DE2208545C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspritzen von Isolierscheiben, insbesondere aus Kunststoff, auf den Innenleiter von Hochfrequenz-Koaxialkabeln - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufspritzen von Isolierscheiben, insbesondere aus Kunststoff, auf den Innenleiter von Hochfrequenz-KoaxialkabelnInfo
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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 diö 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
IO
'5
20
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
35
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
5748
Claims (2)
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.
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