WO2018133974A1 - Verfahren und vorrichtung zum ummanteln eines langgestreckten bauteils mit druckgassteuerung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ummanteln eines langgestreckten bauteils mit druckgassteuerung Download PDF

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WO2018133974A1
WO2018133974A1 PCT/EP2017/079613 EP2017079613W WO2018133974A1 WO 2018133974 A1 WO2018133974 A1 WO 2018133974A1 EP 2017079613 W EP2017079613 W EP 2017079613W WO 2018133974 A1 WO2018133974 A1 WO 2018133974A1
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adhesion
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Johannes Nachtrab
Alexander Schneider
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Definitions

  • the disclosure relates to an apparatus and method for encasing an elongate member while affecting a degree of adhesion between the cladding material and the component.
  • Elongated components such as electrical conductor bundles, leads, wirings or cables, are often provided with outer sheaths.
  • the sheaths can serve to protect the component and / or protect the environment, for example when an electrical current flows through the component.
  • Devices and methods are known for applying such a cladding material substantially continuously to the elongate member.
  • extrusion processes and devices can be used in which the initially substantially liquid or viscous coating material is applied continuously via an extruder die to the component moved by an extruder mandrel. As a result, the sheath material cools and solidifies to form a sort of sheath or hose around the elongate member.
  • Plastic materials are often used as the cladding material, which in particular may possess electrically insulating properties.
  • the sheath material When applied to the elongate member and then cooled and / or solidified, the sheath material may adhere to the elongated member. More specifically, an inner peripheral surface of the cladding material may adhere to an outer circumferential surface of the component. In this case, in particular due to the onset of shrinkage phenomena during the cooling of the casing material, adhesion and / or frictional forces can be effective, which can determine a degree of adhesion between the casing material and component.
  • An object of the present disclosure is therefore to simplify the wrapping of elongated components.
  • a method of encasing an elongate member is provided.
  • the elongated component may be a wire bundle, a wire or stranded composite or a single or multi-wire electrical conductor arrangement.
  • the sheathing may include the application of a plastic and / or insulating material, in particular on an outer peripheral surface of the component.
  • the method can relate to the production of a sheathed or insulated cable.
  • the method includes the step of providing a pressurized gas stream along at least a portion of the elongate member.
  • the compressed gas stream may be any suitable compressed gas or gas mixture, for example compressed air.
  • the compressed gas stream may be exposed to the environment with an increased or reduced pressure.
  • the provision of the pressurized gas stream may comprise the connection of a device for covering an elongated component (see, for example, extrusion device discussed below) to a compressed gas source and / or the feed of the compressed gas stream. Additionally or alternatively, the providing may include driving intermediate valve devices.
  • the provision of the compressed gas stream can be carried out such that the compressed gas stream is guided along a predetermined section of the elongated component.
  • a flow direction of the compressed gas flow can extend at least in sections parallel to a longitudinal axis of the component.
  • the pressurized gas flow may be aligned from a first unclad portion of the elongate member toward a shrouded portion of the component.
  • the pressurized gas flow may extend from an area upstream of an extruder die to an area downstream of the extruder die.
  • the method further includes applying a cladding material to the elongate member.
  • the sheath material may be a plastic material or material mixture. This can take place in a liquid, viscous sen, viscous or generally not fully solidified state are applied to the elongate member. Subsequently, the sheath material can solidify, in particular to a substantially completely solidified state.
  • the application may include completely enclosing an outer surface of the elongate member, and more particularly an outer peripheral surface thereof. An area where the cladding material is applied may overlap with an area where pressurized gas flow is provided along the elongate member.
  • the cladding material is applied to the elongated component in such a way that the cladding material forms, at least in sections, a substantially closed outer sheath around the elongate component.
  • an insulating sheath or an insulating sheath can thus be formed around the elongate component and thus an insulated or sheathed cable can be produced.
  • the method further includes providing the pressurized gas stream so that the degree of adhesion of the jacket material to the elongate member is affected.
  • the degree of adhesion may relate to the adhesive seat or the adhesion strength between the preferably solidified sheath material and the elongate component.
  • the adhesion may arise in particular as a result of frictional forces and / or adhesion forces. Influencing the adhesion level may involve increasing and / or decreasing the degree of adhesion, for example to a predetermined reference value.
  • the reference value may refer to a process in which sheathing occurs without the supply of a compressed gas stream. Additionally or alternatively, influencing the degree of adhesion may involve adjusting the degree of adhesion to a predetermined value.
  • the control of the pressure gas flow can, as explained below, take place via valve arrangements.
  • the control may in particular relate to the time, the time course, the flow direction, the gas pressure or other parameters of the compressed gas flow.
  • the control takes place in such a way that the compressed gas flow is guided at least in sections along an outer peripheral surface of the component.
  • the compressed gas stream can extend directly along the outer circumferential surface or flow around it.
  • the compressed gas stream may in particular at least partially between the component and the sheath extend material.
  • the compressed gas stream can flow from an uncoated area of the component along its longitudinal axis in the direction of a covered area.
  • the compressed gas stream may be directed to a contact region between the sheathing material and the elongated component. This may in particular be a first-time contact region, for example a region in which the cladding material is first extruded or applied to the component.
  • the compressed gas stream can thus be provided in such a way that it is at least partially covered with it and thus abuts or is enclosed by an inner circumferential surface of the sheathing material.
  • the pressure gas stream can also act from the outside on the cladding material, that is, for example, from the outside to urge this narrower to the elongate member to increase the degree of adhesion.
  • the pressurized gas stream can also exert a negative pressure on the casing material from the outside in order to reduce the degree of adhesion.
  • the method may include the step of controlling the pressure gas flow so that the degree of adhesion assumes a predetermined value.
  • the controlling may relate to selectively activating a supply of the pressurized gas stream.
  • the predetermined value may relate to a substantially adhesion-free state (for example, a degree of adhesion of zero).
  • the step of controlling the pressure gas flow may include varying the pressure gas flow during the jacketing process.
  • the pressurized gas stream may be selectively changed to achieve local expansion of the jacket material.
  • the cladding material may be selectively lifted from the elongated member to reduce the degree of adhesion locally and / or in sections. This may be relevant if the cladding material is to be stripped later in a predetermined area of the component.
  • the pressurized gas stream can be selectively changed such that a degree of adhesion is increased locally.
  • the sheath material may locally be forced or applied closer or narrower to the elongate member. This may be relevant in particular if, after a local lifting of the casing material from the elongate component, a substantially fixed contact of the casing material to the component is again desired.
  • such a fixed system can also be done without separate support by the pressure gas stream. For example, it may self-adjust as a result of terminating a pulsed pressurized gas supply and / or due to an extrusion pressure acting on the jacket material.
  • Controlling the pressure gas flow may include affecting at least one of gas pressure, gas supply volume, gas supply timing, and gas supply duration. Likewise, all other variables mentioned in this disclosure in connection with the control of the pressure gas flow can be influenced.
  • the corresponding quantities can be set in advance as control setpoints. Additionally or alternatively, the variables can be monitored and / or flexibly adjusted within the scope of a control.
  • the gas pressure may relate to an underpressure and / or overpressure compared to the environment.
  • the gas supply volume may relate to an absolutely supplied gas volume or a volume flow per unit time.
  • the gas supply timing may involve the selection of a timing at which the pressure gas flow is to be activated and / or varied in a predetermined manner.
  • the gas supply duration may relate to the absolute duration during which the compressed gas flow is supplied in a predetermined manner.
  • the control of the compressed gas flow in dependence on at least one parameter takes place from the component length still to be covered or already covered, reaching a predetermined component section and applying a predetermined shell material volume.
  • the compressed gas stream can be controlled in accordance with a current process state. For example, upon reaching a predetermined component portion, the gas pressure may be selectively increased or decreased to affect the degree of adhesion in a desired manner.
  • the provision of the compressed gas stream takes place in such a way that the casing material is lifted from the component at least along a predetermined component section substantially without adhesion. As explained above, this can simplify subsequent stripping or removal of the cladding material.
  • a non-adhesion-free abutment of the sheathing material on the component can be provided in front of and behind this predetermined component section.
  • a plurality of adhesion-free sheath sections are provided, which can be distributed in particular at regular intervals along the component.
  • a further development provides that the provision of the compressed gas stream takes place in such a way that the casing material is widened at least in sections to a predetermined degree. Again, this can be done with the above
  • the expansion may include setting predetermined cross-sectional dimensions.
  • the expansion may be carried out taking into account a shrinkage on cooling and / or solidification.
  • the expansion can take place up to a predetermined diameter.
  • a widened portion can be further and / or downstream of the component longitudinal axis further sections, which are narrowed relative to the expanded portion. In particular, they may be narrowed such that a predetermined (non-zero) degree of adhesion between the cladding material and the elongate member is achieved.
  • the expansion of the cladding material and / or the provision of non-adherent cladding sections can be achieved by increasing an internal pressure applied to the cladding material. This may include, for example, increasing a pressure of a compressed gas stream passed between the jacket material and the component. Additionally or alternatively, the expansion of the sheath material can be achieved by applying an external negative pressure. This can be achieved with a compressed gas flow extending radially outside the casing material, which is acted upon by a corresponding negative pressure. In this case, the sheathing material can be arranged at least in sections between the compressed gas flow and the elongated component.
  • the provision and / or control of the compressed gas stream can thus be carried out in particular such that at least temporarily a negative pressure is generated in order to increase the degree of adhesion at least in sections.
  • a negative pressure is generated in order to increase the degree of adhesion at least in sections.
  • the method may further comprise the step of controlling the supply of casing material in response to the compressed air flow.
  • a regulation of this supply can be provided.
  • the supply of casing material can be increased if the pressure gas flow is controlled such that the degree of adhesion is at least temporarily reduced.
  • the pressurized gas stream may be controlled such that the shell material is at least partially expanded, wherein the supply of shell material may be at least temporarily increased. This can be done in particular such that a substantially continuous material thickness of the cladding material is achieved, although this is widened.
  • controlling the supply of the component may be provided in dependence of the compressed air flow.
  • the component can be supplied, for example, at a higher or lower speed, depending on the variation of the compressed air flow.
  • the component may be generally moved relative to a material application area (eg, relative to an extruder die) or, in other words, passed, pulled, or otherwise moved through a jacket (eg, by an extrusion device).
  • a material application area eg, relative to an extruder die
  • a jacket eg, by an extrusion device
  • this is often referred to as the running speed of the component or of the covering material.
  • Controlling the supply of the component may accordingly include adjusting at least one of these movements and / or velocities of the component.
  • the supply of casing material is at least temporarily reduced when the degree of adhesion is increased.
  • a smaller amount of Ummantelungsma- material can be supplied when the sheathing material is brought by means of the compressed gas flow in a closer contact with the elongate member.
  • respective feed devices, valve assemblies, and / or other units interacting with a supply flow of shell material may be actuated.
  • the method further comprises the steps:
  • the molding may substantially completely enclose a portion of the component.
  • the molded part may form a ring around an outer peripheral surface of the component.
  • the sheathing material can be at least partially urged by the compressed air flow with the molding in abutment.
  • the covering material may be selectively expanded, in particular in the manner described above (for example by increasing the pressure of an internal compressed air flow between the component and the jacket).
  • the molding may be disposed downstream of an extruder die and / or disposed so as to interact with a portion of the component to which a cladding material has already been applied.
  • the molding may generally be moved to surround or interact with a predetermined portion of the component and / or sheath material.
  • the cladding material can be selectively expanded along a predetermined component section and brought into abutment with the molded part (for example, blown into the molded part).
  • the molded part can move together with the expanded casing material along the longitudinal axis, without resulting in a Relatiwerlagerung to the component.
  • the shroud material preferably at least partially maintaining a minimum pressure of the compressed air flow, can be further held in abutment with the molding to cool and solidify in a defined manner.
  • the method may further comprise the step of severing the expanded sheath material. This can be achieved by at least one section taking place in the axial and / or radial direction. In this connection, the method may further comprise at least one of the following steps:
  • the removal of the separated casing material can in particular serve a purposeful stripping or exposing of the elongated component.
  • the coupling of the separated casing material with another element may include, for example, jamming, sticking and / or fusing of the casing material to the further element.
  • the further element can be, for example, a spout or plug arrangement which is to be connected to the elongated component.
  • the separated shell material can be used as a surplus of material for connection to the further element. For example, this excess material can provide a sealing effect and optionally replace previously required separate sealing elements.
  • the severing of the expanded sheath material may be accompanied by a severing of the elongate member.
  • the sheathed component can be completely severed in a region by locally widening the sheath material.
  • the separation can be carried out such that a funnel-shaped and / or unilaterally opened widened portion of the cladding material is formed.
  • the disclosure further relates to an apparatus for encasing elongated components, the apparatus comprising a material application arrangement adapted to apply a cladding material to an elongate member, and a gas supply unit adapted to provide a pressurized gas flow associated with the applied cladding material interacts, that a degree of adhesion of the cladding material can be influenced on the elongate member.
  • the material application arrangement may be an extruder sion device and in particular cable extrusion device act. This may comprise in a known manner an extruder mandrel through which the component is guided, and / or an extruder die through which the shell material is guided onto the component.
  • the extruder die may be configured to apply the liner material to the elongated member in a substantially liquid state.
  • the casing material can be applied to the elongate component as a liquid or viscous plastic.
  • the gas supply unit may be adapted to supply the compressed gas flow through an extruder mandrel to the device, through which the component is also guided.
  • the extruder mandrel may be part of the material applicator assembly.
  • the extruder mandrel may define an elongate channel (eg, in the form of a throughbore) to feed the component into an area into which the
  • Casing material is passed (for example by means of a possible extrusion nozzle).
  • the pressurized gas stream may also be passed over this channel, for example along the outer peripheral surface of the component, and in particular selectively increased or injected.
  • the gas supply unit may further comprise a control unit for controlling the compressed gas flow, in particular for influencing the degree of adhesion.
  • the controlling may include any steps mentioned in the context of this disclosure.
  • the device may comprise any further feature and / or element to provide any of the above or below mentioned effects, method steps or other interactions.
  • FIG. 1 shows schematically a sectional view of a device according to a first embodiment.
  • Configurations and embodiments of a device and a method wrote that are not to be considered restrictive. Furthermore, various fields of application of the device and the method are conceivable. By way of example, at this point, the production of insulated and / or sheathed cables may be mentioned.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a device 10 according to one exemplary embodiment.
  • the device 10 is designed as a cable extrusion device, comprising an extruder device 12, which comprises a material application device 14.
  • an extruder device 12 which comprises a material application device 14.
  • the device 10 is formed comparable to known solutions according to the prior art.
  • the extruder apparatus 12 includes a material application assembly 14 that includes a supply portion 16. This is formed as a transversely or vertically extending channel in Figure 1, through which a sheath material 18 is fed in the form of initially liquid plastic.
  • the feed region 16 merges into a distribution region V, which is shown only partially, by means of which the supplied casing material is distributed in the circumferential direction about a conductor arrangement 20 to be sheathed, without, however, directly contacting the latter.
  • the conductor assembly 20 is formed as a generally elongated member extending along a longitudinal axis L.
  • the term refers axially to the corresponding longitudinal axis L.
  • a radial direction which is correspondingly perpendicular to the longitudinal axis L, and for references to the circumferential direction corresponding to the Longitudinal axis L extends, so for example within a cross-sectional plane of the conductor assembly 20 in Figure 1.
  • the sheath material 18 is directed into a nozzle section 22.
  • the nozzle section 22 has, in an end region near the distribution or feed region 16, an output diameter which narrows along the longitudinal axis L and more precisely in a flow direction S leading away from the feed region 16.
  • the nozzle portion 22 is bounded in a generally known manner by an extruder mandrel 24 and a die tool 26.
  • the nozzle tool 26 delimits a front region of the nozzle section 22 in the flow direction S by means of a flow direction S the tapered inner bore 28.
  • the nozzle tool 22 thus forms an extruder die (also called die or extrusion head) to apply the supplied Ummant- material 18 on an outer peripheral surface of the conductor assembly 20.
  • the conductor arrangement 20 enters the extruder device 12 via an insertion region 30. Subsequently, the conductor arrangement 20 is guided through an inner bore 32 of the extruder mandrel 24, in order subsequently to enter the nozzle section 22. Thereafter, the conductor assembly 20 is further guided by the tapered inner bore 28 of the nozzle tool 26 and then exits the extruder device 12 in an exit region 34 again.
  • the guiding of the conductor arrangement 20 through the extruder device 12 can take place in a known manner continuously and preferably at a constant speed.
  • the conductor arrangement 20 can be continuously guided through the extruder device 12 in a direction coinciding with the flow direction S of FIG. This can be achieved by winding and / or winding up the conductor arrangement 20 from or onto the spindle arrangement (not shown in FIG. 1).
  • a sheathed cable is produced which comprises a defined protective or insulating sheath.
  • the device according to the present embodiment additionally provides a gas supply unit 36.
  • This is arranged in the insertion region 30 of the extruder device 12 or overlaps with this.
  • the gas supply unit 36 defines a chamber that includes an introduction section 38 for introducing compressed air.
  • the introduction region 38 is connected to a compressed air line, not shown.
  • the supply of compressed air is further controlled by a control unit, not shown, which controls valve assemblies of the compressed air line in the desired manner.
  • the gas supply unit 36 further comprises an inlet opening 39 through the the conductor assembly 20 enters the pressure chamber bounded by the gas supply unit 36.
  • the inlet opening 39 may optionally include a sealing arrangement (eg, a 0-ring) to limit a pressure loss across this opening 39.
  • the limited by the gas supply unit 36 air pressure chamber is also fluidly connected to the inner bore 32 of the mandrel 24.
  • a compressed air flow (or in general a compressed gas flow) supplied via the supply line 38 is diverted in such a way that it flows along the longitudinal axis L according to the flow arrow D from FIG. Specifically, the supplied compressed air flows from an uncoated portion of the conductor assembly 20 in the direction of the nozzle portion 22 and a jacketed portion of the conductor assembly 20. In this case, the compressed air flow passes through the inner bore 32 of the mandrel 24 past the conductor assembly 20 in the nozzle portion 22 a. Furthermore, it can exit via the inner bore 28 of the nozzle tool 26 again from the extruder device 12, at least as long as no supply of casing material 18 takes place.
  • the compressed air flow is guided or fed in substantially between an outer circumferential surface of the component 20 and the sheathing material 18.
  • a pulse-like compressed-air pulse is generated or, in other words, the supply of compressed air temporarily activated and / or the air pressure of the compressed air flow temporarily increased, after a discharge from the nozzle tool 26, the casing material 18 is at least partially lifted off the conductor arrangement 20.
  • Conductor assembly 20 is thus reduced in sections substantially to zero.
  • a correspondingly widened section A of the covering material 18 is indicated by dashed lines in FIG.
  • the lifting of the casing material 18 in the axial direction and in particular in the flow direction S is limited by the fact that as a result of cooling and solidification of the molding compound 18 in an area of the conductor arrangement 20 remote from the nozzle tool 26 and already encased, an increased degree of adhesion exists.
  • the compressed air does not spread arbitrarily far axially, since from a certain range, the adhesion forces of the already solidified sheath material 18 exceed the pressure forces of the compressed air flow. Instead, the sheath material 18 expands in the region A, in particular radially and with simultaneous dilution of the material thickness of the sheath material 18.
  • the conductor arrangement 20 can subsequently be severed together with the sheathing material 18, so that a funnel-shaped material surplus 18 remains at an open end of the conductor arrangement 20.
  • This excess material can be used for clamping with a plug arrangement attached to the conductor arrangement 20, in particular in order to provide a sealing function.
  • a method can be carried out with which the degree of adhesion between a sheathing material 18 and the conductor arrangement 20 can be specifically influenced and, in particular, reduced in sections by supplying a compressed gas flow.

Landscapes

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Abstract

Die Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils (20), umfassend die Schritte: Aufbringen eines Ummantelungsmaterials (18) auf zumindest einen Bereich des langgestreckte Bauteils (20); und Bereitstellen eines Druckgasstroms an dem zu ummantelnden Bereich des langgestreckten Bauteils (20), so dass der Anhaftungsgrad des Ummantelungsmaterials (18) an dem langgestreckten Bauteil (20) beeinflusst wird. Die Offenbarung betrifft auch eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils mit
Druckgassteuerung
Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils unter Beeinflussung eines Anhaftungsgrades zwischen dem Ummantelungsmaterial und dem Bauteil.
Langgestreckte Bauteile, wie beispielsweise elektrische Leiterbündel, Leitungen, Verdrahtungen oder Verseilungen, werden oftmals mit äußeren Ummantelungen versehen. Die Ummantelungen können dem Schutz des Bauteils dienen und/oder dem Schutz der Umgebung, beispielsweise wenn durch das Bauteil ein elektrischer Strom fließt. Es sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, um ein solches Ummantelungsmaterial im Wesentlichen kontinuierlich auf das langgestreckte Bauteil aufzutragen. Insbesondere können hierbei Extrusionsverfahren und -Vorrichtungen zum Einsatz kommen, bei denen das zunächst im Wesentlichen flüssige oder zähflüssige Ummantelungsmaterial über eine Extruderdüse auf das durch einen Extruderdorn bewegte Bauteil kontinuierlich aufgetragen wird. In der Folge kühlt das Ummantelungsmaterial ab und verfestigt sich, so dass es eine Art Hülle oder Schlauch um das langgestreckte Bauteil bildet.
Als Ummantelungsmaterial kommen oftmals Kunststoffmaterialien zum Einsatz, die insbesondere elektrisch isolierende Eigenschaften besitzen können. Bei einem Aufbringen auf das langgestreckte Bauteil und einem anschließendem Abkühlen und/oder Verfestigen kann das Ummantelungsmaterial an dem langgestreckten Bauteil anhaften. Genauer gesagt kann eine Innenumfangsfläche des Ummantelungsma- terials an einer Außenumfangsfläche des Bauteils anhaften. Hierbei können, insbesondere aufgrund einsetzender Schrumpferscheinungen während des Abkühlens des Ummantelungsmaterials, Adhäsions- und/oder Reibungskräfte wirksam werden, die einen Anhaftungsgrad zwischen dem Ummantelungsmaterial und Bauteil bestimmen können.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass es bei den bekannten Lösungen nicht mit einer ausreichenden Zuverlässigkeit möglich ist, diesen Anhaftungsgrad vorab zu bestimmen oder gezielt zu beeinflussen. Nimmt der Anhaftungsgrad (oder auch„Haftsitz") unerwartete und insbesondere zu große Werte an, können bei nachfolgenden Nachbearbeitungsprozessen des Bauteils Probleme entstehen, beispielsweise wenn das Ummantelungsmaterial im Rahmen einer Abisolierung zumindest teilweise wieder entfernt werden soll.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht somit darin, das Ummanteln von langgestreckten Bauteilen zu vereinfachen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils bereitgestellt. Bei dem langgestreckten Bauteil kann es sich um ein Leitungsbündel, einen Draht- oder Verseilverbund oder eine ein- oder mehradrige elektrische Leiteranordnung handeln. Das Ummanteln kann das Aufbringen eines Kunststoff- und/oder Isoliermaterials umfassen, insbesondere auf eine Außen- umfangsfläche des Bauteils. Das Verfahren kann übergeordnet insbesondere das Herstellen eines ummantelten bzw. isolierten Kabels betreffen.
Das Verfahren umfasst den Schritt des Bereitstellens eines Druckgasstromes entlang zumindest eines Abschnitts des langgestreckten Bauteils. Bei dem Druckgasstrom kann es sich um jegliches geeignetes Druckgas oder -gasgemisch handeln, zum Beispiel Druckluft. Der Druckgasstrom kann gegenüber der Umgebung mit einem erhöhten oder verringertem Druck beaufschlagt sein. Das Bereitstellen des Druckgasstroms kann das Verbinden einer Vorrichtung zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils (siehe z. B. nachfolgend diskutierte Extrusionsvorrichtung) mit einer Druckgasquelle und/oder das Einspeisen des Druckgasstroms umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Bereitstellen ein Ansteuern zwischengeschalteter Ventileinrichtungen umfassen.
Das Bereitstellen des Druckgasstromes kann derart erfolgen, dass der Druckgasstrom entlang eines vorbestimmten Abschnitts des langgestreckten Bauteils geführt wird. Insbesondere kann eine Strömungsrichtung des Druckgasstroms zumindest abschnittsweise parallel zu einer Längsachse des Bauteils verlaufen. Ferner kann die Druckgasströmung von einem ersten nicht-ummantelten Bereich des langgestreckten Bauteils in Richtung eines ummantelten Bereichs des Bauteils ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann die Druckgasströmung von einem einer Extruderdüse vorgelagerten Bereich zu einem der Extruderdüse nachgelagerten Bereich verlaufen.
Das Verfahren umfasst ferner das Aufbringen eines Ummantelungsmaterials auf das langgestreckte Bauteil. Bei dem Ummantelungsmaterial kann es sich um ein Kunst- stoffmaterial oder -materialgemisch handeln. Dieses kann in einem flüssigen, visko- sen, zähflüssigen oder allgemein nicht vollständig verfestigten Zustand auf das langgestreckte Bauteil aufgebracht werden. Anschließend kann das Ummantelungsmate- rial erstarren, insbesondere bis zu einem im Wesentlichen vollständig verfestigten Zustand.
Das Aufbringen kann das vollständige Umschließen einer Außenfläche des langgestreckten Bauteils umfassen und insbesondere einer Außenumfangsfläche hiervon. Ein Bereich, in dem das Ummantelungsmaterial aufgebracht wird, kann mit einem Bereich überlappen, in dem eine Druckgasströmung entlang des langgestreckten Bauteils bereitgestellt wird. Gemäß einer Variante wird das Ummantelungsmaterial derart auf das langgestreckte Bauteil aufgebracht, dass das Ummantelungsmaterial zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen geschlossene äußere Hülle um das langgestreckte Bauteil bildet. Wie vorstehend erläutert, kann somit insbesondere eine Isolierhülle bzw. ein Isoliermantel um das langgestreckte Bauteil ausgebildet werden und somit ein isoliertes bzw. ummanteltes Kabel hergestellt werden.
Das Verfahren umfasst ferner das Bereitstellen des Druckgasstroms, so dass der Anhaftungsgrad des Ummantelungsmaterials an dem langgestreckten Bauteil beein- flusst wird. Der Anhaftungsgrad kann, wie eingangs geschildert, den Haftsitz bzw. die Anhaftungsstärke zwischen dem vorzugsweise erstarrten Ummantelungsmaterial und dem langgestreckten Bauteil betreffen. Das Anhaften kann insbesondere in Folge von Reibungskräften und/oder Adhäsionskräften entstehen. Das Beeinflussen des Anhaf- tungsgrades kann ein Erhöhen und/oder Verringern des Anhaftungsgrades betreffen, beispielsweise gegenüber einem vorbestimmten Referenzwert. Der Referenzwert kann sich auf einen Prozess beziehen, in dem das Ummanteln ohne die Zufuhr eines Druckgasstoms erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann das Beeinflussen des Anhaftungsgrades das Einstellen des Anhaftungsgrades auf einen vorbestimmten Wert betreffen. Das Steuern des Druckgasstroms kann, wie nachfolgend erläutert, über Ventilanordnungen erfolgen. Das Steuern kann insbesondere den Zeitpunkt, den Zeitverlauf, die Strömungsrichtung, den Gasdruck oder weitere Parameter des Druckgasstroms betreffen.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Steuern derart, dass der Druckgasstrom zumindest abschnittsweise entlang einer Außenumfangsfläche des Bauteils geführt wird. Insbesondere kann der Druckgasstrom sich unmittelbar entlang der Außenumfangsfläche erstrecken bzw. diese umströmen. Der Druckgasstrom kann sich insbesondere zumindest abschnittsweise zwischen dem Bauteil und dem Ummantelungs- material erstrecken. Der Druckgasstrom kann hierfür ausgehend von einem nicht- ummantelten Bereich des Bauteils entlang dessen Längsachse in Richtung eines ummantelten Bereichs strömen. Zusätzlich oder alternativ kann der Druckgasstrom auf einen Kontaktbereich zwischen Ummantelungsmaterial und langgestreckten Bauteil gerichtet sein. Dabei kann es sich insbesondere um einen erstmaligen Kontaktbereich handeln, beispielsweise einen Bereich, in dem das Ummantelungsmaterial erstmalig auf das Bauteil extrudiert oder aufgebracht wird. Mit anderen Worten kann der Druckgasstrom somit derart bereitgestellt werden, dass er zumindest abschnittsweise mitummantelt wird und somit an einer Innenumfangsfläche des Ummante- lungsmaterials anliegt bzw. von dieser umschlossen wird. Somit kann der
Druckgasstrom mit dem Ummantelungsmaterial (radial) von innen wechselwirken, und dieses beispielsweise an das langgestreckte Bauteil ansaugen oder von diesem abheben, um den Anhaftungsgrad zu beeinflussen.
Zusätzlich oder alternativ kann der Druckgasstrom auch von außen auf das Ummantelungsmaterial wirken, also dieses zum Beispiel von außen enger an das langgestreckte Bauteil drängen, um den Anhaftungsgrad zu erhöhen. Der Druckgasstrom kann von außen auch einen Unterdruck auf das Ummantelungsmaterials ausüben, um den Anhaftungsgrad zu verringern.
Das Verfahren kann den Schritt des Steuerns des Druckgasstroms umfassen, so dass der Anhaftungsgrad einen vorbestimmten Wert annimmt. Das Steuern kann ein selektives Aktivieren einer Zufuhr des Druckgasstroms betreffen. Der vorbestimmte Wert kann einen im Wesentlichen anhaftungsfreien Zustand betreffen (zum Beispiel einen Anhaftungsgrad von null).
Der Schritt des Steuerns des Druckgasstroms kann ein Variieren des Druckgasstroms während des Ummantelungsprozesses umfassen. Beispielsweise kann der Druckgasstrom selektiv verändert werden, um ein lokales Aufweiten des Ummantelungsmaterials zu erzielen. Mit anderen Worten kann das Ummantelungsmaterial selektiv von dem langgestreckten Bauteil abgehoben werden, um den Anhaftungsgrad lokal und/oder abschnittsweise zu verringern. Dies kann dann relevant sein, wenn das Ummantelungsmaterial in einem vorbestimmten Bereich von dem Bauteil nachträglich abisoliert werden soll.
Übergeordnet kann das Bereitstellen des Druckgasstroms ein impulsartiges Erhöhen des Drucks des zugeführten Druckgases und/oder ein impulsartiges Aktivieren der Zufuhr des Druckgasstroms einschließen. Mit anderen Worten kann ein selektives Einblasen von Druckluft vorgesehen sein.
Der Druckgasstrom kann selektiv derart verändert werden, dass ein Anhaftungsgrad lokal erhöht wird. Mit anderen Worten kann das Ummantelungsmaterial lokal näher oder enger an das langgestreckte Bauteil gedrängt oder angelegt werden. Dies kann insbesondere dann relevant sein, wenn nach einem lokalen Abheben des Ummantelungsmaterials von dem langgestreckten Bauteil wieder eine im Wesentlichen feste Anlage des Ummantelungsmaterials an dem Bauteil gewünscht ist. Andererseits kann eine solche feste Anlage auch ohne gesonderte Unterstützung durch den Druckgasstrom erfolgen. Zum Beispiel kann sich diese in Folge eines Beendens einer impulsartigen Durckgaszufuhr und/oder aufgrund eines auf das Ummantelungsmaterial einwirkenden Extrusionsdrucks sozusagen von selbst einstellen.
Das Steuern des Druckgasstroms kann das Beeinflussen von zumindest einer Größe aus Gasdruck, Gaszufuhrvolumen, Gaszufuhrzeitpunkt und Gaszufuhrdauer umfassen. Ebenso können sämtliche weitere in dieser Offenbarung im Zusammenhang mit dem Steuern des Druckgasstroms genannte Größen beeinflusst werden.
Die entsprechenden Größen können vorab als Steuersollwerte eingestellt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Größen im Rahmen einer Regelung überwacht und/oder flexibel angepasst werden. Der Gasdruck kann einen Unter- und/oder Überdruck im Vergleich zu der Umgebung betreffen. Das Gaszufuhrvolumen kann ein absolut zugeführtes Gasvolumen betreffen oder aber einen Volumenstrom pro Zeiteinheit. Der Gaszufuhrzeitpunkt kann die Wahl eines Zeitpunkts betreffen, in dem die Druckgasströmung aktiviert und/oder in vorbestimmter Weise variiert werden soll. Die Gaszufuhrdauer kann die absolute Dauer betreffen, während der der Druckgasstrom in vorbestimmter Weise zugeführt wird.
Gemäß einer Weiterbildung erfolgt das Steuern des Druckgasstroms in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter aus noch zu ummantelnder oder bereits ummantelter Bauteillänge, Erreichen eines vorbestimmten Bauteilabschnitts und Aufbringen eines vorbestimmten Ummantelungsmaterialvolumens. Mit anderen Worten kann der Druckgasstrom nach Maßgabe eines aktuellen Prozesszustandes gesteuert werden. Beispielsweise kann bei Erreichen eines vorbestimmten Bauteilabschnitts der Gasdruck selektiv erhöht oder verringert werden, um den Anhaftungsgrad in gewünschter Weise zu beeinflussen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Bereitstellen des Druckgasstroms derart, dass das Ummantelungsmaterial zumindest entlang eines vorbestimmten Bauteilabschnitts im Wesentlichen anhaftungsfrei von dem Bauteil abgehoben wird. Wie vorstehend erläutert, kann dies ein nachträgliches Abisolieren bzw. Entfernen des Ummantelungsmaterials vereinfachen. Entlang der Bauteillängsachse betrachtet kann vor und hinter diesem vorbestimmten Bauteilabschnitt ein nicht-anhaftungs- freies Anliegen des Ummantelungsmaterials an dem Bauteil vorgesehen sein. Ebenso kann vorgesehen sein, dass mehrere anhaftungsfreie Ummantelungsabschnitte vorgesehen sind, die insbesondere in regelmäßigen Abständen entlang des Bauteils verteilt sein können.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Bereitstellen des Druckgasstroms derart erfolgt, dass das Ummantelungsmaterial zumindest abschnittsweise bis zu einem vorbestimmten Grad aufgeweitet wird. Auch dies kann mit dem vorstehend
geschilderten Ausbilden von anhaftungsfreien Ummantelungsabschnitten einhergehen. Das Aufweiten kann das Einstellen vorbestimmter Querschnittsabmessungen umfassen. Das Aufweiten kann unter Berücksichtigung einer beim Abkühlen und/oder Verfestigen einsetzenden Schrumpfung durchgeführt werden.
Gemäß einer Variante kann das Aufweiten bis zu einem vorbestimmten Durchmesser erfolgen. Einem derartig aufgeweiteten Abschnitt können entlang der Bauteillängsachse weitere Abschnitte vor und/oder nachgelagert sein, die gegenüber dem aufgeweiteten Abschnitt verengt sind. Insbesondere können diese derart verengt sein, dass ein vorbestimmter (von null verschiedener) Anhaftungsgrad zwischen Ummantelungsmaterial und langgestrecktem Bauteil erzielt wird.
Das Aufweiten des Ummantelungsmaterials und/oder das Bereitstellen anhaftungs- freier Ummantelungsabschnitte kann durch Erhöhen eines an dem Ummantelungsmaterial anliegenden Innendrucks erzielt werden. Dies kann beispielsweise das Erhöhen eines Drucks eines zwischen Ummantelungsmaterial und Bauteil geführten Druckgasstroms einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann das Aufweiten des Ummantelungsmaterials durch Anlegen eines äußeren Unterdrucks erzielt werden. Dies kann mit einem radial außerhalb des Ummantelungsmaterials verlaufenden Druckgasstrom erzielt werden, der mit einem entsprechenden Unterdruck beaufschlagt ist. In diesem Fall kann das Ummantelungsmaterial zumindest abschnittsweise zwischen dem Druckgasstrom und dem langgestreckten Bauteil angeordnet sein. Das Bereitstellen und/oder Steuern des Druckgasstroms kann also insbesondere derart erfolgen, dass zumindest temporär ein Unterdruck erzeugt wird, um den An- haftungsgrad zumindest abschnittsweise zu erhöhen. Dies trifft insbesondere auf diejenigen Fälle zu, in denen der Druckgasstrom entlang einer Außenumfangsfläche des Bauteils vorzugsweise zwischen dem Ummantelungsmaterial und Bauteil geführt wird. Mittels des Unterdrucks kann das Ummantelungsmaterial enger in Anlage mit einer Außenumfangsfläche des Bauteils gebracht oder, mit anderen Worten, daran angesaugt werden. In der Folge können sich, insbesondere unter zusätzlicher Verengung und Schrumpfung des Ummantelungsmaterials in Folge einer Verfestigung, erhöhte Reibungs- und Adhäsionskräfte zwischen dem Ummantelungsmaterial und Bauteil bilden, die den Anhaftungsgrad entsprechend erhöhen.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Steuerns der Zufuhr von Ummantelungsmaterial in Abhängigkeit des Druckluftstroms umfassen. Ebenso kann ein Regeln dieser Zufuhr vorgesehen sein. Insbesondere kann die Zufuhr von Ummantelungsmaterial erhöht werden, wenn der Druckgasstrom derart gesteuert wird, dass der Anhaftungsgrad zumindest vorübergehend verringert wird. Zum Beispiel kann der Druckgasstrom derart gesteuert werden, dass das Ummantelungsmaterial zumindest abschnittsweise aufgeweitet wird, wobei die Zufuhr von Ummantelungsmaterial zumindest vorübergehend erhöht werden kann. Dies kann insbesondere derart erfolgen, dass eine im Wesentlichen kontinuierliche Materialstärke des Ummantelungsmaterials erzielt wird, obwohl dieses aufgeweitet wird.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Steuern der Zufuhr des Bauteils in Abhängigkeit des Druckluftstromes vorgesehen sein. Das Bauteil kann beispielsweise mit einer höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit zugeführt werden, je nach Variation des Druckluftstroms. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Bauteil allgemein relativ zu einem Materialaufbringbereich bewegt werden (z. B. relativ zu einer Extruderdüse) oder, anders ausgedrückt, durch eine Ummantelungsvorrichtung (z. B. durch eine Extrusionsvorrichtung) geführt, gezogen oder anderweitig hindurch bewegt werden. Insbesondere im Kontext von bekannten Kabelextrusionsvorrichtungen wird dies oftmals als Laufgeschwindigkeit des Bauteils oder des ummantelnden Materials bezeichnet. Das Steuern der Zufuhr des Bauteils kann entsprechend ein Anpassen von zumindest einer dieser Bewegungen und/oder Geschwindigkeiten des Bauteils einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Zufuhr von Ummantelungsmaterial zumindest vorübergehend verringert wird, wenn der Anhaftungsgrad erhöht wird. Mit anderen Worten kann eine geringere Menge von Ummantelungsma- terial zugeführt werden, wenn das Ummantelungsmaterial mittels dem Druckgasstrom in eine engere Anlage mit dem langgestreckten Bauteil gebracht wird. Zum Steuern der Ummantelungsmaterialzufuhr können entsprechende Zufuhrvorrichtungen, Ventilanordnungen und/oder andere mit einem Zufuhrstrom von Ummantelungsmaterial wechselwirkende Einheiten angesteuert werden.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst das Verfahren ferner die Schritte:
- Bereitstellen von zumindest einem Formteil; und
- Steuern des Druckluftstroms derart, dass das Ummantelungsmaterial zumindest abschnittsweise mit dem Formteil in Anlage gerät, wobei, optional, das Formteil entlang einer Längsachse des Bauteils bewegt wird.
Das Formteil kann einen Abschnitt des Bauteils im Wesentlichen vollständig umschließen. Beispielsweise kann das Formteil einen Ring um eine Außenumfangsfläche des Bauteils bilden. Das Ummantelungsmaterial kann mittels dem Druckluftstrom zumindest abschnittsweise mit dem Formteil in Anlage gedrängt werden. Hierzu kann das Ummantelungsmaterial insbesondere in der vorstehend beschriebenen Weise selektiv aufgeweitet werden (z.B. durch Erhöhen des Drucks einer inneren Druckluftströmung zwischen Bauteil und Ummantelung). Das Formteil kann stromabwärts einer Extruderdüse angeordnet sein und/der derart angeordnet sein, das es mit einem Abschnitt des Bauteils Wechsel wirkt, auf den bereits ein Ummantelungsmaterial aufgebracht wurde.
Das Formteil kann allgemein derart bewegt werden, dass es einem vorbestimmten Abschnitt von Bauteil und/oder Ummantelungsmaterial umgibt bzw. mit diesem wechselwirkt. Beispielsweise kann das Ummantelungsmaterial entlang einem vorbestimmten Bauteilabschnitt selektiv aufgeweitet und in Anlage mit dem Formteil gebracht werden (z.B. in das Formteil eingeblasen werden). Daraufhin kann sich das Formteil gemeinsam mit dem aufgeweiteten Ummantelungsmaterial entlang der Längsachse bewegen, ohne dass es zu einer Relatiwerlagerung zu dem Bauteil kommt. Somit kann das Ummantelungsmaterial, vorzugsweise unter zumindest teilweiser Aufrechterhaltung eines Mindestdrucks des Druckluftstroms, weiter in Anlage mit dem Formteil gehalten werden, um definiert abzukühlen und zu erstarren. Das Verfahren kann ferner den Schritt des Auftrennens des aufgeweiteten Ummante- lungsmaterials umfassen. Dies kann durch wenigstens einen in axialer und/oder radialer Richtung erfolgenden Schnitt erzielt werden. In diesem Zusammenhang kann das Verfahren ferner wenigstens einen der folgenden Schritte umfassen:
- zumindest teilweises Entfernen des aufgetrennten Ummantelungsmaterials; und
- zumindest abschnittsweises Koppeln des aufgetrennten Ummantelungsmaterials mit einem weiteren Element.
Das Entfernen des aufgetrennten Ummantelungsmaterials kann insbesondere einem gezielten Abisolieren bzw. Freilegen des langgestreckten Bauteils dienen. Das Koppeln des aufgetrennten Ummantelungsmaterials mit einem weiteren Element kann beispielsweise ein Verklemmen, Verkleben und/oder Verschmelzen des Ummantelungsmaterials mit dem weiteren Element umfassen. Bei dem weiteren Element kann es sich beispielsweise um eine Tüllen- oder Steckeranordnung handeln, die mit dem langgestreckten Bauteil verbunden werden sollen. Das aufgetrennte Ummantelungsmaterial kann als ein Materialüberschuss für die Verbindung mit dem weiteren Element genutzt werden. Beispielsweise kann dieser Materialüberschuss eine dichtende Wirkung bereitstellen und gegebenenfalls bisher erforderliche separate Dichtungselemente ersetzen.
Das Auftrennen des aufgeweiteten Ummantelungsmaterials kann mit einem Durchtrennen des langgestreckten Bauteils einhergehen. Mit anderen Worten kann das ummantelte Bauteil in einem Bereich vollständig durchtrennt werden, indem das Ummantelungsmaterial lokal aufgeweitet ist. Übergeordnet kann das Auftrennen derart erfolgen, dass ein trichterförmiger und/oder einseitig geöffneter aufgeweiteter Abschnitt des Ummantelungsmaterials entsteht.
Die Offenbarung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Ummanteln langgestreckter Bauteile, wobei die Vorrichtung eine Materialaufbringanordnung umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein Ummantelungsmaterial auf ein langgestrecktes Bauteil aufzubringen, und eine Gaszufuhreinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Druckgasstrom bereitzustellen, der mit dem aufgebrachten Ummantelungsmaterial derart wechselwirkt, dass ein Anhaftungsgrad des Ummantelungsmaterials an dem langgestreckten Bauteil beeinflussbar ist. Bei der Materialaufbringanordnung kann es sich um eine Extru- sionsvorrichtung und insbesondere Kabelextrusionsvorrichtung handeln. Diese kann in bekannter Weise einen Extruderdorn umfassen, durch den das Bauteil geführt wird, und/oder eine Extruderdüse, durch die das Ummantelungsmaterial auf das Bauteil geführt wird. Die Extruderdüse kann dazu ausgebildet sein, das Ummantelungsmaterial in einem im Wesentlichen flüssigen Zustand auf das langgestreckte Bauteil aufzubringen. Insbesondere kann das Ummantelungsmaterial als flüssiger oder zähflüssiger Kunststoff auf das langgestreckte Bauteil aufgebracht werden.
Die Gaszufuhreinheit kann dazu eingerichtet sein, den Druckgasstrom durch einen Extruderdorn der Vorrichtung zuzuführen, durch den auch das Bauteil geführt wird. Der Extruderdorn kann Bestandteil der Materialaufbringanordnung sein. Der Extruderdorn kann einen langegestreckten Kanal definieren (z. B. in Form einer Durchgangsbohrung), um das Bauteil in einen Bereich zuführen, in den das
Ummantelungsmaterial geleitet wird (zum Beispiel mittels einer etwaigen Extrusions- düse). Der Druckgasstrom kann ebenfalls über diesen Kanal geleitet werden, zum Beispiel entlang der Außenumfangsfläche des Bauteils, und insbesondere selektiv erhöht oder eingeblasen werden.
Die Gaszufuhreinheit kann ferner eine Steuereinheit umfassen, um den Druckgasstrom insbesondere zur Beeinflussung des Anhaftungsgrads zu steuern. Das Steuern kann dabei jegliche im Rahmen dieser Offenbarung genannte Schritte umfassen.
Grundsätzlich kann die Vorrichtung jegliches weitere Merkmal und/oder Element umfassen, um jeglichen der vorstehend oder nachstehend genannten Effekte, Verfahrensschritte oder anderweitige Wechselwirkungen bereitzustellen.
Die vorliegende Offenbarung soll weiter anhand der beigefügten Figur 1 erläutert werden. Diese Figur zeigt schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Offenbarung in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können. Beispielsweise werden im Folgenden spezifische
Konfigurationen und Ausgestaltungen einer Vorrichtung und eines Verfahrens be- schrieben, die nicht als einschränkend anzusehen sind. Ferner sind verschiedene Anwendungsgebiete der Vorrichtung und des Verfahrens denkbar. Rein beispielhaft seien an dieser Stelle das Herstellen von isolierten und/oder ummantelten Kabeln genannt.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 10 ist als Kabelextrusionsvorrichtung ausgebildet, umfassend eine Extrudervorrichtung 12, welche eine Materialaufbringvorrichtung 14 umfasst. Mit Ausnahme der nachstehend geschilderten Druckzufuhreinheit 36 sowie den damit zusammenhängenden Prozessschritten ist die Vorrichtung 10 vergleichbar zu bekannten Lösungen gemäß dem Stand der Technik ausgebildet.
Konkret umfasst die Extrudervorrichtung 12 eine Materialaufbringanordnung 14, die einen Zuleitungsbereich 16 umfasst. Dieser ist als ein in Figur 1 quer beziehungsweise vertikal verlaufender Kanal ausgebildet, durch den ein Ummantelungsmaterial 18 in Form von zunächst flüssigem Kunststoff eingespeist wird. Der Zuleitungsbereich 16 geht in einen nur teilweise dargestellten Verteilbereich V über, mittels dem das zugeführte Ummantelungsmaterial in Umfangsrichtung um eine zu ummantelnde Leiteranordnung 20 verteilt wird, ohne diese jedoch unmittelbar zu kontaktieren.
Wie nachstehend noch näher ausgeführt, ist die Leiteranordnung 20 als ein allgemein langgestrecktes Bauteil ausgebildet, das sich entlang einer Längsachse L erstreckt. Im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels bezieht sich, sofern nicht anders angegeben, der Begriff axial auf die entsprechende Längsachse L. Gleiches gilt für eine radiale Richtung, die entsprechend senkrecht zu der Längsachse L verläuft, und für Bezugnahmen auf die Umfangsrichtung, die sich entsprechend um die Längsachse L erstreckt, also beispielsweise innerhalb von einer Querschnittsebene der Leiteranordnung 20 in Figur 1.
Im Anschluss an ein Verteilen in Umfangsrichtung wird das Ummantelungsmaterial 18 in einen Düsenabschnitt 22 geleitet. Der Düsenabschnitt 22 weist in einem dem Verteil- bzw. Zuleitungsbereich 16 nahen Endbereich einen Ausgangsdurchmesser auf, der sich entlang der Längsachse L und genauer gesagt in einer von dem Zuleitungsbereich 16 wegführende Strömungsrichtung S verengt. Der Düsenabschnitt 22 wird in allgemein bekannter Weise durch einen Extruderdorn 24 und ein Düsenwerkzeug 26 begrenzt. Das Düsenwerkzeug 26 begrenzt dabei ein in Strömungsrichtung S vorderen Bereich des Düsenabschnitts 22 mittels einer sich in Strömungsrichtung S verjüngenden Innenbohrung 28. Das Düsenwerkzeug 22 bildet somit eine Extruderdüse (auch Matrize oder Extrusionskopf genannt), um das zugeführte Ummante- lungsmaterial 18 auf eine Außenumfangsfläche der Leiteranordnung 20 aufzubringen.
Hierzu tritt die Leiteranordnung 20 über einen Einführbereich 30 in die Extrudervorrichtung 12 ein. Anschließend wird die Leiteranordnung 20 durch eine Innenbohrung 32 des Extruderdorns 24 geführt, um anschließend in den Düsenabschnitt 22 einzutreten. Daraufhin wird die Leiteranordnung 20 weiter durch die sich verjüngende Innenbohrung 28 des Düsenwerkzeugs 26 geführt und tritt anschließend in einem Austrittsbereich 34 wieder aus der Extrudervorrichtung 12 aus.
Das Führen der Leiteranordnung 20 durch die Extrudervorrichtung 12 kann in bekannter Weise kontinuierlich und vorzugsweise mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgen. Mit anderen Worten kann die Leiteranordnung 20 in einer mit der Strömungsrichtung S aus Figur 1 zusammenfallenden Richtung kontinuierlich durch die Extrudervorrichtung 12 geführt werden. Dies kann durch an- und/oder aufwickeln der Leiteranordnung 20 von bzw. auf in Figur 1 nicht dargestellte Spindelanordnung erzielt werden.
Sobald die Leiteranordnung 20 aus der Innenbohrung 32 des Doms 24 in den Düsenabschnitt 22 der Extrudervorrichtung 12 eintritt, gerät sie in Kontakt mit dem Ummantelungsmaterial 18. Das Ummantelungsmaterial 18 wird somit auf einer Außenumfangsfläche der Leiteranordnung 20 aufgebracht und tritt mit einer vorbestimmten Materialstärke 26 aus dem Düsenwerkzeug 26 aus. Anschließend erkaltet und erstarrt das Ummantelungsmaterial 18. Im Ergebnis wird somit ein ummanteltes Kabel hergestellt, das eine definierte Schutz- bzw. Isolierhülle umfasst.
In Abweichung vom Stand der Technik sieht die Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Gaszufuhreinheit 36 vor. Diese ist im Einführbereich 30 der Extrudervorrichtung 12 angeordnet beziehungsweise überlappt mit diesem. Konkret definiert die Gaszufuhreinheit 36 eine Kammer, die einen Einleitungsbereich 38 zum Einleiten von Druckluft umfasst. Hierzu ist der Einleitungsbereich 38 an eine nicht dargestellte Druckluftleitung angeschlossen.
Die Zufuhr von Druckluft wird ferner über eine nicht dargestellte Steuereinheit gesteuert, die hierfür Ventilanordnungen der Druckluftleitung in gewünschter Weise ansteuert. Die Gaszufuhreinheit 36 umfasst ferner eine Eintrittsöffnung 39 durch die die Leiteranordnung 20 in die von der Gaszufuhreinheit 36 begrenzte Druckkammer eintritt. Die Eintrittsöffnung 39 kann optional eine Dichtungsanordnung (z.B. einen 0- Ring) umfassen, um einen Druckverlust über diese Öffnung 39 zu begrenzen. Die von der Gaszufuhreinheit 36 begrenzte Luftdruckkammer ist ferner fluidleitend mit der Innenbohrung 32 des Dorns 24 verbunden.
Ein über den Zuleitungsbereich 38 zugeführter Druckluftstrom (oder allgemein ein Druckgasstrom) wird derart umgeleitet, dass dieser entlang der Längsachse L gemäß dem Strömungspfeil D aus Figur 1 strömt. Konkret strömt die zugeführte Druckluft von einem nicht ummantelten Bereich der Leiteranordnung 20 in Richtung des Düsenabschnitts 22 sowie eines ummantelten Bereichs der Leiteranordnung 20. Dabei tritt die Druckluftströmung durch die Innenbohrung 32 des Dorns 24 an der Leiteranordnung 20 vorbei in den Düsenabschnitts 22 ein. Ferner kann sie über die Innenbohrung 28 des Düsenwerkzeugs 26 wieder aus der Extrudervorrichtung 12 austreten, zumindest solange keine Zufuhr von Ummantelungsmaterial 18 erfolgt.
Folglich wird der Druckluftstrom im Wesentlichen zwischen einer Außenumfangsflä- che des Bauteils 20 und dem Ummantelungsmaterial 18 geführt bzw. eingespeist. Wird somit ein impulsartiger Druckluftstoß erzeugt oder, anders ausgedrückt, die Zufuhr von Druckluft temporär aktiviert und/der der Luftdruck des Druckluftstroms temporär erhöht, wird nach einem Austritt aus dem Düsenwerkzeug 26 das Ummantelungsmaterial 18 zumindest abschnittsweise von der Leiteranordnung 20 abgehoben. Ein Anhaftungsgrad zwischen dem Ummantelungsmaterial und der
Leiteranordnung 20 wird somit abschnittsweise im Wesentlichen auf null reduziert.
Ein entsprechend aufgeweiteter Abschnitt A des Ummantelungsmaterials 18 ist in Figur 1 strichliniert angedeutet. Das Abheben des Ummantelungsmaterials 18 in axialer und insbesondere in Strömungsrichtung S wird dadurch beschränkt, dass in Folge eines Abkühlens und Erstarrens der Formmasse 18 in einem von dem Düsenwerkzeug 26 entfernten und bereits ummantelten Bereich der Leiteranordnung 20 ein erhöhter Anhaftungsgrad vorliegt. Mit anderen Worten breitet sich die Druckluft nicht beliebig weit axial aus, da ab einem bestimmten Bereich die Anhaftungskräfte des bereits erstarrten Ummantelungsmaterials 18 die Druckkräfte der Druckluftströmung überschreiten. Stattdessen weitet sich das Ummantelungsmaterial 18 in dem Bereich A insbesondere radial und unter gleichzeitiger Verdünnung der Materialstärke des Ummantelungsmaterials 18 aus. In dem aufgeweiteten Bereich A kann die Leiteranordnung 20 anschließend mitsamt dem Ummantelungsmateriai 18 durchtrennt werden, so dass ein trichterförmiger Materialüberschuss 18 an einem offenen Ende der Leiteranordnung 20 verbleibt. Dieser Materialüberschuss kann zum Verklemmen mit einer an der Leiteranord- nung 20 angebrachten Steckeranordnung genutzt werden, insbesondere um eine dichtende Funktion bereitzustellen.
Zusammengefasst kann mittels der vorstehenden Vorrichtung also ein Verfahren durchgeführt werden, mit dem über das Zuführen eines Druckgasstromes der Anhaf- tungsgrad zwischen einem Ummantelungsmateriai 18 und der Leiteranordnung 20 gezielt beeinflusst und insbesondere abschnittsweise reduziert werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ummanteln eines langgestreckten Bauteils (20),
umfassend die Schritte:
- Aufbringen eines Ummantelungsmaterials (18) auf zumindest einen Bereich des langgestreckte Bauteils (20); und
- Bereitstellen eines Druckgasstroms an dem zu ummantelnden Bereich des langgestreckten Bauteils (20), so dass der Anhaftungsgrad des Ummantelungsmaterials (18) an dem langgestreckten Bauteil (20) beeinflusst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der Druckgasstrom zumindest abschnittswiese entlang einer Außenumfangs- fläche des Bauteils (20) geführt wird, insbesondere derart, dass sich der Druckgasstrom zumindest abschnittsweise zwischen dem Bauteil (20) und dem
Ummantelungsmaterial (18) erstreckt.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend den Schritt:
- Steuern des Druckgasstroms, so dass der Anhaftungsgrad einen vorbestimmten Wert annimmt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Steuern ein Variieren des Druckgasstroms während der Ummantelungs- prozesses umfasst, beispielsweise ein impulsartiges Erhöhen des Drucks des zugeführten Druckgases und/oder ein impulsartiges Aktivieren der Zufuhr des
Druckgasstroms.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
wobei das Steuern des Druckgasstroms das Beeinflussen von zumindest einer Größe aus Gasdruck, Gaszufuhrvolumen, Gaszufuhrzeitpunkt und Gaszufuhrdauer umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
wobei das Steuern des Druckgasstroms in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter aus noch zu ummantelnder oder bereits ummantelter Bauteillänge, Erreichen eines vorbestimmten Bauteilabschnittes und Aufbringen eines vorbestimmten Um- mantelungsmaterialvolumen erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der Druckgasstrom derart bereitgestellt wird, dass das Ummantelungsmaterial (18) zumindest entlang eines vorbestimmten Bauteilabschnitts im Wesentlichen an- haftungsfrei von dem Bauteil (20) abgehoben wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der Druckgasstrom derart bereitgestellt wird, dass das Ummantelungsmaterial (18) zumindest abschnittsweise bis zu einem vorbestimmten Grad aufgeweitet wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der Druckgasstrom derart bereitgestellt wird, dass zumindest temporär ein Unterdruck erzeugt wird, um den Anhaftungsgrad zumindest abschnittsweise zu erhöhen.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend den Schritt:
- Steuern der Zufuhr von Ummantelungsmaterial (18) in Abhängigkeit des Druckluftstromes und/oder
- Steuern der Zufuhr des Bauteils (20) in Abhängigkeit des Druckluftstromes.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend die Schritte:
- Bereitstellen von zumindest einem Formteil; und
- Steuern des Druckluftstroms derart, dass das Ummantelungsmaterial (18) zumindest abschnittsweise mit dem Formteil in Anlage gerät,
wobei, optional, das Formteil entlang einer Längsachse (L) des Bauteils (20) bewegt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend den Schritt:
- Auftrennen des aufgeweiteten Ummantelungsmaterials (18);
und ferner umfassend wenigstens einen der Schritte:
- zumindest teil weises Entfernen des aufgetrennten Ummantelungsmaterials (18); und - zumindest abschnittsweises Koppeln des aufgetrennten Ummantelungsmaterials (18) mit einem weiteren Element.
13. Vorrichtung (10) zum Ummanteln langgestreckter Bauteile,
wobei die Vorrichtung (10) eine Materialaufbringanordnung (14) umfasst, insbesondere in Form einer Kabelextrusionsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Ummantelungsmaterial (18) auf ein langgestrecktes Bauteil (20) aufzubringen, und eine Gaszufuhreinheit (36), die dazu ausgebildet ist, einen Druckgasstrom bereitzustellen, der mit dem aufgebrachten Ummantelungsmaterial (18) derart wechselwirkt, dass ein Anhaftungsgrad des Ummantelungsmaterials (18) an dem langgestreckten Bauteil (20) beeinflussbar ist.
14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13,
wobei die Materialaufbringanordnung (14) eine Extruderdüse (26) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Ummantelungsmaterial (12) in einem im Wesentlichen flüssigen Zustand auf das langgestreckte Bauteil (20) aufzubringen.
15. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13 oder 14,
wobei die Gaszufuhreinheit (36) dazu eingerichtet, den Druckgasstrom durch einen Extruderdorn (24) der Vorrichtung (10) zuzuführen, durch den auch das Bauteil (20) geführt wird.
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