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Verfahren und Vorrichtung zur Farbkodierung von mit Seele versehenen
Kabeln Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Farbkodierung von mit Seele versehenen Strängen und insbesondere zur Farbgebung
von fortlaufenden Strängen, die eine absorbierende Hülle aufweisen, wie etwa faserförmig
isolierte Drähte oder gabel, Bei einem mehrsträngigen Kabel werden die einzelnen
Drähte Jeweils durch eine verschiedene Farbgebung ihrer Isolation voneinander unterschieden.
Bei Drähten und Kabeln wird weitgehend eine Pulpe-Isolierung verwandt, und eine
derartige Isolierung kann durch ein Färbungsmittel oder einen Farbstoff farbkodiert
werden. Es können verschiedene Arten von fasriger Pulpe verwandt werden, wie etwa
Manilapapier, Holz, Lumpen, Baumwolle, Jute, Hanf oder Asbest. Der Draht wird mit
einer Pulpe-Tsolierung überzogen, indem er durch einen Pulpe-Behälter geführt wird,
wodurch der Strang in einen ueberzug aus Pulpe eingebettet ist, nachdem er geglättet
und im Ofen getrocknet worden ist. Bisher wurde ein Farbstoff zu der flüssigen Pulpe-Nischung
in dem Behälter hinzugegeben, um Jeden Strang durch eine Farbe zu bezeichnen,
Jedoch
mußte, wenn die Farbgebung geändert werden sollte die unverbrauchte gefärbte Pulpe
aus dem Behälter abgezogen und gelagert oder weggeworfen werden, und der Behälter
mußte gründlich für ein neues Pulpe-Bad gereinigt werden, Dies war ein sehr teures
und zeitraubendes Verfahren.
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Bei einer Verbesserung des oben genannten Verfahrens wurden hin- und
hergehende Strahlen so angeordnet, daß flüssiger Farbstoff in Streifen auf die ungefärbte
Pulpe-Isolation der Stränge aufgebracht wurde. Eine derartige Strangmarkierungsvorrichtung
ist in der USA-Patentschrift 2 428 284 der Western Electric Company beschrieben.
Es stellte sich Jedoch heraus, daß ein derartiges Verfahren insofern nachteilig
ist, als sich die Düsen der Strahldüsen häufig verstopfen, so daß eine beträchtliche
Länge des sich fortlaufend weiterbewegenden Stranges ungefärbt bleibt und deshalb
als Ausschuß verworfen werden muß. Andere Nachteile des hin- und hergehenden Strahles
bestehen darin, daß: 1. die Isolation noch verhältnismäßig weich ist, da die Färbung
des Stranges vor dem Durchgang des Stranges durch den Trockenofen stattfindet, wodurch
häufig eine körperliche Zerstörung des Stranges auftritt, die durch die Kraft des
Strahles der Färbflüssigkeit bewirkt wird; 2. die Isolation in ihrem trockenen Zustand
durch die Gegenwart des Farbstoffes in der Pulpe mechanisch geschwächt wird; und
3. die oszillierende Vorrichtung teuer herzustellen und teuer zu unterhalten ist.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Färbung von fortlaufenden mit Kern versehenen Strängen anzugeben, die eine absorbierende
Schutzhülle aufweisen, wobei bei einem derartigen Verfahren und einer derartigen
Vorrichtung die Möglichkeit verringert ist, daß die fortlaufende Farbgebung des
Stranges unterbrochen wird.
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Die Erfindung bezweckt weiterhin, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Farbgebung solcher Stränge anzugeben, bei denen das Eindringen des Farbstoffes
in die Schutzhülle gesteuert-wird, um die mechanische Schwächung, die in der Schutzhülle
durch ein solches Eindringen bewirkt wird, zu verringern.
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Die Erfindung strebt weiterhin eine Vorrichtung zur Färbung solcher
Stränge an, die einen vereinfachten Aufbau aufweist.
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Die Erfindung besteht im breitesten Sinne im wesentlichen in einem
Verfahren zur Färbung eines fortlaufenden, mit Seele versehenen Stranges, der eine
absorbierende Schutzhülle aufweist, wobei das Verfahren sich durch die Schritte
auszeichnet, daß 1. eine Zone aus versprühter Farbflüssigkeit gebildet und aufrechterhalten
wird, und daß 2c der Strang in Längsrichtung durch diese Zone geführt wird, wodurch
der Strang eine Oberflächenfärbung erhält. Gemäß der Erfindung wird weiterhin eine
Vorrichtung zur Färbung eines fortlaufenden, mit Seele versehenen Stranges angegeben,
der'eine absorbierende Schutzhülle besitzt, wobei sich die Vorrichtung auszeichnet
durch ein Gehäuse, in dem eine Kammer ausgebildet ist, wobei das Gehäuse einen Einlaß
und einen Auslaß für einen Längsdurchgang des Stranges durch die Kammer und Einrichtungen
aufweist, um einen Farbstoffnebel in der Kammer zu erzeugen und aufrechtzuerhalten0
Vorzugsweise können mehrere Stränge parallel zueinander durch die Kammer geführt
werden, und die Einrichtung zur Ausbildung und Aufrechterhaltung des Nebels umfaßt
mehrere Zerstäubungsvorrichtungen, die einen versprühten Nebel erzeugen.
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Im folgenden soll die Erfindung näher anhand, einer in der Zeichnung
dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform
erläutert werden. In
der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein schematisches Flußdiagramm, in dem die Stufen der
Ausbildung der Pulpe-Isolierung auf einem Drahtstrang einschließlich der erfindungsgemäßen
Arbeitsstufe angegeben sind, in der die Isolation gefärbt wird; Fig. 2 einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Sprühkammer; Fig. 3 eine Einlaßendansicht der Sprühkammer,
wie sie in Figur 2 gezeigt ist, wobei die rechte Seite der Kammer im Schnitt entlang
der Linie 3-3 der Fig. 2 gezeigt ist, wobei der Abzug teilweise weggebrochen ist;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Zerstäubers und der zugehörigen Fassung
an dem Gehäuse der Sprühkammer zur Aufnahme des Zerstäubers; und Fig. 5 einen Schnitt
durch die Sprühdüse des in Fig. 4 gezeigten Zerstäubers.
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In dem schematischen Flußdiagramm in Fig. 1 wird ein fortlaufender
Strang aus blankem Metalldraht 10, wie er im Querschnitt bei A gezeigt ist, von
einer Zuführspule 11 in einen Pulpe-Behälter 12 eingeführt, wo er um eine Zylinderform
13 geführt wird, die teilweise in die Pulpe-Plüssigkeit 14 eingetaucht ist. Der
Draht 10 tritt aus dem Behälter 12 aus, in dem er in einen Streifenüberzug 15 aus
Pulpe-Isolation eingebettet ist, wie er im Querschnitt bei B dargestellt ist.
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Der überzogene Draht 10 läuft sodann durch eine Glättvorrichtung 16
zwischen den Elementen oder Schuhen 17 die durch einen Motor 18 axial gedreht werden,
wodurch die seitlichen Teile des StreifenUberzuges 15 um den Draht gefaltet werden,
so
daß eine ringförmige Schutzhülle oder Isolationsschicht 19 erzeugt wird, wodurch
man einen isolierten Drahtstrang 20 erhält, wie er im Querschnitt bei C dargestellt
ist. Von der Glättvorrichtung 16 wird der isolierte Draht 20 in Längsrichtung durch
eine Sprühvorrichtung 21 geführt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet
ist, in der die Isolation 19 gebeizt oder gefärbt wird. Nach dem Austreten aus der
Sprühvorrichtung 21 wird der isolierte Drahtstrang 20 in einen Trockenofen 22 geführt,
in dem die durch die Isolation 19 aus dem Pulpe-Behälter 12 und der Sprühvorrichtung
21 mitgeführte Feuchtigkeit verdampft wird, so daß man einen trockenen Strang erhält,
der zur Lagerung auf eine Aufnahmespule 23 gewickelt wird.
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Wie aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, besteht die Sprühvorrichtung
21 aus einem Gehäuse 30 mit einer oberen Wand 31 mit einer längs verlaufenden Kontur
(d.he in Fortschreitungsrichtung des Stranges 20),so daß zwei geneigte Teile 31
a gebildet werden, die sich in einem Scheitel 31 b treffen, mit einer unteren Wand
32, die gleichfalls eine in Längsrichtung verlaufende Kontur aufweist, und mit zwei
ebenen Seitenendwänden 30, die alle zusammen eine umschlossene Kammer 34 bilden.
Die oberen Abschnitte 33 a der Endwände 33 weisen zwei Ränder 35 auf, die eine Nute
bilden, in die die obere Kante des unteren Abschnittes 33 b Jeder Endwand 33 paßt,
so daß die obere Wand von der unteren Wand abnehmbar ist. Um dieses Abnehmen zu
erleichtern, sind zwei Handgriffe 36 an der oberen Wand 31 an deren hinteren und
vorderen Ende (in Fortschreitungsrichtung des Stranges 20) befestigt.
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Obere und untere Wände 31 und 32 sind an ihrem hinteren und vorderen
Ende Jeweils in einem Abstand voneinander angeordnet, der ausreicht, einen horizontalen
Einlaßspalt 37 bzw.
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einen horizontalen Auslaßspalt 38 zu bilden. Die waagerechte Kante
S9 der oberen Wand 31 am Einlaßpalt 37 und die
waagerechte Kante
40 der oberen Wand am Auslaßspalt 38 sind jeweils von einem mittleren Punkt gegen
beide Enden hin allmählich nach abwärts geneigt. Die Kante 39 der oberen Wand 31
ist nach einwärts gebogen, während die waagerechte Kante 41 der unteren Wand 32-am
Einlaßspalt 37 eine unter der Kante 39 liegende Lippe bildet.
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Waagerecht verlaufende Rinnenstreifen 42 sind an der Innenfläche der
oberen Wand 31 in der Nähe der oberen Kanten 39 und 40 befestigt. Die Streifen 42
sind von einem mittleren Punkt aus zu jedem Ende hin geneigt, die angrenzend jedoch
im Abstand von den Endwänden 32 a angeordnet sindv und sie sind von der Wand 31
aus seitlich nach oben geneigt.
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Ein Abzug 43 ist an der unteren Wand 32 des Gehäuses 31 befestigt
und weist eine Führungskante 43 a auf, die mit der Kante 40 der oberen Wand 31 den
Auslaßspalt 38 bildet. Der Abzug 43 erstreckt sich über die gesamte Breite des Gehäuses
31 und verjüngt sich nach unten hin zu einer Auslaßleitung 44, die mit einer Vakuumpumpe
45 verbunden ist, die in einen Vorratsbehälter 46 fördert (siehe Fig.1). Die obere
Öffnung des Abzuges 43 trägt zwei nach innen vorstehende feste Prallbleche 47, die
nach abwärts geneigt sind, so daß ein in der Mitte verlaufender Spalt 47 a gebildet
wird, der sich zwi schen den Endwänden 33 b über die Breite des Gehäuses 31 erstreckt.
Geeignete Filter (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um Fremdstoffe aus dem flüssigen
Farbstoff zu entfernen, bevor dieser in den Vorratsbehälter 46 durch die Wirkung
der Pumpe 45 gelangt. Mehrere kreisförmige Öffnungen 48 sind auf einer seitlichen
Linie, parallel zu dem Scheitel 31 b auf dem geneigten Teil 31 a der oberen Wand
31 angeordnet, die in der Kante 39 des Einlaßspaltes 37 endet. An der Wand 31 ist
konzentrisch mit Jeder Öffnung 48 ein Verschlußring 49 befestigt, der aus zwei mit
Öffnungen versehen2n Bldeken
50 und 51 besteht (siehe Fig. 4), die
zwischen sich eine ringförmige Nute 52 bilden, die seitlich durch zwei einander
gegenüberliegende Aussparungen 53 zugänglich sind.
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In der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform sind vier Öffnungen
48 und diesen zugeordnete Verschlußringe 49 in der oberen Wand 31 vorgesehen.
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Die untere Wand 32 des Gehäuses 30 weist gleichfalls eine sich in
Längsrichtung erstreckende Gestalt auf mit einem flachgeneigten Teil 54 angrenzend
an die Kante 41 des Einlaßspaltes 37 und mit einem mittleren Behälter 55, der durch
zwei steil abfallende Teile 56 und einen unteren Teil 57 gebildet wird, der bei
58 seitlich zwischen den Endwandabschnitten 33 b gefaltet ist. Der steil abfallende
Teil 56 der unteren Wand 32 weist gleichfalls in der Nahe des flach abfallenden
Teiles 54 eine Reihe Öffnungen 48 und Verschlußringe 49 auf. Eine Öffnung 59 ist
in der unteren Wand 57 des Behälters 55 ausgebildet, und diese führt zu einem Filtergehäuse
60, das an der unteren Wand 32 befestigt ist. Das Filtergehäuse 60 weist mehrere
gestapelte waagerechte Filter 61 auf, die zur Erneuerung aus dem Filtergehäuse herausnehmbar
sind, was in Fig. 3 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Eine Leitung
62 ist mit dem Filtergehäuse 60 durch eine untere Öffnung 63 verbunden und führt
zu dem Vorratsbehälter 46.
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Wie im einzelnen aus den Fig. 4 und 5 zu ersehen ist, kann Jede Offnung
48 und ein angrenzender Verschlußring 49 einen Zerstäuber 64 aufnehmen, der an einer
Gcheibenplatte 65 befestigt ist, die zwei einander gegenUberliegende Ansätze 66
aufweist, die in Aussparungen 53 und einer Nute 52 aufnehmbar sind. Jeder Zerstäuber
64 besteht aus einem Verbindungsglied 67, an dem eine Plllseigkeitsleitung 68, die
von dem Vrratsbehä1tor 46 her zugeftihrt wird, eine Luftleitung 69, diese ton einer
Drackpusp. 69 a geepietwird, und eine
Auslaßdüse 70 befestigt sind.
Die Düse 70 besteht aus einem Körperteil 71, der einen Mitteldurchgang 72, der mit
der Flüssigkeitsleitung 68 verbunden ist, und einen weiteren Durchgang 73 aufweist,
der mit der Luftleitung 69 verbunden ist. Ein Zerstäuberkopf 74 ist an der Düse
71 mit Hilfe einer Feststellmutter 75 befestigt und weist einen Durchgang 76 auf,
der geeignet so ausgebildet ist, daß er ein Venturirohr bildet, durch das, wenn
Luft in dieses unter Druck aus der Leitung 69 eingeführt wird, Flüssigkeit aus Leitung
68 durch den Durchgang 72 ansaugt, die in dem Durchgang 76 mit Luft vermischt wird,
so daß ein Nebel aus einer zerstäubten Sprühflüssigkeit gebildet wird, die aus dem
Zerstäuberkopf austritt.
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Jeder Zerstäuber 64 ist, wenn er an irgend einem der Verschlußringe
49 befestigt ist, gegen einen Mittelbereich der Kammer 34 in dem Gehäuse 30 gerichtet,
der sich seitlich zwischen den Endwänden 33 erstreckt. Dieser Mittelbereich ist
durch die Bewegungsbahn der Stränge 20 unterteilt, die sich von dem Einlaß 37 durch
die Kammer 34 zu dem Auslaß 38 bewegen, wie es in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt
ist. Das Verbindungsstück 67 weist einen Handgriff 79 auf, um jeden Zerstäuber 64
leichter handhaben zu können. Um die Öffnungen 48, die keine Zerstäubervorrichtung
64 aufweisen, verschließen zu können, ist eine ebene Scheibenplatte 65 vorgesehen,
die lediglich einen Handgriff 79 aufweist.
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Während des Betriebes der in der Zeichnung gezeigten Ausftlhrungsform
wird eine Reihe von parallelen, isolierten Drahtsträngen 20 fortlaufend in Längsrichtung
durch den Einlaßspalt 37, die Kammer 34 und den Auslaßspalt 38 des Gehäuses 30 geführt.
Die Vorrichtung 21 kann für eine beliebige Zahl von Strängen 20 ausgebildet werden,
wobei die
Zahl der Stränge lediglich durch die Größe der besonderen
Vorrichtung bestimmt wird. Flüssige Farbe wird in die Kammer 34 in zerstäubter Teilchenform
von den Zerstäubern 64 eingeführt, die in Öffnungen 48 vorzugsweise über der Ebene
der Stränge 20 in Reihe angeordnet sind, wie es in der Zeichnung dargestellt ist,
um in der Kammer einen Nebel zu erzeugen. Somit trifft die Farbe, da diese in den
Mittelteil der Kammer 34 eingeführt wird, nicht in einem Strahl oder Strom auf die
Stränge 20 auf, sondern durchsetzt die Kammer. Es wird hier darauf hingewiesen,
daß unter dem Ausdruck "Nebel", wie er in der Beschreibung verwandt wird, eine Suspension
von Teilchen einer Flüssigkeit in Luft (oder einem anderen gegenüber dem Farbstoff
und den zu färbenden Strängen inerten Gas) verstanden wird.
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Uberschüssiger flüssiger Farbstoff, der sich auf der Innenwand des
Gehäuses 30 sammelt, fließt zu dem Behälter 55 und der Auslaßöffnung 59 in der unteren
Wand 32 des Gehäuses.
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Der flüssige Farbstoff, der sich auf der Innenfläche der oberen Wand
31 sammelt, fließt entlang den geneigten Teilen 31 a in Rinnenstreifen 42 ab, von
deren Enden in der Nähe einer Endwand 33 er abtropft, so daß nichts auf die Stränge
20 tropft, und der Farbstoff fließt sodann mit Hilfe der Schwerkraft über das Gehäuse
55 in den Vorratsbehälter 46.
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Fremdteilchen, die von der flüssigen Farbe oder dem Farbstoff in der
Kammer 34 aufgenommen worden sind, werden aus der Flüssigkeit durch Filter 61 entfernt,
wenn die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 46 fließt, um wieder zu den Zerstäubern
64 zurückgeführt zu werden.
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Durch den Betrieb einer Vakuumpumpe 45, die einen verringerten Druck
in dem Abzug 43 erzeugt und Nebel durch den seitlichen Spalt 47 a zwischen den Prallblechen
47 absaugt, wird verhindert, daß Nebel aus dem Gehäuse austritt, der ansonsten
aus
dem Gehäuse 30 dur Åuslaßspalt 38 auf Grund der Luftströmungen entweic -re, die
durch die Stränge 20 erzeugt werden, die du- as Gehäuse laufen. Die Prallbleche
sind nach innen rn den Spalt 47 a hin geneigt, so daß aller flüssiger riDstoff,
der sich hierauf sammelt, gegen den Spalt hin fl -Durch die Verwendung der vorliegenden
Erfindung wird die Außenfläche der Isolation 19 in jedem Strang 20 gefärbt, jedoch
dringt der flüssige Farbstoff nicht in merklichem Maße in die Isolation ein. Auf
diese Weise wird eine minimale Menge an Farbstoff verbraucht, und ebenso wird die
Qualität der Isolation nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus wird ein schnelleres
Trocknen des gefärbten, durch den Ofen 22 laufenden Stranges erreicht. Die Eindringtiefe
des Farbstoffes kann dadurch gesteuert werden, daß der Druck der Luft, die den Zerstäubern
64 zugeführt wird, und folglich die Menge an flüssigem Farbstoff geändert wird,
die aus dem Vorratsbehälter 46 abgezogen und von der Luft mitgerissen wird, um die
Dichte des Nebels in dem Gehäuse 30 zu erhöhen oder zu erniedrigen. Die Nebeldichte
kann ebenfalls dadurch verändert werden, daß die Zahl der Zerstäuber 64 geändert
wird, und dies wird dadurch ermöglicht, daß eine doppelte Reihe von Öffnungen 48
in dem Gehäuse 50 vorgesehen ist, wobei eine Reihe in der oberen Wand 31 und eine
Reihe in der unteren Wand 32 ausgebildet ist, die durch Scheibenplatten 65 verschlossen
werden, wenn sie nicht benutzt werden. Wenn die Nebeldichte geändert wird, so kann
es gleichfalls notwendig sein, die Konzentration des Farbstoffes in der Farbstofflüssigkeit
umgekehrt zu verändern, um eine vorbestimmte Farbintensität zu erreichen. Das Eindringen
des Farbstoffes kann natürlich durch die Laufgeschwindigkeit der Stränge 20 durch
die Kammer 34 geregelt werden, Jedoch wird diese Geschwindigkeit in erster Linie
durch die Herstellung der Stränge bestimmt, und durch die Verwendung eine. Nebels
ist
die Einstellung der Stranggeschwindigkeit in Bezug auf die Farbstoffkonzentration
nicht mehr so kritisch.
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Durch das Zusetzen eines Zerstäubers 64 wird die erfindungsgemäße
Vorrichtung nicht mehr betriebsunfähig, da der Nebel in der Kammer 34 weiter durch
die verbleibenden Zerstäuber erzeugt wird, und die-Isolation 19 der Stränge 20 wird
weiter gefärbt, während die ausgefallene Einheit herausgenommen und gereinigt wird.
Somit tritt keine Unterbrechung des Weiterlaufs der Stränge 20 durch die Vorrichtung
21 auf und folglich werden keine Drähte erzeugt, die nicht überzogen und unbrauchbar
sind.
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Obgleich die Erfindung anhand eines mit einer Pulpe-Isolierung überzogenen
Drahtes beschrieben wurde, ist diese doch auf einen beliebigen fortlaufenden, mit
Seele versehenen Strang anwendbar, der eine fasrige Isolation aufweist.
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Der in der Kammer 34 erzeugte und aufrechterhaltene Farbstoffnebel
könnte ebenfalls mit Hilfe von anderen, nicht dargestellten Einrichtungen erzeugt
werden. Weiterhin braucht die Vorrichtung 21 nicht notwendigerweise vor dem Trockenofen
22 angeordnet zu sein; es kann ebenso zweckmäßig sein, den Farbstoff auf Stränge
20 aufzubringen, wenn diese aus dem Ofen austreten, oder selbst zu einem späteren
Zeitpunkt in einer vollständib Mtrennten Arbeitsstufe