DE3715681C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines kabelförmigen Kunststoff-Verbundkörpers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines kabelförmigen Kunststoff-VerbundkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
kabelförmigen Kunststoff-Verbundkörpers, bei dem ein Strang
aus zusammengefaßten, zueinander und zur Kabelachse parallel
verlaufenden Endlosfilamenten mit hohem Elastizitätsmodul
mit einem flüssigen, verfestigbaren Kunststoff getränkt und
der Kunststoff anschließend verfestigt wird. Desweiteren be
trifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des Ver
fahrens.
Derartige Kunststoff-Verbundkörper sind aus vielen Bereichen
der Technik als Stützelemente für insbesondere Lichtwellen
leiterkabel bekannt. Sie finden in der Kabeltechnik eine
breite Anwendung und werden meist in Stabform als Zentralein
läufe oder als Armierung bei Kabeln (Seekabel, Kommunika
tionskabel, Luftkabel usw.) verwendet. Bei Lichtwellenleiter
kabeln besteht allgemein die Problematik, daß der Verbundkör
per in der Lage sein muß, sowohl Zugspannungen als auch
Druckspannungen und hierbei insbesondere solche, die in Achs
richtung gerichtet sind, aufzunehmen, ohne daß der Verbund
körper übermäßig gedehnt bzw. zusammengedrückt wird.
Aus der DE 32 14 603 A1 ist bekannt, zur Übertragung von
Zugspannungen Verstärkungen in den optischen Faser-Übertra
gungskabeln vorzusehen. Diese werden hergestellt, indem ein
Glasfaser-Vorgespinst unter Spannung gesetzt und dann unter
Beibehaltung der Spannung mit einem flüssigen Kunstharz ge
tränkt wird, so daß das Vorgespinst in den Verstärkungen
stets in einem auf Zug vorgespannten Zustand gehalten wird.
Hierdurch können im Gebrauch Zugbelastungen unmittelbar und
ohne jede Verzögerung durch die Verstärkung aufgenommen wer
den.
Weiterhin ist bekannt, Lichtwellenleiterkabel in mit Petrola
tum gefüllte dünne Rohre locker, d. h. ohne Zugspannung ein
zulegen, wo sie leicht wellenförmig verlaufen, so daß ge
wisse Dehnungen der Rohre aufgrund von Zugspannungen oder
Temperaturschwankungen nicht zu Zugbeanspruchungen der Licht
fasern, die einen Bruch der Fasern zur Folge haben könnten,
führen.
Problematisch bei diesen Anordnungen sind jedoch Druckspan
nungen, die vorwiegend aufgrund von Temperaturschwankungen
entstehen und bei denen die Rohre stärker schrumpfen als die
Glasfasern, so daß die Lichtleitfasern noch stärker wellen
förmig innerhalb der Rohre verlaufen und stellenweise die In
nenseite der Rohre berühren, was eine optische Dämpfung und
damit eine Abnahme der Signalstärke zur Folge hat.
Um dieser Problematik gerecht zu werden, ist vorgeschlagen
worden, die Rohre rund um den kabelförmigen Kunststoff-Ver
bundkörper anzuordnen und an ihm zu befestigen, so daß die
Rohre weniger stark schrumpfen. Hierbei besitzt der kabelför
mige Kunststoff-Verbundkörper einen Kernstrang mit endlosen
Filamenten, die in eine Matrix eines duroplastischen Kunst
stoffes eingebettet sind. Der Kernstrang wird dann mit einer
Hüllschicht aus einem thermoplastischen Material versehen,
wobei zwischen dem Kernstrang und der Hüllschicht vorgesehe
ne Garnwicklungen für eine formschlüssige Verbindung dieser
beiden Bestandteile des Kunststoff-Verbundkörpers sorgen, so
daß auf die Hüllschicht wirkende Zug- oder Druckkräfte über
die formschlüssige Verbindung auf den Kernstrang übertragen
werden können und so im wesentlichen nur der Kernstrang zur
Zugfestigkeit des Verbundkörpers beiträgt.
Die Verwendung von Duroplasten für den Kernstrang ist in meh
rerer Hinsicht problematisch. Im einen enthalten Duroplaste
stets Lösungsmittel, die als Schadstoffe anzusehen sind und
für Menschen giftig wirken, so daß aufwendige Mittel erfor
derlich sind, um die flüchtigen Lösungsmittel von der Umwelt
fernzuhalten bzw. diese wieder zu verwenden.
Weiterhin besitzen Duroplaste eine relativ hohe Biegestei
figkeit. Dies ist zwar insofern vorteilhaft, als hierdurch
auch der Verbundkörper eine relativ hohe Biegesteifigkeit be
kommt, kann aber auch zu Schwierigkeiten bei der Handhabung
des Verbundkörpers bzw. des fertigen Kabels führen, da der
Verbundkörper dazu neigt, von der Spule abzuspringen und es
verhältnismäßig schwierig ist, das Kabel selbst um relativ
kleine Radien zu biegen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Herstellung eines wirt
schaftlich herstellbaren kabelförmigen Kunststoff-Verbundkör
pers vorzusehen, der in jeder Hinsicht die Forderungen, rela
tiv hohe Druck- und Zugkräfte aufnehmen zu können, erfüllt,
eine ausreichende Biegesteifigkeit und einen guten Knickwi
derstand besitzt, bei der weiteren Verarbeitung aber dennoch
leicht handhabbar ist, insbesondere auch relativ kleine
Biegeradien zuläßt und der zudem in einem umweltfreundli
chen Herstellungsverfahren erzeugt werden kann sowie auch
beim späteren Gebrauch keinerlei Gefahr für die Umwelt dar
stellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der
Strang mit einem durch Erhitzen flüssig gemachten ersten
thermoplastischen Kunststoff getränkt wird und daß der mit
dem thermoplastischen Kunststoff getränkte Strang durch Ex
trusion mit einem zweiten thermoplastischen Kunststoff, vor
zugsweise mit einem hohen Elastizitätsmodul aufweisenden Ver
stärkungselementen, z. B. Stapelfaser gefüllten, Kunststoff
umhüllt wird, wobei während der Extrusion dem ersten thermo
plastischen Kunststoff soviel Wärme zugeführt wird, daß eine
innige Verbindung des ersten thermoplastischen Kunststoffs
mit dem zweiten thermoplastischen Kunststoff erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wird somit anstatt eines duroplastischen
Kunststoffes ein thermoplastischer Kunststoff verwendet, in
dem die Endlosfilamente getränkt werden, so daß sie in dem
Kunststoff eingebettet werden. Um diesen getränkten Strang
herum wird eine Hüllschicht aus ebenfalls thermoplastischem
Kunststoff aufgebracht.
Durch die Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen an
stelle von Duroplasten wird dem Erfordernis Rechnung getra
gen, auch kleine Biegeradien biegen zu können, da thermopla
stische Kunststoffe weniger steif sind als Duroplaste und
viel eher unter Biegebeanspruchungen im Querschnitt defor
miert werden.
Die Verwendung von Thermoplasten hat weiterhin den Vorteil,
daß umweltschädliche Lösungsmittel für die Verarbeitung
nicht notwendig sind.
Wesentlich ist weiterhin, daß das Umhüllen des getränkten
Strangs mit einer Hüllschicht aus thermoplastischem Kunst
stoff durch Extrusion erfolgt, während welcher dem thermopla
stischem Kunststoff soviel Wärme zugeführt wird, daß zumin
dest die Oberfläche des ersten thermoplastischen Kunststoffs
durch Erhitzen klebrig gemacht wird, so daß dieser mit dem
thermoplastischen Kunststoffmaterial der Hüllschicht eine in
nige Verbindung eingehen kann. Diese Verbindung von Strang
und Hüllschicht ist wesentlich, da durch sie auf die Umhül
lung wirkende Zug- und Druckkräfte kraftschlüssig an den
Kernstrang übertragen werden können.
Die Umhüllung des Kernstranges bietet weiterhin den Vorteil,
daß durch eine Auswahl eines geeigneten Materials, insbeson
dere eines Materials mit einer Faserfüllung, eine Art Rohr
um den Kernstrang herum gebildet wird, der einer Biegebean
spruchung entgegenwirkt und insbesondere auch die Knickge
fahr mindert.
Weiterhin ist der Verbundkörper absolut wasserdicht und kann
daher durch das Eindringen von Wasser nicht zerstört werden,
so daß der Verbundkörper auch bei Minustemperaturen verwen
det werden kann.
Da der zweite thermoplastische Kunststoff ebenfalls ein Ther
moplast ist und keine umweltgiftigen Lösungsmittel enthält,
wird auch auf diese Weise eine umweltfreundliche Herstellung
und ein umweltfreundliches Verhalten gewährleistet. Da es
nach Anbringung der Hüllschicht aus dem zweiten thermoplasti
schem Kunststoff für manche Anwendungen lediglich erforder
lich ist, den kabelförmigen Verbundkörper abzukühlen, was
verhältnismäßig schnell und einfach mittels einer geeigneten
Kühleinrichtung erfolgen kann, ist es möglich, eine hohe
Herstellungsgeschwindigkeit zu erzielen, wobei eine Ge
schwindigkeit von 100m/min ohne weiteres erreichbar ist,
ohne eine übermäßige Länge der Anlagen in Kauf nehmen zu müs
sen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfah
rens wird der durch die erste Extrusion gebildete Strang
durch eine zweite Extrusion mit einem dritten thermoplasti
schen Kunststoff umhüllt. Dieser dritte thermoplastische
Kunststoff dient nicht nur als eine Art Aufdickung, so daß
der Außendurchmesser des Verbundkörpers beliebig groß ge
macht werden kann, sondern auch dazu, Biegekräfte in den
Kernstrang verteilt einzuleiten, so daß die Knickgefahr wei
ter herabgesetzt wird.
Eine hochwertige Übertragung von axial gerichteten Zug- und
Druckkräften auf den Kernstrang bzw. auf die Hüllschicht aus
dem zweiten thermoplastischen Kunststoff ist durch die mikro
skopisch betrachtet rauhe Oberfläche des zweiten thermopla
stischen Kunststoffs gegeben, die aus den zufällig orientier
ten Verstärkungsfasern resultiert. Dadurch, daß der dritte
thermoplastische Kunststoff auch im heißen Zustand mittels
Extrusion auf den vorgebildeten Strang aufgebracht wird, ent
steht weiterhin eine gute Haftung zwischen dem zweiten und
dem dritten thermoplastischen Kunststoff. Auch bei der An
bringung des dritten Thermoplastes entstehen keine Schadstof
fe.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist gekennzeichnet durch eine eine Vielzahl von Endlos
filamentspulen aufweisende Spulentraganordnung, eine Strang
tränkeinrichtung, der die zu einem Strang zusammengefaßten
Endlosfilamente zugeführt werden und aus der ein mit dem
ersten thermoplastischen Kunststoff getränkter Strang
austritt, einen Extruder, in welchen der getränkte Strang
eintritt und aus dem ein mit dem gefüllten zweiten termopla
stischen Kunststoff umhüllter Strang austritt, eine Kühlvor
richtung, durch die der umhüllte Strang hindurchgeführt wird,
und eine Aufwickelvorrichtung, um den gekühlten und fertigen
Strang in Form einer Wicklung aufzunehmen.
Die für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendeten Extru
der sind für sich bekannt und vorzugsweise als sogenannte
Kreuzkopfextruder ausgebildet, wobei die Schraube des Extru
ders quer zur Förderrichtung des Stranges bzw. zur Längsach
se des Verbundkörpers angeordnet ist. Die Kühlvorrichtung
kann als eine offene Rinne oder geschlossene Leitung ausge
bildet sein, durch welche Kühlwasser strömt. Die gesamte Vor
richtung ist somit aus unaufwendigen Bausteinen zusammenge
setzt, und es sind keine besonderen Maßnahmen erforderlich,
um Umweltschäden zu vermeiden, da die besondere Ausbildung
des herzustellenden Verbundkörpers und die hierfür verwende
ten Stoffe keine Umweltschäden verursachen.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des er
findungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrich
tung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende
Beschreibung eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
anhand der Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische perspektivische
Darstellung einer Vorrichtung
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Ver
bundkörpers,
Fig. 2 eine schematische perspektivische
Darstellung des Aufbaus des kabelförmigen
Kunststoff-Verbundkörpers, wobei
zur besseren Veranschaulichung die
einzelnen Schichten teilweise wegge
schnitten sind,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den kabelförmigen
Kunststoff-Verbundkörper nach den Pfeilen
III-III der Fig. 2, und
Fig. 4 einen Längsschnitt nach den Pfeilen
IV-IV der Fig. 1, um ein Detail der ver
wendeten Strangtränkeinrichtung zu zeigen.
Am Anfang der Vorrichtung nach Fig. 1 befindet sich eine
Spulentraganordnung 17 in Form eines Ablaufgestelles, an
dem eine Vielzahl von Spulen 16 auf Zapfen drehbar
angeordnet ist. Jede einzelne Spule 16 trägt ein
Filamentbündel (das aus mehreren hunderten Filamenten
bestehen kann) und ist abgebremst, um den Abzug der
Filamente gleichmäßig zu halten. Die einzelnen Filamente
des Filamentbündels sind während des
Herstellungsverfahrens der Filamente ohne Kleber oder
andere Befestigungs- bzw. Bindemittel auf der Spule 16
aufgewickelt. Die Zeichnung zeigt vier übereinander
liegende Reihen von jeweils vier Spulen 16. Die sich auf
den Spulen 16 jeder Reibe befinden vier
Filamentbündel 15′ werden durch eine Führung 24 gezogen
und von dieser zur Bildung eines Stranges 11 an den
Eingang der Düse 26 einer Strangtränkeinrichtung
geführt. In der Zeichnung sind daher insgesamt 16 Spulen
vorhanden, es können aber auch viel mehr sein oder auch
weniger, je nachdem, wie viele Filamente insgesamt
benötigt werden und wie viele Filamente zu jedem Bündel
gehören.
Die Düse 26, die in Fig. 4 im Längsschnitt detailliert
gezeigt ist, dient der Anbringung des Heißklebers, der
im flüssigen Zustand in einem Vorratsbehälter 30 bereitgehalten
und mittels einer Dosierpumpe 31 in Form einer
motorbetriebenen Zahnradpumpe durch die Leitung 32 in
dosierten Mengen gepreßt wird. Wie in Fig. 4 gezeigt,
hat die Düse 26 einen trichterförmigen Durchlaufkanal 27, der im
Querschnitt kreisförmig ist. Die Filamentbündel 15′ verlaufen
durch den Trichter und werden gleichzeitig mit dem
Heißkleber getränkt, der durch die Leitung 32 und die
Bohrung 33 fließt, wobei die einzelnen Endlosfilamente
15 am Ausgang der Düse parallel zueinander und zur
Längsachse des Stranges 11 verlaufen, um die erwünschte
Zug- und Druckfähigkeit des fertigen Verbundkörpers zu
erreichen. Die mit Heißkleber getränkten Endlosfilamente
bilden den sogenannten Kernstrang 11′.
Am Beispiel eines kabelförmigen Kunststoff-Verbund
körpers mit 3 mm Querschnitt des Kernstranges 11′ werden
zehn solche Bündel zusammengefaßt, wobei jedes Filamentbündel
1200 Tex (g/1000 m) aufweist und aus einzelnen
Filamenten mit einem Durchmesser im Bereich 14 bis 15 µ
zusammengesetzt ist. Diese Filamente sind
Hochmodulfasern, d. h. Fasern mit einem hohen
Elastizitätsmodul und bestehen im vorliegenden Beispiel
aus E-Glas. Bei Verwendung von zehn Filamentbündeln 15′ hat der
so gebildete Strang 11 daher ein Gewicht von 12 g pro
Meter.
Die Absolutgeschwindigkeit des aus der Düse 26
heraustretenden Kernstranges 11′ und die
Fördergeschwindigkeit der Dosierpumpe 31 sind so
aufeinander abgestimmt, daß der geförderte Heißkleber
vollständig an dem Strang 11 haftet, so daß kein
überschüssiger Heißkleber verlorengeht oder an den
Behälter zurückgeführt werden muß.
Der flüssige Heißkleber in der Strangtränkeinrichtung 18
ist ein Esso-Heißkleber auf Ethylenvinylazetat-Basis Typ
JU 2514, der bei einer Temperatur von 190° flüssig
gehalten wird und bei dieser Temperatur eine sehr
niedrige Viskosität aufweist, damit er zwischen den
Endlosfilamenten fließen kann.
Aus der Strangtränkeinrichtung 18 bzw. aus deren Düse 26
tritt der mit dem Heißkleber getränkte Kernstrang 11′,
der ein Gewicht von 13,5 g pro Meter aufweist, aus. Die
relativ geringe Gewichtserhöhung deutet darauf hin, daß
verhältnismäßig wenig Heißkleber im Kernstrang enthalten
ist oder, mit anderen Worten, daß der Füllgrad des
Kernstranges mit den Hochmodulfasern sehr hoch ist.
Der Kernstrang 11′ kühlt an der Umgebungsluft rapide ab,
so daß der Heißkleber kurz nach dem Verlassen der
Strangtränkeinrichtung 18 bereits eine gewisse
Festigkeit aufweist. Der Kernstrang 11′ läuft dann in
einen ersten Extruder 19 hinein, wobei der Abstand
zwischen der Strangtränkeinrichtung 18 und dem ersten
Extruder 19 4 m beträgt. Der erste Extruder 19 ist als
sogenannter Kreuzkopfextruder ausgebildet, der für die
Beschichtung von einem Strang mit einer Umhüllung aus
Kunststoff bekannt ist. Der erste Extruder 19 dient dazu,
eine Hüllschicht aus einem mit kurzstückigen
Verstärkungselementen 23, wie Stapelfasern aus Glas,
gefüllten zweiten thermoplastischen Kunststoff 13 auf
den Kernstrang aufzubringen, wobei es sich bei dem
zweiten thermoplastischen Kunststoff um
glasfasergefülltes Polypropylen von Hoechst Typ
PPA 7790 GV2/20 handeln kann, d. h. ein Polypropylen
gefüllt mit 20% E-Glas-Stapelfasern, die an das
Polypropylen chemisch gekoppelt sind. Dieser
thermoplastische Kunststoff wird-im Extruder 19 auf eine
Temperatur von 240°C gebracht und erwärmt auf diese
Weise die Oberfläche des darunterliegenden Heißklebers,
so daß dieser reaktiviert, d. h. klebrig wird, wobei eine
innige Verbindung zwischen dem ersten thermoplastischen
Kunststoff des Heißklebers und dem zweiten
thermoplastischen Kunststoff 13 der Hüllschicht erzeugt
wird. Diese Verbindung wird noch fester gemacht durch
die Stapelfaserfüllung des zweiten thermoplastischen
Kunststoffes, da einzelne Fasern der quasi zufällig
verteilten Stapelfasern die Grenzschicht zwischen den
beiden thermoplastischen Kunststoffen überbrücken und
somit sicherstellen, daß Zug- und Druckkräfte von der
Hüllschicht aus dem zweiten Kunststoff 13 auf den
Kernstrang 11′ übertragen werden können. Beim Verlassen
des ersten Extruders weist der nunmehr gebildete Strang
11′′ mit Hüllschicht einen Durchmesser von 4 mm und ein
Gewicht von 17,5 g pro Meter auf, d. h. einen
Gewichtszuwachs gegenüber dem Kernstrang 11′ von 4 g pro
Meter.
Der Strang 11′′ führt dann nach Abkühlung in der
Umgebungsluft in einen zweiten Extruder 22 hinein, der
im Abstand von 1,5 m vom ersten Extruder 19 entfernt
liegt. Im zweiten Extruder 22 wird eine Hülle aus einem
dritten thermoplastischen Kunststoff 14 auf die
Hüllschicht aus dem zweiten Kunststoff 13 des Stranges
11′′ aufgebracht, der im vorliegenden Beispiel
Polyethylen von der Firma Neste Typ DFDS 1169 ist. Im
Extruder 22 erreicht dieses Polyethylen bei der
Anbringung auf dem Strang 11′′ eine Temperatur von 190°C.
Nach dem zweiten Extruder weist der Strang einen
Durchmesser von 6 mm und ein Gewicht von 34 g pro Meter,
d. h. einen Gewichtszuwachs von 16,5 g pro. Meter
gegenüber dem Strang 11′′ auf. Der so gebildete Strang
11′′′ wird dann mittels der angetriebenen
Ziehvorrichtung 29 durch eine Kühlvorrichtung 20 in Form
einer offenen Rinne von 30 m Länge gezogen, wobei
Kühlwasser mit einer Temperatur von etwa 20°C durch die
Rinne strömt, um den Strang auf Umgebungstemperatur
abzukühlen. Um Wasser zu sparen, wird es mittels einer
Pumpe unter Zwischenschaltung eines Speicherbehälters
umgewälzt.
Die angetriebene Ziehvorrichtung besteht aus zwei
umlaufenden Förderbändern, die einen Einzugsspalt bilden
und in entgegengesetzten Richtungen umlaufen, so daß der
untere Trum des oberen Förderbandes und der obere Trum
des unteren Förderbandes in der gleichen Richtung
laufen mit dieser Ziehvorrichtung wird der Strang 11′′′′
und werden daher auch die Endlosfilamente mit konstanter
Geschwindigkeit von 100 m pro Minute durch die
Vorrichtung gezogen.
Der fertige Strang 11′′′′ wird dann auf die Rolle 21
aufgewickelt. Diese Rolle 21 wird so angetrieben, daß
der Strang 11′′′′ mit konstanter Spannung auf der Rolle
aufgewickelt wird. Ein derartiger Antrieb läßt sich
relativ einfach realisieren.
Claims (17)
1. Verfahren zur Herstellung eines kabelförmigen Kunststoff-
Verbundkörpers, bei dem ein Strang aus zusammengefaßten,
zueinander und zur Kabelachse parallel verlaufenden End
losfilamenten mit hohem Elastizitätsmodul mit einem
flüssigen, verfestigbaren Kunststoff getränkt und der
Kunststoff anschließend verfestigt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang (11) mit einem durch Erhitzen flüssig
gemachten ersten thermoplastischen Kunststoff (12) ge
tränkt wird
und daß der mit dem thermoplastischen Kunststoff (12) ge
tränkte Strang (11′) durch Extrusion mit einem zweiten
thermoplastischen Kunststoff (13) vorzugsweise mit einen hohen Elasti
zitätsmodul aufweisenden Verstärkungselementen (23), z. B.
Stapelfasern gefüllten Kunststoff (13), um
hüllt wird,
wobei während der Extrusion dem ersten thermoplastischen
Kunststoff (12) so viel Wärme zugeführt wird, daß eine
innige Verbindung des ersten thermoplastischen Kunst
stoffs (12) mit dem zweiten thermoplastischen Kunststoff
(13) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der durch die erste Extrusion gebildete Strang (11′′)
durch eine zweite Extrusion mit einem dritten thermopla
stischen Kunststoff (14) umhüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endlosfilamente (15) aus E-Glas (Aluminoboro
silikatglas), S-Glas (Magnesium Aluminosilikatglas),
Aramid oder Kohlenstoff bestehen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste thermoplastische Kunststoff (12) ein Heiß
kleber ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heißkleber auf Ethylenvinylazetat, Polyamid,
Polypropylen oder Polyester basiert.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite thermoplastische Kunststoff (13) als
Verstärkungselemente (23) Stapelfasern aus Glas, Aramid
oder Kohlenstoff enthält, die vorzugsweise gleichmäßig
über dem zweiten Kunststoff verteilt sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite thermoplastische Kunststoff (13)
Polypropylen, insbesondere ein Polypropylen mit
E-Glas-Stapelfasern, die chemisch an das Polypropylen
gekoppelt sind, ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Füllgrad des zweiten thermoplastischen Kunst
stoffes (13) mit den Verstärkungselementen (23)
10 bis 80%, insbesondere 10 bis 30%,
beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte thermoplastische Kunststoff (14) aus
Polyester, vorzugsweise Polyethylen, Polyamid,
Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen,
Polyurethan oder einer Mischung zumindest zwei dieser
Stoffe besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang (11) aus Endlosfilamenten (15) durch Bün
del von E-Glasfilamenten (d. h. Filamente eines
Aluminoborosilikatglases) mit einer Filamentenstärke von
5 bis 20 µ, insbesondere 14 bis 15µ gebildet wird, wobei
jedes Bündel 300 bis 1400 Tex (g/1000 m), insbesondere
etwa 1200 Tex aufweist, daß als erster thermoplasti
scher Kunststoff (12) ein Heißkleber auf
Ethylenvinylazetat-Basis verwendet wird, daß als zweiter
thermoplastischer Kunststoff (13) Polypropylen mit 20%
E-Glas-Stapelfasern verwendet wird und daß als
dritter thermoplastischer Kunststoff (14)
Polyethylen verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strang (11) aus Endlosfilamenten (15) durch ins
gesamt zehn Bündel von E-Glasfilamenten gebildet wird,
die pro Meter ein Gewicht von insgesamt 10 bis 15, insbe
sondere etwa 12 g aufweisen, daß die Tränkung mit dem
Heißkleber so erfolgt, daß der gebildete Strang (11) an
schließend pro Meter ein Gewicht von 11 bis 16, insbeson
dere etwa 13,5 g aufweist, daß nach Anbringung der
Hüllschicht aus dem zweiten thermoplastischen Kunststoff
(13) der Strang pro Meter ein Gewicht von 15 bis 20, ins
besondere etwa 17,5 g aufweist und daß nach Anbrin
gung der Hülle aus dem dritten thermoplastischen Kunst
stoff (14) der fertige Verbundkörper pro Meter ein Ge
wicht von 30 bis 38, insbesondere etwa 34 g aufweist.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tränkung des Stranges (11) aus endlosen Filamen
ten (15) mit dem Heißkleber bei einer Temperatur von
180 bis 200°, insbesondere zumindest im wesentlichen
190°C stattfindet, daß der zweite thermoplastische Kunst
stoff (13) bei einer Temperatur von 220° bis 260° und
insbesondere zumindest im wesentlichen 240°C auf den
Strang (11) extrudiert wird und daß der dritte
thermoplastische Kunststoff (14) bei einer Temperatur
von 180 bis 200°, insbesondere
von 190°C auf die Hüllschicht aus dem zweiten thermo
plastischen Kunststoff (12) extrudiert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusammensetzung so gewählt wird, daß die Endlos
filamente (15) zwischen 50 und 95% des Gewichtes des
Kernstranges pro Längeneinheit, insbesondere 86 bis 90%
ausmachen, während der Rest Heiß
kleber ist.
14. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
- a) eine eine Vielzahl von Endlosfilamentspulen (16) auf weisende Spulentraganordnung (17),
- b) eine Strangtränkeinrichtung (18), in der die zu einem Strang (11) zusammengefaßten Endlosfilamente zuge führt werden und aus der ein mit dem ersten thermo plastischen Kunststoff (12) getränkter Strang (11′) austritt,
- c) einen Extruder (19) in welchen der getränkte Strang (11′) eintritt und aus dem ein mit dem gefüllten zweiten thermoplastischen Kunststoff (13) umhüllter Strang (11′′) austritt,
- d) eine Kühlvorrichtung (20), durch die der umhüllte Strang (11′′ bzw. 11′′′) hindurchgeführt wird, und
- e) eine Aufwickelvorrichtung (21), um den gekühlten und fertigen Strang (11′′′′) in Form einer Wicklung aufzu nehmen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strangtränkeinrichtung aus einer Düse (26) mit
einem sich in Bewegungsrichtung des Stranges (11) ver
engenden trichterförmigen Durchlaufkanal (27) für die in
der Düse zu dem Strang (11) zusammengefaßten Endlosfila
menten und einer den flüssigen Kleber aus einem Vorrats
behälter (30) durch eine Leitung in den Durchlaufkanal
(27) speisenden Dosierpumpe (31), vorzugsweise einer
Zahnradpumpe, welche den Heißkleber mengenmäßig in das
erwünschte Verhältnis zu der Durchlaufgeschwindigkeit
der Endlosfilamente liefert, besteht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine durch zwei Förderbänder gebildete angetriebene
Ziehvorrichtung (29) zum Ziehen des Stranges durch die
Vorrichtung hindurch vorgesehen und insbesondere nach
der Kühlvorrichtung (20) und vor der Aufwickelvor
richtung (21) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Extruder (19) und die Kühlvorrichtung
(20) ein zweiter Extruder (22) geschaltet ist, in wel
chem der mit dem zweiten thermoplastischen Kunststoff
(13) umhüllte Strang (11′′) mit einem dritten thermopla
stischen Kunststoff (14) umhüllt wird.
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