FI58406C - Foerfarande foer kontroll av ett poroest isoleringsmaterial - Google Patents

Foerfarande foer kontroll av ett poroest isoleringsmaterial Download PDF

Info

Publication number
FI58406C
FI58406C FI18/74A FI1874A FI58406C FI 58406 C FI58406 C FI 58406C FI 18/74 A FI18/74 A FI 18/74A FI 1874 A FI1874 A FI 1874A FI 58406 C FI58406 C FI 58406C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
capacitance
percentage
insulation
diameter
expansion
Prior art date
Application number
FI18/74A
Other languages
English (en)
Other versions
FI58406B (fi
Inventor
Manuel Ramon Cereijo
Timothy Stephen Dougherty
Original Assignee
Western Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co filed Critical Western Electric Co
Publication of FI58406B publication Critical patent/FI58406B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI58406C publication Critical patent/FI58406C/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/20Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
    • B29C44/32Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements
    • B29C44/322Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed parts being elongated inserts, e.g. cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605Measuring capacitance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06Insulating conductors or cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06Insulating conductors or cables
    • H01B13/14Insulating conductors or cables by extrusion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • H01B7/285Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable
    • H01B7/2855Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable using foamed plastic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92114Dimensions
    • B29C2948/92123Diameter or circumference
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92114Dimensions
    • B29C2948/92152Thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92438Conveying, transporting or storage of articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92609Dimensions
    • B29C2948/92647Thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92933Conveying, transporting or storage of articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/60Measuring, controlling or regulating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/05Use of one or more blowing agents together
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/13Cell size and distribution control while molding a foam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Kiffl-I r>i KUULUTUSJULKAISU - Q - Λ - B (11) utlAggnincsskrift 5 8 4 0 6 'S^> ^ (S1) K*.ik?/»nt.a3 G 05 D 5/03 SUOMI—FI N LAND (21) ***"ttlhulwniu·—P*tuntti»6kiUf>* 18/71* m 03.0l.Tk v / (23) Alkupttvl—GlMghucidag 03.01.7*+
(41) Tullut JulkMal — BIMt offumllg 05.07. TU
Patentti· ja rakiatarlhallttuB Nlhtl¥Uulpenoo j· kuulunutein pvm__
Patent· och reglatarttyralaan ' AraMon utitgd och utUkrifun publicum* 30.09*80 (32)(33)(31) hn**ty Muolkaus —Begird prioritut 01+.01.73 USA(US) 321082 (71) Western Electric Company, Incorporated, 195 Broadway, New York, N.Y. 10007, USA(US) (72) Manuel Ramon Cereijo, Atlanta, Georgia, Timothy Stephen Dougherty,
Norcross, Georgia, USA(US) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä huokoisen eristemateriaalin tarkkailemiseksi -Förfarande för kontroll av ett poröst isoleringsmaterial Tämä keksintö koskee huokoisen muovieristeen päällystyksen tarkkailua säiemateriaalin pinnalle ja tarkemmin sanoen menetelmää niiden prosessimuuttujien säätöjen määräämiseksi, jotka ovat tarpeen sellaisen eristetyn johtimen kapasitanssin ja halkaisijan pitämiseksi oleellisesti ennalta valituissa arvoissa, joka sisältää suulakepuristetun huokoisen muovipäällysteen.
Viime aikoina on puhelinliikenneteollisuudessa ollut pyrkimyksenä korvata ilmasydäminen kaapeli nk. täytetyllä kaapelilla tietyissä sovellutuksissa. Täytetyssä kaapelissa sydämen tyhjät tilat on täytetty vedenpitävällä seoksella veden pääsyn estämiseksi sydämeen, mikä vaikuttaa kaapelin sähköisiin ominaisuuksiin. Ilman korvaaminen tyhjissä tiloissa vedenpitäviä seoksella johtaa huonompiin eristysominaisuuksiin. Tämän korvaamiseksi on eristeen määrää kunkin johtimen päällä lisättävä. Vaikka tämä rakennemenetelmä on edullinen vesivahinkojen estämisessä, jokaisen johtimen samoin kuin kaapelisydämenkin poikkipinta kasvaa. Tämä vaatii luonnollisesti lisää vaippausmateriaaleja kuten vaippasekoitetta sydämen päällystämiseksi sopivasti.
2 58406 Täytetyn kaapelin etujen toteuttamiseksi ja samalla kertaa kustannusten pitämiseksi vertailukelpoisina ilmasydämisen kaapelin kustannuksiin on ponnisteltava sydämen koon pienentämiseksi. Tämä voidaan toteuttaa edullisesti käyttämällä kaksoiseristystä yksityisten johtimien primäärisenä eristeenä. Kaksoiseristetyissä johtimissa huokoinen muovieriste suulakepuristetaan yleensä johtavan osan päälle ja kosketukseen sen kanssa. Tämän jälkeen kiinteä hankausta kestävä muovimateriaali suulakepuristetaan huokoisen muovieristeen ympärille pintakerroksen muodostamiseksi.
Käyttämällä tätä rakennetta yksityisiin johtimiin on mahdollista pienentää kunkin täytetyssä kaapelissa olevan johtimen halkaisija siihen, mikä se oli ilmasydämisessä kaapelissa. Tämä on mahdollista, koska huokoisen muovieristeen dielektrisyysvakio on pienempi kuin kiinteällä muovieristeellä. Huokoisen muovieristeen seinämäpaksuutta voidaan pienentää kiinteään muovieristeeseen nähden tietyn eristysominaisuuden saavuttamiseksi. Lopputuloksena huokoisesta muovieristeestä ynnä kiinteän muovin pintakerroksesta on tällöin täytetyssä kaapelissa kokonaishalkaisija, joka vastaa kiinteän muovieristeen halkaisijaa ilmasydämisessä kaapelissa.
Sitä paitsi lisää kustannussäästöä syntyy, koska suhteellisen suurten huokoiseen muovieristeeseen sulkeutuneiden kaasumää-rien, esim. 50 % läsnäolo tekee tarvittavan muovimäärän mahdollisimman pieneksi. Kiinteä muovi on osittain korvattu huokosilla, mikä alentaa materiaalikustannuksia. Johdinhalkaisijan pieneneminen johtaa täytetyn kaapelin sydänkokoon, joka vastaa suunnilleen ilmasydämisen, täyttämättömän kaapelin sydämen kokoa. Luonnollisesti kustannuksia säästetään myös vaippausaineessa, koska kyetään pitämään sydämen halkaisija suunnilleen saman kokoisena kuin ilmasydämisessä kaapelissa.
Alalla tunnetaan aikaisemmin patentteja ja julkaisuja, jotka koskevat huokoista muovieristettä. Esimerkiksi, kts. englantilainen patentti 524 063, amerikkalaiset patentit 2 848 739 ja 3 020 248 ja artikkelia "Cellular Polyethylene by Extrusion", jonka on laatinut W.T. Higgins ja joka löytyy julkaisun Plastics Engineering.. March 1954, sivulta 99·
Vaikka on toivottavaa käyttää huokoista muovieristettä täytetyn kaapelin yhteydessä, on olemassa tiettyjä ongelmia, jotka on ratkaistava. Vaikka huokoinen muovieriste on tunnettu alalla jo jonkin aikaa, ongelmat prosessin ohjauksessa saattavat osaksi johtua siitä, ettei tätä tietoa ole vielä laajalti omaksuttu. Sellai- 3 58406 sen suulakepuristettavan muovimateriaalin käsittely, joka sisältää paisunta-ainetta huokoisen muovieristeen muodostamiseksi , on herkkä valmistusprosessi. Parametri, jota ei esiinny kiinteän muovieristeen kohdalla, paisumisprosentti, lisää prosessin monimutkaisuutta.
Huokoisella muovilla eristetyn johtimen ennalta määrätyn, tasaisen kapasitanssin ylläpitämisongelmaa maahan nähden vaikeuttavat satunnaisvaihtelut eristeen yhdistetyssä dielektrisyysvakiossa. Nämä vaihtelut voivat johtua huokoisen muovieristeen paisumisasteen muutoksista, joihin vaikuttavat lämpötilojen, paineiden ja muiden suulakepuristusprosessin tekijöiden muutokset.
Amerikkalaisessa patentissa 2 765 44l esitetään laitteisto muovimateriaalien tarkkailemiseksi ja suulakepuristamiseksi. Esitetään laitteet linjan nopeuden säätämiseksi kapasitanssitason ylläpitämiseksi hyväksyttävissä rajoissa. Esimerkiksi, jos kapasitanssi laskee, linjan nopeus kasvaa pienentääkseen eristeen ulko-halkaisijaa ja kasvattaakseen näin ollen kapasitanssia.
Tässä patentissa on myös ehdotettu, että näillä laitteilla säädetään myös suulakepuristusruuvin nopeutta, lämpötiloja ja laitteistoa, joka säätelee paisumisastetta. Vaikeuksia syntyy määrättäessä, mitä prosessimuuttujaa on säädettävä paisumisprosentin vaih-telemiseksi samalla, kun halkaisija ja kapasitanssi pidetään hyväksyttävissä rajoissa.
Alalla on aikaisemmin paljastettu menetelmiä ja laitteita prosessimuuttujien vaihtelemiseksi kiinteän eristeen useiden kerrosten säätämiseksi. Kts. esim. amerikkalaiset patentit 3 502 752 ja 3 655 620.
Näissä patenteissa on laadittu käyrä kokonaishalkaisijasta kapasitanssin funktiona, jonka päälle on piirretty vakiosisähal-kaisijan ja vakioulkohalkaisijan muodostamat suorat. Tavoite- tai nollapiste, joka vastaa nimelliskapasitanssia ja -halkaisijaa, esitetään myös. Osoitin siirretään pisteeseen, jolla on kapasitanssin ja ulkohalkaisijan koordinaatit. Koska vakiosisähalkaisijan suorat on piirretty käyrästöön, voidaan myös sisähalkaisija määrätä. Osoittimen suunta näyttää poikkeaman lähteen tavoitepisteestä. Suulakepuristinpaineen säätöjä suoritetaan sitten, kunnes vaiku-tuspiste on asettunut tavoitepisteen läheisyyteen.
Olisi toivottavaa, että olisi käytettävissä sellainen käyrä, jota käytetään yllä määritetyissä patenteissa, ja joka olisi käyttökelpoinen huokoisen muovieristeen yhteydessä.
4 58406
Poiketen alan aikaisemmasta tiedosta tämän keksinnön menetelmä kohdistuu paisumisprosentin tarkkailuun, jolla määritellään onko vaadittu paisumisaste saavutettu ja jolla säädetään solurakennetta. Tämä on kriittinen käytettäessä huokoista muovieristettä.
On välttämätöntä, että huokoisessa muovieristeessä on runsaasti pieniä, erillisiä soluja jakautuneena tasaisesti koko eristävän päällysteen muodostaman muovimateriaalin massaan. Jos paisumispro-sentti on liian suuri saadaan solurakenne, jossa huokoset ovat liittyneet toisiinsa. Tämä saattaisi mahdollistaa kosteuden kulkeutumisen niiden läpi. Nykyään paisumisprosentti määritetään tuotantolinjan ulkopuolisella kokeella.
Tämä keksintö tarjoaa käytettäväksi menetelmän paisutetun huokoisen eristeen levittämisen ohjaamiseksi johtavalle perusaineelle suuntaviivojen aikaansaamiseksi prosessimuuttujien säätöä varten tarkoituksena ylläpitää tuotteen parametrit hyväksyttävissä rajoissa.
Keksintö kohdistuu näin ollen menetelmään sellaisen dielektri-sen materiaalin pursotuksen tarkkailemiseksi, joka käsittää huokoisen eristemateriaalikerroksen muodostamisen pitkänomaisen materiaalin pinnalle ja jossa syötetään pitkänomaista materiaalia eteenpäin, päällystetään se ainakin huokoisen eristemateriaalin kerroksella ja mitataan eristetyn pitkänomaisen materiaalin kapasitanssi ja siihen liittyvä halkaisija,ja keksintö on tunnettu siitä, että synnytetään pitkänomaisen eristetyn materiaalin mitattuun kapasitanssiin ja siihen liittyvään halkaisijaan verrannollisia sähkösignaaleja ja käytetään signaaleja valvomaan eristemateriaalin painoa pitkänomaisen materiaalin pituusyksikköä kohden ja huokoisessa eristemateriaalissa olevien huokosten prosenttimäärää kapasitanssin ja siihen liittyvän halkaisijan ylläpitämiseksi määrättyjen rajojen sisäpuolella.
Paisumisprosentti tai eristemateriaalin paino venytetyn materiaalin pituutta kohti tai sekä paisumisprosentti että paino voidaan säätää ilmaisun mukaisesti halkaisijan ja siihen liittyvän kapasitanssin pitämiseksi oleellisesti ennalta valituissa arvoissa.
Laitteisto, jolla toteutetaan keksinnön periaatteet sellaisen eristeen levittämisen ohjaamiseksi, joka sisältää huokoisen eristekerroksen venytetyn, johtavan aineen pinnalla, käsittää laitteet venytetyn materiaalin peräkkäisten osien syöttämiseksi eteenpäin, laitteet vähintään yhden huokoisen eristekerroksen suulake-puristamiseksi venytetyn materiaalin peräkkäisten osien pinnalle, laitteet kapasitanssin ja siihen liittyvän, eristetyn, venytetyn materiaalin peräkkäisten osien halkaisijan mittaamiseksi ja lait- 5 58406 teet jatkuvan ilmaisun synnyttämiseksi mitatusta kapasiteetista ja siihen liittyvästä venytetyn materiaalin peräkkäisten osien halkaisijasta eristeen painon suhteen venytetyn materiaalin pituutta kohti ja huokosprosentin suhteen huokoisessa eristemateriaalissa.
Muut tämän keksinnön tarkoitukset ja piirteet on helpompi ymmärtää sen erityistoteutusmuotojen seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta ajateltuna yhdessä liitteenä olevien piirrosten kanssa, joissa;
Kuva 1 esittää johtavaa perusainetta, jonka ympärille on suulakepuristettu yksi lerros huokoista muovieristettä; kuva 2 esittää johtavaa perusainetta, joka on eristetty sisemmällä huokoisen muovieristeen kerroksella ja ulommalla kiinteän muovieristeen pintakerroksella; kuva 3 esittää laitteistoa, joka on osittain poikki- ja pystyleikattu ja joka on osittain kaaviomainen, jolla toteutetaan tämän keksinnön periaatteet huokoisen muovieristeen yhden kerroksen levittämiseksi johtavan perusaineen peräkkäisten osien pinnalle, yhdessä levittämistä ohjaavien laitteiden kanssa; kuva 4-A on kaksoiskäyrästö, joka esittää tyypillistä kapa-sitanssikäyrää eristeen ulkohalkaisijan (DOD) funktiona prosessi-olosuhteissa levitettäessä yksi huokoisen muovieristeen kerros johtavan perusaineen peräkkäisten osien pinnalle; kuva 4-B esittää kapasitanssin ja D0D:n yksityisiä piirturi-merkintöjä kuvan 4—A prosessiolosuhteissa; kuva 5 on käyrästö, joka kuvaa johtimen esilämmityksen muutoksen vaikutusta neljään valittuun tuoteominaisuuteen - kapasitanssiin, eristeen ulkohalkaisijaan, suulakepuristimen tuotantotehoon ja paisumisprosenttiin yhdellä huokoisen muovieristeen kerroksella; kuva 6 on käyrästö, joka esittää jäähdytysveden lämpötilan muutoksen vaikutusta huokoisella muovilla eristetyn johtimen neljään valittuun tuoteominaisuuteen; kuva 7-A on käyrästö, joka esittää huokoiseen muovieristee-seen lisätyn väripigmentin vaikutusta; kuva 7-B esittää kuvaan 7-A liittyviä yksityisiä kapasitanssin ja DOD:n piirturimerkintöjä; kuva 8 on käyrästö, joka esittää suulakepuristinpään ja jäähdytysrännin välisen etäisyyden muutoksen vaikutuksia levitettäessä yhtä huokoisen muovieristeen kerrosta; kuva 9 on käyrästö, joka esittää linjan nopeuden muutosten vaikutusta ko. neljään valittuun tuoteominaisuuteen yhdellä huokoisen muovieristeen kerroksella; 6 58406 kuva 10 on käyrästö, joka esittää suulakepuristinruuviri nopeuden muutosten vaikutusta ko. neljään valittuun tuoteominaisuuteen yhdellä huokoisen muovieristeen kerroksella; kuvat 11-13 ovat sarja käyrästöjä, jotka esittävät vaikutusta, joka saadaan muutettaessa suulakepuristimen lämpötilaa lähellä syöttösuppiloa, suulakepuristimen lämpötilaa syöttösuppilon ja puris-tinpään puolivälissä ja puristinpään lämpötilaa, ko. neljään valittuun tuoteominaisuuteen, kun kyseessä on yhden huokoisen muovieris-tekerroksen levittäminen; kuva 14 esittää määrityskorttia, joka voidaan antaa koneen valvojalle tuotantolaitoksessa huokoisen muovieristysprosessin valvomiseksi; kuva 15 on kaavamainen esitys systeemistä, jossa tämän keksinnön periaatteita voidaan käyttää takaisinkytkentäsäätösystee-missä prosessimuuttujien automaattiseksi säätämiseksi; kuva 16 on käyrästö, joka esittää kuinka tämän keksinnön periaatteita voidaan käyttää yhden huokoisen muovieristyskerroksen kapasitanssi- ja DOD-piirturijälkien saattamiseen takaisin nimellis-tilaan; kuva 17 on käyrästö, joka esittää prosessimuuttujien vaikutuksia tuoteominaisuuksiin; kuva 18-a esittää kapasitanssi- ja DOD-piirturijälkiä ja niistä mitattuja parametrejä yhdistettyinä vakiotuotantotehon ja -paisumisprosentin suoriin ja joka esittää suulakepuristinruuvin nopeuden kierroslukujen muutoksen vaikutusta kaksoiseristykselle; kuva 18-B esittää kuvaan 18-A liittyviä yksityisiä kapasitanssi- ja DOD-piirturijälkiä; kuva 19-A esittää kapasitanssi- ja DOD-piirturijälkiä ja niistä mitattuja parametreja yhdistettyinä vakiotuotantotehon ja -paisumisprosentin suoriin kaksoiseristetyllä johtimella ja esittää puristinpään ja jäähdytysrännin välisen etäisyyden muutoksen vaikutusta; ja kuva 19-B esittää kuvaan 19-A liittyviä yksityisiä kapasitanssi- ja DOD-piirturijälkiä.
Huokoinen muovieriste
Johtavan perusaineen 21 peräkkäiset osat (kts. kuva 1) voidaan edullisesti eristää huokoisella muovieristeella 22. Eristemateriaalilla 22 on erinomaiset eristysominaisuudet ja se on halvempi kuin kiinteä muovieriste.
Huokoinen muovieriste muodostetaan kiinteästä muovimateriaa- 7 58406 lista, joka normaalisti sisältää siihen sekoitettua paisunta-ainetta. Saatu seos suulakepuristetaan johtavan perusaineen 21 ympärille eristävän päällysteen 22 muodostamiseksi, jolla on huokoinen rakenne. Huokoinen rakenne koostuu mieluummin suhteellisen pienistä huokoisista, jotka ovat jakautuneet tasaisesti koko eristeeseen 22. Muo-dostuessaan huokoset voivat sisältää hiilimonoksidia, mutta tämä yleensä hajoaa aikaa myöten jättäen jäljelle ilmatäytteiset huokoset.
Huokoisen muovieristemateriaalin 22 käyttö on ihanteellista täytetyille kaapeleille ilmasydämen eristysominaisuuksien menetyksen korvaamiseksi samalla kun pienennetään eristyskustannuksia.
Viitaten nyt kuvaan 2, siinä esitetään kaksoiseristetty johdin 23, joka sisältää johtavan perusaineen 21, jonka ympärillä on muovieristeen kerros 22 ja samankeskinen kerros 24. Sisäkerros on muodostettu mieluummin huokoisesta muovista, esim. polyeteenistä, joka sisältää runsaasti hyvin pieniä puhallettuja soluja siihen tasaisesti jakautuneena. Ulkokerros 24 tai kuori, kuten sitä yleisesti nimitetään, on mieluummin kiinteää muovia, esim. polyvinyyliklo-ridia (PVC) tai polyeteeniä, joka muodostaa suojaavan vaipan paisutetun huokoisen muovikerroksen 22 ympärille.
Ohut ulkokuorikerros 24 antaa eristeelle lujat mekaaniset ominaisuudet, sillä on paremmat läpilyöntiominaisuudet ja se muodostaa sopivan materiaalin värijärjestelmää varten. Samoin käyttämällä kiinteää muovikerrosta huokoisen kerroksen päällä pienenee kaapelin täyteyhdisteen läpäisykyky.
Vaihtoehtoisesti sekä kerros 22 että 24 voivat olla kiinteää muovia; tai ulkokerros 24 voi olla huokoista muovia kiinteän muovin muodostaman sisäkerroksen 22 päällä. Molemmat kerrokset voivat myös olla samaa materiaalia, esim. suurtiheyksistä polyeteeniä tai polypropeeniä paisutetun polyeteenin tai polypropeenin päällä.
Vaikka tämän keksinnön periaatteet ovat sovellettavissa yksikerroksiseen huokoiseen muovieristeeseen tai' kaksoiskerrokseen, jossa huokoinen muovikerros on suulakepuristettu sisemmän kiinteän muovikerroksen päälle, ei ole toivottavaa värijärjestelmän kannalta käyttää huokoista muovia ulospäin näkyvänä kerroksena. Paisutetussa eristeessä oleva pigmentti vaikuttaa haitallisesti sen eristysomi-naisuuksiin ja paisumisasteeseen. Yleensä värjäävän pigmentin lisäys pienentää paisumisastetta. Toinen vaikeus on, että eri väripigmenteillä on erilaiset vaikutukset paisumisasteeseen.
8 58406
Johdin 21 voi olla muodostettu esim. kuparista tai alumiinista ja sen halkaisija voi vaihdella välillä n. 0,4-1,2 mm. Eristetyn johtimen 23 ulkohalkaisija vaihtelee välillä 0,75-2 mm. Ulkokerroksen 24 seinämäpaksuus voi vaihdella välillä 0,05-0>13 mm.
Eristetyn johtimen 23 päällä oleva eriste voidaan suulake-puristaa johtavalle perusaineelle 21 laitteistolla, jota on merkitty yleisesti numerolla 30 ja jollainen esitetään kuvassa 3. Seuraava tämän keksinnön menetelmien ja laitteiston kuvaus laitteen 30 yhteydessä edellyttää, että johtava perusaine 21 päällystetään joko huokoisella muovimateriaalilla 22 tai kaksoiseristyskerroksilla, jotka koostuvat kiinteästä muovista paisutetun polyeteenin pinnalla. On ymmärrettävä, että ko. menetelmää ja laitteistoa voidaan käyttää sekä kiinteiden että huokoisten muovien suulakepuristukseen ja että sanonnan "muovi" tarkoitetaan käsittävän sekä kesto- että kerta-muoviset materiaalit, joihin kuuluvat kumi ja kumimaiset materiaalit.
On myös ymmärrettävä, millä tavoin sanontaa "paisuminen" on tulkittava tässä patenttimäärityksessä. Paisumisprosentin käsitetään tarkoittavan sitä poikkileikkauspinnan prosentuaalista osaa, joka koostuu huokosista. Esimerkiksi 50 $:n paisumisen ymmärretään tarkoittavan, että 50 % eristeen poikkipinta-alasta koostuu huokoista .
Vaikka on toivottavaa käyttää huokoista eristettä täytetyn kaapelin yhteydessä siihen liittyy tiettyjä ongelmia, jotka on selvitettävä. Eristysprosessi huokoista muovia käyttäen on erittäin herkkä valmistusprosessi. Esimerkiksi paisumisprosentti on säädettävä ennalta määrättyihin rajoihin. Sitä paitsi solujen tai huokosten muodostuksen eristeessä on oltava tasaisesti jakautunutta. Lopuksi tietty määrä tiivistymiskeskuksia on turvattava optimipaisu-misen saavuttamiseksi. Jos suulakepuristimen lämpötila on liian korkea, ylikuumeneminen aiheuttaa huomattavaa tiivistymiskeskusten häviämistä ja johtaa ei-toivottuun paisumisrakenteeseen.
Käytettäessä kiinteää muovieristettä on valmistusprosessia säädettävä niin, että varmistetaan kahden muuttujan - eristeen ulko-halkaisijan (jäljempänä käytetään nimitystä DOD) ja kapasitanssin oleminen hyväksyttävissä rajoissa. Jos kapasitanssi on määrätty, DOD seuraa sitä. Näin ei ole asia, kun kyseessä on paisutettu huokoinen muovieriste, jossa paisumisaste on otettava lukuun. Käytettäessä kiinteää muovieristettä koneen valvojan tarvitsee seurata vain D0D:n tai kapasitanssin piirturijälkeä. Vain yhtä parametriä, puristimen ruuvin nopeutta tai linjan nopeutta tarvitsee säätää halutun kapasitanssin ja DOD:n saavuttamiseksi.
9 58406
Kun kyseessä on huokoinen muovieriste, on otettava huomioon muita muuttujia. Koneen valvoja joutuu sekaviin tilanteisiin val-mistusympäristössä sen suhteen, mitä prosessimuuttujaa säätää ja missä määrin spesifikaatiovaatimusten täyttämiseksi valituille tuoteominaisuuksille. Esimerkiksi puristimen ruuvin nopeus, sylin-terilämpötilat, linjan nopeus, langan lämpötilat ja lopuksi se aika, jona paisumisen sallitaan tapahtua ,vaikuttavat kaikki saatavaan tuotteeseen. Olisi mitä toivottavinta varustaa koneen valvoja laitteilla, joilla määrätä, mitä parametreista säätää ja missä määrin.
Edellä olevan selostuksen ei ole ajateltu pelottavan huokoisen muovieristeen käytön toivottavuudesta. Paremminkin sen on tarkoitettu kuvaavan, kuinka monimutkainen prosessi on käytettäessä tämän tyyppistä materiaalia.
Viitaten nyt kuvaan 3 siinä esitetään laitteisto 30 johtavan perusaineen 21 peräkkäisten osien eristämiseksi joko yhdellä huokoisen eristysmateriaalin kerroksella 22 tai huokoisen eristeen sisäkerroksella 22 suljettuna kiinteän muovimateriaalin kuorikerrokseen 24.
Laitteisto 30 käsittää suulakepuristimen 31, jossa on pu-ristinpää (ei näkyvissä). Johtavan perusaineen 21 peräkkäisiä osia syötetään eteenpäin kelauslaitteella 32 sen suulakepuristimen 31 läpi, jossa eriste 22 tai kaksoiseristekerrokset 22 ja 24 puristetaan.
Paisunta-ainetta, kuten atso-dikarbonamidia sekoitetaan kiinteään muovimateriaaliin. Kun sitä puristetaan johtavan perusaineen 21 peräkkäisten osien päälle, paisunta-aine hajoaa lämmössä vapauttaen kaasua, joka menee liuokseen. On toivottavaa, että osa paisunta-aineesta pysyy hajoamatta, kunnes se saavuttaa puristinpään (ei näkyvissä). Tällöin puristinpäässä esiintyvän leikkauslämmön vaikutuksesta jäljellä oleva paisunta-aine hajoaa synnyttäen tiivis-tymiskohtia vapauttamalla kaasua ja lämpöä. Alumiinioksidia tai piidioksidia voidaan myös käyttää tiivistymisen aikaansaamiseen. Materiaalissa oleva kaasu pyrkii vaeltamaan piidioksidiin tai alumiinioksidiin, kun paine vapautuu.
Tämän jälkeen johtimen 23 peräkkäiset osat vedetään ulos suulakepuristimesta 31 ja ennalta määrätyn kulkumatkan jälkeen ilmassa, jota merkitään kirjaimella x, jäähdytysränniin 33. Etäisyydestä x käytetään yleisesti alalla nimitystä "ilmaväli".
Huokoisen muovieristeen puristettu kerros 22 kasvaa kooltaan välittömästi tultuaan suulakepuristimesta 31 johtuen niiden kaasujen 10 58406 laajenemisesta, jotka ovat muodostuneet paisunta-aineen hajoamisen tuloksena. Erittäin pieniä, koko massaan levinneitä, erillisiä kaasutäytteisiä soluja muodostuu koko vaippaan tai eristeen kerrokseen 22. Joitakin ilmahuokosia tai -kuplia voi syntyä puristinpään (ei näkyvissä) sisällä, mutta on toivottavaa että kaikki paisuminen tapahtuisi sen ulkopuolella. Tämän jälkeen kun kaksoiseristetty johdin 23 on syötetty vesiränniin 33, jäähdytysvesi "jäähdyttää" pintakerroksen 24 ja sitä seuraa sisäkerroksen 22 jäähtyminen.
Kuten kuvasta 3 voidaan nähdä, jäähdytysränni 33 on asennettu liikuteltavaksi edestakaisin johtimen 23 kulkusuunnassa hammas-tankomekanismin 34 avulla. Tällä tavoin voidaan ilmaväliä x säädellä.
Liuoksessa olevan kaasun määrä ja tiivistymiskohtien lukumäärä ovat tärkeitä parametrejä ja ne ovat funktio puristinruuvien muotoilusta ja suulakepuristimen 31 lämpötilaprofiilista. Suulakepuristimen 31 jokaisen vyöhykkeen lämpötila on tärkeä.
Vielä eräs tärkeä muuttuja on etäisyys x puristinpäästä (ei näkyvissä) vesiränniin 33. Tämä parametri määrää, kuinka paljon paisutetun huokoisen muovieristeen sallitaan kasvaa - mitä suurempi on ilmaväli, sitä suurempi on paisumisprosentti. Vesiränni 33 voisi luonnollisesti olla liikuteltavissa edestakaisin linjan suunnassa servosysteemin (ei näkyvissä) avulla, joka olisi yhdistetty sopivasti hammastankomekanismiin 34 ja jota säädettäisiin ohjauslaitteilla, jotka esitetään yksityiskohtaisesti jäljempänä. On varottava pitämästä liian suurta ilmaväliä, sillä se saattaisi synnyttää liian suuren huokosrakenteen.
Vielä eräs muuttuja, jolla on merkitystä huokoisen eristeen valmistuksessa, on paljaan langan lämpötila. Langan esilämmi-tys tekee mahdolliseksi paisumisen heti johtavan perusaineen vieressä. Langan esilämmitys on tekijä, joka vaikuttaa paisuntahuokos-ten jakautumiseen ja paisumisprosenttiin.
Johtimen 26 peräkkäisten osien kaksi linjassa tapahtuvaa mittausta suoritetaan lähellä jäähdytysrännin 33 alapäätä (kts. kuva 3). Kapasitanssin tarkkailulaite 36 mittaa johtavaa perusainetta 21 peittävän eristeen 22 tai eristekerrosten 22 ja 23 koko-naiskapasitanssia. Kapasitanssin tarkkailulaite voi olla sitä tyyppiä, joka on esitetty amerikkalaisissa patenteissa 2 765 44l tai ? OOH 86l ja amerikkalaisessa patentissa 2 8o4 592.
Eristetyn johtimen 23 kokonaishalkaisijaa dQ (kts. kuvat 1 ja 2) tarkkaillaan jatkuvasti mikrometrillä 37. Tavallisesti tämä käsittää rullan (ei näkyvissä), joka on asennettu pyörimään vivun 11 58406 (ei näkyvissä) päähän. Rulla koskettaa eristeen ulospäin olevaan pintaan ja liikkuu muuttaen vivun kulmaa päällystetyn johtimen 23 kokonaishalkaisijan kaikkien muutosten mukaisesti. Tyypillinen kaupallisesti saatava vedenalainen halkaisijamittari on se, jota valmistaa amerikkalainen yhtiö Beta Instrument Company ja jonka mallimer-kintä on TG 1000 tai TI 500.
On myös otettava huomioon, että kapasitanssin C ja D0D:n mittausten on tapahduttava johtimen saman osan suhteen. Esimerkiksi kapasitanssi mitataan ensin vesirännissä, kun taas D0D mitataan sen jälkeen. Mittauspiiri (ei näkyvissä) voidaan suunnitella mittaamaan kapasitanssi, varastoimaan sitten tämä mittaus, kunnes siihen liittyvä johtimen 23 osa kulkee DOD-arvoa mittaavien laitteiden läpi. Sillä hetkellä suoritetaan DOD-mittaus ja vastaava kapasitanssisig-naali vapautetaan samanaikaista ilmaisua varten.
Kokonaiskapasitanssin CQ ja kokonaishalkaisijan dQ piirtu-rijäljet rekisteröidään kuten nämä parametrit tavallisesti rekisteröidään yksikerroksisen kiinteän eristeen kyseessä ollen. Näiden kahden parametrin mittausta käytetään myös harjoittamaan huokoisen muovieristeen puristuksen säätöä johtavan perusaineen 21 pinnalle. Tarkkailulaitteet
Keksintö koskee sellaisen eristävän päällysteen puristuksen tarkkailua, joka koostuu huokoisen muovimateriaalin yhdestä kerroksesta johtavan perusaineen 21 peräkkäisten osien pinnalla. Eristävä päällyste voi sisältää myös kiinteän muovieristeen muodostavan pinta- tai ulkokerroksen 24.
Keksintö tarjoaa keinot jatkuvan ilmaisun synnyttämiseksi neljästä valitusta tuoteominaisuudesta - kapasitanssista, DOD-arvosta, paisumisprosentista ja suulakepuristimen tuotantotehosta tai eristeen painosta johtimen 23 pituusyksikköä kohti. Näitä neljää muuttujaa voidaan käyttää syöttötietoina apulaitteistolle (kts. kuva 15) tai ne voidaan edullisesti antaa koneen valvojan käyttöön. Tämä muodostaa joko apulaitteistolle tai koneen valvojalle edullisen vastaavuuden tuoteominaisuuksista, josta on seurauksena proses-simuuttujien säätötoimenpide. Dynaamista paisumisprosentin ilmaisua ei ole esitetty alalla aikaisemmin ja se on hyödyllinen väline huokoisten muovien paisumisen säädössä.
Säätöä harjoitetaan paisumisprosentin ja eristyksen painon suhteen johtimen 23 pituusyksikköä kohti kapasitanssin ja D0D:n piirturi jäljen saattamiseksi nimellispisteeseen. Säätämällä puristeen painoa tai ulostuloa ja paisumisprosenttia säädetään kapasitanssia ja DOD-arvoa epäsuorasti.
12 58406 Tämän keksinnön menetelmiä ja laitteistoa voidaan käyttää yksinkertaiselle, kiinteälle eristeelle, yksikerroksiselle huokoiselle muovieristeelle, kaksinkertaiselle paisutetulle (yksi kerros huokoinen ja yksi kerros kiinteä) tai kaksinkertaiselle kiinteälle eristeelle. Suurin hyöty niistä on luonnollisesti käytettäessä huokoista muovieristettä.
Jotta saataisiin aikaan tarkoituksenmukainen prosessimuut-tujien ilmaisu, käytetään koordinoitua piirturimittaria 50 (kts. kuva 3). Tällaiset koordinoidut piirturimittarit ovat hyvin tunnettuja eikä sellaisen yksityiskohtainen kuvaus ole tarpeen tämän keksinnön täydelliseksi ymmärtämiseksi.
Sekä kapasitanssin tarkkailulaite 36 ja DOD-mittari 37 tuottavat tasavirtaista lähtöjännitettä. Näiden jännitteiden suuruudet ja napaisuudet riippuvat johtimen 23 kapasitanssin tai halkaisijan poikkeamien suuruudesta ja merkistä haluttuihin arvoihin tai nollapisteen arvoon nähden. Nämä lähtöjännitteet syötetään piirtu-rimittarin 50 syöttönapoihin johtimien 51-51 avulla kapasitanssin tarkkailulaitteesta 36 ja johtimien 52-52 avulla DOD-mittarista 37.
Koordinoidussa piirturimittarissa 50 on pistepiirturi (ei näkyvissä), jota kapasitanssin tarkkailulaitteesta 36 tuleva virta liikuttaa ylös ja alas ja DOD-mittarista 37 tuleva virta liikuttaa sivulta toiselle. Piirturipaperi.53 asetetaan mittariin jokaista johtimen 23 kelaa (ei näkyvissä) varten. Piirturipaperi asetetaan sellaiselle asteikolle, että pistepiirturin (ei näkyvissä) aseman ilmaisemat pienet muutokset kapasitanssissa ja halkaisijassa vastaavat suoraan pieniä kapasitanssin ja halkaisijan muutoksia, joita vastaavat tarkkailumittarit 36 ja 37 ilmaisevat.
Piirturipaperin 53 päälle on asetettu käyttöikkuna tai kohdealue 5^, joka ilmaisee ne rajat, joiden sisälle pistepiirturin piirtämien kapasitanssin ja D0D:n jälkien on osuttava, jotta ne olisivat hyväksyttävissä rajoissa.
Kuvassa 3 esitetty käyttöikkuna 5^ edustaa eristetyn johtimen 23 kapasitanssin ja D0D:n hyväksyttävien arvojen suorakulmaista koordinaatistoa tai x-y-käyrästöä. Kapasitanssin arvot CQ merkitään pitkin käyttöikkunan 5^ sivua tai y-akselia, kun taas DOD-arvot merkitään pitkin alareunaa. Kapasitanssin ja D0D:n arvot, jotka sijaitsevat käyttöikkunan 5^ sisäpuolella, edustavat hyväksyttäviä arvoja. Nimellisarvot osuvat luonnollisesti mieluimmin käyttöikkunan 51* keskipisteeseen.
i3 58406
Huokoisen muovieristeen kapasitanssi- ja DOD-piirturijäljen pitämiseksi käyttöikkunan 54 sisäpuolella, on piirturijälki tehtävä niiden tuoteparametrien suhteen, joita voidaan muuttaa tunnetuilla prosessimuuttujilla. On määritetty, että ne kaksi tuoteparametria, jotka ovat suhteessa kapasitanssiin ja DOD-arvoon ja joita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen, ovat eristeen paino johtimen 23 pituus-yksikköä kohti ja paisumisprosentti.
Kaksinkertaisen, paisutetun muovieristeen paino on seuraa-va: W = j* /TDOD - 2 w)^ - d2_7Pl L(100 % - sisäkerroksen paisumisprosentti)
+ ^ (DOD2 - (DOD - 2w)2)p2L
jossa W = eristepäällysteen paino L = johtimen pituus DOD = eristeen ulkohalkaisija w = pintakerroksen seinämäpaksuus d = johtavan perusaineen 21 halkaisija = sisäkerroksen 22 perusmateriaalin tiheys P2 = ulkokerroksen 24 tiheys
Paisumisprosenttiin pääsemiseksi on ensin tarpeen tarkastella dielektrisyysvakiota €. Dielektrisyysvakio yksikerroksiselle, paisutetulle huokoiselle eristeelle esitetään seuraavasti: ^samankeskinen Log,0 e exp = -\, Q,_/ 7,36 jossa C samankeskinen tarkoittaa koaksiaalista kapasitanssia.
Kiinteän muovieristeen dielektrisyysvakio on tunnettu. Huokoisen eristeen dielektrisyysvakiota ei kuitenkaan tunneta. Eristeen paisumisasteen vaihtelut aiheuttavat vastaavia muutoksia eristeen yhteisessä dielektrisyysvakiossa. Toinen tekijä', joka aiheuttaa satunnaisvaihtelua eristeen dielektrisyysvakiossa on kaasusolujen jakautumisen epäyhtenäisyys eristetyn johtimen 23 koko poikkipinnan alueella.
Tämä yhtälö osoittaa myös sen monimutkaisuuden, joka liittyy huokoiseen eristeeseen. Yhtälö sisältää kolme muuttujaa - samankeskisen kapasitanssin, dielektrisyysvakion ja DOD-arvon. Paisumisprosentti voidaan ilmaista dielektrisyysvakion funktiona; ja puristeen paino W on funktio DOD-arvosta ja paisumisprosentista.
Kaksikerroksisen paisutetun eristeen paisutetun sydämen dielektrisyysvakio esitetään seuraavasti: 1" 58406 ^samankeskinen kiinteä Log10 Γρ0Β~2 wj €exp =-!i—L--- kiinteä ^samankeskinen ^0§χο ( Ej22-.—
V DOD - 2 vJ
Yllä olevien yhtälöiden antamista dielektrisyysvakion arvoista voidaan laskea paisumisprosentti seuraavalla yhtälöllä: k, -k„-k Je, .. . „ e ) paisumisprosentti = i—kl-ln^eä ~ e*P/ ΚΊ
Viimeksi esitetty yhtälö on johdettu empiirisesti ja siinä vakioilla on eri arvot eri eristysaineille.
On tunnettua, että muovin dielektrisyysvakio on välillä 2,2-2,4 kun se ilmalle on 1,0. Kuvassa, jossa abskissana oleva paisumisprosentti vaihtelee välillä 0-100 ja ordinaattana oleva dielektrisyysvakio G vaihtelee välillä 1,0-2,4, käyrä ei ole lineaarinen y-akselin arvon 2,4 ja x-akselin arvon 100 välillä.
Näistä yhtälöistä voidaan laskea kapasitanssi- ja DOD-arvot tietylle eristepainolle ja paisumisprosentille. Painon ja paisumis-prosentin vakioarvoille voidaan laskea erilaisia kapasitanssin ja D0D:n yhdistelmiä. Tällöin vakioeristepainon yhdensuuntaiset suorat 56-56 ilmaistuna grammoina johtimen 23 metriä kohti ja vakio-paisumisprosentin yhdensuuntaiset suorat 57-57 asetetaan käyttöikku-nan 5^ päälle.
Kuten kuvassa 3 esitetystä piirturipaperista 53 voidaan näh-<£ suurimman paisumisprosentin suora 57 ja pienimmän puristeulostulon suora leikkaavat piirroksessa esitettyjen osalta pienimmän kapasitanssin ja pienimmän DOD-arvon kohdalla. Toisaalta pienimmän paisumisprosentin suora 57 ja suurimman ulostulon suora 56 leikkaavat suurimman kapasitanssin ja suurimman DOD-arvon kohdalla. Voidaan myös nähdä, että mitä suurempi on DOD, sitä suurempi on eristeen paino johtimen 23 pituusyksikköä kohti.
Tällä keksinnöllä on suuri määrä erilaisia käyttökohteita. Ensiksikin keksintö soveltuu kaksoiseristykselle, jossa on kiinteä muovi huokoisen päällä. Rajatapaus olisi tässä luonnollisesti se, jossa huokoisen muovin sisäkerros tulee kiinteäksi. Tässä voi kuitenkin yhä olla kaksi eri muovikerrosta, joilla kummallakin on eri dielektrisyysvakio. Tämä keksintö soveltuu myös yksikerroksiselle, huokoiselle muovieristeelle.
Lopuksi tämä keksintö on sovellettavissa yksikerroksiselle kiinteälle eristeelle, jossa eriste saattaa sisältää huokosia. Esimerkiksi käytettäessä suurtiheyksistä polyeteeniä, on olemassa mahdollisuus, että ilmakuplia saattaa esiintyä. Kun tällaista ta- 15 58406 pahtuu, voidaan ilmakuplien läsnäolo selvittää määräämällä niitä vastaava paisumisprosentti.
Hyväksyttävien arvojen muodostamaan käyttöikkunaan 54 voidaan piirtää nollapaisumisprosentin suora (ei näkyvissä) esim. kiinteälle eristeelle kuten suurtiheyksiselle polyeteenille. Tämä suora ulottuu kapasitanssin suuresta ordinaatta-arvosta lineaarisesti suorakulmion keskuksen kautta DOD-asteikolle tai perusviivalle. Jos DOD-arvon ja kapasitanssin piirturijälki laskee tämän suoran alapuolelle, on se osoitus siitä, että eristeessä on ainakin joitakin kuplia.
Pitäisi olla selvää, että keksintö koskee eristemateriaalia, jolla voi olla ainakin yksi ekvivalenttinen paisumisprosentti.
Keksintö voi koskea esimerkiksi kokonaiskapasitanssin C0 ja eristetyn johtimen kokonaishalkaisijan dQ tai DOD (kts. kuvat 1 ja 2) tarkkailua siten, että niiden jatkuva ilmaisu saadaan helposti merkityksi muistiin. Ilmaisu suoritetaan siten, että saadaan neljän muuttujan jatkuva merkintä, ei vain kapasitanssin ja D0D-arvor\ vaan myös paisumisprosentin ja eristeen painon johtimen 23 pituus-metriä kohti.
Tyypillinen ongelma
Viitaten nyt kuvaan H-A siinä esitetään kapasitanssin ja DOD:n piirturimerkintä 61 käyttöikkunassa 5^ johtimelle 23, joka on päällystetty yhdellä paisutetun, huokoisen muovieristeen 22 kerroksella. Käyttöikkunan päälle on asetettu vakiopaisumisprosentin suorat 57-57 ja vakioulostulon suorat 56-56. Piirturimerkintä 61 on saatu todellisista käyttöolosuhteista, joissa linjan nopeus on 300 m/min, ilmaväli x on 38 mm ja esilämmityslämpötila on 63°C.
Tähän esimerkkiin liittyvistä ja kuvassa 4-B esitetyistä erillisistä kapasitanssin ja DOD:n piirturijäijistä nähdään, että kun DOD-jälki on hyväksyttävissä rajoissa, kapasitanssijälki pyrkii kohti hyväksyttävän alueen ylärajaa ja menee todennäköisesti suorakulmion 5^ ulkopuolella. Kuvasta 4-A voidaan edelleen nähdä, että piirturijälki 61 on oleellisesti yhdensuuntainen vakioulostulon suorien 56-56 kanssa. Tämä merkitsee, että paisumisprosentin muutokset ovat ensisijaisesti syynä piirturijäljen 51 hajontaan ja että nämä vähäiset vaihtelut voivat aiheutua epäsäännöllisestä sulamis-mekanismista suulakepuristimessa 31.
Jos koneen valvojalla olisi pelkästään kuvassa 4-B esitetyt tavanomaiset kapasitanssin ja D0D:n piirturijäljet, olisi lähes mahdoton tehtävä määrittää mitä prosessimuuttujia olisi säädettävä 16 58406 kapasitanssin saattamiseksi takaisin nimellistilaan. Mutta käyttämällä tämän keksinnön periaatteita, saadaan koneen valvojalle ohjearvot niin, että seuraamalla yhdistetyn piirturimittarin 50 jälkeä hän voi suorittaa ne säädöt, jotka korjaus vaatii.
Jotta ymmärrettäisiin perusteet säätöjen suorittamiselle ja suunta, johon ne on tehtävä kulloisissakin käyttöolosuhteissa, esitetään seuraavassa kaikkien prosessimuuttujien vaikutus tuotepara-metreihin, paisumisprosentti ja eristeen paino mukaanluettuina. Prosessimuuttujien vaikutus
Nyt esitetään kaikkien eri prosessimuuttujien muutosten vaikutus tarkasteltavina olevaan neljään parametriin - kapasitanssiin, DOD-arvoon, paisumisprosenttiin ja eristeen painoon johtimen 23 pituusyksikköä kohti. Vaikka esitetyt erityismerkit koskevat yksikerroksista huokoista muovieristettä, prosessimuuttujien muutosten vaikutus on sovellettavissa myös kaksikerroseristeeseen.
Suulakepuristinpään (ei näkyvissä) läpi tapahtuu kahden tyyppistä virtausta, painevirtausta ja laahausvirtausta. Mitä kylmempi lanka on sitä enemmän puriste pyrkii jähmettymään langan pinnalle paisumatta. Voimakas esilämmitys yksikerroksisella, paisutetulla eristyksellä johtaa suurien huokosten syntymiseen. Tämä johtuu eristeen pyrkimyksestä kutistua pois langalta jäähtyessään. Tästä syystä on esilämmitystä säädettävä tasaisen solurakenteen saavuttamiseksi.
Piirturipaperi 54 kuvassa 5 esittää kapasitanssi-DOD-piirturijälkiä 66, 67 ja 68 samassa järjestyksessä ilman esilämmitystä, 63°C:n ja 104°C:n esilämmityksellä. Kuten kuvan 5 yhteenvedosta voidaan nähdä, niin kun johtavan perusaineen 21 esilämmitys kasvaa, paisumisprosentti kasvaa samalla kun suulakepuristimen ulostulo tai eristeen paino laskee. Ulostulo laskee, koska kohonnut esilämmitys alentaa johtavan perusaineen 21 kanssa kosketuksessa olevan polymeerimateriaalin viskositeettia ja näin ollen poistaa laahausvirtausvaikutuksen johtavasta perusaineesta. Kuvasta 5 käy ilmi, että esilämmityksen muutokset saavat kapasitanssi-DOD-piirturijäljen liikkumaan lähes pystysuoraan.
Esilämmityksen määrää ei kuitenkaan voida vaihdella umpi-mähkäisesti johtuen sen vaikutuksesta kuplien jakautumiseen ja eristeen venymään. Esilämmityksen määrää on usein pidettävä korkealla tasolla eristeen venymävaatimusten täyttämiseksi. Mutta kuten edellä esitettiin suuri esilämmitys voi aiheuttaa suurien kuplien muodostumista langan läheisyyteen erityisesti paksumpisei-riäisissä eristeissä. Näistä rajoituksista johtuen esilämmitys ei 17 58406 ole toivottavimpia säätömuuttujia.
Veden lämpötila jäähdytysrännissä 33 on myös kriittinen tekijä kiinteälle ja huokoiselle muovieristeelle. Veden lämpötila voidaan luonnollisesti aina pitää sen kriittisen arvon yläpuolella, jossa mitään kuplia ei synny.
Kuten kuvasta 6 voidaan nähdä veden lämpötilan nousu jääh-dytysrännissä 33 aiheuttaa muutoksen kapasitanssi-DOD-piirturijäl-jestä 71 kapasitanssi-DOD-piirturijälkeen 72. Tämä aiheuttaa paisu-misprosentin kasvua ja eristeen painon pienenemistä. Kuitenkin suunnilleen 55°C:n jäähdytysveden lämpötilan muutoksella paisumisprosen-tin ja eristeen painon muutokset ovat vähäisiä.
Pigmenttien lisäyksellä vaahto- tai solumuovieristeeseen on haitallinen vaikutus. Tämä voidaan nähdä kuvassa 7- Kapasitanssin ja DOD:n piirturijäljen 76 hajonta kuvassa 7-A lisättäessä väri-tiivistettä puristeeseen on melko huomattava. Vastaavasti väritii-visteen poistaminen pienentää hajontaa huomattavasti. Tämä käy ilmi kuvassa 7~B esitettyjen yksityisten kapasitanssin ja DOD:n piirturijälkien ylä- ja alaosia verrattaessa.
Hajonnan määrä on tärkeä prosessivalvonnassa. Kun yritetään toimia tuotteen spesifikaatioiden puitteissa, mitä pienempi on hajonta sitä nopeammin voidaan muutokset prosessimuuttujiin tehdä, ennen kuin piirturijälki menee käyttöikkunan 54 ulkopuolelle. Samoin mitä suurempi hajonta on sitä vaikeampi on määrittää nimellinen käyttötilanne.
Ilmavälin x muutoksen vaikutus kapasitanssiin, DOD-arvoon, paisumisprosenttiin ja puristimen tuotantotehoon esitetään kuvassa 8. Kapasitanssi-DOD-piirturijäljet 81, 82 ja 83 näyttävät seuraavan yhtä vakioeristepainon suorista 56-56 ja näyttävät olevan kulma-kertoimeltaan lähes vakioita. Piirturinjälkien 81-83 asemat kuvassa ovat funktio käsiteltävänä olevasta huokoisesta muovieristema-teriaalista.
On olemassa rajoituksia sen muutoksen määrässä, joka voidaan järkevästi tehdä ilmarakoon x. Poikkeuksellisen suuri ilma-rako voi aiheuttaa suurien huokosten samoin kuin pienien reikien muodostumisen eristeeseen ja aiheuttaa merkittäviä vaihteluita kapasitanssissa ja DOD-arvossa.
Ilmaraon x muuttaminen on tehokas tapa säätää paisumis-prosenttia. Kun mekanismia 34 säädetään jäähdytysrännin 33 siirtämiseksi lähemmäs tai kauemmas suulakepuristimesta 31, paisumispro-sentin muutos on välitön. Tämän pitäisi käydä ilmi tarkasteltaessa 18 58406 kuvaa 3, josta nähdään,että oleellisesti koko huokoisen muovieris-tekerroksen 72 kasvu tapahtuu puristinpään (ei näkyvissä) ja jääh-dytysrännin 33 välillä.
Linjan nopeuden muutosten vaikutus kapasitanssiin, DOD-arvoon, paisumisprosenttiin ja eristeen painoon esitetään kuvassa 9· Kuten tästä kuvasta nähdään linjan nopeuteen tehdyt muutokset aiheuttavat sen, että kapasitanssi-DOD-piirturijälki 86 seuraa yleisesti yhtä vakiopaisumisprosentin suorista 57-57· Vaikka eristeen paino muuttuu linjan nopeuden muuttuessa, paisumisprosentti osoittautuu oleellisesti vakioksi. Tämä merkitsee, että linjan nopeuden muutoksista huolimatta tiivistymiskohtien määrä ja liuoksessa olevan kaasun määrä ovat oleellisesti vakioita.
Jos linjan nopeutta muutetaan, esim. nostetaan, paine suulakepuristimessa 31 laskee muuttaen siten leikkausrasituksia puristimessa. Linjan nopeuden lisäys aiheuttaa myös esilämmityslämpö-tilan laskemisen edellyttäen, että mitään kompensoivia muutoksia ei suoriteta langan esilämmittimessä (ei näkyvissä).
Linjan nopeus ei kuitenkaan ole toivottavin muutettava prosessimuuttuja puristimen tuotantotehon tai eristeen painon vaih-tELemiseksi metriä kohti johdinta 21. Kun linjan nopeutta muutetaan, muuttuu tuotantonopeus. Olisi mitä toivottavinta muuttaa muuta prosessimuuttujaa puristimen tuotantotehon vaihtelemiseksi.
Eristeen painon muuttamiseksi johtimen 23 metriä kohti voidaan puristinruuvin nopeutta muuttaa. Ruuvin nopeuden muutos muuttaa leikkauslämpöä suulakepuristimessa 31. Puristinruuvin (ei näkyvissä) kierrosluvun muutosten vaikutus esitetään kuvassa 10. Kuten voidaan nähdä kapasitanssi-DOD-piirturijälki 87 seuraa oleellisesti vakiopaisumisprosentin suoraa.
On havaittu toivottavammaksi muuttaa puristinruuvin nopeutta (RPM) mieluummin kuin linjan nopeutta eristepainon ulostulon muuttamiseksi ainakin kahdesta merkittävästä syystä. Näin on ensinnäkin siksi kuten edellä mainittiin, että linjan nopeuden muutos aiheuttaa muutoksia tuotantonopeudessa. Pienet RPM-luvun muutokset aiheuttavat myös edullisesti lähes silmänräpäykselliset ulostulon muutokset uusiin vakiotilan arvoihin termisten, tilapäisten vaikutusten paisumisprosenttiin ollessa vain pieniä ja suhteellisen merkityksettömiä.
Kolme seuraavaa kuvaa 11-13 esittävät yksityisten puristimen sylinterivyöhykkeiden lämpötilojen vaikutusta kapasitanssi-DOD-piirturijälkeen. Ensimmäinen vyöhyke säätää sylinterin lämpötilaa 19 58406 lähellä syöttösuppiloa (ei näkyvissä), kun taas toinen vyöhyke on syöttösyppilon (ei näkyvissä) ja puristinpään (ei näkyvissä) välillä.
Lämpötilat ensimmäisessä vyöhykkeessä ja puristinpäässä (ei näkyvissä) eivät pysty tehokkaasti säätämään kapasitanssia ja DOD-arvoa, kuten osoittaa pieni muutos piirturijäljessä 91 ja 93 kuvissa 11 ja 13 suurilla lämpötilan muutoksilla. Puristimen sylinterin lämpötilat vaikuttavat paisumisprosenttiin. Paisuvassa eristemateriaalissa oleva paisunta-aine ei kuitenkaan tule aktiiviseksi ennen kuin lämpötila-alue 190-200°C on saavutettu. Jos suoritetaan ensimmäisen vyöhykkeen lämpötilan muutos, kestää hetken aikaa ennen kuin mitään vaikutusta havaitaan. On huomattava, että tarkasteltavana olevassa kaksoispuristuksessa on pystypuristin ja vaakapuristin ja että sylinterilämpötilat ovat sen suulakepuristimen, joka puristaa paisutetun solumuovikerroksen. Suurta muutosta ei myöskään tapahdu puristinpään lämpötilaa muutettaessa. Tämä johtuu tämän vyöhykkeen läpi ajetun materiaalin pienestä tilavuudesta ja siitä, että materiaali ajetaan sen läpi suurella nopeudella.
Toisen tai viimeisen sylinterilämpötilavyöhykkeen säätö on osoittautunut tehokkaimmaksi tavaksi muuttaa kapsitanssia ja DOD-arvoa lämpötilamuutoksen avulla. Kuten kuvan 12 piirturijäljestä 92 nähdään lämpötilaa nostettaessa ulostulo yleensä kasvaa. Tämä ei ehkä aina ole totta, sillä erittäin korkeat sylinterilämpötilat aiheuttavat tiivistymiskohtien häviämistä ja tästä syystä siihen liittyvää paisumisen ja siihen liittyvää huokosten syntymisen häviämistä.
On jälleen korostettava, että huokoisen muovieristeen käyttö tuo prosessimuuttujien ryhmään uuden tekijän, so. paisumispro-sentin. Vaikka aikaisemmin tavoitekapasitanssin saavuttaminen merkitsi, että myös DOD saavutettiin tai päinvastoin, tämä ei enää välttämättä ole totta paisutettua eristettä käytettäessä.
Kiinteän muovieristeen kyseessä ollen koneen valvojan tarvitsi vain muuttaa puristinruuvin nopeutta halutun eristehalkaisijan saavuttamiseksi, mikä merkitsi että myös sopiva kapasitanssi saavutettaisiin. Huokoista muovieristettä käytettäessä koneen valvoja näkee yhä kapasitanssi- ja DOD-piirturijäljen, mutta ei yksinkertaisesti voi määritellä, mitä muuttujia tulisi muuttaa piirturijäljen siirtämiseksi hyväksyttäviin rajoihin.
Tämän keksinnön periaatteita voidaan käyttää muuttamaan niitä prosessimuuttujia, jotka nopeimmin vaikuttavat haluttuihin muutoksiin lopullisen eristetyn johtimen 23 ominaisuuksissa. Jatku- 20 58406 va kapasitanssin ja halkaisijan ilmaisu paisumisprosentin ja eristeen painon suhteen voidaan synnyttää. Nämä tiedot voidaan piirtää visuaalisesti koneen valvojan käyttöä varten tai käyttää syöttöarvoina systeemille, joka säätää automaattisesti prosessimuuttujia, esim. ilmaväliä.
Kun tätä tietoa käytetään koneen valvojan apuna, se voidaan piirtää määrityslaitteella, jollainen esitetään kuvassa 14. Piirretään vakioulostulon suora 56 ja vakiopaisumisprosentin suora 57, jotka leikkaavat pisteessä, joka edustaa nimelliskapasitanssia ja -D0D:a. Tämän jälkeen riippuen siitä, minne kapasitanssi-DOD-piirtu-rijälki ilmestyy, koneen valvoja voi nopeasti määrittää, mitä prosessimuuttujia hänen tulee säätää.
On myös huomattava, että vaikka piirturimittari 50 on suunniteltu piirtämään kapasitanssin ja D0D:n yhdistelmää, joiden päälle on asetettu vakiopaisumisprosentin ja -eristepainon suorat, keksintöä ei ole rajoitettu siihen. Esimerkiksi keksinnön suojapii-riin kuuluu mitata kapasitanssi ja DOD ja piirtää jatkuvasti laskettuja paisumisprosentin ja eristeen painon arvoja niiden päälle asetettujen vakiokapasitanssin suorien ja vakio-DOD-suorien keskelle .
Takaisinkytketty säätösysteemi
Viitaten nyt kuvaan 15 siitä nähdään, kuinka tämän keksinnön periaatteet voidaan ulottaa takaisinkytkettyyn säätösysteemiin prosessimuuttuj ien automaattiseksi säätämiseksi. Kuten edellä kapasitanssi ja DOD mitataan vastaavasti kapasitanssin tarkkailulaitteella 36 ja paksuusmittarilla 37. Nämä mittausarvot viedään syöttöinä x-y-piirturiin 50 ja syöttöinä prosessinohjaustietokoneeseen, jota on merkitty yleisesti numerolla 100.
Tietokoneen 100 syöttöarvot ovat suhteessa poikkeamiin nimellisarvoista, jotka määräytyvät prosessin spesifikaatioiden mukaisesti. Syöttöarvot saavat tietokoneen 100 sisäänrakennetun logiikan muodostamaan vaadittavat korjaussignaalit. Näitä korjaus-signaaleja käytetään vaihtelemaan esimerkiksi puristinruuvin nopeutta tai säätämään mekanismia 34 jäähdytysrännin 33 liikuttamiseksi ja ilmaraon säätämiseksi.
Prosessinvalvontatietokone 100 sisältää sisään rakennetun koordinaattipiirturin, joka voi olla Cartesian- tai muun sopivan koordinaattisysteemin muodossa. Tällä tavoin kapasitanssin ja DOD:n piirturijälkeä tarkastellaan vakiopaisumisprosentin ja eristeen painon suhteen, jotka on ohjelmoitu tietokoneeseen käyttäen esitettyjä yhtälöitä.
21 58406 x-y-piirturimittaria 50 voidaan myös käyttää prosessin-valvontatiebokoneen 100 yhteydessä. Tällä tavoin koneen valvoja voi visuaalisesti havaita prosessiolosuhteet ja tietokoneen 100 tekemät korjausliikkeet.
Esimerkki 1
Viitaten nyt kuvaan 16 siinä esitetään kapasitanssi-DOD-piirturijälki 102 65°C:n esilämmitykselle ja 54 RPM:n puristinruuvin nopeudelle. Tätä piirrosta käytetään selvittämään, millä tavoin koneen valvoja voi tehdä muutokset prosessimuuttujiin järkevällä tavalla mieluummin kuin kokeelliselta pohjalta. On luonnollisesti selvää, että kapasitanssi-DOD-piirroksen syöttöarvoja voidaan käyttää myös syöttöarvoina servosäätösysteemille, jota voidaan käyttää säätämään prosessimuuttujia automaattisesti.
Kuten kuvasta 16 nähdään kapasitanssi-DOD-piirturijälki 102 on lähellä hyväksyttävien kapasitanssiarvojen ylärajaa, mikä tekee välttämättömäksi pystysuoran siirron alaspäin. Korjausmenettelyn ensimmäisessä vaiheessa esilämmityslämpötilaa nostettiin, kunnes piirturijälki laski vakiopaisumisprosentin suoralle 57, joka kulkee nimellistilan kautta. Tämän jälkeen puristinruuvin RPM pienennettiin piirturinjäljen 102 siirtämiseksi pitkin vakiopaisumisprosentin suoraa eristeen painon nimellispisteeseen.
Esimerkki 2
Viitaten nyt kuvaan 17, siinä esitetään toinen kapasi-tanssi-DOD-piirturijälki 103, joka poistetaan nimellistilasta käyttö-ikkunan 54 keskeltä. Piirturijälki 103 muodostuu käyttöolosuhteissa, joihin kuuluu aluksi 50 RPM:n puristinruuvin nopeus ja 60 mm:n ilmarako. Yhdistelmän tarkoituksena on esittää RPM:n ja ilmaraon muutosten vaikutus neljään valittuun tuoteominaisuuteen.
Jos ilmarako pidetään vakiona 60 riimissä ja puristinruuvin RPM nostetaan arvoon 55 RPM, piirturijälki 103 siirtyy pitkin 50 %:n vakiopaisumisen suoraa 57 asemaan, jota on merkitty numerolla 103a. Tämän jälkeen jos RPM pidetään vakiona ja ilmarakoa pienennetään 60 mm:stä 45 mm:in, piirturijälki liikkuu pitkin vakioeriste-painon suoraa 56 asemaan, jota on merkitty kirjaimella 103b. Kaksoiseristyksen tarkkailu
On huomattava, että puristimen 31 ulostulo kuorikerrokselle 24 ei vaikuta sisemmän huokoisen kerroksen 22 ulostuloon. Sitä paitsi ulkokerroksen 24 paksuus on oleellisesti vakio.
Käytettäessä tätä keksintöä kaksoiseristykseen, jossa on kiinteä muovi huokoisen muovin pinnalla, oletetaan, että kuoren 22 58406 paksuus (dQ-d^)/2 on vakio ja tunnettu. Kuoren paksuus voidaan mitata linjan ulkopuolella tai erillisellä linjaan sijoitetulla tarkkailulaitteella. Tämä ei ole täysin epärealistinen olettamus. Oletetaan esimerkiksi 0,07 mm:n kuoren paksuus ja 1,85 mm:n paisutetun eristeen halkaisija ja vakio puristimen ulostulo. Pienin havaittava seinämänpaksuuden muutos on 0,01 mm. Ulkokerroksen puristeen vakioulostulolla kuorikerroksen paksuuden pieneneminen 0,07 mm:stä 0,06 mm:in vaatisi, että huokoisen eristeen halkaisija kasvaisi 2,44 mm:in. Tämä on erittäin epätodennäköinen tapahtuma.
Myös muovieristemateriaalin dielektrisyysvakio voidaan määrittää. Linjassa olevalla instrumentoinnilla mitataan kaksoiseris-teen kokonaiskapasitanssi ja kaksoiseristetyn johtimen 25 peräkkäisten kerrosten kokonaishalkaisija. Tällöin jää kaksi tuntematonta, sisäkerroksen paisumisprosentti ja eristeen kokonaispaino metriä kohti johdinta 23. Kokonaispaino käsittää huokoisen eristeen painon yhdessä kiinteän eristeen painon kanssa.
Kuten voidaan nähdä vertaamalla kuvia l8 ja 19 kuviin 5-13 on kaksoiseristeen piirturijäljessä vähemmän hajontaa kuin yksinkertaisella huokoisella eristeellä. Näin tapahtuu, koska kuori-tai ulkokerros 24 pyrkii laimentamaan paisumista. Tästä on seurauksena, että kyetään nopeammin kompensoimaan muutokset ennen kuin kapasitanssi-DOD-piirturijälki ajautuu ulos hyväksyttävien arvojen käyttöikkunasta 54. Tästä syystä hajonnan pieneneminen antaa paljon paremman prosessivalvonnan.
Viitaten nyt kuvaan 18 nähdään, että ilmarakoa suurennettaessa kapasitanssi-DOD-piirturijälki 106 liikkuu yleensä pitkin nimellisulostulon suoraa 56. Paisumisprosentti kasvaa ja poikkipinta-ala kasvaa. Kun johtimen 23 poikkipinta yksinkertaisella huokoisella eristeellä tulee yhä suuremmaksi, osa kaasusta vuotaa ulos ja poikkipinta saattaa luhistua. Tätä tapahtuu vain yksinkertaisella huokoisella eristeellä. Pintakerros 24 kaksoiseristyksessä estää tämän vuodon.
Viitaten nyt kuvaan 19 siinä esitetään kapasitanssin ja DODm piirturijälki 107 yhdistettynä 53 %'-n paisumissuoraan ja nimelliseen vakioulostuloon, joka on 1,48 g/m. Pintakerros 24 on 0,10 mm paksu. Kuten merkinnöillä 107a, 107b ja 107c varustetuista piirturijäljis-tä voidaan nähdä puristinruuvin (ei näkyvissä) nopeuden muutos aiheuttaa muutoksen puristimen ulostuloon piirturijäljen siirtyessä nimellisen vakioeristepainon suoran 56 toiselta puolelta kosketukseen suoran kanssa ja sitten sen toiselle puolelle.
23 5 8 4 0 6
On huomattava, että vaikka yksityiskohtainen kuvaus on laadittu johtavan perusaineen 21 peräkkäisten osien eristyksen nimissä vähintään yhdellä huokoisen muovieristemateriaalin kerroksella, keksintöä ei rajoiteta siihen. Esimerkiksi keksintö koskee neljän muuttujan samanaikaista seurantaa, joista yksi on paisumis-prosentti. Tämä tekee mahdolliseksi keksinnön periaatteiden käytön venytetyn huokoisen materiaalin tarkkailussa, joka mahdollisesti on nauhan muodossa. Myöhemmin nauhaa voitaisiin kiertää toisen venytetyn jäsenen peräkkäisten osien ympärille, tai nauha voitaisiin laminoida toiseen materiaaliin, joka sitten kierretään venytetyn jäsenen ympärille.
Sitä paitsi huokoisen eristeen tai huokoisen materiaalin ei tarvitse olla huokoista muovimateriaalia. Huokoinen materiaali voisi olla huokoista selluloosamateriaalia tai muuta huokoista eristysainetta.
Näissä puitteissa hankitaan laitteet eristeen tai huokoisen eristemateriaalin kapasitanssin mittaamiseksi. Tämän jälkeen mitataan eristeen tai huokoisen eristemateriaalin yhteispaksuus. Kapasitanssi ja yhteispaksuus ilmaistaan eristeen painoa ja paisu-misprosenttia silmälläpitäen.
On ymmärrettävä, että yllä kuvatut järjestelyt ovat pelkästään keksinnön periaatteita kuvaavia. Alaan perehtyneet voivat keksiä muitakin järjestelyjä, jotka toteuttavat keksinnön periaatteet ja sopivat sen henkeen ja suojapiiriin.

Claims (8)

24 58406
1. Förfarande för kontroll av extrudering av ett dielektriskt material, innefattande bildande av ett poröst isolationsmaterial-skikt pä ytan av ett längsträckt material och vid vilket det läng-sträckta materialet mätäs framät, belägges med ätminstone ett skikt av poröst isolationsmaterial och det isolerade längsträckta mate-rialets kapacitans och därtill anslutna diameter mätes, k ä n n e -tecknat av att man alstrar elektriska signaler (36, 37), som är proportionella mot det längsträckta isolerade materialets upp-mätta kapacitans och därtill anslutna diameter och utnyttjar dessa signaler för kontroll av isolationsmaterialets (22) vikt per längd-enhet av det längsträckta materialet (21) och av den procentuella mängden porer i det porösa isolationsmaterialet och för bibehällande av kapacitansen och den därtill anslutna diametern inom bestärnda gränser (5*0.
1. Menetelmä sellaisen dielektrisen materiaalin pursotuksen tarkkailemiseksi, joka käsittää huokoisen eristemateriaalikerrok-sen muodostamisen pitkänomaisen materiaalin pinnalle ja jossa syötetään pitkänomaista materiaalia eteenpäin, päällystetään se ainakin huokoisen eristemateriaalin kerroksella ja mitataan eristetyn pitkänomaisen materiaalin kapasitanssi ja siihen liittyvä halkaisija, tunnettu siitä, että synnytetään pitkänomaisen eristetyn materiaalin mitattuun kapasitanssiin ja siihen liittyvään halkaisijaan verrannollisia sähkösignaaleja (36, 37) ja käytetään signaaleja valvomaan eristemateriaalin (22) painoa pitkänomaisen materiaalin (21) pituusyksikköä kohden ja huokoisessa eristemateriaalissa olevien huokosten prosenttimäärää kapasitanssin ja siihen liittyvän halkaisijan ylläpitämiseksi määrättyjen rajojen (54) sisäpuolella.
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att signalerna utlägges sä, att de är proportionella mot det 58406 26 dielektriska materialets (22) vikt per längdenhet av det längsträckta materialet (21) och raot den procentuella förekomsten av porer i det porösa dielektriska materialet, och ätminstone en processvariabe.1 (X; 34) regleras i motsvarighet tili de utlagda signalerna för kontroll av det dielektriska materialets vikt per längdenhet av det längsträckta materialet och av den procentuella förekomsten av porer i det porösa dielektriska materialet i och för bibehallande av kapacitansen och den därtill anslutna tjockleken inom bestämda värden (54).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvataan (50) signaalit niin, että ne ovat verrannollisia dielektrisen materiaalin (22) painoon pitkänomaisen materiaalin (21) pituusyksikköä kohden ja huokosten prosentuaaliseen esiintymään huokoisessa dielektrisessä materiaalissa ja säädetään ainakin yhtä prosessinmuuttujaa (X; 34) kuvattujen signaalien mukaisesti dielektrisen materiaalin painon pitkänomaisen materiaalin pituusyksikköä koht den ja huokosten prosentuaalisen esiintymän valvomiseksi huokoisessa dielektrisessä materiaalissa kapasitanssin ja siihen liittyvän paksuuden ylläpitämiseksi määrättyjen arvojen (5*0 sisäpuolella.
3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, känneteck-n a t av att vid utläggningen av signalerna användes ett grafiskt kooridnatsystem (53), i vilket spär (56, 57) av de alstrade signalerna inritas.
3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että signaalien kuvaamisessa käytetään graafista koordi-naattisysteemiä (53), johon piirretään synnytettyjen signaalien jälki (56, 57).
4. Förfarande enligt patentkraven 1-3, kännetecknat av att efter varandra följande partier av det längsträckta materialet (21) mätäs framät en förutbestämd sträcka i den omgivande atmosfären efter det isolationsskiktet bildats pä desamma, och att den procentuella expansionen regleras genom att ändra den av de efter varandra följande partierna i luft tillryggalagda sträckan (X) omedelbart efter det isolationsskiktet bildats pä desamma.
4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pitkänomaisen materiaalin (21) peräkkäisiä osia syötetään eteenpäin ympäröivässä ilmakehässä edeltäkäsin määrätty matka sen jälkeen kun eristekerros on muodostettu niihin ja että prosentuaalista paisumaa säädetään muuttamalla peräkkäisten osien kulkemaa matkaa (X) ilmassa heti sen jälkeen kun eristekerros on niihin muodostettu .
5. Förfarande enligt patentkraven 1-3, kännetecknat av att den procentuella expansionen regleras genom att ändra de i beläggningsanordningen (31) rädande temperaturerna.
5. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosentuaalista paisumaa säädetään muuttamalla päällys-tämislaitteessa (31) vallitsevia lämpötiloja.
6. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat av att isolationsmaterial extruderas (31) pä efter varandra följande partier av det längsträckta materialet (21) och att isolationsmate-rialets vikt per längdenhet regleras genom att ändra extruderskruvens (31) rotationshastighet.
6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristeainetta pursotetaan (31) pitkänomaisen materiaalin 25 58406 (21) peräkkäisille osille ja että eristemateriaalin painoa pituus-yksikköä kohden säädetään muuttamalla pursotinruuvin (31) pyörimisnopeutta.
7. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat av att isolationsmaterialets vikt per längdenhet regleras genom att ändra den lineära hastighet (fig. 9), med vilken de efter varandra följande partierna av det längsträckta materialet (21) mätäs framät.
7- Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristemateriaalin painoa pituusyksikköä kohden säädetään muuttamalla sitä lineaarista nopeutta (kuv. 9), jolla pitkänomaisen materiaalin (21) peräkkäisiä osia syötetään eteenpäin.
8. Jonkin tai joidenkin ptenttivaatimuksista 1-7 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että koordinaattijärjestelmään, jonka Y-akseli esittää kapasitanssia ja X-akseli eristeen ulkopinnan halkaisijaa, piirretään viivat (56, 57), jotka kuvaavat eristeen vakiopainoa johdinmateriaalin pituusyksikköä kohden ja vakiopaisumaprosenttia, mitataan pitkänomaisen johdinmateriaalin peräkkäisten osien kapasitanssi ja siihen liittyvä halkaisija, synnytetään signaaleja, jotka ovat verrannollisia pitkänomaisen johdin-materiaalin peräkkäisten osien kapasitanssiin ja siihen liittyvään halkaisijaan ja saatetaan osoitin liikkumaan signaalien vaikutuksesta niin, että se jatkuvasti osoittaa kapasitanssin ja halkaisijan arvon suhteessa eristepainoon ja ainakin ekvivalenttiin prosentti-paisumaan, täten prosessinmuuttujien säädön helpottamiseksi ja kapasitanssin (Co) ja halkaisijan (DOD) ylläpitämiseksi edeltäkäsin määrätyissä nimellisarvoissa.
8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-7, kännetecknat av att i ett koordinatsystem, vars Y-axel visar kapacitansen och X-axel diametern av isolationens omkrets, inritas linjer (56, 57) representerande isolationens standardvikt per längdenhet av ledarmaterialet och den procentuella standard-expansionen, kapacitansen hos efter varandra följande partier av det längsträckta ledarmaterialet och den därtill anslutna diametern mates, signaler alstras, som är proportionella mot kapacitansen hos de efter varandra följande partierna av det längsträckta ledarmaterialet och den därtill anslutna diametern, och en indikator bringas
FI18/74A 1973-01-04 1974-01-03 Foerfarande foer kontroll av ett poroest isoleringsmaterial FI58406C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US321082A US3914357A (en) 1973-01-04 1973-01-04 Method of monitoring the application of cellular plastic insulation to elongated conductive material
US32108273 1973-01-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI58406B FI58406B (fi) 1980-09-30
FI58406C true FI58406C (fi) 1981-01-12

Family

ID=23249109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI18/74A FI58406C (fi) 1973-01-04 1974-01-03 Foerfarande foer kontroll av ett poroest isoleringsmaterial

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3914357A (fi)
JP (1) JPS5857846B2 (fi)
BE (1) BE808877A (fi)
CA (1) CA1019403A (fi)
DE (1) DE2400216C2 (fi)
ES (1) ES421993A1 (fi)
FI (1) FI58406C (fi)
FR (1) FR2213565B1 (fi)
GB (1) GB1442031A (fi)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4117398A (en) * 1975-12-22 1978-09-26 Western Electric Company, Inc. Method and apparatus for measuring the filling effectiveness of a cable during filling
US4174236A (en) * 1977-08-31 1979-11-13 Western Electric Company, Inc. Methods of and apparatus for controlling capacitance unbalance-to-ground in cables
FI65504C (fi) * 1978-01-02 1984-05-10 Nokia Oy Ab Metod foer reglering av en skumplastisolerad ledares kapacitans och diameter i samband med tillverkningen
JPS54122892A (en) * 1978-02-28 1979-09-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Method of and apparatus for manufacturing foam insulation electric cable
US4206164A (en) * 1978-10-25 1980-06-03 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method and apparatus for maintaining the concentricity of a molded pipe
US4422988A (en) * 1978-10-25 1983-12-27 Kornylak Corporation Fluid film continuous processing method and apparatus
US4244897A (en) * 1979-03-22 1981-01-13 Measurex Corporation Method and apparatus to control the density of products produced from an extrusion process
FI65683C (fi) * 1979-05-11 1984-06-11 Nokia Oy Ab Metod och anordning foer foam-skin isolering av telefonkabelledare
US4252755A (en) * 1979-05-21 1981-02-24 Normanton James K Co-extrusion method and apparatus
CA1148317A (en) * 1980-06-17 1983-06-21 Phillips Cables Limited Extrusion of insulating plastic
US4340554A (en) * 1980-09-29 1982-07-20 Bardwell Robert G Method and apparatus for extrusion coating of a cable involving guider tip protection from an oversized portion of the cable
US4359436A (en) * 1981-04-29 1982-11-16 Western Electric Company, Inc. Methods of and systems for controlling the expansion of cellular plastic insulation in the manufacture of insulated conductors
US4454082A (en) * 1982-09-24 1984-06-12 U.C. Industries Method and apparatus for monitoring the thickness of a foamed extrudate in an environmental control chamber downstream of an extrusion die
US4514812A (en) * 1982-09-27 1985-04-30 Owens-Illinois, Inc. Method and apparatus for controlling the thickness of a lamina of a coextruded laminate
JPS5957731A (ja) * 1982-09-28 1984-04-03 Agency Of Ind Science & Technol 樹脂系複合材料の成形方法
US4592881A (en) * 1982-11-15 1986-06-03 Beta Instrument Company Limited Method for controlling a foam resin cable coating extrusion process
GB2130763B (en) * 1982-11-15 1986-05-21 Beta Instr Co Method and apparatus for controlling a cellular foam cable coating extrusion process
IT1157134B (it) * 1982-12-10 1987-02-11 Saiag Spa Procedimento ed apparecchiatura per realizzare mediante estrusione continua un trafilato in particolare una guarnizione di tenuta per carrozzerie di autoveicoli presentante successivi tratti di lunghezze predeterminate aventi ciascuno una rispettiva sezione prestabilita e trafilato ottenuto con tale procedimento
US4613471A (en) * 1984-07-16 1986-09-23 Harrel, Incorporated Extruded plastic foam density control system and method
GB8729436D0 (en) * 1987-12-17 1988-02-03 Univ Strathclyde Process control system
GB8904592D0 (en) * 1989-02-28 1989-04-12 Beta Instr Co Manufacture of insulated cable
JP2620194B2 (ja) * 1993-07-21 1997-06-11 アルファー技研工業株式会社 電線被覆ラインの外径制御立上げ方法および外径立上げ制御装置
US5622663A (en) * 1995-06-14 1997-04-22 Dow Corning Corporation Method for preparing a continuous foam profile containing a filamentary core
IT1289525B1 (it) 1996-12-24 1998-10-15 Sgs Thomson Microelectronics Cella di memoria per dispositivi di tipo eeprom e relativo processo di fabbricazione

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2765441A (en) * 1953-09-03 1956-10-02 Western Electric Co Apparatus for monitoring and extruding plastic materials
US2820987A (en) * 1955-06-07 1958-01-28 Western Electric Co Methods of and apparatus for controlling the application of plastic materials upon filamentary articles
US3300554A (en) * 1963-09-27 1967-01-24 Western Electric Co Method of making cellular articles
US3286302A (en) * 1963-12-26 1966-11-22 Industrial Nucleonics Corp Control system for maximizing the production of a material forming process
US3502752A (en) * 1967-02-13 1970-03-24 Gen Cable Corp Control of the dimensions of multiple layers of extruded insulation
GB1315662A (en) * 1969-08-25 1973-05-02 British Insulated Callenders Methods of and apparatus for extruding plastic material
BE793568A (fr) * 1971-12-30 1973-04-16 Western Electric Co Procede de surveillance de la capacite et de l'excentricite d'un cable coaxial pendant l'extrusion de l'isolant

Also Published As

Publication number Publication date
FI58406B (fi) 1980-09-30
JPS5857846B2 (ja) 1983-12-22
GB1442031A (en) 1976-07-07
CA1019403A (en) 1977-10-18
FR2213565B1 (fi) 1979-08-03
DE2400216C2 (de) 1984-07-12
JPS49101880A (fi) 1974-09-26
ES421993A1 (es) 1976-05-01
BE808877A (fr) 1974-04-16
FR2213565A1 (fi) 1974-08-02
US3914357A (en) 1975-10-21
DE2400216A1 (de) 1974-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI58406C (fi) Foerfarande foer kontroll av ett poroest isoleringsmaterial
US3502752A (en) Control of the dimensions of multiple layers of extruded insulation
Veselý et al. Evaluation of dielectric properties of 3D printed objects based on printing resolution
CN111837011A (zh) 用于电缆的表面缺陷检测的表面扫描仪、布置结构和方法
US3728424A (en) Method of making flat cables
JP6167530B2 (ja) 測定装置、及び差動信号伝送用ケーブルの製造方法
US2820987A (en) Methods of and apparatus for controlling the application of plastic materials upon filamentary articles
US4174236A (en) Methods of and apparatus for controlling capacitance unbalance-to-ground in cables
US4474825A (en) Monitoring temperature of wire during heating
US4017228A (en) Apparatus for monitoring cellular dielectric material
US3973187A (en) Sensing capacitance and thickness of insulated cable to provide outputs related to weigh and percent voids
EP0112002B1 (en) Liquid level detecting probe
US3635620A (en) Apparatus for controlling the dimensions of multiple layers of extruded insulation
CN115916428A (zh) 用于形成导线和线缆的系统和方法
US3288895A (en) Control of capacitance of individual wires of multiwire structure
KR102201014B1 (ko) 인쇄 전자 센서를 갖는 권선형 전기 컴포넌트
US4255381A (en) Textured surface polypropylene film
CA1053339A (en) Capacitor having a hazy polypropylene film
US4592881A (en) Method for controlling a foam resin cable coating extrusion process
US4243708A (en) Metallized textured surface polypropylene film
US4287249A (en) Textured surface polypropylene film
US3122782A (en) Gauge control apparatus for manufacturing web material
CN101158575A (zh) 测量电芯或电缆尤其是电力电缆的塑料护套壁厚的方法
EP0271990A2 (en) An insulated wire comprising a polytetrafluoroethylene coating
GB2130763A (en) Method and apparatus for controlling a cellular foam cable coating extrusion process