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Verfahren zur Farbkennzeichnung der Isolierhulle elektrischer Leiter und Vorrichtungen zur Durchführung dieses
Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Farbkennzeichnung der Isolierhülle elektrischer Leiter und Kabel, welche ein stranggepresstes Isoliermaterial besitzen, und auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sowie auf durch dieses Verfahren hergestellte Isolierkabel und Leiter.
Es sind bereits mehrere Verfahren zur Kennzeichnung der Kunststoffisolierhülle von Leitern bekannt geworden.
Es wird z. B. nach einem Verfahren zur farbigen Kennzeichnung von mit einer Kunststoffisolierhülle versehenen Leitern mittels einer Kennzeichnungsmasse aus thermoplastischem Kunststoff mindestens ein Band aus einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff schraubenlinienförmig auf die fertige Isolierhülle des Leiters aufgewickelt und mit dieser durch Wärmewirkung mindestens an Teilen der Oberfläche ver- schweisst (österr.
Patentschrift Nr. 189249).
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lierung aus Kunststoffen auf Vinylchloridbasis, wobei die Kennzeichnungen beliebiger Form unmittelbar auf die fertiggestellten Adern nach beliebiger Zeit erfolgen, ist vorgesehen, dass die Kennzeichnungen in der für Isolierungen aus Gummi oder Bitumen bekannten Weise aus einer Farbstoffmischung bestehen, die ausser möglichst geringen Mengen an füllstoffartig zugesetztem Farbstoff einen wesentlichen Gehalt an Isolierstoff, der einer oder mehreren wesentlichen Komponenten der Aderisolierung selbst gleich oder mindestens ähnlich ist, und ferner bedarfsweise ein Lösungsmittel für diesen Isolierstoff enthält.
Bei dieser Ausführungsform ist als bekannt vorausgesetzt, dass zugleich mit der die eigentliche Isolierung bildenden ungefärbten Masse eine die gesamte Farbmenge enthaltende im übrigen aus der gleichen Masse bestehende Oberflächenschicht aufgepresst wird, wozu besondere Vorrichtungen erforderlich sind. Es handelt sich bei dieser Ausführungsform also um ein besonderes Druckverfahren nach fertiggestellter Art, wobei unter Ader der mit Isolierstoff überzogene Leiter zu verstehen Ist (deutsche Patentschrift Nr. 751575).
Es ist weiters ein Verfahren zur Aufbringung von nach Schraubenlinien verlaufenden Markierungen auf Kabelsträngen bekannt, bei welchen spritzbares Markiermaterial mittels rotierender Spritzköpfe auf den in seiner Längsrichtung kontinuierlich fortbewegten Strang aufgebracht wird. Da das Markiermaterial unter erheblichem Druck aufgebracht werden muss, bestehen bei diesem Verfahren Schwierigkeiten bei der Abdichtung der Zuführungsorgane. Es wird also nach diesem Verfahren der fertige Leiter mit Isolierhülle kontinuierlich in seiner Längsrichtung bewegt und der das Markiermaterial aufbringende Spritzkopf um den fertigen Leiter mit Isolierhülle herum gedreht.
Bei der Umkehrung dieses Verfahrens steht der das Markiermaterial aufbringende Stützkopf still und der fertige Leiter mit Isolierhülle wird sowohl kontinuierlich in seiner Längsrichtung bewegt wie auch kontinuierlich um seine Achse gedreht (Schweizer Patentschrift Nr. 279074).
Schliesslich ist ein Verfahren bekannt geworden, bei welchem in einem mit Kunststoff überzogenen Leiter mindestens ein Kennfaden schraubenlinienförmig eingelegt wird, der ebenfalls aus Kunststoff besteht und in die Isolationsmasse eingelegt wird, wobei zuerst die Isolationsgrundmasse um den Leiter gepresst wird, hierauf in diese Isolationsgrundmasse mittels eines um den isolierten Leiter herumlaufenden
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Werkzeuges schraubenlinienförmige Furchen herausgearbeitet werden und schliesslich diese Furchen mit einer weiteren Maschine mit dem Kunststoff ausgefüllt werden (franz. Patentschrift Nr. 1. "096. 495).
Bei allen diesen bekannten Verfahren einen Kunststoffleiter zu kennzeichnen, werden entweder die mit einem Isolierstoff überzogenen Leiter nachträglich bedruckt bzw. an ihrer Oberfläche bearbeitet oder die Isolierstoffhüllen mehrfarbig stranggepresst. Die Pressgut-Pillen, welche in den Strangpressen eingelegt werden, zeigen gleiche Farbe.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren jedoch wird eine Vorform verwendet, in welcher die Kennzeichnungen bereits enthalten sind, wobei dann die Vorform mit einer Strangpresse um den Leiter gepresst wird und bei dem so gewonnenen Isolierleiter weder eine weitere Bearbeitung noch ein Bedrucken erforderlich ist. Da man die Vorform beliebig langsam herstellen kann, was aus kommerziellen Gründen bei einer Strangpresse nicht möglich ist, kann man die Kennzeichnungsformen in aller Ruhe bestimmen und bei Verwendung von rotierenden Zuführungsformen, da bei der Herstellung der Vorform im ersten Verfahrensschritt kein Druck ausser eigenen Gewichtes als Isoliermaterial auftritt, auch die sonst bei Druck auftretenden Probleme der Abdichtung vermeiden.
Bei der Erzeugung von Leitern mit stranggepressten Isolationen wurde insbesondere für die Verwendung solcher Leiter innerhalb oder bei Geräten mit hohen Temperaturen vorgeschlagen, den Leiter mit einer Isolierhülle aus Polytetrafluoräthylen zu versehen, welches im Handel unter der Markenbezeichnung
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temperaturen. Dieses Isolationsmaterial ist jedoch chemisch so inert, dass es nach dem Strangpressen über einen Leiter jede Färbung der Oberfläche, welche für eine Farbkodierung oder Farbkennzeichnung notwendig ist, unmöglich macht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und die Einrichtungen zu einer Farbkodierung bzw.
Farbkennzeichnung festzulegen, wie sie insbesondere für solche nichtfärboaren Materialien erforderlich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Farbkennzeichnung der Isolierhülle elektrischer Leiter, bei dem die Farbkennzeichnung auf der ganzen Länge der Isolierhülle angebracht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass zuerst eine Vorform des Isoliermaterials hergestellt wird, welche Vorform an der Oberfläche eine Materialeinlage anderer Farbe als das Grundmaterial des Isolierstoffes enthält, und dass dann die Vorform in einem Strangpresskopf um den elektrischen Leiter gepresst wird.
Bei einem solchen Verfahren ist nach einer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Pressmasse aus Polytetrafluoräthylenpulver besteht, welchem ein Plastizierstoff, z. B. Naphtha, zugesetzt wird, aus dieser Pressmasse eine zylindrische Vorform hergestellt wird, welche auf dem Zylindermantel eine schraubenlinienförmige Materialeinlage aus gefärbtem Polytetrafluoräthylen besitzt, so dass der stranggepresste Leiter eine schraubenlinienförmige Markierung aus gefärbtem Polytetrafluoräthylen erhält.
Zur Durchführung dieser Verfahren ist erfindungsgemäss eine Vorform vorgesehen, deren Herstellung dadurch gekennzeichnet ist, dass in ein zylindrisches Gefäss ein schraubenlinienförmiger Teil aus gefärbtem Material an den Wänden des zylindrischen Gefässes eingelegt wird und sodann die andersfarbig Pressmasse in das Gefäss geschüttet, und das ganze zur Vorform gepresst wird.
Bei einer andern Ausführungsart dieses Verfahrens ist erfindungsgemäss eine Vorform vorgesehen, deren Herstellung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Isoliermasse gleichzeitig mit einem Strom von andersgefärbter Isoliermasse in einen zylinderförmigen Behälter eingebracht wird, wobei eine schraubenlinienförmige Relativbewegung zwischen dem Strom bzw. den Strömen des Isoliermaterials und dem Behälter stattfindet und die eingefüllten Isoliermaterialien dann gepresst werden.
Eine Einrichtung zur Herstellung der letztgenannten Vorform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem zylindrischen Behälter ein erster Spritztrichter mit einer Ausflussöffnung, welche in Richtung eines Halbmessers liegt und nahezu die Länge dieses Halbmessers besitzt und mindestens ein zweiter Spritztrichter mit kleiner Ausflussöffnung in der Nähe der Innenwand des zylindrischen Behälters vorgesehen sind, wobei durch den ersten Spritztrichter das Isoliermaterial und durch den zweiten Spritztrichter das gefärbte Isoliermaterial zugeführt werden und Antriebe zur Relativbewegung von Spritztrichtern und bzw. oder zylindrischen Behältern angeordnet sind.
Beispiele der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnungsfiguren näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt einen teilweise geschnittenen Schrägriss einer Anordnung zur Herstellung der Vorformen. Die Fig. 2 zeigt eine Vorform mit zwei schraubenförmigen Kodierungskennzeichen. In Fig. 3 ist eine andere Einrichtung zur Herstellung von Vorformen in einem teilweise geschnittenen Schrägriss dargestellt. Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Strangpresskopf zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
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Beim Strangpressen von Polytetrafluoräthylen (Teflon) ist es bekannt. dem Presspulver einen bestimmten Prozentsatz eines Plastizierstoffes, wie z. B. Naphtha, beizufügen. Die Mischung, welche als lubrizier- tes Polytetrafluoräthylen bekannt ist, wird dann in bekannter Weise in eine zylindrische Vorform bei einem verhältnismässig geringen Druck gepresst, welcher gerade ausreicht, um eine leicht zu verarbeiten- de Vorform herzustellen. Diese Vorform wird dann in den Strangpressbehälter eingelegt und unter Druck in der Grössenordnung von 1700 kg/cm2 über den Leiter stranggepresst.
Erfindungsgemäss wird das Farbkodierungsmaterial in der Vorform untergebracht, bevor sie in den
Strangpresskopf eingeführt wird.
Die Fig. l zeigt eine Ausführungsart des Verfahrens zur Herstellung der Vorform. Der schraubenli- nienförmige Teil 1 wird aus einem gefärbten ungehärteten Teflon gebildet und im zylindrischen Gefäss 2 innen anliegend und um einen zentralen Stab 3 herum angeordnet. Zwei oder mehr verschieden gefärbte schraubenlinienförmige Teile können ineinandergreifend innerhalb des zylindrischen Gefässes 2 angeord- net werden, falls eine Mehrfarbenkodierung gewünscht wird. Das lubrizierte Teflon wird dann in das zy- lindrische Gefäss 2 eingeführt und der Inhalt des Gefässes durch einen Pressstempel 4 mit einem eine Boh- rung aufweisenden Ansatz 5, in welches der Stab 3 passt, gepresst. Infolge des Pressens wird die Ganghöhe der schraubenlinienförmigen Teile 1 vermindert.
Nach Pressen der Vorform wird dieselbe nach Lösen der Bodenplatte 6 aus dem zylindrischen Gefäss 2 ausgestossen.
Die Fig. 2 zeigt eine nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Vorform, welche zwei verschieden gefärbte schraubenlinienförmige Einlagen 7 und 8 am Mantel der zylindrischen Oberfläche und ein mittiges Loch 9 aufweist.
Die Fig. 3 zeigt schematisch ein anderes Verfahren zur Herstellung einer farbkodierten Vorform. Bei dieser Anordnung werden das naturfarbige Teflon und das gefärbte Teflon in das zylindrische Gefäss 10 durch ein Paar konzentrischer Spritztrichter 11 und 12 gebracht, welche so angeordnet sind, dass sie zusammen um ihre Achse gedreht werden können. Dies erfolgt z. B. durch ein Getriebe 13 und einen Treibriemen 14. Die Ausläufe der Spritztrichter 11 und 12 sind bei verschiedenen Halbmessern angeordnet. Der Auslauf des Spritztrichters 12 ist in radialer Richtung geöffnet und überdeckt den ganzen Halbmesser, während der Auslauf des Spritztrichters 11 klein ist und in der Nähe der Innenseite des zylindrischen Gefässes 10 liegt.
Das natürliche Teflongemisch und das gefärbte Teflonpulver werden in die Spritztrichter 12 bzw. 11 über Rinnen 15 und 16 zugeführt, welche vorzugsweise durch einen Vibrator 17 gerüttelt werden, um den Materialfluss sicherzustellen. Eine Führungsschraube 18 wird ebenfalls durch das Getriebe 13 angetrieben und arbeitet mit einem Gewindeloch in der Bodenplatte 19 zusammen, um beim Drehen der Spritztrichter 11 und 12 das zylindrische Gefäss 10 kontinuierlich zu senken.
Wie man leicht sehen kann, wird durch die Relativbewegung zwischen den Spritztrichtern 11 und 12 einerseits und dem zylindrischen Gefäss 10 anderseits, ein dünner Strom von gefärbtem Pulver aus dem Auslauf des Spritztrichters 11 durch eine Lage natürlicher Teflonmischung bedeckt und ein schraubenlinienförmiges Gebilde gefärbten Materials an der zylindrischen Mantelfläche der Vorform gebildet, nachdem das Pulver im zylindrischen Gefäss 10 durch einen Pressstempel, wie bei Fig. 1, zusammengepresst worden ist. Der Stab 20, auf welchem die Spritztrichter 11 und 12 montiert sind, kann durch das ganze zylindrische Gefäss 10 hindurchgehen, um in der Vorform ein axiales Loch 9 zu erzeugen.
Die Fig. 4 zeigt einen Strangpresskopf zur weiteren Verarbeitung der Vorformen und besitzt einen zylindrischen Gefässteil 21, einen sich verjüngenden Teil 22 und eine Spritze 23. Das Rohr 24, dessen oberes Ende 25 einen kleineren Durchmesser aufweist, ist durch Schraubenmuttern 26 in der Bodenplatte 27 des Gefässes 21 festgehalten. Eine hohle Nadel 28, welche in geringem Masse biegsam ist, ist an dem reduzierten Ende 25 des Rohres 24 angeordnet, wobei das untere Ende dieses Rohres einen Aussendurchmesser besitzt, welcher mit dem axialen Loch der Vorform übereinstimmt. Der Leiter 29, über welchen das Teflon stranggepresst werden soll, wird durch die Bohrung des Rohres 24 und der Nadel 28 zum Loch des oberen Endes 23 des Gefässes 21 geführt. Ein auswechselbarer Kragen 30 dient zum Zusammenhalten der Teile 22 und 21.
Es wird noch bemerkt, dass die innere Oberfläche 31 des Teiles 22 stromlinienförmig ausgebildet ist, um den Fluss des Teflons beim Pressen zu erleichtern.
Ein Pressstempel 32, welcher eine axiale Bohrung besitzt, hat eine gleitende Passung in bezug auf das Rohr 24. Zum Fortbewegen des Pressstempels kann jeder beliebige Antrieb vorgesehen werden. Im Beispiel besitzt das reduzierte Ende des Pressstempels 32 ein Führungsgewinde 33, welches mit dem Innengewinde eines Schneckenrades 34 zusammenarbeitet, das gegen axiale Verschiebung durch die Klammern 35, die an der Innenwand des unteren Teiles des Gefässes 21 angeordnet sind, gesichert ist. Die Schnecke 36, welche die Wandung des Gefässes 21 durchdringt, treibt das Schneckenrad 34 an.
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Beim Strangpressen wird der Kragen 30 abgenommen, so dass der Teil 22 vom Gefäss 21 abgehoben werden kann. Der Pressstempel 32 ist in seiner unteren Stellung und die Vorform, wiesie inFig. 2dargestellt ist, wird über die Nadel 28 und das Ende des Rohres 24 eingeführt. Der Teil 22 wird dann wieder aufgesetzt und der Pressstempel 32 durch Drehung der Schnecke 36 nach oben geschoben, wodurch die Vorform zusammengepresst und dasPressgut durch den Teil 22 gedrückt wird, wodurch es sich an der Pressdüse des Pressstücke 23 über den Leiter legt.
Während des Durchganges des Pressgutes durch den stromlinienförmigen Teil 22 wird die Gewindehöhe der schraubenlinienförmigen Farbkodestreifen 7 und 8 im steigenden Masse vergrössert.
Es wird festgestellt, dass die in Fig. 4 dargestellte Art eines Strangpresskopfes die Erfindung nicht beschränkt. Es können auch andere Arten von Strangpressköpfen Verwendung finden, um die Vorformen zu verarbeiten.
Es können auch andere Verfahren zur Anbringung der Farbkodestreifen an die Vorform benützt werden. So kann z. B. eine gefärbte Lösung, welche in die leicht gepresste Pulvermischung eindringt, aufgestrichen oder aufgespritzt werden. Durch den Ausdruck"Materialeinlage", wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, wird eine Oberflächeneinlage eines Materials verstanden oder eine Imprägnierung, wobei solche entweder inForm eines fortlaufenden schraubenlinienförmigen Streifens gleicher oder ungleicher Ganghöhe oder in einer andern Raumkurve angeordneten Streifens einer punktierten oder gebrochenen Linie oder einer andern Kodekennzeichnung angebracht sein kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Farbkennzeichnung der Isolierhülle elektrischer Leiter, bei dem die Farbkennzeichnung auf der ganzen Länge der Isolierhülle angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst eine Vorform des Isoliermaterials hergestellt wird, welche Vorform an der Oberfläche eine Materialeinlage anderer Farbe als das Grundmaterial des Isolierstoffes enthält, und dass dann die Vorform in einem Strangpresskopf um den elektrischen Leiter gepresst wird.