DE1125026B

DE1125026B - Arrangement for the surface coloring of plastic-insulated electrical conductors

Info

Publication number: DE1125026B
Application number: DES49474A
Authority: DE
Inventors: Dr-Phys Hans-Ferdinand Mayer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1956-07-13
Filing date: 1956-07-13
Publication date: 1962-03-08

Description

Anordnung zur Oberflächen-Färbung kunststoffisolierter elektrischer Leiter Für die Herstellung der Isolierung elektrischer Leiter ist es bekannt, den Isolierstoff in fein verteilter Form bzw. in flockiger Form in einem elektrostatischen Feld auf den vorzugsweise mit einer Klebstoffschicht bedeckten Leiter aufzubringen. Eine bekannte Vorrichtung für ein derartiges Verfahren besteht aus einem senkrecht stehenden, oben und unten geschlossenen Behälter aus Isolierstoff, z. B. Glas, in dessen Achse eine unter Hochspannung stehende Elektrode fest angeordnet ist. Mehrere mit Klebstoff bedeckte Leiter werden in konzentrischer Lage zur Elektrode von unten nach oben durch den Behälter geführt, so daß die fortlaufend von oben in den Behälter eingebrachten Isolierstoffteilchen infolge ihrer elektrischen Aufladung von der Elektrode abgestoßen und auf die Leiter geworfen werden. Diese bekannte Anordnung wäre aber für eine gleichmäßige Färbung der Oberfläche von isolierten Leitern nicht brauchbar, weil im wesentlichen nur die der Elektrode zugekehrten Flächen der Leiterisolierungen mit dem Farbstoff bedeckt würden.Arrangement for surface coloring of plastic-insulated electrical Head For the production of the insulation of electrical conductors, it is known to Insulating material in finely divided form or in flaky form in an electrostatic form To apply field to the conductor, which is preferably covered with an adhesive layer. A known device for such a method consists of a perpendicular standing, top and bottom closed container made of insulating material, z. B. Glass, in the axis of which a high-voltage electrode is fixedly arranged. Several Conductors covered with adhesive become in a concentric position to the electrode from below up through the container so that the continuous from above into the container introduced insulating material due to their electrical charge from the Electrode be repelled and thrown onto the conductor. This known arrangement but would not be for a uniform coloring of the surface of insulated conductors useful because essentially only the surfaces of the conductor insulation facing the electrode covered with the dye.

Es ist weiterhin ein Verfahren zum Überziehen von sehr dünnen Drähten mit einer Schicht eines staubförmigen Isollerstoffes, insbesondere Glas, bekannt, die zu einer zusammenhängenden Isolierhaut zusammengeschmolzen wird. Eine zur kontinuierlichen Aufbringung einer solchen dünnen Glasisolierung oder dergleichen dienende Vorrichtung besteht aus einem an Hochspannung liegenden Metallrohr, durch das der zu isolierende Draht axial hindurchgezogen wird. Das mittels Druckluft aufgewirbelte Glaspulver wird durch ein-Isolierrohr von unten in radialer Richtung in das unter Hochspannung stehende Metallrohr eingeführt und auf den Draht niedergeschlagen, worauf unmittelbar anschließend die aufgebrachte Glaspulverschicht in einem Ofen niedergeschmolzen wird. Durch diese einseitige und fast punktförinige Zuführung des Glepulvers ist aber eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers auf die Drahtoberfläche nicht erreichbar.It is also a method of covering very thin wires with a layer of a dusty insulating material, in particular glass, is known, which is melted together to form a cohesive insulating skin. One to continuous Application of such a thin glass insulation or the like serving device consists of a high voltage metal tube through which the to be insulated Wire is pulled axially through it. The glass powder whirled up by means of compressed air is through an insulating tube from below in the radial direction into the under high voltage standing metal pipe inserted and knocked down on the wire, whereupon immediately then the applied glass powder layer is melted down in a furnace will. This one-sided and almost punctiform supply of the lubricating powder is but a uniform distribution of the powder on the wire surface cannot be achieved.

Die Erfindung, betrifft eine Anordnung zur Oberflächenfärhung kunststoffisolierter elektrischer Leiter durch elektrostatischen Niederschlag der Farbmischung bzw. -lösung beim Durchzug des geerdeten Leiters durch einen langgestreckten, auf Gleichstrom-Hochspannungspotential liegenden, leitenden Hohlzylinder, dem die Farbstoffteilchen in zerstäubter bzw. vernebelter Form zugeführt werden. Die Erfindung besteht darin, daß der Hohlzylinder von großer Länge an seiner Innenfläche mit vielen gleichmäßig verteilten, nach innen gerichteten leitenden Spitzen versehen ist und eine direkt an die Zylinderwand angeschlossene, sich fast über die gesamte Zylinderlänge erstreckende Zuführung für die zerstäubten bzw. vernebelten Farbstoffteilchen aufweist.The invention relates to an arrangement for surface coloring plastic-insulated electrical conductor through electrostatic precipitation of the paint mixture or solution when pulling the earthed conductor through an elongated direct current high voltage potential lying, conductive hollow cylinder, to which the dye particles in atomized or nebulized form are supplied. The invention consists in that the hollow cylinder of great length on its inner surface with many evenly distributed inwards directed conductive tips and a directly connected to the cylinder wall, feed for the atomized ones extending almost over the entire length of the cylinder or nebulized dye particles.

Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Färbung der gesamten Oberfläche der Kunststoffisolierung in einem schnellen Durchlaufverfahren erreicht.In this way there will be a uniform coloring of the entire surface the plastic insulation achieved in a fast throughput process.

Zur elektrostatischen Oberflächenbehandlung länglicher Körper aus Metall, wie Rohre, Profikisen od. dgl., ist eine Einrichtung bekannt, bei der die Hochspannungselektrode aus einem das zu behandelnde Werkstück umhüllenden Blechkörper besteht und so ausgebildet ist, daß sich die überschüssige Behandlungsflüssigkeit darin ansammeln kann. Der das Werkstück umhüllende Blechkörper ist aber verhältnismäßig kurz, ausgebildet und die Behandlungsflüssigkeit, z. B. Farbe, Öl u. dgL, wird mittels Düsen vom Ende her in den Blechkörper #eingespritzt. Hiervon unterscheidet sich die Erfliidung aufgabengenfäß dadurch, daß erstens ein kunststoffisolierter Leiter gefärbt werden soll und lösungsmäßig durch die Verwendung eines Hohlzylinders großer Länge und durch die Anordnung von an dessen Innenflächen gleichmäßig verteilten, nach innen' gerichteten leitenden Spitzen, so daß die Farbstoffteilchen im wesentlichen auf der ganzen Länge des Hohlzylinders in radialer Richtung gleichmäßig auf die Kunststoffisolierung niedergeschlagen werden.For the electrostatic surface treatment of elongated metal bodies, such as pipes, professional iron or the like, a device is known in which the high-voltage electrode consists of a sheet metal body enveloping the workpiece and is designed so that the excess treatment liquid can collect therein. The sheet metal body enveloping the workpiece is relatively short, however, and the treatment liquid, e.g. B. paint, oil, etc. is injected into the sheet metal body from the end using nozzles. The fulfillment of the task differs from this in that, firstly, a plastic-insulated conductor is to be colored and, in terms of solution, through the use of a hollow cylinder of great length and the arrangement of inwardly directed conductive tips evenly distributed on its inner surfaces, so that the dye particles essentially rise be deposited evenly on the plastic insulation along the entire length of the hollow cylinder in the radial direction.

Die Ausbildung der Spritzelcktroden in Form von Spitzen ist an sich zur elektrostatischen Spritzlackierung, insbesondere zur Lackierung großer Oberflächen, wie Autokarosserien, bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind aber die zu überziehenden elektrisch leitenden Gegenstände-in einer Sprühkammer außerhalb des Entladungsfeldes angeordnet. Die mittels Spritz- bzw. Sprühpistolen erzeugten Lackstrahlen werden in axialer Richtung durch am Ende der Sprühkamnier angeordnete ringförmige Ladeelektroden in die Sprühkammer hineingesprüht. Die zur Aufladung des Lackstrahles dienenden leitenden Spitzen sind innerhalb der ringförnügen Ladeelektroden radial zum Lackstrahl gerichtet. Abweichend hiervon sind bei der neuen Anordnung die leitenden Spitzen radial zu dem zu färbenden kunststoffisoherten Leiter gerichtet, d. h. in Richtung der sich bewegenden Farbstoffteilchen.The formation of the spray electrodes in the form of tips is known per se for electrostatic spray painting, in particular for painting large surfaces, such as car bodies. In this known device, however, the electrically conductive objects to be coated are arranged in a spray chamber outside the discharge field. The paint jets generated by means of spray guns are sprayed into the spray chamber in the axial direction through ring-shaped charging electrodes arranged at the end of the spray chamber. The conductive tips used to charge the paint jet are directed radially to the paint jet inside the ring-shaped charging electrodes. Deviating from this, in the new arrangement the conductive tips are directed radially to the plastic-insulated conductor to be colored, i. H. in the direction of the moving dye particles.

Zur Anwendung der neuen Anordnung besteht die Mischungskomponente des Farbpiginents in bekannter Weise vorteilhaft aus einem der Kunststoffisolierung artgleichen Stoff, um eine innige Verbindung der Farbschicht mit der Kunststoffisolierung zu erreichen. Beispielsweise kann ein feines Farbpigment und ein feines Kunststoffpulver nach inniger Durchmischung auf die Kunststoffisolierung niedergeschlagen werden, worauf die niedergeschlagene Schicht anschließend durch Erwärmung mit der Kunststoffisolierung vereinigt, vorzugsweise verschweißt wird. Ferner kann eine wässerige Einulsion des Kunststoffes mit darin fein verteiltem Pigmentfarbstoff zerstäubt bzw. vernebelt und in diesem Zustand auf die Kunststoffisollerung niedergeschlagen werden, worauf der bedeckte kunststoffisolierte Leiter durch eine Trockenzone zum Verdampfen der Flüssigkeit und durch eine Wärinezone zur Verschweißung der Schicht mit der Kunststoffisolierting geführt wird, wobei beide Zonen eine kombinierte Zone bilden können, indem man sie in einem einzigen Durchlaufgerät vereinigt. Es ist aber auch möglich, eine Farblösung unter Verwendung löslicher Farbstoffe, z. B. von Sudanfarbstoffen, in zerstäubter Form auf die Kunststoffisolierung niederzuschlagen und den bedeckten kunststoffisolierten Leiter anschließend durch eine Trockenzone zwecks Verdampfung des Lösungsmittels zu führen.To use the new arrangement, there is a mix component of the color pigment in a known manner, advantageously from one of the plastic insulation material of the same type to ensure an intimate connection between the paint layer and the plastic insulation to reach. For example, a fine color pigment and a fine plastic powder after thorough mixing are deposited on the plastic insulation, whereupon the deposited layer is then heated with the plastic insulation is combined, preferably welded. Furthermore, an aqueous emulsion of the Plastic with a finely divided pigment in it is atomized or nebulized and in this state they are deposited on the plastic insulation, whereupon the covered plastic-insulated conductor through a drying zone for evaporation of the Liquid and through a heat zone for welding the layer with the plastic insulation is performed, whereby both zones can form a combined zone by moving them combined in a single pass-through device. But it is also possible to use a color solution using soluble dyes, e.g. B. of Sudan dyes, in atomized Form on the plastic insulation and the covered plastic-insulated Then head through a drying zone to evaporate the solvent respectively.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. 1 deutet zunächst das Verfahren zur Kennzeichnung eines einzelnen Leiters 10 an, der mit einer Kunststoffisolierung 11 umspritzt ist. Der Leiter wird durch den langgestreckten Hohlzylinder 12 hindurchgezogen, in dem sich eine Farblösung in fein verteilter, vorzugsweise vernebelter Form befindet. Die Farbstofflösung wird dem Hohlzylinder durch ein Rohr 13 zugeführt und in dem Zerstäuber 14 fein zerstäubt. Der Hohlzylinder 12 wird an eine hohe Gleichspannung angelegt, während der Leiter 10 vor dem Einlauf des blanken. Leiters in die Strang-Spritzmaschine oder an beiden Enden geerdet wird, und zwar über die nicht dargestellten Vorrats- und Aufwickeltrommeln oder auch über besondere Kontakttrommeln bzw. -Schleifkontakte, z. B. über die zum Geraderichten der Leiter benutzten Rollen. Die beiden Enden des Hohlzylinders, d. h. die Ein- und Ausfähnmgsstellen des kunststoffisolierten Leiters, sind im dargestellten Beispiel offen gehalten, so daß der kunststoffisolierte Leiter frei durch den Hohlzylinder durchgeführt wird und die Lösungsmitteldämpfe an den Enden des Hohlzylinders entweichen können. Durch die hohe Gleichspannung werden die feinen Teilchen der Farbstofflösung elektrisch aufgeladen und auf die Oberfläche der Kunststoffisolierung niedergeschlagen, und zwar einschließlich des Lösungsmittels, so daß die Oberfläche der Kunststoffisoherung schwach angelöst oder angequollen wird. Das Niederschlagen der feinen Teilchen der Farbstofflösung ist in der Figur durch die feinen radial gerichteten Striche 15 angedeutet. Durch das Anlösen der Oberfläche der Kunststoffisolierung wird ein genügendes Haften der Farbe an der Kunststoffisolierung gewährleistet. Auch das Aufprallen der Tröpfchen der Farbstoffisolierung auf dieKunststoffisolierungtr*ägtzueinemfestenHaften der Farbschicht bei. Unmittelbar nach Aufbringung der Farblösung wird der isolierte Leiter durch eine Trockenzone zur Beseitigung des Lösungsmittels geführt. Es ist möglich, die Färbung unmittelbar im Anschluß an das Aufspritzen der Kunststoffisoherung vorzunehmen, weil dann die Kunststoffisolierung nach Eintritt in den Hohlzylinder 12 oberflächlich noch genügend weich ist. Der Hohlzylinder12 wird zweckmäßig gegen die angeschlossenen Organe isoliert, beispielsweise durch Herstellung des Zerstäubers 14 und/oder des Zuführungsrohres 13 aus Isolierstoff. Zu diesem Zweck ist es auch möglich, entweder zwischen dem Hohlzylinder und dem Zerstäuber oder zwischen dem Zerstäuber und dem Zuführungsrohr ein zusätzliches isolierendes Zwischenstück anzuordnen.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. 1 initially indicates the method for identifying an individual conductor 10 which is encapsulated with a plastic insulation 11. The conductor is pulled through the elongated hollow cylinder 12, in which there is a color solution in finely divided, preferably atomized form. The dye solution is fed to the hollow cylinder through a tube 13 and finely atomized in the atomizer 14. The hollow cylinder 12 is applied to a high DC voltage, while the conductor 10 before the inlet of the bare. Conductor is grounded in the strand injection molding machine or at both ends, via the supply and take-up drums (not shown) or via special contact drums or sliding contacts, e.g. B. about the roles used to straighten the ladder. The two ends of the hollow cylinder, d. H. the entry and exit points of the plastic-insulated conductor are kept open in the example shown, so that the plastic-insulated conductor is freely passed through the hollow cylinder and the solvent vapors can escape at the ends of the hollow cylinder. Due to the high DC voltage, the fine particles of the dye solution are electrically charged and deposited on the surface of the plastic insulation, including the solvent, so that the surface of the plastic insulation is slightly dissolved or swollen. The precipitation of the fine particles of the dye solution is indicated in the figure by the fine, radially directed lines 15. The dissolving of the surface of the plastic insulation ensures that the paint adheres sufficiently to the plastic insulation. The impact of the droplets of the dye insulation on the plastic insulation also contributes to the firm adherence of the paint layer. Immediately after the paint solution has been applied, the insulated conductor is passed through a drying zone to remove the solvent. It is possible to carry out the coloring immediately after the plastic insulation has been sprayed on, because then the plastic insulation is still sufficiently soft on the surface after it has entered the hollow cylinder 12. The hollow cylinder 12 is expediently insulated from the connected organs, for example by manufacturing the atomizer 14 and / or the feed pipe 13 from insulating material. For this purpose it is also possible to arrange an additional insulating intermediate piece either between the hollow cylinder and the atomizer or between the atomizer and the supply pipe.

Mit besonderem Vorteil ist die Anordnung anwendbar zur gleichzeitigen oberflächlichen Färbung mehrerer isolierter Leiter, insbesondere der Adern verdrillter Fermneldekabel-Adergruppen, z. B. Sternvierern. Die Fig. 1 zeigt eine derartige Anordnung zur oberffächlichen Färbung der vier Adern eines Sternvierers. Danach werden vier Leiter 21, 22, 23 und 24 in die Strang-Spritzmaschine25 eingeführt, die mit einer einzigen Kunststoffmischung für alle Leiter beschickt wird. Die kunststoffamspritzten Leiter verlassen die Strang-Spritzmaschine durch getrennte Spritzdüsen und werden anschließend durch die Hohlzylinder21' 22', 23' und 24" geführt, die Farblösungen verschiedener Farbe in fein verteilter Form enthalten und einzeln oder gemeinsam an eine Gleichstrom-Hochspannung gelegt sind. Anschließend durchlaufen die mit Farbstoff bedeckten Adern eine Trockenzone und werden dann auf Vorratstrommeln aufgewickelt. Es ist aber auch möglich, die vier oberflächlich gefärbten Adern im gleichen Arbeitsgang miteinander zu verdrillen. Man erkennt ohne weiteres den Vorteil der Erfindung, die vier mit verhältnismäßig geringem Durchmesser ausgeführten Hohlzylinder dicht nebeneinander anzuordnen und die Färbung der Adern auch unmittelbar nach ihrem Austritt aus der Strang-Spritzmaschine vornehmen zu können.The arrangement can be used with particular advantage for the simultaneous superficial coloring of several insulated conductors, in particular the cores of twisted Fermneldekabel core groups, e.g. B. Star fours. Fig. 1 shows such an arrangement for superficial coloring of the four wires of a star quad. Thereafter, four conductors 21, 22, 23 and 24 are introduced into the strand injection molding machine 25, which is charged with a single plastic mixture for all conductors. The plastic-coated conductors leave the strand injection molding machine through separate spray nozzles and are then passed through the hollow cylinders 21 '22', 23 ' and 24 ", which contain color solutions of different colors in finely divided form and which are individually or jointly connected to a direct current high voltage the cores covered with dye pass through a drying zone and are then wound up on storage drums. It is also possible to twist the four superficially colored cores together in the same operation. One recognizes the advantage of the invention, the four relatively small diameter hollow cylinders to be arranged close to one another and to be able to color the veins immediately after they leave the strand injection molding machine.

Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil anwendbar zur oberflächlichen Färbung von elektrischen Leitem mit einer schaumförinigen Kunststoffisolierung, z. B. mit einer Schaumpolyäthylenisolierung. Sie ist nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt. Beispielsweise kann der Farbstoff durch mehrere auf den Umfang des Hohlzylinders 12 verteilte Zuführungsrohre und Zerstäuber dem Innem des Hohlzylinders zugeführt werden. Es ist auch möglich, die Enden des Hohlzylinders als geschlossene, aber isolierte Durchführungen auszubilden. Beispielsweise kann der Hohlzylinder durch mit einer Mittelbohrung versehene Endscheiben aus einem ge- eigneten Isolierstoff abgeschlossen werden. Die überschüssigen Lösungsmitteldämpfe werden vorteilhaft über an den Hohlzylinder angeschlossene Kanäle abgesaugt. Es können gleichzeitig mehrere kunststoffisolierte Leiter durch ein und denselben Hohlzylinder zur Färbung der Leiter mit der gleichen Farbe hindurchgezogen werden.The invention can be used with particular advantage for the superficial coloring of electrical conductors with a foam-like plastic insulation, e.g. B. with a foam polyethylene insulation. It is not limited to the specified design options. For example, the dye can be fed into the interior of the hollow cylinder through a plurality of feed tubes and atomizers distributed over the circumference of the hollow cylinder 12. It is also possible to design the ends of the hollow cylinder as closed, but insulated bushings. For example, the hollow cylinder can be completed by end plates provided with a central bore of a suitable overall insulating material. The excess solvent vapors are advantageously sucked off through channels connected to the hollow cylinder. Several plastic-insulated conductors can be pulled through one and the same hollow cylinder at the same time to color the conductors with the same color.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for the surface coloring of plastic-insulated electrical conductors by electrostatic precipitation of the color mixture or solution when the earthed conductor is drawn through an elongated, conductive hollow cylinder at direct current high voltage potential, to which the dye particles are supplied in atomized or nebulized form , characterized in that the hollow cylinder (12) is of great length on its inner surface with many evenly distributed, inwardly directed conductive tips and a feed (13, 14) which is connected directly to the cylinder wall and extends over almost the entire length of the cylinder the 7 atomized or nebulized dye particles.

2. Arrangement according spoke 1, characterized in that the conductive hollow cylinder is insulated from the connected organs, for example by producing the atomizer (14) and / or the feed tube (13) from insulating material. 3. Arrangement according to claim 1 for the simultaneous superficial coloring of several iso, -lated conductors, in particular the wires of twisted telecommunication cable wire groups, z. B. star fours, characterized in that separate hollow cylinders (21 'to 24') are provided for the individual insulated conductors, which optionally contain color mixtures or solutions of different colors. Considered publications: German Patent Nos. 900 429, 951 499, 889 913; U.S. Patent No. 2,047,525 .