DE2542018C3

DE2542018C3 - Verfahren zur Herstellung eines ummantelten elektrischen Kabels

Info

Publication number: DE2542018C3
Application number: DE19752542018
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tokyo Osanai
Original assignee: FUJIKURA CABLE WORKS Ltd TOKYO JP
Current assignee: FUJIKURA CABLE WORKS Ltd TOKYO JP
Priority date: 1975-09-20
Filing date: 1975-09-20
Publication date: 1981-08-06
Also published as: DE2542018A1; DE2542018B2

Description

mit hoher Geschwindigkeit erfolgen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach dem Patentanspruch 1 sind in den folgenden Ansprüchen 2-6 näher beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer 1. Ausführungsform;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfübrungsform;

Fig. 3 zeigt das Zurückfalten der Seitenlasche eines Kunststoffbandes über den Seitenrand eines Metallbandes;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Kunststoffband beim Zurückfalten einer derbeiden Seitenlaschen und beim Entfernen der anderen Seitenlasche;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 der Fig. 10;

Fig. 7 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines beschichteten Kunststoffbandes;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines elektrischen Kabels, bei dem ein beschichtetes Kunststoffband verwendet worden ist und bei dem die beiden Seiten mit Seitenlaschen des Kunststoffbandes versehen sind, wobei der überlappte Teil des Kunststoffbandes im Strichpunktkreis in vergrößerter Form dargestellt ist;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines elektrischen Kabels, bei dem ein beschichtetes Kunststoffband verwendet wird, und bei dem nur ein Seitenteil mit einer Seitenlasche des Kunststoffbandes versehen ist, wobei der überlappte Teil des Bandes im strichpunktierten Kreis in vergrößerter Form dargestellt ist.

In den Zeichnungen sind die gleichen oder ähnlichen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

In der Fig. 1 ist ein Metallband 21 dargestellt, das aus Aluminium, Kupfer oder dergleichen besteht und eine ausreichende Breite besitzt, um die Seele 22 eines elektrischen Kabels 23 zu bedecken. Das Metallband 21 hat eine Dicke von 0,1 bis 0,2 mm oder in etwa in dieser Größenordnung. Das Metallband 21 ist auf eine Rolle oder Spule 24 aufgewickelt, nachdem es vergütet bzw. geglüht worden ist. Weiterhin wird ein Kunststoffband 25 verwendet, das aus einem Ionomer, Äthylenäthylacrylat-Mischpolymerisat, Äthylenmethacrylatnvschpolymerisat, Äthylenacrylsäuremischpolymerisat, Äthylenvinylacetatmischpolymerisat, Polyäthylen oder Polyvinylacetat besteht. Es kann leicht mit dem Metallband 21, das vorzugsweise aus Aluminium besteht, thermisch verbunden werden. Das Kunststoffband 25 kann auch seinerseits ein Schichtenband sein und aus einem der in der folgenden Tabelle angegebenen Kunststoffmaterialien bestehen.

Erste Kunststoffschicht

Zweite Kunststoffschicht

Äthylenmaleinsäureanhydratmischpolymerisat

Äthylenvinylacetatmischpolymerisat oder Polyäthylen

Erste Kunststoffschicht

Zweite Kunststoffschicht

Ionomer

Äthylenvinylacetatmischpolymerisat oder Äthylenäthylacrylatmischpoiy-
merisat

Äthylenacrylsäummischpolymerisat

Äthylenvinylacetatmischpolymerisat oder Polyäthylen

Das Kunststoffband 25 ist etwas breiter als das Metallband 21 (beispielsweise 30%). Die Dicke des

ίο Kunststoffbandes liegt bei 0,05 mm oder weniger. Das Kunststoffband 25 ist auf einer Rolle 26 aufgewickelt.

Das Metallband 21 wird von der Rolle 24 abgewik-

kelt und geht durch eine Bremsvorrichtung 27, um die geeignete Spannung einzustellen. Es folgt eine Walze 28, die auf eine Temperatur von 110° C oder etwa 110° C erhitzt worden ist.

Das auf diese Weise erhitzte Metallband 21 und das Kunststoffband 25, das von der Rolle 26 abgewikkelt wird, werden zwischen einem Paar Preßwalzen 29 durchgeführt und zusammengepreßt. Hierdurch wird das Kunststoffband 25 thermisch mit dem Metallband 21 verbunden und bildet das beschichtete Kunststoffband 30.

Das beschichtete Kunststoffband 30 wird in die vom Pfeil A angezeigte Richtung transportiert und zwar mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 10 m pro Minute. Während dieser Bewegung wird die sich nach außen erstreckende Lasche des Kunststoffbandes mittels einer Faltvorrichtung 31 umgefaltet. Sie btsteht aus einer kegelstumpfförmigen Rolle 32 und einer Führungsplatte 33 oder aus einem Paar kegelstumpfförmiger Rollen 32 und einer Leitungsplatte 33, um den entsprechenden Rand oder die entsprechenden Ränder des Metallbandes 21 zu bedecken.

Die umgefalteten Kunststoffteile werden thermisch mit der entgegengesetzten Seite verbunden und zwar mit der Seite, an der der Hauptkörper des Kunststoffbandes 24 verbunden ist. Eine Kühlvorrichtung 34, die unterhalb der Faltvorrichtung 31 angeordnet ist, kühlt das beschichtete Kunststoffband 30, indem sie ein gekühltes Medium wie beispielsweise Luft oder Wasser durch Düse 35 abgibt.

Das gekühlte beschichtete Kunststoffband 30 wird beispielsweise mittels einer Umlenkrolle 36 entlang der Kabelseele 22 angeordnet und bewegt sich kontinuierlich in die vom Pfeil B angegebene Richtung. Das beschichtete Kunststoffband 30 wird mittels einer Umwicklungs- bzw. Umhüllungsvorrichtung oder einem U ml auf trichter 37 um die Kabelseele 22 gewikkelt, wobei sich die gegenüberliegenden seitlichen Randteile des Bandes 30 überlappen. Anschließend wird eine äußere Hülle 39 um das beschichtete Kunststoffband 30 extrudiert, mittels einer Extrudierungsvorrichtung 38 bekannter Bauweise. Die äußere Hülle 39 besteht aus einem wetterbeständigen und korrosionsfesten Kunststoffmaterial wie beispielsweise Polyolefin, Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, die sich ohne weiteres mit dem Kunststoffband 25 oder der zweiten Schicht des Kuntstoffbandes 25 bei einem Zweilagenband verbinden können.

In der Fig. 2 ist eine andere Form der Herstellung eines elektrischen Kabels 23 nach der Erfindung dargestellt. Dort wird die in Fig. 1 beschriebene Heizwalze 28 durch einen Heizofen 42 ersetzt, der kurz vor den Preßwalzen 29 angeordnet ist, um sowohl das Metallband 21 als auch das Kunststoffband 25 auf eine Temperatur von 150° C bis 240° C (im allgemeinen etwa 200° C) gleichzeitig zu erhitzen. Die in Fig. 1

dargestellte Kühlvorrichtung 34 wird durch ein Paar Kühlwalzen 41 ersetzt.

Aus der Fig. 4 ist zu ersehen, daß eine kcgelstumpfförmige Rolle 32 so angeordnet wird, daß ihre Achse zu der Fläche 21b (in der Folge als »obere Oberfläche« bezeichnet) im spitzen Winkel 2or (2a sollte normalerweise bei 20° liegen) geneigt ist. Die Entfernung d zwischen der Oberfläche 21b und der Oberfläche der kegelstumpfförmigen Rolle 32 ist kleiner als die Dicke des Kunststoffbandes 25. Die Bodcnfläche 32« der kegelstumpfförmigen Rolle 32 ist in der Nähe der zentralen Linie des beschichteten Kunststoffbandes 30 angeordnet, während die obere Fläche 32/? davon von der zentralen Linie entfernt ist. Aus der F i g. 3 ist zu ersehen, daß die kegclstumpfförmige Rolle 32 außerdem so angeordnet ist. daß ihre zentrale Achse X-X einen stumpfen Winkel β mit der Abzugsrichtung A des beschichteten Bandes 30 bildet. Der stumpfe Winkel β sollte normalerweise bei 120° liegen.

Durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der kegelstumpfförmigen Rolle 32 wird die gefaltete Scitcnlasche 25a des Kunststoffbandes 25 in Richtung auf die zentrale Linie des beschichteten Bandes 30 gezogen. Dadurch wird die gefaltete Seitcnlaschc 25a des Kunststoffbandes 25 thermisch fest unit dem Seitenrand 21a des Metallbandcs 21 verbunden ohne daß ein Zwischenraum zwischen den beiden entsteht. Die Form wird erreicht, daß keine Knitterfalten auf der oberen Oberfläche 21b des Metallbandes 21 entstehen.

In Fig. 5 und 6 ist für die Faltung verwendete kegelstumpfförmige Rolle ersetzt durch eine Schneidwalze 41, wobei die Bodenfläche 41 derselben sehr nahe an den seitlichen Rand 21a" des Metallbandes 21 angeordnet ist. Wenn die Schneidwalze 41 in die mit dem Pfeil E angegebene Richtung gedreht wird, schneidet der Rand 216 der Walze 41 die nicht not-

Hi wendige Seitenlaschc ab wie beispielsweise die Seitenlasche 25b des Kunststoffbandes 25. Bei einem so hergestellten beschichteten Band 30 wird beispielsweise nur ein seitlicher Rand 21a des Metallbandes 21 mit der entsprechenden Seitenlasche 25a des Kunststoffbandes 25 bedeckt.

Eine äußere Hülle 39 wird aus einem wetterbeständigen und korrosionsfesten Kunststoff material in den Fig. 8 und 9 dargestellt, und auf das beschichtete Band 30 extrudiert und somit die Kabelseelc 22 um-

2(i hüllt. Durch die bei der Extrudierung der äußeren Hülle 39 angewandten Wärme und durch den genau geregelten Abzug der Umhüllung 39 werden die Scitenlaschcn 25a und 25b des Kunststoffbandes 25, das zwischen dem überlappten waagerechten Scilcnrand 30c und 30/ liegt, thermisch miteinander verbunden. Die äußere Hülle 39 haftet fest an der äußeren seitlichen senkrechten Randwand und verhindert, daß sich dazwischen ein Zwischenraum oder ein Späh bildet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines ummantelten elektrischen Kabeis, bei dem das jeweils auf getrennten Vorratsspulen aufgewickelte Kunststoff- bzw. Metallband über Umlenkrollen einander zugeführt werden, das Kunststoffband thermisch auf seiner einen Seite mit dem Metallband beschichtet wird, wobei das Kunststoffband breiter ist als das Metallband, bei dem die seitlich überstehenden Ränder des Kunststoffbandes um die Seitenkanten des Metallbandes umgebogen und auf die freie Oberfläche des Metallbandes gefaltet und die entstandenen Seitenlaschen dann an der freien Oberfläche des Metallbandes ebenfalls thermisch angeklebt werden, das so beschichtete Band längs -überlappend um eine Kabelseele aufgebracht und eine äußere Kunststoffhülle um die ummantelte Kabelseele extrudiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Falten eine oder beide Seitenlaschen (25a und 2Sb) zunächst aufgebogen werden, dann in Richtung auf die Mittellinie (Y-Y) über die freie Seite des Metallbandes (21) in spitzem Winkel zur Abzugsrichtung (A) umgelegt werden, die Seitenlaschen mittels einer oder mehrerer kegelstumpfförmiger Rollen (32), deren Achsen schräg zur Senkrechten auf die Abzugsrichtung (A) angeordnet sind, auf die Oberfläche des Metallbandes (21) gepreßt werden und daß das derart beschichtete Kunststoffband (30) gekühlt (34, 35) und über Umlenkrollen (36) einem Einlauftrichter (37) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden Seitenlaschen (25a oder 2Sb) des Kunststoffbandes (25) über den entsprechenden Seitenrand (21a oder 2Id) des Metallbandes (21) gefaltet wird und die andere Seitenlasche (25b) oder (25a) mittels einer sich drehenden Schneidwalze (41) abgeschnitten wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das Metallband (21) alleine oder das Metallband (21) und das Kunststoffband (25) vor dem Aufeinanderpressen erhitzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffband (25) aus Äthylenäthylacrylatmischpolymerisat, Äthylenmethylacrylatmischpolymerisat, Äthylenacrylsäuremischpolymerisat, Äthlenvinylacetatmischpolymerisat, Polyäthylen oder Polyvinylacetat besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffband (25) seinerseits aus zwei Schichten aufgebaut ist, wobei die erste Schicht aus den in Anspruch 4 angegebenen Stoffen besteht und die zweite aus Äthylenvinylacetatmischpolymerisat oder Äthylenäthylacrylätmischpolymerisat.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffband (25) aus einer ersten Schicht aus Äthylenacrylsäuremischpolymerisat oder Äthylenmaleinsäureanhydrät und aus einer zweiten aus Äthylenvinylacetatmischpoiymerisat oder Polyäthylen besteht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ummantelten elektrischen Kabels bei dem das jeweils auf getrennten Vorratsspulen aufgewikkelte Kunststoff- bzw. Metallband über Umlenkrollen einander zugeführt werden, das Kunststoffband thermisch auf seiner einen Seite mit dem Metallband beschichtet wird, wobei das Kunststoffband breiter ist als das Metallband, bei dem die seitlich überstehenden Ränder des Kunststoffbandes um die Seitenkanten des

lü Metallbandes umgebogen und auf die freie Oberfläche des Metallbandes gefaltet und die entstandenen Seitenlaschen dann an der freien Oberfläche des Metallbandes ebenfalls thermisch angeklebt werden, das so beschichtete Band längs überlappend um eine Kabelseele aufgebracht und eine äußere Kunststoffhülle um die die ummantelte Kabelseele extrudiert wird.

Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von laminierten bzw. beschichteten ummantelten elektrischen Kabeln bestehen aus folgenden Verfahrensstufen: Zunächst wird ein dünnes Band oder eine dünne Lage aus plastischem Material, wie beispielsweise Polyäthylen oder Polyvinylchlorid mit Klebstoff oder thermisch mit einem Aluminiumband oder einer dünnen Lage Aluminium verbunden, um ein Laminat

bzw. einen Schichtstoff zu bilden. Das laminierte Band wird längs einer Kabelseele derart aufgebracht, daß sich die seitlichen Ränder einander überlappen. Die Überlappungsnähte werden mittels eines Klebstoffes wie beispielsweise eines Mischpolymerisates verbunden und schließlich eine äußere Hülle aus einem wetterfesten und widerstandsfähigem Kunststoffmaterial aufgebracht.

Bei den bekannten nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten elektrischen Kabeln kommen jedoch Überlappungsnähte in direkten Kontakt mit der äußeren Hülle. Da der Kunststoff dieser äußeren Hülle im allgemeinen nicht mit dem Aluminium verbunden werden kann, bildet sich ein Spalt bzw. ein Zwischenraum, der sich entlang des Kabels erstreckt.

Durch Alterung und wiederholte Dehnung wird dieser Effekt noch verstärkt. Es bilden sich Risse, die sich vom Zwischenraum bis zu der der Atmosphäre ausgesetzten Oberfläche des Kabelmantels erstrecken. Dadurch wird die Wetterfestigkeit und die Beständigkeit des Kabels gegen Feuchtigkeit in starkem Maße reduziert.

Durch die US-PS 3902938 ist es bekannt, ein Metallband mit einem Kunststoffband mittels Formungsrollen derart zu überziehen, daß auch die seitlichen Randteile des Metallbandes mit dem Kunststoffband bedeckt sind. Das Kunststoffband wird jedoch dabei in einem Zug derart um das Metallband gefaltet, daß nur auf einer Längsseite des Metallbandes eine überlappende Naht des Kunststoffbandes entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines ummantelten elektrischen Kabels zu entwickeln, das widerstandsfähig gegen größere Temperaturschwankungen und möglichst wasserdicht ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst.

Durch Wärme- bzw. Hitzeeinwirkung wird eine feste und dichte Bindung mi der anderen Seite und dem Randteil oder den Randteilen des Metallbandes geschaffen.

Der Abzug des Kunststoffbandes, das Falten und mithin die gesamte Het stellung des Kabels können