DE4421184A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines zugfesten Kernelementes für ein Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zugfesten Kernelementes für ein Kabel, wobei Glasfasern und thermoplastische Kunststoffasern in Form eines Mischfilamen­ tes einer Heizeinrichtung zugeführt werden, durch welche die thermoplastischen Kunststoffasern zu einem kompakten Bündel aufgeschmolzen werden, in welches die Glasfasern eingebettet sind.

Aus der DE-C2 30 24 310 ist es bekannt, zur Herstellung eines Zentralelementes für ein Kabel ein Glasgarn zu verwenden, das mit einem langsam aushärtenden Harz vergossen wird. Außen wird um die so gebildete Matrix eine Schutzhülle aufextru­ diert, innerhalb der die Aushärtung des Harzes erfolgen kann.

Es sind durch die EP 505 275 Mischfilarmente bekannt, die einzelne Fäden aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial und außerdem der Verstärkung dienende Glasfäden enthalten. Durch Aufschmelzen des Kunststoffmaterials entsteht eine Matrix, in die die Glasfasern eingebettet sind.

Kabelseelen von elektrischen und oder optischen Kabeln enthalten im allgemeinen eine vorgegebene Anzahl von Übertra­ gungselementen, so daß z. B: im Hinblick auf eine gewünschte Verteilung der Leiter für das Kernelement ein bestimmter vorgegebener Durchmesser erforderlich wird. Wenn ein an sich für die Zugfestigkeit ausreichendes Kernelement geringeren Durchmessers vorhanden ist und dieses nachträglich durch Aufbringen einer Außenhülle auf den gewünschten Außendurch­ messers aufgedickt wird, dann stellt dies meist einen relativ umständlichen zusätzlichen Arbeitsgang dar. Außerdem ergibt sich vielfach die Schwierigkeit, daß eine gute Haftung zwischen dem zugfesten Element im Inneren und der darauf aufgebrachten Außenhülle vielfach nicht in dem gewünschten Maße erreicht wird. Dies kann z. B. im Hinblick auf die gefor­ derte Längswasserdichtigkeit von Kabeln nachteilig sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei­ gen, wie in einfacher und zuverlässiger Weise eine gewünschte Aufdickung beim Kernelement eines Kabels durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß im Anschluß an das Auf­ schmelzen der Kunststoffasern auf das kompakte Bündel mittels eines Extruders zusätzlich eine thermoplastische Außenhülle durch Extrusion aufgebracht wird, welche den gewünschten Außendurchmesser des Kernelementes ergibt.

Da sowohl die thermoplastischen Kunststoffasern als auch das Material der Außenhülle in einem Arbeitsgang aufgebracht werden, ist ein dichtes und festes Aufbringen der Außenhülle in einfacher Weise zu gewährleisten. Außerdem kann das aufge­ dickte Kernelement im Rahmen der Erfindung in einem Arbeits­ gang also durchlaufend hergestellt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, welcher ein Mischfilament bestehend aus Glasfasern und thermoplastischen Kunststoffasern zugeführt und in der ein Aufschmelzen der Kunststoffasern unter Einbettung der Glasfa­ sern in eine Matrix bewirkt wird und daß in Durchlaufrichtung gesehen nach der Heizeinrichtung ein Extruder vorgesehen ist, durch den auf das aufgeschmolzene Bündel eine Außenhülle auf­ gebracht ist.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau einer Ein­ richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens,

Fig. 2 im Querschnitt einzelne Elemente eines Mischfilar­ ments,

Fig. 3 im Querschnitt den Aufbau eines gemäß der Erfindung hergestellten Kernelementes und

Fig. 4 eine Verseileinrichtung, die ggf. in das Herstel­ lungsverfahren nach Fig. 1 integriert werden kann.

In Fig. 1 ist ein Gestell GS vorgesehen, auf dem eine Reihe von Vorratsspulen SP1-SPn angeordnet sind. Auf diesen Vor­ ratsspulen SP1-SPn sind Mischfilarmente G1-Gn vorhanden, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, jeweils eine Anzahl von thermoplastischen Kunststoffasern TF und weiterhin eine Anzahl von zugfesten Glasfasern GF enthalten. Die Anzahl und Verteilung der Glasfasern GF und der Kunststoffasern TF kann in beliebiger Weise gewählt werden. Im allgemeinen verlaufen jedoch die Glasfasern GF und die Kunststoffasern TF im wesentlichen geradlinig parallel (Rovings). Die Anzahl der jeweils verwendeten Vorratsspulen SP1-SPn hängt im wesent­ lichen ab von der gewünschten Dicke des zugfesten Innenteils eines Kernelements ab, wobei bei entsprechend größerer Dicke auch eine entsprechend größere Anzahl von Vorratsspulen SP1-SPn vorzusehen ist.

Die einzelnen Mischfilarmente G1-Gn werden einer Bünde­ lungseinrichtung BDE zugeführt, woraufhin das so erhaltene lose Gesamtbündel in eine Heizeinrichtung HE eingeleitet wird. Diese Heizeinrichtung HE ist so dimensioniert, daß die jeweiligen Kunststoffasern TF schmelzen, so daß ein kompaktes Bündel BD entsteht, wie es in Fig. 3 angedeutet ist. Dieses Bündel BD besteht aus einer Matrix MX aus Kunststoffmaterial TF* (= geschmolzene Kunststoffasern TF) in welche die einzel­ nen Glasfasern GF eingebettet sind. Das so erhaltene Bündel BD wird einer Formdüse FD zugeführt, welche dem Bündel BD die gewünschte äußere, vorzugsweise kreisrunde, Form gibt, wobei im allgemeinen eine kreisrunde Form zugrundegelegt wird.

Das so erhaltene kompakte Bündel BD weist einen Durchmesser auf, der im allgemeinen nicht dem gewünschten Durchmesser eines Kernelementes, z. B. für eine Verseilstruktur einer Kabelseele entspricht. Um die gewünschte Aufdickung zu errei­ chen, ist (Fig. 1) ein Extruder EX vorgesehen, dem das Bün­ del BD zweckmäßig noch in möglichst weicher bzw. heißer Form zugeführt wird. Das Bündel BD sollte also beim Einlaufen in den Extruder EX zumindest eine höhere Temperatur als die Raumtemperatur aufweisen. Mittels des Extruders EX wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich, eine bevorzugt kreisrunde Außenhülle SH auf das Bündel BD aufgebracht, deren Außendurchmesser so gewählt ist, daß das auf diese Weise erhaltene Kernelement TE den gewünschten Außendurchmesser hat.

Es ist zweckmäßig, wenn durch den Extruder EX eine Außenhülle SH aufgebracht wird, die sich mit dem Material der thermopla­ stischen Kunststoffasern TF* möglichst gut mechanisch verbin­ det. Es ist zweckmäßig wenn für die Außenhülle SH und die Kunststoffäden TF möglichst gleiche oder verwandte Materia­ lien verwendet werden, weil dann die Haftung verbessert wird. Beispielsweise können in beiden Fällen Polyethylene oder Polypropylene oder sonstige Kunststoffe verwendet werden, die eine gute und möglichst spaltfreie Haftung aneinander gewähr­ leisten. Diese enge und gute Haftung wird auch durch die erhöhte Temperatur, mit der das kompakte Bündel BD in den Extruder EX einläuft gefördert.

Die Formdüse FD ist hierzu zweckmäßig beheizt, was einerseits dazu beiträgt, daß das Bündel BD leicht in die gewünschte Form gebracht werden kann und außerdem eine erhöhte Tempera­ tur beim Einlaufen in den Extruder EX gewährleistet.

Das nunmehr fertige auf den gewünschten Außendurchmesser gebrachte Kernelement TE wird in eine Kühleinrichtung KL ein­ geführt und mittels einer entsprechenden Fördereinrichtung (z. B. einer Raupe RA) durch die links davon befindlichen Fer­ tigungseinrichtungen hindurchgezogen.

Es ist möglich, das Kernelement TE auf Vorrat zu halten und dieses hierzu, z. B. auf eine Trommel AW auf zuwickeln. Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 4 dargestellt, das fertige aufgedickte Kernelement TE z. B. in eine Verseileinrichtung VE einlaufen zu lassen, wo auf das Kernelement TE in einer oder mehreren Lagen elektrische und/oder optische Adern SA1-SAm aufgeseilt werden, so daß eine Kabelseele KS eines Kabels, bevorzugt eines Nachrichtenkabels, entsteht. Mittels eines hier nicht näher dargestellten Extruders kann im gleichen Arbeitsgang dann auch der Außenmantel des Kabels auf die Kabelseele KS aufgebracht werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines zugfesten Kernelementes (TE) für ein Kabel, wobei Glasfasern (GF) und thermoplasti­ sche Kunststoffasern (TF) in Form eines Mischfilamentes (G1) einer Heizeinrichtung (ME) zugeführt werden, durch welche die thermoplastischen Kunststoffasern (TF) zu einem kompakten Bündel (BD) aufgeschmolzen werden, in welche die Glasfasern (GF) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Aufschmelzen der Kunststoffasern (TF) auf das kompakte Bündel (BD) mittels eines Extruders zusätz­ lich eine thermoplastische Außenhülle (SH) durch Extrusion aufgebracht wird, welche den gewünschten Außendurchmesser des Kernelementes (TE) ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel (BD) nach dem Aufschmelzen der Kunststoffasern durch eine Formdüse (FD) hindurchgeführt wird, um die gewünschte, vorzugsweise kreisrunde, Kontur des Bündels (BD) zu erhalten.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formdüse (FD) beheizt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (SH) zu einem Zeitpunkt aufgebracht wird, in dem das Bündel (BD) noch eine gegenüber der Raumtemperatur erhöhte Temperatur aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Außenhülle (SH) in seinen Materialeigen­ schaften gleich oder ähnlich gewählt wird, wie das Material aus dem die Kunststoffasern (TF) bestehen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenhülle (SH) und dem Bündel (BD) eine enge, spaltfreie Verbindung besteht.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufextrudieren der Außenhülle (SH) eine Kühlung (KL) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernelement (TE) einer Aufwickeleinrichtung (AW) zugeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernelement (TE) einer Verseileinrichtung (VE) zuge­ führt wird, in der auf das Kernelement (TE) in einer oder mehreren Lagen elektrische und/oder optische Adern (SA1 bis SAm) aufgeseilt werden.

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (HE) vorgesehen ist, welcher ein Mischfilament, bestehend aus Glasfasern (GF) und thermopla­ stischen Kunststoffasern (TF), zugeführt und in der ein Auf­ schmelzen der Kunststoffasern (TF) unter Einbettung der Glas­ fasern (GF) in eine Matrix (MX) bewirkt wird und daß in Durchlaufrichtung gesehen nach der Heizeinrichtung (HE) ein Extruder (EX) vorgesehen ist, durch den auf das aufgeschmol­ zene Bündel (BD) eine Außenhülle (SH) aufgebracht ist.