DE962718C

DE962718C - Spritzmaschine zum Erzeugen eines schraubenlinienfoermig gewundenen, verschiedenfarbigen Isoliermantels auf einem elektrischen Leiter

Info

Publication number: DE962718C
Application number: DESCH10507A
Authority: DE
Inventors: Ernst Allemann; Ernst Fritschi; Herbert Leu
Original assignee: Schweizerische Isola Werke AG
Current assignee: Von Roll Schweiz AG
Priority date: 1951-11-23
Filing date: 1952-09-14
Publication date: 1957-05-29
Also published as: NL92554C; BE512477A; FR1061156A; CH333282A; GB712367A; US2674007A; CH297150A; LU31681A1

Description

Die heute verwendeten Telephonkabel bestehen aus einer großen Zahl einzelner elektrischer Leiter, die sorgfältig voneinander isoliert und so· gefärbt sind, daß sie voneinander unterscheidbar sind. Die Farbkombinationen eines jeden Leiters ergeben sich, indem man die isolierten Drähte mit einem mehrfarbigen Textilüberzug versieht, auf den alsdann eine farblose Wachs- oder Lackschiciht aufgetragen wird, durch die hindurch die Farben des Textilüberzuges sichtbar sind.

Man hat auch schon vorgeschlagen,, die heterogene Umhüllung (z. B. Poilyäthylenschicht + Textilüberzug + Lackschutzschicht) durch einen homogenen Überzug aus thermoplastischem Material zu ersetzen, der den Vorteil hätte, mechanisch widerstandsfähiger zu sein und bessere dielektrische Eigenschaften aufzuweisen. Hierbei ergibt sich aber wiederum die Schwierigkeit, diesen Überzug zur Kenntlicihmiachung der Leiter verscihiedenf arbig zu gestalten.

Man ist zu diesem Zweck auch schon dazu übergegangen, den im Spritzverfahren auf die Leiter aufgetragenen Überzug verschiedenfarbig zu bedrucken, und zwar mit schraubenlinienförmig verlaufenden Markierungslinien in Kontrastfarben. Bei dieser Markierungsmethode ist es aber unvermeidlich, daß die gedruckten Schraubenlinien eine verhältnismäßig große Ganghöhe aufweisen, was sich bezüglich der Kenntliahmachung der einzelnen Leiter ungünstig auswirkt.

709 525/402

Man hat dann vorgeschlagen, auf dem Leiter einen mehrfarbigen, schraubenlinienförmig gestreiften Überzug aus thermoplastischem Material aufzubringen, und zwar unter Anwendung eines umlaufenden Spritzkopfes, durch den hindurch der . Leiter bewegt wird. Bei solchen Maschinen ist es aber sehr schwer, die Übergangsstellen zwischen dem rotierenden Spritzkopf und den diesem zugeordneten Materialzuführungsmitteln dicht zu

ίο halten. Es kann deshalb leicht vorkommen, daß das erwärmte thermoplastische Material, das unter Druck dem Spritzkopf zugeführt wird, in diese undichten Fugenstellen gedrückt wird, so daß eine Verharzung der aufeinander laufenden Reibflächen zwischen Spritzkopf und Materialzuführungsmittel eintritt, was zu einer Beschädigung der Maschine führt. Außerdem kann zufolge solcher Undichtheiten eine Vermengung der verschiedenfarbigen Materialien erfolgen, wodurch eine einwandfreie Markierung der Leiter wiederum in Frage gestellt ist.

Im Bestreben, diese Nachteile zu beheben, ist man auf die Idee gekommen, den in jeder Beziehung sehr befriedigenden, mehrfarbigen, schraubenlinienförmig gestreiften Überzug aus thermoplastischem Material dadurch auf den Leiterdraht aufzubringen, daß man diesen letzteren mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch eine Maschine mit einem unbeweglichen Spritzkopf hindurchführt und ihn dabei um seine eigene Längsachse dreht. Dadurch wird das Problem der Zuführung des thermoplastischen Materials zum Spritzkopf bedeutend vereinfacht. Diese Methode hat aber den Nachteil, daß sowohl die Abwickel- als auch die Aufwickelspule des Leiters im Sinne der Rotation des letzteren um seine Längsachse gedreht werden müssen. Im übrigen läßt sich dieses Verfahren nur mit Drähten von einer-bestimmten Mindestdicke und einer beschränkten Länge durchführen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß eine Kontrolle des Überzuges nicht vorgenommen werden kann, ohne die Maschine stillzusetzen.

Es ist weiterhin bekanntgeworden, Spritzmaschinen zum Erzeugen eines aus schraubenförmig gewundenen verschiedenfarbigen Strängen aus thermoplastischem Material gebildeten Isoliermantels auf einem elektrischen Leiter mit Förderschnecken zu versehen, durch welche die verschieden gefärbten Werkstoffe verformbar gemacht, verdichtet und unter Druck einem Spritzkopf zugeführt werden, aus dem sie gemeinsam ausgepreßt werden. Bei einer bekannten Spritzmaschine dieser Art werden die Förderschnecken durch sich um den Spritzkopf drehende, scheibenartige Umlaufkörper mit wenigstens an einer Stirnseite angeordneten Spiralnuten und durch die Nuten abdeckende, stillstehende Wände gebildet, an denen entlang die den äußeren Windungsteilen der Nuten zugeführten Werkstoffe in im wesentlichen radialer Richtung den innen gelegenen Zuführungskanälen des Spritzkopfes zugefördert werden. Diese bekannte Maschine weist aber den Nachteil auf, daß zwischen den rotierenden Umlaufscheiben und den stillstehenden Seitenwänden einerseits sowie zwischen den Umlaufscheiben und der Welle relative Drehbewegungen stattfinden und somit Reibflächen und Fugen in einem Bereich vorhanden sind, in dem der thermoplastische Werkstoff bereits erwärmt und in fließfähigen Zustand versetzt ist. Der Werkstoff dringt unter diesen Umständen leicht in die Fugen ein, so daß die Maschine in kurzer Zeit verharzt und nicht mehr betriebsfähig ist.

Demgegenüber ist durch die vorliegende Erfindung eine mit einem Umlaufkörper und einem daran .vorgesehenen Spritzkopf mit zentraler Durchtrittsöffnung für den zu überziehenden Leiter versehene Spritzmaschine geschaffen worden, die unter Vermeidung der Nachteile aller bisher bekannten, dem gleichen Zweck dienenden Spritzmaschinen die Vorteile aller dieser letzteren in sich vereinigt. Bei der erfindungsgemäßen Spritzmaschine stellt sich das Problem undichter Übergangsstellen auf dem ganzen Weg, den das thermoplastische Material bis zu seinem Austritt aus dem Spritzkopf zurücklegt, überhaupt nicht, obgleich der letztere ebenfalls rotierbar ist, was auf die konstruktive Eigenart der Maschine zurückzuführen ist, die erfindungsgemäß darin liegt, daß die Preß- und Förderschnecken drehbar in einem mit dem Spritzkopf versehenen Umlaufkörper angeordnet sind und zusammen mit diesem letzteren so angetrieben werden, daß sie außer der Drehung um die eigene Achse eine Planetenbewegung um die Achse des Spritzkopfes ausführen.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele' des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.

Fig. ι ist ein axialer Längsschnitt durch eine Spritzmaschine nach der ersten Ausführungsform;

Fig. 2, 3 und 4 sind Querschnitte nach den Schnittlinien H-II, Ill-IIl'und IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 ist ein axialer Längsschnitt durch eine Spritzmaschine nach der zweiten Ausführungsform;

Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine Stirnansicht der Maschine, in Richtung des in Fig. 5 eingezeichneten Pfeiles VII gesehen, und

Fig. 8 ist ein axialer Längsschnitt durch eine Spritzmaschine nach der dritten Ausführungsfarm, no

Die Spritzmaschine nach Fig. 1 hat einen zylindrischen Umlaufteil 10, an dem ein Spritzkopf 11 angebracht ist. Der aus diesen beiden Teilen 10 und 11 gebildete Umlaufkörper ist in zwei Lagerböcken 12 und 13 drehbar gelagert, und zwar so, ¹¹S daß der Kopfteil 11 mittels eines Kugellagers 14 im Lagerbock 12 und der andere Endteil des Umlaufkörpers mittels eines Lagerringes 15 auf einem am Lagerbock 13 vorgesehenen Lagerzapfen I3_a gelagert ist. Im Umlauf teil 10 sind unter gleichen Winkelabständen drei parallel zur Drehachse des Umlaufkörpers verlaufende Bohrungen 16 vorgesehen, in welchen je eine Förderschnecke 17 angeordnet ist. Diese Förderschnecken 17 weisen an ihrem dem Kopfteil 11 abgewendeten Ende einen ^ia5 Zapfenteiil ij_a auf, mittels dessen sie im Umlauf-

körper drehbar gelagert sind und die ein Zahnrad 18 tragen. Die Zahnräder 18 aller Schnecken 17 kämmen mit einem gemeinsamen, auf dem ortsfesten Lagerzapfen i3_H sitzenden Zahnrad 19 (s. auch Fig. 2), so daß sich die Schnecken anläßlich der Rotation des Umlauf körpers 10, 11 zusätzlich noch um ihre eigene Achse drehen. Auf dem Umlaufteil 10 ist ein ortsfestes, in drei ringförmige Kammern unterteiltes Gehäuse 20 dicht schließend angeordnet, das oben mit einem in entsprechender Weise unterteilten Einfülltrichter 20_a versehen ist (s. auch Fig. 3). Die Bohrungen 16 sind mittels je eines im Umlaufteil 10 vorgesehenen, nach der Drehrichtung des Umlaufkörpers hin geneigten Kanals io_a verbunden, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Der Umlauf teil 10 ist an seinem Umfang mit schaufelartigen Auffanggliedern 21 versehen, die unter gleichzeitiger Überdachung der Eintrittsöffnung der Kanäle το_σ von ihrer nacheilenden Kante her in die betreffenden Kammern des Gehäuses 20 vorspringen. Im Spritzkopf 11, der sich auch aus verschiedenen Teilen zusammensetzt, sind; Kanäle 1 i_a (s. auch Fig. 4) ausgebildet, die die Bohrungen 16 mit den Düsenöffnungen einer im Spritzkopf 11 angeordneten Düse 21 verbindet. Durch die ganze Maschine hindurch erstreckt sich längs der Drehachse des Umlauf körpers 10 ein Durchtrittskanal für den zu behandelnden Leiter 22, der durch eine zentrale Bohrung im Lagerbock 13 und Lagerzapfen I3_a eingeführt wird und durch eine zentrale öffnung in der Düse 21 aus der Maschine wieder austritt. Sowohl dem Umlaufteil 10 als auch dem Spritzkopf 11 ist eine elektrische Heizung 23 bzw. 24 zugeordnet, deren Speisung über Schleifringe erfolgt. Der Antrieb des Umlaufkörpers 10, 11 erfolgt mittels eines Riemenantriebes 25.

Mit der oben beschriebenen Maschine läßt sich der elektrische Leiter, wie nachstehend näher erläutert ist, mit einem aus thermoplastischem Material bestehenden Isoliermantel versehen, der sich aus drei spiralig gewundenen, verschiedenfarbigen Strängen zusammensetzt. Zu diesem Zweck wird das verschieden gefärbte Material durch die

♦5 Abteile des Einfülltrichters 20_a den verschiedenen Kammern des Gehäuses 20 zugeführt. Anläßlich der Rotation des Umlauf körpers 10, 11 pflügen sich die Auffangschaufeln 21 durch das Material hindurch, das dadurch den Bohrungen 16 zugeführt wird, von wo es dann mittels der Förderschnecken 17 unter Preßdruck durch die Kanäle ii₀ hindurch der Düse 21 zugeführt und durch deren Düsenöffnungen hindurchgepreßt wird. Gleichzeitig wird der zu überziehende Leiter 22 durch die Maschine hindurchgeführt. Während dieser Leiter nun seine Längsbewegung ausführt, wird er auf der Austrittseite der sich um ihn herum drehenden Düse mit drei verschiedenfarbigen, aus der letzteren ausgestoßenen Strängen des sich unter der Einwirkung der Heizvorrichtungen noch in erweichtem Zustand befindlichen Materials schraubenlinienförmig umwickelt. Unmittelbar darauf beginnt das in Strängen auf dem Leiter aufgetragene Material unter Bildung eines einheitlichen Isoliermantels zu erstarren. .

Bei dem nach dem gleichen Prinzip wie die oben beschriebene Maschine gebauten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird das thermoplastische Überzugsmaterial den Bohrungen 16 bzw. Förderschnecken 17 nicht von außen her mittels einer auf dem Umlaufkörper io, 11 angeordneten Zuführungsvorrichtung 20, 2o_ß zugeführt, sondern von innen her, wie aus den nachstehenden Erläuterungen hervorgeht. Um eine solche Zuführung des Materials zu ermöglichen, erfolgt der Antrieb der Förderschnecken 17 (von denen hier nur zwei vorhanden sind) mittels eines im Lagerbock ΐα_α vorgesehenen Innenzahnkranzes 26, auf dem die Zahnräder 18 der Schnecken 17 anläßlich der Rotation des hohlen Umlauf körpers io_tt eine Abrollbewegung ausführen. Auf der Innenwandung des hohlen Umlaufteiles ι Oj sind zwei rinnenförmige Kanäle 27, 28 vorgesehen, die durch ein Durchtrittsloch 27„ bzw. 28_a mit den Bohrungen 16 in Verbindung stehen. Den beiden Kanälen 27, 28 sind zwei mit Gefälle angeordnete Materialzuführungsrinnen 29, 30 zugesellt (s. auch Fig. 6 und 7). An dem nach unten gerichteten Ausgußende dieser Rinnen 29, 30 ist ein mit seiner freien Kante federnd gegen den Boden der Kanäle 27, 28 gedrückter Abstreifer 31 so angeordnet, daß anläßlich der Rotation des Umlaufkörpers in der Richtung des in Fig. 6 eingezeichneten Pfeiles das den Kanälen 27, 28 zugeführte Material durch die Löcher 27_a und 28_B in die Bohrungen 16 gepreßt wird, von wo es, wie oben bereits erläutert, unter der' Wirkung der Förderschnecken wiederum der um den Leiter herum rotierenden Düse zugeführt wird. Im Gegensatz zur Maschine nach Fig. 1 wird der Draht hier mit einem nur aus zwei verschiedenfarbigen Materialsträngen bestehenden Isoliermantel überzogen.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Spritzmaschine ist die Umlaufgeschwindigkeit der Förderschnecken direkt proportional zur Umlaufgeschwindigkeit des Umlaufkörpers, d. h. daß die Förderschnecken um so schneller rotieren, je schneller der Umlaufkörper gedreht wird, da die am hinteren Ende der Förderschnecken vorgesehenen Antriebszahnräder mit einem gemeinsamen, in der Drehachse des Umlaufkörpers angeordneten Ritzel kämmen, das ortsfest ist. In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß es in gewissen Fällen von Vorteil wäre, wenn die Umlaufgeschwindigkeit der Förderschnecken unabhängig von der Umlaufgeschwindigkeit des Umlauf körpers verändert werden könnte, um so die Zufuhrgeschwindigkeit des thermoplastischen Materials zum Spritzkopf regulieren zu können.

In Fig. 8 ist eine Spritzmaschine gezeigt, bei der diese Regulierung möglich ist. Diese Maschine hat, ähnlich wie die bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele, einen mittels eines Riemenantriebes 25 angetriebenen Umlaufteil 40, der mit einem Spritzkopf 41 zusammengebaut ist. Im Umlaufteil 40 sind auch wieder Bohrungen 42 vorgesehen, die

sich von der hinteren Stirnseite des Umlaufteiles 40 her schräg abwärts nach der vorderen Stirnseite hin erstrecken. In diesen Bohrungen sind wiederum Förderschnecken 43 vorgesehen, die an ihrem hinteren Ende einen Zapfenteil aufweisen, auf dem ein Zahnrad 44 sitzt. Die Zahnräder 44 kämmen mit einem gemeinsamen, ein Ritzel bildenden Zahnkranz 45 eines Hohlwellenstumpfes 46, der in einem Ständer 47 gelagert ist und auf dessen vorderes Ende der Umlaufteil 40 mittels eines Lagerringes drehbar abgestützt ist. Auf dem hinteren Ende des Hohlwellenstumpfes 46 ist ein Zahnrad 48_a vorgesehen, das mit dem Antriebsritzel 48 eines Regulierantriebes 49 kämmt. In ihren weiteren Teilen und bezüglich Arbeitsweise entspricht diese Maschine den anderen Ausführungsbeispielen, so daß es sich erübrigt, auf weitere Einzelheiten derselben einzugehen. Der wesentliche Unterschied, wie aus den obigen Erläuterungen verständlich wird, liegt darin, daß die Förderschnecken unabhängig vom Umlaufteil 40 angetrieben werden und deren Umlaufgeschwindigkeit je nach Umständen (Konsistenz des zu verarbeitenden Materials, Geschwindigkeit des zu überziehenden Leiters usw.) verändert werden kann.

Begreiflicherweise könnten auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 Vorkehrungen getroffen sein, um diese beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 erläuterte Veränderung der Umlaufgeschwindigkeit der Förderschnecken zu ermöglichen. Hierzu müßte der Innenzahnkranz 26 drehbar gelagert und in Verbindung mit getrennten Antriebsmitteln gebracht werden, die dieses Ziel zu erreichen gestatten.

Claims

Patentansprüche:

i. Spritzmaschine zum Erzeugen eines aus schraubenförmig gewundenen verschiedenfarbigen Strängen aus thermoplastischem Material gebildeten Isoliermantels auf einem elektrischen Leiter mit einem rotierenden, eine zentrale Durchtrittsöffnung auf weisendenSpritzkopf und Umlaufkörper (10, 11 bzw. 40, 41), durch den hindurch sich der zu überziehende Leiter bewegt und dem das thermoplastische Material von feststehenden Materialzuführungsmitteln aus mittels Preß- und Förderschnecken zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß- und Förderschnecken drehbar in dem mit dem Spritzkopf versehenen Umlaufkörper angeordnete Schneckenkörper (17 bzw. 43) aufweisen, die so angetrieben werden, daß sie außer der Drehung um die eigene Achse eine Planetenbewegung um die Achse des Spritzkopfes ausführen.
2. Spritzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Materialzuführungsmittel ein ortsfestes, auf dem Umlaufkörper angeordnetes Gehäuse (20) aufweisen, das in Kammern unterteilt ist, deren Zahl derjenigen der Förderschnecken im Umlaufkörper entspricht und von welchen aus das Material durch Verbindungskanäle hindurch zu den Förderschnecken gelangt.
3. Spritzmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle und deren Mündungen am Umfang des Umlaufkörpers so ausgebildet sind, daß infolge der Rotation des letzteren das Material von diesen aufgefangen und zu den Förderschnecken weiterbefördert wird.
4. Spritzmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufkörper an seinem Umfang mit schaufelartigen Auffanggliedern (21) versehen ist, -die unter gleichzeitiger Überdachung der an diesem Umfang liegenden Öffnungen der Verbindungskanäle (io_a) von ihrer nacheilenden Kante her in die betreffenden Kammern des genannten Gehäuses vorspringen,
5. Spritzmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse oben mit einem Einfülltrichter (2O₀) versehen ist, der in mit den genannten Kammern in Verbindung stehende Abteile unterteilt ist.
6. Spritzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecken einen hinteren, zur Lagerung derselben dienenden Zapfen (i7„) aufweisen, auf welchen Zapfen Zahnräder (18) sitzen, die mit einer gemeinsamen gleichachsig mit dem Umlaufkörper angeordneten Verzahnung (19, 26, 45) kämmen, so daß die Förderschnecken infolge der Rotation des Umlaufkörpers zusätzlich noch eine Drehbewegung um ihre eigene Achse ausführen.
7. Spritzmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (19 bzw. i°° 26 oder 45) selbst drehbar gelagert ist und über ein variables Geschwindigkeitsgetriebe angetrieben wird.
8. Spritzmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung als ein Ritzel (19 bzw. 45) ausgeführt ist, welches auf einem von einem Lagerbock (13 bzw. 47) vorstehenden Lagerzapfen (i3_a bzw. 46) sitzt, auf dem mittels eines Lagerringes gleichzeitig das betreffende Ende des Umlaufkörpers (10 bzw. 40) gelagert ist.
9. Spritzmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung als ein Innenzahnkranz (26) ausgeführt ist und die Materialzuführungsmittel an der Innenwandung des hohlen Umlaufkörpers vorgesehene rinnenförmige Kanäle (27, 28) aufweisen, die durch eine Öffnung mit den Förderschnecken im Umlaufkörper verbunden sind und denen mit Gefälle angeordnete, durch den Innenzahnkranz hindurch sich erstreckende Materialzuführungsrinnen (29, 30) zugesellt sind.
10. Spritzmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgußenden der genannten Materialzuführungskanäle mit ihrer

freien Kante auf dem Boden dieser letzteren aufliegende Abstreifer so angeordnet sind, daß anläßlich der Rotation, des Umlaufkörpers das zugeführte Material von diesen Abstreifern durch die genannten Öffnungen zu den Förderschnecken gepreßt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift ρ 48110 VIIIb/2icD; schweizerische Patentschrift Nr. 258422; britische Patentschrift Nr. 422 020; französische Patentschrift Nr. 957 917.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 709 525/402 5.