DE1282121B - Device for continuous extrusion coating of an electrical conductor - Google Patents
Device for continuous extrusion coating of an electrical conductorInfo
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Description
Vorrichtung zum kontinuierlichen Umspritzen eines elektrischen Leiters Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Umspritzen eines elektrischen Leiters mit einem Isolierstoffüberzug, bestehend aus einer Spritzmaschine, einer Einrichtung zum Messen der Dicke des Überzuges oder einer davon abhängenden Betriebsgröße des umspritzten Leiters, einer Vorratstrommel für den blanken Leiter, einem dieser nachgeschalteten Bremsspill, einer Aufwickeltrommel für den umspritzten Leiter, einem dieser vorgeschalteten Abzugsspill, einer Einrichtung zur Regelung des Zuges im Leiter zwischen den Spillen durch Beeinflussung des Drehmoments mindestens eines Spillantriebes und einer Einrichtung zur Regelung der Dicke des Überzuges oder der davon abhängenden Betriebsgröße durch Beeinflussen der Drehzahl mindestens eines Spillantriebes und damit der Durchlaufgeschwindigkeit des Leiters durch die Spritzmaschine.Device for continuous extrusion coating of an electrical conductor The present invention relates to a device for continuous overmolding an electrical conductor with an insulating material coating, consisting of an injection molding machine, a device for measuring the thickness of the coating or one dependent thereon Operating size of the overmolded conductor, a storage drum for the bare conductor, one of these downstream brake capstans, a winding drum for the overmolded Head, one of these upstream trigger, a device for regulation of the train in the conductor between the capstans by influencing the torque at least a capstan drive and a device for regulating the thickness of the coating or the dependent operating variable by influencing the speed at least a capstan drive and thus the passage speed of the conductor through the Spraying machine.
Es sind der Ummantelung von Kabelkernen dienende Extruderstraßen bekannt, in welchen ein Kabelkern, z. B. ein elektrischer Leiter, einer Spritzmaschine zugeführt wird, indem man die Bremsung oder den Antrieb einer Ablaufvorrichtung, wie z. B. einer Trommel, steuert (Bremsung z. B. nach der USA.-Patentschrift 2 472 548, Antrieb z. B. nach der deutschen Patentschrift 724251). Die Steuerung erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Bewegung einer Rolle, um welche der Leiter herumgeführt ist und welche zwischen der Ablaufvorrichtung und dem Spill liegt, welcher die Geschwindigkeit bestimmt, mit welcher der Leiter die Spritzmaschine durchläuft (Abzugsvorrichtung). Der Spill wird durch elektrische oder mechanische Mittel angetrieben, welche mit den Antriebsmitteln der Spritzmaschine verbunden sind. They are extruder lines used for sheathing cable cores known in which a cable core, e.g. B. an electrical conductor, an injection molding machine is supplied by the braking or the drive of a drain device, such as B. a drum, controls (braking, for example, according to US Pat. No. 2,472 548, drive z. B. according to the German patent 724251). The control takes place depending on the movement of a roller around which the ladder is guided and which is between the drain device and the capstan, which is the speed determines with which the conductor runs through the injection molding machine (pull-off device). The capstan is powered by electrical or mechanical means, which with the drive means of the injection molding machine are connected.
Die Spritzgeschwindigkeit wird in einer solchen Anlage dauernd und automatisch durch ein Servosystem eingestellt. Dieses wird durch eine Vorrichtung betätigt, die optisch den Durchmesser des auf den Kern aufgespritzten Mantels beim Austritt aus der Spritzmaschine mißt, und ferner betätigt durch eine Vorrichtung, welche dauernd die Kapazität einer Einheitslänge des ummantelten Leiters mißt, nachdem er eine Reihe von in der Temperatur abgestuften Kühltrögen durchlaufen hat. The injection speed in such a system is constant and set automatically by a servo system. This is done by a device actuated, which optically determines the diameter of the jacket sprayed onto the core Measures the exit from the injection molding machine, and is also actuated by a device, which continuously measures the capacitance of a unit length of the covered conductor after it has passed through a series of temperature-graded cooling troughs.
Ein zweiter Spill zieht den ummantelten Leiter durch die Kühltröge, und zwar mit einer Geschwindigkeit, welche durch die Bewegung einer weiteren Rolle bestimmt ist, um welche der ummantelte Leiter während seines Durchganges durch die Kühlanordnung herumgeführt ist. Der ummantelte Leiter wird schließlich über einen dritten Spill, über wel- chen der Leiter läuft, auf eine Trommel aufgewickelt, deren Drehzahl vom dritten Spill bestimmt wird. A second capstan pulls the jacketed conductor through the cooling troughs, at a speed that can be achieved by the movement of another roller is determined by which the sheathed conductor during its passage through the Cooling arrangement is led around. The jacketed conductor will eventually go over a third spill over which chen the conductor runs, wound on a drum, whose Speed is determined by the third spill.
Eine Extruderstraße der oben beschriebenen Art ist notwendigerweise sehr lang, und der Abstand zwischen den Spillen liegt oft in der Größenanordnung von 90 bis 120 m. Die Rollen, welche die Geschwindigkeit der Abgabetrommel, des zweiten Spills und der Aufnahmetrommel steuern, haben einen Mindestdurchmesser von etwa 90 cm und daher eine beträchtliche Trägheit. Irgendeine momentane inderung des Zuges zwischen den beiden Winden bewirkt auch dann, wenn diese Änderung relativ klein ist, eine momentane Änderung der Geschwindigkeit, mit welcher der Leiter den Extruder durchläuft. Dies führt unmittelbar zu einer Änderung des Durchmessers. Dies bewirkt wiederum, daß das automatische Servosystem in dem Bestreben anspricht, die Durchmesseränderung zu korrigieren, die in der Praxis durchaus örtlich begrenzt sein kann. Weiter muß in den Antriebsgetrieben für die Spille ein gewisses Spiel vorhanden sein, so daß der Zug zwischen den beiden Spillen in einem gewissen Ausmaß durch Änderungen des Zuges des des ersten Spills zugeführten Leiters oder durch Änderungen des Zuges des von dem zweiten Spill abgezogenen ummantelten Leiters beeinflußt wird. Obwohl das Dreispillsystem im stationären Zustand im Leiter eine genau konstante Zugspannung liefert, muß eine Zugänderung eintreten, wenn sich ein Spill dreht, bevor es auf die Drehzahl der von ihm gesteuerten Einheit-eingreifen kann. Dies führt zu einer momentanen Änderung des Zuges im Leiter zwischen den beiden Spillen, und infolgedessen kann die momentane Geschwindigkeit des Leiters am Spitzkopf durch die Bewegung jedes der drei Spille beeinflußt werden, welche die Drehzahl der drei ihnen zugeordneten Einheiten (d. h. die Abgabetrommel, die Abzugsvorrichtung g und die Aufwickeltrommel) steuern. An extruder line of the type described above is necessary very long, and the distance between capstans is often in the order of magnitude from 90 to 120 m. The rollers that control the speed of the delivery drum, des second spills and control of the take-up drum have a minimum diameter of about 90 cm and therefore considerable inertia. Any momentary change of the pull between the two winches also causes this change to be relative is small, an instantaneous change in the speed at which the conductor is moving Extruder passes through. This leads directly to a change in the diameter. This in turn causes the automatic servo system to respond in an attempt to to correct the change in diameter, which in practice is quite local can be. There must also be a certain amount of play in the drive gears for the capstan be present so that the pull between the two capstans is to some extent by changing the pull of the conductor fed to the first capstan or by Changes to the train of the sheathed from the second capstan Head is influenced. Although the three-pill system in the steady state in the ladder delivers an exactly constant tension, a change in tension must occur when a capstan turns before it intervenes on the speed of the unit it controls can. This leads to a momentary change in the tension in the conductor between the two Spillen, and as a result, the current speed of the conductor at the pointed head can can be influenced by the movement of each of the three capstans, which determines the speed the three units associated with them (i.e. the delivery drum, the haul-off device g and the take-up drum).
In Verbindung mit dem Umpressen von Bleikabeln kennt man Durchgangsregelungen (britische Patentschrift 627 799). Hier wird mittels des Durchhangs des Kabels zwischen der Presse und der Aufwickeltrommel vor allem eine Anpassung des Verhaltens der Aufwickeltrommel an die unterschiedliche Abgabegeschwindigkeit der Kabelpresse bewirkt. Die in der Anlage auftretenden und auszugleichenden und auf die Kabelbewegung und den Hüllendurchmesser einwirkenden Stöße sind nicht berücksichtigt. Die Photozellensteuerung erfordert überdies eine sehr pflegliche Behandlung, die bei verhältnismäßig schweren Kabelmaschinen schwierig ist und bei der optischen Erfassung der nur sehr dünnen umspritzten Leitungen weitere meßtechnische Schwierigkeiten mit sich bringt. In connection with the crimping of lead cables, there are passage regulations (British Patent 627,799). Here, by means of the slack in the cable, between the press and the take-up drum mainly an adaptation of the behavior of the Winding drum causes the different delivery speed of the cable press. Those occurring in the system and to be compensated for and on the cable movement and Joints affecting the envelope diameter are not taken into account. The photocell control moreover requires very careful treatment, which is the case with relatively severe ones Cable machines is difficult and the optical detection of the only very thin overmolded lines brings with it further metrological difficulties.
Es ist ferner ein Verfahren zum fortlaufenden Umpressen von elektrischen Leitern oder Kabeln bekannt, bei dem für die Drehzahlregelung der Auf-und Abwickeltrommeln Tänzerwalzen empfohlen werden (deutsche Auslegeschrift 1 119 360), wobei jedoch kein Ausgleich der mit jeder Tänzerwalze unerwünschterweise verbundenen Masse vorgesehen ist. It is also a method for the continuous extrusion of electrical Ladders or cables are known for regulating the speed of the winding and unwinding drums Dancer rollers are recommended (German Auslegeschrift 1 119 360), however no compensation is provided for the mass undesirably associated with each dancer roll is.
Ferner kennt man Kabelaufwickelvorrichtungen mit einer Drehmomentregelung über das Haspelgetriebe (deutsche Auslegeschrift 1002856). Diese Drehmomentregelung ist jedoch für eine feinfühlige Regelung nicht geeignet, vielmehr beeinflussen die Stöße der Trommelmassen den Drahtzug ungehindert. Cable winding devices with torque control are also known via the reel gear (German interpretation 1002856). This torque control however, it is not suitable for sensitive control; When the drum masses, the wire tension is unhindered.
Bei einer neueren Extruderstraße zur Leiterisolierung ist beiderseits der Spritzmaschine je ein Spill vorgesehen, doch besteht kein Durchhang des Kabelkerns zwischen den Spillen und den Trommeln, so daß eine Beeinflussung der Regelung der Zugspannung des Kabelkerns in der Strangpresse durch die Kabeltrommel möglich ist (deutsche Auslegeschrift 1 040 098). A newer extruder line for conductor insulation is on both sides a capstan is provided for each injection molding machine, but there is no sagging of the cable core between the capstans and the drums, so as to influence the regulation of the Tensile stress of the cable core in the extrusion press through the cable drum is possible (German interpretation document 1 040 098).
Bei der Strangpreßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung soll die hochempfindliche Regelung des die Presse mit gelegentlichen Schwankungen der Geschwindigkeit durchlaufenden Kabelkerns auf konstanten Zug nicht mehr durch das Störverhalten der Ab- und Aufwickeleinrichtungen beeinflußt werden. In the extrusion apparatus according to the present invention the highly sensitive regulation of the press with occasional fluctuations in the Speed of the cable core running through at constant tension no longer by the Disturbance behavior of the unwinding and winding devices can be influenced.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Leiter sowohl zwischen der Vorratstrommel und dem Bremsspill auf der einen Seite der Strangpresse als auch zwischen dem Abzugsspill und der Aufwickeltrommel auf der anderen Seite der Strangpresse frei durchhängt und daß den Leiter nicht wesentlich belastende Einrichtungen zum Abtasten des Durchhangs vorgesehen werden, die eine Regelung des Durchhangs durch Beeinflussen des zugehörigen Haspelantriebes bewirken. According to the invention this is achieved in that the conductor both between the supply drum and the capstan on one side of the extruder as well as between the capstan and the take-up drum on the other side the extruder sags freely and that the head is not significantly stressful Devices for sensing the slack are provided, which control the Cause slack by influencing the associated reel drive.
Bei einer Strangpreßstraße, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist, wird die Kraft im Leiter beim Durchlaufen der Strangpresse zwischen den beiden Spillen praktisch konstant gehalten, und zwar mit bedeutend größerer - Genauigkeit, als dies mit, den bisher üblichen Steuersystemen möglich war. Somit läßt sich der Durchmesser des Dielektrikums und daher auch die Kapazität bei der Herstellung eines isolierten Leiters bedeutend genauer steuern, so daß dieser gleichförmigere tÇbertragungseigenschaften aufweist. In an extrusion line constructed according to the invention, is the force in the conductor as it passes through the extruder between the two capstans kept practically constant, and with significantly greater accuracy than this was possible with the previously common tax systems. Thus, the diameter of the dielectric and therefore the capacitance when making an insulated one Control the conductor much more precisely, so that it has more uniform transmission properties having.
Nachstehend wird nun ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. An exemplary embodiment of the subject matter of the invention will now be described below described in more detail with reference to the drawing.
Die F i g. 1 zeigt die Einrichtung, zum Abtasten und Regeln des Durchhangs eines Kabelkerns, z. B. eines elektrischen Leiters, zwischen der Abgabe- und Aufnahmetrommel und den diesen Trommeln zugeordneten Spillen; und F i g. 2 zeigt in schematischer Form die allgemeine Anordnung einer Extruderstraße, in welcher Steuermittel gemäß F i g. 1 zur Verwendung gelangen. The F i g. 1 shows the device for sensing and regulating the sag a cable core, e.g. B. an electrical conductor, between the dispensing and receiving drum and the capstans associated with these drums; and F i g. 2 shows in schematic Form the general arrangement of an extruder line in which control means according to F i g. 1 come into use.
In der F i g. 1 weist jedes Steuermittel einen Ständer 1 auf, welcher eine Platte 2 trä,gt, die sich um die Achse des Ständers drehen kann. Auf der Platte 2 sind eine Induktionsspule3 und ein gabelförmiges Organ 4 starr befestigt. Im Organ 4 ist ein Arm 5 auf einer Welle 6 drehbar gelagert, welche ihrerseits in den Schenkeln des Organs 4 gelagert ist. Ein zweites gabelförmiges Organ 7, welches mit Hilfe eines Stiftes 8 auf dem Arm 5 drehbar gelagert ist, trägt einen ferromagnetischen Kern 9, welcher in die Spule 3 eintaucht, so daß diese eine mit der Lage des Kerns in der Spule sich ändernde Impedanz aufweist. In FIG. 1, each control means has a stand 1, which a plate 2 carries, which can rotate about the axis of the stand. On the plate 2, an induction coil 3 and a fork-shaped member 4 are rigidly attached. In the organ 4, an arm 5 is rotatably mounted on a shaft 6, which in turn is in the legs of the organ 4 is stored. A second fork-shaped organ 7, which with the help a pin 8 is rotatably mounted on the arm 5, carries a ferromagnetic Core 9, which is immersed in the coil 3, so that this one with the position of the core has changing impedance in the coil.
Ein einstellbares Gegengewicht 10 ist auf den Arm 5 aufgeschoben und dient zum Ausgleich eines dritten gabelförmigen Organs 13 und eines rohrförmigen Teils 16, die am freien Ende des Armes 5 befestigt sind. Teil 16 ist mit Hilfe von zwei Stiften 14 und 15 im Organ 13 drehbar gelagert. Durch den rohrförmigen Teil 16, der erweiterte Enden aufweist, ist der Leiterl7 hindurchgeführt, und zwar für eines der Steuermittel auf seinem Weg von der Abgabetrommel zum ersten Spill und für das andere Steuermittel auf seinem Weg zwischen dem zweiten Spill und der Aufnahmetrommel.An adjustable counterweight 10 is pushed onto the arm 5 and serves to balance a third fork-shaped member 13 and a tubular one Part 16, which are attached to the free end of the arm 5. Part 16 is with the help of two pins 14 and 15 rotatably mounted in the member 13. Through the tubular part 16, which has widened ends, the conductor l7 is passed through for one of the control means on its way from the dispensing drum to the first spill and for the other control means on its way between the second capstan and the take-up drum.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel können die erste und die zweite Abgabevorrichtung durch die Abgabetrommel und das zweite Spill und die erste und die zweite Aufnahmevorrichtung durch das erste Spill und die Aufnahmetrommel gebildet sein, wie dies in F i g. 2 abgebildet ist. In the present embodiment, the first and the second Dispensing device through the dispensing drum and the second spill and the first and the second receiving device formed by the first spill and the receiving drum be as shown in FIG. 2 is shown.
F i g. 2 zeigt die allgemeine Anordnung des rohrförmigen Teils eines jeden Steuermittels bezüglich der besonderen Trommel und des Spills, denen das Steuermittel zugeordnet ist. Der rohrförmige Teil eines der Steuermittel ist mit 18 bezeichnet und an der tiefsten Stelle der Kettenlinie angeordnet, welche der Leiter bei seinem Durchgang zwischen der Abgabetrommei 19 und dem ersten Spill 20 bildet. Der rohrförmige Teil des anderen Steuermittels ist mit 21 bezeichnet und ebenfalls an der tiefsten Stelle der Kettenlinie angeordnet, die durch den Leiter bei seinem Durchgang zwischen dem zweiten Spill 22 und der Aufnahmetrommel 23 gebildet wird. Die Antriebsmotoren für die Abgabe- und Aufnahmetrommel und für das erste und zweite Spill sind mit 24, 25, 26 bzw. 27 bezeichnet. Die Blöcke 28 und 29 stellen an sich bekannte elektrische Mittel dar, die auf die Impedanzänderungen ansprechen, die in den entsprechenden Steuermitteln in der nachstehend beschriebenen Weise erzeugt werden und ihrerseits dazu dienen, die Geschwindigkeit der Trommeln zu steuern, denen die entsprechenden Steuermittel zugeordnet sind. Die Spritzmaschine 30 und gegebenenfalls die Kühlanordnung 31 liegen zwischen den Spillen 20 und 22. F i g. Figure 2 shows the general arrangement of the tubular part of a each control means relating to the particular drum and capstan which the control means assigned. The tubular part of one of the control means is denoted by 18 and located at the lowest point of the chain line, which the ladder at his Passage between the dispensing drum 19 and the first capstan 20 forms. The tubular Part of the other control means is denoted by 21 and also at the lowest Place the chain line that runs through the ladder in its passage between the second capstan 22 and the take-up drum 23 is formed. The drive motors for the delivery and receiving drum and for the first and second spill are with 24, 25, 26 and 27 respectively. Set blocks 28 and 29 at known electrical means that respond to changes in impedance, which is generated in the corresponding control means in the manner described below and in turn serve to control the speed of the drums, to which the corresponding tax resources are assigned. The injection molding machine 30 and optionally the cooling arrangement 31 lie between the capstans 20 and 22.
Während der Fortbewegung des Leiters in der durch den Pfeil angegebenen Richtung zwischen der Abgabetrommel und dem ersten Spill einerseits und dem zweiten Spill und der Aufnahmetrommel andererseits bewirkt eine vertikale Bewegung der entsprechenden Leiter-Kettenlinien in der einen oder anderen der beiden durch den Pfeil B in der F i g. 1 angegebenen Richtung, daß sich der Arm 5 jedes Steuermittels um die Welle 6 dreht. Infolge dieser Drehbewegung wird der ferromagnetische Kern 9 des Steuermittels innerhalb der entsprechenden Spule 3 verschoben, so daß sich die Impedanz dieser Spule ändert. Diese Impedanzänderung wird durch die bereits erwähnten und an sich bekannten auf Impedanzänderung ansprechenden Mittel verwendet, um die Drehzahl des Antriebsmotors der Trommel zu ändern, der das betrachtete Steuermittel zugeordnet ist. While moving the conductor in the direction indicated by the arrow Direction between the dispensing drum and the first capstan on the one hand and the second Spill and the take-up drum on the other hand causes vertical movement of the corresponding Ladder chain lines in one or the other of the two through arrow B in the F i g. 1 indicated that the arm 5 of each control means around the shaft 6 turns. As a result of this rotational movement, the ferromagnetic core 9 becomes the control means shifted within the corresponding coil 3, so that the impedance of this Coil changes. This change in impedance is caused by the already mentioned and per se known means used to respond to changes in impedance to determine the speed of the To change the drive motor of the drum, which is assigned to the control means under consideration is.
Unter erneuter Bezugnahme auf die F i g. 2 ist zu sagen, daß das Spill 20 mit der notwendigen Drehzahl angetrieben wird, um die gewünschte Kapazität und den gewünschten Durchmesser des ummantelten Kabelkerns zu erzeugen, wobei diese Drehzahl durch automatische Steuervorgänge, die auf der dauernden Messung des Durchmessers und der Kapazität beruhen eingestellt wird. Das zweite Spill 22 wird dann mit der notwendigen Drehzahl angetrieben, um den erzeugten Kabelkern abzuführen, und damit die Zugkraft auf den Kabelkern zwischen den beiden Spillen konstant bleibt, wird das zweite Spill durch eine Vorrichtung mit konstantem Drehmoment 27 angetrieben. Es zeigt sich in der Praxis, daß bei einem Leiter von ungefähr 4 mm Durchmesser, welcher mit einem Dielektrikum bis auf einen Durchmesser von ungefähr 15,7 mm isoliert ist, die Kraft im isolierten Leiter zwischen dem zweiten Spill und der Aufnahmetrommel bei einer normalen Kraft von etwa 4,5 kg um weniger als ungefähr 450 g schwankt. Referring again to FIGS. 2 is to say that that Spill 20 is driven at the necessary speed to achieve the desired capacity and to produce the desired diameter of the sheathed cable core, wherein this Speed through automatic control processes based on the continuous measurement of the diameter and the capacity is adjusted based on. The second capstan 22 is then with the necessary speed driven to discharge the generated cable core, and thus the tensile force on the cable core between the two capstans remains constant the second capstan is driven by a constant torque device 27. It has been shown in practice that with a conductor of approximately 4 mm in diameter, which insulates with a dielectric to a diameter of approximately 15.7 mm is the force in the insulated conductor between the second capstan and the take-up drum fluctuates less than about 450 g for a normal force of about 4.5 kg.
Dank dieser kleinen Änderung ist es möglich, im Betrieb eine Kraft von ungefähr 34 kg zwischen den beiden Spillen aufrechtzuerhalten, deren Schwankungen auf ungefähr 450 g beschränkt sind.Thanks to this small change it is possible to have a force in operation of about 34 kg between the two capstans to maintain their fluctuations are limited to approximately 450 g.
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