DE957048C

DE957048C - Strangpresse zur Herstellung eines mehrschichtigen UEberzuges auf Draehten oder Kabeln

Info

Publication number: DE957048C
Application number: DES33832A
Authority: DE
Inventors: Roberto Colombo
Original assignee: LAVORAZIONE MAT PLASTICHE Sas
Current assignee: LAVORAZIONE MAT PLASTICHE Sas
Priority date: 1952-06-17
Filing date: 1953-06-13
Publication date: 1957-01-31

Description

Strangpresse zur Herstellung eines mehrschichtigen lJberzuges auf Drähten oder Kabeln Bei der Herstellung von Drähten und Kabeln, die mit thermoplastischen Materialien, synthetischen oder Kunststbffen überzogen sind, werden z. B. Polyvinylchlorid oder Mischungen von Kopolymerisaten von Polyvinylchlorid und Polyvinylidenazetat oder auch Substanzen, die Polyäthylenharze und synthetischen Gummi enthalten, als Uberzugsstoffe verwendet. Jeder dieser Stoffe hat verschiedene elektrische und mechanische Eigenschaften und wird für den Zweck gewählt, für den das Kabel bestimmt ist. Bei überzogenen Drähten oder Kabeln, deren Überzug die an sie gestellten Anforderungen erfüllt, sind bereits zwei oder mehr Schichten verschiedener synthetischer Stoffe als Überzug bekannt. Diese Kabel erfüllen stark voneinander abweichende Forderungen. So hat z. B. die Schicht, die dem Kabel am nächsten liegt, einen hohen elektrischen Widerstand, während die äußere Schicht aus einem mechanisch sehr widerstandsfähigen Material besteht. Es sind ferner mehrschichtige Uberzüge möglich, von denen z. B. der innere aus Material von hoher dielektrischer Festigkeit besteht, auf die eine Schicht von hoher Isolierkraft und Schichten- mit hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und äußere Einflüsse folgen. Es können z. B. Kabel mit einem inneren Polyäthylenharzüberzug und einem äußeren Polyamidüberzug hergestellt werden.
Gemäß den bisherigen Verfahren können zwei Schichten eines Überzuges unmittelbar aufeinanderfolgend in ein und derselben Strangpresse hergestellt werden, bei der die Speisung des Preßkopfes mit plastischem Material für die verschiedenen Schichten von getrennten Förderschnecken od. dgl. vorgenommen wird. Der Auspreßkopf selbst weist zu diesem Zweck eine axiale durchgehende Bohrung und mindestens zwei mit der Bohrung gleichachsige ringförmige Nuten auf, durch welche die plastischen Stoffe auf das durch die Bohrung geführte Kabel oder den Draht aufgetragen werden.
Die größte mit dem zweifachen bzw. dreifachen Überziehen eines Kabels bzw. Drahtes verknüpfte Schwierigkeit besteht darin, das Kabel während des Preßvorganges zentrisch ausgerichtet zu halten, um einen vollkommen gleichförmigen Überzug zu erzielen.
Bei den bekannten Kabelüberziehverfahren mittels einer der ebenfalls bekannten Einrichtungen kann das Kabel erst unmittelbar vor dem Auftragen der ersten Schicht des Überzuges wirklich zentrisch ausgerichtet geführt werden.
Beim Auftragen einer zweiten oder dritten Schicht kann das Kabel nicht mehr einwandfrei gesteuert werden, da ein festes Führungsglied fehlt.
Es kommt alsdann vor, daß die verschiedenen Drücke, unter denen der die zweite Schicht bildende Werkstoff aus der betreffenden ringförmigien Nut heraustritt, das Kabel in bezug auf die Achse des Auspreßkopfes exzentrisch verlagert wird, so daß ein ungleichförmiger Überzug entsteht. Wird ein derart überzogenes Kabel in Querrichtung geschnitten, so kann man feststellen, daß trotz der Ausrichtung des Kabels beim Auftragen der.ersten Schicht des Überzuges keine der Schichten einen mit der Kabelachse gleichachsig ringförmigen Schnitt aufweist, auch nicht die erste Schicht, die ebenfalls keinen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Dies ist dadurch zu erklären, daß die zweite Schicht des Überzuges auf das Kabel aufgebracht wird, solange die erste Schicht noch in weichem Zustand ist, so daß jede Änderung der Stärke der zweiten Schicht selbsttätig eine entsprechende umgekehrte Änderung der Stärke der ersten Schicht mit sich bringt.
Um diesen Nachteil zu beheben, welcher die Isolierfähigkeit der Schichten sowie die mechanischen Eigenschaften des Kabels (z. B. eine größere Biegsamkeit in einer Richtung gegenüber der entgegengesetzten Richtung oder aber eine ungleichförmige Abriebfestigkeit verursachte) gefährdete, wird zur Zeit vorgezogen, den Überzug in zwei Stufen auszuführen. Dabei wird die erste Schicht aufgetragen, erhärten gelassen, alsdann wird das Kabel durch eine zweite Strangpresse zum Auftragen der zweiten Schicht hindurchgeführt. Mit anderen Worten sollen durch Erhärtenlassen der ersten Schicht geeignete Verhältnisse geschaffen werden, um das Kabel auch beim Auftragen der zweiten Schicht zwangläufig zentrisch führen zu können. Die durch dieses mehrstufige Verfahren überzogenen Kabel weisen jedoch den Nachteil auf, daß die beiden Schichten des Überzuges sich leicht, z. B. bereits beim Aufwickeln des Kabels auf eine Trommel, voneinander lösen.
Die Erfindung bezweckt, die Nachteile des ersten oben beschriebenen Verfahrens zu beheben und eine Strangpresse zu schaffen, durch welche mindestens zwei Überzugsschichten unmittelbar aufeinanderfolgend auf ein Kabel bzw. einen Draht aufgebracht werden können, wobei die beiden Schichten von vollkommen gleichmäßiger Stärke sind. Abweichend von den friiheren Verfahren, bei welchen das Kabel während des Auspressens des Überzuges zwangläufig geführt werden sollte, beruht die vorliegende Erfindung auf der Tatsache, daß eine zwangläufige Führung des Kabels dann nebensächlich wird, wenn die Drücke an den verschiedenen Stellen der ringförmigen Nuten genau kontrolliert werden und gleichbleibend gehalten werden.
Demgemäß ist die erfindungsgemäße Strangpresse zur Herstellung eines mehrschichtigen Überzuges auf einem Draht oder einem Kabel, bei der die Speisung des Preßkopfes mit plastischem Material für die verschiedenen Schichten von getrennten Förderschnecken od. dgl. vorgenommen wird, so ausgeführt, daß der Preßkopf eine Vielzahl von koaxial zu der den Draht oder das Kabel aufnehmenden axialen Bohrung angeordneten ringförmigen Kanälen aufweist, die mit der Bohrung durch eine ringförmige Nut in Verbindung stehen und die durch die Förderschnecken od. dgl. über ein Speiseleitungssystem, das aus einer Vielzahl von Zufuhrkanälen besteht, gleichmäßig gefüllt werden.
Auf diese Weise wird ein gleichmäßiger Druck des plastischen Materials auf alle Punkte der Oberfläche des Kabels erzielt und jegliche radiale Verschiebung des Kabels vermieden.
Vorteilhaft sind die Enden der Zufuhrkanäle in den ringförmigen Kanälen an den Scheitelpunkten eines regelmäßigen Vielecks angeordnet. Infolge dieser Anordnung durchläuft ' das an die verschiedenen Stellen der ringförmigen Kanäle gelangende Material von der Förderschnecke ab untereinander genau gleiche Wege, wird also bei genau gleichbleibendem Druck über den gesamten Umfang des Kabels gebracht.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielbaren Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
Fig. I und 2 zeigen schema isch die Art, in der das Material in ringförmige Z luhrkanäle gebracht wird; Fig. 3 ist ein axialer Schnitt durch den Preßkopf -für ein Kabel mit einem zweischichtigen Überzug; Fig. 4, 5 und 6 zeigen Teile des in Fig. 3 dargestellten Kopfes.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung werden die verschiedenen Überzüge aus thermoplastischem Material in einem Arbeitsgang durch Auspressen einer zyhudrischen Hülle koaxial zur Achse gebildet. Das Material für jede zylindrische Hülle wird durch einen ringförmigen Kanal zugeführt, der dauernd gleichmäßig gefüllt sein muß, um das Kabel gegenüber dem Uberzug ausreichend zu zentrieren.
Die Einrichtung zur gleichmäßigen Füllung der verschiedenen Kanäle ist schematisch in Fig. I und 2 dargestellt. Sie leitet das Material an möglichst vielen Punkten in den Kanal, wobei der auf das Material auf dem Wege zu den Zufuhrpunkten in den ringförmigen Kanal ausgeübte Widerstand überall gleich ist.
In dem Beispiel der Fig. I erfolgt die Zufuhr in den Kanal A an acht verschiedenen Punkten, die auf den Eckpunkten eines regelmäßigen Achteckes liegen, durch ebensoviel Zufuhrkanäle B, die in den Kanal A münden. Die Art der Zufuhr in die Kanäle B von der Strangpresse her ist schematisch in Fig. 2 dargestellt, in der der ringförmige Kanal A als geradliniger Kanal gezeigt ist. Das Material, das aus der Presse kommt, tritt in einen Kanal C ein, der in zwei Kanäle Ci unterteilt ist.
Diese sind ihrerseits in zwei Kanäle C2 unterteilt, von denen jeder zwei Kanäle B speist.
Der Weg, den das Material vom Kanal C zu dem Ende der verschiedenen Kanäle zurücklegt, ist für alle Kanäle B gleich, woraus sich eine gleichmäßige Füllung des ringförmigen Kanals A ergibt. Nachstehend ist ein Preßkopf zum Herstellen eines Kabels mit einem zweischichtigen Überzug beschrieben. Dieser Kopf kann durch jeden Fachmann leicht so geändert werden, daß ein Kabel mit einer beliebigen Anzahl von Schichten überzogen wird.
Die Einrichtung der Fig. 3 wird von zwei Strangpressen, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, gespeist. Beide drücken das plastische Material, das auf Preßtemperatur gebracht ist, durch die Leitungen g und 10. Die Einrichtung besteht aus den acht übereinanderliegenden Teilen I bis 8, die durch die Schrauben II in den Bohrungen 11a zusammengehalten sind.
Das Material, das durch die Leitung g in Teil 7 zugeführt wird, erreicht den Kanal I2, der teils im Teil 7, teils im Teil 6 eingelassen ist und zu zwei axialen Kanälen I3 im Teil 6 führt.
Die Kanäle I3 (Fig. 5) führen zu zwei Kanälen I4, die in den Teilen 5 und 6 eingearbeitet sind und in zwei axiale Kanäle 15 münden, die mit dem ringförmigen Kanal I6 in Verbindung stehen. Das Material, das aus der Presse A kommt, wird daher gleich im Anfang in zwei gleiche Teile unterteilt, die ihrerseits wi!ederum in zwei gleiche Teile unter teilt werden, so daß der ringförmige Kanal I6 von vier Kanälen gespeist wird, die die gleiche Materialmenge liefern. Die Mündungen dieser Kanäle sind auf den Eckpunkten eines regelmäßigen Vielecks angeordnet, so daß ein gleichmäßiges Füllen des ringförmigen Kanals I6 gewährleistet wird.
Das Material aus dem ringförmigen Kanal I6 wird durch die Matrize I7 auf das Kabel aufgebracht, das durch die Matrize 22 zugeführt und durch die Matrize I8 zentriert wird. Das Material wird dabei zu einer zylindrischen Hülle geformt.
Das zweite Material, das aus der Strangpresse herauskommt, die mit dem Zufuhrrohr 10 verbunden ist, legt den gleichen Weg zurück und erreicht den ringförmigen Kanal 1,9. Von diesem Kanal fließt es über eine ringförmige, das Material verteilende Nut zwischen den beiden Teilen 3 und 4 zur Auslaßmatrize 20. Dabei wird eine zylindrische, koaxial zu dem vorher ausgebildeten Überzug verlaufende Hülle geformt.
Der beschriebene Preßkopf wird mit Hilfe einer nicht gezeigten elektrischen Heizvorrichtung oder einem anderen geeigneten Mittel auf der nötigen Temperatur gehalten, um das Material für die Überzüge pressen zu können. Wenn die verschiedenen chemischen und physikalischen Eigenschaften der Stoffe, die aus den Leitungen g und 10 kommen, - verschiedene Preßtemperaturen erfordern, können die beiden Maschinenteile mit Hilfe getrennter elektrischer Widerstände auf verschieden hoher Temperatur gehalten werden, um so das Pressen bei der für die verwendeten thermoplastischen Stoffe geeignetsten Temperatur durch zuführen.
Durch Auswechseln der Matrizen I8, 20 und 2I kann der Durchmesser sowohl der Drähte als auch der Überzüge nach Belieben geändert werden.
Die Stärke des Überzuges und insbesondere das Verhältnis zwischen den StärlBen der beiden Überzugsschichten kann dadurch verändert werden, daß das Verhältnis zwischen den zugeführten Material mengen, die von den Strangpressen über die Kanäle g und 10 zugeführt werden, verändert wird.
Zu diesem Zwecke sind Vorrichtungen zum Regulieren der Zufuhr von den Pressen, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, an dem Verbindungsrohr zwischen den Pressen und den Kanälen g und 10 vorgesehen.
Die oben beschriebene Vorrichtung wurde lediglich als Beispiel zur Erläuterung der Art gewählt, in der ein Kabel mit einem Zweischlichtenüberzug hergestellt werden kann.
Insbesondere können die Punkte, an denen die Kanäle gespeist werden, zahlreicher sein als in dem gezeigten Beispiel unter der Voraussetzung, daß sie immer an den Eckpunkten eines regelmäßigen Vielecks liegen.
Das Grundprinzip der Vorrichtung liegt darin, daß jeder ringförmige Kanal an einer Vielzahl von Punkten so gespeist wird, daß der Widerstand, der dem Material entgegengesetzt wird, an den verschiedenen Zufuhrstellen gleich ist. Die Zufuhrpunkte für die ringförmigen Kanäle liegen an den Eckpunkten eines regelmäßigen Vielecks. In dem besonders einfachen gezeigten Beispiel hat das regelmäßige Vieleck eine Seitenzahl, die einer Potenz von 2 gleich ist (4 in diesem besonderen Falle). Die Teile, die in der Strangpresse notwendig sind, um das Material zuzuführen, ent- sprechen einer Zahl, die gleich dem Exponent der genannten Potenz ist (2 in diesem besonderen Falle) .

Claims

PATENTANsPRÜcHE: I. Strangpresse zur Herstellung eines mehrschichtigen Überzuges auf einem Draht oder Kabel, bei der die Speisung des Preßkopfes mit plastischem Material für die verschiedenen Schichten von getrennten Förderschnecken od. dgl. vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkopf eine Vielzahl von koaxial zu der den Draht oder das Kabel aufnehmenden axialen Bohrung angeordneten ringförmigen Kanälen aufweist, die mit der Bohrung durch eine ringförmige Nut in Verbindung stehen und die durch die Förderschnecken od. dgl. über ein Speiseleitungssystem, das aus einer Vielzahl von Zufuhrkanälen besteht, gleichmäßig gefüllt werden, um auf diese Weise einen gleichmäßigen Druck des plastischen Materials auf alle Punkte der Oberfläche des Kabels zu erzielen und jegliche radiale Verschiebung des Kabels zu vermeiden.
2. Strangpresse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Zufuhrkanäle in den genannten ringförmigen Kanälen an den Scheitelpunkten eines regelmäßigen Vielecks angeordnet sind.
3. Strangpresse nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an verschiedenen Stellen der Presse je nach der Art des aus den verschiedenen Teilen der Presse ausgepreßten Kunststoffes regelbar ist.
4. Strangpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken od. dgl., die den Preßkopf speisen, mit Einrichtungen versehen sind, durch welche die Menge des von jeder Schnecke od. dgl. abgegebenen Materials zum Zwecke der Einstellung der Stärke der einzelnen Umhüllungsschichten änderbar ist.
5. Strangpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelebenen der ringförmigen Kanäle senkrecht zur Achse der Bohrung liegen, entlang deren der Draht vorgeschoben wird.
6. Strangpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speiseleitungssystem Zufuhrkanäle und Verteilungskanäle einschließt und daß der Strangpreßkopf übereinandergelegte koaxiale Platten hat, in deren Oberfläche die Mittelebenen der Verteilungskanäle liegen, und jeder Verteilungskanal an einem Punkt zwischen seinen Enden gespeist wird und seinerseits an seinen Enden die nächsten Verteilungskanäle durch Abgabekanäle speist, die sich durch die genannten Platten erstrecken.
7. Strangpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisekanäle, die von jeder Förderschnecke od. dgl. ausgehen, unterteilt sind, bevor sie die ringförmigen Kanäle erreichen, und zwar in eine Anzahl von Zuführungskanälen, die gleich einer Potenz von 2 ist, und daß die Anzahl der Förderschnecken od. dgl., die erforderlich sind, um das Material heranzuführen, dem Exponenten der Potenz von 2 entspricht. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. I 859 901, 2 50I 690.