DE1765405A1 - Koaxiales Kabel - Google Patents

Description

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PATENTANWALT STUTTGART

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!•irma Permanoid limited Few Islington, Manchester 4» England

Koaxiales Kabel

Sie Erfindung betrifft ein koaxiales Kabel sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels·

Bei bekannten koaxialen Kabeln, die eine elektrisch leitende Seele aufweisen, die mittels einer dielektrischen Zwischenschicht von einen äußeren meist zylindrischen, elektrisch leitenden Mantel getrennt ist, besteht der äußere leitende Mantel meist aus einer größeren Anzahl metallischer Drähte,

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mittels deren die dielektrische Zwischenschicht umwickelt oder umflocMen let· Es sind auch andere koaxiale Kabel bekannt, die als leitenden Mantel eine die isolierende Zwischenschicht umgebende zylindrische Hülse aufweisen· Sie zuerst genannten Kabel besitzen aufgrund des aus mehreren Drähten geflochtenen Mantels eine verhältnismäßig große Biegefähigkeit, weisen jedoch eine verhältnismäßig geringe Abschirmung auf· Bei den an swelter Stelle genannten Kabeln ist die Abschirmung swar verhältnismäßig gut, bei größerer Blegebeanspruohung neigen diese Kabel jedoch zu bleibenden Verformungen» so daß der Krümmung solcher Kabel Grenzen gezogen sind· Wenn solche Kabel an SidLlen verlegt werden, an denen sie der Feuchtigkeit ausgesetzt sind, übt diese solange einen sehr schädlichen Einfluß aus, als das den äusseren Mantel bildende Metallband bzw· auch eine Mehrzahl solcher Bänder nicht miteinander verlötet bzw· verschwelst ist, um so eine wirklich luftdichte Umhüllung zu bilden·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu arunde, ein koaxiales Kabel zu schaffen, das eine hohe wirksame Abschirmung aufweist, die durch die Verwendung eines Metallbandes bzw. eines Metallstreifens zur Herstellung des äußeren Mantels erzielt wird, das aber trotzdem ohne bleibende Verformun-

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gen auf Biegung beansprucht werden kann und gegen feuchtigkeit unempfindlich ist·

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ersielt, daß "bei einem Kabel ait einer metallisch leitenden Seele, die aus einem einseinen Draht oder auch aus einer Mehrzahl verseilter Drähte bestehen kann,und einer aus thermoplastischem dielektrischem Material bestehenden, die Kabelseele umhüllenden Isolierschicht, die eine homogene oder auch eine üufteinsohlüsse aufweisende Struktur besitsen kann, der elektrisch leitende Mantel aus einem an der Isolierschicht festhaftenden Metallstreifen besteht· Sie Haftung svieehen den den Mantel bildenden Metallstreifen und der isolierenden Zwischenschicht mufi so gut sein, daS das label als Qanses einer ausreichenden Biegebeanspruchung unterworfen werden kann, ohne daß der Äußere leitende Mantel von der isolierenden Zwischenschicht sich löet, und so das Sindringen von feuchtigkeit in das Kabel mit Sicherheit vermieden wird·

Torteilhafterweise wird der Äußere Mantel durch einen in XSngsrlohtung des Kabels verlaufenden Metallstreifen gebildet, dessen Bandstrelfen sich Überlappen. Ss ist jedoch auch möglich, den Mantel aus einer Mehrsahl von in Längsrichtung des Kabels verlaufenden Metallstrelfen zu bilden· Auch kann der

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erfindungsgemäße Zweck nlt einem Mantel erzielt werden, der ■ aus eines wendelförmig um die Isolierschicht gewundenen Metallstrelfen oder auch einer Mehrzahl solcher Streifen gebildet wird.

Vorteilhafterweise besteht das Material des äußeren leitenden Mantels aus Aluminium, weil dieses Metall günstige elektrische und auch mechanische Eigenschaften bei verhältnismäßig niedrigem Preis aufweist· Auch läßt sich Aluminium verhältnismäßig leicht mit Polyäthylen, dem bevorzugten Werkstoff für die Isolierzwisoheneohicht, verbinden· Die Isolierschicht kann jedoch auch aus einem anderen Werkstoff bestehen und lediglich eine verhältnismäßig dünne Obenfläohenschloht aus Polyäthylen aufweisen, an der der Aluminiumstrelfen haftet· Selbstverständlich kann der äußere Mantel auch aus einem anderen Metall, beispielsweise Kupfer, bestehen·

Wie schon oben ausgeführt wurde, kann die Isolierschicht aus einem homogenen, massiven Stoff bestehen oder auch aus Schaumstoff, in den Tersteifungselemente eingebaut sein kennen· Dm den äußeren Mantel in gleichmäßigem Abstand von der Kabelseele su halten, können auch in bestimmten Abständen voneinander auf der Kabelseele angeordnete, in Radialebenen verlaufende Stützringe oder auch eine wendelförmig angeordnete Rippe vorgesehen eein_{t 0 9 8 8 3} / _{0 A 6 5}

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Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels wird vorteilhafterweise so durchgeführt, daß auf die zylindrische Mantelfläche einer die Kabelseele umhüllenden thermoplastischen Isolierschicht ein Hantel in Gestalt eines in Längsrichtung des Kabele sich erstreckenden Metallstreifens aufgebracht und dieser unter Einwirkung von Wärme mit der Isolierschicht verbunden wird·

In der Zeichnung ist in schematischer Veise ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt« Es zeigen

Pig. 1 eine Darstellung des Terfahrensablaufes; und Jig. 2 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäfie Kabel·

Sine mit einer Isolierschicht 2 umhüllte, vorzugsweise aus einem glatten Draht bestehende Kabelseele 1 wird von einer Trommel 3 abgezogen. Die Isolierschicht 2 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf» Sin Aluminiumstreifen 4» dessen eine fläche mit Polyäthylen beschichtet ist, wird von einer Trommel 5 abgezogen und mittels eines ?ormwerkzeuges 6 um den zylindrischen Umfang der Isolierschicht 2 gebogen und mittels Rollen 7 insbesondere an den Randstreifen auf die Oberfläche der Isolierschicht aufgewalzt· Die auf den Me-

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tallatreifen aufgebrachte POlJa¹UIyIeIi-SoMoIIt let der Isolierschicht 2 zugewandt·

Uta die auf den Metallstreifen 4 aufgebrachte Polyäthylenschicht alt der ebenfalle aue Polyäthylen bestehenden Isolierschicht feethaftend an verbinden« wird der Metallstreifen 4 bis zum Erweichen der Polyäthyleneohicht erwärmt. In den in der Zeichnung dargestellten Aueführungebeispiel erfolgt die Erwärmung des Metallstreifen« 4 mittels elektrischen Stromes, der dem Metallstreifen mittels Kontaktrollen 8 zugeführt wird, die an die Sekundärwicklung eines Transformators 9 angeschlossen sind. Sie mit einer Aluminiumfolie 4 umhüllte Isolierschicht 2 wird durch eine Formdüse 1o gezogen» die hinter der zweiten Xontaktrolle angeordnet ist« Eine weitere aus Pig· 2 ersichtliche Kunststoff -Umhüllung wird im Anschluß hieran mittels des Extruders 12 auf den Metallmantel aufgebracht. Das so umhüllte Kabel wird mittels der Bollen 15 durch ein Wasserbad 14 gezogen und dann auf der Trommel 16 aufgespult· Die umhüllung des Kabels mit der vorzugsweise aus Polyvinylchlorid bestehenden Außenschicht und deren Schrumpfen während des nachfolgenden Abkühlens erzeugt einen ausreichend großen Druok, um eine sichere Verbindung zwischen der Isolierschicht 2 und der auf den Metallstreifen 4 aufgebrachten Polyftthylensohioht zu gewährleisten, ehe das

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Polyäthylen aufgrund der Abkühlung erstarrt „

Bei eines Ausführungsbeispiel der Erfindung betrug der Durchmesser der aus einem glatten Kupferdraht bestehenden Xabelsee-Ie o,8 mm· Sie aus Polyäthylen bestehende, in geschmolzenem Zustand einen Zähigkeitswert Ton 2,ο aufweisende dielektrische Schicht, die auf die Sabelseele in Extruderrerfahren aufgezogen wurde und einen Durchmesser von 5 mm betrug, wies somit eine Wandstärke von 2,1 mm auf.

Der den elektrisch leitenden Mantel bildende Aluminiumstreifen wies eine Breite von 17 an und eine Stärke von o,15 am auf und war auf einer Seite mit einer Polyäthylenschicht -von einer Stärke von etwa o,o4 mn bedeckt· Dieser Streifen wurde in Längsrichtung des Zabels ua die Isolierschicht herumgebogen, so daß sich die Randstreifen geringfügig überlappten. Die in dem Aluminiumstrelfen erseugte Wärme war ausreichend, um sowohl die auf den Alualniumstreifen aufgebrachte Polyäthylenschicht als auch die Oberfläche der dielektrischen Zwischenschicht zu erweichen und ausaanensuschmelsen. Der Abstand der beiden Kontaktrollenpaare 8 betrug ungefähr 2 b, wobei sich eine Stromstärke von 2oo A einstellte» die eine ausreichende Erweichung des Polyäthylen bewirkte, wenn sich das Kabel mit einer Geschwindigkeit von ca· 12 m/Min, bewegte«

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AIs letzte Stufe dieses Verfahrens wurde auf den äußeren metallischen Mantel ebenfalls im Extruderverfahren eine PVC-Hülle aufgebracht, deren Durchmesser 7 mm betrug·

Sie zwischen der dielektrischen Zwischenschicht und dem metallischen Mantel bewirkte Haftung war so gut, dafl der metallische Mantel nur mit großer Schwierigkeit abgezogen werden konnte·

Tür das so hergestellte Kabel ergaben sich folgende Werteχ Widerstand 75,3 Ohm Kapazität 65 pP/m Reduktionafaktor für die Wellengeschwindigkeit 0,666 Dämpfung bei 2.1ο Hz ο,92 db/1oo m

1o.1o Hz 2,3 db/1oo m

2o.1o Hz 3,15 db/ioo m

4.0.I0 Hz 4,7o db/1oo m

Ι00.Ι0⁶ Hz 7,55 db/1oo m

2oo„1o Hz 1o,6o db/1oo m

Das erfindungsgemäee Verfahren kann in mannigfacher Weise abgeändert werden· Wie schon ausgeführt wurde, kann der leitende Mantel auch aus einem anderen Metall als Aluminium,

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beispielsweise aus Kupfer bestehen· Auch anstelle von Polyäthylen kann ein anderer thermoplastischer Kunststoff verwendet werden, der eine ausreichende Biegefähigkeit aufweist« Der um die Isolierschicht gebogene Metallstreifen kann auch zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein« Dieser bzw· diese Metallstreifen können auch in Form einer Wendel auf die isolierende Zwischenschicht aufgebracht werden« Tür verschiedene Zwecke kann auch auf eine Überlappung des bzw. der metallischen Streifen verzichtet werden. Die Einhüllung der Kabelseele in die aus Polyäthylen bestehende isolierende Schicht kann auch für sich allein in einem getrennten Arbeltsvorgang durchgeführt werden· Es ist jedoch aus verschiedenen Gründen vorteilhaft, die ummantelung dieser isolierenden Zwischenschicht unmittelbar nach dem Aufbringen dieser Zwischenschicht auf die Kabelseele in einem kontinuierlichen Arbeitsvorgang vorzunehmen·

Auch die Aufheizung des Metallstreifens und der Oberflächenschicht des Dielektrikums kann auf die verschiedenste Art und Weise erfolgen« Das Kabel kann beispielsweise durch einen Heißluftofen oder auch durch einen Ofen mit einem anderen Wärmeübertrager, beispielsweise Sand, oder auch durch eine Induktionsspule gezogen werden·

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Die äußere Umhüllung des Zabels mit einer PVC-Httlle stellt nur eine fakultative Maßnahme dar, wenngleich, wie oben ausgeführt wurde, sie dazu beiträgt, die Verbindung des metallischen Mantels mit der isolierenden Zwischenschicht zu verbessern.

Unter besonderen Bedingungen kann auch schon die beim Extrudieren der äußeren FVC-Sehicht aufzuwendende Wärme und der hierbei aufzuwendende Druck ausreichen, um eine Verbindung des metallischen Mantels mit der Isolierenden Zwischenschicht zvL bewerkstelligen, ohne daß der metallische Mantel besondere aufgeheizt wird.

Wenn es bei Verwendung mehrerer Metallstreifen zur Herstellung des leitenden Mantels notwendig ist, sicherzustellen, daß während der Herstellung des Kabele die zwischen benachbarten Teilen des leitenden Mantels bestehende Potentialdifferenz möglichst niedrig ist, so kann ein zusätzlicher schraubenförmig angeordneter oder auch in Längsrichtung des Kabels sich erstreckender unbeschichteter Metallstreifen, oder auch ein Drahtgeflecht oder dergleichen Verwendung finden, der bzw· das in elektrisch leitender Verbindung mit den beschichteten Metallstreifen steht.

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Claims (3)

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1. Koaxiales Kabel mit einer metallisch leitenden Seele, einer aas thermoplastischem, dielektrischem Material bestehenden, die Seele umhüllenden Isolierschicht und | einem elektrisch leitenden Mantel, dadaroh g β kennseiohnet , daß der Mantel aus einem an der Isolierschicht (2) haftenden Metallstrelfen (4) besteht«

2« Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung des Kabels verlaufenden Randstreifen des den Mantel des Kabels bildenden Metallstreifens (4) sich überlappen·

3· Kabel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e kennselohnet , daß die Isolierschicht (2) aus Polyäthylen und der Mantel (4) aus Aluminium besteht«

4· Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Isolierschicht (2) aus Schaumstoff besteht«

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5» Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dafi In die Isolierschicht (2) in Radialebenen verlaufende Stützringe eingebettet sind·

6« Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Hantel (4) von einzelnen im Abstand voneinander angeordneten, in Radialebenen verlaufenden Stützringen gehalten wird·

7. Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet f daß in die Isolierschicht (2) eine wendeiförmige Stützrippe eingebettet ist«

8. Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dafi der Hantel (4) von einer wendeiförmigen Stützrippe getragen wird.

9· Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 4t dadurch gekennzeichnet , dad die Isolierschicht (2) einen sternförmigen Querschnitt aufweist«

1o· Kabel nach den Ansprüchen 1 bis 4« dadurch gekennzeichnet t daß die Isolierschicht (2) den Querschnitt eines Sprossenrades aufweist·

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11· Verfahren zur Herstellung eines Säbels nach den Ansprüchen 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zylindrische Hantelfläche einer die Kabelseele (1) umhüllenden thermoplastischen Isolierschicht (2) ein Hantel in Gestalt eines in Längsrichtung des Kabels sich erstreckenden Metallstreifens (4) aufgebracht und unter Einwirkung von Wärme mit dieser verbunden wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus Polyäthylen bestehende, auf den Metallstreifen (4) aufgebrachte Klebeschicht erhitzt und mit der Oberfläche der ebenfalls ans Polyäthylen bestehenden Isolierschicht (2) verschmolzen wird.

13o Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet , daß auf den mit seinen längarändero sich überlappenden Metallstreifen (4) ein biegeschlaffer Mantel aus thermoplastischem Material aufgebracht wird,

14o Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekenn-

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zeiohnet, daß der Metallstreifen (4) mittels elektrischem Strom erhitzt and auf diesen ein biegeschlaffer Mantel ans thermoplastischem Material aufge-* bracht wird·

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf die thermoplastische Isolierschicht (2) mehrere sieh In Längsrichtung des Kabels erstreckende Metallstreifen (4) auf gebracht und unter Einwirkung Ton Wärme alt dieser verbunden werden·

16« Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach den Ansprüchen 1 bis 1o» dadurch gekennzeichnet, daß auf die ssylindrische Mantelfläche einer die Xabelsee-Ie (1) umhüllenden thermoplastischen Isolierschicht (2) ein Mantel in Gestalt ein· oder mehrerer wendelförmig auf der Isolierschicht angeordneter Metallstreifen (4) aufgebracht und unter der Einwirkung von Wärme alt dieser -verbunden wird·

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