DE2941250A1

DE2941250A1 - Flaches kabel

Info

Publication number: DE2941250A1
Application number: DE19792941250
Authority: DE
Inventors: John Carswell Smith
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1980-05-08
Also published as: GB2036599A

Description

J.C.Smith-3

Flaches Kabel

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von im wesentlichen flachen Kabeln und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Flachkabel werden oft dort angewendet, wo wenig Raum zur Verfügung steht, so z.B. in Computern und Geräten der Raum- und Luftfahrt.

Es gibt zwei Arten von Herstellverfahren für Flachkabel. Ein Vorfahren arbeitet mit zwei Folien, zwischen denen die Leiter gelegt werden. Ein anderes Verfahren verwendet ein Extrusionsprozess, in dem eine flache Preßform die Kabelabmessungen bestimmt.

Wenn hierzu Plastikextruder eingesetzt werden, dann gelangen die Leiter, die auch optische Fasern sein können, durch ein langes konisches Führungsteil und danach durch eine öffnung, die von einem Spritzkopf umgeben ist. Während des Arbeitens des Extruders, bei dem das Plastikmaterial unter einem Druck von etwa 35 bis 700 at steht, wird ein Eindringen des Plastiks in das Führungsteil durch Absperren seiner öffnung durch die Leiter selbst erreicht. Beim Bruch eines Leiters dringt aber schnell Plastik in das Führungsteil und härtet wegen der niedrigen Temperatur dort schnell aus, so daß eine Verstopfung entsteht. Daraufhin muß der Spritzkopf zerlegt werden, um die Verstopfung zu beseitigen. Diese Schwierigkeiten treten hauptsächlich bei optischen Glasfasern als Leiter auf.

030019/0666

29412150

J.C.Smith-3

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von flachen Kabeln anzugeben, das eine einfache Vorrichtung erfordert, leicht zu handhaben ist und dabei Verstopfungen vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den'im Anspruch angegebenen Verfahrensschritten. Den Unteransprüchen können vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens entnommen werden. Mit den im Anspruch 14 angegebenen Mitteln ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet. Den weiteren Unteransprüchen können vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung entnommen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von flachen Kabeln;

Fig.2 eine Vorderansicht eines Spritzkopfes mit einer Ausgangsöffnung und

Fig.3 einen Schnitt durch ein flaches Kabel.

Das Verfahren und die Vorrichtung ist sehr vorteilhaft bei der Verwendung von optischen Fasern als Leiterelernente einzusetzen und wird daher entsprechend beschrieben. Es können aber auch flache Kabel mit Leitern aus Metalladern, Widerstandsdrähten oder beliebige andere fadenförmige Elemente eingesetzt werden.

030019/0666

J.C.Smith-3

Eine Vorrichtung 10 zur Herstellung von flachen Lichtleiterkabeln ist in Fig.1 dargestellt. Ein Ablaufgestell 12 ist mit einer Vielzahl von Spulenkörpern 14, auf denen optische Fasern 16 aufgewickelt sind, versehen. Ein Paar Rollen 18 ist dem Ablaufgestell 12 nachgeordnet und die Fasern 16 laufen über diese Rollen 18 zu einer Führungsrolle 20. Ein Spritzkopf 24 ist mit einer konischen Führungsröhre 22 versehen, deren Eingangsöffnung nach der Führungsrolle 2o angeordnet ist. Die Führungsröhre 22 endet in einem Teil 25, das von einander beabstandete Führungsöffnungen, durch die die Fasern 16 geführt werden, aufweist.

Der Spritzkopf 25 enthält einen Behälter 26, dem durch Kanäle 28 ein viskoses, flüssiges Polymer oder eine Polymerpaste zugeführt wird. Die Kanäle 28 kommen von einem Vorratsbehälter 30, der Polymermaterial wie beispielsweise Vinylplastisol oder Silikone enthält. Das Polymermaterial kann thixotropisch sein. Es ist sehr wichtig, daß das verwendete Plastikmaterial keine oder nur eine begrenzte Menge Lösungsmittel enthält, so daß wesentliche Schrumpfungen beim Härten des Polymers nicht auftreten. Solche Schrumpfungen können Lücken in den Stegen zwischen den Fasern im flachen Kabel hervorrufen, wenn wesentliche Mengen von Lösungsmitteln benutzt werden. Die Lösungsmittel tendieren auch dazu, die Viskosität des flüssigen Polymers herabzusetzen, was aber durch Zusatz von Füllstoffen ausgeglichen werden kann.

03001 9/0666

^: - 2 9 A 1 2 ^[S

J.C.Smith-3

Der Behälter 26 endet in einer rechteckigen öffnung 32, die die gleichen Abmessungen wie das gewollte flache Kabel aufweist. Fig.2 stellt die öffnung 32 einschließlich der optischen Fasern 16 mit den überzügen aus dem Polymeimaterial 34 dar.

Die die öffnung 32 mit einem überzug verlassenden Fasern 36 gelangen in einen Ofen 38 zum Härten. Der Ofen 38 kann jede von verschiedenen Heizquellen benutzen, gerade wie es vom verwendeten Polymermaterial abhängt. So kann beispielsweise eine Infrarot-, Ultraviolett-, Laser- oder Mikrowellenheizung benutzt werden. Die Entfernung zwischen dem Ofen 38 und dem Behälter 26 bzw. seiner öffnung 32, muß so kurz wie möglich sein. Wenn das verwendete Polymermaterial nur eine begrenzte Aushärtezeit hat, dann muß das Innere des Behälters und der öffnung 32 stromlinienförmig sein und es darf keinen stockenden Punkt geben, an dem das Polymer aushärten könnte. Der Aushärteprozess soll im Ofen und nicht im Behälter stattfinden.

Eine Winde 40 zieht das ausgehärtete flache Kabel 4 2 aus dem Ofen 38, so daß es von einer nicht gezeigten Einrichtung aufgewickelt werden kann. Das flache Kabel kann dann, wo immer es angebracht ist, eingesetzt werden.

Das Herstellverfahren gemäß der Erfindung beginnt mit dem Einführen der optischen Fasern 16 in den Spritzkopf 24. Im Spritzkopf laufen sie durch beabstandete Führungen in der Führungsröhre 22, so daß die Fasern in einem angemessenen Abstand voneinander gehalten werden. Der maximale Abstand zwischen den Fasern ist abhängig

030019/0666

J.C.Smith-3

vom Durchmesser der Fasern, weil der Raum zwischen den Fasern durch einen Steg 4 4 aus dem Polymermaterial überbrückt werden muß. Ein derartiger Steg 44 ist in Fig.3 dargestellt. Die charakteristischen Werte des flüssigen Polymermaterials sind die anderen Werte, die den Abstand zwischen den Fasern bestimmen. Wenn die Viskosität zu gering ist, kann es sein, daß kein Steg zwischen den Fasern entsteht.

Ebenso ist es, wenn der Durchmesser der Fasern zu gering Κ' und der Abstand zwischen den Fasern zu groß ist, auch dann wird kein Steg ausgeformt.

Die Fasern 16 treten in den Behälter 26 mit dem flüssigen - Polymermaterial ein, das durch die Kanäle 28 eingeflossen ist. Die Flüssigkeit steht unter einem sehr geringen Druck, so daß sie an den Fasern anhaftet und den Steg zwischen den Fasern im Behälter formt. Es ist auch möglich, die Flüssigkeit im Behälter ohne Druck zu halten, wenn die Erdanziehungskraft ausgenutzt wird. Druck wird gewöhnlich angewendet, um bei fortlaufendem Betrieb das verbrauchte Material zu ersetzen. Der bei der vorliegenden Erfindung angewendete Druck liegt im Bereich von 0,453 Kg/cm bis 2,265 Kg/cm , abhängig von der Abzugsgeschwindigkeit und der Größe der öffnung 32. Es ist leicht zu sehen, daß bei einem Bruch einer Faser das flüssige Polymermaterial nicht leicht in die Führungsröhre 22 fließt. Selbst wenn das Polymermaterial etwas in die Führungsröhre fließt, bleibt es im flüssigen Zustand und härtet nicht aus, wie es bei

030 0 19/0666

294

J.C.Smith-3

der Extrusionsmethode geschieht, wenn das hochtemperierte Polymer mit der kälteren Röhre in Berührung kommt. Das flüssige Polymermaterial wird im Behälter auf einem ausreichenden Pegel gehalten und der Behälter ist vorzugsweise immer voll. Jede Flüssigkeitsmenge, die in die Führungsröhre fließt, bleibt im flüssigen Zustand.

Die aus der rechteckigen öffnung 32 austretenden Fasern sind überzogen und verbunden mit dem viskosen Polymer. Die öffnung ist so geformt, daß den überzogenen Fasern eine flache Form gegeben wird und sie im Ofen 38 thermisch gut behandelt werden können. Nach dem Auszug aus dem Ofen kann das resultierende Kabel 42 zur üblichen Speicherung aufgewickelt werden.

Wie aus der Beschreibung der Vorrichtung und des Verfahrens hervorgeht, können flache Kabel aus Drähten genauso wie aus optischen Fasern erzeugt werden. Elektrisch leitende Adern, Zugelemente oder Widerstandsdrähte können im gleichen Kabel verarbeitet werden, wenn die Drähte den gleichen Durchmesser wie die überzogenen Fasern aufweisen. Die Fasern können auch vor der Ausbildung zum flachen Kabel zur Erhöhung ihrer Zugfestigkeit mit einem entsprechenden Material überzogen werden.

17 Ansprüche
1 Bl. Zeichnung

030019/0666

Leerseite

Claims

29A1250

Patentanwalt
Dipl^.-Phy S.Leo Thul
Kurze~7-TEr.8
7 Stuttgart 30

J.C.Smith-3

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen von im wesentlichen' flachen Kabeln, gekenn zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Versorgen eines Spritzkopfes mit einem viskosen Polymermaterial;

Ausrichten einer Vielzahl von fadenförmigen Elementen nebeneinander in einer Ebene;

Ziehen der Elemente durch den Spritzkopf, derart, daß das Biymermaterial die Elemente beschichtet und durch Bildung eines Steges miteinander verbindet;

Formen des um die Elemente vorhandenen Polymermaterials um ein_inLwesentlichen flaches Gebilde zu erhalten und

Härten des flachen Gebildes um ein im wesentlichen flaches Kabel zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente optische Fasern sind.

Wr/Sch

28.09.1979 030019/0666

J.C.Smith-J
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Drähte sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente aus Drähten und optischen Fasern bestehen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial im Spritzkopf unter geringem Druck steht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial unter Druck aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkopf eine Führungsröhre enthält, durch die die Elemente in einem Behälter mit dem Polymermaterial geleitet werden und daß der Behälter aufgefüllt gehalten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen des Polymermaterials durch Ziehen desselben durch eine rechteckige Öffnung geschieht.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial ein Vinylplastisol ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial ein Silikon ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial eine Polymerpaste ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial thixotropisch ist.

030019/0666

J.C.Smith-3
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial einen begrenzten Anteil Lösungsmittel enthält.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung flacher Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) einen Spritzkopf (24) mit einem Behälter (26) für ein viskoses Polymermaterial (34), Mittel zum Leiten des Polymermaterials (34) unter geringem Druck in den Behälter (26), Mittel zum Durchziehen einer Vielzahl von fadenförmigen Elementen (16) durch den Behälter (26), Mittel zum Formen des Polymermaterials (34) in ein im wesentlichen flaches Gebilde und Mittel zum Härten des flachen Gebildes aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkopf (24) eine im wesentlichen rechteckige Öffnung (32) zum Formen des Polymermaterials (34) enthält.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn ze i chne t, daß der Spritzkopf (24) im Behälter eine Führungsröhre (22) enthält, durch die die Elemente( 16) gezogen werden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Preßform zum Formen des Polymermaterials zum flacher Gebilde, eine Führungsrolle (20) zum beabstandeten Halten der Elemente (16), Mittel zum Gießen des viskosen Polymermaterials (34) vor oder hinter der Führungsrolle (20) und Mittel zum Härten des Überzuges auf den Elementen aus dem Polymermaterial vorhanden sind.

030019/0666