DE3933028C2

DE3933028C2 - Querspritzkopf zur Herstellung einer Kabelisolierung

Info

Publication number: DE3933028C2
Application number: DE3933028A
Authority: DE
Inventors: Horst Tippold; Horst Zorn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2009-09-30
Also published as: DE3933028A1

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fertigungstechnik für elektrische Kabel und befaßt sich mit der konstruktiven Ausge staltung eines Querspritzkopfes in Verbindung mit einem in Spritzrichtung unmittelbar anschließenden, an dem Spritzgut eng anliegenden und beheizten Vernetzungsrohr. Ein derartiger Quer spritzkopf wird insbesondere zur Herstellung von elektrischen Kabeln mit einer vernetzten Kunststoffisolierung verwendet.

Bei einem bekannten Querspritzkopf dieser Art weist das Mund stück des aus Mundstück und Nippel bestehenden eigentlichen Spritzwerkzeuges einen Flanschbereich zum axialen Ansetzen des Flansches des ersten Rohrstückes des Vernetzungsrohres auf und im Grenzbereich zwischen erstem Rohr stück und Mundstück ist ein Ringspalt zur Zuführung eines Aus formhilfsmittels zur inneren Oberfläche des Rohrstückes vorge sehen. Dabei ist das erste Rohrstück am Eintrittsende konisch ge staltet und bildet in diesem Bereich einen Teil des Mundstückes. Dieser Querspritzkopf dient dazu, Kabel mit einer dickwandigen Isolierschicht aus einem vernetzten Polyäthylen zu versehen. Es können auch mehrere Polyolefinschichten aufgebracht werden. Die se werden nach dem Verlassen des eigentlichen Spritzwerkzeuges gemeinsam vernetzt, indem sie durch das beheizte Vernetzungs rohr gezogen werden, das an der äußeren Schicht eng anliegt. Für Gleitzwecke wird dabei am Anfang des ersten Rohrstückes des Vernetzungsrohres ein Ausformhilfsstoff eingespeist. Diese Ein speisung erfolgt über eine radial verlaufende Bohrung im Mund stück und einen Ringspalt im Grenzbereich zwischen Mundstück und erstem Rohrstück (DE 24 39 492 A1).

Zum gleichzeitigen Aufbringen von drei Kunststoffschichten auf einen elektrischen Leiter, insbesondere zum Aufbringen einer inneren Leitschicht, der eigentlichen Isolierschicht und einer äußeren Leitschicht, ist an sich ein Querspritzkopf bekannt, dessen eigentliches Spritzwerkzeug aus einem inneren, einem mittleren und einem äußeren Nippel sowie einem ersten, radial justierbaren Mundstückteil und einem axial an das erste an schließenden und ebenfalls radial justierbaren zweiten Mund stückteil besteht; der mittlere Nippel weist einen Längsab schnitt geringerer Neigung und zur Nippelspitze hin einen Längs abschnitt stärkerer Neigung auf und der äußere Nippel ist dem ersten Mundstückteil zugeordnet und endet am Übergang vom ersten zum zweiten Mundstückteil. Bei diesem Spritzkopf werden die drei Kunststoffschichten - in Spritzrichtung gesehen - nachein ander ausgeformt. Demzufolge ist die Spitze des inneren Nippels relativ stark axial versetzt zur Spitze des mittleren Nippels angeordnet (DE 85 27 995 U1).

Bei einem anderen bekannten Dreifach-Spritzkopf bilden der mitt lere und der äußere Nippel bzw. Spritzdorn jeweils zugleich das Mundstück für die erste und die zweite zu extrudierende Kunst stoffschicht, während nur zur Ausformung der dritten Kunststoff schicht ein spezielles Mundstück vorgesehen ist. Das Aufbringen der dritten Kunststoffschicht erfolgt dabei nach der Ausformung der zweiten Kunststoffschicht (DE 23 32 518 A1).

Ausgehend von einem Querspritzkopf in Verbindung mit einem in Spritzrichtung an das eigentliche Spritzwerkzeug unmittelbar an schließenden Vernetzungsrohr, wie er aus der DE 24 39 492 A1 be kannt ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Herstel lung von extrudierten, leitschichtbegrenzten und vernetzten Hochspannungsisolierungen mit einer Wandstärke von mehr als 25 mm den Querspritzkopf im Bereich des Spritzwerkzeuges so auszu gestalten, daß durch einen in Achsrichtung möglichst kurzen Auf bau Anvernetzungen im Ausformbereich unterbunden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

1. Das eigentliche Spritzwerkzeug besteht aus einem inneren, einem mittleren und einem äußeren Nippel sowie aus einem er sten, radial justierbaren Mundstückteil und einem axial an das erste anschließenden und ebenfalls radial justierbaren zweiten Mundstückteil zur Ausformung einer inneren Leit schicht, einer Isolierschicht und einer äußeren Leitschicht; dabei ist die innere Nippelspitze - in Spritzrichtung ge sehen - unmittelbar vor der mittleren Nippelspitze angeord net, der mittlere Nippel weist einen Längsabschnitt geringe rer Neigung und zur Nippelspitze hin einen Längsabschnitt stärkerer Neigung auf und der äußere Nippel ist dem ersten Mundstückteil zugeordnet und endet am Übergang vom ersten zum zweiten Mundstückteil.
2. Am mittleren Nippel ist der Übergang vom Längsabschnitt geringerer Neigung auf den Längsabschnitt stärkerer Neigung in Spritzrichtung gesehen hinter dem Übergang vom ersten zum zweiten Mundstückteil angeordnet.
3. Die Neigung des Längsabschnittes im Bereich der Spitze des mittleren Nippels ist größer als die Neigung der konischen Bohrung des zweiten Mundstückteiles und liegt zwischen 25 und 45°.
4. Die Bohrung des zweiten Mundstückteiles weist im Anschluß an den konischen Bereich einen kurzen zylindrischen Bereich auf und der anschließende Abschnitt des ersten Rohrstückes ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet.
5. Zur Zuführung des Ausformhilfsmittels in den Ringspalt ist eine im Flansch des ersten Rohrstückes axial verlaufende Bohrung vorgesehen.

Bei dieser Ausgestaltung des Querspritzkopfes ist der eigent liche Ausformbereich für das Spritzgut in Achsrichtung gesehen außerordentlich gedrängt angeordnet, so daß Anvernetzungen im Bereich des eigentlichen Spritzwerkzeuges durch eine zu hohe Verweil dauer des Spritzgutes ausgeschlossen sind. Durch die Verlegung der Zuführung für den Ausformhilfsstoff aus dem Mundstück des eigentlichen Spritzwerkzeuges in den Anschlußflansch des Ver netzungsrohres ist dabei erreicht, daß der Ringspalt zur Ein speisung des Ausformhilfsstoffes soweit wie möglich innerhalb des Querspritzkopfgehäuses angeordnet werden kann, ohne sich dabei im konischen Bereich des Mundstück zu befinden, was sich als nachteilig für die Ausformung des Spritzgutes erwiesen hat.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Querspritzkopfes ist in der Figur dargestellt.

Die Figur zeigt im Ausschnitt den Übergang von einem Spritzkopf auf ein Vernetzungsrohr, wobei das eigentliche Spritzwerkzeug und der Anschluß an das Vernetzungsrohr dargestellt sind. In dem Gehäuse 1 des Spritzkopfes sind konzentrisch zur Spritzkopfachse ein innerer Nippel oder Spritzdorn 2, ein mittlerer Nippel 3 und ein äußerer Nippel 4 angeordnet. Dem äußeren Nippel 4 ist weiterhin ein erstes Mundstückteil 5 und daran axial anschließend dem mittleren Nippel 3 ein zweites Mundstückteil 6 zugeordnet. An das zweite Mundstückteil 6 ist axial anschließend das erste mit einem Flansch 74 versehene Rohrstück 7 des Ver netzungsrohres angeschlossen, das eine durchgehend zylindrische Bohrung aufweist. Im Grenzbereich zwischen dem Flansch 74 und dem zweiten Mundstückteil 6 befindet sich ein Ringspalt 71, dem über eine Anschlußbohrung 73 und eine axiale Bohrung 72 ein flüssiges Ausformungshilfsmittel zugeführt werden kann. - Die Mundstück teile 5 und 6 sind in ähnlicher Weise radial justierbar (nicht dargestellt), wie es aus der Druckschrift DE 85 27 995 U1 bekannt ist.

Die Spitze des inneren Nippels 2 endet in Spritzrichtung gesehen vor der Spitze des mittleren Nippels 3 und verjüngt sich in zwei Stufen konisch, wobei ein Bereich geringerer Neigung 31 und ein Bereich stärkerer Neigung 32 vorgesehen ist. Der die Nippelspitze einschließende Bereich stärkerer Neigung schließt im vorliegenden Fall mit der Spritzachse einen Winkel α von 34° ein.

Der äußere Nippel 4 endet im Bereich geringerer Neigung des mittleren Nippels 3 unmittelbar vor dem Übergang vom ersten auf das zweite Mundstückteil. Der Übergang vom ersten auf das zwei te Mundstückteil liegt damit vor dem Übergang des Längsab schnittes 31 geringerer Neigung auf dem Längsabschnitt 32 stärkerer Neigung des mittleren Nippels 3.

Das zweite Mundstückteil 6 ist im wesentlichen mit einer konischen Bohrung versehen, deren Neigungswinkel beta gegenüber der Spritzachse kleiner als der Neigungswinkel alpha des Bereiches 32 des mittleren Nippels 3 ist. Dadurch erhält man zwischen dem mittleren Nippel 3 und dem zweiten Mundstückteil 6 einen sich öffnenden Spritzkanal, der es ermöglicht, Isolierungen mit einer Wanddicke von mehr als 25 mm herzustellen. - An den konischen Abschnitt des zweiten Mundstückteils 6 schließt sich ein kurzer zylindrischer Abschnitt 64 an, der den Übergang zur zylindrischen Bohrung des ersten Rohrstückes 7 bildet. - An das zweite Mundstückteil 6 ist weiterhin ein axialer Haltering 65 angeformt, der in seinem Innern den Flansch 74 des ersten Rohrstückes 7 dichtend aufnimmt und an dessen Außenseite eine Überwurfmutter zur Halterung des Flansches 74 des ersten Rohrstückes 7 angreift.

Das erste Mundstückteil 5 ist in dem Gehäuse 1 mittels des Halteelements 51 fixiert, während das zweite Mundstückteil 6 mittels des Halteelementes 61 fixiert ist.

Insbesondere die Neigung des inneren Nippels 2 und des mittleren Nippels 3 hängt von dem Durchmesser des zu isolierenden Leiters und von der Wanddicke der aufzubringenden Isolierschicht ab. Der Bereich 32 stärkerer Neigung des mittleren Nippels 3 liegt dabei zwischen 25° und 45°, während die Neigung β der konischen Bohrung des zweiten Mundstückteiles 6 zwischen 5° und 30° liegt.

Claims

Querspritzkopf in Verbindung mit einem in Spritzrichtung an das aus Mundstück und Nippel bestehende eigentliche Spritzwerkzeug unmittelbar anschließenden, an dem Spritzgut eng anliegenden, aus einer Vielzahl von Rohrstücken bestehenden Vernetzungsrohr zur Herstellung eines elektrischen Kabels mit einer dreischichtigen, vernetzten Kunststoffisolierung,
- - bei dem das Mundstück (5, 6) des eigentlichen Spritzwerkzeuges einen Flanschbereich (65) zum axialen Ansetzen des Flansches (74) des ersten Rohrstückes (7) des Vernetzungsrohres aufweist und im Grenzbereich zwischen dem erstem Rohrstück (7) und dem Mundstück (5, 6) ein Ringspalt (71) zur Zuführung eines Ausformhilfsmittels zur inneren Oberfläche des ersten Rohrstückes vorgesehen ist,
- - bei dem das eigentliche Spritzwerkzeug aus einem inneren, ei nem mittleren und einem äußeren Nippel (2, 3, 4) sowie einem ersten, radial justierbaren Mundstückteil (5) und einem axial an das erste anschließenden und ebenfalls radial justierbaren zweiten Mundstückteil (6) zur Ausformung einer inneren Leit schicht, einer Isolierschicht und einer äußeren Leitschicht besteht,
- - wobei die innere Nippelspitze - in Spritzrichtung gesehen - unmittelbar vor der mittleren Nippelspitze angeordnet ist, der mittlere Nippel (3) einen Längsabschnitt (31) geringerer Neigung und zur Nippelspitze hin einen Längsabschnitt (32) stärkerer Neigung aufweist und der äußere Nippel (4) dem ersten Mundstückteil (5) zugeordnet ist und am Übergang vom ersten zum zweiten Mundstückteil endet,
- - bei dem am mittleren Nippel (3) der Übergang vom Längsab schnitt (31) geringerer Neigung auf den Längsabschnitt (32) stärkerer Neigung in Spritzrichtung gesehen hinter dem Über gang vom ersten (5) zum zweiten (6) Mundstückteil angeordnet ist,
- - bei dem die Neigung (α) des Längsabschnittes (31) im Be reich der Spitze des mittleren Nippels (3) größer ist als die Neigung (β) der konischen Bohrung des zweiten Mundstück teiles (6) und zwischen 25° und 45° liegt,
- - bei dem die Bohrung des zweiten Mundstückteils (6) im Anschluß an den konischen Bereich einen kurzen zylindrischen Bereich (64) aufweist und der anschließende Abschnitt des ersten Rohrstückes (7) des Vernetzungsrohres ebenfalls zy lindrisch ausgebildet ist
- - und bei dem zur Zuführung des Ausformhilfsmittels in den Ringspalt (71) eine im Flansch (74) des ersten Rohrstückes (7) axial verlaufende Bohrung (72) vorgesehen ist.