DE2045976A1

DE2045976A1 - Elektrisches Kabel mit einer die Kabelseele umschließenden metallischen Umhüllung

Info

Publication number: DE2045976A1
Application number: DE19702045976
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr 3000 Hannover Ziemek
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1969-10-09
Filing date: 1970-09-17
Publication date: 1971-04-15
Also published as: SE377980B; AT315940B; FR2064281A1; BE756568A; US3576939A; NL7014528A; ZA704067B; GB1323596A; AT309557B; CH519769A

Description

Ιο.9.197ο

Elektrisches Kabel mit einer die Kabelseele umschließenden metallischen Umhüllung

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem elektrischen Kabel, das aus einer Kabelseele und eine-r die Kabelseele umschließenden rohrförmigen Umhüllung besteht.

Das zunehmende Bestreben, Nachrichtenkabel im Erdboden zu verlegen, hat es erforderlich werden lassen, Mittel zum Schutz der eingegrabenen Kabel gegen das Eindringen von Feuchtigkeit Λ zu finden. Ein solcher Schutz kann dadurch erreicht werden, daß die Kabelseele in eine wasserundurchlässige Umhüllung eingeschlossen wird oder auch dadurch, daß die Kabelseele mit einer wasserabstoßenden Masse gefüllt wird.Es ist aber auch möglich, eine Kombination beider Maßnahmen zu wählen. Wird z.B. als Peuchtigkeitssperre eine metallische Umhüllung verwendet, wird oft gefordert, daß wegen der gleichzeitigen Verwendung als Schutzmantel die notwendige elektrische Leitfähigkeit sichergestellt ist.

Esist bereits bekannt (US-PS 3 233 036), zur Herstellung eines korrosinnsfesten Schutzes für Nachrichtenkabel ein ^

beidseitig mit Kunststoff beschichtetes Aluminium- oder Kupferband geringer Dicke zum Rohr mit überlappten Kanten über der Kabelseele zu formen und darüber den äußeren Kunststoffmantel aufzubringen. Desgleichen hat man bereits (US-PS 3 2o6 5kl) eine dichte Umhüllung der Kabelseele eines Nachrichtenkabels dadurch zu erreichen versucht, daß ein längseinlaufendes, mit einem Copolymer beidseitig beschichtetes Metallband dünner Wandstärke zum Rohr mit hochstehenden Kanten geformt und diese unter Wärmeeinwirkung durch Aufschmelzen des Polymers miteinander verklebt werden.

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Anschließend werden die so miteinander verbundenen Kanten auf die Kabelseele heruntergebogen. Eine solche Anordnung bietet jedoch nicht die Gewähr für eine feuchtigkeits- oder gasdichte Umhüllung, abgesehen von der begrenzten mechanischen Festigkeit und elektrischen Leitfähigkeit sowie der Notwendigkeit, ein verhältnismäßig teures Ausgangsmaterial für einen zweifelhaften Erfolg zu verwenden.Auch treten beim Auf- und Abwickeln der. Kabel auf bzw. von Trommeln Druck- und Zugspannungen auf, die zu Undichtigkeiten in der Klebenaht führen.

Zur Herstellung längsnahtgeschweißter Aluminiumkabelmäntel ist es auch bekannt, (Siemens Zeitschrift 19« Jahrg., Heft 8, 1939)» ei*¹ Aluminiumband über der mitlaufenden Kabelseele durch entsprechend geformte Profilwalzexi zu einem geschlossenen Rohr mit aufgebördelten Kanten zu verformen. Die Verschweißung effolgt durch sog. Widerstandsschweißung zwischen den aufgebördelten Kanten in einem gewissen Abstand zur Kabelseele, um so die Kabelseele vor Uberhitzungen während des Schweißvorganges zu schützen. Um die durch die verhältnismäßig dickwandigen Bänder gebildete Schweißkante zu entfernen, ist eine anschließende Nachbearbeitung des Kabelmantels erforderlich, da die vorstehende Schweißkante noch durch Fräsen, Hämmern oder Walzen heruntergearbeitet werden muß, um so einen glatten, zylindrischen Kabelmantel zu erhalten. Da der so hergestellte Kabelmantel aus fertigungstechnischen Gründen zunächst einen größeren Innendurchmesser aufweisen muß, als der Kabel seele entspricht, ist es hierbei außerdem erforderlich, daß der verschweißte Mantel durch ein gesondertes Werkzeug auf den Kabeldurchmesser heruntergearbeitet werden muß. Eine laufende, betriebsmäßige Herstellung und Verwendung von Kabelmänteln aus Aluminium auf diesem Wege bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten. Das gilt insbesondere dann, wenn man zu dünnen Wandstärken bei den verwendeten Bändern

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übergeht, da das für die Widerstandsschweißung erforderliche Gegeneinanderdrücken und die jjxakte Führung der Bandkanten innerhalb der zulässigen Grenzen hierbei nur schwer einzuhalten sind und die auf beiden Seiten des Bandes vorhandenen Oxidschichten den Schweißvorgang, insbesondere bei dünnen Bändern, erheblich erschweren.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, eine MetalIumhüllung dadurch herzustellen, daß die überlappenden Kauten des dünnen Metallbandes, das um die Kabelseele herumgefaltet ist, durch Schweißen verbunden werden. Dieses Verfahren ist ^ vorteilhaft anwandbar auf Kupferbänder, aber es kann nicht ohne weiteres auf Aluminiumbäiider wegen der auf der Oberfläche der überlappenden Bandkanten befindlichen Oxidschichten angewendet werden. Solche Oxidschichten machen es außerordentlich schwer, eine einwandfreie, einheitliche metallische Verbindung zwischen den Bandkanten zu erreichen.

DierErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umhüllung, vorzugsweise aus Aluminium, für Kabelseelen zu schaffen, die eine Dampfundurchlässigkeit, Korrosionsbeständigkeit sowie gute Schirmeigenschaften aufweist. Dabei sollen gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften die Flexibilität und TrommelbaT=· * keit des Kabels gewährleisten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Umhüllung aus einem längseinlaufenden, zum Rohr mit hochgezogenen Kanten geformten Metallband mit einer Waudsträrke von höchstens 0,3 mm besteht, die an ihren der Umhüllung abgekehrten Enden zur Bildung eines homogenen geschlossenen elektrisch leitenden Rohres miteinander gasdicht metallisch verbunden sind. Ein solches Kabel mit einer dünnwandigen Metallumhüllung zeichnet sich durch eine absolute Wasserdampfsperre aus bei gleichzeitiger ausgezeichneter Schirmwirkung infolge der in Umfangsrichtung ununterbrochenen hohen elektrischen Leitfähigkeit.

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Oft kann es_t insbesondere auch aus wirtschaftlichen Gründen von Vorteil nein, eine Umhüllung aus einem Aluminiumband zu wühlen, dessen oxidfreie Kanten z.B. durch Schweißen miteinander verbunden sind»

Der aus den hochgezogenen metallisch miteinander verbundenen Kanten gebildete Steg kann auf die Oberfläche der Umhüllung umgebogen und die Umhüllung mit einer Schicht aus'einem auf der metallischen Oberfläche festhaftenden thermoplastischen Polymer umgeben sein. Hierdurch kann diο ;imchaniöche Festigkeit der dünnwandigen Umhüllung weiter erhöht werden. DaxüLei kann dann in bekannter Weise ein Mantel aus einem üblichen thermoplastischen Kunststoff aufgebracht sein.

Durch die zur Umhüllung verwendeten außeiordentlich dünnen Metallbänder unter 0,3 nmi_f vorzugsweise wenige!' als ο ,2 ωιιι, ist der Metallbedarf wesentlich verringert· Die geringe Dicke der Bünder erlaubt es ferner, das Kabel nach Umbiegen der aus den hochgezogenen Kanten gebildeten Stege leicht biegbar, ferner auf- und abtrommelbar zu gestalten.

Zur Herstellung von Abzweig- oder Verbindungsstellen kann es in Weiterführung oft vorteilhaft sein, daß der an sich umgebogene Steg an der Verbindungs- oder Spleißstelle i,u einem ontsprechend aufgebauten Kabel in radialer Richtung zurückgebogen ist. Die hochgezogenen Kanten sind dann mittels eines geeigneten Vierkzeuges zur Bildung eines längsgei ich loten Hohlraumes, in den z.B. das Exdungsseül eingeführt und durch an sich bekannte Klemmen gehalten wird, aufgeweitet.

Die Erfindung kann vorteilhaft auch dort Anwendung finden, wo die Kabelseele aus zwei benachbarten Einzelseelen besteht, die zur gegenseitigen Abschirmung jede für sich von einer Umhüllung aus einem längseinlaufenden, zum Rohr mit ♦ der Erfindung

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hochstehenden Kanten geformten Metallband dünner Wandstärke umgebenist.Auch kann das Kabel als Koaxialkabel ausgebildet seiii, mit einem Innenleiter und einem von diesem durch ein Dielektrikum getrennten konzentrischen Außenleiter,, der aus dem Metallband dünner Wandstärke entsprechend der Erfindung aufgebaut ist.

Zur Hos teilung eines Kabels nach der Erfindung geht man zweckmäßig so vor, daß um die Kabelseele ein 4-üngseinlaufendes Metallband mit einer Wandstärke von höchstens 0,3 ^mu und Λ

einer Breite größer als der Umfang der Kabelseele zum Rohr mit radial hochgezogenen, parallel verlaufenden Kanten geformt wird. Die der Hohroberfläche abgekehrten Enden des so gebildeten längsverlaufenden Steges werden dann miteinander gasdicht, z.B. durch Schweißen, Löten oder dexgl. metallisch miteinander verbunden. Wird als Metallband, das aus Kupfer, Stahl and dergl. bestehen kann, ein Band aus Aluminium verwendet, dann werden die hochgezogenen Kanten durch Besäumen auf eine definierte Hohe mit oxidfreien Schnittflächen gebracht und das so vorbereitete Band unmittelbar anschließend einer Schweißvorrichtung zugeführt, mittels der die Kanten im Bereich der oxidfreien Schnittflächen verschweißt werden. ™

Die Erfindung sei anhand der in den Figuren 1 bis 13 dargestellten Auführungsbeispiele näher erläutert.

Figur 1 stellt einen Querschnitt durch ein elektrisches Kabel mit einem Mantel oder einer Umhüllung gemäß der Erfindung dar.

Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Querschnitt ähnlich dem nach der Figur 1 für weitere Ausführungen der Erfindung·

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BAD

Figur k zeigt einen Querschnitt durch ein elektrisches Kabel mit einer koaxialen Anordnung von Innen- und Außenleiter.

JTigur 5 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Einrichtung zur Herstellung eines Kabels nach der vorliegenden Erfindung erläutert.

Figur 6 ist ein Querschnitt längs der Linie 6-6 nach der Figur 5.

Figur 7 stellt einen Querschnitt längs der Linie 7-7 nach der Figur 5 dar.

Figur 8 ist ein Querschnitt längs der Linie 8-8 der Figur 5«

Figur 9 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Verbindungsanordnung für Kabel gemäß der Erfindung.

Figur Io zeigt einen Querschnitt durch ein Kabel mit geteiltdr Seele gemäß der Erfindung.

Figur 11 veranschaulicht den Aufbau eines Video-Kabels im Querschnitt.

Figur 12 zeigt ein Diagramm der Schiriocharakteristik von Kabeln der bekannten Ummantelungen mit längsverlaufenden Spalten im Mantel und solchen mit geschlossener Umhüllung nach der vorliegenden Erfindung.

Figur 13 zeigt in einem Diagramm weiterhin vergleichbare Eigenschaften von Kabeln mat einem Längsspalt und solchen mit einer geschlossenen Umhüllung.

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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit elektrischen kabeln mit. rohrförmigen Umhüllungen aus dünnen Metallbändern für die kabel seele oder -seelen, um das Eindringen aggressiver flüssigkeiten, DämpXe oder Gase *.\x verhindern. Der Mantel oJüi die Umhüllung ist sein wideistandsfähig gegeü mechanische Beanspruch-.mg cn und zeigt ausgezeichnete Abschirmcharal.teristiken. Verwendet werden dünne Metall bänder mit einer Banddicke nicht über ο,3 mm. Als Metallwird vorteilhaft Aluminium gewählt, aber auch Kupfer, Stahl oder andere Metalle und Legierungen davon können vorteilhaft Anwendung finden.

So bedeutet, wie in der Figur 1 dargestellt, Io ein elek- ™

trischoss Kabel mit einer üblichen Kabelseele 11, die aus isolierten Leitern besteht. Die Kabelseele 11 ist eingeschlossen in eine Umhüllung 12 aus einem Metallband 13ι welches um die Kabelseele 11 herumgefal tet ist. Das Baud 13, beispielsweise aus Aluminium hat eine größere Breite als dein Umfang der Seele 11 ent spricht, um so einen längtiverlauf enden Steg lk aus den Baudkantcn 15 des Bandes 13 herzustellen. Die I3and~ kanten 15 werden von den Ecken lG und 17 an« umgebogen.

Lie Enden l3 der Bandkanten 15 liegen dicht bei dicht über die gesamte Länge·, da sie durch Her unter schnei den auf eine \ojbestimmte Sieghöhe so vorbereitet sind. Die daraus lesul- \ ti er end en tXitliYeien Enden lö sind miteinander veibunderi, beispielsweise tiurcli eine kontinuierliche längsverlauf ende Schweißnaht 19* die die Enden überbrückt«

Dei" hochstehende Steg lh kann über ili e Ecken l6 und 17 heruiii&efaltet werden, um ihn, wie in den gestrichelten Linien angedeutet, gegen die äußere Oberfläche der Umhüllung 12 zum Anliegen ^u bringen. Auf diese "i/eise ist das Kabel Io leicht fejixibel und daher zum Auf- und Abtrommeln und zur Verlegung bestens geeignet.

1 O Ö 8 1 6 / U 6 5 _ c

BAD ORIGINAL

Abweichend von dem Ausfuhrungsbeispiel nach der Figur 1 besitzt das Kabel loo nach der Figur 2 eine zusätzliche Beschichtung aus Kunststoff, die auf die äußere Oberfläche der Umhüllung 12 aufgebracht mit dem Metall fest verbunden ist. Dies Aufbringen kann beispielsweise durch Extrusion, Beschichten, elektraphoretischen Niederschlag und dergl. erfolgen· Als Kunststoff kann ein Copolymer des Polyäthylens, das mit Monomeren angereichert ist, verwendet werden, wie es in den US-Patenten 2 987 5ol und 3 o27 3^6 beschrieben ist. Die Beschichtung 2o bewirkt, daß die Umhüllung 12 gegen Korrosion widerstandsfähig ist und trägt zur Erhöhung der Steifigkeit des dünnen Metallbandes der Umhüllung bei. Ein äußerer Mantel 21 ist über der Beschichtung 2o durch Extrusion oder dergl. aufgebracht! der Mantel 21 kann aus Polyäthylen, Polyvinjic/jLorid oder dergl. bestehen. Der Mantel 21 haftet fest auf der Beschichtung 2o und trägt in gleicher Weise zum Schutz des Kabele loa bei*

In der Figur 3 ist ein Kabel dargestellt, bei dem das Metallband 13wrher mit einer auf dem Metall fest haftenden Kunststoffschicht 2oa bedeckt ist, die einen ähnlichen Aufbau wie die Beschichtung 2o aufweist. Die Beschichtung 2oa ist auf dem Metallband 13 so aufgebracht, daß sich eine innere Auskleidung ergibt.

Die Kanten 22 der Beschichtung sind von den Enden 18 des Bandes entfernt gehalten und können so festgelegt werden, daß sie nahe beieinanderliegen oder auf Stoß aneinander kouusea. Die Beschichtung 2oa kann auch auf die äußere Ober fläche des Bandes 13 aufgebracht werden oder auf beiden Seiten1eine solche Beschichtung oder solche Beschichtungen dienen daxu, daß die Umhüllung 12 gegen Korrosion widerstandsfähig SMieciit wird.

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Xn der Figur 4 ist «in Koaxialkabel 3o tiergestellt, mit dem üblichen Innenleiter 31» der rohrförmig ausgebildet sein kann, und dem Außenleiter 32, der in konzentrischer Lage zu dem Xnnenleiter durch einen zwischenliegenden ringförmigen Körper 33 ^aua einem aufgeschäumten Kunststoff oder anderen geeigneten dielektrischen Abstandshaltern getrennt ist. Der Außenleiter 32 ist aus einem Metallband 3¹* geformt, das rohrförmig mit einem Steg 35 gebogen wird, der von den Bandkanten $6 gebildet wird* Die Bandkanten sind bei 37 metallisch miteinander,wie vorher Λ

beschrieben, verbunden.Der Steg 35 ist auf die äußere Oberfläche des Außenleiters 32 umgebogen· Über den Außenleiter können auf dem Metall festhaftende und den Mantel bildende KunststoffUmhüllungen in bekannter Weise auf" gebracht werden*

Die Figuren 5 bis 8 zeigen eine Vorrichtung und veranschaulichen ein Verfahren zur Hasteilung eines Kabels Io· Die Vorrichtung besteht aus einem Formtisch T entlang dem die Kabelseele 11, von einer nichtdargestellten Vorratstrommel abgezogen, -**w* entlang bewegt wird, zusammen mit einem Metallband M, das ebenfalls von einer nichtdargestellten Vorratstrommel abgezogen nnd zu einer Rohrform- ™ Vorrichtung ko geführt wird. Diese ansich bekannte Formvorrichtung bringt das Band in die Rohrform 13 über die Kabelseele zur Bildung des Umhüllung 12.

Band M hat eine größere Breite als dem Umfang der Kal'üLsötälc 11 entspricht, ao daß die üb er stehenden Teile U '· aul'i tchtat ohonduti radial hochge?.o&entiM ildn-.lliuntuii I .J Li .*■:.' -Α.. ·Ί. is l.-^ί τΐ'.'Ι,οΜ · inan.loi ,tu 1 ι«>»*ί;ηκυΐϋ<ΐίί-α. DLi- An . iriul) :_f ,Ιί iv_ä·.!, '.: 1 JC: ■ 1 i; 'Ulli f J: lli'i 1 i lill£ vLf'i ;:rl ί 1 >fl;.; ί ·, :

BAD OPHQINAU

ι η -ι ■ ' ■ ί ■■. μ ·-,

Io

Formtisch T zu einer schematisch angedeuteten Besäumvorrichtung 4l geführt, wo die hochstehenden Kanten auf eine vorher bestimmte Kantenhöhe abgetrennt werden, so daß die frisch geschnittenen Enden 18 miteinander fluchten·

Während die so vorbereitete Umhüllung durch die Besäumvorrichtung kl hindurchgeführt wird, werden die abgeschnittenen Teile 42 der Stege auf geeignete Weise entfernt. Die frisch geschnittenen Enden 18 werden anschließend genau und maßgerecht mit geeigneten Schweißvorrichtungen A3 zum Fluchten gebracht« die vorzugsweise unter einer Schutzgasatmosphäre von Argon oder dergl· arbeiten, wobei das Schweißen und die metallische Verbindung der Enden iß auf d·· Wege «in«r kontinuierlichen Schw*ißung «rfolgt, di« die finden überbrückt· Di· Schweißgeschwindigkeit kann etwa 5 bis 24 m pro Minute betragen, bei einer Schweißstromstärke von etwa 12 bis 7o A .

Der auf di·«· Weise hergestellte Steg 14, der ein· Höhe von ungefähr 4 bis 8 mm aufweisen kann, wird dann in einer geeigneten Faltvorrichtung 44 umgebogen· Di· Beschichtung des auf dem Metall festhaftenden Kunststoffes wird ».B. durch einen Extruder 45 aufgebracht, während die Ummantelung 21 über der Beschichtung 2o und in Verbindung mit
dieser durch einen Extruder 46 oder andere geeignete Mittel erfolgt.

Die Besäumvorrichtung besteht, wie in der Figur 6 angedeutet, aus einem paar horizontal angeordneter Schneidiuösser 5o und 5li die zur liatation auf vertikal an^eurduo t uii '/-'LLen 52 und 53 angeordnet ?ind, Diüsi- vertikal an- ^aordu:; tun WoLleu -iiiul 111 den Lagern 'rl urrJ. 5¹? i>'■'■!■ ^aö^et" *· und i'i :■ ii £,.'·:; Lgne t ο Mittel, die nj.". Ul miller !»ö/.h i ohm; t

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BAD ORIGINAL

ist auf der Welle 52 unterhalb vom Schneidmesser 5o angeordnet.Die äußere Ilante der Führungsscheibe 56 ist um ein weniges von dem horizontal angeordneten Schneidmesser 51 entfernt.. Sie verhindert, daß*die hochgezogenen Kanten des um die Kabelseele gebogenen Bandes beim Schneidvorgang umgebogen werden.

Besondere Führungselemente 57 aus Kunststoff oder dergl. führen die Anordnung der Kabelsoele 1 und Umhüllung 12 zu den Schneidmessern 5o und5l· Auf diese Weise werden die hochstehenden Kanten in ausreichender Weise für die Anwendung der Schwexßvorrxchtung ^3 zum Fluchten gebracht. In der vollständigen Kabelanordnung, wie sie in der Figur 8 dargestellt ist, bieten sich die herumgebogenen Teile 15 T des Steges lk selbst dazu an, weitere Manipulationen für die Verbindungen elektrischer Kabel oder Anschlüsse ^der Umhüllungen 12 an Kabelenden, die gespleißt oder angeschlossen werden sollen, herzustellen.

So sind beeispielsweise die Kabel 6o und 6l, wie in der Figur 9 dargestellt, mit einer dünnen metallischen Umhüllung 12 in geeigneter Weise sowohl in Bezug auf die

beiden Kabelseelen, als auch in Bezug auf die Umhüllungen ύ

gespleißt. Die Anschlußenden 62 der Stege lk sind in ihre Urspz'ungslage isurückgebogen und durch ein Erdungsseil 63 verbunden, wobei sie durch Anschlußklemmen 6Λ in ihrer Lage gehalten werden. Die Kabelseelen der Kabel 60 und 61 wsrden dann in geeigneter Weise,wie bei 66 angedeutet, miteinander verbunden.

Auf diese Weise ist eine ausgezeichnete elektrische Verbindung zwisehe» data Erdungsseil 63 und der Umhüllung 12 h«r(«stellt, beispielsweise durch Einführen eines geeigneten

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BAO OWGtNAL

Werkzeuges zwischen die hochgebogenen Bandkanten der Anschlußteile 62, um so Hohlräume 65 zu bekommen. Die Enden des Erdnngsseiles 63 werden indiese Hohlräume 65 eingeführt und die Klemmböcke 6k werden dann festgeklemmt und pressen die innere Oberfläche der gegenüberliegenden hochstehendenTeile gegen die Drahtenden 63» um die elektrische Verbindung der Kabel 60 und 6l sicherzustellen.

Die Umhüllung der erfindungsgemäßen aufgebauten Kabel sind besonders geeignet,die gegenseitige Beeinflussung zu eliminieren oder doch zumindest auf ein Minimum herabzusetzen, die sich in irgendeiner Form auf Grund der benachbarten Lage zwischen Paaren in Nachrichtenkabeln entstellen können. Sq ist z.B. ein Kabel 7o nach der Figur Io, das aus den beiden nebeneinander angeordneten Kabeleinheiten 71 und 72 bestehpt,vdie Übertragung beider Übertragungsrichtungen von PCM (puls code modulation) Signalen geeignet. Jede Einheit 71 bzw. 72 ist in eine Umhüllung 12 nach der oben beschriebenen Ausführung eingeschlossen. Eine Isolierschicht 73» beispielsweiseaus Kunststoff in extrudierter Form oder auch in Form eines Bandes^ist auf die Einheiten 71 und 72 aufgebracht, übex-deckt von einer äußeren Mantelkonstruktion, die aus einer Metallumhüllung 12a, wie oben beschrieben, besteht und einer Mantelschicht 21 aus Polyäthylen, Polyvinj&ÜLoi id oder dergl., die über der eigentlichen Umhüllung durch Extrusion oder dergl. aufgebracht ist.

Das Kabel 7o kann fernerhin eine Kunststoffbeschichtung enthalten, die unmittelbar auf die äußere Oberfläche der· Umhüllung 12a aufgebracht ist. Auf dieser ist dann die Mantelumhüllung 21 angeordnet und mit dieser fest verbunden. Auf diese Weise ist ein ausgezeichneter Hin- und Rückübertragungsweg mit hervorragender gegenseitiger Abschirmung erreicht.

109816/U65 β» „««Μ.

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In der Figur 11 ist ein Video-Kabel dargestellt, das aus den beiden Videopaaren 8o und 8l besteht, die innerhalb der Umhüllung 12 zusammen mit einem geeigneten dielektrischen Füllmaterial 8^lt angeordnet sind. Die beiden Paare sind mit einer Seelenbewicklung 85» z.B. aus Isoliermaterial versehen. Eine äußere Abschirmung 12a, die wie oben beschrieben hergestellt ist, umschließt zusammen mit einer Mantelumhüllung ^l die Paarelemente 80 und 81. Andere isolierte Paare oder Leiter 86 können in dieser gemeinsamen Kabelkonstruktion mit eingeschlossen werden. Λ

Eine solche Kabelkonstruktion vermeidet die gegenseitige Beeinflussung zwischen den Videopaaren 80 und 8l ebenso, wie zwischen den Video-Paaren und anderen Paaren oder Leitern 86, die mit im Kabel eingeschlossen sind. Die Abschirmcharakteristiken der Umhüllungen 12a, 12 und 3^ sind besonders hervorstechend, insbesondere, wenn man die bekannten Abschirmkonstruktionen vergleicht,die einen längsverlaufenden elektrischen Spalt aufweisen, der eine Unterbrechung des Schirmes in Umfangsrichtung bedeutet.

So beinhaltet das Diagramm, welches in der Figur lü dargestellt ist, die Beziehung zwischen dem Verhältnis von Kopplungswiderstand R^ zu Gleichstromwiderstand R₀ in ™

Bezug auf die Abschirmwirkung und Frequenz der zu übertragenden Signalen in MHZ. Die dargestellten Kurven beziehen sich einmal auf elektrische Kabel mit einer Abschirmung, die entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, und zum anderen auf Abschirmungen mit einem Spalt, d.h. über den Umfang gesehen, mit einer Unterbrechnung des Schirmes. Solche bekannten Abschirmkonstruktionen beinhalten Kunststoffbeschichtete Bänder au. Metall, die um die Kabelseele überlappend oder mit langsverlaufendem Steg ausgebildet sind, wobei zwischen

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lh

den Metallkanten der Bander Kunststoff angebracht ist, der den Spalt bildet und hierdurch die angedeuteten elektrischen Ungleichmaßigkeiten über den Umfang gesehen bewirkt.

Das in der Figur Iu dargestellte Diagramm bezieht sich auf Kabel, die einen Durchmesser von üo nun haben, mit einer Alumini umumhül lung von einer Wandstärke von ο, <s nun. Das eine Kabel hat über den umfang gesehen/geschlossene Abschirmung entsprechend der vorliegenden Erfindung, die anderen Kabel haben Abschirmungen, die einen längsverlaufenden Spalt in der Abschirmung aufweisen. Der Spannungsabfall an der äußeren Oberflache des Schirmes wurde in Einheiten des Kopplungswiderstandes dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich, fallt das Verhältnis von Kopplung swiderstand zu Gleichstromwiderstand bei Schirmen nach der vorliegenden Erfindung steil und exponentiell mit wachsender Frequenz der übertragenden Signale entsprechend der ausgezogenen Linie ab. Bei Abschirmungen mit Spalt jedoch, wo also über den Umfang eine geschlossene Umhüllung fehlt, kehrt jenseits einer bestimmten Frequenz das widerstandsverhaltnis sein Bestreben sau zu sinken um und nimmt, wie in den gestrichelten Linien angedeutet, mit wachsender Frequenz zu. Das bedeutet aber einen ausgeprägten Abfall in der Schirmwirkung. Solch ein Abfall setzt sich mit steigender Tendenz bei wachsender Frequenz hinter dem kritischen Punkt fort.

Dies tritt besonders deutlich an der Stelle loo MHz hervor, wo die Abschirmwirkung nach der Erfindung entsprechend der Kurve 1 bei Punkt A um einen Faktor von wenigstens

3
Io ^J wirkungsvoller gegenüber einer Abschirmung mit einem Spalt von o,l mm ist, was dem Punkt B auf der Kurve ü entspricht.

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BAD ORIGINAL

Die Ab schirmjilei stung für Schirme mit Spalt, wo der Spalt eine Weite von o,2 mm und o,o5 »m aufweist, ist in den Kurven 3 vuaA k in Figur 12 veranschaulicht.

Die Figur 13 zeigt eine andere Möglichkeit, Abschirmleistungen von mit einem Spalt versehenen und ohne Spalt ausgebildeten Schirmen darzustellen. Hierbei ist das Verhältnis von Kopplungswiderstand einer mit einem Spalt versehenen. Abschirmung R. und einer ohne

Spalt ausgebildeten Abschirmung Rj. über der Frequenz ^

einander beeinflussender Signale aufgetragen. So sind die Werte des Verhältnisses RJk . in db ausgedrückt,

^Rkh
über der Frequenz aufgetragen für Schirme, die einen Durchmesser von 2o und 8o mm haben,jeweils mit einer Spaltbreite von o_tl mm. Bei loo MHz ist die Schirmwirkung einer Abschirmung von 2o mm Durchmesser und einem Spalt von o,l mm um den Faktor $>o reduziert, im Vergleich zu einer Abschirmung des gleichen Durchmessers und gleicher Wandstärke, die keinen Spalt aufweist und über den gesamten Umfang entsprechend der vorliegenden Erfindung elektrisch eine geschlossene Hülle bildet. λ

Die Schirmwirkung einer metallisch geschlossenen Umhüllung oder eines Rohres kann nach bekannten Formeln berechnet werden. Bei höheren Frequenzen ist der Schutzeffekt abhängig von der Wanddicke der Umhüllung und der Eindringttiefe des Stromej in das Material} wogegen bei einer Umhüllung ext Spalt die Schutzwirkung abhängig ist von:

Kabeldurchmesser D Wanddicke des Schirmes s Spaltbreite b Eindringtiefe J

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die ihrerseits wieder abhängig ist von dem spezifischen Widerstandswert des Metalls und der Frequenz. Das Verhältnis von Kopplungswiderstand einer Abschirmung mit Spalt Rk gegenüber dem einer Abschirmung ohne Spalt kann durch folgende Formel ausgedrückt werden:

2s /b\² * b 6 ~ l + o,53 · ./

*kh

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Claims

ίο.9ο 197ο

Patontansp rü ehe

l.fElektrisches Kabel bestehend aus einer Kabelseele und einer die Kabelseele umschlieisenden rohrförmigen Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, dais die Umhüllung aus einem längseinlaufenden, zum Rohr mit hochgezogenen Kanten geformten Metallband mit einer Wandstarke von höchstens ο ,'J mm besteht, die an ihren der Umhüllung abgekehrten Enden zur Bildung eines homogenen geschlossenen elektrisch leitenden Rohres %

metallisch miteinander gasdicht verbunden sind.

ü. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dais die Umhüllung aus einem Metallband aus Aluminium mit oxidfreien Kanten besteht, die metallisch miteinander Verbunden sind.

3· Kabel nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, dau eine Schweißnaht die äußeren Enden der hochgezogenen Kanten überbrückt und miteinander verbindet.

4. Kabel nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, da- ä

durch gekennzeichnet, daß auf die äußere Oberflache der iohrförmigen Umhüllung eine Schicht aus einem infolge seines molekularen Aufbaus auf der metallischen Umhüllung festhaftenden thermoplastischen Polymer aufgebracht ist.

5· Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über der Schicht aus dem festhaftenden Polymer eine weitere, mit dieser verbundenen Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgebracht ist.

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6. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daii der aus den hochgezogenen metallisch miteinander verbundenen Kanten gebildete Steg auf die Oberflache der Umhüllung umgebogen wird.

7· Kabel nach Anspruch 6 mit einet" Verbindungs- oder Spleiisstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der umgebogene Steg an ddr Verbindungs- oder Spleiiss teile zur Herstellung
einer elektrischen Verbindung mit einem vorzugsweise
entsprechend aufgebauten Kabel in die radiale Stellung zuruckgebogen ist.

8. Kabel nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, dalS die hochgezogenen, metallisch miteinander verbundenen Kanton zur Bildung eines langsgerichteten Hohlraumes ζτ-im Einfuhren z.B. eines Erdungsseiles aufgeweitet sind.

9. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dali die Kabelseele aus zwei benachbarten Einzelseelen besteht, die jede fur sich von einer Umhüllung aus einem langseinlaufenden, zum Rohr mit hochgezogenen Kanten geformten Metallband mit einer wandstarke von höchstens
o,3 mm besteht, uin an ihren der Umhüllung aUokehrten
Enden gasdicht miteinander verbunden- sind.

Io. Kabel nach Anspruch 1 mit einem Innenleiter und einem
konzentrisch zu diesem, durch ein Dielektrikum νυη dem Innenleiter getrennten Außenleiter, dadurch gekennzeichnet, daii der Außenleiter aus einem langseinlaufenden zum Rohr mit hochgezogenen Kanten geformten Metallband mit einer wandstarke von höchstens 0,3 mm besteht, die an ihren dem Dielektrikum abgekehrten Enden gasdicht metallisch miteinander verbunden sind.

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11. Verfahren zur Hci*steilung eines elektrischen nach einem oder sichreren der Aaspruche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß um die Kabelseele ein langseinlaufendes Metallband mit einer Wandstärke von höchstens o,J nun und einer Breite größer als der Umfang der Kabelseele zum Ilohr mit radial hochgezogen on, parallel verlauf enden Kanton geformt und die der Rohroberflache abgekehrten Enden des so gebildeten längsverlaufenden Steges miteinander glicht durch Schweißen, I/o ten odex- dexgl. metallisch miteinander verbunden werden.

la·Verfahren nach Anspruch 11 mit einem Metallband aus Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß die hochgezogenen Kanten durch Besäumen auf eine definierte Höhe mit oxidfreien Schnittflachen gebracht und das so vorbereitete Band unmittelbar anschließend einer Schweißvorrichtung zugeführt wird, mittels der die Kanten im Bereich der oxidfreien Schnittflachen verschweißt werden.

Ij. Verfahren nach Anspi-uch H, dadurch gekennzeichnet, da« die verschweißten Kanten auf die Rohroberflache umgebogen werden und daß anschließend über das So vorbereitete Rohr eine Schicht aus einem infolge seines molekularen thermoplastischen Polymer und darüber ein Mantel aus einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. auf der Basis Polyvinylchlorid, aufgebracht wird, wobei beide Schichten miteinander verbunden werden.

1*1. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kabels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Kabelseele

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mit einem thermoplastxschen Polymer umspritzt wird, dall danach um die umspritzte Kabelseele das Metallband zum Rohr mit radial hochgezogenen, parallel verlaufenden Kanten geformt, die Kanten metallisch miteinander verbunden und umgebogen werden und daß schließlich eine Außenschicht aus einem thermplastischen Kunststoff aufgebracht wird, deren Extrusionstemperatur bei angepaßtem Druck die Verklebung der unteren Schicht mit dem Metallband bewirkt.

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