DE3515574A1 - Koaxialkabel und verfahren zur herstellung einer den innenleiter dieses kabels umgebenen isolierung - Google Patents

Description

• Koaxialkabel und Verfahren zur Herstellung einer den
• Innenleiter dieses Kabels umgebenden Isolierung Diese Erfindung bezieht sich auf ein Koaxialkabel, das einen Innenleiter, eine um den Innenleiter ausgeformte Kunststoffisolierung, einen um die Isolierung ausgeformten, zylindrischen Aussenleiter und einen Aussenmantel aus Kunststoff aufweist, und auf ein Verfahren zur Herstellung einer den Innenleiter des Kabels umgebenden Isolierung.
• Das Allgemeinwerden der Kabelfernsehsysteme und entsprechender Breitbandnetze für Informationsübertragung und der Uebergang von verketteten Gemeinschaftsantennennetzen zu Strahlennetzen vermehren gerade jetzt den quantitativen Bedarf an Koaxialkabeln. Andererseits werden an die Grösse, die elektrischen und mechanischen Eigenschaften von Kabeln dieser Art Anforderungen gestellt, die mittels konventioneller Kabeltypen nicht erfüllt werden können. Ein typisches solches, für Inneninstallationen gebrauchtes Koaxialkabel weist zwishcen den Innen- und Aussenleitern eine Isolierung aus Festkunststoff auf, die einen Durchmesser von 4,8 mm hat und deren Aussenleiter ein aus einem dünnen Kupferleiter ausgeformter Doppelzopf oder eine Kombination eines Zopfes und eines kupfernen Folienbandes ist. Ein solches Kabel ist starr und kann in engen Installationsrohren und -dosen nur mit Mühe installiert werden.
• Nach einem konventionellen Verfahren zur Herstellung von schaumkunststoffisolierten Koaxialkabeln wird auf den Innenleiter in einer Strangpresse Schaumkunststoff gespritzt, der nach dem Pressenende zu seiner endgültigen Dimension schwillt und eine fertige Isolierschicht bildet.
• Eine Schwierigkeit mit einem Prozess dieser Art ist, den endgültigen Durchmesser des überzogenen Kabels zu kontrollieren, welcher Durchmesser im Rahmen einer Genauigkeit von zehntel Millimetern gehalten werden soll.
• Besonders schädliche Herstellungsfehler sind periodische Änderungen im Durchmesser. Ein solcher Fehler geschieht leicht unter der Einwirkung von periodischen Variationen der Geschwindigkeit an einer Produktionsstrasse.
• Eine andere Schwierigkeit mit einem konventionellen Ueberzugsverfahren ist die Abkühlung des Kabels. Eine aufgeschäumte, dicke Kunststoffschicht ist gleichzeitig eine gute Wärmeisolierung, was zur Folge hat, dass es lange dauert, bevor die Isolierschicht aus Schaumkunststoff ganz abgekühlt ist. Dadurch wird die Mengenleistung von Kabeln wesentlich herabgesetzt.
• Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die obenerwähnten Nachteile vermeidet und es ermöglicht, eine grössere Mengenleistung und eine bessere Qualität zustandezubringen.
• Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemässes Verfahren gelöst, wobei zur Herstellung einer den Innenleiter eines Koaxialkabels umgebenden Isolierung, welches Koaxialkabel einen Innenleiter, eine um den Innenleiter ausgeformte Kunststoffisolierung, einen um die Isolierung ausgeformten, zylindrischen Aussenleiter und einen Aussenmantel aus Kunststoll aufweist, nach welchem Verfahren - eine aus mindestens einer Schaumkunststoffschicht bestehende Isolierschicht auf den Innenleiter stranggepresst wird und - die Isolierschicht nach dem Strangpressen abgekühlt wird, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass - das Strangpressen der Isolierschicht in zwei verschiedenen Stufen ausgeführt wird, und - das Abkühlen und Trocknen zwischen den Strangpressstufen ausgeführt werden.
• Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass das Strangpressen der den Innenleiter umgebenden Isolierschicht in zwei Stufen mit dazwischen geschehender Abkühlung in einem einheitlichen Produktionsprozess ausgeführt wird. Dadurch werden folgende Vorteile erreicht. Weil die Dicke der abzukühlenden Schicht nur ein Teil der Dicke der endgültigen Isolierschicht ist, findet die Abkühlung der Schicht viele Male schneller statt als die Abkühlung einer direkt zu ihrer endgültigen Dicke stranggepressten Isolierschicht und dadurch kann die Mengenleistung auf 3-5-fältia erhöht werden. Zweitens ist es leichter, den Au#sendurchmesser der endgültigen Isolierschicht zu kontrollieren, wenn das Strangpressen in zwei Stufen stattfindet, weil die von periodischen Geschwindigkeitsänderungen an der Produktionsstrasse veranlassten periodischen Anderungen im Durchmesser in verschiedenen Schichten einander teilweise aufheben und somit eine bessere durchschnittliche Qualität erreicht wird.
• Die Erfindung bezieht sich ausserdem auf ein Koaxialkabel, das nach dem obenbeschriebenen Verfahren hergestellt ist. Eine Ausführungsform eines solches Kabels ist dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht aus zwei auf einander befindlichen stranggepressten Schichten aus Schaumkunststoff besteht, deren Dicke ungefähr die Hälfte der Dicke der endgültigen Isolierschicht ist.
• Dieser Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein hauptsächlich zu Inneninstallationen beabsichtigtes Koaxialkabel zustandezubringen, dessen elektrische Eigenschaften alle gestellten Anforderungen erfüllen, dessen Aussendurchmesser aber kleiner als früher ist und dadurch auch zu Installationen besser geeignet ist und dessen Herstellungskosten dazu vorteilhafter sind.
• Diese Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffisolierung des Innenleiters eine sich an den Innenleiter anschliessende Schicht aus Festkunststoff und eine um diese Schicht ausgeformte Schicht aus Schaumkunststoff umfasst. Der Querschnitt der Festkunststoffschicht kann rund sein, aber zur Verbesserung der Verankerung des Innenleiters kann die Festkunststoffschicht auch zwei oder mehrere, hinsichtlich des Innenleiters symmetrisch gelegene und davon radial ausgehende, sich im Kabel axial streckende Kämme aufweisen.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, wobei Figur 1 eine auf dem erfindungsgemässen Verfahren basierende Ueberzugsstrasse schematisch darstellt, Figur 2 die Struktur eines erfindungsgemässen Kabels darstellt, Figur 3 einen Querschnitt der Isolierung gemäss der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabels darstellt, Figur 4 einen Querschnitt der Isolierung gemäss der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabels darstellt, und Figur 5 einen Querschnitt einer Variation der Isolierung gemäss der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Kabels darstellt.
• An der in Figur 1 der Zeichnung dargestellten Produktionsstrasse sind zwei Strangpressen 1 und 2 in einem Abstand von einander installiert. Nach jeder Strangpresse sind Abkühlungs- und Trocknungsvorrichtungen 3,4 respektive 5,6 installiert. Ein Kabelleiter 7 läuft durch die erste Presse, in der er mit einer Kunststoffschicht 8 überzogen wird, die abgekühlt und getrocknet wird, bevor das vorumhüllte Kabel durch die zweite Presse läuft, wo auf die erste Schicht eine zweite Schicht 9 aus Schaumkunststoff gepresst wird.
• Diese Schicht wird nach der zweiten Presse abgekühlt und getrocknet, wenn sie durch entsprechende Vorrichtungen läuft. Die erste und zweite Schicht aus Schaumkunststoff bilden die endgültige Isolierschicht 10 auf dem Innenleiter des Kabels.
• Man bemerkt, dass das Ueberziehen des Innenleiters mit einer nötigen Isolierschicht in zwei Stufen I und II geschieht, wobei in beiden Stufen nur die Schicht abgekühlt werden soll, die dünner als die endgültige Isolierschicht ist und die somit wesentlich schneller abgekühlt wird.
• Bei der Herstellung von z.B. ganz mit Schaumkunststoff isolierten Stammkabeln für ein Kabelfernsehnetz, siehe den Querschnitt der Isolierung in Figur 3, ist es vorteilhaft, dass in beiden Ueberzugsstufen die Hälfte der endgültigen Dicke der Isolierschicht gepresst wird, wobei eine optimale Erhöhung der Mengenleistung erreicht werden kann. Nach der Abkühlvorrichtung der ersten Presse ist in der Bewegungsbahn des Kabels ein Gerät 11 zum Messen des Aussendurchmessers des Kabels installiert. Dieses Gerät ist mit einer Steuereinheit 12 der zweiten Presse verbunden, welche Steuereinheit die Dicke der in der zweiten Presse zu pressenden Schicht reguliert. Das mittels des Messgeräts erhaltene Messergebnis wird als Korrektionsfaktor in die Steuereinheit gespeist, so dass die Steuereinheit die Dicke der in der zweiten Presse gepressten Schicht korrigiert, und zwar abhängig davon, wie das Nessergebnis von dem Aufgabenwert abweicht. In dieser Weise kann die zweite Presse die eventuellen Massabweichungen der von der ersten Presse gebildeten Kunststoffschicht kompensieren. Infolgedessen ist es möglich, eine bessere durchschnittliche Qualität zu schaffen.
• Das in Figur 2 der Zeichnung dargstellte Koaxialkabel weist einen Innenleiter 7 und eine darauf angebrachte Kunststoffisolierung 10 auf. Gemäss der in den Figuren 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht diese Kunststoffisolierung 10 aus einer den Mittelleiter 7 umgebenden Schicht 8 aus Festkunststoff, beispielsweise aus Hochfrequenzpolyäthylen, und aus einer diese Schicht umgebenden Schicht 9 aus Schaumkunststoff, beispielsweise auch aus Hochfrequenzpolyäthylen. Es soll festgestellt werden, dass obgleich eine ganz aus Schaumkunststoff hergestellte Isolierung zum Erreichen einer kleinen Dielektrizitätskonstante, d.h. eines kleinen &-Werts, gebraucht werden könnte, so ist es bei Inneninstallationskabeln nicht möglich, weil die Axialität eines Innenleiters mit kleinem Durchmesser in einer Schaumkunststoffisolierung unmöglich erhalten bleiben kann. Wesentliche Abweichungen von der Axialität sind wiederum nicht zulässig, weil sie Veränderungen in der Kabelimpedanz und somit unerwünschte Reflexionen und im schlechtesten Fall sogar einen Kurzschluss zwischen dem Innen- und Aussenleiter veranlassen. In der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, dass der Innenleiter 1 mit einer Isolierung aus Festkunststoff umgeben wird, die einen in den Figuren 2 und 4 dargestellten runden Querschnitt oder irgendeine andere symmetrische, beispielsweise die in Figur 5 dargestellte, Form aufweist. Diese Festkunststoffschicht 8 verankert den Innenleiter in der Isolierung und garantiert, dass seine Axialität im Kabel erhalten bleibt. Die Schaumkunststoff schicht 9, die die Festkunststoffschicht 8 umgibt, gibt der Isolierung dagegen einen kleineren G -Wert, was eine Verkleinerung der gesamten Isolierdicke und somit eine bessere Biegebeständigkeit und Installierbarkeit des Kabels ermöglicht. In der Beispielskonstruktion der Figur 2 ist die Schaumkunststoffisolierung 9 von einem strahlungsdichten Aussenleiter umgeben, der aus einem Folienband 13 und einem Zopf 14 besteht. Auch andere Aussenleiterkonstruktionen mit bewährter Strahlungsdichtheit sind immerhin möglich.
• Der Aussenleiter dagegen ist von einem Aussenmantel aus PVC umgeben.
• In Figur 4 wird eine zweite Strukturform der Isolierung 10 dargestellt, deren innere Festkunststoffschicht 8 so ausgeformt ist, dass sie vier hinsichtlich des Innenleiters symmetrische und davon radial ausgehende, sich im Kabel axial streckende Kämme 16 aufweist. Diese Kämme 16 sind dazu geeignet, die Verankerung des Innenleiters 7 mitten im Kabel weiter zu verbessern Oben werden nur zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen Koaxialkabels beschrieben, und es ist verständlich, dass z.B. die Form der Isolierung 8 aus Festkunststoff umfassend variiert werden kann, ohne dass man von dem Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche abweicht.
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Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer den Innenleiter eines Koaxialkabels umgebenden Isolierung, welches Koaxialkabel einen Innenleiter, eine um den Innenleiter ausgeformte Kunststoffisolierung, einen um die Isolierung ausgeformten, zylindrischen Aussenleiter und einen Aussenmantel aus Kunststoff aufweist, nach welchem Verfahren - eine aus mindestens einer Schaumkunststoffschicht bestehende Isolierschicht auf den Innenleiter stranggepresst wird und - die Isolierschicht nach dem Strangpressen abgekühlt wird, d a d u r c h a e k e n n z e i c h n e t, dass - das Strangpressen der Isolierschicht in zwei verschiedenen Stufen ausgeführt wird, und - das Abkühlen und Trocknen zwischen den Strangpressstufen ausgeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hälfte der Dicke der endgültigen Isolierschicht in jeder Strangpressstufe gepresst wird.
3. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der ersten Pressstufe der Aussendurchmesser der stranggepressten Schicht nach der Abkühlung der Schicht gemessen wird und dass in der zweiten Pressstufe der Aussendurchmesser der strangzupressenden Schicht gemäss dem erwähnten gemessenen Aussendurchmesser gesteuert wird, damit ein genauer Aussendurchmesser für die endgültige Isolierschicht bewirkt wird.
4. 4. Koaxialkabel, das einen Innenleiter (7), eine um den Innenleiter ausgeformte Kunststoffisolierung (10), einen um die Isolierung (10) ausqeformten, zylindrischen Aussenleiter (13, 14) und einen Aussenmantel (15) aus Kunststoff aufweist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Isolierschicht (10) aus zwei auf einander gelegenen, stranggepressten Schichten (8, 9) aus Schaumkunststoff besteht, deren Dicke ungefähr die Hälfte der Dicke der endgültigen Isolierschicht ist.
5. 5. Koaxialkabel, das einen Innenleiter (7), eine um den Innenleiter ausgeformte Kunststoffisolierung (10), einen um die Isolierung (10) ausgeformten, zylindrischen Aussenleiter (13, 14) und einen Aussenmantel (15) aus Kunststoff aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kunststoffisolierung (10) eine sich an den Innenleiter (7) anschliessende Schicht (8) aus Festkunststoff und eine um diese Schicht ausgeformte Schicht (9) aus Schaumkunststoff aufweist.
6. 6. Koaxialkabel nach Patentanspruch 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t. dass der Querschnitt der Festkunststoffschicht (8) rund ist.
7. 7. Koaxialkabel nach Patentanspruch 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Festkunststoffschicht (8) zwei oder mehrere hinsichtlich des Innenleiters (7) symmetrisch gelegene und davon radial ausgehende, sich im Kabel axial streckende Kämme (16) aufweist.