DE2208545C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspritzen von Isolierscheiben, insbesondere aus Kunststoff, auf den Innenleiter von Hochfrequenz-Koaxialkabeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufspritzen von in Abständen angeordneten Isolierscheiben aus Kunststoff auf den Innenleiter von Hochfrequenz-Koaxialkabeln, wobei der Innenleiter von aus dem Versorgungssystem Spritzmaterial aufnehmenden, kontinuierlich weiterlaufenden Formsätzen mitgenommen wird, die Formsätze auf einer kreisförmigen Bahn geführt und gekühlt werden, und die Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze in Abhängigkeit von der Erstarrungszeit des Spritzmaterials derart geregelt wird, daß die Wiederkehrzeu eines Formsatzes mindestens gleich der Erstarrungszeit

Aus der deutschen Patentschrift 8 42 806 ist eine Vorrichtung zur Aufbringung von Isolierteilen, z.B. Isolierscheiben, auf elektrische Leiter bekannt geworden. Bei dieser Vorrichtung befinden sich je eine Halbschale im Inneren der entsprechenden Glieder von zwei endlosen, auf getrennten Bahnen kontinuierlich bewegten Ketten, die mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben werden Längs einer bestimmten Wegstrecke legen sich die Ketten derart gegeneinander, daß ihre Halbschalen paarweise Formsätze bilden, die den Innenleiter mitnehmen. Die Formsätze laufen an der Düse einer feststehenden Spritzmaschine vorbei, die die plastifizierte Masse über die Angußkanäle der Formsätze auf den Innenleiter spritzt. Nach dem Verfestigen der Masse trennen sich die Halbschalen der Formsätze wieder, indem die Bahnen der Kette auseinanderlaufen und damit den mit Scheiben bespritzten Innenleiter freigeben.

Die praktische Verwirklichung dieser Vorrichtung erfordert ein hohes Maß an Präzision und einen erschütterungsfreien Transport der umlaufenden Kette, damit die Halbschalen beim Einspritzvorgang fugenlos gegeneinanderliegen. Außerdem muß jeder Angußkanal eines Formsatzes immer genau auf di^ö nur etwa 1 qmm große Öffnung der Spritzdüse treffen. In der zwischen zwei Einspritzungen liegenden Zeit verschließen ledig lieh die Seitenflächen der Kettenglieder den Düsenausgang, während der Druck in der Düse anhält. Dies hat je nach Viskosität und Adhäsion der plastifizierten Masse zur Folge, daß die Seitenflächen Spriizmaterial mitreißen. Wenn nun die mitgerissene Masse erst einmal auf den Seitenflächen der keile erstarrt ist, wird die Dichtigkeit zwischen Düse und Seitenflächen zunehmend schlechter, so daß die Gefahr einer unvollkommenen Formung der Scheibe besteht.

Ferner ist in der FR-PS 10 06 605 eine drehbare Vorrichtung beschrieben, in welcher Isolierscheiben auf den Innenleiter eines Koaxialkabels aufgespritzt werden. Diese Vorrichtung besitzt jedoch eine einzige allen Spritzformen gemeinsame Düse eines Extruders oder einer Strangpresse für das Einspritzen des thermoplastischen Materials. Beim fortlaufenden Einspritzen des Isoliermaterials in die Vielzahl von umlaufenden Formen über eine einzige Spritzdüse treten auf die Dauer nachteilige Folgen auf. So verschmieren die aneinander vorübergleitenden kontaktierenden Flächen, Zufluß- sowie Abflußkanäle an der Spritzdüse und den Formen können verstopfen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Aufspritzen von in Abständen angeordneten Isolierscheiben aus Kunststoff auf den Innenleiter von Hochfrequenz-Koaxialkabeln, anzugeben, welches einen stetigen, hohen Ausstoß des mit Scheiber besetzten Innenleiters sowie eine gleichmäßige Formung der Isolierscheiben mit absolut gleicher, einwand freier Gestalt und Qualität gewährleistet. Die Vorrich tung soll konstruktiv einfach und wenig störanfällig seir sowie auch bei hohem Ausstoß eine einwandfreit Gestalt der Scheiben liefern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch daß die die Isolierscheiben bildende plastifiziert« Kunststoffmasse jedem Formsatz bzw. dessen Spritz form über je einen besonderen, einzeln verschließ- un< beheizbaren Angußkanal zugeführt, und der Zustron der Masse plastifizierten Kunststoffes zu jeder Spritz

form gesondert gesteuert wird, wobei die Masse in jede Spritzform unmittelbar nach deren Zusammenschluß eingespritzt, die Zufuhr bis zur vollständigen Füllung der Form fortgesetzt, auf diese Füllung ein Druck ausgeübt und die Zufuhr schließlich unter Verhinderung eines Auslaufens der Masse und unter Belassung eines Kunststoffangusses unterbrochen wird, der erst nach Erstarrung des Kunststoffes, nach Öffnen der Form entfernt wird.

Dadurch, daß die Formsätze und der von den Formsätzen mitgenommene Innenleiter auf einer kreisförmigen Bahn geführt werden, ergibt sich der Vorteil, aaß sowohl der Innenleiter als auch die Formsätze kontinuierlich transportiert werden und damit ein stetiger störungsfreier Ausstoß gewährleistet ist. )e schneller der plastifizierte Stoff bis zu seinem Erstarrungspunkt gekühlt wird, desto rascher steht ein Formsatz für den Wiedereinsatz zur Verfügung, weil die Umlaufgeschwindigkeit der Spritzvorrichtung dementsprechend verkürzt werden kann. Mit einer derartigen Regelung der Umlaufzeit läßt sich dn maximaler Ausstoß erzielen.

Die Vorrichtung /ur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß die Formsälze längs des Umfangs einer Drehscheibe in gleicher Höhe angeordnet sind. jeder Formsat/ für sich über eine eigene abschließbare Leitung mit dem Versorgungssystem verbunden ist und eine aus zwei Halbschalen bestehende Sprit/form aufweist, an jeder Halbschale Kühlrohre angeschlossen sind und die untere Halbschale einen Angußkanal mit einer diesen umgebenden Heizspirale besitzt, daß jeder Fonm.ti/ eine untere und obere Führungsbuchse, einen unteren und oberen Andruckstempel, eine untere uid obere Druckfeder und eine zweiteilige Sprit/form umfaßt und mittels eines Mechanismus, bestehend aus je einem unteren und oberen Rollenpaar sowie je einem unteren und oberen Andruckschienenpaar, schließ- und offenbar ist, und daß der Angußkanal über ein hochdruckfestes, heizbares Druckrohrsystem, bestehend aus einem Metallrohr, einem biegsamen Metallschlauch, einem im Takt mit einem Schließ- und Öffnungsmechanismus arbeitenden Steuerventil und einer Rohrleitung, an ein Versorgungssystem angeschlossen ist.

Die Formsätze sind fest nebeneinander angeordnet. Der Innenleiter wird in die geöffneten Formsätze tangential zur kontinuierlich umlaufenden Drehscheibe eingeführt und durch Schließen des Formsatzes unmittelbar mitgenommen. Der dann eingespritzte Kunststoff kühlt z. B. während der Dreiviertelumdrehung der Drehscheibe bis zur Erstarrung ab. Danach öffnet sich der Formsatz und gibt den Innenleiter mit der aufgespritzten Scheibe frei. Die feste Anordnung der Formsätze auf der Drehscheibe gewährleistet einen erschütterungsfreien und deshalb ungestörten Ablauf der Arbeitsprozesse, weil jeder Formsatz während der kreisförmigen Umläufe ständig eine eigene abschließbare Verbindung mit dem Versorgungssystem besitzt und somit vorteilhafterweise eine in sich geschlossene stabile Einheit darstellt. Eine Vergrößerung des Ausstoßes ist ohne weiteres dadurch möglich, daß man eine größere Anzahl von Formsätzen auf einer im Durchmesser vergrößerten Drehscheibe anordnet und deren Drehgeschwindigkeit entsprechend erhöht. Die erforderliche Erstarrungszeit wird dadurch immer eingehalten.

Da die Spritzformen fest in Formsätze eingebaut sind. u/irH infolge des massiven Aufbaues und der sicheren Führung der Formsäue bei jedem Schließvorgang Paßsitz erzielt. Die Spriizformen öffnen sich nur noch soweit, als der Durchmesser des Innenleiters dies erfordert. Durch die Gestaltung der Andruckschiene werden die zueinander gehörigen spiege'symmetrischen Hälften des Formsatzes aufeinander zubewegt und damit geschlossen oder voneinander wegbewegt und damit geöffnet. Der Mechanismus zum Schließen und Öffnen, wie er an den Formsätzen durch pneumatische, hydraulische oder elektromagnetische Mittel wirksam wird, bietet nicht nur die Möglichkeit den mi: Scheiben bestückten Innenleiter aus dem Formsatz zu nehmen, sondern erlaubt auch das Einführen des Innenleiters in den geöffneten Formsatz ohne zusätzliche Mittel zum Fassen und Transportieren des fnnenleiters.

Das Einspritzen des plastifizierten Kunststoffes erfolgt durch den Angußkanal in der unteren Halbschale der Spritzform. Dieser Angußkanal ist beheizt. Die beiden Halbschalen der Spritzform sind wassergekühlt. Mit diesen Mitteln läßt sich in vorteilhafter Weise die Temperatur und somit die Konsistenz des Kunststoffes steuern derart, daß dieser in der Sprit/form und im Angußkanal rascher erstarrt, unmittelbar \or dem Angußkanal aber flüssig bleibt. Beim Öffnen der Spritzform reißt der Anguß am Eingang des Ang^'ikanals ab und die Einlauföffnung bleibt frei fur den nächster. Sprit/\organg.

Kühlwasser und plastifizierter Kunststoff können vom feststehenden Versorgungssystem aus zugeführt werden. Hierfür ist der Angußkanal jeder Spritzform über ein beheiztes druckfestc-s Rohrsystem durch welches der plastifizierte Kunststoff vom Versorgungssystem zur Sprit/form transportiert wird an das Versorgungssystem angeschlossen. Dies kann beispielsweise so erfolgen, daß die Rohrleitung und eine Kühlwasserleitung durch die Drehscheibenachse ge führt sind und daß beide Leitungen am Ausgang der Drehscheibenachse je einen Drehkopf besitzen. Da Spritzform, Angußkanal und Versorgungsleitung eine Einheit bilden und die Zufuhr der plastifizierten Masse automatisch über Ventile geregelt wird, kann das schädliche Auslaufen der Masse verhindert werden. Zugleich können negative Einflüsse infolge mangelnder Präzision und Erschütterungsfreiheit während des Spritzvorganges ausgeschaltet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F1 g. 1 bis 5 näher erläutert:

Fig. 1 stellt eine Drehscheibe 14 von z.B. 600mm Durchmesser in Aufsicht dar. Im Rand der Drehscheibe sind beispielsweise 64 Formsätze 16 parallel zur Drehscheibenachse in gleicher Höhe angebracht. Zum Höhenausgleich können die Formsät/e verschiebbar sein. Der Innenleiter 13 läuft tangential /um Umfang der Drehscheibe in die Formsätze ein. An der Stelle A schließt sich der Formsatz 16 um den Innenleiter und hält ihn fest. Plastifizierte! Kunststoff wird eingespritzt und erstarrt, bevor der Formsatz die Stelle E erreicht hat. Hier öffnet sich die Sprit/form, der Anguß reißt ab und gibt den mit der aufgespritzten Scheibe bestückten Innenleiter frei. Die Formsätze sind also zwischen A und /geschlossen und zwischen fund A geöffnet. Zwischen Λ und E bewegen sich in jedem Zeitmoment 48 geschlossene Formsätze. Beträgt die Laufzeit eines Formsatzes von A bis Er.. B. 3 Sekunden, so ergibt sich eine Leitergeschwindigkeit von 24 m/Minute.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt der Spritzvorrichtung mit den Formsätzen 16. dem Druckrohrsystem 3, 4 und der Rohrleitung 6. die durch die Drehscheibenachse 18

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geführt ist. Die Rohrleitung 6 ist an ein nicht gezeichnetes Versorgungssystem angeschlossen. Zwi sehen dem Druckrohrsystem, bestehend aus einem starren Metallrohr 3 und einem hoch druckfesten biegsamen Metallschlauch 4, der das Verbiegen der Zuleitung beim Öffnen und Schließen der Sprit/form auffängt, und der Rohrleitung 6 befindet sich das Ventil 5. Die F i g. 2 hält den Augenblick fest, in dem die untere und obere Andruckschienc 15 den rechten Formsat/ geschlossen und den linken offen hält.

I^:ig. 3 zeigt eine symmetrische Hälfte des Formsatzes mit dem Druckrohrsystem 3, 4. Die Sprit/form 1 besteht aus zwei auswechselbaren I laibschalen, die sich über die Rohre 11 kühlen lassen. Die Führungsrohre 7 stecken spielfrei aber in axialer Richtung beweglich in den Drchschcibcnstcgcn 17 längs des Umfangcs der Drehscheibe 14. Durch Aufeinander/u- oder Voncin andcrwcgbewcgcn der beiden Führungsrolle des Formsalzes wird die Spritzform geschlossen oder geöffnet. Die Versehicbekraft für die Führungsrohre wird über die Druckfeder 9 vom Drucksicmpcl 8 aufgebracht. Jeder Druckstempcl trägt am linde ein Rollenpaar 10. das in der dem Umfang der Drehscheibe entsprechenden Andruckscliiene 15 läuft. Die Zeitpunkte bzw. die Drchwinkcl der Drehscheibe, bei denen die Spritzformen geöffnet oder geschlossen werden sollen, sind durch Niveauunterschiede, die den Hub der Druckstcmpel ergeben, auf den beiderseitigen Andruck schienen vorprogrammiert. Beide Andruckschienen sind bezüglich der Qucr.schnittfläche der Drehscheibe genau spiegelbildlich ausgerichtet. Sollen die offenen Sprit/-formen geschlossen werden, so werden durch entsprechende Gestaltung der Andruckschienen die Druckstempel in den Führungsrohren aufeinander zubewegt. Bis zum Anschlag der beiden Formhälften bleiben die Andruckfedern wegen der verhältnismäßig geringen Gleitkräfle starr. F.rst bei weilcrem Hineindrücken der Andruckstcmpel geben die Federn nach und bestimmen je nach ihrer Auslenkung die nötige Zuhaitckraft der Sprilzform. Die für die Zuhaitckraft maßgebende Fläche bei der als Beispiel gewählten Schcibenabmessung (0 = 10 mm. Dicke = 2 mm) hat pro Form nur eine Größe von 0.2cm². Bei einem .Spritzdruck von 200 kp/cm² ergibt dies eine Kraft von 40 kp. eine Kraft, die ohne weiteres mittels des beschriebenen Andrueks\ stems übertragen werden kann. In 'Vbwandlung dieses mechanischen Verfahrens kann der Andruck der Spritzformen auch durch einen äußeren Mechanismus gesteuert auf elektromagnetischem, hydraulischem oder

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45 pneumatischem Wege erfolgen.

Fig. 4 zeigt vergrößert die Sprilzform 1 in gesehlos senem Zustand mit einem Teil des Fülirungsrohres 7 unc mit dem Druckrohrsystem 3,4 und Ventil 5. Von beider I lälften der Sprilzform ist jede untere Hälfte über ihrer Angiißkanal 12 — der Kanal habe beispielsweise einei Durchmesser von 0.2 mm und eine Länge von I mm — mit einem eigenen Druckrohrsyslcm 3,4 der Kunststoff zuleitung immer fest verbunden. Die Kiinststoffzulei tutig führt jeweils durch ein Langloeh seitlich an Führungsrohr 7 und am Drehscheibensteg 17 nacl außen zum eigenen Ventil 5. das elektrisch odei mechanisch betätigt, die Kunstsloffzufuhr im geeigne ten Moment unierbricht oder öffnet. Schwerkraft unc Kapillardepression verhindern bei gesperrter Kunst stoffzufuhr und geöffneter Sprit/form ein ungewollte! Auslaufen des flüssigen Kunststoffes durch den Anguß kanal in die Spritzform. Besondere Beachtung crfordcr dabei die Temperatur des Angußkanals 2 und dei Spritzform I. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig diese beiden Elemente mit einer vom übriger Heizungssystem der Kunslstoffzulcitungen 3, 4, ( gelrennten Heizspirale 12 auszurüsten. Kühlung unc Heizung sind derart eingeregelt, daß der Kunststoff ir der Spritzform und im Angußkanal erstarrt, an dei Eintrittsöffnung z.um Angußkanal aber flüssig bleibt Den Kunststoffabriß des Angußkanals nimmt eine halbkreisförmige Aussparung in der gespritzten Schcibt auf. in der die Austrittsöffnung der Kapillare endet. Di< Tiefe der Aussparung entspricht etwa der Länge dei Kapillare.

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus den Kunststoff-Zulcitungssystcm 4, 6 mit den Ventilen ' sowie andeutungsweise die längs des Randes de Drehscheibe angeordneten Formsätze 16 mit der zugehörigen Rollcnpaaren 10 in Aufsicht. Hat jcdei Formsatz hinter den Ventilen 5 eine eigene Kunststoff zuleitung, so wird man diese vor den Ventilen zu Verringerung des Strömungswiderstandes des flüssiger Kunststoffes und aus Platzgründen zweckmäßigerweisi in wenigen Gruppen zusammenfassen. Man kann danr die Zuleitung zum Rohrsystem 6 durch die nich gezeichnete Achse 18 der Drehscheibe hindurchführei und über einen nichtgezeichneten Drehkopf an dai Kunststoff-Versorgungssystem anschließen. Durch di< gleiche Achse 18 kann auch über einen weiterer Drehkopf die Kühlwasserlcitung für die Spritzformci hindurchgeführt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufspritzen von in Abständen angeordneten Isolierscheiben aus Kunststoff auf den Innenleiter von Hochfrequenz-Koaxialkabeln, wobei der Innenleiter von aus einem Versorgungssystem Spritzmaterial aulnehmenden, kontinuierlich weiterlaufenden Formsätzen mitgenommen wird, die Formsätze auf einer kreisförmigen Bahn geführt und gekühlt werden, und die Umlaufgeschwindigkeit der Formsätze in Abhängigkeit von dd Erstarrungszeit des Spritzmaterials derart geregelt wird, daß die Wiederkehrzeit eines Formsatzes mindestens gleich der Erstarrungszeit ist, dadurch gekennzeichnet, daß die, die Isolierscheiben bildende plastifizierte Kunststoffmasse jedem Formsatz (16) bzw. dessen Spritzform (1) über je einen besonderen, einzeln verschließ- und beheizbaren Angußkanal (2) zugeführt, und der Zustrom der Masse plastifizierten Kunststoffes zu jeder Spritzform (1) gesondert gesteuert wird, wobei die Masse in jede Spritzform (1) unmittelbar nach deren Zusammenschluß eingespritzt, die Zuiuhr bis zur vollständigen Füllung der Form (1) fortgesetzt, auf diese Füllung ein Druck ausgeübt und die Zufuhr schließlich unter Verhinderung eines Auslaufens der Masse urd unter Belassung eines Kunststoffangusses unterbrochen wird, der erst nach Erstarrung des Kunststoffes, nach Öffnender Form entfernt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsätze (16) längs des Umfanges einer Drehscheibe (14) in gleicher Höhe angeordnet sind, jeder Formsatz für sich über eine eigene abschließbare Leitung (3, 4) mit dem Versorgungssystem verbunden ist und eine aus zwei Halbschalen bestehende Spritzform (1) aufwe-st, an jeder Halbschale Kühlrohre (11) angeschlossen sind und die untere Halbschale einen Angußkanal (2) mit einer diesen umgebenden Heizspirale (12) besitzt, daß jeder Formsatz (16) eine untere und obere Führungsbuchse (7), einen unteren und oberen Andruckstempel (8), eine untere und obere Druckfeder (9) und eine zweiteilige Spritzform (1) umfaßt und mittels eines Mechanismus, bestehend aus je einem unteren und oberen Rollenpaar (10) sowie je einem unteren und oberen Andruckschienenpaar (15), schließ- und offenbar ist, und daß der Angußkanal (2) über ein hochdruckfestes, heizbares Druckrohrsystem, bestehend aus einem Metallrohr (3), einem biegsamen Metallschlauch (4), einem im Takt mit einem Schließ- und Öffnungsmechanismus arbeitenden Steuerventil (5) und einer Rohrleitung (6), an ein Versorgungssystem angeschlossen ist.