DE2940723C2 - Vorrichtung zur Herstellung eines Hochfrequenz-Koaxialkabels - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hochfrequenz-Koaxialkabels, mit einem Extruder für Kunststoff mit einer Austrittsdüse, die einen Innenleiter umgibt, der mit einem Überzug aus thermoplastischem Kunststoff und mit Abstandsscheiben zu versehen ist, einer Transporteinrichtung für den Innenleiter und einem Formwerkzeug für die Abstandsscheiben.

Die Abstandsscheiben eines Hochfrequenz-Koaxialkabels haben die Aufgabe, den Außenleiter koaxial zum Innenleiter zu halten. Oft wird gefordert, daß Hochfrequenz-Koaxialkabel längswasserdicht sind, d. h. daß in das Kabel an einer Beschädigungsstelle eingedrungenes Wasser längs des Kabels nicht vordringen kann. Um dies zu erreichen, muß der Hohlraum des Kabels in Längsrichtung in Kammern unterteilt sein. Als Unterteilungswände können die genannten Abstandsscheiben benutzt werden. Die Abdichtung ist besonders zuverlässig, wenn die Abstandsscheiben mit dem isolierenden Überzug des InnenleiUrs aus einem Stück bestehen.

Hochfrequenz-Kabel mit einem isolierenden Überzug auf dem Innenleiter haben gegenüber Hochfrequenz-Kabeln, bei denen der Innenleiter nicht isoliert ist, den Vorteil, daß ein infolge von Beschädigungen entstehender Wassereinbruch in den Raum zwischen Außenleiter und Innenleiter nicht zu einem Zusammenbrechen der. Zwischenverstärker-Speisespannung führt.

Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Art (DE-OS 2126 751) wird der Kunststoff durch eine Ringdüse ausgepreßt, deren Innendurchmesser wesentlich größer ist als der Außendurchmesser des Innenleiters. Der dabei gebildete Schlauch wird über eine kegelige Fläche geführt und legt sich schließlich auf den Außenleiter auf. In gewissen Abständen wird der Schlauch verdickt und aufgeblasen, wobei sich torusförmige Blasen bilden, die später unter gleichzeitiger Absaugung der Aufblasluft vom Atmosphärendruck zusammengepreßt werden, wobei die einander gegenüberliegenden Wände der Blase miteinander verschweißt werden. Bei diesem Vorgang besteht die Gefahr, daß der Isoliermantel im Bereich zwischen zwei Abstandsscheiben deformiert wird, da die Blasenwände zunächst einen relativ großen Abstand voneinander haben, der auf Null reduziert werden muß, was Axialverschiebungen der Blasenwände relativ zum Innenleiter mit sich bringt Auch die Form der Scheiben ist nicht exakt, da im Endstadium ihrer Formgebung nur der Atmosphärendruck wirksam ist.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (DD-PS 15 923) wird ein zunächst auf einem Innenleiter vorhandener Überzug aus Kunststoff durch Erwärmung plastifiziert, dann unter Abschabung vom Innenleiter zusammengeschoben und mittels eines Formwerkzeuges zu Scheiben geformt. Dabei sind zwei Arbeitsgänge erforderlich, nämlich das Aufbringen eines Überzuges und anschließend die Verformung dieses Überzuges zu Scheiben. Das Verfahren gestattet nicht die Herstellung eines Kabels, bei dem ein Innenleiterüberzug mit Abstandsscheiben aus einem Stück besteht.

Schließlich ist ein Verfahren bekannt (DE-OS 15 90 793), bei dem auf einen Innenleiter ein Faden wendelförmig aufgewickelt wird, der als Abstandshalter zu einem Außenleiter dient. Mit diesem Verfahren lassen sich keine längswasserdichten Kabel herstellen, da über die gesamte Kabellänge verlaufende wendeiförmige Kanäle vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihr Hochfrequenz-Koaxialkabel hergestellt werden können, bei denen die Abstandsscheiben frei von Hohlräumen und inneren Verschweißungsstellen sind und bei der Bildung der Abstandsscheiben eine Deformation des Innenleiterüberzuges im Bereich zwischen den Abstandsscheiben nicht stattfindet.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Bei der Herstellung eines Koaxialkabels mit einer solchen Vorrichtung wird der Überzug im Bereich zwischen zwei Abstandsscheiben durch die Formgebung der Scheiben nicht gestört, da zunächst in diesem Überzug eine derartige Verdickung gebildet wird, daß dieses Material für die Bildung einer Abstandsscheibe ausreichend ist, so daß ein Heranziehen von Material aus dem übrigen Überzugsbereich nicht erforderlich ist. Man gewinnt dadurch den Vorteil, daß der Isolierüberzug überall die gleiche Dicke aufweist, so daß keine Gefahr besteht, daß der Überzug durchbrochen wird. Ferner gewinnt man den Vorteil, daß die Abstandsscheiben sehr stabil sind und eine exakte geometrische Form aufweisen, wodurch ein Außenleiter oder ein Isolierschlauch genau konzentrisch zum Innenleiter gehalten werden. Der Kunststoffüberzug hat wegen des direkten Extrudierens des Kunststoffes auf den Innenleiter über seine gesamte Länge eine sehr gute Haftung am Innenleiter, da nicht, wie mit der bekannten Vorrichtung, in der Abkühlungsphase befindliches Material

längs einer konischen Fläche des Extrusionswerkzeuges und der Oberfläche des Innenleiters verformt wird. Bei einer Verformung in der Abkühlungsphase nämlich geht der Kunststoff mit dem Innenleiter eine intensive Verbindung nicht mehr ein. Das Auspressen des Kunststoffes über eine Düse, deren Wand dem Inr.enleiter unmittelbar benachbart ist, führt zu einem vergleichsweise einfachen Extrusionswerkzeug.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform für die Vorrichtung ist im Anspruch 2 angegeben. Duich Benutzung des Extruders zugleich zur Formung der Scheiben kann man das Formwerkzeug besonders einfach gestalten. Mit einer Bewegungseinrichtung gemäß Anspruch 3 werden die Scheiben besonders vorteilhaft entforn.t. Auch werden die beweglichen Formteile zeitweise von der heißen Umgebung der Düse entfernt, was für die Kühlung der Vorrichtung vorteilhaft ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiterhin erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich des strichpunktierten Rahmens II in Fig. 1 und

F i g. 3 einen diametralen Schnitt durch ein fertiges hohlraumisoliertes, längs- und querwasserdichtes Hochfrequenz-Koaxialkabel.

Die Hauptteile der Herstellvorrichtung sind eine Vorratsspule 1 für einen Innenleiter, eine Vorschubeinrichtung zum Vorschub des Innenleiters, eine Heizeinrichtung 3 zur Erwärmung des Innenleiters, ein Extruder 4 zum Ausstoßen von flüssigem Kunststoff, on Formwerkzeug 5 zur Bildung von Abstandsscheiben, eine Kühleinrichtung 6 und eine Aufwickelspule 7 zum Aufwickeln des mit einem Kunststoffüberzug und Abstandsscheiben versehenen Innenleiters. Die Beschaffenheit und das Zusammenwirken dieser Hauptbestandteile werden nachfolgend näher erläutert.

Der von der Vorratsspule 1 abgezogene Draht 8, z. B. ein Kupferdraht, umschlingt eine Reibscheibe 9, die schrittweise drehbar ist. Der Draht wird in der Heizeinrichtung 3 vorgewärmt und in diesem vorgewärmten Zustand in den Kopf 10 des Extruders 4 eingeschoben.

Innerhalb des Extruders wird flüssiger Kunststoff mit konstantem Materialfluß durch eine Düse 11 ausgespritzt (siehe Fig. 2). Die Düse 11 umgibt den Draht 8. so daß zwischen der Drahtaußenfläche und der Düsenmündung ein ringförmiger Spalt 12 verbleibt, dessen Außendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des herzustellenden isolierenden Überzuges ist.

Wie bereits bemerkt, erfolgt der Vorschub schrittweise, und zwar jeweils in Schrittlängen t, die gleich dem Mittelabstand zwischen zwei benachbarten Abstandsscheiben 13 sind Bei Stillstand des Drahtes und eventuell auch schon in einer Verzögerungsphase wird weiterhin konstant Kunststoff durch die Düse 11 gefördert. Hierbei entsteht eine Materialaniiäufung 14, die mit dem Formwerkzeug 5 zu einer Abstandsscheibe 13 verformt wird.

Das Formwerkzeug 5 hat zwei Hälften 5a und 5b. Jede dieser Hälften ist an einer Bewegungseinrichtung befestigt, die zeichnerisch nicht dargestellt ist. Die Bewegungseinrichtung kann die Formhälften entsprechend den in Fig. 1 eingezeichneten Pfeilen 15 bis 18 bewegen, d. h. jede Formhälfte kann sowohl radial vom Draht weg als auch auf den Draht zu (Pfeile 15 und 17) als auch parallel zum Draht 8 auf den Extruderkopf 10 zu und von diesem weg bewegt werden. Anstelle von Bewegungen entsprechend den Pfeilen 15 bis 18 könnte man auch bogenförmige oder schräg verlaufende Bewegungen vorsehen, die in F i g. 1 gesehen von rechts her auf den Draht 8 und den Extruderkopf 10 hinführen. Vor der Formung einer Abstandsscheibe 13 sind die Formhälften 5a und 5b in einer Lage rechts vom Extruderkopf 10 und vom Draht 8 abgerückt Wenn bei Stillstand des Drahtes 8 eine gewisse Materialansammlung entstanden ist, werden die Formhälfien 5a und 5b zunächst radial auf den Draht hin und dann axial in Richtung des Extruderkopfes 10 bewegt Fig.2 zeigt den Zustand kurz vor dem vollständigen Schließen des Formhohlraumes. Der Formhohlraum wird nach links hin durch die Vorderwand 10a des Extruderkopfes begrenzt, nach rechts hin durch Wände 19 in den Formhälften 5a und 5b und in radialer Richtung durch hohlzylindrische Flächen 20 an den Formhälften 5a, 5b. Wenn die Formvorrichtung vollständig geschlossen ist, liegen die Vorderwände 21 der Formhälften 5a, 5b an der Frontwand 10a des Extruderkopfes an. Es besteht dann ein allseits geschlossener Hohlraum von zylindrischer Gestalt. Die Materialansammlung 14 wird so bemessen, daß sie ausreicht, um den Formhohlraum vollständig zu füllen.

Nachdem auf diese Weise die Formgebung beendet

ist, werden die Formhäiften 5a. 5b entgegengesetzt zu dsr beschriebenen Schließbewegung auseinanderbewegt und der Draht wird um die Länge ί nach rechts vorgeschoben (diese Arbeitsrichtung ist in Fig. 1 durch den Pfeil 22 symbolisiert). Bei diesem Vorschub wird der Drahtüberzug 23 gebildet. Nach Zurücklegen der Länge t wird wieder eine Materialansammlung gebildet und daraus eine Abstandsscheibe 13 geformt.

Zu betonen ist, daß der Überzug 23 nicht innerhalb der Formvorrichtung 5 gebildet wird, sondern durch Aufspritzen von Kunststoff über den ringförmigen Spalt 12.

In der Kühleinrichtung 6 wird der Kunststoff annähernd auf Raumtemperatur abgekühlt. Der überzogene Draht 8 samt den angeformten Abslandsscheiben 13 wird auf die Sammelspule 7 aufgewunden.

Das so hergestellte Vorprodukt wird dann in weiteren Arbeitsgängen zu einem fertigen Hochfrequenz-Koaxialkabel nach Fig. 3 verarbeitet. Hierbei wird zunächst in einem weiteren Arbeitsgang ein aus Kunststoff bestehender Schlauch 24 angebracht, und zwar durch Extrudieren von Kunststoff aus einer Ringdüse, die das Vorprodukt umgibt. Hierbei wird die Innenwand 24a des Schlauches 24 mit den Umfangsflächen der Abstandsscheiben 13 verschweißt. Die Verschweißungsstellen sind durch dünne Linien 25 angedeutet. In einem weiteren Arbeitsgang wird auf den Schlauch 24 ein Außenleiter 26 aus Metallband aufgebracht. Dies kann z. B. ein Kupferband sein, das entweder überlappend umgelegt oder zu einem Rohr längsverschweißt wird. Dieser Außenleiter wird schließlich mit einer Außenhülle 27 aus Kunststof umspritzt.
Die Abstandsscheiben 13 und der Innenleiterüberzug 23 bilden mit dem Kunststoffschlauch 24 einzelne dicht verschlossene Kammern 28. Wenn in eine der Kammern infolge einer Beschädigung des Kabels Wasser eindringen rillte, kann dieses Wasser nicht in die benachbarten ^b5 Kammern eintreten, da sowohl die durch die Abstandsscheiben 13 gebildeten Querwände als auch die Verschweißungsstellen 25 flüssigkeitsdicht sind. Die Gleichmäßigkeit und die große Festigkeit des Innen-

leiterüberzuges geben bei Beschädigungen des Kabels und damit verbundenem Wassereintritt eine große Sicherheit gegen Kurzschlüsse zwischen Innenleiter und Außenleiter, so daß die Versorgung der Zwischenverstärker mit Speisespannung weiterhin sichergestellt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Hochfrequenz-Koaxialkabels, mit einem Extruder für Kunststoff mit einer Austrillsdüse, die einen Innenieiter umgibt, der mit einem Überzug aus thermoplastischem Kunststoff und mit Abstandsscheiben zu versehen ist, einer Transporteinrichtung für den Innenleiter und einem Formwerkzeug für die Abstandsscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsdüse (11) ein den Jnnenleiter (8) unmittelbar umgebender Kanal (12) ist, daß das Formwerkzeug (5) aus mindestens zwei Teilen (5a, 5b) besteht, die relativ zum Innenleiter (8) radial oder mit radialer Komponente beweglich sind, wobei das Formwerkzeug (5) einen vor dei Düsenöffnung angeordneten und mit dither kommunizierenden allseitig geschlossenen und für die Formung einer Abstandsscheibe (13) ausgebildeten Formhohlraum aufweist, der durch die radiale Bewegung geöffnet wird, und daß der Innenieiter (8) während der Herstellung des Überzuges (23) zwischen zwei Abstandsscheiben (13) relativ zur Austrittsdüse (11) bewegt wird und das Formwerkzeug (5) und der Innenleiter (8) während der Formung einer Abstandsscheibe (13) relativ zur Düse (11) feststeht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung der Düsenöffnung eine Wand (lOa^des Formüohlraumes bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (5a, 5b) an einer Bewegungseinrichtung gehalten sind, die die For
teile sowohl radial auf den Innenleiter (8) zu, als auch parallel zum Innenleiter(8) bewegt.