DE69831870T2

DE69831870T2 - Koaxialkabel und sein herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69831870T2
Application number: DE69831870T
Authority: DE
Inventors: N. Alan MOE; J. Bruce CARLSON; M. Scott ADAMS; Ronald Vaccaro
Original assignee: Commscope Inc of North Carolina; Commscope Inc
Current assignee: Commscope Inc of North Carolina
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: WO1999009562A1; BR9811932B1; KR100334198B1; BR9811932A; CN100367418C; EP1004122A1; US20020053446A1; AU736601B2; AU8899098A; JP2001516123A; EP1004122B1; TW373189B; JP4023771B2; ATE306714T1; CA2301277C; CN1270698A; DE69831870D1; KR20010022899A; US6326551B1; CA2301277A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Koaxialkabel und insbesondere auf ein verbessertes verlustarmes Koaxialkabel mit verbesserten Biege-, Handhabungs- und elektrischen Eigenschaften.
Hintergrund der Erfindung
Die Koaxialkabel, die heute häufig für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen wie zum Beispiel Kabelfernsehsignalen und Mobilfunksignalen verwendet werden, umfassen eine Seele, die einen Innenleiter enthält, eine metallische Ummantelung, welche die Seele umgibt und als Außenleiter dient, und in einigen Fällen einen Schutzmantel, der die metallische Ummantelung umgibt. Ein Dielektrikum umgibt den Innenleiter und isoliert ihn elektrisch von der umgebenden metallischen Ummantelung. Bei vielen bekannten Koaxialkabelkonstruktionen umgibt ein Dielektrikum aus Schaumstoff den Innenleiter und füllt den Raum zwischen dem Innenleiter und der metallischen Ummantelung.
Die Konstruktion von Koaxialkabeln stellt herkömmlicherweise einen Ausgleich zwischen den elektrischen Eigenschaften (z.B. hohe Signalausbreitung, geringe Dämpfung) und den mechanischen oder Biegeeigenschaften des Kabels her. Zum Beispiel werden bei einigen Koaxialkabelkonstruktionen Luft und Abstandshalter aus Kunststoff zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter verwendet, um die Dämpfung zu reduzieren und die Signalausbreitung des Kabels zu erhöhen. Dennoch stellen die Abstandshalter aus Kunststoff, die zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter angeordnet sind, beim Biegen keine große Unterstützung für den Außenleiter bereit, so dass der Außen leiter einem Knicken, Plattdrücken oder Zusammenfallen des Kabels während des Biegens ausgesetzt ist, wodurch das Kabel unbrauchbar werden kann. Eine Alternative besteht darin, Dielektrika aus Schaumstoff zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter zu verwenden, wie oben beschrieben. Obwohl die Biegeeigenschaften dadurch verbessert werden, wird jedoch die Geschwindigkeit, mit der die Signale ausgebreitet werden, normalerweise reduziert.
Zum Beispiel beschreibt EP 504 776 ein Koaxialkabel, das einen Stab aus Polytetrafluorethylen (PTFE) umfasst, der einen Kupferdraht umgibt, der wiederum von einem leitfähigen Kupferband umgeben ist, das den Innenleiter bildet. Das leitfähige Kupferband wird durch spiralförmiges Umwickeln des Trägerstabes mit einem Band, durch Aufdampfen in einem Vakuum, durch Kathodenzerstäubung oder chemisch aufgebracht. Ein Zwischendielektrikum, das aus geschäumtem PTFE gebildet ist, umgibt das leitfähige Kupferband und ist wiederum selbst von einem Außenleiter und einem äußeren Isolator umgeben. Der Außendurchmesser des Kabels beträgt 3,58 mm, bezogen auf den Durchmesser des Außenleiters.
Ein jüngster Vorteil in der Koaxialkabelindustrie für Hochfrequenzkabel ist die Herstellung von Kabeln mit größerem Durchmesser. Kabel mit großem Durchmesser besitzen im Allgemeinen eine größere durchschnittliche Nennleistung und reduzierte Dämpfung als Kabel mit kleinerem Durchmesser. Da diese Kabel jedoch größere Durchmesser aufweisen, sind sie leider normalerweise nicht so biegsam wie ihre Pendants mit kleinerem Durchmesser. Infolgedessen gibt es mehr Schwierigkeiten beim Einbau dieser Kabel. Aus diesem Grund werden Kabel mit großem Durchmesser mit gerippten Ummantelungen zwecks größerer Biegsamkeit gestaltet.
Ein weiteres Problem bei Kabeln mit großem Durchmesser liegt darin, dass die Kosten der festen Innenleiter mit großem Durchmesser, die im Allgemeinen bei diesen Kabeln verwendet werden, wegen der verwendeten großen Mengen an leitfähigem Material relativ hoch sind. In Anbetracht dieses Problems ist eine Alternative bei der Gestaltung von herkömmlichen Kabeln mit großem Durchmesser die Verwendung von gerippten Metallschläuchen als Innenleiter. Der gerippte Metallschlauch verringert die Kosten des Innenleiters und verbessert gemeinsam mit dem gerippten Außenleiter die Biegeeigenschaften des Kabels. Dennoch ist der Metallschlauch denselben Problemen beim Biegen ausgesetzt wie die äußere metallische Ummantelung, die normalerweise bei den Kabeln verwendet wird. Insbesondere neigt der Metallschlauch dazu, während des Biegens des Kabels zu knicken, platt gedrückt zu werden oder zusammenzufallen, wodurch das Kabel unbrauchbar wird. Obwohl die Kosten des gerippten leitfähigen inneren Schlauchs im Vergleich zu festen Innenleitern geringer sind, sind diese gerippten leitfähigen inneren Schläuche noch immer ziemlich teuer. Außerdem verursachen der gerippte Innenleiter und der gerippte Außenleiter normalerweise eine Dämpfung und einen Reflexionsverlust der Hochfrequenzsignale und können während des Anschließens des Kabels zu Problemen führen.
Inhalt der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Koaxialkabel bereit, das hervorragende elektrische Eigenschaften aufweist, insbesondere für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen. Zudem stellt die vorliegende Erfindung ein Koaxialkabel bereit, das selbst für Kabel mit großem Durchmesser eine außergewöhnliche Biegsamkeit und außergewöhnliche Biegeeigenschaften besitzt, und bei dem Knicken, Plattdrücken oder Zusammenfallen beim Biegen vermieden werden. Das Koaxialkabel der Erfindung lässt sich leicht anschließen und hat gute wasserabweisende Eigenschaften, um zu verhindern, dass Wasser durch das Koaxialkabel fließt. Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Koaxial kabel und ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung desselben bereit.
Diese und andere Merkmale werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung eines biegsamen Koaxialkabels gemäß Anspruch 1 erreicht. Zudem kann das Kabel einen polymeren Schutzmantel aufweisen, der die Ummantelung umgibt und damit verklebt sein kann. Der zylindrische Kunststoffstab umfasst ein festes oder geschäumtes Kunststoffmaterial, das den Innenleiter beim Biegen stützt und mit dem Innenleiter verklebt sein kann. Der Kunststoffstab kann auch von einem mittigen Konstruktionselement getragen werden, um die Bildung des Kunststoffstabs zu erleichtern. Die Koaxialkabel der Erfindung sind insbesondere für Kabel mit großem Durchmesser nützlich, d.h. für Kabel, deren äußere metallische Ummantelung einen Durchmesser von mehr als 2,5 cm (1,0 Inch) hat, sie können jedoch auch für Kabel mit kleinerem Durchmesser verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Koaxialkabeln gemäß Anspruch 11. Vorzugsweise wird der Innenleiter so ausgebildet, dass er den Kunststoffstab lose umschließt und wird dann auf den Kunststoffstab aus Schaumstoff herabgelassen. Zudem wird der Innenleiter normalerweise mit dem Kunststoffstab verklebt. Eine schäumbare Polymerzusammensetzung wird auf den Innenleiter extrudiert, um eine Kabelseele zu bilden. Eine rohrförmige metallische Ummantelung wird danach auf die Kabelseele aufgebracht und umschließt die Kabelseele. Ein polymerer Schutzmantel kann ebenfalls um die Ummantelung herum ausgebildet werden und mit der Ummantelung verklebt werden. Der Kunststoffstab wird vorzugsweise durch Extrudieren einer Polymerzusammensetzung auf ein mittiges Konstruktionselement gebildet. Der Innenleiter kann danach durch Vorschieben eines Metallstreifens und längsseitiges Verschweißen von aneinanderstoßenden Abschnitten des Metallstreifens um den Kunststoffstab herum ausgebil det werden, um einen leitfähigen inneren Schlauch zu bilden, oder der Metallstreifen kann um den Kunststoffstab herum überlappt werden.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung sowohl der bevorzugten als auch alternativer Ausführungsformen der Erfindung besser ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Koaxialkabel gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt zeigt, wobei Abschnitte des Kabels zum Zwecke einer klareren Darstellung weggelassen wurden.
2 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffstabs zur Verwendung in dem Koaxialkabel der Erfindung.
3 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen eines Innenleiters auf einen Kunststoffstab zur Verwendung in dem Koaxialkabel der Erfindung.
4 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen einer dielektrischen Schicht und einer Klebstoffzusammensetzung auf die Oberfläche eines Innenleiters, um eine mit Klebstoff beschichtete Kabelseele für das Koaxialkabel der Erfindung zu bilden.
5 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen einer Ummantelung und fakultativ eines Mantels auf eine mit Klebstoff beschichtete Seele, um das Koaxialkabel der Erfindung herzustellen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
1 zeigt ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Koaxialkabel. Das Koaxialkabel umfasst einen Innenleiter 10. Vorzugsweise ist der Innenleiter 10 aus einem geeigneten elektrisch leitenden Material wie zum Beispiel Kupfer gebildet. Der Innenleiter 10 weist vorzugsweise eine glattwandige Oberfläche auf und ist nicht gerippt. Wie in 1 dargestellt, kann der Innenleiter 10 eine Verschweißung 11 in Längsrichtung aufweisen, die entlang der Länge des Kabels verläuft, um einen leitfähigen inneren Schlauch zu bilden.
Vorzugsweise ist der Innenleiter 10 aus einem Metallstreifen S1 hergestellt, der rohrförmig ausgebildet ist, wobei die einander gegenüberliegenden Seitenränder des Metallstreifens aneinanderstoßen, und wobei die aneinanderstoßenden Ränder durch eine bei 11 angegebene kontinuierlich in Längsrichtung verlaufende Verschweißung, die vorzugsweise durch ein Hochfrequenz-Induktionsschweißverfahren gebildet wird, kontinuierlich verbunden sind. Die Herstellung des Innenleiters 10 durch Hochfrequenz-Induktionsschweißen wurde zwar als bevorzugt dargestellt, doch wird der Fachmann erkennen, dass andere Verfahren zur Herstellung des Innenleiters ebenfalls verwendet werden könnten, beispielsweise andere Schweißverfahren (z.B. Wolfram-Schutzgasschweißen oder Plasmaschweißen), wobei der Metallstreifen S1 überlappt wird oder indem ein zuvor gebildeter metallischer Endlosschlauch bereitgestellt wird.
Der Innenleiter 10 wird beim Biegen durch einen zylindrischen Kunststoffstab 12 getragen, der an die Innenseite des Innenleiters angrenzt. Der Kunststoffstab 12 ist vorzugsweise aus einem Material wie Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol gebildet, das den Innenleiter 10 beim Biegen stützen und zur Druckfestigkeit des Kabels insgesamt beitragen wird. Ferner ist das Kunststoffmaterial des Kunststoffstabes 12 vorzugsweise in feuchter oder nasser Umgebung stabil. Der Kunst stoffstab 12 kann ein festes Kunststoffmaterial oder ein geschlossenzelliges geschäumtes Polymermaterial sein, um die Migration von Wasser durch das Kabel zu verhindern. Zusätzlich kann der Kunststoffstab 12 durch ein mittiges Konstruktionselement 13 getragen werden, das die Bildung des Kunststoffstabes erleichtert. Das mittige Konstruktionselement 13 kann ein oder mehr Materialien enthalten, die in Kombination eine Stütze für den Kunststoffstab 12 mit hoher Zugfestigkeit bilden. Geeignete Materialien für das mittige Konstruktionselement sind unter anderem verstärkte Kunststoffseile (z.B. mit Kevlar verstärkte Nylonseile und verstärkte Epoxidharzseile) sowie Metalldrähte (z.B. Kupfer- und Aluminiumdraht). Obwohl die Verwendung eines mittigen Konstruktionselementes 13 bevorzugt wird, kann der Kunststoffstab 12 ein durchgehender Kunststoffstab sein, bei dem Kunststoffmaterial kontinuierlich von einer mittigen Längsachse des Stabs zur Innenseite des Innenleiters 10 verläuft, oder ein hohler Kunststoffstab sein, bei dem ein durchgehender Abschnitt an die Innenseite des Innenleiters angrenzt und ein Hohlraum an eine mittige Längsachse des Kunststoffstabs angrenzt. Wie in 1 gezeigt, ist der Kunststoffstab 12 normalerweise mit dem Innenleiter 10 durch eine Klebstoffschicht 14 verklebt. Beispielhafte Klebstoffzusammensetzungen zur Verwendung in der Klebstoffschicht 14 sind unter anderem statistische Copolmere von Ethylen und Acrylsäure (EAA-Copolymere) und andere Copolymere, welche die gewünschten Klebstoffeigenschaften bereitstellen.
Das Koaxialkabel umfasst ferner eine dielektrische Schicht 15, die den Innenleiter 10 umgibt. Die dielektrische Schicht 15 bildet eine durchgehende zylindrische Wand aus dielektrischem Kunststoffmaterial angrenzend an die Außenseite des Innenleiters 10. Die dielektrische Schicht 15 ist vorzugsweise ein verlustarmes Dielektrikum, das aus einem geeigneten Kunststoff wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol gebildet ist. Um die Masse des Dielektrikums pro Längeneinheit und daher die Dielektrizitätskonstante zu reduzieren, sollte das dielektrische Material vorzugsweise aus einer zellularen Schaumstoffzusammensetzung bestehen, und insbesondere wird eine geschlossenzellige Schaumstoffzusammensetzung wegen ihrer Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit bevorzugt. Vorzugsweise sind die Zellen des Dielektrikums 15 von der Größe her einheitlich und haben einen Durchmesser von weniger als 200 μm. Ein geeignetes Dielektrikum aus Schaumstoff ist ein geschäumtes Polyethylenpolymer hoher Dichte, wie es in dem in gemeinsamem Besitz befindlichen US-Patent Nr. 4,104,481, erteilt am 1. August 1978, beschrieben ist. Zudem werden geschäumte Mischungen von Polyethylen hoher und niedriger Dichte zur Verwendung als Dielektrikum aus Schaumstoff bevorzugt. Um die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Schicht 15 zu reduzieren, hat das Dielektrikum aus Schaumstoff eine Dichte von weniger als etwa 0,28 g/cm³, vorzugsweise weniger als etwa 0,22 g/cm³.
Obwohl die dielektrische Schicht 15 der Erfindung im Allgemeinen aus einer gleichmäßigen Schicht aus Schaumstoff besteht, kann die dielektrische Schicht einen Gradienten oder eine graduierte Dichte aufweisen, so dass die Dichte des Dielektrikums von dem Innenleiter 10 zur Außenseite der dielektrischen Schicht entweder kontinuierlich oder schrittweise radial zunimmt. Zum Beispiel kann ein Dielektrikum aus einem Schaumstoff-Feststoff-Laminat verwendet werden, wobei die dielektrische Schicht 15 eine dielektrische Schaumstoffschicht niedriger Dichte umfasst, die von einer festen dielektrischen Schicht umgeben ist. Diese Konstruktionen können verwendet werden, um die Druckfestigkeit und die Biegeeigenschaften des Kabels zu verbessern und reduzierte Dichten von nur 0,10 g/cm³ entlang des Innenleiters 10 zu erlauben. Die niedrigere Dichte des Schaumstoffdielektrikums 15 entlang des Innenleiters 10 verbessert die Geschwindigkeit der Hochfrequenzsignal-Ausbreitung und reduziert die Signaldämpfung.
Die dielektrische Schicht 15 ist normalerweise mit dem Innenleiter 10 durch eine dünne Klebstoffschicht 16, wie das oben beschriebene EAA-Copolymer, verklebt. Zudem kann das Kabel eine dünne feste Polymerschicht 17 und eine weitere dünne Klebstoffschicht 18 enthalten, welche die Außenseite des Innenleiters 10 schützen, wenn er auf Rollen gewickelt wird, wie nachfolgend beschrieben. Wie in 1 dargestellt, bilden der Innenleiter 10, der Kunststoffstab 12, die dielektrische Schaumstoffschicht 15, die optionale feste Kunststoffschicht 17 und die entsprechenden Klebstoffschichten die Kabelseele, die allgemein mit 20 bezeichnet wird.
Eng umschließend ist um die Kabelseele 20 eine rohrförmige metallische äußere Ummantelung 21 angeordnet. Die Ummantelung 21 ist im Allgemeinen dadurch gekennzeichnet, dass sie sowohl mechanisch als auch elektrisch kontinuierlich ist und normalerweise eine Verschweißung 22 in Längsrichtung aufweist. Die mechanische und elektrische Kontinuität der Ummantelung 21 erlaubt es der Ummantelung, wirksam dazu zu dienen, das Kabel gegen äußere Einflüsse mechanisch und elektrisch abzuschirmen und das Kabel auch gegen einen Austritt von Hochfrequenzstrahlung abzudichten. Alternativ dazu kann die Ummantelung perforiert sein, um ein kontrolliertes Austreten von Hochfrequenzenergie für bestimmte spezielle Strahlungskabelanwendungen zu erlauben. Die rohrförmige metallische Ummantelung 21 der Erfindung verwendet vorzugsweise eine dünnwandige Kupfer-Ummantelung als Außenleiter. Zudem hat die rohrförmige metallische Ummantelung 21 eine Wanddicke, die so gewählt ist, dass ein T/D-Verhältnis (Verhältnis von Wanddicke zu Außendurchmesser) von weniger als 1,6 Prozent und vorzugsweise weniger als 1,0 Prozent oder sogar 0,6 Prozent oder niedriger aufrechterhalten wird. Vorzugsweise ist die Dicke der metallischen Ummantelung 21 kleiner als 0,33 mm (0,013 Inch), um die gewünschten Biegeeigenschaften und elektrischen Eigenschaften der Erfindung bereitzustellen. Zudem ist die rohrförmige metallische Ummantelung 21 vorzugsweise glattwandig und nicht gerippt. Die glattwandige Konstruktion optimiert die Geometrie des Kabels, um den Kontaktwiderstand und die Variabilität des Kabels zu reduzieren, wenn der Anschluss erfolgt, und um einen Signalverlust am Stecker zu verhindern. Ferner kann die glattwandige Ummantelung 21 im Allgemeinen zu niedrigeren Kosten hergestellt werden als eine gerippte Ummantelung.
Die Innenseite der rohrförmigen Ummantelung 21 ist vorzugsweise kontinuierlich über ihre Länge und auf ihrem gesamten Umfang mit der Außenseite der dielektrischen Schicht 15 durch eine dünne Klebstoffschicht 23 verklebt. Vorzugsweise umfasst die Klebstoffschicht 23 ein statistisches Copolymer von Ethylen und Acrylsäure (EAA), wie oben beschrieben. Die Klebstoffschicht 23 sollte so dünn wie möglich hergestellt werden, um eine negative Beeinflussung der elektrischen Eigenschaften des Kabels zu vermeiden. Wünschenswerterweise sollte die Klebstoffschicht 23 eine Dicke von etwa 0,025 mm (0,001 Inch) oder weniger haben.
Die Außenseite der Ummantelung 21 ist im Allgemeinen von einem Schutzmantel 24 umgeben. Geeignete Zusammensetzungen für den äußeren Schutzmantel 24 sind unter anderem thermoplastische Beschichtungsmaterialien wie zum Beispiel Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polyurethan und Kautschuke. Obwohl der in 1 dargestellte Mantel 24 aus nur einer Materialschicht besteht, kann auch eine Vielzahl von laminierten Mantelschichten verwendet werden, um die Zähigkeit, Abziehbarkeit, Feuerfestigkeit, die Reduktion der Rauchentwicklung, UV- und Witterungsbeständigkeit, den Schutz vor sich durchfressenden Nagetieren, Streckfestigkeit, chemische Beständigkeit und/oder Widerstandsfähigkeit gegen Durchschneiden zu verbessern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Schutzmantel 29 mit der Außenseite der Ummantelung 21 durch eine Klebstoffschicht 25 verklebt, um dadurch die Biegeeigenschaften des Koaxialkabels zu verbessern. Vorzugsweise ist die Klebstoffschicht 25 eine dünne Klebstoffschicht, wie die oben beschriebene EAA-Copolymerschicht. Obwohl eine Klebstoffschicht 25 in 1 dargestellt ist, kann der Schutzmantel 24 auch direkt mit der Außenseite der Ummantelung 21 verklebt werden, um die gewünschten Biegeeigenschaften der Erfindung bereitzustellen.
2 zeigt eine geeignete Anordnung der Vorrichtung zur Herstellung des Kunststoffstabs 12 des in 1 gezeigten Kabels. Wie dargestellt, wird ein mittiges Konstruktionselement 13 zum Beispiel von einer Rolle 32 zugeführt. Wie oben erwähnt, kann das mittige Konstruktionselement 13 ein verstärktes Kunststoffseil oder ein Metalldraht sein und stellt eine strukturelle Stütze für den Stab 12 bereit und erleichtert die Herstellung des Stabs. Das mittige Konstruktionselement 13 wird einer Extrudervorrichtung 34 mit Querkopf oder einer ähnlichen Vorrichtung zugeführt, wobei eine Polymerzusammensetzung um das mittige Konstruktionselement 13 herum extrudiert wird, um den Kunststoffstab 12 zu bilden. Wie oben beschrieben, kann die Polymerzusammensetzung eine nicht schäumbare oder schäumbare Polymerzusammensetzung sein, wodurch ein fester oder schaumförmiger Kunststoffstab 12 gebildet wird. Wenn das mittige Konstruktionselement 13 nicht verwendet wird, kann die Extrudervorrichtung 34 so eingestellt werden, dass sie die Polymerschmelze entweder in einen kontinuierlichen Zylinder oder – durch die Verwendung eines Vakuumkalibrierers – in einen hohlen Zylinder kontinuierlich extrudiert. Wenn eine schäumbare Zusammensetzung verwendet wird, wird die Polymerschmelze in der Extrudervorrichtung 34 mit einem Treibmittel wie zum Beispiel Stickstoff eingespritzt, um die schäumbare Polymerzusammensetzung zu bilden. Zusätzlich zu oder anstelle von Treibmittel können zersetzende oder reaktive Chemikalien zugesetzt werden, um die schäumbare Polymerzusammensetzung zu bilden. In der Extrudervorrichtung 34 wird die Polymerschmelze kontinuierlich mit Druck beaufschlagt, um die Bildung von Gasblasen in der Polymer schmelze zu verhindern. Beim Verlassen des Extruders 34 führt die Druckverminderung zum Schäumen und Ausdehnen der Polymerzusammensetzung, um entweder einen durchgehenden oder hohlen Schaumstoffstab 12 zu bilden. Alternativ dazu wird bei Verwendung einer nicht schäumbaren Zusammensetzung das Polymermaterial aushärten und abkühlen, um einen festen Kunststoffstab 12 zu bilden.
Zusätzlich zu der oben beschriebenen Polymerzusammensetzung wird eine Klebstoffzusammensetzung vorzugsweise mit der schäumbaren Polymerzusammensetzung durch die Extrudervorrichtung 34 coextrudiert, um die Klebstoffschicht 14 zu bilden. Die Klebstoffzusammensetzung erlaubt es dem Kunststoffstab 12, an dem Innenleiter 10 zu haften, wodurch das Abstützen des Innenleiters beim Biegen weiter verbessert wird. Vorzugsweise ist die Klebstoffzusammensetzung ein Ethylen-Acrylsäure(EAA)-Copolymer. Die Extrudervorrichtung 34 extrudiert kontinuierlich die Klebstoffzusammensetzung konzentrisch um die Polymerschmelze herum. Obwohl die Coextrusion der Klebstoffzusammensetzung mit der Polymerschmelze bevorzugt wird, können auch andere geeignete Verfahren wie Sprühen, Eintauchen oder Extrusion in einer getrennten Vorrichtung verwendet werden, um die Klebstoffzusammensetzung auf den Kunststoffstab 12 aufzubringen. Alternativ dazu kann die Klebstoffzusammensetzung auf der Innenseite des Innenleiters 10 bereitgestellt werden, wodurch die Klebstoffschicht 14 gebildet wird.
Nach dem Verlassen der Extrudervorrichtung 34 kann der Kunststoffstab 12 durch eine Klebstofftrocknungsstation 35 geführt werden, wie beispielsweise einen beheizten Tunnel oder eine beheizte Kammer. Beim Verlassen der Trocknungsstation 35 werden der Kunststoffstab 12 und der umgebende Innenleiter 10 durch eine Kühlstation 36 wie zum Beispiel einen Wassertrog geführt. Wasser wird dann im Allgemeinen von dem Kunststoffstab 12 durch ein Luftgebläse 37 oder eine ähnliche Vorrich tung entfernt. An diesem Punkt kann der mit Klebstoff beschichtete Kunststoffstab 12 auf geeigneten Behältern wie zum Beispiel Rollen 40 gesammelt werden, bevor er weiter durch den Abschnitt des Herstellungsverfahrens geführt wird, der in 3 dargestellt ist. Alternativ dazu können der Kunststoffstab 12 und der umgebende Innenleiter 10 kontinuierlich durch den Rest des Herstellungsverfahrens geführt werden, ohne auf Rollen 40 gesammelt zu werden.
Wie in 3 dargestellt, wird der mit Klebstoff beschichtete Stab 12 von Rollen 40 gezogen und durch Vorschieben des Kunststoffstabs durch eine Reihe von Richtrollen 41 gerade gerichtet. Ein schmaler länglicher Streifen S1 aus einer geeigneten Versorgungsquelle wie zum Beispiel einer Rolle 42 wird dann um den sich weiterbewegenden Kunststoffstab 12 geführt und durch Führungswalzen 43 in eine insgesamt zylindrische Form gebogen, um den Stab lose zu umschließen. Vorzugsweise ist der Streifen S1 aus Kupfer gebildet. Ferner, wie oben erwähnt, kann die Oberfläche des Streifens S1, die der Innenseite des Innenleiters 10 entspricht, mit einer Klebstoffzusammensetzung beschichtet werden. Einander gegenüberliegende Längskanten des so gebildeten Streifens S1 werden dann so bewegt, dass sie aneinanderstoßen, und der Streifen wird durch eine Schweißvorrichtung 44 geführt, die eine Verschweißung 11 in Längsrichtung bildet, indem die aneinanderstoßenden Ränder des Streifens S1 verbunden werden. Vorzugsweise wird Hochfrequenz-Induktionsschweißen zum Bilden der Verschweißung 11 in Längsrichtung verwendet, aber es können auch andere Schweißverfahren wie Wolfram-Schutzgasschweißen oder Plasmaschweißen eingesetzt werden, um die einander gegenüberliegenden in Längsrichtung befindlichen Ränder des Streifens S1 zu verbinden, oder der Streifen kann um den Kunststoffstab 12 herum überlappt werden.
Der in Längsrichtung verschweißte Streifen S1 bildet einen Innenleiter 10, der den Kunststoffstab 12 lose umschließt.
Bei dem oben beschriebenen bevorzugten Hochfrequenz-Induktionsschweißverfahren kann die in Längsrichtung befindliche Verschweißung 11 des Innenleiters 10 gegen eine Schabklinge 48 geführt werden, welche Schweißgrate von dem Innenleiter schabt, die sich während des Hochfrequenz-Induktionsschweißverfahrens gebildet haben. Wenn eine erhöhte Druckfestigkeit gewünscht wird, um Knicken, Plattdrücken oder Zusammenfallen des Innenleiters 10 während des Schabverfahrens zu vermeiden, kann der Innenleiter in eine ovale Konfiguration gebracht werden, bevor der Innenleiter gegen die Schabklinge 48 gerichtet wird, und danach erneut in eine kreisförmige Konfiguration gebracht werden.
Sobald die Verschweißung 11 in Längsrichtung in der Ummantelung 21 ausgebildet ist, werden der Kunststoffstab 12 und der Innenleiter 10, die sich gleichzeitig weiterbewegen, durch wenigstens eine Absenkdüse 50 geführt, welche die Ummantelung auf die Kabelseele herabsenkt und dadurch die Kompression des Kunststoffstabs 12 verursacht. Vorzugsweise wird ein Schmiermittel auf die Oberfläche des Innenleiters aufgetragen, während dieser sich durch die Absenkdüse 50 bewegt.
Sobald der Innenleiter 10 auf dem Kunststoffstab 12 ausgebildet worden ist, wird ein etwaiges Schmiermittel auf der Außenseite des Innenleiters entfernt, um die Fähigkeit des Innenleiters zu erhöhen, sich mit der dielektrischen Schicht 15 zu verkleben. Eine Klebstoffschicht 16 kann danach auf der Außenseite des Innenleiters 10 gebildet werden, indem der Kunststoffstab 12 und der umgebende Innenleiter 10 durch eine Extrudervorrichtung 52 geführt werden, wo eine Klebstoffzusammensetzung wie zum Beispiel ein EAA-Copolymer konzentrisch auf den Innenleiter extrudiert wird, um die Klebstoffschicht 16 zu bilden. Zusätzlich zu der Klebstoffschicht 16 können eine dünne feste Kunststoffschicht 17 und fakultativ eine Klebstoffzusammensetzung, welche die Klebstoffschicht 18 bildet, in der Extrudiervorrichtung 52 coextrudiert werden, falls dies gewünscht wird, um den Innenleiter 10 zu schützen, wenn er auf Rollen 54 gesammelt wird. Der Kunststoffstab 12 und der umgebende Innenleiter 10 können dann abgeschreckt und getrocknet und auf Rollen 54 gesammelt werden, bevor sie weiter durch den in 4 dargestellten Verfahrensabschnitt geführt werden, oder sie können direkt durch den in 4 dargestellten Verfahrensabschnitt geführt werden.
Wie in 4 dargestellt, können der Kunststoffstab 12 und der umgebende Innenleiter 10 von der Rolle 54 herabgeführt werden. Der Kunststoffstab 12 und der umgebende Innenleiter 10 werden dann durch eine Extrudervorrichtung 66 geführt, die eine Polymerzusammensetzung aufbringt, die für die Bildung der dielektrischen Schicht 15 verwendet wird. Vorzugsweise wird eine schäumbare Polymerzusammensetzung verwendet, um die dielektrische Schicht 15 zu bilden. In der Extrudervorrichtung 66 werden die Komponenten, die für die dielektrische Schaumstoffschicht 15 zu verwenden sind, kombiniert, um eine Polymerschmelze zu bilden. Die Polymerzusammensetzung ist vorzugsweise eine schäumbare Polymerzusammensetzung, die daher eine dielektrische Schaumstoffschicht 15 bildet. Vorzugsweise werden Polyethylen hoher Dichte und Polyethylen niedriger Dichte mit keimbildenden Mitteln in der Extrudervorrichtung 66 kombiniert, um die Polymerschmelze zu bilden. Diese Verbindungen werden, sobald sie miteinander verschmolzen sind, in der Folge mit einem Treibmittel wie zum Beispiel Stickstoff eingespritzt, um die schäumbare Polymerzusammensetzung zu bilden. Zusätzlich zu oder anstelle von dem Treibmittel können zersetzende oder reaktive Chemikalien zugesetzt werden, um die schäumbare Polymerzusammensetzung zu bilden. In der Extrudervorrichtung 66 wird die Polymerschmelze kontinuierlich mit Druck beaufschlagt, um die Bildung von Gasblasen in der Polymerschmelze zu verhindern. Die Extrudervorrichtung 66 extrudiert die Polymerschmelze kontinuierlich konzentrisch um den zugeführten Innenleiter 10. Nach Verlassen des Extruders 66 führt die Druckminderung dazu, dass die schäumbare Polymerzusammensetzung schäumt und sich ausdehnt, um eine kontinuierliche zylindrische dielektrische Schaumstoffschicht 15 zu bilden, die den Innenleiter 10 umgibt.
Zusätzlich zu der schäumbaren Polymerzusammensetzung wird eine Klebstoffzusammensetzung wie zum Beispiel ein EAA-Copolymer vorzugsweise mit der schäumbaren Polymerzusammensetzung coextrudiert, um die Klebstoffschicht 23 zu bilden. Die Extrudervorrichtung 66 extrudiert kontinuierlich die Klebstoffzusammensetzung konzentrisch um die Polymerschmelze. Obwohl die Coextrusion der Klebstoffzusammensetzung mit der Polymerschmelze bevorzugt wird, können andere geeignete Verfahren wie Sprühen, Eintauchen oder Extrusion in einer getrennten Vorrichtung ebenfalls verwendet werden, um die Klebstoffzusammensetzung auf die dielektrische Schicht 15 aufzutragen.
Um entlang des Innenleiters 10 des Kabels niedrige Dichten des schaumförmigen Dielektrikums zu erzeugen, kann das oben beschriebene Verfahren so geändert werden, dass ein Gradient oder ein Dielektrikum mit graduierter Dichte bereitgestellt wird. Zum Beispiel können für ein mehrlagiges Dielektrikum mit einer inneren Schaumstoffschicht niedriger Dichte und einer äußeren Schicht aus Schaumstoff oder Feststoff hoher Dichte die Polymerzusammensetzungen, welche die Schichten des Dielektrikums bilden, zusammen coextrudiert und weiter mit der Klebstoffzusammensetzung coextrudiert werden, welche die Klebstoffschicht 23 bildet. Alternativ dazu können die dielektrischen Schichten getrennt unter Verwendung hintereinandergeschalteter Extrudervorrichtungen extrudiert werden. Andere geeignete Verfahren können ebenfalls verwendet werden. Zum Beispiel kann die Temperatur des Innenleiters 10 erhöht werden, um die Größe der Zellen entlang des Innenleiters zu erhöhen und somit ihre Dichte zu reduzieren, um ein Dielektrikum mit einer radial zunehmenden Dichte zu bilden.
Nach dem Verlassen der Extrudervorrichtung 66 kann die mit Klebstoff beschichtete Seele 20 durch eine Klebstofftrocknungsstation 67 wie zum Beispiel einen beheizten Tunnel oder eine beheizte Kammer geführt werden. Nach Verlassen der Trocknungsstation 67 wird die Seele durch eine Kühlstation 68 wie zum Beispiel einen Wassertrog geführt. Danach wird Wasser im Allgemeinen von der Seele 20 durch ein Luftgebläse 69 oder eine ähnliche Vorrichtung entfernt. An diesem Punkt kann die mit Klebstoff beschichtete Seele 20 auf geeigneten Behältern wie zum Beispiel Rollen 70 gesammelt werden, bevor sie weiter durch den Rest des in 5 dargestellten Herstellungsverfahrens geführt wird. Alternativ dazu kann die mit Klebstoff beschichtete Seele 20 kontinuierlich durch den Rest des Herstellungsverfahrens geführt werden, ohne auf den Rollen 70 gesammelt zu werden.
Wie in 5 dargestellt, kann die mit Klebstoff beschichtete Seele 20 von Rollen 70 heruntergezogen und weiter bearbeitet werden, um das Koaxialkabel zu bilden. Normalerweise wird die mit Klebstoff beschichtete Seele 20 durch Führen der mit Klebstoff beschichteten Seele durch eine Reihe von Richtwalzen 71 geradegerichtet. Ein schmaler länglicher Streifen S2 aus einer geeigneten Versorgungsquelle wie zum Beispiel einer Rolle 72 wird dann um die zugeführte Seele geführt und durch Führungswalzen 73 in eine im Allgemeinen zylindrische Form gebogen, um die Seele lose zu umschließen. Vorzugsweise ist der Streifen 52 aus Kupfer gebildet. Einander gegenüberliegende Längskanten des so gebildeten Streifens S2 werden dann so bewegt, dass sie aneinanderstoßen, und der Streifen wird durch eine Schweißvorrichtung 74 geführt, die eine Verschweißung 22 in Längsrichtung durch Verbinden der aneinanderstoßenden Ränder des Streifens S2 bildet. Der in Längsrichtung verschweißte Streifen bildet eine elektrisch und mechanisch kontinuierliche Ummantelung 21, welche die Seele 20 lose umgibt. Vorzugsweise wird Wolfram-Schutzgasschweißen ausgeführt, um die einander gegenüberliegenden Längskanten des Streifens S2 zu verbinden, wobei jedoch auch andere Schweißverfahren verwendet werden können, wie Plasmaschweißen oder Hochfrequenz-Induktionsschweißen (in Verbindung mit dem Abschaben des Schweißgrates), um die Verschweißung 22 in Längsrichtung in der Ummantelung 21 auszubilden.
Sobald die Verschweißung 22 in Längsrichtung in der Ummantelung 21 ausgebildet ist, werden die Seele 20 und die Ummantelung, die gleichzeitig zugeführt werden, durch wenigstens eine Absenkdüse 80 bewegt, welche die Ummantelung auf die Kabelseele absenkt und dadurch eine Kompression der dielektrischen Schicht 15 verursacht. Vorzugsweise wird ein Schmiermittel auf die Oberfläche der Ummantelung 21 aufgebracht, während sie sich durch die Absenkdüse 80 bewegt. Sobald die Ummantelung auf der Seele 20 ausgebildet ist, wird jegliches Schmiermittel auf der Außenseite der Ummantelung entfernt, um die Fähigkeit der Ummantelung, sich mit dem Schutzmantel 24 zu verkleben, zu erhöhen. Eine Klebstoffschicht 25 und der Schutzmantel 24 werden dann auf der Außenseite der Ummantelung 21 ausgebildet. Bei der vorliegenden Erfindung wird der äußere Schutzmantel 24 durch Zuführen der Seele 20 und der umgebenden Ummantelung 21 durch eine Extrudervorrichtung 82 bereitgestellt, wo eine Polymerzusammensetzung konzentrisch um die Klebstoffschicht 25 herum extrudiert wird, um den Schutzmantel 24 zu bilden. Vorzugsweise wird eine geschmolzene Klebstoffzusammensetzung wie zum Beispiel ein EAA-Copolymer konzentrisch um die Ummantelung 21 herum zusammen mit der Polymerzusammensetzung coextrudiert, die konzentrisch um die geschmolzene Klebstoffzusammensetzung herum angeordnet ist, um die Klebstoffschicht 25 und den Schutzmantel 24 zu bilden. Wenn mehrere Polymerschichten zur Bildung des Mantels 24 verwendet werden, können die Polymerzusammensetzungen, welche die mehreren Schichten bilden, gemeinsam in umgebender Beziehung und mit der Klebstoffzusammensetzung, welche die Klebstoffschicht 25 bildet, coextrudiert werden, um den Schutzmantel zu bilden. Zusätzlich kann ein länglicher Leuchtstreifen aus einer Polymerzusammensetzung, der sich farblich von dem Schutzmantel 24 unterscheidet, zu Zwecken der Kennzeichnung mit der Polymerzusammensetzung, die den Mantel bildet, coextrudiert werden.
Die Hitze der Polymerzusammensetzung, die den Schutzmantel 24 bildet, dient zum Aktivieren der Klebstoffschicht 23, um eine Klebstoffverbindung zwischen der Innenseite der Ummantelung 21 und der Außenseite der dielektrischen Schicht 15 zu bilden. Sobald der Schutzmantel 24 aufgebracht worden ist, wird das Koaxialkabel in der Folge abgeschreckt, um die Materialien in dem Koaxialkabel abzukühlen und zu härten. Sobald das Koaxialkabel abgeschreckt und getrocknet worden ist, kann das so erzeugte Kabel dann auf geeigneten Behältern gesammelt werden, beispielsweise auf Rollen 84, die für die Lagerung und den Versand geeignet sind.
Die Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung sind vorteilhafterweise so gestaltet, dass sie die Biegeeigenschaften des Koaxialkabels verbessern. Die Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung sind insbesondere so gestaltet, dass sie Knicken, Plattdrücken oder Zusammenfallen des Innenleiters 10 und der äußeren metallischen Ummantelung 21 während des Biegens des Kabels begrenzen. Während des Biegens des Kabels wird eine Seite des Kabels gestreckt und einer Zugbelastung unterworfen, und die andere Seite des Kabels wird komprimiert und einer Druckbelastung unterworfen. Wenn der Kunststoffstab 12 und die Seele 20 bei radialer Kompression ausreichend steif sind und die lokalen Quetschkräfte des Innenleiters 10 und der Ummantelung 21 ausreichend gering sind, werden die gespannten Seiten des Innenleiters und der Ummantelung länger, indem sie in Längsrichtung nachgeben, um dem Biegen des Kabels Rechnung zu tragen. Infolgedessen werden die Kompressionsseiten des Innenleiters 10 und der Ummantelung 21 vorzugsweise kürzer, um das Biegen des Kabels zu erlauben. Wenn die Kompressionsseiten des Kunststoffstabes und der Ummantelung nicht kürzer werden, kann die Druckbelastung, die durch das Biegen des Kabels ausgeübt wird, zu einem Knicken des Innenleiters oder der Ummantelung führen.
Die Polymerschichten, die sich auf der Kompressions- und der Spannungsseite des Innenleiters 10 und der äußeren metallischen Ummantelung 21 befinden, bieten beim Biegen eine Stütze für den Innenleiter und die Ummantelung. Ferner erleichtern die Klebstoffschichten 14, 16, 23 und 25 nicht nur das Verkleben zwischen den Polymerschichten und dem Innenleiter 10 und der Ummantelung 21, sondern unterstützen ferner den Innenleiter und die Ummantelung beim Biegen. Daher verhindern der Kunststoffstab 12, die dielektrische Schaumstoffschicht 15 und die entsprechenden Klebstoffschichten Knicken, Plattdrücken oder Zusammenfallen des Innenleiters 10 und der Ummantelung 21 während des Biegens.
Zusätzlich zur Verbesserung der Biegeeigenschaften des Innenleiters 10, stellt der Kunststoffstab 12 weitere Vorzüge bei Koaxialkabeln der vorliegenden Erfindung bereit. Insbesondere erlaubt der Kunststoffstab 12, dass ein dünner Metallstreifen als Innenleiter 10 in den Koaxialkabeln der Erfindung verwendet wird, und zwar mit viel geringeren Kosten als bei gerippten leitfähigen inneren Schläuchen, die bei herkömmlichen Kabeln mit großem Durchmesser verwendet werden. Ferner kann der Kunststoffstab 12 die Migration von Wasser in das Koaxialkabel und insbesondere innerhalb des Innenleiters 10 verhindern oder stark reduzieren. Die Klebstoffschichten und die dielektrische Schaumstoffschicht 15 in dem Kabel haben auch den Vorteil, dass sie die Migration von Wasser durch das Kabel verhindern und im Allgemeinen das Kabel mit besseren Biegeeigenschaften versehen. Darüber hinaus können die Kabel, weil glattwandige Leiter bei den erfindungsgemäßen Kabeln verwendet werden können, auf einfache Weise während der Installation angeschlossen werden, insbesondere im Vergleich zu ähnlichen Kabeln mit gerippten Innen- und Außenleitern.
Die Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung haben im Vergleich zu herkömmlichen Koaxialkabeln bessere Biegeeigenschaften. Die Koaxialkabel der Erfindung sind bei verlustarmen Koaxialkabeln mit großem Durchmesser, die einen Ummantelungsdurchmesser von 1,0 Inch (2,5 cm) oder mehr haben, besonders nützlich. Bei diesen Kabeln kann der feste Innenleiter, der bei herkömmlichen Kabeln verwendet wird, durch einen Innenleiter 10 ersetzt werden. Da Hochfrequenzsignale auf der Außenseite des Innenleiters transportiert werden, werden durch diesen Ersatz die Ausbreitungseigenschaften des Kabels nicht verschlechtert. Außerdem werden die Biegeeigenschaften des Kabels nicht verschlechtert, da der Innenleiter 10 beim Biegen durch den Kunststoffstab 12 gestützt wird. Daher wird die Menge an leitfähigem Material verringert und somit auch die Kosten für das im Kabel verwendete Material. Infolgedessen können die Koaxialkabel für Hochfrequenzanwendungen verwendet werden, z.B. bei Anwendungen mit 50 Ohm. Obwohl die Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung bei Kabelanwendungen mit großem Durchmesser verwendet wurden, können die Koaxialkabel der Erfindung auch bei Kabeln mit kleinerem Durchmesser verwendet werden, d.h. bei Kabeln mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 cm (1,0 Inch), um dieselben Vorteile bereitzustellen wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, haben die Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung hervorragende Biegeeigenschaften. Die Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung haben insbesondere ein Steifigkeitsverhältnis zwischen Seele und Ummantelung von mindestens 5 und vorzugsweise mindestens 10. Zudem ist der Mindestbiegeradius bei den Koaxialkabeln der Erfindung deutlich geringer als 10 Kabeldurchmesser, eher in der Größenordnung von etwa 7 Kabeldurchmessern oder weniger. Ferner ist die Wanddicke der rohrförmigen Ummantelung des Kabels derart, dass das Verhältnis von Wanddicke zu ihrem Außendurchmesser (T/D-Verhältnis) nicht größer ist als ungefähr 1,6 Prozent und vorzugsweise nicht größer als ungefähr 1,0 Prozent und mehr bevorzugt nicht größer als 0,6. Die reduzierte Wanddicke der Ummantelung trägt zu den Biegeeigenschaften des Koaxialkabels bei und verringert die Dämpfung der Hochfrequenzsignale in dem Koaxialkabel in vorteilhafter Weise.

Claims

Koaxialkabel mit einem zylindrischen Kunststoffstab (12), einem den Kunststoffstab (12) umgebenden Innenleiter (10), einer den Innenleiter (10) eng umschließenden dielektrischen Schicht (15) aus Polymerschaum und einer die dielektrische Schicht (15) aus Polymerschaum eng umschließenden rohrförmigen äußeren metallischen Ummantelung (21), dadurch gekennzeichnet, dass man den Innenleiter (10) dadurch erhält, dass man einen Metallstreifen (51) zu einer rohrförmigen Gestalt formt und die Seitenränder des rohrförmigen Streifens (51) in Längsrichtung verschweißt oder überlappt.
Koaxialkabel nach Anspruch 1, bei dem die metallische Ummantelung (21) einen Durchmesser von mehr als 2,5 cm (1,0 Inch) hat.
Koaxialkabel nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Verhältnis der Dicke der metallischen Ummantelung (21) zum Außendurchmesser der metallischen Ummantelung (21) nicht größer ist als 1,0 Prozent.
Koaxialkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Innenleiter (10) mit dem Kunststoffstab (12) verklebt ist.
Koaxialkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem mittigen Konstruktionselement (13) in dem zylindri schen Kunststoffstab (12), so dass das mittige Konstruktionselement (13) den Kunststoffstab (12) trägt.
Koaxialkabel nach Anspruch 5, bei dem das mittige Konstruktionselement (13) ein verstärktes Kunststoffmaterial oder ein metallisches Material aufweist.
Koaxialkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kunststoffstab (12) ein Kunststoffstab aus geschlossenzelligem Schaumstoff ist.
Koaxialkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem massiven Dielektrikum zwischen der dielektrischen Schicht (15) aus Polymerschaum und der Ummantelung (21).
Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 1–7, bei dem die Dichte der dielektrischen Schicht (15) aus Polymerschaum von dem Innenleiter (10) zu der Ummantelung (21) radial zunimmt.
Koaxialkabel nach Anspruch 1, bei dem der Kunststoffstab (12) zylindrisch ist, der Innenleiter (10) aus Kupfer gebildet und mit dem Kunststoffstab (12) verklebt ist, die Polymerschaumschicht (15) mit dem Innenleiter (10) verklebt ist und die glattwandige rohrförmige äußere metallische Ummantelung (21) aus Kupfer gebildet ist, wobei das Koaxialkabel ferner einen polymeren Schutzmantel (24) aufweist, der die äußere Ummantelung (21) umgibt und mit dieser verklebt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Koaxialkabels, mit den folgenden Schritten: ein zylindrischer Kunststoffstab (12) wird längs einer vorbestimmten Bewegungsbahn vorgeschoben; ein Innenleiter (10) wird auf den Kunststoffstab (12) aufgebracht und um den Kunststoffstab (12) herumgelegt, indem ein Metallstreifen zu einer rohrförmigen Gestalt um den Kunststoffstab (12) herum geformt wird und die Seitenränder des rohrförmigen Streifens in Längsrichtung verschweißt oder überlappt werden, um den Innenleiter (10) bereitzustellen; eine schäumbare Polymerzusammensetzung wird auf den Innenleiter (10) extrudiert, um eine Kabelseele (20) zu bilden; und eine rohrförmige äußere metallische Ummantelung (21) wird auf der Kabelseele (20) ausgebildet und um die Kabelseele (20) herumgelegt.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Extrudierens einer schäumbaren Polymerzusammensetzung auf den Innenleiter (10) zur Bildung einer Kabelseele (20) das Coextrudieren einer schäumbaren Polymerzusammensetzung um den Innenleiter (10) herum, einer massiven Polymerzusammensetzung um die schäumbare Polymerzusammensetzung herum und einer Klebstoffzusammensetzung um die massive Polymerzusammensetzung herum umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–12, bei dem der Schritt des Extrudierens einer schäumbaren Polymerzusammensetzung auf den Innenleiter (10) zur Bildung einer Kabelseele (20) Folgendes umfasst: Vorschieben des Kunststoffstabes (12) und des den Stab (12) umschließenden Innenleiters (10) in und durch einen Extruder (34) und Extrudieren einer schäumbaren Polymerzusammensetzung auf den Innenleiter (10); und Aufschäumen und Expandieren der extrudierten Polymerzusammensetzung, um eine Kabelseele (20) zu bilden, die aus einer aufgeschäumten dielektrischen Schicht (15) besteht, die den sich vorwärts bewegenden Innenleiter (10) umschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, bei dem ferner der Innenleiter (10) mit dem Kunststoffstab (12) verklebt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, bei dem ferner, vor dem Schritt des Vorschiebens eines zylindrischen Kunststoffstabes (12), eine Polymerzusammensetzung auf ein mittiges Konstruktionselement (13) extrudiert wird, um einen zylindrischen Kunststoffstab (12) zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11–15, bei dem der Schritt des Vorschiebens eines zylindrischen Kunststoffstabes (12) das Vorschieben eines Kunststoffstabes (12) aus geschlossenzelligem Schaumstoff umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Vorschiebens das Vorschieben eines zylindrischen Kunststoffstabes (12) längs einer vorbestimmten Bewegungsbahn umfasst; der Schritt des Aufbringens in Längsrichtung das Vorschieben und Ausbilden eines leitfähigen inneren Schlauches (10), der den Kunststoffstab (12) lose umschließt, das Herablassen des leitfähigen inneren Schlauches (10) auf den Kunststoffstab (12) und das Verkleben des leitfähigen inneren Schlauches (10) mit dem Kunststoffstab (12) umfasst; der Schritt des Extrudierens das Extrudieren einer Klebstoffzusammensetzung um den leitfähigen inneren Schlauch (10) herum und das Extrudieren einer schäumbaren Polymerzusammensetzung auf die den leitfähigen inneren Schlauch (10) umschließende Klebstoffzusammensetzung umfasst, um eine Kabelseele (20) zu bilden; und der Schritt des Formens das Formen einer die Kabelseele (20) lose umschließenden rohrförmigen äußeren metallischen Ummantelung (21) und das Herablassen der Ummantelung (21) auf die Kabelseele (20) umfasst, damit die Kabelseele komprimiert wird, um ein Koaxialkabel zu bilden; wobei bei dem Verfahren ferner ein polymerer Schutzmantel (24) um die Ummantelung (21) herum gebildet wird und der Mantel (24) mit der Ummantelung (21) verklebt wird.