NO154912B - Radialdekk for tung last. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av plastgjenstander med celleformet struktur og nærmere bestemt en fremgangsmåte ved fremstilling av en gjenstand, hvorav minst en del har celleformet struktur, hvor plasten og et ved varme dekomponerbart esemiddel bearbeides under varme og trykk for å flytendegjøre plasten og dekomponere esemidlet mens plasten føres frem til en ekstruderingsdyse, og hvor esemidlet bevirker ekspansjon av plasten for fremstilling av gjenstandens deler med celleformet struktur.

Ved fremstilling av elektriske ledere med isolasjon av ekspandert plast behandles plasten og et ved varme dekomponerbart esemiddel under varme og trykk i et ekstruderingskammer for å flytendegjøre plasten og for å dekomponere esemidlet. Derefter ekstruderes plasten på en elektrisk ledende tråd, idet tråden beveges i lengderetningen gjennom en ekstruderingsdyse og tråden med den på denne ekstruderte plast går fra ekstruderingsdysen gjennom atmosfæren til en vannavkjølingsbeholder. Under trådens bevegelse gjennom atmosfæren bevirker esemidlet at plasten på tråden ekspanderer under dannelse av en rekke små adskilte celler eller luftrom inne i plasten. Når tråden derefter kommer inn i avkjølingsbeholderen,reduseres plastens temperatur vesentlig og dens ekspansjon stoppes i det vesentlige, hvorved den dannede isolering på den elektrisk ledende tråd får en celleformet struktur.

Isoleringens celleformede struktur gjør at elektrisk ledende tråder isolert på denne måte er ytterst anvendelige for kommunikasjonsformål, særlig som komponenter i sambandskabler, forutsatt at isoleringen har visse ønskelige egenskaper, f.eks. slik at den isolerte tråds kapasitans er i det vesentlige jevn langs dens lengde. Av denne grunn må isoleringens celleformede struktur være jevn, dvs. at antallet og størrelsen av luftrommene i isoleringen må være jevne langs trådens lengde, isoleringen må

ha en jevn utvendig diameter, og isoleringen må være konsentrisk med hensyn til trådens lengdeakse, dvs. at den må ha en jevn radial tykkelse.

Under forsøk på oppnåelse av en isolert elektrisk ledende tråd med jevn kapasitans over sin lengde har det tidligere vært anordnet én eller flere mekanismer for å kontrollere trådens kapasitans efter at isolasjonen er blitt avkjølt i vannbeholderen, og visse faser av isoleringsprosessen som påvirker trådens kapasitans, er blitt styrt i avhengighet av de tilsvarende kontrollinnretninger. Således har f.eks. trådens hastighet under på-føringen av isoleringen og som av forskjellige grunner har inn-flytelse på trådens kapasitans, vært styrt i avhengighet av en slik kontrollinnretning.. På lignende måte har anbringelsen av innløpet til vannavkjølingsbeholderen i forhold til ekstruderingsdysens utløpsende også vært variert i samsvar med en kapasitans-kontrollinnretning for å forandre ekspansjonstiden for den ekstruderte isolasjon mellom ekstruderingsdysens utløpsende og innløpet til kjølebeholderen, hvorved en styring av den isolerte tråds kapasitans er blitt oppnådd.

Selv om imidlertid en anordning av denne art frembringer

en isolert tråd med mer jevn kapasitans enn en anordning hvor det ikke er forutsett noen styring av variasjoner i trådens kapasitans, er den ikke helt tilfredsstillende på grunn av en manglende styring av plastens ekspansjon når denne går ut i atmosfæren fra ekstruderingsapparatet, hvori den holdes under høyt trykk for ikke å tillate noen ekspansjon av plasten, og når den går sammen med tråden gjennom atmosfæren til vannavkjølings-beholderen som må være anbragt i en betydelig avstand (henimot 1/2 meter) fra ekstruderingsdysens utløpsende for å tillate den ønskede grad av ekspansjon av plasten før denne ekspansjon stoppes av kjølevannet. Når tråden går fra ekstruderingsdysen til vannbeholderen, kan dessuten plasten som er i flytende tilstand, ha en tendens til på grunn av tyngdekraften å strømme til trådens underside, hvorved fremstilles et isolerende belegg som er eksentrisk snarere enn som ønsket konsentrisk i forhold til trådens lengdeakse.

Følgelig er det særlige formål med foreliggende oppfinnelse

å skaffe en ny og forbedret fremgangsmåte ved ekstrudering av

en ekspandert plastisolasjon på en i lengderetning fremført elektrisk ledende tråd for fremstilling av en langstrakt leder omgitt av en isolering av celleformet plast, hvor cellenes eller luftrømmenes struktur i isolasjonen er i det vesentlige jevn og hvor isolasjonen er meget mer konsentrisk i forhold til lederen og har en mer uforanderlig diameter over lederens lengde enn en isolasjon fremstilt efter kjente fremgangsmåter. Oppfinnelsen tar generelt sikte på en fremgangsmåte ved ekstrudering av et materiale av den art som ekspanderer for å gi en celleformet struktur i en gjenstand, under bedre styring av materialets ekspansjon enn ved hittil kjente metoder.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved fremstilling av en jevnt ekspandert plastgjenstand ved hjelp av en ekstruder, hvor en blanding av en plastmasse som skal ekspanderes og et egnet dekomponerbart esemiddel føres fremad gjennom et eltekammer under tilstrekkelig høyt trykk til at plasten i det vesentlige hindres fra å ekspandere samtidig som esemidlet nærmer seg sin spaltningstemperatur, og den således fremadførte masse ledes gjennom en ekstruderingsdyse hvis innløp står i forbindelse med eltekammeret og hvis utløp står i forbindelse med den omgivende atmosfære, idet massen utsettes for et trykkfall mellom eltekammeret og atmosfæren slik at plasten befinner seg i ekspandert tilstand efter å ha forlatt dysen, og fremgangsmåten er særpreget ved at den fremadførte masse utsettes for den vesentligste del, fortrinnsvis minst 90%, av trykkfallet ved konstante temperaturbetingelser ved eller over esemidlets spaltningstemperatur i området mellom eltekammerets ende og dysens innløp, hvorved plasten bringes til å ekspandere på regulert måte slik at den nesten har nådd sitt sluttvolum før den kommer frem til dysens innløp.

Tråden med den påførte ekstruderte plast går fra dysen gjennom atmosfæren over en forholdsvis kort avstand, og i løpet av denne tid foregår en svak ytterligere ekspandering av plasten som derefter avkjøles hurtig i et vannbad for å stoppe dens ekspandering før den maksimalt mulige ekspandering av plasten har funnet sted.

Oppfinnelsen vil bli mer detaljert beskrevet i forbindelse med tegningene, hvorav

fig. 1 er et sideoppriss av en del av en anordning for

isolering av tråd og viser et apparat som kan anvendes for utfør-else av oppfinnelsen.

fig. 2 er et sideoppriss av et ekstruderingsapparat som utgjør en del av apparatet på fig. 1,

fig. 3A og 3B danner1tilsammen et lengdesnitt i større målestokk av ekstruderingsapparatet på fig. 2,idet snittet er lagt hovedsakelig i senterlinjen,

fig. 4 er et tverrsnitt i større målestokk hovedsakelig efter linjen 4-4 på fig. 3A,

fig. 5 viser skjematisk det innbyrdes forhold mellom visse deler av ekstruderingsapparatet på fig. 2, 3A, 3B og 4,

fig. 6 er et snitt i .større målestokk gjennom en del av ekstruderingsapparatet på fig. 2, hovedsakelig efter linjen 6-6,

fig. 7 er et diagram som viser temperatur- og trykkfor-holdene i ekstruderingsapparatet på fig. 2-6 under en typisk ekstruderingsprosess, og

fig. 8 er et tverrsnitt av en elektrisk ledende tråd med isolering av celleformet plast.

Under henvisning til fig..8 vil det fremgå at den viste utførelsesform av oppfinnelsen angår fremstillingen av en elektrisk ledende tråd 11 av den art som har et isolerende belegg 12 av plast med celleformet struktur, dvs. som omfatter et flertall små adskilte celler eller luftrpm. Ved den viste utførelsesform av oppfinnelsen føres tråden fl frem ved hjelp av en drevet trommel 13 i lengderetningen mot høyre som vist på fig. 1, fra en til-førselskilde (ikke vist) gjennom et ekstruderingsapparat 14 og en vannavkjølingsbeholder 16. <p>Før tråden går inn i ekstruderingsapparatet 14, oppvarmes den^til plastens ekstruderingstemperatur ved hjelp av en forvarmer av egnet type (ikke vist).

Som det best vises på fig. 6 går tråden 11 under sin bevegelse gjennom ekstruderingsapparatet 14 gjennom en ekstruderingsdyse 17 hvori plasten som ekspanderer på en måte som skal beskrives nærmere, ekstruderes omkring tråden. Tråden 11 går derefter gjennom atmosfæren en kortere avstand, under hvilken tid plasten som er blitt ekstrudert på denne, fortsetter sin ekspansjon, og inn i den vannavkjølte beholder 16 (fig. 1), hvori den ekstruderte plast hurtig avkjøles ved bråkjøling i et vannbad for herding av plasten omkring tråden og for å stoppe dens

ekspandering.

Det fremgår av fig. 1 at den nu isolerte tråd 11 føres fremover fra vannbeholderen 16 ved hjelp av den drevne trommel 13 gjennom et par konvensjonelle kontrollinnretninger 18 og 19

for kapasitansen og som er slik konstruert at de kontrollerer og nedtegner trådens kapasitans og styrer de respektive faser av isoleringsprosessen og som påvirker trådens kapasitans, som trådens hastighet langs isoleringsbanen og stillingen av vann-beholderens innløpsende i forhold til ekstruderingsdysens 17 ut-løpsende. Den isolerte tråd 11 kontrolleres derefter med hensyn til eksentrisitet og korrekt diameter i en egnet føleinnretning (ikke vist) og vikles til slutt på spoler ved hjelp av en vanlig opptaksmekanisme (heller ikke vist).

Trådens 11 hastighet langs isoleringsbanen og som har innvirkning på kapasitansen for den fullstendig isolerte tråd av forskjellige grunner, varierer i samsvar med én av kapasitans-kontrollinnretningene 18 og 19 ved at trådens fremføringshastighet på den drevne trommel 13 og den ovennevnte opptaksmekanisme forandres på velkjent måte ved hjelp av mekanismer og koblinger som ikke er vist. På lignende måte kan stillingen av kjølekarets 16 innløpsende i forhold til ekstruderingsdysens 17 utløpsende og som har innvirkning på trådens 11 kapasitans ved at den bestemmer i hvilken utstrekning plasten kan ekspandere før dens ekspandering stoppes av vannet i beholderen, styres ved hjelp av den annen kapasitans-kontrollinnretning ved hjelp av lignende mekanismer og koblinger og medregnet en motor 21 av reverserbar type (fig. 1) som på sin drivaksel har et tannhjul 22. Tannhjulet 22 står i inngrep med en tannstang 23 festet til en i lengderetningen be-vegelig vannbeholder-innløpsseksjon 24 som er anordnet teleskopisk i forhold til en ubevegelig vannbeholderseksjon 26 for å føre inngangsseksjonen mot og fra ekstruderingsdysen 17 i avhengighet av kapasitans-feilsignaler fra kontrollinnretningen.

Som vist på fig. 2 og 3A blir plasten, som kan være polypropylen eller en hvilken som helst annen egnet plast, forblandet med et ved varme dekomponerbart esemiddel, som hydrodicarbonamid som fremstilles under handelsnavnet "Kempore R 125", og føres derefter inn i det indre av en oppvarmet ekstruderingsbeholder 27 som utgjør en del av ekstruderingsapparatet 14, gjennom en mate-ledning 28 som munner ut gjennom beholderens topp. Forblandingen av plasten og esemidlet kan foretas på en hvilken som helst egnet måte for å blande esemidlet jevnt med plasten. Således kan f.eks. plastpartikler i form av granulater eller pellets være overtrukket med mineralolje, og esemidlet kan derefter påføres partiklene som et pulver ved at plastpartiklene og pulveret blåses rundt i en lagersilo (ikke vist), hvorefter de støvpåførte partikler kan mates gjennom ledningen 28 og inn i ekstruderbeholderen eller eltekammeret 27 på egnet måte.

Når de støvpåførte plastpartikler innføres i ekstruderbeholderen 27, opptas disse av en roterende mateskrue og føres av skruen frem mot høyre på fig. 3A og 3B mot en gjennomhullet plate 31 (fig. 3B) anbragt på tvers av beholderens 27 utløpsende nær skruens utleveringsende for begrensning av strømmen av plast fra beholderen inn i ekstruderingshodet 32, hvorved frembringes et høyt mottrykk i beholderen. Mateskruen 29 drives til rotasjon ved hjelp av en konvensjonell driymekanisme 33 for ekstrudere (fig.l og 2) som har drivforbindelse med en akselforlengelse 34 i ett med skruen ved dennes venstre ende på fig. 3A. Mateskruen 29 omfatter en kjerne 36 om hvilken er utformet en enkelt skrueformet vinge 37, og den skrueformede vinge har en konstant utvendig diameter over hele skruens lengde og som er i det vesentlige lik beholderens 27 innvendige diameter. Den skrueformede vinge 37 er hovedsakelig rektangulær i tverrsnitt og danner i virkeligheten to sider av en skrueformet kanal 39 som på sin indre side avgrenses ved kjernen 36 og på sin ytre side ved beholderens 27 innervegg.

Som vist på fig. 3A og 3B avtar dybden av matekanalen 38 progressivt som følge av en progressiv økning av mateskruekjernens 36 diameter, fra venstre eller innløpsenden for ekstruderbeholderen

27 til et punkt tilnærmet 30 cm fra den høyre ende eller utleveringsenden av beholderen, i hvilket punkt klaringen mellom skruens kjerne og beholderens innervegg er meget liten. Når således skruen 29 fører plasten frem gjennomden oppvarmede beholder 27 henimot og opp mot den gjennomhullede plate 31, bearbeides plastpartiklene ved en skjærvirkning og konsolideres slik at det dannes en kompakt plastmasse, og det foregår en konstant stigning av trykk og temperatur inne i plastmassen. De siste ca. 30 cm av skruens 29 kjerne 36 har uforanderlig diameter, slik at det i dette område ikke foregår noen vesentlig ytterligere bearbeiding av plastmassen. Denne seksjon av skruen virker snarere bare for utporsjonering av plasten til platen 31.

Ekstruderhodet 3 2 er løsbart festet til ekstruderbeholderens 27 utleveringsende, og plasten flyter fra beholderen gjennom den perforerte plate 31 inn i en avsmalnende, konisk kanal 39 (fig.

3B og 6) utformet i hodet. Den kjegleformede kanal 39 står i forbindelse med en åpning 41 i en sylindrisk holder 42 for et kjerne-rør 43, og åpningen 41 er forbundet med en ekstruderingskanal i kjernerøret og kommuniserer med ekstruderingsmunnstykket 17. Kjernerøret 4 3 fører tråden 11 gjennom ekstruderingsmunnstykkets 17 aksiale senter under en isoleringsoperasjon på i og for seg kjent måte.

Som vist på fig. 3A, 3B og 4 bevirkes oppvarmingen av ekstruderbeholderen 27 ved hjelp av fire elektriske varmeinnretninger 44, 46, 47 og 48 anordnet omkring beholderen med innbyrdes aksial avstand, og disse kan være av en hvilken som helst type. Hver av varmeinnretningene 44, 46, 47 og 48 er f.eks. i form av et par halvsirkelformede aluminiumplater som på egnet måte klemmes omkring beholderen 27 overfor hverandre, idet hver plate har innlagte elektrisk ledende-^elementer (ikke vist) og er forbundet med en kraftkilde 4 9 (fig. 5) ved hjelp av egnede ledere forbundet med klemmer på en klemmeskinne 51 (fig. 3A) som passende er montert nær bunnsiden av ekstruderingsapparatet 14, idet klemmene er forbundet med kraftkilden ved hjelp av egnede ledere i en ledning 52 som er ført gjennom en åpning i ekstruderingsapparatets mantel 53. Platene i hver av varmeinnretningene 44,

46, 47 og 48 er også forsynt med luftkanaler 54, slik at luft kan innføres i ekstruderingsapparatet 14 gjennom passende rør-ledninger (ikke vist) for å redusere temperaturen i ekstruderbeholderen 27 i tilfellet av overopphetning. Mantelen 53 som er foret med et passende varmeisolerende materiale, som glassvatt, omgir varmeinnretningene 46, 47 og 48 og inkluderer hengslede toppelementer 56 (fig. 4) som løsbart forbindes med hverandre for å holde mantelen rundt varmeinnretningene og som tillater fjernelse av utstyret fra varmeinnretningene for vedlikehold og reparasjoner.

Fig. 2, 3B og 6 viser at ekstruderhodet 3 2 også er forsynt med en varmeinnretning 57 av et passende varmeledende materiale, som aluminium, med innlagte elektrisk ledende elementer (ikke vist) og forbundet med kraftkilden 49 ved hjelp av passende ledere. Varmeinnretningen 57 er her kasseformet og omslutter hovedsakelig ekstruderhodet 32, med unntagelse av ledningsinnføringen og den side som er forbundet med ekstruderbeholderen 27. Som det fremgår av fig. 6 har den side av varmeinnretningen 57 som ligger inntil trådens utløpsside på hodet 32, en egnet åpning for å oppta et fremspringende parti av kjernebeholderen 42. I likhet med varmeinnretningene 44, 46, 47 og 48 for beholderen har varmeinnretningen 57 for hodet også kanaler 54 for kjøleluft i tilfelle av overopphetning.

Varmeinnretningene 44, 46, 47 og 48 og 57 benyttes for å holde plastmassen på en progressivt tiltagende temperatur mens den føres frem gjennom ekstruderbeholderen 27 og ekstruderhodet 32, for å hindre at esemidlet dekomponeres for hurtig og frembringer en ukontrollerbar tilstand i ekstruderingsapparatet 14. Som vist på diagrammet på fig. 7 for ekstruderingsprosessen økes således plastens temperatur efter hvert som den går frem gjennom ekstruderbeholderen 27 og ekstruderhodet 32, progressivt fra en verdi betydelig under esemidlets dekomponeringstemperatur nær ekstruderbeholderens 27 innløpsende omkring mateledningen 28 til en ekstruderingstemperatur T4 betydelig over esemidlets dekomponeringstemperatur ved ekstruderingsmunnstykket 17.

Under henvisning til fig. 3A og 5 vil det fremgå at plast--massens temperatur i et punkt som befinner seg tilnærmet en tredjedel av beholderens 27 lengde fra densinngangsende, holdes på en konstant verdi ved hjelp av en mekanisme som inkluderer varmeinnretningene 44 og 46, et termoelement 58 som med gjenger er skrudd inn i beholderen ved dette tredjedelspunkt og en temperaturstyreinnretning 59 (fig. 5), hvortil termoelementet er forbundet på en måte som skal beskrives nærmere. På tilsvarende måte holdes temperaturen i plastmassen i et punkt som befinner seg tilnærmet to tredjedeler av beholderens 27 lengde fra dens innløpsende, på en konstant temperatur ved hjelp av varmeinnretningen 47, et termoelement 61 som med gjenger er skrudd inn i beholderen i dette punkt, og en temperaturstyreinnretning 62 (fig. 5). Videre fremgår det best av fig. 3B og 5 at plastmassens temperatur ved beholderens 27 avløpsende holdes på en konstant verdi ved hjelp av varmeinnretningen 48, et termoelement 63 og en temperaturstyreinnretning 64 (fig. 5).

Plastmassens temperatur i ekstruderhodet 32 holdes på en konstant verdi ved hjelp av hodets varmeinnretning 57, et termo-lement 66 (fig. 5 og 6) og en temperaturstyreinnretning 67 (fig. 5). Temperaturstyreinnretningene 59, 62, 64 og 67 kan være av en hvilken som helst egnet type slik at, som vist på fig. 5, disse reagerer på deres tilhørende termoelementer 58 , 61, 63 og 66 for inn-henholdsvis utkobling av varmeinnretningene 44, 46, 47, 48 og 57 efter behov og for styring av de tilhørende luftventiler 68 for inn-føring i kanalene 54 i varmeinnretningene i tilfelle av overopphetning som nevnt ovenfor.

Termoelementene 58, 61, 63 og 66 er fortrinnsvis av en type forsynt med en sonde beregnet på direkte kontakt med plastmassen eller smeiten, som antydet på fig. 3A, 3B og 6. Som vist på fig.

3A og 4 er beholderens termoelementer 58 og 61 anbragt i for-dypninger utformet ved hjelp av motstående halvsirkelformede ut-skårne partier i varmeinnretningene 44 og 46 og er forbundet med deres tilhørende temperaturstyreinnretninger 59 og 62 ved at lederne 6 9 strekker seg nedover rundt ekstruderbeholderen 27 og er forbundet med klemmer på klemmelisten 51, idet klemmene er forbundet med temperaturstyreinnretningene ved hjelp av egnede ledere i ledningen 52. Termoelementet 63 for beholderens avløps-ende og termoelementet 66 for hodet har sine ledere forbundet umiddelbart med deres tilhørende temperaturstyreinnretninger 64

og 67 på en hvilken som helst egnet måte.

Da bestemte partier av plastmassen kan ekspandere i en høyere grad enn andre partier hvis plastmaterialet tillates å ekspandere fullstendig, hvorved frembringes et isolerende dekke 12 som har en ujevn cellestruktur og en variabel diameter over lengden av tråden 11, er det nødvendig å styre plastens ekspandering før den har nådd sin størst mulige verdi, på en måte som skal beskrives i det følgende. I denne forbindelse vil selv-følgelig i et hvilket som helst øyeblikk den grad av ekspandering av plasten som kan tillates å finne sted i forhold til den størst mulig ekspandering materialet kan oppnå og allikevel gi et isolerende dekke 12 med uforanderlig cellestruktur og diameter, variere alt efter plasttypen og det anvendte esemiddel.

Trykket i ekstruderbeholderen 27 er fortrinnsvis slikt at det i det vesentlige ikke foregår noen ekspandering av plasten ved hjelp av esemidlet når plasten er i beholderen. Derimot

holdes trykket i den kjegleformede kanal 39 i ekstruderhodet 32

på en betydelig lavere verdi enn trykket i beholderen 27, slik at hoveddelen av den samlede ekspandering av plasten som skal finne.sted, foregår i hodet. Vedå.bringe plasten til ekspandering i hodet 32 kan dets ekspandering lettere styres enn hvis hele ekspanderingen fant sted i atmosfæren efter at plasten var blitt ekstrudert på tråden 11, som ved kjente fremgangsmåter. Den grad av ekspandering av plasten som finner sted i hodet 32, er fortrinnsvis over 9 0 prosent av den samlede ekspandering som skal finne sted. Den ønskede trykkforskjell mellom utleveringsenden i beholderen 27, dvs. på venstre side av platen 31 som vist på

fig. 3B, og trykket i hodet 32 som representerer trykket ved inn-løpet til ekstruderingsmunnstykket 17, for å gi den ønskede ekspandering av plasten i hodet, kan oppnås på forskjellige måter. F.eks. kan for et bestemt antall og størrelse av åpningene i

den perforerte fordelerplate 31 mateskruens 29 hastighet varieres for å gi den ønskede trykkforskjell, idet trykkforskjellen mellom de to punkter tiltar når skruens hastighet øker. Som et alternativ kan skruens 29 hastighet holdes konstant og fordelerplaten 31

vist på tegningene kan erstattes av en f ordelerplate hvor den effektive størrelse av åpningene kan variere.

Det vil fremgå av fig.'3B at under drift av ekstruderingsapparatet 14 bestemmes trykket i beholderen 27 nær inntil dennes utleveringsende av en mekanisme som inkluderer en rørtilkobling 71 son med gjenger er skrudd inn i beholderens bunn. Tilkoblingen 71 er festet til den ene ende av et rør 72 fylt med fett og som danner en del av et vanlig manometer (ikke vist). Tilkoblingens 71 indre står i forbindelse med beholderens 27 indre gjennom en kanal 73 som strekker seg oppover mot høyre sett på fig. 3B, til en stilling tett inntil fordelerplaten 31. Kanalen 73 har forholdsvis liten diameter sammenlignet med tilkoblingens 71 innvendige diameter, slik at den plastmasse som trykkes ut av beholderen 27 av det foreliggende trykk inn i tilkoblingen og det fettfylte rør 72, vil være i form av en tynn strøm som lett blander seg med fettet uten fullstendig å tette tilkoblingen og røret og som derfor ved herdning ikke ikke vil forstyrre nøyaktigheten av tr<y>kkmålingen.

På lignende måte og som vist på fig. 6 bestemmes trykket

i den kjegleformede kanal 39 i ekstruderhodet 32 under

en ekstruderingsoperasjon ved hjelp av en rørformet tilkobling 74 som med gjenger er skrudd inn i hodet og festet til den ene ende av et fettfylt rør 76 som danner en del av et annet kjent manometer som ikke er vist. På samme måte som for tilkoblingen 71 står det indre av tilkoblingen 74 i forbindelse med den kjegleformede kanal 39 gjennom en kanal 77 i hodet 32 med forholdsvis liten diameter sammenlignet med tilkoblingens innvendige diameter.

De ovenfor nevnte manometere benyttes for innstilling av mateskruens 29 hastighet eller for innstilling av den ovenfor nevnte innstillbare fordelerplate (ikke vist) hvis en slik anvendes, for å gi det ønskede trykkfall mellom ekstruderbeholderens 27 utleveringsende og hodet 32, slik at den ønskede ekspandering av plastmaterialet finner sted i hodet. Dette kan oppnås enten manuelt eller ved hjelp av egnede automatiske apparater som ikke er vist. Videre kan hvis ønsket trykkene i beholderen og hodet under ekstruderingsprosessen nedtegnes på en egnet måte, slik at hvis det oppdages en meget stor variasjon i kapasitansen for den isolerte tråd 11 og denne registres av kapasitans-kontrollinnretningene 18 og 19, kan det lett bestemmes hvorvidt avvikelsen skyldes et uriktig trykkfall mellom beholderen 27 og hodet 32.

Størrelsen av trykket i ekstruderhodet 32 må være slik at plastmaterialet lett trykkes ut gjennom ekstruderingsmunnstykket 17 omkring ledertråden 11 når tråden går gjennom munnstykket. Størrelsen av trykket i ekstruderbeholderen 27 ved dennes utleveringsende må være slik at det nødvendige trykkfall mellom utleveringsenden i beholderen og hodet 3 2 eller dysens 17 innløp kan finne sted, slik at det skaffes den ønskede g^d av ekspandering av plastmateriale i hodet og slik at plastmaterialet lett presses gjennom den perforerte fordelerplate 31 inn i hodet. Ved den på fig. 7 viste ekstruderingsprosess varierer f.eks. trykket i hodet 32 fra 1,83 kg/mm 2 ved fordelerplaten 31 til 1,69 kg/mm 2 ved inn-løpet til dysen 17, og trykket i beholderen 27 ved dennes utleveringsende er ca. 3,52 kg/mm 2, idet trykkfallet mellom beholderen og hodet gjennom fordelerplaten er 1,69 kg/mm 2.

Som bemerket i det foregående og som vist på fig. 1 går ledertråden 11, efter å ha forlatt ekstruderingsmunnstykket 17, med påført ekstrudert plast gjennom atmosfæren til avkjølings-beholderen 16, og esemidlet fortsetter å ekspandere plasten på tråden til den går inn i vannet i kjølekaret, hvorpå plastens temperatur reduseres vesentlig og dens ekspandering hovedsakelig stoppe-s. Av hensyn til dette er innløpsenden av den bevegelige seksjon 24 av kjølekaret eller beholderen 16 anbragt så nær som praktisk mulig inntil ekstruderingsmunnstykkets 17 utløpsende uten at dette forstyrrer ekstruderingsapparatets 14 normale funksjon, fortrinnsvis innenfor ca. 50 mm, slik at den avstand tråden 11 må bevege seg gjennom atmosfæren og hvorunder det ikke er noen styring av ekspanderingen av plasten, -er så kort som mulig. Ved anordning av kjølebeholderen 16 på denne måte kan det isolerende beleggs 12 utvendige diameter styres slik at den bare er noe større enn dysens 17 innvendige ekstruderingsdiameter for å gi et isolerende belegg med på forhånd fastlagt diameter. Videre reduseres i det vesentlige enhver tendens for visse partier av plasten til å ekspandere hurtigere enn andre partier når tråden 11 går gjennom atmosfæren, under unngåelse av et isolerende belegg 12 med ujevn diameter og med ujevn cellestruktur, og likeledes reduseres i det vesentlige enhver tendens hos den smeltede plast til å: flyte mot trådens 11 underside når denne går gjennom atmosfæren, under unngåelse av et isolerende belegg som er eksentrisk'i forhold til tråden.

Som velkjent for fagfolk kan den samlede ekspandering av plasten som finner sted under et bestemt sett arbeidsbetingelser, lett bestemmes på forskjellige måter ut fra produksjonsprøver av den fullstendig isolerte leder 11. Videre kan det tilnærmet bestemmes hvorvidt mer enn 90 prosent av den samlede ekspandering av plastmaterialet som skal foregå, finner sted i ekstruderhodet 32 som ønsket, ved å sammenligne volumet av det isolerende belegg 12 på en produksjonsprøve med det volum som- det isolerende belegg ville ha hvis det hadde samme diameter som ekstruderingsmunnstykkets 17 innvendige ekstruderingsdiameter.' Denne volumavvikelse vil tilnærmet svare til den ekspandering av plasten som har funnet sted mellom munnstykket 17 og kjølekaret 16, og den resterende ekspandering av plasten, med unntagelse av en liten del som finner sted i dysen, vil tilnærmet være den som foregår i hodet 32 før plasten går inn i dysen.

Under spesiell henvisning til den typiske ekstrudérings-prosess som er vist på fig. 7 vil det fremgå at prosessen omfatter ekstrudering av sort polypropylen på en ledende tråd 11 mens tråden beveges med en hastighet på 838,2 m/min, idet hydrodicarbonamid

("Kempore R 125") benyttes som esemiddel. Ved den viste prosess er polypropylenets samlede volumøkning (VI) tilnærmet 30 prosent . av dets opprinnelige volum, hvilket frembringer en celleformet isolasjon spesielt egnet for kommunikasjonsformål og hvor cellenes diameter er ca. 0,05 mm. Av denne ekspandering på 30 volumprosent oppnås tilnærmet 28 volumprosent i ekstruderhodet 32 under an-vendelse av et trykk i ekstruderbeholderen 27 på tilnærmet 3,52 kg/mm og et trykkfall gjennom fordelerplaten 31 mellom beholderen og hodet på 1,69 kg/mm 2. Resten av plastens ekspandering foregår i ekstruderingsdysen 17 mens materialet ekstruderes på tråden 11 og mens tråden beveger seg fra dysen gjennom atmosfæren og inn i vannkarets 16 bevegelige seksjon 24, idet den bevegelige seksjon er anbragt 5 cm fra dysen og kjølevannets temperatur er mellom 20 og 27°C.

Med hensyn til den på fig. 7 viste ekstruderingsprosess

vil det videre fremgå at med en dekomponeringstemperatur for det ekspanderende hydrodicarbonamid på 19 5°C øker plastens temperatur i ekstruderingsbeholderen 27 progressivt fra en temperatur T, på 170 C ved en tredjedels-punktet i beholderen styrt ved hjelp av et par varmeinnretninger 44 og 46, termoelementet 58 og temperaturstyreinnretningen 59, til en temperatur T_ på 185°C i den midlere sone av beholderen styrt ved hjelp av varmeinnretningen 47, termoelementet 61 og temperaturstyreinnretningen 62. Denne

temperaturøkning for plasten fortsetter forbi dekomponerings-temperaturen 19 5°C for esemidlet til en temperatur T 3 på 210°C

i nærheten av mateskruens 2 9 utløpsende i beholderens utleverings-sone og styrt ved hjelp av varmeinnretningen 48, termoelementet 63 og temperaturstyreinnretningen 64, og når tilslutt en ekstruderingstemperatur på 225°C i det øyeblikk plasten ekstruderes på lederen 11 ved hjelp av munnstykket 17.

For andre plaster og bearbeidningshastigheter vil selv om plastens temperaturverdier vil avvike fra dem som er vist på

fig. 7, disse fortsatt ha tilnærmet det samme innbyrdes forhold. F.eks. ved ekstrudering av hvitt (eller lyst farget) polypropylen som ved den viste prosess, reduseres temperaturene med tilnærmet 4,5°C.

Under drift innføres de på forhånd blandede plastpartikler og esemidlet gjennom mateledningen 28 inn i det indre av den oppvarmede ekstruderbeholder 27 ved dens innløp eller venstre ende vist på fig. 2 og 3A. Plastpartiklene kommer her i kontakt med mateskruen 29 og føres frem gjennom beholderen 27 mot høyre som vist på figuren, mot den perforerte fordelerplate 31 (fig. 3B) ved beholderens utleveringsende.

Når plastpartiklene føres frem gjennom beholderen 27, bearbeides disse intenst ved en skjærvirkning og konsolideres til en kompakt plastmasse ved hjelp av skruen 29, idet plastens temperatur progressivt tiltar som resultat av bearbeidningen av plasten og beholderens progressivt økende temperatur. Under denne periode er esemidlet ikke istand til å ekspandere plasten i beholderen 27 på grunn av det høye mottrykk som frembringes i beholderen ved hjelp av den perforerte fordelerplate 31.

Efter hvert som plasten imidlertid strømmer gjennom den perforerte fordelerplate 31 inn i den kjegleformede kanal 39.

(fig. 3B og 6) i ekstruderhodet 32 og fordi trykket i hodet er i det vesentlige lavere enn trykket i beholderen 27, ekspanderer esemidlet plasten slik at det dannes en celleformet struktur i denne. Derfor er trykkfallet gjennom fordelerplaten 31 mellom beholderens 27 utleveringsende og ekstruderingsdysens 17 innløp i hodet 32 slik at en vesentlig del av den samlede ekspandering av plasten som skal finne sted, fortrinnsvis mer enn 90 prosent, foregår i hodet.

Den nu ekspanderende plast ekstruderes derefter ved hjelp av ekstruderingsdysen 17 på tråden 11 mens denne føres frem gjennom dysen ved hjelp av den drevne trommel 13. Tråden 11 med den ekspanderende plast påekstrudert beveger seg derefter gjennom atmosfæren .. en forholdsvis kort avstand (ca. 5,0 cm) til kjøle-beholderen 16,og i løpet av denne tid fortsetter esemidlet å ekspandere plasten på tråden. Når tråden 11 derefter kommer inn i kjølekarets 16 bevegelige seksjon 24, bråkjøles plasten ved hjelp av kjølevannet slik at dens temperatur reduseres vesentlig og dens ekspandering hovedsakelig stoppes før den har nådd den størst mulige ekspandering.

Efter å ha forlatt kjølekaret 16 beveges den isolerte tråd 11 gjennom kontrollinnretningene 18 og 19 for kapasitansen og som styrer trådens hastighet og stillingen av den bevegelige seksjons 24 innløpsende i kjølekaret i forhold til ekstruderingsdysen 17, slik at det oppnås en isolert tråd med jevn kapasitans over sin lengde. Tråden beveges derefter gjennom de i det foregående nevnte følerinnretninger for diameter og eksentrisitet (ikke vist) og vikles tilslutt på spoler ved hjelp av de ovenfor nevnte opptaksapparater (heller ikke vist).

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved f::-.- :.-stilling av en jevnt ekspandert plastgjenstand ved hjelp av en ekstruder, hvor en blanding av en plastmasse som skal ekspanderes og et egnet dekomponerbart esemiddel føres fremad gjennom et eltekammer under tilstrekkelig høyt trykk til at plasten i det vesentlige hindres fra å ekspandere samtidig som esemidlet nærmer seg sin spaltningstemperatur, og den således fremadførte masse ledes gjennom en ekstruderingsdyse hvis innløp står i forbindelse med eltekammeret og hvis utløp står i forbindelse med den omgivende atmosfære, idet massen utsettes for et trykkfall mellom eltekammeret og atmosfæren slik at plasten befinner seg i ekspandert tilstand efter å ha forlatt dysen, karakterisert ved at den fremadførte masse utsettes for den vesentligste del, fortrinnsvis minst 90%, av trykkfallet ved konstante temperaturbetingelser ved eller over esemidlets spaltningstemperatur i området mellom eltekammerets (27) ende og dysens (17) innløp, hvorved plasten bringes til å ekspandere på regulert måte slik at den nesten har nådd sitt sluttvolum før den kommer frem til dysens innløp.