DE1629764B1 - Verfahren zum herstellen eines gleichmaessig expandierten gegenstandes - Google Patents

Description

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Schwerkraft zur Unterseite des Drahts zu wandern, findung wird der Draht 11 durch eine Antriebsrolle

so daß ein Isoliermantel entsteht, der zur Längsachse 13 in der Ansicht der F i g. 1 in Längsrichtung nach

■des Drahts exzentrisch liegt und nicht, wie gewünscht, rechts von einer Vorratsquelle (nicht dargestellt) über

konzentrisch. ein Preßgerät 14 und über einen Wasserkühltrog 16

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu- 5 gefördert. Vor dem Eintritt in das Preßgerät 14 wird

gründe, ein verbessertes Verfahren der eingangs ge- der Draht auf die Preßtemperatur des Kunststoffs

nannten Art verfügbar zu machen, bei dem das ex- durch einen nicht dargestellten Vorheizer geeigneten

pandierte Kunststoffmaterial eine gleichförmige Typs vorgeheizt.

Struktur aufweist und insbesondere bei der Erzeu- Wie man am besten in F i g. 6 sieht, geht der Draht

gung von elektrischen Leiterisolationen diese mit io 11 beim Durchlaufen des Preßgeräts 14 durch eine

gleichmäßigem Querschnitt und einer Konzentrizität Preßform 17, in der das Kunststoffmaterial, das in

über die gesamte Längsachse gewährleistet sind. einer noch zu beschreibenden Weise expandiert wird,

Die Erfindung besteht darin, daß die sich vorwärts um den Draht gepreßt wird. Der Draht 11 geht dann bewegende Masse zu etwa 9O°/o einem steuerbaren eine kurze Strecke lang durch die Atmosphäre, wäh-Druck unter konstanter Temperatur (bei der Zer- 15 rend welcher Zeit der aufgepreßte Kunststoff weiter Setzungstemperatur des Treibmittels oder darüber) expandiert wird, und dann in den Wasserkühltrog 16 im Bereich zwischen dem Ausgang der Strangpresse (Fig. 1), in dem der aufgepreßte Kunststoff schnell und dem Eingang der Form ausgesetzt und der abgekühlt wird, indem er in einem Wasserbad abKunststoff weitgehend expandiert wird. geschreckt wird, um ihn um den Draht zu härten

Damit erzielt die Erfindung, daß eine Expansion 20 und seine Expansion anzuhalten.

innerhalb der Extrudereinrichtung stattfindet, wo die Aus F i g. 1 ergibt sich, daß der nunmehr isolierte

Temperatur konstant gehalten werden kann, so daß Draht 11 durch die Antriebsrolle 13 von dem Wasser-

die Expandierung des Materials hauptsächlich eine trog 16 über zwei herkömmliche Kapazitätsüber-

Funktion des leicht steuerbaren Druckabfalls ist. Das wachungseinrichtungen 18 und 19 weiterbewegt wird,

kann bei den bekannten Vorrichtungen nicht erreicht 25 die so aufgebaut sind, daß sie die Kapazität des

werden, bei denen die Expandierung in der Atmo- Drahts überwachen und auf zeichen, und daß sie die

Sphäre unter mehr oder weniger unkontrollierbaren entsprechenden Phasen des Isoliervorgangs regeln,

Bedingungen stattfindet. welche die Kapazität des Drahts beeinflussen, z.B.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Geschwindigkeit des Drahts in der Isolieranlage vorgesehen, daß die Masse nach dem Verlassen der 30 und die Lage des Eingangs des Wasserdrucks in beForm, sobald der Außendurchmesser des expandier- zug auf den Ausgang der Preßform 17. Der isolierte ten Kunststoffs nur wenig größer als der Durchmesser Draht 11 wird dann auf Exzentrizität und richtigen der Form ist, in ein Kühlbad geleitet wird. Durchmesser in einer geeigneten nicht dargestellten

Die Erfindung soll an Hand von Ausführungsbei- Abtasteinrichtung geprüft und schließlich durch

spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher 35 einen ebenfalls nicht dargestellten herkömmlichen

erläutert werden. Aufnahmemechanismus auf Spulen aufgewickelt.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer Die Geschwindigkeit des Drahts 11 entlang der

Radisolieranlage, die die zur Durchführung der Er- Isolieranlage, welche die Kapazität des fertigen iso-

findung benutzten Geräte veranschaulicht; lierten Drahts aus · verschiedenen Gründen beein-

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Preßgeräts, 40 flußt, wird unter dem Einfluß der entsprechenden das einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Geräte KapazitätsüberwachungseinrichtunglS oder 19 verbildet; ändert, indem die Fördergeschwindigkeit der An-

Fig. 3A und 3B stellen zusammen eine vergrö- triebsrolle 13 und des obenerwähnten Aufnahme-

ßerte Teilseitenansicht des in F i g. 2 gezeigten Preß- mechanismus durch nicht dargestellte Einrichtungen

geräts im Querschnitt dar, und zwar im wesentlichen 45 und Schaltanordnungen in bekannter Weise geändert

entlang seiner Mittellinie; wird. In gleicher Weise kann die Lage des Eingangs

F i g. 4 zeigt einen vergrößerten Querschnitt im des Kühldrucks 16 in bezug auf den Ausgang der

wesentlichen entlang der Linie 4-4 der F i g. 3 A; Preßform 17, welche die Kapazität des Drahts inso-

F i g. 5 zeigt ein Schema, das die Beziehung ge- fern beeinflußt, als sie den Grad bestimmt, mit dem

wisser Teile des Preßgeräts der Fig. 2, 3A, 3B 50 der Kunststoff vor dem Anhalten der Expansion

und 4 veranschaulicht; durch das Wasser im Trog expandiert werden kann,

F i g. 6 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines durch die andere Kapazitätsüberwachungseinrichtung

Teils des in F i g. 2 dargestellten Preßgeräts, im we- mit Hilfe ähnlicher Einrichtungen und Schaltanord-

sentlichen entlang der Linie 6-6; nungen geregelt werden, die einen umkehrbaren Mo-

Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung, welche 55 tor 21 (Fig. 1) mit einem auf einer Antriebswelle

die Temperatur und Druckbedingungen während angebrachten Zahnrad 22 enthalten. Das Zahnrad 22

eines typischen Preßvorgangs in dem in den F i g. 2 kommt in Eingriff mit einem gezähnten Gestell 23,

bis 6 dargestellten Preßgerät veranschaulicht; das an dem in Längsrichtung beweglichen Eingangs-

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt eines elektrisch teil 24 des Wassertrogs befestigt ist, wobei dieses Teil leitenden Drahts mit einer zellenförmigen Kunststoff- 60 am festen Teil des Wassertrogs 26 teleskopartig anIsolation, gebracht ist, um den Eingangsteil unter dem Einfluß

Der Fig. 8 der Zeichnungen ist zu entnehmen, von Kapazitäts-Fehlersignalen der Überwachungs-

daß sich die dargestellte Ausführung der Erfindung einrichtung auf die Preßform 17 zu und von ihr weg

auf die Herstellung eines elektrisch leitenden Drahts zu bewegen.

11 bezieht, der einen isolierenden Kunststoffmantel 65 Wie man am besten in den Fig. 2 und 3A sieht,

mit zellenförmiger Struktur aufweist, d. h. mit einer ist der Kunststoff, der Polypropylen oder eine andere

Vielzahl von kleinen diskreten Zellen oder luftleeren geeignete Kunststoffverbindung sein kann, mit einem

Räumen. Bei der dargestellten Ausführung der Er- in der Hitze zersetzbaren Treibmittel, wie Hydro-

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dicabonamid, gemischt. Dann wird der Kunststoff platte 31 in einen im Kopf ausgebildeten konischen über ein Zuführrohr 28, das sich nach oben öffnet, Durchgang39 (Fig. 3B und 6) fließt. Der konische in das Innere einer geheizten Preßtrommel 27 einge- Durchgang 39 steht in Verbindung mit einer Öffnung führt, die einen Teil des Preßgeräts 14 bildet. Das 41 in einem zylindrischen Halter 42 für eine Fern-Mischen des Kunststoffes und des Treibmittels kann 5 röhre 43, wobei die Öffnung 41 mit einem Preßdurchin irgendeiner geeigneten Weise erfolgen, derart, daß gang in der Kernröhre verbunden ist und mit der das Treibmittel gleichmäßig mit dem Kunststoff ge- Preßform 17 in Verbindung steht. Die Kernröhre 43· mischt ist. Zum Beispiel kÖnnen'Teilchen des Kunst- führt den leitenden Draht 11 während einer Isolierstoffes in Form von Körnern oder Kügelchen mit operation in bekannter Weise durch die Mittelachse einem Mineralöl überzogen und das Treibmittel dann io der Preßform 17.

auf die Teilchen in Pulverform aufgestäubt werden, Wie am besten in den F i g. 3 A, 3 B und 4 zu sehen

indem die Kunststoffteilchen und das Pulver in einem ist, wird die Heizung der Preßtrommel 27 durch vier

(nicht dargestellten) Vorratsbehälter hochgeblasen elektrische Heizeinrichtungen 44, 46, 47 und 48

werden, woraufhin die bestäubten Teilchen in ge- durchgeführt, die auf der Trommel mit axialen Ab-

eigneter Weise in das Zuführrohr 28 und in die Preß- 15 ständen angeordnet sind, und die von einem geeig-

trommel 27 eingebracht werden können. neten Typ sein können. Zum Beispiel hat bei der

Wenn die bestäubten Kunststoffteilchen in die dargestellten Ausführung der Erfindung jede der Preßform 27 eingebracht sind, kommen sie in Em- Heizeinrichtungen 44, 46, 47 und 48 die Form von griff mit einer sich drehenden Stangenschraube 29 zwei halbkreisförmigen Aluminiumplatten, die in ge- und werden durch die Schraube nach rechts in 20 eigneter Weise einander gegenüberliegend auf die Fig. 3 A und 3 B zu einer durchbohrten Brecher- Trommel 27 auf geklemmt sind, wobei jede Platte platte31 (Fig. 3B) gefördert, die am Auslaßende (nicht dargestellt) elektrisch leitende Elemente aufder Trommel 27 nahe dem Auslaßende der Schraube weist, die in die Platte eingebettet sind, ferner eine angeordnet ist, um die Förderung des Kunststoffes Energiequelle 49 (F i g. 5), die mit Hilfe geeigneter von der Trommel in den Preßkopf 32 zu begrenzen 25 Leiter mit den Klemmen eines Klemmstreifens 51 und damit einen hohen Gegendruck innerhalb der (Fig. 3A) verbunden ist, in der in geeigneter Weise Trommel-zu erzeugen. Die Stangenschraube 29 wird an der Unterseite die Preßeinrichtung 14 angebracht durch eine herkömmliche Preßantriebseinrichtung 33 ist, wobei die Klemmen mit Hilfe geeigneter Leiter (Fig. 1 und 2) drehend angetrieben, welche mit einer in einer Zuführung 52, die durch eine Öffnung in Wellenverlängerung 34 verbunden ist, die einen Be- 30 einer Preßform-Abdeckungsanordnung 53 geführt ist, standteil der Schraube an ihrem linken Ende in verbunden sind. Die Platten der Heizeinrichtungert Fig. 3A bildet. Die Stangenschraube 29 besitzt 44, 46, 47 und 48 sind ferner mit Luftdurchgängen einen Gewindekern 36, um den ein einziger spiral- 54 versehen, derart, daß Luft durch geeignete Leiförmiger Gang 37 ausgebildet ist, der auf der ganzen tungen (nicht dargestellt) in das Preßgerät 14 einLänge der Schraube einen konstanten Außendurch- 35 geführt werden kann, um die Temperatur der Preßmesser aufweist, welcher im wesentlichen gleich dem trommel 27 bei Überhitzung herabzusetzen. Die AbInnendurchmesser der Trommel 27 ist. Der spiral- deckanordnung 53, die mit einem geeigneten Wärmeförmige Gang 37 hat im allgemeinen einen recht- Isoliermaterial versehen ist, z. B. mit Glaswolle, umeckigen Querschnitt und bildet zwei Seiten eines gibt die Heizeinrichtungen 44, 46, 47 und 48 und spiralförmigen Kanals 38, der auf der Innenseite 40 enthält angelenkte Oberteile 56 (Fig. 4), die abdurch den Gewindekern 36 und auf der Außenseite nehmbar miteinander verbunden sind, um die Abdurch die Innenwand der Trommel 27 begrenzt ist. deckanordnung auf den Heizeinrichtungen festzuhal-

Wie aus den Fig. 3A und 3B hervorgeht, nimmt ten, und die eine Entfernung von den Heizeinrich-

die Tiefe des Förderkanals 38 infolge einer zuneh- tungen für Instandhaltungs- und Reparaturzwecke

menden Vergrößerung des Durchmessers des Stan- 45 ermöglichen.

genschraubengewindekerns 36 fortlaufend vom linken Den Fig. 2, 3B und 6 ist zu entnehmen, daß der Eingangsende der Preßtrommel 27 bis zu einem Preßkopf 32 ferner mit einem Heizer 57 aus einem Punkt ab, der etwa 30 cm vom rechten Auslaßende geeigneten wärmeleitenden Material, wie Aluminium, der Trommel entfernt liegt, an welcher Stelle der versehen ist, in das (nicht dargestellte) elektrisch freie Raum zwischen dem Gewindekern der Schraube 50 leitende Elemente eingebettet sind, welche durch ge- und der Innenwand der Trommel sehr klein ist. eignete Leiter mit der Energiequelle 49 verbunden Wenn die Schraube 29 somit den Kunststoff durch sind. Bei der dargestellten Ausführung der Erfindung die geheizte Trommel 27 zur durchbohrten Brecher- ist der Heizer 57 kastenförmig ausgebildet und umplatte 31 fördert, werden die Kunststoffteilchen in- schließt den Preßkopf 32 im wesentlichen, abgesehen tensiv mit einer Scherwirkung bearbeitet und ver- 55 von der Drahteingangsseite und der mit der Preßdichtet, so daß sie eine kompakte plastische Masse trommel27 verbundenen Seite. Wie aus Fig. 6 herbilden, wobei in der plastischen Masse eine kon- vorgeht, ist die Seite des Heizers 57 an der Drahtstante Erhöhung des Drucks und der Temperatur ausgangsseite des Kopfs 32 in geeigneter Weise stattfindet. Der Durchmesser des Gewindekerns 36 durchbohrt, um einen vorstehenden TeE des Kernder Schraube 29 ist auf den letzten 30 cm etwa gleich- 60 röhrenhalters 42 aufzunehmen. Wie im Fall der mäßig, so daß in diesem Gebiet im wesentlichen Trommelhalter 44, 46, 47 und 48 enthält der Kopfkeine weitere Verarbeitung des Kunststoffes mehr halter 57 Durchlässe 54 für die Luftkühlung bei stattfindet, vielmehr dient dieser Teil der Schraube Überhitzung.

lediglich zum Messen des Kunststoffes, der zur Die Heizeinrichtungen 44, 46, 47, 48 und 57 wer-

Brecherplatte 31 geht. 65 den verwendet, um die Kunststoffmasse bei ihrer

Der Preßkopf 32 ist abnehmbar am Auslaßende Förderung durch die Preßtrommel 27 und den Preß-

der Preßtrommel 27 befestigt, wobei der Kunststoff kopf 32 auf einer fortschreitend zunehmenden Tem-

von der Trommel durch die durchbohrte Brecher- peratur zu halten, um zu verhindern, daß das Treib-

mittel sich zu schnell zersetzt und einen nicht geregelten Zustand des »Lecklaufens« in dem Preßgerät 14 hervorbringt. Wie in der graphischen Darstellung des Preßvorgangs in Fig. 7 gezeigt ist, nimmt die Temperatur des Kunststoffs beim Fortschreiten durch die Preßtrommel 27 und den Preßkopf 32 fortschreitend von einem Wert beträchtlich unter der Zersetzungstemperatur des Treibmittels am Eingang der Treßtrommel 27 an dem Zuführrohr 28 bis zu einer Preßtemperatur i₄ zu, die beträchtlich über der Temperatur des Treibmittels in der Preßform 17 liegt.

Den Fig. 3A und 5 ist zu entnehmen, daß die Temperatur des plastischen Kunststoffs an einer Stelle, die etwa auf einem Drittel der Länge der Preßtrommel 27 vom Eingangsende aus liegt, durch einen Mechanismus auf einem konstanten Wert gehalten wird, der die Heizer 44 und 46, ein an der Eindrittel-Stelle in die Trommel eingeschraubtes Thermoelement 58 und einen Temperaturregler 59 (Fig. 5) umfaßt, mit dem das Thermoelement in einer noch zu beschreibenden Weise verbunden ist. In gleicher Weise wird die Temperatur des plastischen Kunststoffs an einer Stelle, die etwa auf Zweidrittel der Länge der Preßtrommel 27 von ihrem Eingangsende an liegt, durch einen Mechanismus auf einem konstanten Wert gehalten, der den Heizer 47, ein an dieser Stelle in die Trommel geschraubtes Thermoelement 61 und einen Temperaturregler 62 (F i g. 5) umfaßt. Wie man am besten in den F i g. 3 B und 5 sieht, wird die Temperatur des plastischen Kunststoffs am Ausgangsende der Trommel 27 auf einem konstanten Wert durch einen Mechanismus gehalten, der den Heizer 48, ein Thermoelement 63 und einen Temperaturregler 64 (F i g. 5) umfaßt.

Die Temperatur des Kunststoffs im Preßkopf 32 wird durch den Kopf halter 47, ein Thermoelement 66 (F i g. 5 und 6) und einen Temperaturregler 67 (F i g. 5) auf einem konstanten Wert gehalten. Die Temperaturregler 59, 62, 64 und 67 können derart ausgebildet sein, daß sie, wie in F i g. 5 dargestellt ist, auf die zugehörigen Thermoelemente 58, 61, 63 und 66 ansprechen, um die Heizer 44, 46, 47, 48 und 57 nach Bedarf an- und abzuschalten und um die zugehörigen Luftventile 68 zu regeln, so daß im Falle der Überhitzung Luft in die Durchlässe 54 eingeführt wird, wie es oben dargelegt wurde.

Die Thermoelemente 58, 61, 63 und 66 weisen eine Sonde auf, die so aufgebaut ist, daß sie mit dem Kunststoff oder der Schmelze unmittelbar in Eingriff kommt, wie es in den Fig. 3A, 3B und 6 angegeben ist. Wie aus den Fig. 3A und 4 hervorgeht, sind die Trommel-Thermoelemente 58 und 61 in Ausnehmungen angeordnet, die durch gegenüberliegende halbkreisförmige Ausschnitte der Heizer 44 und 46 gebildet werden; sie sind mit den zugehörigen Temperaturreglern 59 und 62 dadurch verbunden, daß ihre Leiter 69 nach unten um die Preßtrommel 27 geführt und mit den Klemmen auf dem Klemmstreifen 51 verbunden sind', wobei die Klemmen mit den Temperaturreglern durch geeignete Leiter in der Zuführung 52 verbunden sind. Das Thermoelement 63 am Trommelausgangsende und das Thermoelement 66 des Kopfs: besitzen Leiter, die unmittelbar mit den zugehörigen Temperaturreglern 64 und 67 in -geeigneter Weise verbunden sind. Da gewisse Teile dos Kunststoffs in größerem Maß expandiert werden können als andere Teile, wenn sich der Kunststoff vollständig ausdehnen kann, so daß ein Isoliermantel 12 mit einer ungleichmäßigen Wellenstruktur und einem ungleichmäßigen Durchmesser auf der Länge des leitenden Drahts 11 entsteht, ist es notwendig, die Expansion des Kunststoffs zu regeln und sie anzuhalten, bevor sie ihren maximal möglichen Wert erreicht, und zwar in einer nunmehr zu beschreibenden Weise. In dieser Hinsicht kann selbstverständlich in jedem Fall die Größe der Expansion des

ίο Kunststoffs, die zugelassen wird, im Verhältnis zur maximal erreichbaren Expansion, die noch einen Isoliermantel 12 mit gleichmäßiger Wellenstruktur und gleichmäßigem Durchmesser ergibt, sich abhängig vom vorhandenen Kunststoff und Treibmittel ändern.

Vorzugsweise wird die Größe des Drucks in der Preßtrommel 27 derart gewählt, daß im wesentlichen keine Expansion des Kunststoffs durch das Treibmittel stattfindet, wenn sich der Kunststoff in der Trommel befindet. Im Gegensatz dazu wird der Druck im konischen Durchgang 39 im Preßkopf 32 auf einem beträchtlich niedrigeren Wert gehalten als der Druck in der Trommel 27, derart, daß der größere Teil der gesamten Expansion des Kunststoffs im Kopf stattfindet. Dadurch, daß die Expansion des Kunststoffs im Kopf 32 bewirkt wird, kann sie leichter geregelt werden, als wenn sie in der Atmosphäre nach dem Auftreffen des Kunststoffs auf den Draht 11 wie bei früheren Verfahren erfolgen würde.

Vorzugsweise beträgt die Größe der im Kopf 32 stattfindenden Expansion des Kunststoffs mehr als 9O°/o der gesamten stattfindenden Expansion.

Die gewünschte Differenz des Drucks zwischen dem Auslaßende der Trommel 27, d. h. an der linken Seite der Brecherplatte 32 in Fig. 3JB, und dem Druck im Kopf 32, der den Druck am Eingang zur Preßform 17 darstellt, um die gewünschte Expansion des Kunststoffs im Kopf zu erhalten, kann auf verschiedene Weise erreicht werden; z. B. kann bei einer gegebenen Anzahl und Größe der Bohrungen in der Brecherplatte 31 die Geschwindigkeit der Stangenschraube 29 so geändert werden, daß der gewünschte Druckunterschied zwischen den beiden Punkten mit der Geschwindigkeit der Schraube zunimmt. Alternativ kann die Geschwindigkeit der Schraube 29 konstant gehalten und die in den Zeichnungen dargestellte Brecherplatte 31 durch eine andere Brecherplatte ersetzt werden, in der die wirksame Größe der Bohrungen geändert werden kann.

Der Fig. 3B ist zu entnehmen, daß während des Betriebs des Preßgeräts 14 der Druck in der Trommel 27 an ihrem Ausgangsende durch einen Mechanismus bestimmt ist, der eine röhrenförmige Fassung 71 enthält, welche in den Boden der Trommel geschraubt ist. Die Fassung 71 ist mit einem Ende einer mit Fett gefüllten Röhre 72 verbunden, die einen Teil einer herkömmlichen nicht dargestellten Druckmeßeinrichtung bildet. Das Innere der Fassung 71 steht in Verbindung mit dem Inneren der Trommel 27, und zwar über einen Durchgang 73, der nach oben rechts in Fig. 3B zu einem Punkt führt, der dicht bei der Brecherplatte 31 liegt. Der Durchgang 73 hat im Vergleich zum Innendurchmesser der Fassung 71 einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser, so daß der aus der Trommel 27 durch den Druck in die Fassung und die mit Fett gefüllte Röhre 72 gepreßte Kunststoff die Form· eines dünnen Fadens hat, der leicht mit I-'cll gemischt werden kann, ohne

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die Fassung und die Röhre vollständig zu sperren, Draht 11 durch die Atmosphäre laufen muß, wo die so daß die Genauigkeit der Druckmessung nach der Expansion des Kunststoffs nicht geregelt ist, so kurz Erhärtung nicht gestört wird. wie möglich ist. Durch eine derartige Anordnung

In gleicher Weise wird in Fig. 6 der Druck im des Trogs 16 kann der Außendurchmesser des Isolierkonischen Durchgang 39 im Preßkopf 32 während 5 mantels 12 so geregelt werden, daß er nur wenig einer Preßoperation durch eine röhrenförmige Fas- größer als der innere Preßdurchmesser der Form 17 sung 74 bestimmt, die in den Kopf eingeschraubt und ist, so daß man einen Isoliermantel mit vorgewählmit einem Ende einer mit Fett gefüllten Röhre 76 tem Durchmesser erhält. Somit ist die Tendenz weverbunden ist, welche einen Teil einer zweiten her- sentlich verringert, da gewisse Teile des Kunststoffs kömmlichen Druckmeßeinrichtung (nicht dargestellt) i<s schneller als andere Teile expandiert werden, wenn bildet. Wie bei der Fassung 71 steht das Innere der der Draht 11 durch die Atmosphäre geht, so daß Fassung 74 mit dem konischen Durchgang 39 über ein Isoliermantel 12 mit einem ungleichmäßigen einen Durchgang 77 im Kopf 32 mit verhältnismäßig Durchmesser und einer ungleichmäßigen Wellenkleinem Durchmesser, im Vergleich zum Innendurch- struktur entsteht, daß ferner der geschmolzene Kunstmesser der Fassung, in Verbindung. , 15 stoff beim Durchgang durch die Atmosphäre zur

Die obenerwähnten Druckmeßeinrichtungen wer- Unterseite des Drahts 11 fließt, so daß ein Isolierden zur Einstellung der Geschwindigkeit der Stan- mantel entsteht, der in bezug auf den Draht exzengenschraube 29 oder zur Einstellung der obener- trisch ist.

wähnten einstellbaren Brecherplatte (nicht darge- Bekanntlich kann die gesamte Expansion des

stellt), wenn eine solche verwendet wird, benutzt, um 20 Kunststoffs, die unter bestimmten Betriebsbedingunden gewünschten Druckabfall zwischen dem Aus- gen auftritt, leicht auf verschiedene Weise durch _g laßende der Preßtrommel 27 und dem Kopf 32 zu Herstellungsmuster des fertigen isolierten Leiters 11 f erhalten, derart, daß die gewünschte Expansion des festgestellt werden. Ob mehr als 90% der gesamten Kunststoffs im Kopf stattfindet. Sie kann entweder Expansion des Kunststoffs, wie gewünscht, im Preßvon Hand oder durch ein geeignetes automatisches 25 kopf stattfindet, kann ungefähr festgestellt werden, Gerät durchgeführt werden, das nicht dargestellt ist. indem das Volumen des Isoliermantels 12 eines Her-Ferner können auf Wunsch die Kopf- und Trommel- Stellungsmusters mit dem Volumen verglichen wird, brücke während des Preßvorgangs in geeigneter das der Isoliermantel haben würde, wenn er densel-Weise aufgezeichnet werden, so daß bei Feststellung ben Durchmesser wie der innere Preßdurchmesser einer extremen Änderung der Kapazität des isolierten 30 der Preßform 17 haben würde. Dieser Volumenunter-Drahts 11 und Aufzeichnung durch die Kapazitäts- schied ist etwa gleich der Expansion des Kunststoffs, überwachungseinrichtungen 18 und 19 leicht festge- die zwischen der Form 17 und dem Kühltrog 16 aufstellt werden kann, ob die Diskrepanz infolge eines tritt, wobei die übrige Expansion des Kunststoffs, ungeeigneten Druckabfalls zwischen der Trommel 27 abgesehen von einem kleinen in der Form statt- und dem Kopf 32 entstanden ist. 35 findenden Teil, ungefähr die Expansion sein wird,

Die Große des Drucks im Preßkopf 32 soll derart die im Kopf 32 vor dem Eintritt des Kunststoffs in sein, daß der Kunststoff leicht aus der Preßform 17 die Form stattfindet.

um den leitenden Draht 11 gepreßt wird, wenn der Wenn man auf spezielle Einzelheiten des in Fig.7

Draht durch die Form geht. Die Größe des Drucks dargestellten typischen Preßvorgangs eingeht, so sieht in der Preßtrommel 27 am Auslaßende soll derart 40 man, daß der Vorgang das Aufpressen von schwarsein, daß der notwendige Druckabfall zwischen dem zem Polypropylen auf den leitenden Draht 11 um-Auslaßende der Trommel und dem Kopf 32 oder faßt, wobei sich der Draht mit einer Geschwindigdem Eingang zur Form 17 entstehen kann, um den keit von 838,2 m je Minute bewegt, wobei als Treib- ( gewünschten Grad an Expansion des Kunststoffs im mittel Hydrodicarbonamid benutzt wird. Bei dem Kopf zu erhalten, ferner derart, daß der Kunststoff 45 dargestellten Vorgang beträgt die gesamte Volumenleicht durch die durchbohrte Brecherplatte 31 in den zunähme (VI) des Polypropylens etwa 30% des urKopf gepreßt wird. Zum Beispiel ändert sich bei dem sprünglichen Volumens, so daß eine zellenförmige in Fig.7 dargestellten Preßvorgang der Druck im Isolation entsteht, die insbesondere für Nachrichten-Kopf 32 von 1,84 kg je mm² an der Brecherplatte 31 Übertragungszwecke geeignet ist, und bei der der auf 1,69 kg je mm² am Eingang zur Form 17, wäh- 5° Durchmesser der Zellen etwa 0,5 mm beträgt. Von rend der Druck in der Trommel 27 am Auslaßende dieser 30%igen Volumexpansion finden etwa 28% etwa 3,52 kg je mm² beträgt, wobei der Druckabfall im Preßkopf 32 unter Verwendung eines Drucks in (PD) zwischen der Trommel und dem Kopf durch der Preßtrommel 27 von etwa 3,52 kg je mm² statt, die Brecherplatte hindurch 1,69 kg je mm² beträgt. wobei der Druckabfall durch die Brecherplatte 31

Wie oben festgestellt und in Fig. 1 dargestellt 55 zwischen der Trommel und dem Kopf 1,69 kg je wurde, geht der leitende Draht 11 nach dem Verlas- mm² beträgt. Der Rest der Expansion des Kunstsen der Preßform 17 mit dem aufgepreßten Kunst- Stoffs findet in der Preßform 17 statt, wenn er auf stoff durch die Atmosphäre zum Kühltrog 16, wäh- den Draht 11 aufgepreßt wird und wenn der Draht rend welcher Zeit das Treibmittel den Kunststoff auf von der Form durch die Atmosphäre in den bewegdem Draht weiter expandiert, bis er in das Wasser 60 liehen Teil 24 des Wassertrogs 16 läuft, wobei der im Kühltrog eintritt, wobei dieTemperatur des Kunst- bewegliche Teil etwa 5,08 cm von der Form entfernt Stoffs wesentlich herabgesetzt und seine Expansion angeordnet wird und die Temperatur des Kühlim wesentlichen angehalten wird. Tn dieser Hinsicht wassers zwischen 20 und 21° C beträgt,
wird das Eingangsende des beweglichen Teils 24 des Ferner sieht man bei dem in Fig. 7 dargestellten

Kühltrogs 16 so dicht wie durchführbar am Auslaß- 65 Preßvorgang, daß bei einer Zersetzungstemperatur ende der Preßform 17 angeordnet, .ohne die normale des Treibmittels Hydrodicarbonamid von 195° C die Arbeitsweise des Preßgeräts 14 zu stören, Vorzugs- Temperatur der plastischen Kunststoffmasse in der weise in etwa 50 cm, so daß die Strecke, in der der Preßtrommel 27 fortschreitend von einer Tempera-

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tür T₁ von 170° C an der Zweidrittel-Stelle der Kunststoffs in der Trommel 27 zu bewirken, und zwar Trommel, die durch die beiden Heizer 44 und 46, wegen des durch die durchbohrte Brecherplatte 31 das Thermoelement 58 und den Temperaturregler 59 erzeugten hohen Gegendrucks.

geregelt wird, auf eine Temperatur T₂ von 185⁰C Wenn jedoch der Kunststoff durch die durchbohrte

in der Mittelzone der Trommel zunimmt, die durch 5 Brecherplatte 31 in den konischen Durchgang 39 den Heizer 47, das Thermoelement 61 und den Tem- (F i g. 3 B und 6) in den Preßkopf 32 kommt, bewirkt peraturregler 62 geregelt wird. Diese Temperatur- das Treibmittel eine Expansion des Kunststoffs zur zunähme des Kunststoffs geht über die Zersetzungs- Bildung der zellenförmigen Struktur, da der Druck temperatur (195°) des Treibmittels weiter bis zu im Kopf wesentlich geringer als der Druck in der einer Temperatur T₃ von 210° C am Ausgangsende io Trommel 27 ist. In dieser Hinsicht ist der Druckder Stangenschraube 29 in der Trommelauslaßzone, abfall durch die Brecherplatte 31 zwischen dem Ausdie durch den Heizer 48, das Thermoelement 63 und laßende der Trommel 27 und dem Eingang zur Preßden Temperaturregler 64 geregelt wird, und erreicht form 17 im Kopf 32 derart, daß der größere Teil der schließlich eine Preßtemperatur T₄ von 225° C zu gesamten Expansion des Kunststoffs vorzugsweise der Zeit, in der der Kunststoff durch die Preßform 17 15 mehr als 90 %> im Kopf stattfindet,
auf den Leiter 11 aufgepreßt wird. Der nunmehr expandierte Kunststoff wird dann

Für andere Kunststoffe und Geschwindigkeiten durch die Preßform 17 auf den leitenden Draht 11 können sich die Werte der Kunststoff-Temperatur aufgepreßt, wenn er durch die Antriebsrolle 13 durch gegenüber den in Fig. 7 dargestellten ändern, ihre die Form gezogen wird. Der Draht 11 mit dem aufBeziehung zueinander bleibt jedoch im wesentlichen ao gepreßten expandierten Kunststoff geht eine verhältgleich. Zum Beispiel werden beim Aufpressen von nismäßig kurze Strecke lang (etwa 5,08 cm) durch weißem (oder hellgefärbtem) Polypropylen an Stelle die Atmosphäre zum Kühltrog 16, während welcher von schwarzem Polypropylen, wie bei dem darge- Zeit das Kühlmittel den Kunststoff auf dem Draht stellten Vorgang, die Temperaturen um etwa 4,5° C weiter expandiert. Wenn dann der Draht 11 in den herabgesetzt. 35 beweglichen Teil 24 des Kühltrogs 16 eintritt, wird

Im Betrieb werden die vorgemischten Kunststoff- der Kunststoff durch das Kühlwasser abgeschreckt, teilchen und das Treibmittel durch das Zuführrohr 28 so daß seine Temperatur wesentlich herabgesetzt in das Innere der geheizten Preßtrommel 27 am lin- und seine Expansion im wesentlichen angehalten ken Eingangsende in Fig. 2 und 3A eingeführt. Die wird, bevor die maximal mögliche Expansion erreicht Kunststoffteilchen kommen dann mit der Stangen- 30 wird.

schraube 29 in Eingriff und werden durch die Trom- Nach dem Verlassen des Kühltrogs 16 geht der

mel 27 nach rechts in diesen Figuren zur durch- isolierte Draht 11 durch die Kapazitätsüberwachungsbohrten Brecherplatte 31 (Fig. 3B) am Auslaßende einrichtungen 18 und 19, welche die Geschwindigder Trommel gefördert. keit des Drahts und die Lage des Eingangsendes des

Wenn die Kunststoffteilchen durch die Trommel 35 beweglichen Teils 24 des Kühltrogs in bezug auf die 27 gefördert werden, werden sie intensiv mit einer Preßform 17 regeln, um einen isolierten Draht mit Scherwirkung verarbeitet und zu einer kompakten gleichmäßiger Kapazität auf seiner Länge zu erhalpl astischen Masse durch die Schraube 29 verdichtet, ten. Der Draht geht dann durch die obenerwähnten wobei die Temperatur des Kunststoffs infolge der Abtasteinrichtungen für den Durchmesser und die Bearbeitung des Kunststoffs und der fortschreitend 40 Exzentrizität, die nicht dargestellt sind, und wird zunehmenden Temperatur der Trommel fortschrei- schließlich durch die obenerwähnte, ebenfalls nicht tend größer wird. Während dieser Periode ist das dargestellte Aufnahme-Apparatur auf Spulen aufge-Kühlmittel nicht in der Lage, eine Expansion des wickelt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Durch die zellenförmige Struktur der Isolation Patentansprüche· werden auf diese Weise isolierte elektrische leitende Drähte äußerst brauchbar für Nachrichtenübertragungszwecke, insbesondere als Bestandteile von

1. Verfahren zum Herstellen eines gleichmäßig 5 Nachrichtenübertragungskabeln, vorausgesetzt, daß expandierten Gegenstandes, bei dem eine zu ex- die Isolation gewisse erwünschte Eigenschaften aufpandierende Kunststoffmasse und ein damit ver- weist, z. B., daß die Kapazität des isolierten Drahts mischtes zersetzbares Treibmittel in einer Strang- auf seiner Länge im wesentlichen gleichmäßig ist. presse einem hohen Druck ausgesetzt werden, In dieser Beziehung muß die zellenförmige Struktur während das Treibmittel seine Zersetzungstempe- io der Isolation gleichmäßig sein, d. h., die Anzahl und ratur erreicht, und bei dem die Masse dann an- Größe der luftleeren Räume in der Isolation müssen schließend durch eine Form geleitet wird, deren auf der Länge des Drahts gleichmäßig sein, die IsoAusgang in der Atmosphäre endet, wobei die lation muß einen gleichmäßigen Außendurchmesser Masse nach dem Verlassen der Form dem atmo- aufweisen, ferner muß sie zur Längsachse des Drahts sphärischen Druck ausgesetzt wird, dadurch 15 konzentrisch sein, d. h. eine gleichmäßige radiale gekennzeichnet, daß die sich vorwärts be- Dicke aufweisen.

wegende Masse zu etwa 90 % einem steuerbaren Es ist bekannt, daß man zum Erreichen der zellen-Druck unter konstanter Temperatur (bei der Zer- förmigen Struktur des gleichmäßig expandierten Gesetzungstemperatur des Treibmittels oder dar- genstandes eine mit zersetzbarem Treibmittel verüber) im Bereich zwischen dem Ausgang der 20 mischte Kunststoffmasse aus einer Strangpresse über Strangpresse und dem Eingang der Form aus- eine Preßform in die Atmosphäre eintreten läßt, wogesetzt und der Kunststoff weitgehend expandiert bei der Druckabfall beim Eintritt in die Atmosphäre wird. die Expansion der Masse bewirkt (USA.-Patent-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Schriften 2 928130 und 2 857 625). Ferner ist bekennzeichnet, daß die Masse nach dem Verlassen 25 kannt, die Masse nach dem Verlassen der Form der Form, sobald der Außendurchmesser des ex- durch ein Kühlbad zu leiten, um nach Erreichen pandierten Kunststoffs nur wenig größer als der einer bestimmten Expansion eine weitere Ausdeh-Durchmesser der Form ist, in ein Kühlbad ge- nung zu verhindern (französische Patentschrift leitet wird. 957 687).

30 Beim Versuch, einen isolierten elektrisch leitenden Draht mit einer gleichmäßigen Kapazität auf seiner

Länge zu erhalten, wurden bisher eine oder mehrere

Einrichtungen vorgesehen, um die Kapazität des

Drahts nach der Abkühlung der Isolierung im Was-

35 sertrog zu überwachen, ferner wurden gewisse Pha-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her- sen des Isoliervorgangs, welche die Kapazität des stellen eines gleichmäßig expandierten Gegenstandes, Drahts beeinflussen, unter dem Einfluß der entsprebei dem eine zu expandierende Kunststoffmasse und chenden Überwachungseinrichtungen geregelt. Zum ein damit vermischtes zersetzbares Treibmittel in Beispiel wurde die Geschwindigkeit des Drahts in der einer Strangpresse einem hohen Druck ausgesetzt 40 Isolieranlage, welche die Kapazität aus verschiedenen werden, während das Treibmittel seine Zersetzungs- Gründen beeinflußt, unter dem Einfluß einer dertemperatur erreicht, und bei dem die Masse dann artigen Überwachungseinrichtung geregelt. In gleianschließend durch eine Form geleitet wird, deren eher Weise wurde die Lage des Eingangsendes des Ausgang in der Atmosphäre endet, wobei die Masse Wasserkühltrogs in bezug auf das Ausgangsende der nach dem Verlassen der Form dem atmosphärischen 45 Preßform unter dem Einfluß einer Kapazitätsüber-Druck ausgesetzt wird. wachungseinrichtung geändert, um die Expansions-

Bei der Herstellung von elektrischen Leitern mit zeit der aufgepreßten Isolation zwischen dem Auseiner expandierten plastischen Kunststoffisolation gangsende der Preßform und dem Eingang zum werden der Kunststoff und ein in der Hitze sich zer- Kühltrog zu verändern, so daß sich eine Regelung setzendes Treibmittel unter Hitze und Druck in einer 50 der Kapazität des isolierten Drahts ergab.
Preßkammer so verarbeitet, daß der Kunststoff ver- Wenn auch eine Anordnung dieser Art einen iso-

flüssigt und das Treibmittel zersetzt wird. Das Mate- lierten Draht mit gleichmäßigerer Kapazität erzeugt, rial wird dann auf einen elektrisch leitenden Draht als eine Anordnung, bei der keine Regelung bei Angepreßt, wenn dieser in Längsrichtung durch eine derungen der Kapazität des Drahts vorgesehen ist, Preßform wandert, wobei der Draht mit dem auf- 55 arbeitet sie jedoch nicht vollständig zufriedenstellend, gepreßten Kunststoff dann von der Preßform durch weil eine Regelung der Expansion des Kunststoffes die Atmosphäre in einen Wasserkühltrog gebracht fehlt, wenn dieser in die Atmosphäre aus der Preßwird. Während des Wanderns des Drahts durch die einrichtung eintritt, in der er unter hohem Druck Atmosphäre bewirkt das Treibmittel, daß der Kunst- gehalten wird, um keine Expansion zu gestatten, und stoff auf dem Draht expandiert wird, um eine Viel- 60 wenn er mit dem Draht durch die Atmosphäre zum zahl von kleinen diskreten Zellen oder luftleeren Wasserkühltrog wandert, der in einem beträchtlichen Räumen innerhalb des Kunststoffes zu bilden. Wenn Abstand (etwa 45 cm) vom Ausgangsende der Preßder Draht dann in den Kühltrog eintritt, wird die form angeordnet werden muß, um zu gestatten, daß Temperatur des Kunststoffes wesentlich herabgesetzt die gewünschte Expansion des Kunststoffes statt- und seine Expansion im wesentlichen angehalten, 65 findet, bevor diese durch das Kühlwasser angehalten wobei dann die entstehende Isolation auf dem elek- wird. Wenn der Draht von der Preßform zum Wastrisch leitenden Draht eine zellenförmige Struktur sertrog läuft, kann der Kunststoff, der sich im flüssihat. gen Zustand befindet, die Tendenz haben, durch die