【発明の詳細な説明】
ラミネーションプロセスによって製造された電気信号伝送ライン
発明の背景
本発明は、多数の個別絶縁電線として同時に製造される電気信号伝送ケーブル
に関する。
微細多孔質ｅＰＴＦＥ（延伸膨張ポリテトラフルオロエチレン）は、その微細
多孔性のために、延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンがとりわけ高周波ケーブ
ルに特に適切な誘電率を有するため、個別絶縁電線などのストリップ型の誘電性
材料として特に適切である。ここで、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＦＡ（ペルフル
オロアルコキシ）又はＦＥＰ（フルオロエチレンプロピレン）のような別な材料
も、ストリップ型誘電性材料として有用であることができる。
ｅＰＴＦＥで形成された多数導体のフラットケーブルは、ＦＲ−Ａ−２０３６
７９８（Ｆｉｌｅｃａ）やＷＯ−Ａ−９２／０４７１９（Ｇｏｒｅ）により公知
である。
上記の型式の個別絶縁電線は、通常、米国特許第５５５４２３６号（Ｓｉｎｇ
ｌｅｓら）から公知なように、個々の導電体にこうした誘電性材料を螺旋状に巻
くことによって、あるいは押出プロセスを用いて誘電性材料を施すことによって
製造される。これら２つの方法の前者は、割合にコストが高く、単位時間あたり
に非常に長い距離のケーブルを製造するには適さない。バンド型材料を巻くこと
を必要とする方法の場合、とりわけｅＰＴＦＥや多孔質ＰＥのような機械的に不
安定な材料を個々の導体に巻く場合、非常に幅の狭いストリップが個々の導体の
上に巻かれる必要があると同時に、かなり幅の広いテープからストリップが切断
される必要があるといった
付加的な問題が生じる。切断の際、テープと、テープから切断されるより狭いス
トリップの双方が、安定に支持される必要がある。この仕方で生じる逆張力がテ
ープの伸長をもたらし、このことは、機械的見地からは割合に不安定である。こ
の後、切断されたテープは、スプール上に巻かれ、個々の導体に巻き付けるプロ
セスのためにそれから再び巻き戻される。
その結果、これらの切断、巻き付け、及び巻き戻しのプロセスの際に、狭くて
割合に軟らかいテープに、いろいろな張力と圧縮力が作用し、このことが、電線
の異なる箇所での材料の種々の度合いの厚さをもたらすことがあり、また、この
ような個別絶縁電線を用いてアセンブリされたケーブルの、相応の電気的公差を
もたらすことがある。この結果、ケーブルに沿った、また、バスシステムのよう
な平行ケーブルの間の、いろいろなインピーダンス公差や伝搬時間公差となる。
また、同様なプロセス変動が、押出された発泡熱可塑性樹脂の場合にも観察され
ることがある。平行な又は撚りを入れられたペアのケーブルが必要とされるなら
ば、２本以上の隣接した導体が、一緒にスリットされてよい。このことは、グル
ープの各部材の電気的長さについて、撚り長さの変動効果を減らす。
本発明の実施は、一定時間に製造可能なケーブルの長さを著しく増加させ、且
つ、ケーブルに沿った、また、平行ケーブル間、又は多心ケーブルの個々の構成
部分の間の信号伝搬時間、インピーダンス、キャパシタンスの公差変動を同時に
減少させる。
この目的のため、本発明は、米国特許第３０８２２９２号（Ｇｏｒｅ）による
教示のような多数導体配線ストリップの製造プロセスを利用する。次いで、多数
導体は、個別絶縁電線又は電線群にスリットされる。
本発明は、電気ケーブル用の個別絶縁電線が、従来技術で公知の
ように個々に製造されるのではなく、多数の絶縁電線が、ストリップケーブル型
の一体システムとして共有的に製造され、この一体システムが、次いで個別絶縁
電線に切断されるといった特徴を有する。
この目的のため、本発明によると、多数の個々の導体が、個々の導体をその間
に配置した誘電性材料の少なくとも２枚のストリップとともに、個々の導体の箇
所に周囲溝を設けられた２本の圧力ローラーの間に通される。この関係において
、周囲溝と２本の圧力ローラーの距離は、誘電性材料のストリップが、個々の導
体の間に位置する箇所で一緒に加圧される寸法を有するように設計される。使用
される誘電性材料に応じ、２枚の誘電性ストリップの間に圧縮接着型の接合が、
この仕方によって生じる。十分な接着型の接合が生じない場合、ストリップケー
ブル型一体システムは、この圧縮接合プロセスの後に焼成され、この結果、この
２枚の誘電性ストリップは、互いに溶融型の接合をする。次いで、個々の導体の
間の箇所でこの一体システムを長手方向に切断した後、個別絶縁電線が提供され
る。
次いで、個々の導体は、例えば、同軸ケーブルの形式のケーブルの製造に使用
される。同軸ケーブルの製造のため、外部導体の形態の電気シールドが、本発明
によって調製された個別絶縁電線に施される。例えば、ポリ（塩化ビニル）（Ｐ
ＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ペルフルオロアルコキ
シ（ＰＦＡ）、又はフルオロエチレンプロピレン（ＦＥＰ）などの外側ジャケッ
トが、同軸ケーブルのシールドに施される。
シールドに関し、例えば、編組又は横巻シールドの形態の通常のシールドが使
用可能である。本発明の態様の特に好ましい形態において、絶縁性材料のバンド
がシールドとして使用される。とりわけ
、導電性粒子を中に含ませることによって電気ケーブルシールド用材料として適
切なものにさせたプラスチック材料が使用可能である。こうしたケーブルシール
ドを施すために本発明の方法を再度実施することができ、即ち、シールド材料の
２枚のストリップの間に配置させた多数の同軸ケーブルの個別絶縁電線を圧力ロ
ーラーの間に導き、それにより、ストリップケーブル型の一体ケーブルシステム
を生成させ、必要により焼成した後、長手方向の切断により個々のケーブルに再
度分割することができる。
バンドケーブル型一体システムは、好ましくは、連続的に焼成される。焼成温
度は、使用されるストリップ材料によって決まる。こうしたストリップ材料に好
ましくはｅＰＴＦＥを使用する場合、約３４０℃〜４３０℃の範囲の焼成温度が
推奨される。
個別絶縁電線用の誘電性材料として、延伸膨張微細多孔質ＰＴＦＥ（ポリテト
ラフルオロエチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキ
シ）、及びＦＥＰ（フルオロエチレンプロピレン）が特に適切である。また、空
気入りマイクロスフェアー、とりわけガラスを含んでなるものを混入させた誘電
性材料が使用可能である。
導電性粒子をこれらの材料の中に混入させる場合、個別絶縁電線の上の誘電性
シースについても、シールド材料と同じ誘電性材料が使用可能である。
いろいろな厚さの誘電性ストリップやいろいろな数のこうした誘電性ストリッ
プの層を圧力ローラーの異なる軸領域の間に通すといった特徴の結果、単一の製
造プロセスでストリップケーブル型一体システムを製造することができ、それゆ
え、いろいろな電気特性を有するケーブルを製造するために、個別絶縁電線は、
一体システムを部分に分割した後にいろいろな直径を有する。
本発明による方法を用いると、単位時間あたりに、非常に長い距離の個別絶縁
電線又は非常に長い距離のケーブルが製造可能である。これに対し、ストリップ
型の誘電性材料が個々の導体の上に螺旋状に巻かれる通常の製造プロセスの場合
に、６０ｍ／分の製造距離を達成するのであれば、本発明による方法にならば、
６０ｋｍ／時あるいはそれ以上を達成することができる。このことは、一方で、
６０本又はそれ以上にも及ぶ個々の導体が、ストリップケーブル型の一体システ
ムとして製造可能なためであり、他方で、圧力ローラーの間に個々の導体と誘電
性ストリップを導くことが、誘電性ストリップの螺旋巻き付けの場合に得られる
よりもはるかに高い処理速度で行うことができるからである。
本発明による方法は、単位時間あたりの製造長さの非常に大きい増加をもたら
すだけでなく、ストリップ型誘電性材料を巻く通常の方法の場合で得られるより
も、信号伝搬時間、インピーダンス、及びキャパシティの面ではるかに管理され
た製造公差を可能にする。このことは、保持力に対してはるかに敏感性が低い著
しく広い誘電性ストリップを加工可能になったためであり、さらに、この目的に
有用な製造機械が、薄い誘電性ストリップの螺旋巻回用機械で達成可能なよりも
顕著に低い厚み公差を可能にするためである。
製造公差の低減は、平行ケーブル間の対応する伝搬時間差の低減に現れる。伝
搬時間におけるこのような差異を約１／１０に低下することができる。現状では
、光の７５％以上の伝搬速度と同時に約６０〜７０ナノ秒／ｍ未満の伝搬時間差
を得ることができないが、本発明による製造方法を用いると、約２〜１６ナノ秒
／ｍの範囲の伝搬時間差を有するケーブルを得ることができる。
また、経験上、発泡熱可塑性樹脂とともに押出された導体を用いると、伝搬時
間差、インピーダンス変動、キャパシティ変動に関し
、同じような大きい公差の問題が生じる。ケーブルに沿った伝搬速度とインピー
ダンスの最少限の差異を得るため、同様な遅延時間を有するケーブルを選択して
これらを一緒に束ねることもできるが、これは時間とコストを浪費するプロセス
である。
本発明によると、バンドケーブル型一体システムにおける個別絶縁電線の製造
に関し、通常のバンドケーブルを製造する機械を用いることができる。本発明に
よるプロセスは、このため、通常の製造機械を使用することができ、ストリップ
ケーブル型一体システムから個別絶縁電線を分離するためには、切断装置を単に
付加する必要があるに過ぎないという利点を有する。このため、既にバンドケー
ブルを製造しているケーブルメーカーは、大きい投資をせずに本発明によるプロ
セスを装備することができる。
従って、個別絶縁電線の製造のための本発明によるプロセスに伴う特長は、本
発明によるプロセスを用いてストリップ型シールド導体を適用するとき、おのず
と現れる。
次に、本発明をいろいろな形態の態様に基づいてより詳しく説明する。
次の局面が添付の図面に示されている。
図１は、ストリップケーブル型一体システムの製造装置を示す。
図２は、個別絶縁電線を製造するための焼成装置と切断装置を示す。
図３は、本発明によって製造された個別絶縁電線の例を示す。
図４は、個別絶縁電線にシールドを施す装置を示す。
図５は、図３による個別絶縁電線を用いて製造された同軸ケーブルの例を示す
。
図６は、ストリップケーブル型一体システムを製造するため及びシールドを施
すための装置を示す。
図７は、図６によって製造された同軸ケーブルの例を示す。
図８は、いろいろな誘電性ストリップを備えたストリップケーブル型一体シス
テムの製造装置を示す。
図９は、本発明によって製造されたケーブルを用いた伝搬時間の測定結果を示
す。
図１０は、通常の仕方で製造されたケーブルにそったケーブルインピーダンス
を示す。
図１１は、本発明により製造されたケーブルにそったケーブルインピーダンス
を示す。
図１に示した形態の態様の場合、多数の個々の導体１１、その上に位置する上
側誘電性ストリップ１３、及びその下に位置する誘電性ストリップ１５を、２本
の逆回転する圧力ローラー１７と１９の間をまとめて通過させ、それによって一
緒に加圧し、バンドケーブルすなわちリボンケーブル２１を得る。この目的のた
め、２本の圧力ローラー１７・１９の各々に、圧力ローラーの軸に沿って互いに
ある距離に隔てられた複数の周囲溝２３が設けられる。この仕方において、上側
圧力ローラー１７の各周囲溝２３は、下側圧力ローラー１９の周囲リブ２３の１
つと一緒に、個々の導体11の１本のための通路チャンネルを形成する。２本の圧
力ローラー17・19と周囲溝23の間の距離は、それらの寸法に関し、１本の導体11
と２枚の誘電性ストリップ13・15が、互いに連携するペアの周囲溝の間を連続的
に通り、一方で、隣接した周囲溝23の間に形成された周囲溝25が他方から僅かな
間隔を有し、２枚の誘電性ストリップ13・15がそこで一緒にしっかり加圧される
ように設計される。
使用した個々の導体11は、ＡＷＧ（アメリカンワイヤーゲージ）３０番の銀メ
ッキされた銅導体であった。ここで、例えば、銀又は合金からなる別な導体11を
使用することもできる。また、導体11が
誘電性ストリップ13・15に接着するのを助長するために、ＦＥＰのような熱可塑
性接着剤で導体をコーティングすることもできる。
好ましい形態の態様の場合、微細多孔質ｅＰＴＦＥの誘電性ストリップ13・15
を使用する。個々の導体11に対する、また、バンドケーブル２１の中での接着性
を改良するため、バンドケーブル21を焼成装置の中に導き、その中でケーブル21
を加熱し、個々の導体11の間の互いに加圧された誘電性ストリップ13・15の中間
ゾーンで親密な接合を得るようにする。ＰＴＦＥを含む誘電性ストリップを使用
すると、３６０〜４１０℃の範囲の焼成温度が用いられる。
誘電性ストリップ13・15として使用するのに特に適切な微細多孔質ＰＴＦＥは
、米国特許第４１８７３９０号に記載の特性を有して米国特許第３９５３５６６
号に記載のプロセスによって製造されたものである。
焼成オーブン２７の形態の焼成装置の態様の例を、切断装置31とともに大要の
簡略した形態で、図２に示す。この図の中に、バンドケーブル21もまた簡略した
形態で示している。この例の態様の場合、図１にしたがって製造されたストリッ
プケーブル型一体システム21を、連続的に焼成し、切断装置31の中に導く。ある
いは、ＷＯ−Ａ−９２／０４７１９（Ｇｏｒｅ）により公知のソルトバスを使用
することもできる。
焼成プロセスの後、個別絶縁電線43に分割するため、バンドケーブル21を切断
装置31に導き、それにより、バンドケーブル21を個々の導体11の間で分割する。
切断装置31は、一体システム21を支持する装置37を備える。その上側に窪み39を
設け、それから個々の導体の数に相当する数の分断ナイフ41が垂直に立ち、個別
絶縁電線に分離させるため、切断操作として、一体システム21をその後方に誘導
する。
この後、使用した複数の個々の導体11に相当する複数の個別絶縁電線43を、例
えば同軸ケーブルを提供するための次の加工のために得ることができる。
図３は、大要の状態で、本発明によって製造された個別絶縁電線43を示し、こ
れは、図１の製造プロセスの間に形成され、図２による誘電性ストリップ13・15
の分離を与えるプロセスによって形成された１本の導体11と２つの誘電性シース
成分45・47を備える。
先に絶縁された個別絶縁電線に電気シールドを適用するに関し、同様な仕方で
行うことができる。このプロセスは図４に示されている。個々の導体11に代えて
、図１による個別絶縁電線43を、シールド材料のストリップ５０（その上に配置
される）とシールド材料のストリップ55（その下に配置される）とともに、個別
絶縁電線43の寸法に相当する周囲溝70をそれぞれが設けられた２本の圧力ローラ
ー60・65の間に誘導する。この結果、バンド型同軸ケーブル７５が製造され、こ
れは、所望による焼成プロセスの後、長手方向の切断により個々のケーブルに分
割する。この目的のため、図２による装置を再度使用することができる。
図５は、このようにして調製した同軸ケーブル80を大要の状態で示し、外部導
体の形態の電気シールド85によって囲まれた図３の個別絶縁電線43を備え、その
外部導体が、外部ジャケット90によって部分的にシースされている。この同軸ケ
ーブル80は、規定数の個別絶縁電線43と２枚のストリップ（シールド材料50・55
を含む）を圧力ローラー60・65の間に通し、次いで得られた同軸一体システム75
を焼成オーブン27と切断装置31に通し、そこで存在するシールドされた個別絶縁
電線の上に外部ジャケット90を押出することによって調製することができる。
外部ジャケット90は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ＰＶＣ混合物
、ＦＥＰ、又は同様なポリマーで構成することができる。これらの材料は、その
環境的特性と電気的特性のため好ましい。これらの材料は、本来的に難燃性であ
り、火炎の伝播に寄与しない。また、それらは、高い絶縁耐力と絶縁抵抗を有し
、ＰＶＣについては−５５℃から１０５℃まで、ＦＥＰについては２００℃まで
の温度範囲で機能する。さらに、これらの材料は、割合に高い引張強度、良好な
耐磨耗性を有し、環境や腐食性化学物質への暴露に耐えることができる。さらに
、それらは割合に安価であり、加工が容易である。好ましくは、ジャケット２４
は約０．０１０〜０．０１５インチの厚さである。このジャケット２４は、シー
ルド22の上に押出するか又はその他の仕方でその周りに配置させることができる
。
また、シールド85は、別な従来のプロセス技術によって個別絶縁電線43に施す
こともできる。例えば、金属線を個別絶縁電線43の上に編組することによって施
すことができる。適切な編組は、銀、錫、又はニッケルをメッキした銅線、又は
銀線から形成する。編組は螺旋状に巻回する。あるいは、シールドを、銅又は銀
の箔から形成することもできる。
同軸ケーブルのシールドがフィラー入り材料を含んでなる同軸ケーブルのシー
ルドの適用を、ラミネーション工程で行うことができる。このプロセスを図６に
示す。これによると、４枚のストリップ11・13・95・100を、例えば、圧力ロー
ラー17・19の間に誘導し、ここで、導体11に隣接して位置するストリップ13・15
は、誘電性材料の例えばｅＰＴＦＥを備えており、２枚の外側ストリップ95・10
0は導電性ストリップを備えている。
図７は、このようにして製造した同軸ケーブル102を大要の状態で示し、外部
導体の形態の２つの電気系半シールド105・110によって囲まれた図３の個別絶縁
電線を備え、その外部導体は、外部ジ
ャケット90で部分的に絶縁される。同軸ケーブル102は、図２と６のラミネーシ
ョン装置を用い、複数の個々の導体11を４枚のストリップ（２枚が誘電性ストリ
ップ13で２枚が導電性ストリップ90・95）とともに圧力ローラー17・19の間を通
すことによって調製する。得られた同軸バンドケーブル21を、焼成オーブン27と
切断装置31を通過させ、そこで得られたシールドされた個別絶縁電線の上に外部
ジャケット90を押出する。２つの半シールド105・110は、互いに電気接触する必
要はない。
図８に示したさらに別の態様において、４枚の誘電性ストリップ13・13a・15
・15aを、圧力ローラー17・19の間を通す。誘電性ストリップ13a・15aは、異な
る誘電率を有することができ、また、誘電性ストリップ13・15よりも狭くてよい
。
図２の切断装置を用いた焼成と分割の後、異なるサイズと異なるインピーダン
スの個別絶縁電線43を、１つの製造プロセスで製造することができる。図４又は
図６によるプロセスによってこの仕方で調製した個別絶縁電線43に、シールドの
形態の外側導体を施すことができる。
図９は、本発明によって製造したケーブルを用いた、ナノ秒／ｍでの伝搬時間
の測定結果を示す。上側ラインの測定値は、異なる時間に製造した５本の異なる
ケーブルを用いて得た５つの測定値を示す。下側ラインの測定値は、同じラミネ
ーション製造プロセスにおいて並行して同時に製造した１０本のケーブルについ
て、同じ測定位置で得た１０個の測定値を示す。ケーブルにそった又は個々のケ
ーブル間の伝搬時間の非常に小さい差異が、これらの測定結果の中で注目に値す
る。上側と下側のラインの異なる伝搬時間は、ケーブルの製造に使用したｅＰＴ
ＦＥ材料の異なる誘電率のためである。
図１０ａ〜ｄと図１１ａ〜ｄは、それぞれ従来の仕方で製造した
ケーブルと本発明によって製造したケーブルについての、ケーブル曲線にそった
ケーブルのインピーダンスを示す。これらの２つの測定されたインピーダンスの
ラインの比較は、従来の仕方で製造したケーブル（図１０ａ〜ｄ）のインピーダ
ンスプロフィルが、本発明によって製造したケーブル（図１１ａ〜ｄ）よりもは
るかに均一な電気特性を有することを示す。図１０ａ〜ｄと図１１ａ〜ｄの双方
のケーブルは、直径２．０±０．２ｍｍの外部ジャケット90によってシースされ
た編組電気シールド85を有して１．２±０．０５ｍｍの外径を有する誘電性シー
ス45・47によって囲まれた０．５ｍｍの直径の絶縁電線43を有する。
さらに別な実験は、並行して製造した２本の個別ケーブルの間で、光の８０％
の信号伝搬速度において、スキューが約５〜６ピコ秒／フィートであることを示
す。このことは、従来のテープ巻回技術を用いて得られた個別ケーブルにおいて
一般的な２０ピコ秒／フィートのスキューと対照的である。
本発明のいくつかの代表的な態様を上記に詳しく説明してきたが、当業者は、
本願で説明した新規な教示や特長からそれ程逸脱することなく多くの変更があり
得ることを容易に認識するであろう。従って、そのような変更はいずれも、請求
の範囲に限定した本発明の範囲に包含されるべきである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Electric signal transmission line manufactured by lamination process
Background of the Invention
The present invention relates to an electric signal transmission cable manufactured simultaneously as a large number of individually insulated wires.
About.
Microporous ePTFE (expanded polytetrafluoroethylene)
Due to their porosity, expanded polytetrafluoroethylene is especially suitable for high-frequency cables.
Has a particularly suitable dielectric constant for strip-type dielectrics such as individually insulated wires.
Particularly suitable as a material. Here, PE (polyethylene), PFA (Perflu
Other materials such as (oloalkoxy) or FEP (fluoroethylene propylene)
Can also be useful as strip-type dielectric materials.
A multi-conductor flat cable made of ePTFE is FR-A-2036.
798 (Fileca) and WO-A-92 / 04719 (Gore)
It is.
Individual insulated wires of the type described above are typically disclosed in U.S. Pat. No. 5,554,236 (Sing
As is known from Les et al.), individual conductors are spirally wound with such a dielectric material.
Or by applying a dielectric material using an extrusion process
Manufactured. The former of these two methods is relatively expensive, and
It is not suitable for producing cables over very long distances. Winding band type material
In the case of a method that requires a high mechanical strength, such as ePTFE and porous PE,
If a stable material is wrapped around individual conductors, very narrow strips
Strips are cut from a fairly wide tape as they need to be wound on top
Need to be done
Additional problems arise. When cutting, remove the tape and the narrower
Both trips need to be stably supported. The reverse tension generated in this manner
Loops, which are relatively unstable from a mechanical point of view. This
After that, the cut tape is wrapped on a spool and wrapped around individual conductors.
It is then rewound again for Seth.
As a result, during these cutting, winding, and rewinding processes,
Various tensions and compression forces act on relatively soft tapes,
May result in varying degrees of thickness of the material at different points in
For cables assembled using such individually insulated wires,
May bring. As a result, along the cable and like a bus system
There are various impedance tolerances and propagation time tolerances between various parallel cables.
Similar process variations have also been observed with extruded foamed thermoplastics.
Sometimes. If a parallel or twisted pair of cables is needed
For example, two or more adjacent conductors may be slit together. This means that
The effect of varying the twist length on the electrical length of each member of the loop is reduced.
The practice of the present invention significantly increases the length of cable that can be manufactured in a given time, and
Individual configurations along the cable, between parallel cables, or multi-core cable
Simultaneous variation in signal propagation time, impedance and capacitance between parts
Decrease.
For this purpose, the present invention relates to US Pat. No. 3,082,292 (Gore).
Utilizes a multi-conductor wiring strip manufacturing process as taught. Then many
The conductor is slit into individual insulated wires or groups of wires.
The present invention relates to an individual insulated wire for electric cables, which is known in the prior art
Many insulated wires are not manufactured individually as in strip cable type
Manufactured in a shared manner as an integrated system, which is then individually isolated
It has the characteristic of being cut into electric wires.
For this purpose, according to the present invention, a large number of individual conductors
With at least two strips of dielectric material placed in each conductor section
It is passed between two pressure rollers provided with a circumferential groove at the place. In this connection
The distance between the peripheral groove and the two pressure rollers is such that a strip of dielectric material
Designed to have dimensions that are pressed together at points located between the bodies. use
Depending on the dielectric material to be applied, a compression adhesive type bond between the two dielectric strips
Produced in this way. If sufficient adhesive bonding does not occur,
The bull type integrated system is fired after this compression bonding process,
The two dielectric strips are in a fusion-type junction with each other. Then, for each individual conductor
After longitudinal cutting of this integrated system at the point in between, individual insulated wires are provided
You.
The individual conductors are then used, for example, in the manufacture of cables in the form of coaxial cables.
Is done. An electrical shield in the form of an outer conductor for the production of coaxial cables is used in the invention.
To the individual insulated wires prepared by For example, poly (vinyl chloride) (P
VC), polyurethane (PU), polyethylene (PE), perfluoroalkoxy
Outer jacket such as PTFE (PFA) or fluoroethylene propylene (FEP)
Is applied to the shield of the coaxial cable.
For the shield, a normal shield, for example in the form of a braid or a horizontal shield, is used.
Is available. In a particularly preferred form of embodiment of the invention, a band of insulating material
Is used as a shield. Above all
Suitable for use as a material for shielding electric cables by incorporating conductive particles inside.
Severe plastic materials can be used. Such a cable seal
The method of the invention can be performed again to apply the shielding, i.e.
A large number of individual insulated wires of coaxial cable placed between two strips
Roller cable, thereby providing an integrated cable system of the strip cable type
After firing, if necessary, and then cut into individual cables by longitudinal cutting.
Can be divided into degrees.
The integrated band cable system is preferably fired continuously. Firing temperature
The degree depends on the strip material used. Good for such strip materials
Preferably, when using ePTFE, the firing temperature in the range of about 340 ° C. to 430 ° C.
Recommended.
As a dielectric material for individual insulated wires, expanded microporous PTFE (Polyte
Lafluoroethylene), PE (polyethylene), PFA (perfluoroalkoxy)
B) and FEP (fluoroethylene propylene) are particularly suitable. Also the sky
Dielectric mixed with preferred microspheres, especially those comprising glass
Inactive materials can be used.
When conductive particles are mixed into these materials, the dielectric
For the sheath, the same dielectric material as the shield material can be used.
Dielectric strips of different thicknesses and different numbers of such dielectric strips
Features such as passing the layers of the pump between different axial areas of the pressure roller
Manufacturing process to produce a strip-cable integrated system.
In order to manufacture cables with various electrical characteristics, individual insulated wires
After dividing the integral system into parts, it has various diameters.
With the method according to the invention, individual insulation over very long distances per unit time
Wires or cables over very long distances can be manufactured. In contrast, strip
In the case of a normal manufacturing process in which the dielectric material of the mold is spirally wound over the individual conductors
In order to achieve a production distance of 60 m / min, the method according to the invention
60 km / h or more can be achieved. This, on the other hand,
60 or more individual conductors are integrated into a strip-cable integrated system.
On the other hand, individual conductors and dielectrics between the pressure rollers
Guiding a conductive strip is obtained in the case of a spiral winding of a dielectric strip
This is because it can be performed at a much higher processing speed.
The method according to the invention leads to a very large increase in production length per unit time.
Not only can it be obtained with the usual method of winding strip-type dielectric material
Is much more controlled in terms of signal transit time, impedance, and capacity.
Manufacturing tolerances. This is much less sensitive to holding power.
And large dielectric strips can now be processed.
Useful manufacturing machines are more achievable than helical winding machines for thin dielectric strips
This is to enable a significantly lower thickness tolerance.
The reduction in manufacturing tolerances translates into a corresponding reduction in the propagation time difference between parallel cables. Biography
Such a difference in transport time can be reduced to about 1/10. In the present circumstances
A propagation time difference of about 60 to less than 70 nanoseconds / m simultaneously with a propagation velocity of 75% or more of light
Can be obtained, but using the manufacturing method according to the present invention, about 2 to 16 nanoseconds
/ M having a propagation time difference in the range of / m.
Also, experience has shown that the use of extruded conductors with foamed thermoplastics
Difference, impedance variation, and capacity variation
The same large tolerance problem arises. Propagation velocity and impedance along the cable
Select cables with similar delay times to get the minimum difference in dance
These can be bundled together, but this is a time and cost consuming process
It is.
According to the present invention, production of individually insulated wires in a band cable type integrated system
In this regard, an ordinary machine for manufacturing a band cable can be used. In the present invention
The process according to which the usual manufacturing machines can be used, strip
To separate the individual insulated wires from the cable-type integrated system, simply use a cutting device.
It has the advantage that it only needs to be added. For this reason, the band
Cable manufacturers that manufacture cables
Seth can be equipped.
Therefore, the advantages associated with the process according to the invention for the manufacture of individually insulated wires are:
When applying strip-type shielded conductors using the process according to the invention, naturally
Appears.
Next, the present invention will be described in more detail based on various embodiments.
The following aspects are illustrated in the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an apparatus for manufacturing a strip cable integrated system.
FIG. 2 shows a firing device and a cutting device for producing an individual insulated wire.
FIG. 3 shows an example of an individual insulated wire manufactured according to the present invention.
FIG. 4 shows an apparatus for shielding individual insulated wires.
FIG. 5 shows an example of a coaxial cable manufactured using the individually insulated wires according to FIG.
.
FIG. 6 shows a method for manufacturing a strip cable integrated system and applying a shield.
1 shows an apparatus for performing the above.
FIG. 7 shows an example of the coaxial cable manufactured according to FIG.
FIG. 8 shows a strip cable integrated system with various dielectric strips.
1 shows an apparatus for manufacturing a system.
FIG. 9 shows the measurement results of the propagation time using the cable manufactured according to the present invention.
You.
FIG. 10 shows the cable impedance along a cable manufactured in the usual way.
Is shown.
FIG. 11 shows cable impedance along a cable manufactured according to the present invention.
Is shown.
In the case of the embodiment shown in FIG. 1, a large number of individual conductors 11,
Two side dielectric strips 13 and two dielectric strips 15 located thereunder
Are passed together between the counter-rotating pressure rollers 17 and 19, whereby
A pressure is applied to obtain a band cable, that is, a ribbon cable 21. For this purpose
To each of the two pressure rollers 17 and 19 along the axis of the pressure rollers.
A plurality of peripheral grooves 23 are provided at a distance. In this way, the upper side
Each peripheral groove 23 of the pressure roller 17 is one of the peripheral ribs 23 of the lower pressure roller 19.
Together, they form a passage channel for one of the individual conductors 11. Two pressures
The distance between the force rollers 17 and 19 and the peripheral groove 23 depends on their dimensions with one conductor 11
And two dielectric strips 13 and 15 are continuous between the pair of surrounding grooves
On the other hand, the peripheral groove 25 formed between the adjacent peripheral grooves 23 is slightly different from the other.
With spacing, the two dielectric strips 13 and 15 are firmly pressed together there
Designed to be.
Each of the conductors 11 used is an AWG (American Wire Gauge) No. 30 silver
It was a pinned copper conductor. Here, for example, another conductor 11 made of silver or an alloy is
Can also be used. Also, the conductor 11
Thermoplastics such as FEP to help adhere to the dielectric strips 13 and 15
The conductor can also be coated with a conductive adhesive.
In a preferred embodiment, the dielectric strips 13 and 15 of microporous ePTFE
Use Adhesion to individual conductors 11 and within band cable 21
In order to improve the quality, the band cable 21 is guided into a firing device, in which the cable 21
Between the individual conductors 11 and between the dielectric strips 13 and 15 pressed together.
Try to get an intimate bond in the zone. Uses dielectric strip containing PTFE
Then, a firing temperature in the range of 360 to 410 ° C. is used.
Particularly suitable microporous PTFE for use as dielectric strips 13 and 15 is
U.S. Pat. No. 3,953,566 with the properties described in U.S. Pat.
It is manufactured by the process described in the above item.
An example of the mode of the baking apparatus in the form of the baking oven 27 will be described together with the cutting apparatus 31.
In a simplified form, it is shown in FIG. In this figure, the band cable 21 is also simplified.
It is shown in the form. In the case of the embodiment of this example, the strip manufactured according to FIG.
The integrated cable type system 21 is continuously fired and guided into the cutting device 31. is there
Or use a salt bath known from WO-A-92 / 04719 (Gore)
You can also.
After the firing process, cut the band cable 21 to separate it into individual insulated wires 43.
It leads to the device 31, whereby the band cable 21 is split between the individual conductors 11.
The cutting device 31 includes a device 37 that supports the integrated system 21. A dent 39 above it
Provided, then a number of cutting knives 41 corresponding to the number of individual conductors stand upright, individually
As a cutting operation, the integrated system 21 is guided behind it to separate it into insulated wires.
I do.
Thereafter, a plurality of individual insulated wires 43 corresponding to the plurality of individual conductors 11 used are
For example, it can be obtained for subsequent processing to provide a coaxial cable.
FIG. 3 shows, in outline, an individual insulated wire 43 manufactured according to the invention.
It is formed during the manufacturing process of FIG.
Conductor 11 and two dielectric sheaths formed by a process that provides isolation
It has components 45 and 47.
Regarding the application of electric shielding to previously insulated individual insulated wires, in a similar manner
It can be carried out. This process is illustrated in FIG. Instead of individual conductors 11
, An individual insulated wire 43 according to FIG.
Separately), and strip 55 of shielding material (located below)
Two pressure rollers each having a peripheral groove 70 corresponding to the size of the insulated wire 43
-Guide between 60 and 65. As a result, a band-type coaxial cable 75 is manufactured.
This is separated into individual cables by longitudinal cutting after the optional firing process.
Crack. For this purpose, the device according to FIG. 2 can be used again.
FIG. 5 shows the coaxial cable 80 thus prepared in an outline state,
3 comprising an individual insulated wire 43 of FIG. 3 surrounded by an electrical shield 85 in the form of a body.
The outer conductor is partially sheathed by an outer jacket 90. This coaxial cable
Cable 80 consists of a specified number of individual insulated wires 43 and two strips (shielding materials 50 and 55).
) Between the pressure rollers 60 and 65, and then the resulting coaxial integrated system 75
Through the baking oven 27 and the cutting device 31, where there is a shielded individual insulation
It can be prepared by extruding the outer jacket 90 over the wire.
The outer jacket 90 is made of polyvinyl chloride (PVC), a PVC mixture
, FEP, or similar polymers. These materials are
Preferred for environmental and electrical properties. These materials are inherently flame retardant.
And does not contribute to flame propagation. Also they have high dielectric strength and insulation resistance
, For PVC, from -55 ° C to 105 ° C, For FEP, up to 200 ° C
Works in the temperature range of In addition, these materials have relatively high tensile strength, good
It is abrasion resistant and can withstand exposure to the environment and corrosive chemicals. further
, They are relatively inexpensive and easy to process. Preferably, jacket 24
Is about 0.010 to 0.015 inches thick. This jacket 24
Can be extruded over the field 22 or otherwise placed around it
.
The shield 85 is applied to the individual insulated wires 43 by another conventional process technology.
You can also. For example, by braiding a metal wire on the individual insulated wire 43,
I can do it. Suitable braids are copper wire plated with silver, tin, or nickel, or
Formed from silver wire. The braid is spirally wound. Alternatively, use a shield of copper or silver
It can also be formed from foil.
The shield of the coaxial cable contains a filler-containing material.
The application of the solder can be performed in a lamination process. This process is illustrated in FIG.
Show. According to this, four strips 11, 13, 95, 100 are, for example,
Strips 13 and 15 guided between the conductors 17 and 19, where the strips 13 and 15 are located adjacent to the conductor 11.
Comprises a dielectric material, e.g. ePTFE, and comprises two outer strips 95,10.
0 comprises a conductive strip.
FIG. 7 shows the coaxial cable 102 manufactured in this manner in an outline state.
The individual insulation of FIG. 3 surrounded by two electrical half shields 105 and 110 in the form of conductors
Wire and the outer conductor
It is partially insulated by the racket 90. The coaxial cable 102 is the laminating cable of FIGS.
A plurality of individual conductors 11 are stripped into four strips (two strips of dielectric
Two of the strips pass between the pressure rollers 17 and 19 together with the conductive strips 90 and 95).
Prepared by The obtained coaxial band cable 21 is connected to a firing oven 27.
Through the cutting device 31 and onto the resulting shielded individual insulated wire
Extrude jacket 90. The two half shields 105 and 110 must be in electrical contact with each other.
No need.
In still another embodiment shown in FIG. 8, four dielectric strips 13, 13a, 15
・ Pass 15a between the pressure rollers 17 and 19. The dielectric strips 13a and 15a
And can be narrower than the dielectric strips 13 and 15.
.
After firing and division using the cutting device of FIG. 2, different sizes and different impedances
Individual insulated wires 43 can be manufactured in one manufacturing process. FIG. 4 or
The individual insulated wires 43 prepared in this way by the process according to FIG.
An outer conductor in the form can be applied.
FIG. 9 shows the propagation time in nanoseconds / m using the cable manufactured according to the invention.
2 shows the measurement results. The upper line readings show five different measurements made at different times.
Shown are five measurements taken with the cable. The measured value of the lower line is the same
10 cables manufactured simultaneously in parallel in the
Thus, ten measurement values obtained at the same measurement position are shown. Along cables or individual cables
The very small difference in propagation time between cables is notable in these measurements.
You. The different propagation times of the upper and lower lines depend on the ePT used to manufacture the cable.
Because of the different dielectric constant of the FE material.
Figures 10a-d and 11a-d were each manufactured in a conventional manner.
Along the cable curve for cables and cables made according to the invention
Indicates the impedance of the cable. Of these two measured impedances
The line comparison is the impedance of a cable (FIGS. 10a-d) manufactured in a conventional manner.
Is lower than the cables made according to the invention (FIGS. 11a-d).
It shows that it has very uniform electrical properties. 10a-d and 11a-d
Cable is sheathed by an outer jacket 90 with a diameter of 2.0 ± 0.2 mm.
Dielectric shield having an outer diameter of 1.2 ± 0.05 mm with a braided electrical shield 85
The insulated wire 43 has a diameter of 0.5 mm and is surrounded by the wires 45 and 47.
Yet another experiment was that 80% of the light was transmitted between two separate cables manufactured in parallel.
Skew is about 5-6 picoseconds / ft at a signal propagation speed of
You. This is true for individual cables obtained using traditional tape winding techniques.
In contrast to the typical 20 ps / ft skew.
Having described some representative aspects of the invention in detail, those skilled in the art will appreciate that
Many changes may be made without departing significantly from the novel teachings and features described herein.
You will easily recognize what you get. Therefore, any such changes are
Should be included in the scope of the present invention limited to the range of
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ
Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ
，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，
ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ
Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ
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ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ
Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ
，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，
ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L
U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF)
, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE,
SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, M
W, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY)
, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM
, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY,
CA, CH, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, F
I, GB, GE, HU, ID, IL, IS, JP, KE
, KG, KP, KR, KZ, LK, LR, LS, LT,
LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, N
O, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG
, SI, SK, TJ, TM, TR, TT, UA, UG,
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