Vielzahl von Nylonfäden, um den mehrere Flachbandlitzen 13. beispielsweise aus Phosphorbronze, spiralförmig gewickelt sind. Der Kern 12 und die darauf gewickeilen Flachbandlitzen 13 bilden