PL191405B1 - Koncentryczny ekranowany kabel telekomunikacyjny i sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

1. Koncentryczny ekranowany kabel telekomunikacyjny zawierajacy osrodek kabla zlozony z centralnego przewodnika oraz otaczajacej go warstwy dielektrycznej, pierwszy przewo- dzacy elektrycznie ekran otaczajacy osrodek kabla, drugi przewodzacy elektrycznie ekran otaczajacy pierwszy ekran, warstwe posrednia usytuowana pomiedzy pierwszym i drugim ekranem i skladajaca sie z wydluzonych zyl umieszczonych pomiedzy pierwszym i drugim ekranem oraz plaszcz kabla otaczajacy drugi ekran, znamienny tym, ze pierwszy przewo- dzacy elektrycznie ekran stanowi pierwsza spojona laminatowa tasma ekranujaca (18) typu metal-polimer-metal rozciagajaca sie wzdluz kabla (10) i majaca zachodzace na siebie zaklad- kowe podluzne krawedzie, która jest spojona z osrodkiem (12) kabla, a drugi przewodzacy elektrycznie ekran stanowi druga spojona laminatowa tasma ekranujaca (20) typu metal-polimer- -metal rozciagajaca sie wzdluz kabla (10) i majaca zachodzace na siebie zakladkowo podluzne krawedzie, zas wydluzone zyly (42) warstwy posredniej (22) sa umieszczone przemiesz- czalnie swobodnie w kierunku osiowym, oddzielajac równo- czesnie od siebie pierwsza tasme ekranujaca (18) i druga tasme ekranujaca (20), zas plaszcz (24) kabla jest spojony z druga tasma ekranujaca (20). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest koncentryczny ekranowany kabel telekomunikacyjny i sposób jego wytwarzania. Wynalazek dotyczy ekranowanego kabla, a zwłaszcza nie plecionego kabla doprowadzeniowego do transmisji sygnałów wysokiej częstotliwości.

W dziedzinie transmisji sygnałów wysokiej czę stotliwoś ci, takich jak sygnały telewizji kablowej, końcowym ogniwem w przenoszeniu sygnałów od łącznicy i kabla rozprowadzającego bezpośrednio do domu abonenta jest kabel doprowadzeniowy. Znane dotychczas kable doprowadzeniowe zawierają izolowany przewodnik centralny, który przenosi sygnał oraz przewodzący ekran, który otacza centralny przewodnik, zapobiegając ucieczce sygnałów i ich zakłócaniu przez sygnały zewnętrzne. Ponadto w skład takiego kabla doprowadzeniowego wchodzi na ogół ochronny płaszcz zewnę trzny uniemoż liwiający przedostanie się wilgoci do środka kabla. Jedna z powszechnie znanych konstrukcji kabli doprowadzeniowych zawiera izolowany przewodnik centralny, laminatową taśmę składającą się z warstwy metalowej i polimerowej otaczających centralny przewodnik, warstwę plecionych metalowych drutów oraz zewnętrzny płaszcz ochronny.

Jednym z problemów w znanych plecionych kablach doprowadzeniowych są trudności z ich łączeniem ze standardowymi łącznikami. W szczególności, trudno jest ciąć pleciony ekran i łączyć go ze standardowym łącznikiem, więc zazwyczaj trzeba go zawijać na płaszcz kabla podczas łączenia kabli ze sobą. W rezultacie metalowa plecionka zwiększa czas i koszty instalacji. Ponadto, formowanie metalowej plecionki jest na ogół procesem bardzo czasochłonnym i ogranicza wydajność wytwarzania kabli. Dlatego w przemyśle próbuje się wyeliminować plecionkę z typowych kabli doprowadzeniowych.

Na przykład, w amerykańskich opisach patentowych nr 5,321,202, nr 5,414,213 oraz 5,521,331 mówi się o zastąpieniu zewnętrznego plecionego ekranu w konwencjonalnej konstrukcji metalowym ekranem foliowym lub ekranem z laminatowej taśmy metalowej i dodaniu warstwy tworzywa sztucznego pomiędzy ten ekran a wewnętrzną taśmę ekranującą. Co prawda taka konstrukcja eliminuje metalową plecionkę, ale stwarza inne problemy z łączeniem z innymi kablami. W szczególności, podczas mocowania łączników do tych kabli potrzebne są specjalne przyrządy do zdzierania ekranu lub przycinania przeznaczone do przygotowania kabla pod łącznik, który ma być na nim zamocowany. Wymaga to dodatkowego czasu na mocowanie łączników na tych kablach. Ponadto siła zrywająca łącznik z takich bezplecionkowych kabli, tj. siła potrzebna do ś cią gnię cia łą cznika z kabla, jest, niekorzystnie, mniejsza w porównaniu z taką siłą dla kabli plecionkowych.

W niemieckich zgłoszeniach DE 3931741A i DE 3141636A opisano kable o alternatywnej konstrukcji. W szczególności, w DE 3931741A opisano kabel zawierający wewnętrzny ośrodek przewodzący, otaczającą go izolację oraz zewnętrzny przewodnik otaczający izolację. W skład przewodnika zewnętrznego wchodzą dwie jednostronnie metalizowane folie z umieszczonymi pomiędzy nimi przewodzącymi drutami. W DE 3141636A opisano kabel zawierający miedziany przewodnik, pokrywę z tworzywa sztucznego otaczają c ą miedziany przewodnik, miedzianą siatkę otaczaj ą c ą tworzywo sztuczne jako wewnętrzny ekran, ułożone obok siebie druty otaczające ekran wewnętrzny, metalową folię otaczającą te druty oraz drugą miedzianą siatkę otaczającą metalową folię jako ekran zewnętrzny.

Koncentryczny ekranowany kabel telekomunikacyjny zawierający ośrodek kabla złożony z centralnego przewodnika oraz otaczającej go warstwy dielektrycznej, pierwszy przewodzący elektrycznie ekran otaczający ośrodek kabla, drugi przewodzący elektrycznie ekran otaczający pierwszy ekran, warstwę pośrednią usytuowaną pomiędzy pierwszym i drugim ekranem i składającą się z wydłużonych żył umieszczonych pomiędzy pierwszym i drugim ekranem oraz płaszcz kabla otaczający drugi ekran, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierwszy przewodzący elektrycznie ekran stanowi pierwsza spojona laminatowa taśma ekranująca typu metal-polimer-metal rozciągająca się wzdłuż kabla i mająca zachodzące na siebie zakładkowo podłużne krawędzie, która jest spojona z ośrodkiem kabla, adrugi przewodzący elektrycznie ekran stanowi druga spojona laminatowa taśma ekranująca typu metal-polimer-metal rozciągająca się wzdłuż kabla i mająca zachodzące na siebie zakładkowo podłużne krawędzie, zaś wydłużone żyły warstwy pośredniej są umieszczone przemieszczalnie swobodnie w kierunku osiowym, oddzielając równocześnie od siebie pierwszą taśmę ekranującą i drugą taśmę ekranującą, zaś płaszcz kabla jest spojony z drugą taśmą ekranującą.

Korzystnie pierwszą taśmę ekranującą stanowi taśma laminatowa typu aluminium-poliolefina-aluminium, a drugą taśmę ekranującą stanowi taśma laminatowa typu aluminium-poliester-aluminium.

Korzystnie warstwa pośrednia jest utworzona z pierwszego zespołu metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej.

PL 191 405 B1

Korzystnie warstwa pośrednia zawiera pierwszy zespół metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej oraz drugi zespół metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszego zespołu metalowych drutów, którego orientacja spiralna jest przeciwna do orientacji pierwszego zespołu metalowych drutów.

Korzystnie warstwa pośrednia jest utworzona z pierwszego zespołu metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej, przy czym pierwszy zespół metalowych drutów pokrywa mniej niż 30 procent powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie warstwa pośrednia jest utworzona z przędzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie warstwa pośrednia jest utworzona z przędzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej w pojedynczej warstwie i pokrywa mniej niż 50 procent powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie warstwa pośrednia jest utworzona z przędzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej, a przędza jest wybierana z grupy, w skład której wchodzi przędza poliestrowa, bawełniana i aramidowa oraz ich mieszanki.

Korzystnie warstwa pośrednia jest utworzona z przędzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej oraz metalowych drutów rozmieszczonych wzdłuż przędzy.

Korzystnie warstwa pośrednia zawiera ponadto materiał blokujący wodę.

Sposób wytwarzania koncentrycznego ekranowanego kabla telekomunikacyjnego, w którym rozwija się ze szpuli ośrodek kabla zawierający centralny przewodnik i otaczającą go warstwę dielektryczną, następnie wokół ośrodka kabla nawija się podłużnie pierwszy ekran, po czym wokół pierwszego ekranu nakłada się warstwę pośrednią złożoną z wydłużonych żył, a wokół warstwy pośredniej nawija się podłużnie drugi ekran, po czym wytłacza się roztopiony materiał wokół drugiego ekranu tworząc wokół niego płaszcz kabla, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w etapie podłużnego nawijania pierwszego ekranu jako pierwszy ekran stosuje się spojoną laminatową taśmę ekranującą typu metal-polimer-metal, którą kieruje się wokół ośrodka kabla za pomocą rolek prowadzących i zakłada się na zakładkę podłużne krawędzie pierwszej spojonej laminatowej taśmy ekranującej oraz spaja się pierwszą taśmę ekranującą z ośrodkiem kabla, a w etapie nakładania warstwy pośredniej podaje się owinięty ośrodek kabla do snowarskiej ramy natykowej i nawija się spiralnie wydłużone żyły wokół pierwszej taśmy ekranującej, zaś w etapie podłużnego nawijania drugiego ekranu jako drugi ekran stosuje się spojoną laminatową taśmę ekranującą typu metal-polimer-metal, którą kieruje się ze szpuli wokół ośrodka kabla za pomocą rolek prowadzących i zakłada się na zakładkę podłużne krawędzie drugiej spojonej laminatowej taśmy ekranującej typu metal-polimer-metal, przy czym w etapach podłużnego nawijania i nakładania wytwarza się warstwę pośrednią złożoną z przemieszczalnych osiowo wydłużonych żył, zaś płaszcz kabla spaja się z drugą taśmą ekranującą.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie pierwszy zespół metalowych drutów wokół pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie wokół pierwszego zespołu metalowych drutów drugi zespół metalowych drutów o orientacji spiralnej przeciwnej do orientacji pierwszego zespołu metalowych drutów.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie pierwszy zespół metalowych drutów na mniej niż 30 procentach powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie pierwszy zespół przędzy wokół pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie pierwszy zespół przędzy na mniej niż 50 procentach powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie pierwszy zespół przędzy wybranej z grupy złożonej z przędzy poliestrowej, bawełnianej i aramidowej oraz ich mieszanek.

Korzystnie w etapie nakładania warstwy pośredniej nawija się spiralnie metalowe druty wokół leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej i rozmieszcza się wzdłuż pierwszego zespołu przędzy.

Wynalazek zapewnia bezplecionkowy kabel doprowadzeniowy, który można łatwo mocować do łącznika oraz na którym można prawidłowo kotwiczyć łącznik, uniemożliwiając jego ściągnięcie z kabla po podłączeniu. Ponadto wynalazek zapewnia kabel doprowadzeniowy z odpowiednim ekranowaniem uniemożliwiającym ucieczkę sygnałów oraz ich zakłócanie przez sygnały zewnętrzne.

Ekranowane kable według wynalazku można łatwo mocować do standardowych łączników. W szczególnoś ci, ponieważ ekranowany kabel nie jest pleciony, wię c w kablu według wynalazku nie

PL 191 405 B1 występują podczas mocowania łączników problemy związane z plecionką. Ponadto warstwa pośrednia w kablu według wynalazku składa się z żył, które mogą przemieszczać się osiowo, a zatem nie trzeba ich obcinać przed zamocowaniem na nich łączników. Ponadto takie zdolne do osiowego przemieszczania żyły pomagają w kotwiczeniu łącznika na kablu, zwiększając w ten sposób odporność kabla na wyciąganie z łącznika.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ekranowany kabel według wynalazku z częściowo usuniętymi pewnymi fragmentami dla czytelności rysunku, w rzucie perspektywicznym, fig. 2 - ekranowany kabel z fig. 1 w częściowym przekroju płaszczyzną 2-2, fig. 3 - sposób wytwarzania ekranowanego kabla według wynalazku, schematycznie, fig. 4 - ekranowany kabel według wynalazku przymocowany do standardowego jednoczęściowego łącznika i z pewnymi częściami usuniętymi dla czytelności rysunku, w rzucie perspektywicznym, a fig. 5 - kabel z fig. 4 z łącznikiem w przekroju wzdłużnym płaszczyzną 5-5.

Na fig. 1 i 2 pokazano ekranowany kabel 10 według wynalazku. Ekranowany kabel 10 jest ogólnie znany jako kabel doprowadzeniowy i jest używany do transmisji sygnałów wysokiej częstotliwości, takich jak sygnały telewizji kablowej. Zazwyczaj średnica płaszcza kabla 10 wynosi od około 0,24 cala (6,096 mm) do około 0,41 cala (10,414 mm).

W skład kabla 10 wchodzi oś rodek 12 kabla złoż ony z podłuż nego przewodnika centralnego 14 i otaczają cej go warstwy dielektrycznej 16. Oś rodek 12 kabla jest otoczony i spojony z pierwszym ekranem, wykonanym, korzystnie, z pierwszej taśmy ekranującej 18. Pierwszą taśmę ekranującą 18 otacza drugi ekran wykonany, korzystnie, z drugiej taśmy ekranującej 20. Pierwsza i druga taśma ekranująca 18 i 20 zapobiegają ucieczce sygnałów przenoszonych przez przewodnik centralny 14 i zakłócaniu ich przez sygnały zewnętrzne. Pomię dzy taśmami ekranującymi 18 i 20 znajduje się warstwa pośrednia 22, która oddziela je od siebie. Drugą taśmę ekranującą 20 otacza płaszcz 24 kabla, który go chroni przed wilgocią i innymi oddziaływaniami środowiska i jest spojony z drugą taśmą ekranującą 20.

Jak już wspomniano, przewodnik centralny 14 w ekranowanym kablu 10 według wynalazku jest na ogół używany do przenoszenia sygnałów wysokiej częstotliwości, takich jak sygnały telewizji kablowej. Korzystnie, przewodnik centralny 14 jest wykonany z miedziowanego drutu stalowego, ale można również stosować inne przewodzące druty (np. miedziane). Warstwa dielektryczna 16 może być wykonana z piankowego albo litego materiału dielektrycznego. Korzystnie, warstwa dielektryczna 16 jest z materiału zmniejszającego tłumienie i maksymalizującego rozchodzenie się sygnału, takiego jak piankowy polietylen. Można również stosować lity polietylen.

W skład kabla 10 wchodzi ponadto pierwsza lub wewnętrzna taśma ekranują ca 18 otaczająca ośrodek 12 kabla i spojona z nim za pomocą warstwy 25 kleju. Zazwyczaj podłużne krawędzie pierwszej taśmy ekranującej 18 są założone zakładkowo tak, że pierwsza taśma ekranująca 10 stanowi 100% pokrycie ekranujące. W skład pierwszej warstwy ekranującej 18 wchodzi co najmniej jedna warstwa przewodząca, na przykład warstwa cienkiej folii metalowej. Korzystnie, pierwsza taśma ekranująca 18 jest spojoną taśmą laminatową zawierającą warstwę 26 polimeru i dwie warstwy metalowe 28 i 30 spojone z jej przeciwległymi stronami. Warstwa polimerowa 26 jest na ogół z folii poliolefinowej (np. polipropylenowej) albo poliestrowej. Warstwy metalowe 28 i 30 są na ogół cienkimi warstwami folii aluminiowej. W celu eliminacji pękania aluminium podczas zginania, warstwy z folii aluminiowej można wytwarzać ze stopu aluminium o w przybliżeniu tej samej wytrzymałości na rozciąganie i wydłużeniu co warstwa polimerowa. Taśmy o takiej budowie są dostępne na rynku pod znakiem handlowym HYDRA7 z firmy Neptco. Ponadto, korzystnie, w skład pierwszej taśmy ekranującej 18 wchodzi również klej znajdujący się na jej powierzchni, stanowiący warstwę 25 usytuowaną pomiędzy pierwszą taśmą ekranującą 18 a ośrodkiem 12 kabla. Klej ten jest na ogół wykonany z kopolimeru etylenu z kwasem akrylowym (EAA), kopolimeru etylenu z octanem winylu (EVA) lub kopolimeru etylenu z metakrylanem (EMA), albo jest innym, odpowiednim do tego celu klejem. Korzystnie, pierwsza taśma ekranująca 18 jest wykonana ze spojonej taśmy laminatowej typu aluminium-polipropylen-aluminium z klejem z kopolimeru EAA.

Pierwszą taśmę ekranującą 18 otacza druga lub zewnętrzna taśma ekranująca 20, która również ekranuje przewodnik centralny 14. Podłużne krawędzie drugiej taśmy ekranującej 20 są na ogół założone zakładkowo i, korzystnie, druga taśma ekranująca 20 jest spojona z płaszczem 24 kabla. Druga taśma ekranująca 20 składa się z co najmniej jednej warstwy przewodzącej, takiej jak warstwa z cienkiej folii metalowej i, korzystnie, Jest spojoną taś m ą laminatową , w skład której wchodzi warstwa polimerowa 34 i dwie warstwy metalowe 36 i 38 spojone z jej przeciwległymi stronami, jak opisano

PL 191 405 B1 powyżej. Jednakże, w celu zapewnienia ekranowanemu kablowi 10 dodatkowej wytrzymałości mechanicznej oraz zdolności do odpowiedniego trzymania łącznika, korzystnie, druga taśma ekranująca 20 jest spojoną taśmą laminatową typu aluminium-poliester-aluminium. Ponadto, w celu eliminacji pękania aluminium podczas zginania, w skład drugiej taśmy ekranującej 20 mogą wchodzić warstwy folii ze stopów aluminium o w przybliżeniu takiej samej wytrzymałości na rozciąganie i wydłużeniu co poliester, podobnie jak to opisano powyżej w odniesieniu do pierwszej taśmy ekranującej 18. W skład drugiej taśmy ekranującej 20 wchodzi na ogół również klej nałożony na jej powierzchnię, który tworzy warstwę przylepną 40 zapewniającą spojenie pomiędzy drugą taśmą ekranującą 20 a płaszczem 24 kabla. Korzystnie, klej jest z kopolimeru EAA do płaszczy polietylenowych oraz z kopolimeru EVA do płaszczy z polichlorku winylu.

Pomiędzy pierwszą taśmą ekranującą 18 a drugą taśmą ekranującą 20 znajduje się warstwa pośrednia 22 rozdzielająca taśmy ekranujące 18, 20 od siebie. Warstwa pośrednia 22 jest złożona z wydłużonych żył 42 umieszczonych pomiędzy pierwszą taśmą ekranującą 10 a drugą taśmą ekranującą 20. Wydłużone żyły 42 są usytuowane i rozmieszczone pomiędzy taśmami 18 i 20 w taki sposób, że mogą swobodnie przemieszczać się w kierunku osiowym. Jak opisano bardziej szczegółowo poniżej, umożliwia to przemieszczanie żył 42 podczas mocowania kabla 10 do standardowego łącznika. W pokazanym przykładzie wykonania uzyskuje się to dzięki luźnemu rozmieszczeniu żył pomiędzy taśmami 18 i 20 bez jakiegokolwiek spajania ich ze sobą lub z którąś z taśm. Alternatywnie, do stabilizowania żył podczas produkcji można zastosować środek wiążący lub klej, pod warunkiem, że takie spojenie jest stosunkowo słabe i podczas mocowania żył do łączników umożliwia im przemieszczanie osiowe.

Korzystnie, żyły 42 tworzące warstwę pośrednią 22 biegną spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej 20. Korzystnie, żyły 42 są metalowymi drutami lub tekstylnymi przędzami. Zaleca się zwłaszcza metalowe druty, ponieważ dają one większą wytrzymałość mechaniczną, zapewniają przewodzące mostki pomiędzy warstwami ekranującymi i zwiększają wytrzymałość mechaniczną mocowania pomiędzy kablem a łącznikiem. Przykładowymi drutami są druty miedziane lub aluminiowe o w przybliżeniu kołowym przekroju poprzecznym i średnicy do około 0,01 cala (0,025 cm). Metalowe druty można nanosić w jednej warstwie o zadanej orientacji spiralnej lub w więcej niż jednej warstwie (np. w dwóch warstwach), gdzie każda z warstw ma przeciwne orientacje spiralne. Na przykład, pierwsza warstwa drutów może mieć orientację zgodną z ruchem wskazówek zegara, a druga warstwa drutów może być nałożona w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. W każ dym przypadku metalowe druty są nałożone w taki sposób, że mogą swobodnie przemieszczać się osiowo, a tym samym nie są poprzeplatane w taki sposób, jaki stosuje się podczas wytwarzania plecionek z drutu. W tym celu, korzystnie, metalowe druty pokrywają poniżej 30 procent powierzchni leżącej pod spodem taśmy ekranującej 18, a bardziej korzystnie, pomiędzy około 10 a 20 procent powierzchni leżącej pod spodem taśmy ekranującej 18.

Jak już wspomniano, żyły 42 mogą również składać się z przędzy tekstylnej. Przykładowymi przędzami są przędze poliestrowe, aramidowe i bawełniane oraz ich mieszanki. Korzystnie, przędzą tą jest przędza z ciągłych wielowłókienkowych włókien poliestrowych. Przędza ta może również być półprzewodząca albo może zawierać włókna lub włókienka przewodzące w celu zapewnienia przewodzących mostków pomiędzy taśmami ekranującymi 18 i 20. Przędza ta może, korzystnie, pokryć leżącą pod spodem taśmę ekranującą 18 w mniej niż 50 procentach oraz, na przykład, może pokryć od 20 do 40 procent powierzchni pierwszej taśmy ekranującej 18. Korzystnie, przędza ta jest nawinięta spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej 18 i może być używana samodzielnie do utworzenia warstwy pośredniej 22 albo też może być łączona z metalowymi drutami. Na przykład, przędzę i metalowe druty można rozmieścić wzdłuż siebie, tworząc warstwę pośrednią 22 lub w postaci oddzielnych warstw, jak opisano powyżej.

W skład warstwy pośredniej 22 moż e również wchodzić materiał blokujący wodę, który ma chwytać wszelką wilgoć dostającą się do kabla 10 i zapobiegać korozji metalowych warstw w kablu. W skład materiału blokują cego wodę moż e wchodzić , na przykład, proszek pę czniej ą cy pod wpływem wody, taki jak sól poliakrylanu (np. poliakrylan sodowy). Taki proszek blokujący wodę może znajdować się w przędzy używanej jako żyły 42 w warstwie pośredniej 22, może być nałożony na żyły w warstwie pośredniej 22, albo może znajdować się na powierzchni pierwszej lub drugiej taśmy ekranującej 18 lub 20 sąsiadującej z warstwą pośrednią 22.

Jak widać na fig. 1 i 2, w skład kabla 10 wchodzi na ogół również płaszcz ochronny 24 otaczający drugą taśmę ekranującą 20. Korzystnie, płaszcz 24 jest wykonany z materiału nieprzewodzącego, takiego jak polietylen lub polichlorek winylu. Alternatywnie, jeżeli kabel 10 ma być instalowany w komorach

PL 191 405 B1 powietrznych, które muszą być zgodne z wymaganiami UL910, to można stosować izolację bezdymną, taką jak z fluorowanych polimerów.

Na fig. 3 pokazano zalecany sposób wytwarzania ekranowanego kabla 10 według wynalazku. Jak widać na fig. 3, ośrodek 12 kabla z przewodnikiem centralnym 14 i otaczającą go warstwą dielektryczną 16 jest odwijany ze szpuli 50. W miarę odwijania ośrodka 12 kabla, doprowadza się ze szpuli 52 pierwszą taśmę ekranującą 18 i nawija wokół niego podłużnie, albo podobnie do zwijania cygar. Jak już wspomniano wcześniej, korzystnie, pierwsza taśma ekranująca 18 jest spojoną taśmą laminatową typu metal-polimer-metal, której jedna powierzchnia jest powleczona klejem. Pierwszą taśmę ekranującą 18 nakłada się w taki sposób, żeby powierzchnia pokryta klejem znajdowała się w są siedztwie leżą cego pod spodem oś rodka 12 kabla. Jeż eli warstwa kleju nie znajduje się jeszcze na pierwszej taśmie ekranującej 18, to można ją nanieść za pomocą odpowiednich środków, takich jak wytłaczanie, przed podłużnym nawinięciem pierwszej taśmy ekranującej 18 wokół ośrodka 12. Jedna lub więcej rolka prowadząca 54 kierują pierwszą taśmę ekranującą 18 wokół ośrodka 12 kabla w taki sposób, żeby jej podłużne krawędzie zachodziły zakładkowo na siebie zapewniając 100% pokrycie ekranem ośrodka 12 kabla.

Następnie owinięty ośrodek 12 kabla jest podawany do snowarskiej ramy natykowej 56, która nawija spiralnie lub układa żyły 42 wokół pierwszej taśmy ekranującej 10 tworząc warstwę pośrednią 22. Korzystnie, w snowarskiej ramie natykowej 56 znajduje się tylko tyle szpulek 58 ile jest konieczne do zapewnienia odpowiedniego pokrycia opisanej powyżej pierwszej taśmy ekranującej 18. Snowarska rama natykowa 56 obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnym do niego, nawijając spiralnie żyły 42. Można również stosować dodatkowe snowarskie ramy natykowe (niepokazane) w celu wytworzenia więcej niż jednej warstwy żył 42 w warstwie pośredniej 22. Ponadto, jeżeli ani w żyłach 42, ani na powierzchni pierwszej lub drugiej taśmy ekranującej 18 lub 20 nie ma materiału blokującego wodę, to na warstwę pośrednią 22 można nałożyć za pomocą odpowiednich środków (niepokazanych) proszek pęczniejący pod wpływem wody, zapobiegając w ten sposób migracji wilgoci do kabla 10.

Po nałożeniu warstwy pośredniej 22, ze szpuli 60 jest odwijana druga taśma ekranująca 20 i nawijana podłuż nie wokół warstwy poś redniej 22. Jak już wspomniano, korzystnie, druga taś ma ekranująca 20 jest spojoną taśmą laminatową typu metal-polimer-metal, której jedna powierzchnia jest powleczona warstwą kleju. Druga taśma ekranująca 20 jest nakładana w taki sposób, żeby warstwa kleju była zwrócona na zewnątrz od warstwy pośredniej 22, tj. żeby sąsiadowała z płaszczem 24 kabla. Jedna lub więcej rolek prowadzących 62 kieruje drugą taśmę ekranującą 20 wokół warstwy pośredniej 22 w taki sposób, żeby jej podłużne krawędzie zachodziły na siebie zakładkowo, dając 100% pokrycie ekranujące. Następnie kabel jest podawany do wytłaczarki 64, gdzie wokół drugiej taśmy ekranującej 20 jest wytłaczany stopiony polimer w podwyższonej temperaturze, tworząc płaszcz 24 kabla. Jeżeli na drugiej taśmie ekranującej 20 nie ma jeszcze kleju, to można na nią nanieść warstwę 40 kleju za pomocą odpowiednich technik, takich jak powlekanie lub wytłaczanie, albo też można ją nanosić techniką współwytłaczania z płaszczem 24 kabla. Ciepło pochodzące z wytłaczanego stopionego tworzywa na ogół uaktywnia warstwy kleju 25 i 40, co powoduje spojenie ośrodka 12 kabla z pierwszą taś m ą ekranują c ą 18 oraz drugiej taś my ekranują cej 20 z płaszczem 24. Po nałoż eniu płaszcza ochronnego 24, kabel jest studzony w rynnie chłodzącej 66 w celu utwardzenia płaszcza 24, po czym kabel jest nawijany na szpulę 68.

Na fig. 4 i 5 pokazano ekranowany kabel 10 według wynalazku przymocowany do standardowego łącznika 70. Łącznik 70 widoczny na fig. 4 i 5 jest gwintowanym jednoczęściowym łącznikiem takiego typu, jaki jest tradycyjnie używany w przemyśle telewizji kablowej. Jednakże według wynalazku można również używać inne typy łączników, takie jak dwuczęściowe łączniki zaciskane.

W skład standardowego jednoczęściowego łą cznika 70 wchodzi zazwyczaj tuleja wewnę trzna 72 i tuleja zewnę trzna 74. Jak widać na fig. 5, w celu zamocowania ekranowanego kabla 10 według wynalazku do łącznika 70, na ogół przygotowuje się go w ten sposób, że odcina się część dielektryka 16 i pierwszej taśmy ekranującej 18, odsłaniają c w ten sposób krótki odcinek (np. 1/4 cala - 0,64 cm) przewodnika centralnego 14 wystającego z dielektryka. Ściąga się następnie drugą taśmę ekranującą 20 i płaszcz 24 na dodatkowym krótkim odcinku (np. 1/4 cala - 0,64 cm) odsłaniając dielektryk 16 i pierwszą taśmę ekranującą 18. Następnie mocuje się łącznik 70 do kabla 10 wkładając tulejkę 72 pomiędzy taśmy ekranujące 18 i 20 i wsuwając tulejkę zewnętrzną 74 na płaszcz 24. Następnie obciska się tulejkę zewnętrzną 74 na kablu 10 za pomocą odpowiedniego narzędzia do obciskania, kończąc w ten sposób mocowanie łącznika 70 do kabla. Ponieważ żyły 42, z jakich składa się warstwa pośrednia 22, mogą

PL 191 405 B1 swobodnie przemieszczać się pomiędzy dwiema taśmami ekranującymi 18 i 20, to podczas wkładania tulejki 72 łącznika 70, żyły te są wpychane z powrotem w kierunku osiowym. Wkładanie łącznika nie wymaga specjalnych przygotowań ani stosowania narzędzia do odsłaniania ośrodka 12 kabla. Jak najlepiej widać na fig. 5, część przesuniętych osiowo żył 42 blokuje się lub zakleszcza pomiędzy tulejką 72 łącznika a drugą taśmą ekranującą 20. Żyły 42 pomagają w kotwiczeniu tulejki 72 łącznika 70 w kablu 10, a tym samym zwię kszają wytrzymałość kabla na zrywanie łą cznika, tj. siłę potrzebną do zerwania łącznika z kabla.

Korzyści wynikające ze stosowania wynalazku można zademonstrować wyznaczając siłę zrywającą pomiędzy kablami a standardowymi łącznikami za pomocą metody badawczej opisanej w dokumencie Stowarzyszenia Inżynierów od Kabli Telekomunikacyjnych (SCTE) IPS-TP-401, wydanym 17 stycznia 1994 i zatytułowanym „Metoda badań osiowego ściągania łącznika/kabla”. Metodą tą badano kable RG6 o średnicy zewnętrznej płaszcza 0,272 cala (0,691 cm). Kabel A był skonstruowany z metalowych drutów według wynalazku, a kabel B był wykonany z udziałem warstwy piankowego polichlorku winylu umieszczonej pomiędzy taśmami ekranującymi. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 1 i zademonstrowano zwię kszoną wytrzymałość na ś cią ganie dla kabli według wynalazku.

T a b e l a 1

Łącznik/kabel	Siła ściągania łącznika
Jednoczęściowy łącznik obciskany:
Kabel A	64 funty (280 N)
Kabel B	30 funtów (130 N)
Dwuczęściowy łącznik zaciskany
Kabel A	61 funtów (270 N)
Kabel B	37 funtów (160 N)

Oprócz zapewnienia łatwości mocowania łączników i zwiększenia wytrzymałości na ściąganie łączników, ekranowany kabel 10 według wynalazku można wytwarzać z większą wydajnością i taniej niż konwencjonalne kable plecionkowe. Ponadto kabel ekranowany odpowiednio ekranuje sygnały wysokiej częstotliwości przesyłane centralnym przewodnikiem. W związku z tym ekranowany kabel 10 według wynalazku eliminuje wiele problemów występujących w przypadku kabli znanych dotychczas.

Claims (18)

1. Koncentryczny ekranowany kabel telekomunikacyjny zawierający ośrodek kabla złożony z centralnego przewodnika oraz otaczają cej go warstwy dielektrycznej, pierwszy przewodzą cy elektrycznie ekran otaczający ośrodek kabla, drugi przewodzący elektrycznie ekran otaczający pierwszy ekran, warstwę pośrednią usytuowaną pomiędzy pierwszym i drugim ekranem i składającą się z wydłużonych żył umieszczonych pomiędzy pierwszym i drugim ekranem oraz płaszcz kabla otaczający drugi ekran, znamienny tym, że pierwszy przewodzący elektrycznie ekran stanowi pierwsza spojona laminatowa taśma ekranująca (18) typu metal-polimer-metal rozciągająca się wzdłuż kabla (10) i mająca zachodzące na siebie zakładkowo podłużne krawędzie, która jest spojona z ośrodkiem (12) kabla, a drugi przewodzący elektrycznie ekran stanowi druga spojona laminatowa taśma ekranująca (20) typu metal-polimer-metal rozciągająca się wzdłuż kabla (10) i mająca zachodzące na siebie zakładkowe podłużne krawędzie, zaś wydłużone żyły (42) warstwy pośredniej (22) są umieszczone przemieszczalnie swobodnie w kierunku osiowym, oddzielając równocześnie od siebie pierwszą taśmę ekranującą (18) i drugą taśmę ekranującą (20), zaś płaszcz (24) kabla jest spojony z drugą taśmą ekranującą (20).

2. Kabel według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszą taśmę ekranującą (18) stanowi taśma laminatowa typu aluminium-poliolefina-aluminium, a drugą taśmę ekranującą (20) stanowi taśma laminatowa typu aluminium-poliester-aluminium.

3. Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwa pośrednia (22) jest utworzona z pierwszego zespołu metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej (18).

4. Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwa pośrednia (22) zawiera pierwszy zespół metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszej taśmy ekranującej (18) oraz

PL 191 405 B1 drugi zespół metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszego zespołu metalowych drutów, którego orientacja spiralna jest przeciwna do orientacji pierwszego zespołu metalowych drutów.

5. Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e warstwa poś rednia (22) jest utworzona z pierwszego zespołu metalowych drutów rozmieszczonych spiralnie wokół pierwszej taś my ekranują cej (18), przy czym pierwszy zespół metalowych drutów pokrywa mniej niż 30

6 Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e warstwa poś rednia (22) jest utworzona z przę dzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taś my ekranują cej (18).

7. Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e warstwa poś rednia (22) jest utworzona z przę dzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taś my ekranują cej (18) w pojedynczej warstwie i pokrywa mniej niż 50 procent powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej (18).

8. Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e warstwa poś rednia (22) jest utworzona z przędzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taś my ekranują cej (18), a przę dza jest wybierana z grupy, w skład której wchodzi przę dza poliestrowa, bawełniana i aramidowa oraz ich mieszanki.

9. Kabel według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e warstwa poś rednia (22) jest utworzona z przę dzy rozmieszczonej spiralnie wokół pierwszej taś my ekranują cej (18) oraz metalowych drutów rozmieszczonych wzdłuż przędzy.

10. Kabel według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa pośrednia (22) zawiera ponadto materiał blokujący wodę.

11. Sposób wytwarzania koncentrycznego ekranowanego kabla telekomunikacyjnego, w którym rozwija się ze szpuli ośrodek kabla zawierający centralny przewodnik i otaczającą go warstwę dielektryczną, następnie wokół ośrodka kabla nawija się podłużnie pierwszy ekran, po czym wokół pierwszego ekranu nakłada się warstwę pośrednią złożoną z wydłużonych żył, a wokół warstwy pośredniej nawija się podłużnie drugi ekran, po czym wytłacza się roztopiony materiał wokół drugiego ekranu tworząc wokół niego płaszcz kabla, znamienny tym, że w etapie podłużnego nawijania pierwszego ekranu jako pierwszy ekran stosuje się spojoną laminatową taśmę ekranującą (18) typu metal-polimer-metal, którą kieruje się wokół ośrodka (12) kabla za pomocą rolek prowadzących (54) i zakłada się na zakładkę podłużne krawędzie pierwszej spojonej laminatowej taśmy ekranującej (18) oraz spaja się pierwszą taśmę ekranującą (18) z ośrodkiem (12) kabla, a w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) podaje się owinięty ośrodek (12) kabla do snowarskiej ramy natykowej (56) i nawija się spiralnie wydłużone żyły (42) wokół pierwszej taśmy ekranującej (18), zaś w etapie podłużnego nawijania drugiego ekranu jako drugi ekran stosuje się spojoną laminatową taśmę ekranującą (20) typu metal-polimer-metal, którą kieruje się ze szpuli (60) wokół ośrodka (12) kabla za pomocą rolek prowadzących (62) i zakłada się na zakładkę podłużne krawędzie drugiej spojonej laminatowej taśmy ekranującej (20) typu metal-polimer-metal, przy czym w etapach podłużnego nawijania i nakładania wytwarza się warstwę pośrednią (22) złożoną z przemieszczalnych osiowo wydłużonych żył (42), zaś płaszcz (24) kabla spaja się z drugą taśmą ekranującą (20).

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie pierwszy zespół metalowych drutów wokół pierwszej taśmy ekranującej (18).

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie wokół pierwszego zespołu metalowych drutów drugi zespół metalowych drutów o orientacji spiralnej przeciwnej do orientacji pierwszego zespołu metalowych drutów.

14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie pierwszy zespół metalowych drutów na mniej niż 30 procentach powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej (18).

15. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie pierwszy zespół przędzy wokół pierwszej taśmy ekranującej (18).

16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie pierwszy zespół przędzy na mniej niż 50 procentach powierzchni leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej (18).

17. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie pierwszy zespół przędzy wybranej z grupy złożonej z przędzy poliestrowej, bawełnianej i aramidowej oraz ich mieszanek.

18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że w etapie nakładania warstwy pośredniej (22) nawija się spiralnie metalowe druty wokół leżącej pod spodem pierwszej taśmy ekranującej (18) i rozmieszcza się wzdłuż pierwszego zespołu przędzy.