DE1690067A1

DE1690067A1 - Vorrichtung zur Erzeugung einer beluefteten Kunststoffrohrisolierung fuer elektrische Leiter,insbesondere fuer koaxiale Doppelleitungen der Nachrichtentechnik

Info

Publication number: DE1690067A1
Application number: DE19671690067
Authority: DE
Inventors: Jacques Allanic; Verges Paul Francois
Original assignee: Telecomm SA De
Current assignee: Telecomm SA De
Priority date: 1966-10-21
Filing date: 1967-10-06
Publication date: 1971-10-14
Also published as: BE703655A; DE1690067B2; US3520023A; DE1690067C3

Description

Paris15 / Frankreich Unser Zeichen: S 2348

Vorrichtung zur Erzeugung einer belüfteten Kunststoffrohr isolierung für elektrische Leiter, insbesondere für koaxiale Doppelleitungen der Nachrichtentechnik

Die vorliegend· Erfindung bezieht sioh auf eine Vorrichtung zur Erzeugung isolierter Leiter, die beispiels· weise als mittlerer Leiter von koaxialen Doppelleitungen für die Telefonübertragung mit Hochfrequenz-Trägerstrom dienen. Die Herstellung solcher Leiter unterliegt Qualitätsbadingungen, deren Grundgedanken die folgenden sind*

Ot/r

Der

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Der verwendete Isolierstoff muß ausgezeichnete elektrische Eigenschaften besitzen, insbesondere sehr niedrige Verluste;

die Menge des Isolierstoffs muß so klein wie irgend möglich sein, um die Gesamt-Dielektrizitätskonstante der Isolierung herabzusetzen, und auch der mit dem Leiter in Berührung befindliche Teil dieses Isolierstoffes muß so klein wie irgend möglich sein;

der Isolierstoff muß entlang des Leiters gleichförmig verteilt sein, um homogene elektrische Eigenschaften zu erzielen;

die Umfangswand des Isolierrohres muß einen sehr regelmäßigen Durchmesser haben, dessen Durchmesserschwankungen innerhalb vorgegebener Grenzen liegen;

Schwankungen des Gewichts des Isolierstoffes pro Längeneinheit des Leiters und Durchmesserveränderungen der Isolierung dürfen nur in regelmäßigen Abständen auftreten.

Verfahren iur Isolierung von Leitern mittels eines

Isolierrohr«f ■

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Ieolierrohres, auf dem wendeiförmige Nuten mit Hilfe einer kontinuierlichen Wicklung eines Drahtes oder eines Bandes gebildet sind, sind bereite bekannt, beispielsweise aus der französischen Patentschrift 801 873· Die bekannten Verfahren gestatten die Herstellung von Isolierrohren mit wendeiförmigen Nuten aus elastomeren Stoffen, beispielsweise Kautschuk, die nach ihrer Formung gehärtet werden können. Mit diesen Verfahren ist es jedoch nicht möglich, Isolierte Drähte von solcher Regelmäßigkeit zu erzielen, wie sie für die vorgesehene Anwendung erforderlich sind. Diese Verfahren eignen sich auch nicht für die Formung von thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise Polyäthylen, welche die benötigten elektrischen Eigenschaften aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer belüfteten Rohrisolierung für elektrische Leiter sowie die nach diesem Verfahren hergestellten Isolierten Leiter. Diese Isolierung besteht aus einem Rohr aus stranggepreßtem thermoplastischem Kunststoff, dessen Wandung alt einer oder mehreren wendeiförmigen Nuten mittels auf das Isolierrohr aufgewickelter Bänder

versehen

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versehen ist, wobei der Nutboden auf dem zu isolierenden Leiter aufbaut, so daß der Leiter in der Mitte des Isolierstoffe gehalten ist« Der Außendurchmesser und der Nutboden des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohres sind genau kalibriert. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft zur Herstellung isolierter Leiter von großem Durohmesser, beispielsweise von isolierten Leitern, deren über die Rohrisolierung gemessener Durchmesser 50 mm überschreitet·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Formung bildet einen Teil eines Fließbandes, welcher die Strangpreßvorrichtung und ihre Regeleinrichtung umfaßt, ferner die Einrichtung zur Herstellung und zur Steuerung der Lineargeschwindigkeit des Mittelleiters, die Antriebe und die Geschwindigkeitseinstellung, die mechanischen Übersetzungen und ihre Getriebe, die Vorrichtungen zum Abwickeln und Aufwickeln des zu isolierenden Leiters und des fertiggestellten isolierten Leiters·

Die vorliegende Erfindung sieht insbesondere für die Anordnung und Formung der Isolierung «ine Vorrichtung

vor

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BAD OBIQiNAl.

vor, die in einem Fließband am Ausgang der Strangpreßvorrichtung angeordnet ist und im wesentlichen aus einer Einheit besteht, welche die Vorrichtung für die Aufbringung des Bandes, ein System zur Verteilung von Druckluft und eine Formvorrichtung umfaßt.

Am Ausgang des Strangpreßkopfes gelangt das Isolierrohr in plastischem Zustand zunächst in die Vorrichtung für die Aufbringung des Bandes· In dieser Vorrichtung wird ein Band auf das Rohr gewickelt und so eine wendeiförmige Nut gebildet. Diese Vorrichtung enthält ein Regelsystem für die Länge des Bandes pro Längeneinheit des isolierten Leiters, das auf den Boden der wendeiförmigen Nut gewickelt wird. Das Regelsystem dient dazu, die Menge des mit einer gegebenen Länge des Leiters in Berührung befindlichen Isolierstoffes zu dosieren und konstant zu halten. Nach dem gleichen Prinzip kann auch eine Vorrichtung erstellt werden, welche das gleichzeitige Aufbringen mehrerer Bänder auf versetzten Wendelbahnen ermöglicht. Zugleich wird Druckluft ins Innere des Rohres gebracht, um dieses aufzublasen, und am Ausgang des Strangpreßkopfes wird der Außenumgebung des Rohrs Luft unter im wesentlichen gleichen Druck zugeführt, um zu vermeiden, daß das Isolierrohr vor seinem Eintritt in die Formungsvorriohtung zu sehr aufgeblasen wird.

109842/0350 Das

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Das vorgeformtβ, mit dem Band versehene Rohr tritt sodann in eine glatte rohrförmige Kalibrier-Form ein, die durch eine Strömung von Wasser oder Kaltluft gekühlt wird» In dieser Form .erhält das Rohr unter Beendigung des Aufblasvorganges und unter Abkühlung seine endgültige Form und seinen endgültigen Durchmesser« Die Halterung der Form, welche auch die Wickelvorrichtung für das Band trägt, kann mittels einer Translationsbewegung durch Gleiten in einem festen Rahmen bzw. Gestell dem Strangpreßkopf genähert bzw» von ihm entfernt werden, um die Vorgänge des Strangpressens und der Formung in Gang zu setzen bzw. anzuhalten·

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung hervor. Darin zeigen:

Fig. 1 einen isolierten Leiter mit einer Rohrisolierung mit wendeiförmiger Nut,

Fig. 2 die allgemeine Anordnung des Fließbandes für die Isolierung mit wendeiförmiger Nut,

Flg. 3 und k eine Vorrichtung, die aus der Strangpreßvorrichtung, der Formungsvorrichtung,

1098A2/0350 der

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der Kalibriervorrichtung für die Isolierung und dem Regelsystem für das Abwickeln des Bandes besteht, das für die Bildung der wendeiförmigen Nut verwendet wird.

Xn Figur 1 ist ein metallischer Leiter 1 dargestellt, der von einer rohrförmigen Isolierung h umgeben ist· Der Leiter 1 ist im Inneren des Rohres h zentriert mittels einer wendeiförmigen Nut 3» die auf der Zylindrischen Vand des Rohres mittels des Bandes 2 gebildet ist, mit dem auf dem Leiter ein Teil der Rohrwand aufgebracht ist.

Das im folgenden beschriebene Herstellungsverfahren für den Isolierleiter ist in Figur 2 dargestellt. Hierbei wird der Leiter 5 durch Zug mittels einer Zugvorrichtung, beispielsweise einer Antriebsvorrichtung nach Art einer Raupe 8, über einen mechanischen Richter 7 gezogen, beispielsweise vom Laufrollen-Typ. Hierdurch erhält der Leiter 5 eine konstante Geschwindigkeit· Er durchsetzt sodann den Kopf 6 einer Strangpreßvorrichtung und den Teil 17 der Forroungevorrichtung für die Isolierung· Der isolierte Leiter wird am

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BAD ORfQJNAL

Ende der Anlage mittels einer Wickelvorrichtung mit konstanter, durch einen Schlupfantrieb 2h gewährleisteter Spannung aufgenommen.

Die Isolierung mit wendeiförmiger Nut wird durch Warmverformung, Kalibrierung und Abkühlung eines Rores 32 aus thermoplastischem, konzentrisch um den zu isolierenden Leiter stranggepreßten Kunststoff erzeugt. Am Ausgang des Strangpreßkopfes wird ein Isolierband um das Rohr gewickelt, so daß dieses auf den Leiter gedrückt und auf diese Weise eine wendeiförmige Rille gebildet wird. Das verwendete Band soll ein praktisch nicht dehnbares Band sein, das vorzugsweise aus einem Werkstoff geformt ist, der dem des Isolierrohres entspricht, der etwa gleiche elektrische Eigenschaften und einen höheren Schmelz- bzw. Erweichungspunkt besitzt· Das Band kann auch aus anderen Werkstoffen gefertigt sein, beispielsweise Textilien, Glasfasern u. dergl. In gewissen Fällen ist es möglich, das Band durch einen Draht zu ersetzen· Ein System zur Regelung der Abwickelgeschwindigkeit des Bandes ist vorgesehen, um die Länge des auf den Boden der wendeiförmigen Nut aufgebrachten Bandes und infolgedessen die Dicke des Isolierstoffes zwischen dem Band und dem metallischen

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BAD ORfQfNAL

Leiter auf einen vorgegebenen Wert einzuregeln» Zugleich wird dadurch die Menge des in unmittelbarer Berührung mit dem Leiter befindlichen Isolierstoffs reguliert. Das Geschwindigkeitsregelsystem wird von einem Umlaufkopf 12 getragen, der über Lager 55 auf dem Auflager 17 drehbar gelagert ist·

Dieses System ist im einzelnen in den Figuren 3 und k dargestellt· Der Umlauf des Regelsystems wird durch ein Zahnrad 14 gesteuert,' das mit einem Ritzel 13 im Eingriff steht, dessen Umlauf durch den Regler 15 und durch eine Kupplung hZ geregelt wird. Diese sind auf einer Getriebewelle 9 befestigt, welche die Verbindung mit der durch einen Motor 10 bewegten Antriebsvorrichtung 8 sicherstellt. Das Verhältnis zwischen der Drehgeschwindigkeit des Umlaufkopfes 12 und der Vorschubgeschwindigkeit des Leiters 5 bestimmt die Steigung der auf der Rohrisolierung gebildeten wendeiförmigen Nut.

Das Band wird von einer Spule 60 abgewickelt, die in Figur k dargestellt ist und die von dem Umlaufkopf getragen wird. Bs gelangt zu einem Rad 66 mit konstanter Geschwindigkeit, auf dem es wegen einer Einrichtung zur Druckhaltung nicht rutschen kann, die

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durch einen Riemen 61 gebildet wird· Dieser drückt das Band 35 auf das Rad 66 und läuft über Lenkrollen 6k, 65· Seine Spannung wird durch eine unter der Kraft einer Feder 63 stehende Rolle 62 gewährleistet. Diese Andrückspannung auf das Rad 66 gewährleistet ι daß der Riemen 61 eine lineare Geschwindigkeit hat, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit des Rades 66 ist, und sie erteilt dem zwischen dem Rad 66 und dem Riemen 61 eingeklemmten Band die gleiche Geschwindigkeit· Der Klemmdruck wird so eingestellt, daß jedes Rutschen verhindert wird. Die Umlaufgeschwindigkeit des in Figur k dargestellten Rades 66 wird durch ein Satellitenrad kk (Fig, 3) bestimmt, das im Eingriff mit einem Planetenrad k5 steht, welches durch eine Stellvorrichtung kj gesteuert wird. Letztere ist ihrerseits mit der Haupt-Getriebewelle 9 über ein Paar von Getrieberädern k8, k9 synchronisiert.

Das Band 35 gelangt zu einer Führung 37 (Fig. k), die mit dem Umlaufkopf bzw. der Scheibe 12 fest verbunden ist. Die Stellung dieser Führung ist in Abhängigkeit von der Steigung der zu richtenden wendeiförmigen Nut einstellbar. Sie drückt das Band auf das Isolierrohr 32, so daß die wendeiförmige Nut 67 in dieses Rohr eingeformt wird, und sie trägt zur Bildung der Vertiefung

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der Rohrwand bei. Die Führung 37 kann durch eine Strömung von Luft oder Vasser gekühlt werden. Durch eine Druckluftleitung 16 wird Druckluft rund um das stranggepreßte Isolierrohr an der Stelle 50 zugeführt, um eine vorzeitige Ausdehnung zu verhindern die durch die Wirkung von ins Innere des Rohres über die Leitung 11 eingelassener Druckluft im Abschnitt 3k Zustandekommen könnte, welcher sich zwischen einem in einem Dorn 31 vorgesehenen Loch und dem Leiter 5 befindet. Die der Außenumgebung des Isolierrohres zugeführte Druckluft gleicht die ins Innere des Rohres eingelassene Luft aus. Die Einführung des Bandes in diese Druckzone erfolgt durch eine Öffnung 51» deren Dichtigkeit ausreicht, um den Druck der das stranggepreßte Rohr umgebenden Luft aufrecht zu erhalten.

Das Isolierrohr mit den so gebildeten wendeiförmigen Nuten durchsetzt sodann eine kühlbare rohrförmige Kalibrierform 54, indem es in den dichten Einlaß 52 gelangt. Das Innere der Form 5k steht einerseits über einen Rohransatz 59 mit dem atmosphärischen Druck in Verbindung und ist andererseits mit einem System verbunden, das einen Unterdruck erzeugt. In dem zylindrischen Teil des Kalibrierrohres dehnt sich das Isolierrohr bis auf seine endgültige Form aus. Unter der

1 09842/03S0 Wirkung

Wirkung des Innendruckes nähern sich die Kanten der wendeiförmigen Nut einander; sie können sich im Umfangsteil des Rohres schließlich vollständig vereini-

gen· Aufgrund der Reibung des Isolierrohres an der Innenwand der Rohrform kann die Verformung der Nutkanten unsymmetrisch erfolgen· Die Rohrform wird durch eine Wasserströmung gekühlt, die durch einen Stutzen 53 zugeführt wird· Auch ins Innere der Rohrform kann Wasser eingedrückt werden, um die Abkühlung des Isolierrohres zu beschleunigen und seine Gleitbewegung zu erleichtern.

Die Rohrform wird von einem Auflager 17 getragen, welches ebenfalls den Umlaufkopf 12 trägt. Das Auflager ist nicht drehbar, kann aber längsverschoben werden durch eine Gleitbewegung in dem festen Gestell 57· Im Betrieb kann die Einheit an den Strangpreßkopf mittels eines drehbaren dichten Anschlags angedrückt werden. Die Rücklauf- oder Vorschubbewegung des Auflagers 17 kann durch eine Zahnstange oder ein hydraulisches bzw· pneumatisches System erzielt werden« Dies ermöglicht die Freisetzung des Strangpreßkopfes im Moment des Anlaufs oder des Anhaltens des Isoliervorganges.

Die oben beschriebenen isolierten Leiter können vor-

109842/0-350 teilhaft

teilhaft zur Bildung koaxialer Doppelleiter eingesetzt werden, die zur Telefonübertragung sowie zur Übertragung von Signalen mit Hochfrequenz dienen« Eine weitere Anwendung besteht bei der Herstellung von Koaxialkabeln unter Gasdruck zum Energietransport.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und Verfahrensschritte, können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Patentansprüche

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Claims

Dipl.-Ing. Egon Prinz Dr. Gertrud Häuser «ooo Manchen 6o, *2.0kt 1967 Dipl.-Ing. Gottfried Leiter Emsb.ra.r,»ra,,. i? Patentanwälte *.. Telegramm·: Labyrinth München Telefon: 83 15 10 Poihehecklconto: Manchen 117078 Unser Zeichen: S 23^8 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer belüfteten, rohrförmigen Isolierung, um einen elektrischen Leiter herum, wobei die Isolierung durch ein Rohr mit wenigstens einer wendeiförmigen Nut gebildet ist, deren Boden auf den Leiter in Form eines gespannt auf das Rohr gewickelten Bandes aus Isolierstoff aufgebracht ist, und wobei das Rohr mittels eines Strangpreßkopfes um den Leiter herum geformt und in seine Lage gebracht ist, während dieser unter der Wirkung eines mechanischen Antriebes mit konstanter Lineargeschwindigkeit vorbeigesogen wird, gekennzeichnet durch

a) eine Wickelvorrichtung für das ausgehend von dem mechanischen Antrieb bewegte, um das Rohr herumgeführte Band, dem sie eine lineare Wiekelgeschwindigkeit verleiht, die einem festen Bruchteil der konstanten Geschwindigkeit gleich ist;

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b) eine Einrichtung zur Zufuhr von Druckluft mit einem vorgegebenen Druck ins Innere des Rohres und mit einem im wesentlichen gleichgroßen Druck an das Äußere des Rohres; und

c) eine Formstation, welche das Rohr am Ausgang der Wickelvorrichtung aufnimmt und einerseits diese trägt, andererseits aus einer durch strömendes Wasser bzw· strömende Luft gekühlten glatten Kalibrierform besteht, in der das stranggepreßte Rohr seinen endgültigen Durchmesser und seine endgültige Form am Ende des Aufblas- und Abkühlvorganges annimmt, wobei die Formstation in einem festen Rahmen gleitbar ist, um für den Anlauf bzw, das Anhalten der Strangpreß- und Formvorgänge dem Strangpreßkopf genähert bzw. von ihm entfernt werden zu können«

2. Isolierte Leiter, die unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung aus einem durch Strangpressen hergestellten Xsolierrohr besteht, auf dessen Wandung wenigstens eine wendeiförmige Nut mittels eines darauf aufgewickelten Bandes aufgebracht ist, wobei

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der Boden der Nut an dem zu isolierenden Leiter anliegt und diesen in der Mitte der Isolierung festlegt.

3. Leiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr und/oder das Band bzw« die Bänder aus Polyäthylen besteht·

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