DE4041168C2

DE4041168C2 -

Info

Publication number: DE4041168C2
Application number: DE19904041168
Authority: DE
Inventors: Hans Guenter 5600 Wuppertal De Flasdieck; Lothar 5630 Remscheid De Kind
Original assignee: Kabelwerke Reinshagen GmbH
Current assignee: Kabelwerke Reinshagen GmbH
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-12-10
Also published as: EP0492186A3; DE4041168A1; EP0492186A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer isolierten elektrischen Leitung, bei welcher der Leiter mit einer Fluorkarbon-Isolierung umge ben wird.

Es ist bekannt, elektrische Leiter mit einer Schicht aus Polytetrafluorethylen zu isolieren. Die Schicht wird ent weder aus einem RAM-Extruder aufextrudiert oder in Form eines Bandes auf den Leiter bandiert. Danach wird die Isolierschicht gesintert. Als Fluorkarbon wird z. B. Polytetrafluorethylen verwendet, vgl. DE-AS 17 29 180. Das PTFE wird bei der RAM-Extrudierung in Pulverform in einer Strangpresse verdichtet und erhitzt. Die Masse wird dann gelartig und aus einem zylinderförmigen Preßraum axial um einen durchgeführten Leiter gepreßt und dann gekühlt. Die sich bildende Isolierschicht stellt ein Zwischenprodukt dar: Nur durch einen nachgeschalteten Sintervorgang, bei dem die Isolierschicht auf über 400°C erhitzt wird, verbackt das ausgepreßte PTFE zu einer homogenen Schicht, die insbesondere hochwärmebeständig, flexibel, abriebfest und gleitfähig ist. Bei der Isolierung mittels einer Bandierung wird als Zwischenprodukt ein ungesintertes Band aus PTFE auf den Leiter gewickelt und dann dem schon beschriebenen Sinterprozeß unterworfen, bei dem die Bandkanten miteinander versintern. Damit ist ersichtlich, daß bei der Isolierung mit PTFE andere Verfahrenstechniken zur Anwendung kommen als bei der Extrudierung von thermoplastischen Kunststoffen.

Bei der Isolierung in Pastenform mittels RAM-Extruders können jedoch infolge schwankender, systembedingter Ferti gungsparameter, wie insbesondere Spritzdruck und Reduk tionsverhältnis, Isolationsfehler, wie Risse, auftreten, die Hochspannungsdurchschläge zur Folge haben.

Bei der Isolierung mittels einer relativ dicken bandierten Folie oder dergleichen sind zwar derartige Nachteile aus geschlossen. Jedoch ergibt sich durch die Uberlappung der Folienkanten eine ungleichmäßige und teils unansehnliche Oberflächenstruktur.

Es ist bekannt, daß bestimmte unpolare Kunststoffe, z. B. mittels Bedruckung schwer zu kennzeichnen sind. Ihre Kenn zeichnung ist nicht abriebfest, da die Farbe oder der gleichen keine innige Verbindung mit dem Isolierwerkstoff eingeht.

Bei polyethylenisolierten Adern von Fernmeldekabeln ist daher schon vorgeschlagen worden, auf eine erste Polyethy len-Hülle die Kennzeichnung und darüber eine transparente Hülle aus einem anderen Kunststoff aufzubringen, verglei che DE 15 90 965 A1. Die transparente Isolierhülle kann dabei auch in Pulverform aufgesintert bzw. mit der ersten Isolierschicht zusammengesintert werden.

Zur gleichen Problematik ist vorgeschlagen worden, eine Grundisolierung auf den Leiter zu extrudieren, darauf die Kennzeichnung aufzubringen und schließlich eine zweite, insbesondere farblose Isolierung im Dispersionsverfahren aufzubringen, vergleiche DE 23 20 709 A1.

Aus der DE 25 42 018 B2 ist es bekannt, zur Schaffung eines wasserdichten Kabelmantels ein metallbeschichtetes Band und ein Band aus thermoplastischem Kunststoff axial um eine Kabelseele zu formen und der Extrudierwärme eines aufzubringenden Kabelmantels aus thermoplastischem Kunststoff auszusetzen, so daß sich das Kunststoffband mit dem Metallband innig verbindet.

Alle drei genannten Vorschläge betreffen jedoch nicht das eingangs erläuterte Gebiet der Isolierungen aus Fluorkar bonen und können daher keine Lösung der dortigen spezi fischen Probleme angeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, dessen Anwendung zu mit Fluorkarbon isolierten Leitungen führt, die eine äußerst sichere Isolierung auf weisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 auf geführten Verfahrensschritte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 aufgezeigt. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ihre vorteilhaften Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 4 und 5 aufgezeigt. Die Ansprüche 6 und 7 zei gen bevorzugte Leitungen, die mit Hilfe der erfindungs gemäßen Verfahren bzw. Vorrichtungen hergestellt sind.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine mit Fluor karbon isolierte Leitung erzielt, deren Isolierung von großer Gleichmäßigkeit ist, und zwar sowohl in ihren Ab messungen als auch in ihrer Zusammensetzung. Es ergibt sich damit eine Isolierung mit gleichmäßig glatter Ober fläche und gleichbleibender Dicke. Risse in der Isolierung treten nicht mehr auf, so daß auch keine Hochspannungs durchschläge mehr möglich sind.

Die Einfärbung der Isolierung kann in sparsamer Weise nach Pa tentanspruch 2 erfolgen. Falls eine Kennzeichnung, z. B. mittels Bedruckung, erwünscht ist, erfolgt diese gemäß Pa tentanspruch 3, so daß die Bedruckung oder dergleichen völlig abriebfest angeordnet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im nachfolgenden näher beschrieben wird.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens, mit der auch eine Kenn zeichnung durchgeführt werden kann.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den folierten Leiter nachdem er die erste Sinterung durchlaufen hat, sehr stark vergrößert.

Fig. 3 zeigt ein Stück einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Leitung, stark vergrößert.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die fertige Leitung nach Fig. 2, noch stärker vergrößert.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Zuführung 1 für einen Leiter 2, einer Zuführvorrichtung 3 für eine farbige Folie 4, eine Kalibriervorrichtung 5 für die Folie 4, eine Sinter vorrichtung 6 für die Versinterung der Überlappungsstellen 7, siehe Fig. 2, einer Kennzeichnungsvorrichtung 8, z. B. in Form einer Bedruckungsvorrichtung zum Aufbringen einer Beschriftung, siehe Fig. 3, einem RAM-Extruder 9 zum Aufbringen der zweiten transparenten Isolierschicht 10, siehe Fig. 4, einer Sintervorrichtung 11 und einer Abzugs- und Aufspulvorrichtung 12 für die fertige Leitung 13.

Das Verfahren läuft folgendermaßen ab:

Die farbige Folie 4 aus ungesinterten Polytetrafluorethy len wird in der als Kalibriervorrichtung ausgebildeten Formvorrichtung 5 ringförmig um den Leiter 2 gelegt, so daß die Längskanten leicht, d. h. ca. 10 bis 15 Prozent der Folienbreite, überlappnen, Vergleiche auch Fig. 2. Da Folie 4 sehr dünn ist, fällt diese Überlappung nicht ins Gewicht. Die Folie 4 umschließt den Leiter 2 fest.

Mittels der als induktives Heizgerät ausgebildeten Sinter vorrichtung 6 wird die Überlappung 7 der Folie 4 soweit versintert und damit die Kanten miteinander verklebt, daß ein Öffnen nicht mehr möglich ist. Falls gewünscht, wird dann die Oberfläche 4a der angesinterten PTFE-Folie 4, z. B. mittels Ink-Jet-Bedruckung, gekennzeichnet, z. B. mit dem Firmennamen, vergleiche Fig. 3.

Danach erfolgt in RAM-Extruder 6 eine Beschichtung 10 mit einer transparenten PTFE-Schicht, so daß die geforderte Isolierwanddicke erreicht ist, vergleiche Fig. 4.

Dieser Aufbau durchläuft die Sintervorrichtung 11, in der die gesamte PTFE-Isolierung, 4 und 10, miteinander versin tert: Oberhalb von 400°C kommt es zu einem homogenen Ver bund zwischen der Folie 4 und der Isolierschicht 10. Diese homogene Isolierung weist nicht nur einen hohen Isola tionswiderstand auf, sondern führt auch zu einem gleich mäßigen, gefälligen Oberflächenaufbau der Leitung. Auch Hochspannungsdurchschläge, die bei der bloßen RAM-Extru sion nicht ganz vermeidbar sind und zu erheblichem Aus schuß führen können, treten nicht mehr auf.

Ein typisches Beispiel einer erfindungsgemäß hergestellten Leitung hat folgenden Aufbau:

Leiter: AWG 18, 19drähtig, Kupfer versilbert oder vernickelt
Folie: ungesintertes PTFE, Breite 5,2 mm, Dicke 0,07 mm, Überlappung ca. 0,5 mm
RAM-Isolierung: PTFE-Isolierung, Dicke 0,35 mm
Außendurchmesser der fertigen Leitung nach Sinterung: 2,05 mm.

Bezugszeichenliste

1 Zuführungsvorrichtung für 2
2 Leiter
3 Zuführungsvorrichtung für 4
4 Folie
5 Formvorrichtung für 4
6 Sintervorrichtung für 4
7 Überlappung von 4
8 Bedruckungsvorrichtung
9 RAM-Extruder für 10
10 Zweite Isolierschicht, transparent
11 Sintervorrichtung für 4 und 10
12 Abzugs- und Aufspulvorrichtung für 13
13 Leitung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer isolierten elektrischen Leitung, bei welcher der Leiter mit einer Fluorkarbon- Isolierung umgeben wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) der Leiter (2) wird von einer ersten fluorkarbonhaltigen Isolierschicht in Form einer ungesinterten, längslaufend über den Leiter (2) ge formten und sich überlappenden Folie (4) umgeben;
b) die Folie (4) wird an ihrer Überlappungsstelle (7) soweit gesintert, daß die Kanten miteinander verkleben;
c) eine zweite fluorkarbonhaltige Isolierschicht (10) wird im RAM-Verfahren aufgebracht;
d) die Leitung (13) wird einem Sinterprozeß unterworfen, bei dem die Folie (4) und die Isolierschicht (10) homogen miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) eingefärbt, die zweite Isolierung (10) jedoch transparent ausgebil det wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) nach dem Versintern der Überlappung (7) gekennzeichnet, insbesondere bedruckt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch fol genden Aufbau:

a) Zuführungsvorrichtung (1) für den Leiter (2);
b) Zuführungsvorrichtung (3) für die Folie (4);
c) Formvorrichtung (5) für die Folie (4);
d) Sintervorrichtung (6) für die Folie (4);
e) RAM-Extruder (9) für die zweite Isolierschicht (10);
f) Sintervorrichtung (11) für die zweite Isolierschicht (10) und die Folie (4).
g) Abzugs- und Aufspulvorrichtung (12) für die fertige Leitung (13).

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vorrichtungen d) und e) eine Kennzeichnungs vorrichtung (8) angeordnet ist.

6. Leitung, hergestellt nach einem der Verfahrensansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Folie (4) ein Drittel bis ein Zehntel, vorzugsweise ein Fünftel der Dicke der RAM-Extrudierschicht (10) beträgt.

7. Leitung, hergestellt nach einem der Verfahrensansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappung (7) der Folie (4) 0,3 bis 1 mm beträgt.