DE2719519A1

DE2719519A1 - HF coaxial cable with waterproofing and dielectric - has coating of water repellent sealing mass forming spaced rings wrapped by outer conductor and water repellent dielectric surface

Info

Publication number: DE2719519A1
Application number: DE19772719519
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Grad Hildebrand; Georg Dipl Ing Maltz
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1978-11-09

Abstract

The h. f. coaxial cable is waterproofed along its entire length. It consists of an internal conductor and a concentric outer conductor with a dielectric filling the annular space. There is a seal surrounding the outer surface of the outer conductor. After preparation, the surface of the dielectric (2) is coated with a water repellant sealing mass (4) such as to form ring shaped coatings with gaps. The outer conductor (3) which is formed by a metallic strip (10) is then wrapped around the coated dielectric to form a tube. The edges are then welded to form a longitudinal seam. The distance between the ring coating of the dielectric is smaller than half the wavelength of the mid-frequency.

Description

Verfahren zur Herstellung eines längswasserdichtenProcess for producing a longitudinally watertight

koaxialen Hochfreguenz-Kabels Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines längswasserdichten koaxialen Hochfrequenz-Kabels, bestehend aus einem Innenleiter, einem dazu konzentrischen, rundum geschlossenen Außenleiter und einem zwischen beiden Leitern liegenden, den ganzen Zwischenraum ausfüllenden Dielektrikum, auf dessen äußere, am Außenleiter anliegende Oberfläche rundum eine der Abdichtung dienende Schicht aufgebracht ist.radio frequency coaxial cable The invention relates to a method for the production of a longitudinally watertight coaxial high-frequency cable, consisting of from an inner conductor, a concentric, completely closed outer conductor and one between the two conductors that fills the entire space Dielectric, on the outer surface of which is in contact with the outer conductor all around a the sealing layer is applied.

Koaxiale Hochfrequenz (HF)-Kabel oder Leitungen werden beispielsweise als Antennenleitungen in Empfangsanlagen für Rundfunk und Fernsehen sowie in Netzen für das Kabelfernsehen verwendet. Sie bestehen im wesentlichen aus einem rohr- oder drahtförmigen Innenleiter, einem auf diesen aufgebrachten Dielektrikum, bei dem es sich in der Regel um einen extrudierten massiven oder geschäumten Kunststoff handelt, und einem darüber liegenden Außenleiter. Statt eines solchen Volldielektrikums können auch Scheiben oder Wendeln verwendet werden, welche auf den Innenleiter aufgebracht bzw. um denselben herumgewickelt werden und auf denen der Außenleiter aufliegt. Diese koaxialen HF-Kabel werden in immer stärkerem Maße für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete verwendet. So werden sie nicht nur an Antennenmaste oder oberhalb des Erdbodens, sondern oft auch unterhalb desselben verlegt. In allen Fällen ist zur Sicherstellung ihrer Betriebsfähigkeit die Forderung nach Längswasserdichtigkeit gestellt, damit im Falle der Beschädigung einer äußeren Schutzhülle oder des Außenleiters keine Feuchtigkeit in Längsrichtung des Kabels vordringen kann. Wenn das Vordringen von eingebrochenem Wasser nicht verhindert wird, so können je nach Aufbau des Dielektrikums die Kabel entweder direkt ausfallen oder es kommt dann zu einem Kabelausfall, wenn das Wasser an Verbindungsmuffen oder Stecker gelangt.Coaxial radio frequency (RF) cables or lines are for example as antenna cables in reception systems for radio and television as well as in networks used for cable television. They essentially consist of a pipe or wire-shaped inner conductor, a dielectric applied to this, in which it is usually an extruded solid or foamed plastic acts, and an overlying outer conductor. Instead of one of these Full dielectric, disks or coils can also be used, which on the inner conductor are applied or wrapped around the same and on which the outer conductor rests. These coaxial RF cables are becoming increasingly popular used for a wide variety of applications. So don't just look at them Antenna masts or above the ground, but often also below the same relocated. In all cases, the requirement is to ensure their operability according to longitudinal watertightness, so in the event of damage to an external one Protective cover or the outer conductor no moisture in the longitudinal direction of the cable can advance. If the penetration of broken water does not prevent depending on the structure of the dielectric, the cables can either fail directly or it comes to a cable failure if the water at connection sleeves or Plug.

Durch die DT-OS 21 20 699 ist ein koaxiales HF-Kabel beschrieben, bei dem der Außenleiter über Scheiben auf den Innenleiter abgestützt ist. Diese Scheiben sind sowohl mit dem Innenleiter als auch mit dem Außenleiter verklebt, so daß auf diese Weise dichte Kammern gebildet sind, deren axiale Länge durch den Scheibenabstand gegeben ist. Bei solchen Kabeln kann zwar eingedrungenes Wasser sich nicht in Längsrichtung ausbreiten, jedoch führt das an einer Stelle eingedrungene Wasser unmittelbar zum Ausfall des gesamten Kabels und es ist umgehend eine Reparatur erforderlich. Ein weiterer Nachteil dieses Kabels besteht in seiner relativ aufwendigen Herstellung wegen der Verklebung von Scheiben und Leitern.DT-OS 21 20 699 describes a coaxial HF cable, in which the outer conductor is supported by disks on the inner conductor. These Panes are glued to both the inner conductor and the outer conductor, so that tight chambers are formed in this way, the axial length of which by the Disc spacing is given. With such cables it is true that water can penetrate do not spread lengthways, but that penetrates at one point Water immediately causes failure of the entire cable and it is promptly a repair necessary. Another disadvantage of this cable is that it is relatively expensive Manufactured because of the gluing of panes and ladders.

Die DT-OS 25 29 520 beschreibt ein koaxiales HF-Kabel bei den über einem Volldielektrikum eine dünne gleichmäßige Schicht aus einem wasserabweisenden Material angebracht ist, über der der Außenleiter liegt. Dieser Außenleiter ist aus einem längseinlaufenden beschichteten Metallband gebildet und mittels einer Überlappungsnaht an den aneinanderstoßenden Bandkanten zum Rohr geformt. Die wasserabweisende Dichtmasse soll hier insbesondere die Aufgabe erfüllen, diese Überlappungsnaht abzudichten. Ein solches HF-Kabel ist nur begrenzt einsatzfähig, da es an der Überlappungsstelle elektrisch nicht dicht ist und außerdem mechanisch nicht stark belastet werden kann, da das für diesen Kabel typ verwendete Metallband relativ dünn ist.The DT-OS 25 29 520 describes a coaxial RF cable with the over a full dielectric a thin even layer of a water-repellent Material is attached over which the outer conductor lies. This outer conductor is Formed from a longitudinally running coated metal strip and by means of a Overlap seam on the butting Tape edges to the pipe shaped. The water-repellent sealing compound should here in particular fulfill the task of to seal this overlap seam. Such an HF cable can only be used to a limited extent, because it is not electrically sealed at the point of overlap and also mechanically cannot be heavily loaded because the metal band used for this type of cable is relatively thin.

Aus der DT-OS 16 15 641 ist ein Verfahren bekannt, wie es eingangs beschrieben ist. Bei dem mit diesem Verfahren hergestellten HF-Kabel ist auf dem Innenleiter ein zunächst massives Dielektrikum angebracht, über dem eine Schicht aus einem geschäumten Kunststoff liegt. Über dem geschäumten Kunststoff liegt dann der Außenleiter der aus einem stranggepreßten Metallrohr besteht, das nach seiner Fertigstellung auf das Dielektrikum heruntergezogen wurde. Die geschäumte Kunststoffschicht dient als Polsterschicht und soll durch eine gewisse Elastizität die Längswasserdichtigkeit des Kabels zwischen Dielektrikum und Außenleiter sicherstellen.From DT-OS 16 15 641 a method is known as it was initially is described. The HF cable made with this process is on the An initially massive dielectric is attached to the inner conductor, over which a layer is made of a foamed plastic. Then lies over the foamed plastic the outer conductor which consists of an extruded metal tube, which after his Completion was pulled down on the dielectric. The foamed plastic layer serves as a cushioning layer and should be longitudinally watertight through a certain elasticity of the cable between the dielectric and the outer conductor.

Ein solches Kabel kann zwar kurzfristig nach der Herstellung als längsvasserdicht bezeichnet werden, jedoch ist diese Längswasserdichtigkeit schon nach kurzem Gebrauch aufgehoben. Infolge von erheblichen Temperaturschwankungen zwischen Sommer und Winter und Tag und Nacht sowie infolge der Biegebeanspruchungen bei der Verlegung der Kabel wird die Polsterschicht derart zusammengedrückt bzw. verformt, daß zwischen ihr und dem Außenleiter ein Spalt entsteht, durch den in den Außenleiter eingedrungenes Wasser leicht in Längsrichtung vordringen kann.Such a cable can be considered longitudinally watertight shortly after manufacture are designated, but this longitudinal watertightness is already after a short use canceled. As a result of significant temperature fluctuations between summer and winter and day and night as well as due to the bending stresses when laying the cables the cushion layer is so compressed or deformed that between her and the outer conductor creates a gap through which penetration into the outer conductor Water can easily penetrate lengthways.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von HF-Kabeln mit rohrförmig geschlossenem Außenleiter anzugeben, mit dem der Spalt zwischen Dielektrikum und Außenleiter für die gesamte Lebensdauer des Kabels wirksam abgedichtet werden kann.The invention is based on the object of a method for production of HF cables with tubular closed outer conductor with which the gap effective between dielectric and outer conductor for the entire service life of the cable can be sealed.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß nach Fertigstellung des Dielektrikums auf die Oberfläche desselben abschnittsweise eine wasserabweisende Dichtmasse aufgebracht wird, so daß ringförmige, durch Zwischenräume getrennte Beschichtungsstellen entstehen, daß danach der Außenleiter aus einem längseinlaufenden Metallband um das beschichtete Dielektrikum herum zu einem Rohr mit gegenüber dem Durchmesser des Dielektrikums größerem Durchmesser geformt und an den stumpf aneinanderstoßenden Kanten mittels einer Längsnaht verschweißt wird, und daß schließlich der Außenleiter bis zur dichten Auflage auf dem beschichteten Dielektrikum heruntergezogen wird.This task is carried out with a method of the one outlined at the beginning Kind according to the invention solved in that after completion of the dielectric a water-repellent sealing compound is applied in sections to the surface of the same so that ring-shaped coating areas separated by gaps arise, that then the outer conductor of a longitudinally running metal strip around the coated Dielectric around to a tube with opposite the diameter of the dielectric larger diameter and formed on the butt abutting edges by means of a longitudinal seam is welded, and that finally the outer conductor up to the seal Support is pulled down on the coated dielectric.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß es nicht erforderlich ist, die aus Innenleiter und Dielektrikum bestehende Kabelseele über ihre gesamte Länge durchgehend mit der wasserabweisenden Dichtmasse zu beschichten. Es reicht vielmehr aus, wenn an einer größeren Anzahl von Stellen rundum Dichtmasse vorhanden ist, so daß ein Weiterwandern von eventuell eingedrungenem Wasser vermieden wird.The method according to the invention is based on the knowledge that that it is not necessary to use the cable core consisting of the inner conductor and dielectric to be coated with the water-repellent sealing compound over its entire length. Rather, it is sufficient if there are a large number of points all around with sealing compound is present, so that any further migration of any water that may have penetrated is avoided will.

Durch die abschnittsweise Aufbringung wird soviel Dichtmasse auf der Kabelseele verteilt, daß auf jeden Fall an einer ausreichenden Anzahl von Beschichtungsstellen genug Dichtmasse vorhanden ist, um den Spalt zwischen Kabelseele und Außenleiter abzudichten. Beim Herunterziehen des Außenleiters auf die Kabelseele werden bei dem Verfahren nach der Erfindung Durchmesserschwankungen der Kabelseele unwirksam gemacht, denn bei Stellen mit kleinerem Durchmesser erfolgt eine dichte Auflage des Außenleiters auf der Schicht der Dichtmasse, während bei größerem Durchmesser der Kabelseele durch den Ziehprozeß überschüssige Dichtmasse mitgenommen und zu Stellen verlagert wird, wo vorher keine Dichtmasse war, nämlich in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Beschichtungsstellen.By applying in sections, so much sealant is on the Cable core distributed that in any case at a sufficient number of coating points there is enough sealant to fill the gap between the cable core and the outer conductor to seal. When the outer conductor is pulled down onto the cable core, the method according to the invention, diameter fluctuations of the cable core ineffective made, because in places with a smaller diameter there is a dense pad of the outer conductor on the layer of sealing compound, while with a larger diameter the cable core is taken with excess sealant by the drawing process and increases Places where there was no sealant before, namely in the interstices between the individual coating points.

Es ergeben sich durch das abschnittsweise Aufbringen der Dichtmasse für den Vorgang des Herunterziehens des Außenleiters noch die zusätzlichen Vorteile, daß bei einem massiven Volldielektrikum ein Aufplatzen des Außenleiters vermieden werden kann, wie es infolge der Durchmesserschwankungen der Kabelseele und bei durchgehender Beschichtung derselben leicht auftreten könnte, und daß bei einem geschäumten Volldielektikum ein Eindrücken überschüssiger Dichtmasse in das Dielektrikum nicht eintritt. Weiterhin wird durch die Erfindung vermieden, daß überschüssige Dichtmasse durch den Ziehprozeß zur Schweißstelle zurückgedrückt wird, so daß keine Behinderung bei der Herstellung der Schweißnaht eintritt. Diese Vorteile werden erreicht, weil die an größeren Durchmesserstellen überschüssige Dichtmasse beim Ziehvorgang mitgenommen und an freie Stellen transportiert wird.It results from the application of the sealing compound in sections for the process of pulling down the outer conductor the additional advantages, that in the case of a massive full dielectric, the outer conductor is prevented from bursting can be, as it is due to the diameter fluctuations of the cable core and with continuous Coating of the same could easily occur, and that with a foamed full dielectric an impression of excess sealant into the dielectric does not occur. Farther is avoided by the invention that excess sealant through the drawing process is pushed back to the welding point, so that no hindrance in the production the weld occurs. These advantages are achieved because of the larger diameter points Excess sealant taken along during the drawing process and transported to free areas will.

Das Verfahren nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.The method according to the invention is based on the drawings, for example explained.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein koaxiales HF-Kabel dargestellt, das mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt ist. Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Fig. 3 gibt in einem vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt aus dem Kabel während der Herstellung wieder.In Fig. 1 a cross section through a coaxial RF cable is shown, which is produced by the method according to the invention. Fig. 2 shows in a schematic Representation of a device for carrying out the method and FIG. 3 gives in an enlarged scale a section of the cable during manufacture again.

Mit 1 ist der Innenleiter eines Koaxialkabels bezeichnet, welcher im dargestellten Fall drahtförmig ausgebildet ist, jedoch auch rohrförmig ausgeführt sein kann. Über dem Innenleiter 1 ist ein Dielektrikum 2 angebracht, das beispielsweise aus massivem oder geschäumtem Polyäthylen bestehen kann. Die äußere Umfangsfläche des Dielektrikums 2 verläuft konzentrisch zum Innenleiter 1 und dient als Auflagefläche für den Außenleiter 3 des HF-Kabels. Zwischen Dielektrikum 2 und Außenleiter 3 ist eine dünne Schicht 4 aus einer Dicht- masse aufgebracht, die zumindest abschnittsweise den Spalt zwischen Dielektrikum und Außenleiter ausfüllt. Der Außenleiter 3 ist ein in sich geschlossenes Rohr, das mit einer Längsnaht 5 verschweißt ist.1 with the inner conductor of a coaxial cable is referred to, which in the illustrated case is designed in the form of a wire, but also designed as a tube can be. A dielectric 2 is attached over the inner conductor 1, which for example can consist of solid or foamed polyethylene. The outer peripheral surface of the dielectric 2 runs concentrically to the inner conductor 1 and serves as a support surface for the outer conductor 3 of the HF cable. Between dielectric 2 and outer conductor 3 is a thin layer 4 made of a sealing mass applied, at least partially fills the gap between the dielectric and the outer conductor. The outer conductor 3 is a self-contained tube which is welded with a longitudinal seam 5.

Bei der Herstellung des HF-Kabels wird so vorgegangen, daß auf die aus Innenleiter 1 und Dielektrikum 2 bestehende Kabelseele 6 in einer Vorrichtung 7 abschnittsweise Dichtmasse 4 aufgebracht wird, und zwar so, daß sich ringförmige, durch Zwischenräume voneinander getrennte Beschichtungastellen 8 ergeben. Diese Beschichtungsstellen können beispielsweise mit einer Vorrichtung aufgebracht werden, die eine ringförmige Düse hat, aus welcher die Dichtmasse stoßweise heraustritt und sich dabei rund um die Kabelseele 6 legt. Nach dem Aufbringen der Dichtmasse wird der Außenleiter 3 aufgebracht. Hierfür wird von einer Tronrcl 9 ein glattes Metallband 10 abgezogen, das über Formungseinrichtungen 11, die nur schematisch angedeutet sind, um die beschichtete Kabelseele herum zum Rohr geformt wird. Dieses Rohr hat einen gegenüber dem Durchmesser der Kabelseele größeren Durchmesser, so daß zunächst ein relativ großer Luftzwischenraum verbleibt. Das Rohr wird mit stumpf aneinanderstoßenden Kanten geformt und an diesen Kanten mittels einer Schweißeinrichtung 12 mit einer Längsnaht 5 verschweißt, wie es aus Fig. 1 hervorgeht.In the manufacture of the HF cable, the procedure is that on the from inner conductor 1 and dielectric 2 existing cable core 6 in one device 7 sealing compound 4 is applied in sections, in such a way that annular, Coating sites 8 separated from one another by gaps result. These Coating points can be applied, for example, with a device, which has an annular nozzle from which the sealant emerges in spurts and lies around the cable core 6. After applying the sealant the outer conductor 3 is applied. For this purpose, a Tronrcl 9 becomes a smooth Metal strip 10 peeled off via forming devices 11, which are only shown schematically are indicated, around the coated cable core is formed into a tube. This Tube has a larger diameter than the diameter of the cable core, see above that initially a relatively large air gap remains. The pipe becomes blunt with abutting edges and formed on these edges by means of a welding device 12 welded to a longitudinal seam 5, as can be seen from FIG. 1.

Nach der Verschweißung des Außenleiters 3 wird derselbe in einer Ziehvorrichtung 13 auf die Kabel seele 6 mit den Beschichtungsstellen 8 heruntergezogen, wobei der Außenleiter zur dichten Anlage auf der Kabelseele 6 gebracht wird. Bei dem Vorgang des Herunterziehens werden auf diese Weise gleichzeitig geringe Durchmesserschwankungen der Kabel seele bezüglich der Auflage des Außenleiters 3 unwirksam gemacht, da dann, wenn der Durchmesser an einer Stelle etwas zu groß ist, die dort vorhandene Dichtmasse durch die Ziehvorrichtung 13 in einen Zwischenraum zwischen zwei Beschichtungsstellen 8 gepreßt wird. Nach dem Herunterziehen des Außenleiters ist das HF-Kabel fertig und kann auf eine Trommel aufgewickelt werden. Der Spalt zwischen Kabelseele und Außenleiter ist durch die Dichtmasse bei allen üblichen Beanspruchungen des Kabels einwandfrei abgedichtet.After the outer conductor 3 has been welded, it is placed in a pulling device 13 pulled down on the cable core 6 with the coating points 8, the Outer conductor is brought to the tight contact on the cable core 6. In the process of pulling down, there are at the same time small fluctuations in diameter in this way the cable soul made ineffective with respect to the support of the outer conductor 3, because then, if the diameter is a bit too big at one point, the sealing compound there through the pulling device 13 into a space between two coating points 8th is pressed. After pulling down the outer conductor, that is RF cable ready and can be wound onto a drum. The gap between Thanks to the sealing compound, the cable core and outer conductor can withstand all common stresses of the cable properly sealed.

Als Dichtmasse kann eine handelsübliche wasserabweisende Masse verwendet werden. Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, daß die Masse nicht mit dem darunterliegenden Material des Dielektrikums 2 in irgendeiner Weise reagiert. Vorzugsweise besteht die Masse dementsprechend aus einem Gemisch von Polyolefinen bzw. Copolymerisaten von Polyolefinen, denen nach Möglichkeit keine Wachse oder Öle beigegeben sind. Ein solches Material ist insbesondere gegenüber Polyäthylen wanderungsfrei und verbleibt in der vorgegebenen Position zwischen Kabelseele und Außenleiter 3.A commercially available water-repellent compound can be used as the sealing compound will. It is particularly important to ensure that the mass does not coincide with the one below Material of the dielectric 2 reacts in any way. Preferably there is the mass accordingly consists of a mixture of polyolefins or copolymers of polyolefins, to which no waxes or oils are added if possible. Such a material is non-migrating, especially with respect to polyethylene, and remains in the specified position between cable core and outer conductor 3.

Bei der Aufbringung der Beschichtungsstellen 8 ist darauf zu achten, daß diese Stellen einen Abstand haben, der kleiner als die halbe Betriebswellenlänge bezüglich der über das Kabel zu übertragenden mittleren Frequenz ist. Da diese Frequenz bekannt ist, lassen sich die Abstände und auch die Breite der Beschichtungsstellen problemlos auf drs erforderliche Maß einstellen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Beschichtungsstellen 8 mit unterschiedlicher axialer Breite auszuführen bzw die axiale Länge der Zwischenräume zwischen den Beschichtungsstellen 8 über die Kabellänge gesehen ständig zu variieren.When applying the coating points 8, it is important to ensure that that these points have a distance which is less than half the operating wavelength with regard to the mean frequency to be transmitted over the cable. Because this frequency is known, the distances and also the width of the coating points can be determined easily adjust to the required level. There is also the possibility execute the coating points 8 with different axial widths or the axial length of the spaces between the coating points 8 over the Cable length seen to vary constantly.

Diese Maßnahmen haben das Ziel, zu verhindern, daß durch die abschnittsweise aufgebrachten Beschichtungsstellen Ungleichmäßigkeiten im Kabelaufbau eingebracht werden, die stets gleichbleibenden Abstand haben und dann eventuell bei einer bestimmten Frequenz zu Reflexionsspitzen am Kabelanfang führen könnten.The aim of these measures is to prevent that from happening in sections applied coating points introduced irregularities in the cable structure which always have the same distance and then possibly at a certain one Frequency could lead to reflection peaks at the beginning of the cable.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims process for the production of a longitudinally watertight coaxial high-frequency cable, consisting of a Inner conductor, a concentric completely closed outer conductor and one between the two conductors, the entire inter-roughness filling dielectric, on its outer, on the outer conductor a sealing layer is applied all around the adjacent surface, characterized in that after completion of the dielectric (2) on the surface a water-repellent sealant is applied to it in sections, so that ring-shaped coating points (8) separated by spaces are created, that then the outer conductor (3) from a longitudinally running metal strip (10) around the coated dielectric around to a tube with opposite the diameter of the Dielektrikuas larger diameter formed and butted against each other Edges are welded by means of a longitudinal seam (5), and finally the outer conductor is pulled down until it rests tightly on the coated dielectric.

2. The method according to claim 1, characterized in that the distances the coating points (8) are selected to be smaller than half the wavelength of the mean frequency to be transmitted.

3. The method according to claim 1, characterized in that the coating points (8) be applied at irregular intervals.