DE1033296B

DE1033296B - Process for pressing thin-walled thermoplastic plastic sleeves onto metallic cable sheaths

Info

Publication number: DE1033296B
Application number: DES43262A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Klute
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-03-30
Filing date: 1955-03-30
Publication date: 1958-07-03

Description

Verfahren zum Aufpressen dünnwandiger thermoplastischer Kunststoffhüllen auf metallische Kabelmäntel Es ist bekannt, einen aus einem korrodierbaren Metall, wie Blei, Aluminium, Stahl od. dgl., bestehenden Mantel eines elektrischen Kabels zum Schutz gegen Korrosion mit einer Schutzhülle aus einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid, Pol) isobutylen, Polyäthylen, Chlorbutadien, oder einer Kunststoffmischung bzw. einem Mischpolymerisat zu umpressen bzw. zu umspritzen. Um ihren Zweck zu erfüllen, muß die Kunststoffhülle sowohl wasserdicht als auch genügend mechanisch widerstandsfähig sein und ferner dicht auf dem Kabelmantel aufliegen. Zur Aufbringung der Kunststoffhülle ist es bereits IJekanntgewordìen, den Kunststoff in Form eines Schlauches mit einem größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Kabelmantels um den Kabelmantel zu pressen, wobei dem Kunststoff beim Austritt aus der Presse eine solche Wärmemenge zugeführt wird, daß er dabei seine Preßtemperatur behält und sich ohne nennenswerte Reckung auf den Kabelmantel legt. Die Erwärmung des Kunststoffes beim Austritt aus der Presse geschiebt durch geeignete Bemessung der Basis, Wandstärke, Wärmeleitfähigkeit und der Wärmekapazität des du.rch das Preßmundstück hindurchragenden Hohldornes, beispielsweise durch eine zusätzliche Heizeinrichtung im Hohl dorn. Dieses Verfahren ist aber - abgesehen von den erforderlichen konstruktiven Maßnahmen an der Presse - für viele Zwecke nicht ausreichend, um eine einwandfreie Kunststoffhülle zu erzielen. Die Erfindung geht davon aus, daß Fehler, insbesondere Risse in der Kunststoffhülle, durch den großen Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kabelmantels und der Terme ratur der die Presse bzw. die Spritzmaschine verlassenden Kunststoffmasse entstehen können. Ferner wird es als erforderlich angesehen, weitere Maßnahmen zur Erzielung eines dichten und innigen Anliegens der Kunststoffhülle am Mantel zu treffen. Process for pressing on thin-walled thermoplastic plastic casings on metallic cable sheaths It is known to use one made of a corrodible metal, such as lead, aluminum, steel or the like, existing sheath of an electrical cable to protect against corrosion with a protective cover made of a thermoplastic material, e.g. polyvinyl chloride, poly) isobutylene, polyethylene, chlorobutadiene, or a plastic mixture or to encapsulate or encapsulate a copolymer. To serve its purpose the plastic cover must be both waterproof and sufficiently mechanically resistant and also lie tightly on the cable jacket. For applying the plastic cover it is already known to use plastic in the form of a hose with a larger inside diameter than the outside diameter of the cable jacket around the cable jacket to press, with the plastic as it exits the press such an amount of heat is supplied that it maintains its pressing temperature and without any significant Stretching puts on the cable jacket. The heating of the plastic when it exits the press pushed by appropriate dimensioning of the base, wall thickness, thermal conductivity and the heat capacity of the hollow mandrel protruding through the die, for example by an additional heating device in the hollow mandrel. This method but is - apart from the necessary constructive measures on the press - Not sufficient for many purposes to achieve a perfect plastic cover. The invention is based on the assumption that defects, in particular cracks in the plastic casing, due to the large temperature difference between the temperature of the cable jacket and the term of the plastic compound leaving the press or the injection molding machine can arise. It is also considered necessary to take further measures To achieve a tight and intimate fit of the plastic shell on the jacket.

Gemäß der Erfindung werden zum Aufpressen diinnwandiger thermoplastischer Kunststoffhüllen auf metallische Kabelmäntel vier bekannte Merkmale kombiniert angewendet, und zwar wird erstens der Mantel des in die Spritzmaschine einlaufenden Kabels vorgewärmt, zweitens die Kunststoffhülle in Form eines Schlauches mit einem größeren Innendu.rchmesser als der Alanteldurchmesser aus der Spritzmaschine gepreßt, drittens das Kabel mit größerer Geschwindigkeit als die Spritzgeschwindigkeit durch die Spritzmaschine gezogen und viertens während des Spritzens die Luft zwischen dem Mantel und der sich bildenden Kunststoffhülle abgesaugt, so daß die Kunststoffhülle sich rissefrei und mit verminderter Wandstärke unter Druck auf den Kabelmantel legt. According to the invention, thin-walled thermoplastic are used for pressing on Plastic sheaths applied to metallic cable sheaths combined four well-known characteristics, Firstly, the jacket of the cable entering the injection molding machine is preheated, second, the plastic sleeve in the form of a tube with a larger inner diameter when the almond diameter is pressed out of the injection molding machine, thirdly, the cable with it greater speed than the injection speed through the injection molding machine and fourth, during the spraying, the air between the jacket and the the plastic casing that is being formed is suctioned off, so that the plastic casing is free of cracks and places it on the cable jacket with reduced wall thickness under pressure.

Es ist zum Umspritzen von Drähten, Rohren oder anderen Formkörpern mit thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere hochmolekularen Polymerisaten oder Mischpolymerisaten, denen WSeichmachungsmittel zugesetzt sind, bereits bekanntgeworden, den zu umspritzenden Körper vor dem Aufbringen des Überzuges. auf die gleiche oder annähernd gleiche Temperatur zu erwärmen wie der im erwärmten Zustard aufzubringende thermoplastische Kunststoff. It is for overmolding wires, pipes or other moldings with thermoplastics, especially high molecular weight polymers or Copolymers to which plasticizers have been added have already become known, the body to be encapsulated before the coating is applied. on the same or to heat approximately the same temperature as that to be applied in the heated state thermoplastic plastic.

Dieses Verfahren ist in erster Linie zum Umspritzen von elektrischen Leitern mit Polyvinylchlorid vorgesehen, aber nicht zum Umspritzen von Kabelmänteln mit einer als Korrisionsschutz dienenden Kunststoffhülle. Für die Zwecke der Erfindung wird zum Unterschied von diesem bekannten Verfahren der Kabelmantel auf eine relativ geringere Temperatur erwärmt, einerseits mit Rücksicht auf die große Wärmekapazität eines metallischen Kabelmantels, andererseis wegen der meistens wärmeempfindlichen Kabelseele. Versuche haben gezeigt, daß eine Erwärmung auf etwa 80 bis 1200 C ausreicht. Ferner ist es zum Aufbringen eines vulkanisierbaren Stoffes auf den Bleimantd eines Kabels bekannt, das Aufbringen in dem gleidien Arbeitsgang wie das Umpressen der Kabelseele mit dem Bleimantel vorzunehmen, und zwar dicht hinter der Bleipresse, um den Wärmeinhalt des noch heißen Bleimantels bzw. seine Wärme leitfähigkeit zur Vulkanisierung auszunutzen. Die Erfindung behandelt demgegenüber die Aufbringung einer Kunststoffhülle auf einen Kabelmantel in einem besonderen Arbeitsgang, d. h. auf einen an sich kalten Mantel, und bezweckt auch nicht eine Vulkanisierung der Kunststoffhülle, sondern die Vermeidung schädlicher Risse in der Hülle. Beim erfindungsgemäßen Verfahren würde eine Erwärmung des Kabelmantels auf etwa 80 bis 1200 C nicht ausreichen, um bei Verwendung eines vulkanisierbaren Kunststoffes eine Vulkanisierung desselben herbeizuführen.This process is primarily used for overmolding electrical parts Polyvinyl chloride ladders intended, but not for overmolding cable jackets with a plastic cover serving as corrosion protection. For the purposes of the invention In contrast to this known method, the cable sheath is on a relative basis heated lower temperature, on the one hand with consideration of the large heat capacity a metallic cable jacket, other because of the mostly heat-sensitive Cable core. Tests have shown that heating to around 80 to 1200 C is sufficient. It is also used to apply a vulcanizable substance to the lead mantle Cable known, the application in the same operation as the pressing of the Make the cable core with the lead sheath, close behind the lead press, around the heat content of the still hot lead jacket or its thermal conductivity Exploiting vulcanization. The invention treated on the other hand the application of a plastic sheath to a cable jacket in a special Operation, d. H. on a coat that is cold in itself, and does not aim at one Vulcanizing the plastic shell, but avoiding harmful cracks in it the shell. In the method according to the invention, the cable jacket would be heated to about 80 to 1200 C is not sufficient to use a vulcanizable To bring about a vulcanization of the same plastic.

Hinsichtlich des ersten Merkmals der Erfindung ist als Stand der Technik noch ein bekanntes Verfahren zum Aufbringen eines Überzuges aus thermo plastischem Material auf einen MetalImantel ellen trischer Kabel zu beachten, bei dem die thermoplastische Substanz in feinverteiltem Zustand mit dem Kabel in Berührung gebracht wird und die notwendige Hitze zum Erweichen oder Plastischmachen der Substanz durch im Kabel oder Metallmantel vorhandene rückständige Wärme oder durch Erwärmen des Kabels auf die erforderliche Temperatur geliefert wird, während überschüssiges Material von dem so gebildeten Oberflächenbezug auf dem Metallmantel schließlich entfernt wird. Für den Fall des Umpressens eines blejummantelten Kabels wird das Pulver in einem Abstand von 45 cm vom Pressen mundstück, wo eine Temperatur von 1800 C gemessen wurde, aufgebracht. Man kann nach dem bekannten Vorschlag aber auch nach und nach eine mäßige Wärme anwenden, indem man das Kabel durch eine Zone führt, die mit Infrarotstrahlen oder auf andere geeignete Weise erwärmt wird. With regard to the first feature of the invention is as prior Technology still a known method for applying a coating of thermoplastic Material on a metal jacket ellen tric cable, in which the thermoplastic Substance in a finely divided state is brought into contact with the cable and the heat necessary to soften or plasticize the substance through in the cable or metal sheath existing residual heat or by heating the cable the required temperature is delivered while excess material is removed from the surface reference thus formed on the metal jacket is finally removed. In the case of crimping a lead-sheathed cable, the powder is in one Distance of 45 cm from the pressing nozzle, where a temperature of 1800 C is measured was applied. However, you can gradually follow the well-known suggestion apply moderate heat by passing the cable through a zone exposed to infrared rays or heated in some other suitable manner.

Auch das dritte Merkmal der Erfindung, nämlich das Hindurchziehen eines Kabels durch eine Spritzmaschine mit größerer Geschwindigkeit als die Spritzgeschwindigkeit, ist für andere Zwecke bekannt. So ist es beim Umspritzen eines elektrischen Leiters mit spröden Polymerisationsprodukten von Arylolefinen, insbesondere Polystyrol, bekannt, den elektrischen Leiter mit vergrößerter Geschwindigkeit abzuziehenS um die gespritzte Hülle zu recken und biegsamer zu machen. Die Erfindung hat demgegenüber weder die Verwendung von an sich spröden Stoffen für die über dem Kabelmantel liegende thermoplastische Kunststoffhülle zum Gegenstand, noch bezweckt sie eine Vergrößerung der Biegsamkeit der Kunststoffhülle. Also the third feature of the invention, namely the pull through a cable through a spraying machine at a speed greater than the spraying speed, is known for other purposes. This is how it is with overmolding an electrical conductor with brittle polymerization products of aryl olefins, especially polystyrene, known to pull off the electrical conductor at increased speed to stretch the injection-molded casing and make it more flexible. The invention has on the other hand neither the use of inherently brittle substances for the overlying the cable sheath thermoplastic plastic casing to the subject, nor is it intended to be enlarged the flexibility of the plastic cover.

Die Anwendung einer Reckung der Kunststoffhülle dadurch, daß man das Kabel mit einer größeren Geschwindigkeit als die Spritzgeschwindigkeit durch die Spritzmaschine zieht, hat den Vorteil, daß die Wandstärke der Kunststoffhülle wesentlich herabgesetzt und dadurch Material eingespart wird, und daß sich ferner die Kunststoffhülle dicht auf den Mantel legt. Dieser letztere Effekt wird noch durch die Anwendung des vierten Merkmals der Erfindung verbessert, indem man wäh.rend des Spritzens die Luft zwischen dem Mantel und der Kunststoffhülle absaugt. Hierdurch legt sich die Kunststoffhülle unter Druck auf den Mantel auf, so daß eine innige Verbindung zwischen dem Kabelmantel und der Kunststoffhülle entsteht. Die erfindungsgemäß angewendete Evakuierung ist bisher für das Umspritzen elektrischer Leiter mit einer thermoplastischen Isolierhülle und von aus einem längs verlaufenden überlappten Metallband bestehenden Kabelmänteln mit Polyäthylen od. dgl. bekanntgeworden. Insgesamt ist ersichtlich, daß die Erfindung in der kombinierten Anwendung von vier an sich bekannten Merkmalen speziell für das Umpressen bzw. Umspritzen von metallischell Kabelmänteln mit einer dünnwandigen thermoplastischen Korrosionsschutzhülle besteht, um die angegebenen Vorteile zu erzielen. The application of a stretching of the plastic casing by the fact that one the cable through at a speed greater than the spray speed the injection molding machine pulls, has the advantage that the wall thickness of the plastic shell substantially reduced and thereby material is saved, and that further places the plastic sleeve tightly on the jacket. This latter effect will still be improved by the application of the fourth feature of the invention by using while sucks the air between the jacket and the plastic shell during spraying. Through this puts the plastic shell under pressure on the jacket, so that an intimate Connection between the cable sheath and the plastic sheath is created. According to the invention used evacuation is so far for the encapsulation of electrical conductors with a thermoplastic insulating sheath and from one longitudinally overlapping one Metal tape existing cable sheaths with polyethylene or the like. Became known. All in all it can be seen that the invention in the combined application of four per se known features especially for the overmolding or overmolding of metallischell Cable sheaths with a thin-walled thermoplastic corrosion protection cover, to achieve the stated advantages.

Zum Aufpressen der Kunststoffhülle auf den Kabelmantel wird mit Vorteil eine sogenannte V-Spritzmaschine mit zwei schräg zur Kabel achse angeordneten Spritzzylindern benutzt. Eine diesbezügliche dem Verfahren gemäß der Erfindung angepaßte Spritzmaschine ist in der Zeichnung dargestellt. It is advantageous to press the plastic sheath onto the cable sheath a so-called V-injection machine with two injection cylinders arranged at an angle to the cable axis used. A spraying machine adapted to the method according to the invention in this regard is shown in the drawing.

Hiernach besteht die Spritzmasohine aus den beiden schräg zur Achse angeordneten Spritzzylindern. 11 und 12, die die Schnecken 11' und 12' enthalten und in den Spritzkopf 13 einmünden. Am Austrittsende des Spritzkopfes befindet sich die Spritzdüse bzw. Matrize 14. In den Spritzkopf 13 eingesetzt ist der hohle Dornhalteri5 mit dem aufgesetzten Hohldorn 16 zur Durchführung des Kabels, dessenKabelseele mitl7und dessen Kabelmantel mit 18 bezeichnet sind. Das Ein trittsende des Dornbalters 15 ist mittels der Stopfbuchse 19 und der eingelegten Dichtung 20 abgedichtet. An den zwischen dem Kabel und dem Dornhalter befindlichen freien Raum ist das zu einer Evakuierungsvorrichtung führende Rohr 21 angeschlossen. Das Kabel 17/18 durchläuft vor Eintritt in die Spritzmaschine zunächst die Heizvorrichtung 22, um den Mantel 18 zu erwärmen. Mittels der Schnecken 11' und 12' wird das thermoplastische Material 23 durch den Ringkanal 24 zu einem Schlauch gespritzt, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des Kabelmantels ist. Das Kabel wird mit größerer Geschwindigkeit als die Spritzgeschwindigkeit durch die Spritzmaschine hindurchgezogen, wodurch eine Reckung der ansgespritzten. schlauchartigen Kunststoffhülle und ein dich.tes und festes Anliegen derselben am Mantel 18 erreicht wird. Die zusätzliche Evakuierung des Raumes zwischen dem Mantel und dem Dornhalter 1,5 einschließlich Hohldorn 16 hat zur Folge, daß die Kunststoffhülle 18 sich unter Druck auf den Kabelmantel legt.According to this, the injection molding machine consists of the two at an angle to the axis arranged injection cylinders. 11 and 12, which contain the screws 11 'and 12' and open into the spray head 13. At the exit end of the spray head is located the spray nozzle or die 14. The hollow mandrel holder 5 is inserted into the spray head 13 with the hollow mandrel 16 attached to the cable, whose cable core mitl7und whose cable sheath are designated by 18. The end of the Dornbalters 15 is sealed by means of the stuffing box 19 and the inserted seal 20. To the The free space between the cable and the mandrel holder is one Evacuation device leading pipe 21 connected. The cable 17/18 goes through before entering the injection molding machine, first the heating device 22 around the jacket 18 to heat. By means of the screws 11 'and 12', the thermoplastic material 23 injected through the annular channel 24 to form a hose, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the cable jacket. The cable is going at greater speed pulled through the injection molding machine as the injection speed, whereby a stretching of the injected. tube-like plastic cover and a dich.tes and firm engagement of the same on the jacket 18 is achieved. The additional evacuation of the space between the jacket and the mandrel holder 1.5 including the hollow mandrel 16 has the consequence that the plastic sheath 18 is placed under pressure on the cable sheath.

An. Stelle des dargestellten Ausführungsbeispiels kann beispielsweise auch eine an sich bekannte Querkopf-Schneckenspritzmaschine mit einer einzigen Schnecke für die Zwecke der Erfindung ausgebildet werden. Als Heizvorrichtung 22 kann ein Gasbrenner mit mehreren um das Kabel verteilten Gasdüsen dienen. Die Vorwärmung des Kabelmantels kann aber auch durch elektrische Heizung mittels elektrichter Widerstände oder auch auf induktivem Wege mittels einer um das Kabel herumgelegten Induktionsspule erfolgen. Die Erfindung ist auch anwendbar zum Umpressen von Kabelmänteln mit einer halbleitenden Kunststoffhülle, beispielsweise aus einer Polyisobutylenmischung mit Ruß und/oder Graphitzusatz. At. Place of the illustrated embodiment can, for example also a cross-head screw injection machine with a single screw, known per se for the purposes of the invention. As a heating device 22, a Gas burners with several gas nozzles distributed around the cable are used. The preheating the cable jacket can also be heated by electrical heating using electrical resistors or inductively by means of an induction coil placed around the cable take place. The invention can also be used for crimping cable jackets with a semiconducting plastic shell, for example made of a polyisobutylene mixture Carbon black and / or graphite additive.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Process for pressing thin-walled thermoplastic Plastic sheaths on metallic cable sheaths by means of an injection molding machine, thereby characterized in that the jacket of the cable entering the injection molding machine is preheated, the plastic cover in the form of a tube with a larger inner diameter as the sheath diameter injected, the cable at greater speed than the injection speed drawn by the injection molding machine and during injection the air between the cable sheath and the bijdeiiden plastic sheath is suctioned off, so that the plastic casing is as crack-free as possible and with reduced Wall thickness puts pressure on the jacket.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cable sheath on a Preheated temperature of about 80 to 1200 C is contemplated Publications: German Patent Specifications No. t82 495, 885 576; Swiss patent specification No. 173 820; U.S. Patent No. 2,550,555.