DE1903700A1

DE1903700A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von Fluessigkeitssperren im Dielektrikum von luftraumisolierten Koaxialkabeln

Info

Publication number: DE1903700A1
Application number: DE19691903700
Authority: DE
Inventors: Monmouthiere Caerleon; Delves-Broughton
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1968-02-22
Filing date: 1969-01-25
Publication date: 1969-09-18
Also published as: US3588313A; BR6906604D0; AT307538B; BE728814A; FR2002391A1; CH501985A; GB1152297A

Description

Patentanwalt

7 Stuttgart-Feuerbach

Kurze Str. 8

P .IT. Delves-Broughton~7

HHDEKNAOiIOEAL SiDAHDABD ELEO(DRIO COBPOEAOilON, BiEW YOSK

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von Flüssigkeitssperren im Dielektrikum von luftraumisolierten Koaxialkabeln.

-Die Priorität dsr Anmeldung in Grossbritannien Nr.874-1/68 vom 22. Febr. 1968 ist in Anspruch genommen. -

Die Anmeldung bezieht sich auf luftraumisolierte Koaxialkabel. Bei einem Koaxialkabel mit einem bestimmten Wellenwiderstand und einer bestimmten Dämpfung lässt sich bekanntlich ein geringerer Durchmesser des Dielektrikums und folglich auch des Aussenleiters und des Kabelmantels erzielen, wenn für das Dielektrikum, mit Lufträumen durchsetztes Polyäthylen ader ein längs verlaufende Luftkanäle enthaltender Aufbau anstelle von homogenem stranggepresstem Polyäthylen gewählt wird.

Das Dielektrikum mit Lufträumen durchsetztem Polyäthylen bei Koaxialkabeln, s&ie in der Erde veräfegt sind, nimmt leicht Feuchtigkeit in sich auf, wenn es nicht von einem dicht geschweissten Aussenleiter umgeben ist, was sich jedoch wieder auf die Üb ertragungs eigenschaft en nachteilig auswirkt.. Bei Koaxialkabeln mit einem Dielektrikum, das längsverlaufende Luftkanäle enthält, kann es dagegen vorkommen, dass die Kanäle mit Wasser vollaufen, wenn einmal eine Muffe undicht wird oder am Kabelmantel ein Schaden auftritt und ein nicht dicht geschweisster Aussenleiter verwendet wird.

Hier Abhilfe zu schaffen, hat sich die vorliegende Anmeldung zur Aufgabe gemacht. Sie betrifft ein Verfahren zur Bildung von Flüssigkeitssperren im Dielektrikum von luftraumisolierten Koaxialkabeln, bei denen zwischen Innen- und Aussenleiter

15.Jan. 1969

Bö/Kö -/-

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symmetrisch angeordnete, sich axial erstreckende Luftkanäle vorhanden sind.

Erfindungsgemäss werden die Luftkanäle während des Strangpressens des Dielektrikums in Abständen verschlossen.

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Luftkanäle in regelmässigen Abständen entweder einzeln oder gruppenweise mit Dielektrikum verschlossen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geschieht dies dadurch, dass die Luftkanäle durch Herunterklappen einer Seitenwand des Dielektrimkums verschlossen werden. Bei einem anderen Aufbau des Di-™ elektrikums sollen die Luftkanale durch Füllen Mt Dielektrikum verschlossen werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemässen Verfahren enthält ein Strangpresswerkzeug, dessen Kern entsprechend der zu formenden Luftkanäle eine Anzahl mit Abstand voneinander angeordnete Stege aufweist, die mit Entlüftungskanälen versehen siild, wobei die Entlüftungskanäle an einem Ende verschliessbar oder mit einer Evakuiereinrichtung verbindbar ausgebildet sind.

Eine andere Vorrrichtung hat ein Strangpresswerkzeug, dessen

in Pressrichtung konisch auslaufender Kern mit fiöhrchenpaaren . besetzt ist, die in Entlüftungskanälen des Kernes münden, wobei

* jeder Entlüftungskanal über einen Schlauch mit einem Ventil verbunden ist. Vorzugsweise sollen alle Ventile kreisförmig und von einer Hockenscheibe betätigbar angeordnet sein.

Die Erfindung soll nun nachstehend anhand der Figuren 1 bis 6 näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. la das Stück eines luftraumisiierten Koaxialkabels, Fig. Ib den Schnitt des Koaxialkabels an einer Flüssigkeitssperre,

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IFig.lc einen Längsschnitt des Koaxialkabels an der Flüssigkeitssperre,

Fig.2a ein Strangpresswerkzeug zur Herstellung eines Dielektrikums gemäss den Fig. la bis Ic,

Fig. 2b einen Längsschnitt durch das Werkzeug gemäss

Fig. 2a,

Fig.3 den Querschnitt eines mit einem anderen als in

Fig.l gezeigten Dielektrikum aufgebauten Koaxialkabels,

Fig.4 ein Strangpresswerkzeug zur Herstellung des Dielektrikums von Fig.3,

Fig. 5 ein System von Entlüftungsventil en zur Bildung

der Flüssigkeit s sperr en in einem Kabel gemäss den Fig. la bis Ic,

Fig.6 den Aufbau der Entlüftungsventile von Fig. 5.

Aus Fig. la ist der Aufbau eines luftraumisolierten Koaxialkabels erkennbar, welches aus dem Innenleiter 1, dem als gestrichelte Linie gezeichneten zylindrjachen Aussenleiter 2 und einem Dielektrikum 3 besteht, das im Querschnitt einem Sp eichenrad ähnlich sieht. Die Speichen dieses Speichenrades begrenzen die Luftkanäle 4, die sich in Längsrichtung des Kabels erstrekken. Wie bereits vorstehend erwähnt, besteht die Gefahr, dass diese Kanäle sich mit Flüssigkeit, vornehmlich Wasser, füllen, wenn das Kabel an irgend einer Stelle beschädigt wird.

Aus den Figuren la bis Ic ist erkennbar, in welcher Weise ein Luftkanal gesperrt und damit der Weiterfluss des Wassers verhindert werden kann, falls das Kabel beschädigt werden sollte. Ein Stück 5 der aus s er en Dielektrikumshaut ist auf einer bestimmten Länge auf die beiden Speichen 6 und 7 heruntergeklappt,

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welche die "beiden übrigen Wände des ent sprechenden Luftkanals bilden. Jeder Luftkanal ist entlang seiner Längserstreckung auf diese Weise in regelmässigen Abständen versperrt. Auf diese Weise wird das Weiterfliessen etwa an einer Stelle eingetretenen Wassers verhindert.

Aus dem Längsschnitt in Fig. Ic sind Weitere Einzelheiten deutlich zu erkennen.

Wie aus den Figuren 2a und 2b ersichtlich, läuft das Strangpresswerkzeug in Pressrichtung in einer Hase 8 aus, die aus fünf St e-

10· gen 9 zusammengesetzt ist. In den Spalten zwischen den Stegen werden die Speichen des speichenradförmigen Dielektrikums gebildet. In der Hase 8 ist eine zentrale Bohrung freigelassen, durch welche der Innenleiter während des Strangpressvorganges gefuhrt wird. Der Durchmesser der Bohrung wird im Bereich 11 am Ende, der Hase grosser und tritt in Verbindung mit den Spalten. Die Dielektrikums schicht auf dem Innenleiter wird hier durch Strangpressen zwischen dem Innenleiter und der Innenfläche der Stegegebildet. Die äussere zylindrische Dielektrikumshaut wird durch Strangpressen zwischen der Aussenfläche der Stege und dem Eragen 12 erzeugt.

wahrend der Herstellung fliesst der Werkstoff in der in Fig. 2a durch Pfeile angedeuteten Richtung in das Strangpresswerkzeug. Zup gleichen Zeit durchläuft der Innenleiter mit vorbestimmter Vorschubgeschwindigkeit die Bohrung 10 und<fes Dielektrikum wird in der bereits beschriebenen Weise auf diesen aufgebracht. Ein Entlüftungskanal 13» der am Ende des Strangpresswerkzeugs mit der Atmosphäre in Verbindung steht, ist in jeden Steg eingelassen. Auf diese Weise kann sich der Druck in den Luftkanälen -an den der AussenatmoSphäre angleichen.

Um eine Flüssigkeitssperre in einem Luftkanal herzustellen, .wird der entsprechende Entlüftungskanal für kurze Zeit geschlossen. Der Luftdruck in dem Luftkanal fällt nun zunehmend , wenn der Strangpressvorgang anhält und der Luftdruck der Aus senatmo Sphäre

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drückt nun einen Q3eil der gerade gebildeten Dielektrikumsaussenhaut auf die beiden, den Luftkanal noch begrenzenden Wände. Die Aussenhaut fällt unmittelbar hinter der Nase 8 auf die Wände, denn dort ist das Dielektrikum noch weich. Die Länge der Flüssigkeitssp*erre kann durch die Schliesszeit des Entlüftungskanals gesteuert werden. Wenn nun der zusammengeklappte Teil des Dielektrikums vom Werkzeug wegwandert, kühlt das Dielektrikum ab und die zusammengeklappten Teile des Dielektrikums verfestigen sich.

Da das Volumen des Entlüftungskanals und der noch nicht gesperr-

te Luftkanal gewissermassen ein Luftreservoir darstellen und daher einen Druckausgleich bewirken, wenn der Entlüftungskanal geschlossen wird, ist es vorteilhafter, den Entlüftungskanal an eine Vakuumpumpe anzuschliessen, um auf diese Weise in kürzester Zeit eine hohe .Dnckdiff erenz zu ersugen.

Während des kontinuierlich fortschreitenden Strangpressens werden die Luftkanäle auf diese Weise von Zeit zu Zeit in regelmässigen Abständen entlang der Längserstreckung des Kabels verschlossen. Die hierfür gedachte Vorrichtung wird weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 5>6 und 7 näher erläutert.

Die Fig.3a lässt eine Alternative zu dem Koaxialkabel"mit speiöhenradförmigen Querschnitt erkennen, bei der das Dielektrikum 14 eine Mehrzahl von kreisförmigen, symmetrisch zum Innenleiter 16 angeordneten Luftkanälen 15 aufweist.

Die Fig.4 gibt ein Strangpresswerkzeug für die Herstellung eines Dielektrikums mit solchem Querschnitt wieder. Der Werkstoff fliesst in Eichtung der Pfeile zwischen dem Kragen 17 und dem Kern 18 in das WerkzBug. Zur gleichen Zeit tritt der Innenleiter 19 mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit aus der zentralen Bohrung des Kerns 18 aus. Zylindrische Röhrchen 20 ragen aus der konisch auslaufenden Hase des Kerns hervor und erzeugen während des Strangpressvorgangs die Luftkanale im Dielektrikum.

Die Böhrchen 20 sind gleichzeitig Entlüftungsrohre, indem sie näm- r. lieh paarweise mit entsprechenden Entlüftungskammern 21 im Kern

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in Verbindung stehen. Wenn eine der Entlüftungskammec gegenüber der Atmosphäre verschlossen oder evakuiert wird, darm werden von den .Röhrchen 20 nicht wie sonst üblich Luftkanäle gebildet, sondern dieser Saum wird mit Dielektrikum angefüllt und auf diese Weise eine ^Flüssigkeitssperre gebildet· Solch ein Paar gefüllter Luftkanale ist in J?ig.3b bei 30 angedeutet»

Zur Herstellung der flüssigkeitssperren ist am besten eine Vorrichtung geeignet, welche disse selbsttätig nacheinander und in regelmässigen Abständen h sr ro eilt. Eine solche Vorrrichtung wird nachstehend im Zusammenwirken mit einem Werkzeug gemäss

i"ig.2 erläutert-. Selbstverständlich, kann diese Vorrichtung ohne ™ wesentliche Änderung auch mit einem Werkzeug gemäss Pig.4 zu-

sammenarb eit en.

In Jfig.5 ist oeüer Sjnclüftungskanal am Ende des Strangpresswerk zeugs über eine dünne Schlauchleitung 22 mit dem Einlass eines zugeordnet en nockenbetätigten Jsitlüftungsventiles 23 verbunden= Die Ent lüftung sv entile gj-nu kreisförmig am eine rotierende ITo kkenscheibe 24 herum angeordnet.

Die Ventilkonstruktion ist aus 3?ig. 6 erkennbar. In dem Ventilgehäuse 25 ist ein mittels Druckfeder vorgespannter Kolben frei gleitbar angeordnet. Der Kolben ist auf der Strecke 27 im Durchmesser reduziert und mit einem "Kolbenring 28 versehen. ¥enn der ,Kolben sich in seiner unteren gezeigten Stellung aufhält, steht " die Schlauchleitung 22 über den Auslass 31 mit <ler Atmosphäre

in Verbindung. Wenn jedoch der Kolben durch die Nockenscheibe 24 nach oben verschoben wird₅ dann wird die Schlauchleitung 22 von der Atmosphäre abgetrennt und entweder gegen eine geschlossene Leitung oder über den Auslass 29 an eine Vakuumpumpe gelegt. Auf diese Weise wird eine flüssigkeitssperre in dem angeschlossenen Luftkanal erzeugt.

Während des kontinuierlich fortschreitenden Strangpressens wird die Nockenscheibe 24 von einer Seilscheibe angetrieben, die von dem Innenleiter angetrieben wird, der auf seinem Wege zum Strangpresswerkzeug um die Seilscheibe ge-legt ist. Es ist noch ein

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BAU

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8-etriebe dazwischen geschaltet. Auf ii-se Veis-e ist die Drehgeschwindigkeit der Hockecsciieibe der ^c-Swlribgeschwindigkeit des Innealeiters proportional} sie test &i£rc2i das Getriebe und den Durcnmesser der Seilscheibe ver£.,~erc vE?cen und auf diese ¥eise auch der Abstand der S¹IUs si gjbei'tssp err en.

7 Patentansprüche,
5 Bl. Zeichnungen.

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SAD

Claims

P. H. Delves-Broughton-7 Pat ent ansprüche

1. Verfahren zur Bildung von Flüssigkeitssperren im Dielektrikum von luftraumisolierten Koaxialkabeln, bei denen zwischen Innen- und Aussenleitern symmetrisch angeordnete, sich axial erstreckende Luftkanäle vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle (4,15) während des Strangpressens des Dielektrikums in Abständen verschlossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle in regelmässigen Abständen entweder einzeln oder gruppenweise mit Dielektrikum verschlossen werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanale durch Herunterklappen einer Seitenwand (5) des Dielektrikums verschlossen werden.

4. Verfahrennach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftkanäle durch Füllen mit Dielektrikum verschlossen werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet,durch ein Strangpresswerkzeug, dessen Kern entsprechend der zu formenden Luftkanäle (4) eine Anzahl mit Abstand voneinander angeordneter Stege(9) aufweist, die mit Ent lüftung skanäl en (13) versehen sind, wobei die Entlüftung skanäle an einem Ende verschliessbar oder mit einer Evakuiereinrichtung verbindbar ausgebildet sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Strangpresswerkzeug, dessen in Pressrichtung konisch auslaufender Kern mit Röhrchen^aaren (20) besetzt ist, die in Entlüftungskanälen (21) des Kernes münden, wobei ΰ eder Entlüftungskanal über einen >>; 1 c ': Schlauch (22) mit einem Ventil (23) verbunden ist.

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7. Vorriclitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (23) kreisförmig und von einer Nockenscheibe (24·) "betätigbar angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

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