DE2906935A1

DE2906935A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines leiters mit schaumkunststoffisolierung

Info

Publication number: DE2906935A1
Application number: DE19792906935
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Masukata; Hiromitsu Sato; Takashi Shimano
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1979-09-06
Also published as: IT7920492A0; JPS54122892A; US4229392A; FR2418530A1; IT1110130B; FR2418530B1; DE2906935C2; JPS5646646B2; BR7901198A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leiters mit Schaumkunststoffisolierung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Ein Leiter mit Schaumkunststoffisolierung, ζ. Β. ein isoliertes Drahtelement für Nachrichtenvermittlungskabel oder der isolierte Innenleiter eines Koaxialkabels, wird hergestellt, indem eine Isolierung aus aufgeschäumtem Harz auf einen drahtförmigen Leiter aufextrudiert wird, während dieser durch den Querspritzkopf eines Gasinjektionsextruders läuft. Natürlich soll die Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung über die gesamte Länge allgemein gleichmäßig sein. Um eine gleichmäßige Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung zu erzielen, wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Draht mit einer durch den Querspritzkopf des Gasinjektionsextruders darauf aufextrudierten Isolierung, die ein Aufschäumungsmittel enthält, durch ein Kühlrinnensystem läuft, das mit einer Rinne ausgerüstet ist, die in Axialrichtung des isolierten elektrischen Leiters zu dem Querspritzkopf hin und von diesem fort bewegt werden kann. Eine Überwachungseinrichtung für die Betriebskapazität des Kabels ist vorgesehen, durch die jeweils der Betriebskapazitätswert des von dem Kühlrinnensystem abgekühlten Leiters mit Schaumkunststoffisolierung ermittelt wird. Wenn zwischen dem ermittelten Wert und einem vorgeschriebenen bzw. gegebenen Wert der Betriebskapazität ein Unterschied besteht, so wird die Position der beweglichen Rinne so eingestellt, daß der Unterschied der Betriebskapazität ausgeglichen wird (vgl. die japanische OS 11 871/1973). Die

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Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung entspricht der Expansionsrate der Isolierung auf dem drahtförmigen Leiter. Wenn also der ermittelte Wert der Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung wesentlich höher ist als der gegebene Wert (bzw. wenn die Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung auf dem Leiter wesentlich geringer als der gegebene Wert ist), so wird die Position der beweglichen Rinne derart eingestellt, daß diese von dem Querspritzkopf des Extruders entfernt wird. Es vergeht also eine längere Zeit, bis der aus dem Querspritzkopf des Extruders herausgeführte Draht mit Schaumkunststoffisolierung in das Kühlrinnensystem eingeleitet wird, wodurch die Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung auf dem Draht zunimmt. Wenn der ermittelte Wert der Betriebskapazität auf dem Leiter mit Schaumkunststoffisolierung wesentlich geringer ist als der gegebene Wert (bzw. wenn die Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung wesentlich höher ist), so wird die Position der beweglichen Rinne in umgekehrter Weise nachgestellt.

Bei diesem bekannten Verfahren ist es von Nachteil, daß der Bewegungsbereich der beweglichen Rinne beschränkt ist. Die Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung kann daher über den begrenzten Bewegungsbereich der Rinne hinaus nicht nachgestellt werden. Die Bedienungsperson muß daher die Extrudertemperatur oder die Durchlaufgeschwindigkeit des drahtförmigen Leiters so nachstellen, daß der gegebene Wert der Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung erzielt werden kann. Nachteilig ist dabei jedoch, daß dieser Vorgang störend ist und einer geschulten Arbeitskraft bedarf.

Bei einem anderen bereits vorgeschlagenen Verfahren kann die Extrudertemperatur automatisch in Übereinstimmung mit der Position der beweglichen Rinne geregelt werden (vgl.

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japanische OS 9 837/1977). Die Wärmekapazität des Extruders ist jedoch zu groß, um die Extrudertemperatur schnell entsprechend der Positionsänderung der beweglichen Rinne nachzuregeln.

In jüngster Zeit wurden ferner Verfahren zur Herstellung eines !Leiters mit Schaumkunststoffisolierung vorgeschlagen, bei denen eine Harzisolierung auf einem drahtförmigen Leiter aufextrudiert wird, während ein Gas als Aufschäumungsmittel in das geschmolzene Harz in einen Gasinjektionsextruder injiziert wird (vgl. Nr. 53 569/1976 und 60 978/ 1976 in der Japanese Patent Application Laying Open Gazette) . Gemäß diesen Verfahren wird ein System zur Regelung der Betriebskapazität des Kabels mit Schaumkunststoff— isolierung verwendet, das eine Kombination aus einer beweglichen Rinne und einer Betriebskapazität-Überwachungseinrichtung enthält, die im wesentlichen denjenigen bei der erwähnten bisherigen Technik entsprechen. Bei diesen Verfahren ist es auch möglich, die Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung auf dem drahtförmigen Leiter zu bestimmen, indem die Injektionsrate des Aufschäumungsgases geregelt wird; in den kritischen Stellungen der beweglichen Rinne, wo also die Betriebskapazität des Kabels mit Schaumkunststoff isolierung nicht weiter nachgestellt werden kann, muß also die Bedienungsperson die Menge des in den Extruder injizierten Aufschäumungsgases nachstellen. Nachteilig ist dabei, daß auch dieser Vorgang störend ist und eine gut geschulte Fachkraft zur Einstellung der Gasinjektion erforderlich ist. Die Nachstellung der Gasinjektion nach Anhalten der beweglichen Rinne ist auch nicht günstig, weil der Toil des Kabels mit Schaumkunststoffisolierung, der hergestellt wird, nachdem die Nachstellung der Gasinjektion erfolgte und bis das geschmolzene Harz, das aufgrund der Hachregelung der Gasinjektion eine vorbestimmte Gasmenge

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enthält, den Auslaß des Querspritzkopfes erreicht, einen fehlerhaften Betriebskapazitätswert aufweisen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Leitern mit Schaumkunststoff isolierung zu schaffen, durch die es erreicht wird, daß der Leiter eine gleichmäßige Betriebskapazität aufweist, die der Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung auf dem Leiter entspricht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungen der beweglichen Rinne ermittelt werden, wenn diese an kritische Stellungen derselben angrenzen und daß die Injektionsrate des Aufschäumungsgases derart eingestellt wird, daß die bewegliche Rinne bis in die mittlere Stellung ihrer Bewegung zurückgeführt wird.

Die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch Detektionseinrichtungen zur elektrischen Ermittlung der Stellungen der beweglichen Rinne, angrenzend an kritische Bewegungsstellungen derselben, eine Gasdurchflußrate-Regler-Einstelleinrichtung zur Einstellung der Durchflußrate des Aufschäumungsgases auf einen anderen Wert entsprechend einem elektrischen Signal aus der Positionsdetektoreinrichtung und durch einen Zeitgeber zum Anhalten der Nachstellung des Reglers für die Gasdurchflußrate während einer eingestellten Zeit nach Vervollständigung der Nachstellung des Reglers für die Gasdurchflußrate.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand.der Figuren. Von den Figuren zeigen:

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Fig. 1 einen schematischen Seitenaufriß einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines bei der Vorrichtung verwendeten Betriebskapazität-Regelsystems ;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Impuls-Motorregelung, die bei der Vorrichtung Verwendung findet; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt.

Ein drahtförmiger Leiter 10 läuft durch einen Gasinjektionsextruder 12, so daß eine Isolierung aus einem Harzmaterial darauf aufextrudiert wird und beim Verlassen des Extruders aufgeschäumt wird; danach durchläuft der Leiter ein teleskopisches Kühlrinnensystem 16; auf diese Weise wird ein Leiter 14 mit Schaumkunststoffisolierung hergestellt.

Der Extruder 12 enthält einen Fülltrichter 20, der thermoplastisches Harzmaterial in Form von Kügelchen oder Pulver enthält, eine Trommel 22 mit einer nicht gezeigten Förderschnecke zur Beförderung des thermoplastischen Harzmaterials, während dieses aufgeheizt und geschmolzen wird, sowie einen Querspritzkopf 24, den der drahtförmige Leiter durchläuft, so daß auf ihm eine Isolierung aus Harzmaterial

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aufextrudiert wird.

Eine Gasinjektionsöffnung 26 ist in dem mittleren Teil der Trommel 22 vorgesehen. Ein Gas, das ein Aufschäumungsmittel bildet, wird in das geschmolzene Harz injiziert, das durch die Trommel 22 hindurch befördert wird. Das Gas kann aus einer Hochdruck-Gasquelle geführt werden, z. B. aus einem Gaszylinder oder einem Gaskompressor 28, und zwar über ein Sekundärdruck-Regelventil 30 und anschliessend über einen Regler 32 für die Gasdurchflußrate.

Zur Wahrung einer gleichmäßigen Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung muß die Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung auf dem drahtförmigen Leiter 10 stabilisiert werden. Hierfür ist es günstig, eine konstante Gasinjektionsrate beizubehalten anstatt den Druck des geschmolzenen Harzes in der Trommel 22 zu verändern. Dies wird dadurch erreicht, daß eine ungefähr der Schallgeschwindigkeit entsprechende Geschwindigkeit des durch den Regler 32 für die Gasdurchflußrate strömenden Aufschäumungsgases aufrechterhalten wird. Dies, weil der Druck stromaufwärts von dem Regler 32 für die Gasdurchflußrate, der ausreichend höher ist als der Druck des geschmolzenen Harzes in der Trommel 22 des Extruders 12, die Schallgeschwindigkeit des den Regler 32 durchströmenden Aufschäumungsgases bewirkt und keine höhere Geschwindigkeit des Aufschäumungsgases dadurch verursacht wird. Unter diesen Bedingungen wird die Durchflußrate des den Regler 32 durchströmenden Gases nur von der Öffnung desselben und von dem stromaufwärts gelegenen Druck bestimmt, und nicht durch Veränderungen des Drucks des geschmolzenen Harzes in der Trommel 22. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Durchflußrate des den Regler 32 durchströmenden Aufschäumungsgases dadurch reguliert, daß dessen öffnung

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mittels eines Impulsmotors 34 reguliert wird, während der Druck stromaufwärts von dem Regler 32 auf einem vorbestimmten, ausreichend hohen Wert gehalten wird. Die Regulierung der öffnung des Reglers 32 für die Gasdurchflußrate mittels des Impulsmotors 34 wird später im einzelnen beschrieben.

Thermoplastisches Harzmaterial aus dem Fülltrichter 20 des Extruders 12 wird geschmolzen und mit dem über die Gasinjektionsöffnung 26 zugeführten Gas vollständig vermischt, während es durch die Förderschnecke in der Trommel vorgeschoben wird. Danach erreicht das gashaltige geschmolzene Harz den Querspritzkopf 24 des Extruders 12, wird auf den drahtförmigen Leiter 10 aufextrudiert, während dieser den Querspritzkopf 24 des Extruders 12 mit konstanter Geschwindigkeit durchläuft, und wird beim Verlassen der Düse des Querspritzkopfes 24 expandiert.

Die expandierte bzw. aufgeschäumte Isolierung läuft dann gemeinsam mit dem drahtförmigen Leiter 10 durch das teleskopische Kühlrinnensystem 16 und wird anschließend von einer nicht dargestellten Aufnahmevorrichtung aufgewickelt.

Die teleskopische Kühlrinneneinrichtung 16 enthält eine ortsfeste Rinne 16A, die mittels Füßen 16, von denen nur einer in Fig. 1 gezeigt ist, auf dem Boden steht, und eine bewegliche Rinne 16B, die an der ortsfesten Rinne 16A derart gesichert bzw. montiert ist, daß sie in axialer Richtung des Leiters 14 mit Schaumkunststoffisolierung auf den Querspritzkopf 24 des Extruders 12 zu und von diesem fort bewegbar ist. Die bewegbare Rinne 16B ist auf ihren beiden Seiten mit Rädern 38 versehen, die mit einer Kühlwasser-Aufnahmeeinrichtung 40 an deren Rändern in Eingriff sind,

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so daß die bewegliche Rinne 16B bewegt werden kann.

Diese bewegliche Rinne 16B dient zur Regelung der Betriebskapazität des Leiters 14 mit Schaumkunststoffisolierung, um eine gleichmäßige Betriebskapazität des Kabels zu erreichen. Wenn die bewegliche Rinne 16B auf den Querspritzkopf 24 des Extruders 12 zu bewegt wird, so wird die Zeitspanne vom Verlassen des Querspritzkopfes 24 bis der Leiter mit Schaumkunststoffisolierung den Einlaß der beweglichen Rinne 16B erreicht (wobei während dieser Zeitspanne die Expandierung der Isolierung auf dem Draht 10 erfolgt) kürzer, wodurch die Expansionsrate der Isolierung abnimmt. Wenn die bewegliche Rinne 16B von dem Querspritzkopf 24 des Extruders 12 fortbewegt wird, so wird die genannte Zeitspanne langer, wodurch die Expansionsrate der Isolierung zunimmt. Die Position der beweglichen Rinne 16B kann also entsprechend dem Ausmaß der Expansion der Isolierung auf dem drahtförmigen Leiter 10 so eingestellt werden, daß der gegebene Wert der Expansionsrate bzw. der Betriebskapazität des Leiters 14 mit Schaumkunststoffisolierung aufrechterhalten wird.

Die Einrichtung zur Einstellung der Position der Rinne enthält eine Betriebskapazität-Überwachungseinrichtung 42, einen Servomotor 46 und eine Servomotorsteuerung 44, die an sich bekannt sind. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, enthält 'die Betriebskapazitäts-Überwachungseinrichtung 42 eine Detektorelektrode 42a, die innerhalb der ortsfesten Rinne 16A angeordnet ist, und zwar derart, daß der Leiter 14 mit Schaumkunststoffisolierung durch diese Elektrode 42a hindurchlaufen kann. Diese Überwachungseinrichtung 42 dient zur elektrischen Ermittlung der Betriebskapazität des abgekühlten Leiters 14 mit Schaumkunststoffisolierung und zur Abgabe eines elektrischen Signals, das

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dem Unterschied zwischen der ermittelten Betriebskapazität und irgendeinem gegebenen bzw. vorgeschriebenen Wert der Betriebskapazität entspricht.

Die Servomotorsteuerung 44 dient zur Abgabe eines Motor-Antriebssignals in Übereinstimmung mit dem Eingangssignal aus der Betriebskapazitäts-Überwachungseinrichtung 42, um so die Drehrichtung und den Drehwinkel des Servomotors 46 zu regeln.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird die Drehung des Servomotors 46 über ein Untersetzungsgetriebe 48, ein mit dem Untersetzungsgetriebe 48 verbundenes Kettenrad 50, eine Kette 52, ein Kettenrad 54 und ein mit diesem verbundenes Ritzel 56, wobei die Kette 52 über die Kettenräder 50 und 54 gezogen und mit diesen in Eingriff ist, auf eine Zahnstange 58 übertragen, die an der einen Seitenwandung der beweglichen Rinne 16B befestigt ist, wodurch diese Rinne in Axialrichtung des Leiters 14 bewegt werden kann.

Um die Bewegung der beweglichen Rinne 16B an den kritischen Bewegungsstellen anzuhalten, sind erste Positionsdetektoren, z. B. Grenzschalter 6OA und 60B, an der einen Seitenwandung der Kühlwasser-Aufnahmeeinrichtung 40 vorgesehen, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist; ferner ist ein Betätigungselement 62 an der beweglichen Rinne 16B befestigt, um die Grenzschalter 6OA und 6OB zu betätigen (Fig. 2). In den beiden kritischen Stellungen der beweglichen Rinne 16B betätigt das Betätigungselement 62 jeweils den entsprechenden Grenzschalter 6OA bzw. 6OB, der dann ein elektrisches Signal in die Servomotorsteuerung einspeist, wodurch der Servomotor 46 angehalten wird.

Zur weiteren Regelung der Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung bei den kritischen Positionen

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der beweglichen Rinne 16B sind zweite Positionsdetektoren für die Stellungen der Rinne vorgesehen, z. B. Grenzschalter 64A und 64B, die auf der Innenseite bezüglich der Grenzschalter 6OA und 6OB und im Abstand von diesen angeordnet sind, um die Positionen der beweglichen Rinne 16B in der Nähe der kritischen Positionen zu erfassen. Das Betätigungselement 62 betätigt Grenzschalter 64A bzw. 64B, wodurch ein elektrisches Signal in eine Impuls-Motorsteuerung 66 eingegeben wird, wodurch ein Impulsmotor 34 in Drehung versetzt wird, derart, daß die Durchflußrate des Aufschäumungsgases durch den Regler 32 für die Gasdurchflußrate hindurch eingestellt wird.

Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Impuls-Motorsteuerung 66. Diese Steuerung 66 enthält vorzugsweise einen Impulsgenerator PG, einen voreinstellbaren Impulszähler PC und einen Zeitschalter T. Ferner sind in der Steuerung 66 eine Relaisspule A sowie Impulsmotor-Steuerungs-Relaisspulen 0 und C vorgesehen. Der Impulsmotor 34 wird von einer elektrischen Stromquelle S über eine Treibereinheit ü angesteuert. In Fig. 4 sind mit 64a.., 64a~, 64b₁ und 64b₂ Arbeitskontakte, also normalerweise geöffnete Kontakte, der jeweiligen Grenzschalter 64A bzw. 64B bezeichnet, mit aein Arbeitskontakt der Relaisspule A, mit a„ ein Ruhekontakt, also ein normalerweise geschlossener Kontakt, der Relaisspule A, mit den Bezugszeichen ο und c Arbeitskontakte der Relaisspule 0 bzw. C und mit dem Bezugszeichen t ein Ruhekontakt des Zeitschalters T. Die Kontakte ο und c sind zwischen der elektrischen Stromquelle S und der Treibereinheit ü angeordnet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Wenn im Betrieb das Betätigungselement 62 der beweglichen Rinne 16B, die sich auf den Querspritzkopf 24 des Extruders 12 zu bewegt, den Grenzschalter 64A, d. h. den zweiten

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Positionsdetektor der Rinne, betätigt, so werden die Kontakte 64a.. und 64a~ geschlossen, so daß der Impulsgenerator PG aktiviert wird und Impulssignale einer vorbestimmten Periode abgibt. Diese Impulssignale erregen die Relaisspule C, so daß dessen Kontakt c intermittierend geschlossen wird. Entsprechend wird der Impulsmotor 34 über einen der Anzahl der Impulse entsprechenden Winkel in einer Richtung angetrieben, bei welcher der Regler für die Gasdurchflußrate geschlossen wird. Der Drehwinkel des Impulsmotors 34 wird durch den voreinstellbaren Impulszähler PC bestimmt. Wenn z. B. der Impulsmotor 34 für jede Einstellung desselben über einen Winkel gedreht werden soll, der drei Impulsen entspricht, so wird der Impulszähler PC derart eingestellt, daß er ein Stoppsignal abgibt, wenn er drei Impulse gezählt hat. Durch das Stoppsignal wird die Relaisspule A erregt, so daß der zugehörige Kontakt a~ geöffnet wird, wodurch die Relaisspule C abgeschaltet wird und die Drehung des Impulsmotors 34 angehalten wird. Der zu der Relaisspule A gehörende Arbeitskontakt a₁ wird durch die Erregung dieser Spule geschlossen, so daß die Aktivierung des Zeitschalters T ausgelöst wird. Wenn eine eingestellte Zeit des Zeitschalters T abgelaufen ist, so wird dessen Arbeitskontakt t kurzzeitig geschlossen, so daß der voreinstellbare Impulszähler PC auf seinen ursprünglichen Wert "O" zurückgestellt wird. Dadurch wird die Relaisspule A abgeschaltet, um die Kontakte a.. und a₂ in ihre ursprünglichen Positionen zurückzubringen .

Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kontakte 64a.. und 64a~ der Grenzschalter 64A geöffnet sind, so bleibt der Impulsgenerator PG angehalten, damit der Impulsmotor 34 sich nicht weiterdreht. Wenn die Kontakte 64a., und 64a« des Grenzschalters 64Ά geschlossen bleiben, so wird der genannte Vorgang wiederholt, so daß der Impulsmotor 34 in derjenigen

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Richtung weitergedreht wird, in der der Regler 32 für die Gasdurchflußrate um einen weiteren gegebenen Winkel geschlossen wird.

Wenn das Betätigungselement 62 an der beweglichen Rinne 16B, die sich von dem Querspritzkopf 24 des Extruders 12 entfernt, den Grenzschalter 64B, d. h. den zweiten Positionsdetektor, betätigt, so werden die Kontakte 64b.. und 64b,, geschlossen. In im wesentlichen gleicher Weise wie vorstehend beschrieben wird dann die Relaisspule O erregt, so daß der zugehörige Kontakt ο intermittierend geschlossen wird. Der Impulsmotor 34 wird entsprechend über einen Winkel angetrieben, der der Anzahl der Impulse entspricht, und zwar in einer Richtung, in der der Regler 32 für die Gasdurchflußrate geöffent wird. Die Arbeitsweise des voreinstellbaren Impulszählers PC und des Zeitschalters T ist im wesentlichen wie vorstehend beschrieben.

Die Einstellung der Zeit des Zeitschalters T beruht auf der Zeitspanne, die gegeben ist durch den Zeitpunkt, wo die Gasdurchflußrate des Reglers 32 durch Betätigung des Grenzschalters 64A bzw. 64B eingestellt wird, bis zu dem Zeitpunkt, wo die Einstellung der Expansionsrate der Isolierung auf dem Draht 10 erscheint. Die Expansionsrate der Isolierung auf dem Draht 10 kann sich nämlich nicht sofort nach der Einstellung der Gasdurchflußrate des Reglers 32 ändern, sondern erst eine beträchtliche Zeitspanne danach. Diese Zeitspanne entspricht derjenigen, die benötigt wird, damit das geschmolzene Harz, das sich bei der Einstellung der Gasdurchflußrate an der Gasinjektionsöffnung 26 befindet, die Stellung erreicht, an der die Elektrode 42a der Betriebskapazität-Überwachungseinrichtung 42 angeordnet ist. Diese Zeitspanne P kann ausgedrückt werden durch:

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Innenvolumen des Extruders von der Lage der Gasinjektionsöffnung bis zum Auslaß des Querspritzkopfes

P =

Extrusionsmenge pro Zeiteinheit

Darin ist die Menge des extrudierten Harzes vom Auslaß des Querspritzkopfes des Extruders bis zu der Stellung, wo die Elektrode der Betriebskapazität-Überwachungseinrichtung liegt, vernachlässigbar gering.

Ob die Einstellung der Gasdurchflußrate korrekt ist, kann nur nach Ablauf der Zeitspanne P ermittelt werden. Die Einstellzeit ist also so bestimmt, daß sie etwas länger ist als die Zeitspanne P. Wenn angenommen wird, daß der Innendurchmesser der Trommel z. B. 65 mm und das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Trommel 30 beträgt, so beträgt die Einstellzeit etwa 7 Minuten, wenn die Förderschnecke der Trommel 32 sich mit 20 bis 30 Umdrehungen pro Minute dreht und etwa 5 Minuten, wenn sie mit 30 bis 40 Umdrehungen pro Minute rotiert.

Wenn eine Nachstellung der Gasdurchflußrate ausreicht, um den gegebenen Wert der Betriebskapazität nach Ablauf der Zeit des Zeitschalters T zu erreichen, so wird die bewegliche Rinne 16B in ihre mittlere Position des Bewegungsweges zurückgeführt. Der Grenzschalter 64A bzw. 64B wird also von dem Betätigungselement 62 an der beweglichen Rinne 16B freigegeben, während die eingestellte Gasdurchflußrate beibehalten wird. Wenn eine Nachstellung der Gasdurchflußrate nicht ausreicht, um den gegebenen Wert der Betriebskapazität herzustellen, nachdem die eingestellte Zeit des Zeitschalters T abgelaufen ist, so wird die bewegliche Rinne 16B nicht in ihre Mittelstellung zurückgeführt, und der Grenzschalter 64A bzw. 64B bleibt durch das Betätigungselement 62 an der beweglichen Rinne 16B betätigt.

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Folglich wird der Einstellwinkel des Impulsmotors 34 und entsprechend die Gasinjektions- bzw. Durchflußrate in der zuvor beschriebenen Weise nachgestellt.

Während der Einstellzeit des Zeitschalters T wird die bewegliche Rinne 16B weiterbewegt. Es muß also verhindert werden, daß die bewegliche Rinne 16B diese Stellungen erreicht. Es ist also zu beachten, daß die Lage der Grenzschalter 64A und 64B so bestimmt werden muß, daß dies verhindert wird. Die Abstände zwischen den Grenzschaltern 6OA und 64A und zwischen den Grenzschaltern 6OB und 64B müssen also wesentlich größer sein als die Strecke, über die die bewegliche Rinne 16B während der Einstellzeit des Zeitschalters T bei der normalen Geschwindigkeit der beweglichen Rinne 16B bewegt wird. Unter der normalen Geschwindigkeit wird nicht eine Geschwindigkeit verstanden, mit der die bewegliche Rinne 16B während einer kürzeren Zeitspanne hin- und herbewegt wird, sondern eine mittlere Geschwindigkeit, mit der sie nach und nach die kritischen Stellungen erreicht, während ihre Hin— und Herbewegung wiederholt wird. Diese mittlere Geschwindigkeit kann einige wenige Zentimeter pro Stunde betragen.

Wenn also angenommen wird, daß die Einstellzeit des Zeitschalters T einige wenige Minuten beträgt, wie zuvor erwähnt wurde, so beträgt die Strecke, über die die bewegliche Rinne 16B während der Einstellzeit bewegt wird, einige wenige Millimeter pro Minute, und folglich können die Abstände zwischen den Grenzschaltern 6OA und 64A und zwischen den Grenzschaltern 60B und 64B von einigen wenigen Zentimetern bis 10 Zentimeter oder etwas mehr betragen.

Diese nach und nach erfolgende Bewegung der beweglichen Rinne 16B mit der mittleren Geschwindigkeit bis zu den kritischen Stellungen hin wird vermutlich durch Verände-

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rungen der Umgebungstemperatur oder Ungleichmäßigkeiten der Materialverteilung usw. veranlaßt. Bei Änderungen der Umgebungstemperatur kann sich z. B. die Temperatur des Extruders langsam ändern, weil dieser eine große Wärmekapazität aufweist und obwohl seine Temperatur geregelt werden kann. Die Temperatur des geschmolzenen Harzes in dem Extruder ändert sich also, so daß die Expansionsrate der aufgeschäumten Isolierung auf dem drahtförmigen Leiter verändert wird, wodurch eine Bewegung der beweglichen Rinne 16B ausgelöst wird. Beim Wechsel der Farbe des Materials oder beim Auftreten von Fehlern der Materialverteilung nimmt ferner die Geschwindigkeit, mit der die bewegliche Rinne 16B bewegt wird, zu. Die Abstände zwischen den Grenzschaltern werden also vorzugsweise wesentlich größer gewählt, um für derartige Fälle vorzusorgen.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Gasdurchflußrate eingestellt durch eine Kombination aus einem Regler 32, der die Gasdurchflußrate durch Einstellung seiner öffnung reguliert, und durch das selbstregulierende Sekundärdruckventil 30, das dazu dient, einen konstanten Einlaßdruck aufrechtzuerhalten; die Einstellung der Gasdurchflußbzw. Injektionsrate kann jedoch auch durch andersartige Durchflußregler erfolgen.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines derartigen Reglers für die Gasdurchflußrate. Dieser Regler 33 enthält eine Öffnung mit einer konstant großen Öffnung. Ein Sekundärdruck-Regelventil 31 dient zur Aufrechterhaltung eines variablen Druckes stromaufwärts von dem Regler 33. Ein Gas unter hohem Druck wird mit Schallgeschwindigkeit oder annähernd Schallgeschwindigkeit über das Skundärdruck-Regelventil 31 dem Regler 33 für die Gasdurchflußrate zugeführt. Ein Impulsmotor 35 dient zur Steuerung des Sekun-

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därdruck-Regelventile derart, daß dessen Sekundärdruck eingestellt wird. Zur Steuerung des Impulsmotors 35 kann das in Fig. 4 gezeigte System verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform kann die Gasdurchflußrate reguliert werden, indem der Druck auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Reglers 33 mittels des Sekundärdruck-Regelventils 31 eingestellt wird, während die Größe der Öffnung auf einem konstanten Wert gehalten wird.

Die Grenzschalter 6OA, 6OB, 64A und 64B können durch andersartige Positionsdetektoren, z. B. Näherungsschalter, ersetzt werden.

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Leerseite

Claims

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1. Verfahren zur Herstellung eines Leiters mit Schaumkunststoff isolierung, mit den folgenden Verfahrensschritten: Injektion eines Aufschäumungsgases in das geschmolzene Harz in einem Extruder; Aufextrudieren einer Isolierung aus dem geschmolzenen Harz auf einen drahtförmigen Leiter, der den Extrusionskopf durchläuft, wobei die aus dem Extrusionskopf austretende Isolierung aufgeschäumt wird und ein Leiter mit Schaumkunststoffisolierung gebildet wird; Hindurchführen des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung durch eine Rinnen- Kühleinrichtung, die eine bewegliche

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Rinne enthält, die in axialer Richtung des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung beweglich ist, auf den Extrusionskopf zu und von diesem fort; Ermittlung des Wertes der Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung mittels einer Betriebskapazität-Überwachungseinrichtung; und Nachstellung der Position der beweglichen Rinne derart, daß der ermittelte Wert der Betriebskapazität bis zu einem gegebenen Wert derselben korrigiert wird, wenn eine Differenz zwischen dem ermittelten Wert und dem gegebenen Wert der Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung ermittelt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stellungen der beweglichen Rinne ermittelt werden, wenn diese an kritische Stellungen derselben angrenzen und daß die Injektionsrate des Aufschäumungsgases derart eingestellt wird, daß die bewegliche Rinne bis in die mittlere Stellung ihrer Bewegung zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Injektionsrate des Aufschäumungsgases bei jedem vorbestimmten Wert derselben erfolgt und nach der Einstellung der Injektionsrate des Aufschäumungsgases der eingestellte Wert der Injektionsrate während einer vorbestimmten Zeit beibehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit langer ist als die Zeitspanne, die verstreicht, bis das geschmolzene Harz an der Gasinjektionsöffnung des Extruders die Stelle erreicht, wo eine Elektrode der Betriebskapazität-Überwachungseinrichtung angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Injektionsrate des Aufschäumungsgases durch Regelung der Größe der öffnung eines

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Gasdurchflußrate-Reglers erfolgt, während ein konstanter Druck stromaufwärts von diesem Regler aufrechterhalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Injektionsrate des Aufschäumungsgases durch Regelung des Druckes stromaufwärts von einem Gasdurchflußrate-Regler erfolgt, während eine konstante Größe der Öffnung dieses Reglers aufrechterhalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des den Gasdurchflußrate-Regler durchströmenden Aufschäumungsgases gleich bzw. ungefähr gleich der Schallgeschwindigkeit ist.

7. Vorrichtung zur Herstellung eines Leiters mit Schaumkunststoff isolierung, mit einem Gasinjektionsextruder zum Aufextrudieren einer Isolierung aus aufgeschäumtem Harz auf einen drahtförmigen Leiter, der durch einen Extrusionskopf läuft, so daß dieser drahtförmige Leiter mit der Isolierung aus aufgeschäumtem Harz bedeckt wird, mit einem Gasdurchflußrate-Regler, der die Durchflußrate des Aufschäumungsgases bestimmt, das in geschmolzenes Harz im Inneren des Extruders injiziert wird, mit einer Rinnen-Kühleinrichtung zum Abkühlen der aufgeschäumten Isolierung auf dem drahtförmigen Leiter, wobei diese Rinnen-Kühleinrichtung eine bewegbare Rinne enthält, die in axialer Richtung des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung auf den Extrusionskopf des Gasinjektionsextruders zu und von diesem fort bewegbar ist, mit einer Betriebskapazität-tiberwachungseinrichtung zur Ermittlung des Wertes der Betriebskapazität des abgekühlten Leiters mit Schaumkunststoffisolierung# wobei dieser Wert mit einem gegebenen Wert der Betriebs-

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kapazität zu vergleichen ist, und mit einer Rinnenposition-Einstelleinrichtung zur Einstellung der Stellung der beweglichen Rinne derart, daß eine Differenz zwischen dem ermittelten Wert und dem gegebenen Wert der Betriebskapazität des Leiters mit Schaumkunststoffisolierung eliminiert wird, gekennzeichnet durch Detektionseinrichtungen (6OA, 6OB; 64A, 64B) zur elektrischen Ermittlung der Stellungen der beweglichen Rinne, angrenzend an kritische Bewegungsstellungen derselben, eine Gasdurchflußrate-Regler-Einstelleinrichtung (32, 34; 31, 35) zur Einstellung der Durchflußrate des Aufschäumungsgases auf einen anderen Wert entsprechend einem elektrischen Signal aus der Positionsdetektoreinrichtung (60A, 60B; 64A, 64B) und durch einen Zeitgeber (T) zum Anhalten der Nachstellung des Reglers für die Gasdurchflußrate während einer eingestellten Zeit nach Vervollständigung der Nachstellung des Reglers für die Gasdurchflußrate.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Rinne (16B) mit einem Betätigungselement (62) zur Betätigung einer ersten Positionsdetektoreinrichtung (60A, 6OB) zur Ermittlung der kritischen Stellungen der Bewegung der beweglichen Rinne (16B) und einer zweiten Positionsdetektoreinrichtung (64A, 64B) zur Ermittlung von Stellungen angrenzend an diese kritischen Stellungen der beweglichen Rinne (16B) versehen ist.

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