DE4427282C2 - Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Hochfrequenz-Kabels - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Hochfrequenz-Kabels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE 39 36 431 C1).

Koaxiale Hochfrequenz-Kabel (HF-Kabel) bestehen aus einem Innenleiter, einem denselben umgebenden Dielektrikum und einem konzentrisch zum Innenleiter angeordneten, rohrförmigen Außenleiter. Das Dielektrikum dient als Abstandshalter zwischen den beiden Leitern. Es kann aus einer Isolierstoffwendel, aus mit axialem Abstand zueinander angeordneten Isolierstoffscheiben, aus einer massiven Isolierschicht oder einer geschäumten Isolierschicht bestehen. Die für das Dielektrikum als Abstandshalter verwendbaren Kunststoffe haben schlechtere dielektrische Werte als Luft. Zur Verbesserung der dielektrischen Werte werden daher in bekannter Technik aufgeschäumte Kunststoffe mit Luftanteilen von über 50 Vol.-% eingesetzt.

Die DE-PS 8 63 378 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer biegsamen elektrischen Leitung mit einer nicht oder nur wenig biegsamen Isolierung. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine fortlaufende Isolierung aus einem schaumartigen Isolierstoff auf einen Leiter aufgebracht. Die Isolierung wird anschließend im gleichen Arbeitsgang im noch nicht ausgehärteten Zustand in kurzen Abständen eingeschnitten oder eingeschnürt, um die gewünschte Biegsamkeit der Leitung zu gewährleisten.

Ein koaxiales HF-Kabel mit zwischen dem Innenleiter und einer den Außenleiter aufweisenden Umhüllung vorgesehenen Distanzgliedern ist aus der DE 25 22 447 A1 bekannt. Zur Herstellung der Distanzglieder wird auf den Innenleiter zunächst ein Kunststoffzylinder aufgebracht. Nach seiner Abkühlung werden unter Beibehaltung von Zwischenräumen Teile des Kunststoffzylinders derart entfernt, daß sich in Längsrichtung des HF-Kabels erstreckende, durch dazwischen liegende Scheiben voneinander getrennte Räume ergeben. Um trotz des vergleichsweise großen Abstandes zwischen den einzelnen Scheiben eine ausreichende Abstützung des Außenleiters zu gewährleisten, wird unmittelbar über den Scheiben ein zylindrischer Kunststoffmantel als Träger angeordnet.

Aus der eingangs erwähnten DE 39 36 431 C1 geht ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffschicht auf den Innenleiter eines koaxialen HF-Kabels hervor. Auf die Kunststoffschicht wird eine den Außenleiter des HF-Kabels tragende Schicht aus geschäumtem Kunststoff extrudiert, die sich mit der Kunststoffschicht verbindet. Über den geschäumten Kunststoff sind der Schrift keine Angaben zu entnehmen. Die guten dielektrischen Eigenschaften des so hergestellten HF-Kabels können wegen der notwendigen Standfestigkeit des geschäumten Kunststoffs durch Erhöhung des Aufschäumgrades nur beschränkt verbessert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dielektrischen Werte des eingangs beschriebenen HF-Kabels weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die in der Isolierschicht angebrachte wendelförmige Ausnehmung wird der Luftanteil in der aus aufgeschäumtem Kunststoff bestehenden Isolierschicht erhöht, und zwar besonders dadurch, daß die Ausnehmung sich in radialer Richtung nach innen bis an die Oberfläche des Innenleiters erstreckt. Sie kann in kontinuierlicher Arbeitsweise sehr einfach erzeugt werden. Die dielektrischen Eigenschaften der Isolierschicht werden dadurch wesentlich verbessert. Trotz der Ausnehmung ist eine ausreichend hohe Festigkeit der Isolierschicht des HF-Kabels gewährleistet. Die Längswasserdichtigkeit des HF-Kabels ist durch die Vollabschnitte der Isolierschicht sichergestellt, in denen keine Ausnehmung angebracht ist.

Ein besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren ist dann gegeben, wenn das Material der Isolierschicht kontinuierlich in einem Arbeitsgang mit dem Aufbringen des Außenleiters abgetragen wird.

Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen als Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein mit dem Verfahren nach der Erfindung herstellbares koaxiales HF-Kabel.

Fig. 2 und 3 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das in Fig. 1 dargestellte koaxiale HF-Kabel 1 weist einen Innenleiter 2 aus Kupfer oder einem kupferplattierten Material, wie z. B. Aluminium, auf. Er kann als massiver Draht oder rohrförmig ausgeführt sein. Auf den Innenleiter 2 ist eine Zwischenschicht 3 aus einem Kunststoff, z. B. einem Copolymer des Ethylens, aufgebracht. Darüber ist eine zylindrische Isolierschicht 4 aus einem aufgeschäumten Kunststoff vorgesehen, die den Innenleiter 2 rundum umgibt. Sie kann mit der den Innenleiter 2 umgebenden Zwischenschicht 3 fest verbunden sein. Die Isolierschicht 4 ist beispielweise aus einem aufgeschäumten Polyethylen hergestellt. Ihr Luftanteil beträgt mehr als 70 Vol.-%. Über der Isolierschicht 4 ist konzentrisch zum Innenleiter 2 ein diese umschließender, rohrförmiger Außenleiter 5 angeordnet, der beispielsweise aus einem längsnahtverschweißten Aluminium- oder Kupferband besteht. Er kann quer zu seiner Längsrichtung gewellt sein. Der Außenleiter 5 wird von einem aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff bestehenden Mantel 6 umschlossen. Er ist mit diesem beispielweise verklebt. Ein solches HF-Kabel 1 findet beispielsweise als sogenanntes CATV-Kabel Verwendung.

In der Isolierschicht 4 ist eine sich in radialer Richtung nach innen bis zum Innenleiter 2 erstreckende, nutförmige Ausnehmung 7 angebracht, die wendelförmig verläuft. Die Ausnehmung 7 wird durch Abtragen des Materials der Isolierschicht 4 mittels eines Fräsers 18 (Fig. 3) erzeugt. Sie wird in axialen Abständen jeweils durch einen Vollabschnitt 8 unterbrochen, in dem keine Ausnehmung angebracht ist. Durch die Vollabschnitte 8 ist die Längswasserdichtigkeit des HF-Kabels 1 gewährleistet. Die wendelförmige Ausnehmung 7 soll sich in radialer Richtung nach innen bis an die Oberfläche des Innenleiters 2 erstrecken.

Da Verfahren nach der Erfindung wird beispielsweise wie folgt durchgeführt:

Von einer Vorratsspule 9 (Fig. 2) wird der Innenleiter 2 in kontinuierlicher Arbeitsweise abgezogen und einer Reinigungseinrichtung 10 zugeführt. Wird als Innenleiter 2 ein Metalldraht verwendet, so wird dieser zweckmäßig vor dem Reinigen in einer Richtvorrichtung 11 gerichtet und daran anschließend in einer Matrize 12 auf einen kleineren Querschnitt gezogen. In der Reinigungseinrichtung 10 wird die Oberfläche des Innenleiters 2 metallisch blank gereinigt, so daß keine Fettreste an ihr verbleiben.

Daran anschließend wird der Innenleiter 2 durch eine Heizvorrichtung 13 geführt. Der erhitzte Innenleiter 2 gelangt dann in eine Beschichtungskammer 14, in der ein Kunststoffpulver, beispielsweise ein Pulver aus einem Copolymer des Ethylens, auf den Innenleiter 2 aufgebracht wird, das auf dem erhitzten Innenleiter 2 schmilzt und so an dessen Oberfläche haftet. In einer weiteren Heizvorrichtung 15 wird das aufgebrachte Kunststoffpulver so weit erhitzt, daß sich eine dünne Zwischenschicht 3 auf dem Innenleiter 2 einstellt. Mittels eines Extruders 16 wird auf den mit der Zwischenschicht 3 beschichteten Innenleiter 2 die Isolierschicht 4 aus einem aufgeschäumten Kunststoff, beispielweise aus einem Polyethylenschaum, aufgebracht. Die Isolierschicht 4 verbindet sich fest mit der Zwischenschicht 3, so daß sie sich in gleichmäßiger Schichtdicke ausbilden kann. Nach dem Aushärten des Materials der Isolierschicht 4 kann der isolierte Innenleiter 2 auf eine Spule 17 aufgewickelt werden.

Zur Weiterführung des Verfahrens wird der Innenleiter 2 gemäß Fig. 3 von der Spule 17 wieder abgezogen und einem in Fig. 3 nur durch einen Kasten angedeuteten Fräser 18 zugeführt. Mittels des Fräsers 18 wird, ausgehend von der Umfangsfläche der Isolierschicht 4, Material derselben abgetragen. Der mit der Isolierschicht 4 versehene Innenleiter 2 wird dabei weiter in seiner Längsrichtung bewegt, während der Fräser 18 in Umfangsrichtung um die Isolierschicht 4 herumbewegt wird. Dadurch wird in der Isolierschicht 4 eine sich in radialer Richtung bis zum Innenleiter 2 nach innen erstreckende nutförmige Ausnehmung 7 mit wendelförmigem Verlauf erzeugt. Die Ausnehmung 7 wird zur Bildung der Vollabschnitte 8 der Isolierschicht 4 in axialen Abständen unterbrochen. Dazu kann der Fräser 18 jeweils radial aus der Isolierschicht 4 herausgezogen und nach Bildung eines Vollabschnitts 8 wieder in dieselbe hineingefahren werden. Daran anschließend wird kontinuierlich im gleichen Arbeitsgang der mit der Isolierschicht 4 versehene Innenleiter 2 von einem längseinlaufenden Metallband 19 aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder einer Kupferlegierung rohrartig umhüllt. Das Metallband 19 wird von einer Vorratshaspel 20 abgezogen. Das so gebildete Rohr wird mittels einer Lichtbogenschweißeinrichtung 21 längsnahtverschweißt. Es stellt dann den Außenleiter 5 des HF-Kabels 1 dar.

Eine Abzugsvorrichtung 22 dient zum Transport des HF-Kabels 1 durch die Fertigungsanlage und führt die aus Innenleiter 2, Zwischenschicht 3, Isolierschicht 4 und Außenleiter 5 bestehende Einheit beispielsweise einer Wellvorrichtung 23 zu, in welcher der Außenleiter 5 schraubenlinienförmig oder ringförmig gewellt wird. Dabei werden die Wellentäler des mit gegenüber der Isolierschicht 4 größerem Durchmesser gefertigten Außenleiters 5 auf die Isolierschicht 4 gedrückt, so daß der isolierte Innenleiter 2 konzentrisch im Außenleiter 5 liegt. Ein Extruder 24 bringt den Mantel 6 auf den Außenleiter 5 auf. Das auf diese Weise fertiggestellte HF-Kabel 1 kann auf eine Vorratsspule 25 aufgewickelt werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines koaxialen Hochfrequenz-Kabels, mit welchem auf einen metallischen Innenleiter eine Isolierschicht aus einem geschäumten Kunststoff aufgebracht wird, deren Luftanteil mehr als 50 Vol.-% beträgt, mit welchem über der Isolierschicht, konzentrisch zum Innenleiter ein rohrförmiger metallischer Außenleiter angeordnet wird, der an der Isolierschicht anliegt, und mit welchem auf den Außenleiter ein Mantel aus Isoliermaterial aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isolierschicht (4) nach dem Aushärten des Materials derselben und vor dem Aufbringen des Außenleiters (5) mittels eines Fräsers (18) eine wendelförmig verlaufende und bis zum Innenleiter (2) reichende nutförmige Ausnehmung (7) durch Materialabtrag erzeugt wird, die in axialen Abständen durch Vollabschnitte (8) unterbrochen wird, in denen kein Material der Isolierschicht (4) abgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Isolierschicht (4) kontinuierlich in einem Arbeitsgang mit dem Aufbringen des Außenleiters (5) abgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Innenleiter (2) eine Isolierschicht (4) aus einem aufgeschäumten Kunststoff mit einem Luftanteil von mehr als 70 Vol.-% aufgebracht wird.