DE60312638T2

DE60312638T2 - Trockenes wasserfestes Koaxialkabel und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE60312638T2
Application number: DE60312638T
Authority: DE
Inventors: Leonel C.P 76120 Queretaro Yanez Martinez; Victor C.P 76120 Queretaro Osornio Osornio; Raul C.P 76120 Queretaro Rodriguez Camacho
Original assignee: Servicios Condumex SA de CV
Current assignee: Servicios Condumex SA de CV
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2023-07-08
Also published as: MXPA03002208A; US20050016755A1; EP1457996B1; CA2434259C; ES2283719T3; US8173900B2; EP1457996A3; EP1457996A2; DE60312638D1; CA2434259A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Gegenwärtig sind Netzwerke für Kabelfernsehen so ausgelegt, dass sie die Verwendung von Koaxialkabeln für die Signalübertragung vom Gebäude der Erzeugung zu den Abonnenten berücksichtigen. Solche Koaxialkabel werden als Fernkabel, Verzweigungskabel und Hauseinführungskabel klassifiziert und bestehen üblicherweise aus einem Kernleiter, einer dielektrischen Isolierung und einem äußeren Leiter sowie einer Schutzabdeckung.
Stand der Technik
Um Koaxialkabel mit Sende- oder Empfangsgeräten zu verbinden, ist es notwendig, das Kabel vorzubereiten, um die Verbindungselemente anzuordnen und dann abzudichten, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Aufgrund schlechter Abdichtung zusammen mit fehlerhafter Kabelinstallation treten jedoch häufig Probleme durch Wassereintritt auf. Wird das Kabel z.B. in Kanälen angeordnet, die einer lang anhaltenden Feuchtigkeit ausgesetzt sind, wie z.B. eine Überflutung, wird im Falle eines Wassereintritts das Kabel in seinen elektrischen und mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt.
Die gegenwärtigen Verfahren zum Verhindern eines Wassereintritts bei dieser Art von Kabeln konzentrieren sich auf die Verwendung von Füllstoffen, wie z.B. öldispergierte wasserunlösliche Materialien und Stabilisatoren basierend auf Glykol, Esteracetat, Ethylenglykol-Ester oder Ethylenglykol-Esteracetat. All diese Materialien weisen einen unzureichenden Schutz gegen Wassereintritt in Koaxialkabeln auf. Dennoch verwenden alle von ihnen Materialien mit öligem Klebstoff und/oder charakteristischen Eigenschaften. Dies erschwert die Verwendung von Lösungsmitteln zum Reinigen des Kabels, bevor es angeschlossen wird.
In dem US-Patent 5,949,018 wird z.B. ein Koaxialkabel mit einer wasserblockierenden Abdeckung beschrieben, das neben dem Leiter und dem dielektrischen Material um ihn herum eine erste Metallabdeckung um das dielektrische Material und den Leiter herum, eine erste Metallband-Abdeckung darum und eine zweite Metallabdeckung um das Band herum, ein zwischen den beiden Abdeckungen angebrachtes wasserquellbares Material und ein zweites Metallband sowie eine abschließende Umhüllung enthält.
In der Patentanmeldung PCT/US01/11879 wird ein Koaxialkabel beschrieben. Das Koaxialkabel ist durch Verwendung einer auf das Kabel aufgetragenen Zusammensetzung gegen Korrosion geschützt. Die Zusammensetzung basiert dabei auf einer öldispergierten Antikorrosions-Verbindung und einem Glykolester-Stabilisator sowie Propylenglykol basierend auf Glykolester-Acetat oder Ethylen. Diese Zusammensetzung wird vorzugsweise auf den äußeren Leiter des Kabels aufgetragen.
Die Anmelderin entwickelte ein Verfahren durch Ausgestaltung eines Trockenkabels, das heißt ohne Füllmaterial, das jedoch in seinem Aufbau ein Wassereintritt-Verhinderungselement ent hält, das es ermöglichen würde, das Koaxialkabel ohne Verwendung von Lösungsmitteln und anderen Reinigungselementen vorzubereiten und zu verbinden.
Beschreibung der Erfindung
Im Folgenden wird die Erfindung gemäß 1, 2, 3 und 4 beschrieben, wobei:
1 eine Perspektivansicht mit einem Querschnitt des Trocken-Koaxialkabels ist;
2 eine Seitenansicht mit einem Querschnitt des Kabels von 1 ist;
3 ein Blockdiagramm des Herstellungsverfahrens des Trocken-Koaxialkabels in seiner ersten Phase ist; und
4 ein Blockdiagramm des Herstellungsverfahrens des Trocken-Koaxialkabels in seiner zweiten Phase ist.
Das Koaxialkabel 10 von 1 und 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schutz zum Verhindern von Wassereintritt insbesondere zwischen dem äußeren Leiter 15 und der Abdeckung 17 enthält. Das Kabel enthält auch genügend Elemente, um einen Schutz gegen Wassereintritt zu gewährleisten, und es wird das Verfahren vorgestellt, durch welches man das Schutzelement gegen Wassereinritt zwischen dem äußeren Leiter und der Abdeckung anbringt.
Das Koaxialkabel 10 wird gewöhnlicherweise durch ein Metallkern-Leiterelement 11 gebildet, das aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden kann, wie z.B.: Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen oder Kombinationen dieser Metalle mit anderen. Der Kernleiter kann geschützt werden durch eine umgebende Schicht 12 aus einem Polymergemisch mit einer Klebstoffkomponente aus Ethylenacrylat-Säure (EAA) oder Ethylenvinyl-Säure (EVA) oder dergleichen, um eine richtige Wasserdichtigkeit zwischen dem Kernleiter und dem Dielektrikum zu gewährleisten. Das Dielektrikum besteht aus einem zellularen, stark expandierten Polymer, wobei das stark expandierte Polymer durch ein Polyethylen mit niedriger Dichte oder ein Gemisch aus Polyethylen mit niedriger, mittlerer und hoher Dichte sowie ein Quellmittel zum Steuern des quellenden Materials gebildet werden kann, bei dem es sich um Azodicarbonamid, p-Toluol-Sulfonylhydrazid oder 5-Phenyl-Tetrazol oder dergleichen handeln kann. Zwischen dem Dielektrikum und dem zweiten Leiter kann eine Schicht oder ein Film aus einem Polymer vorhanden sein oder nicht vorhanden sein, das mit einem gewissen Anteil eines Klebstoffs, wie z.B. Ethylenacrylat-Säure (EAA) oder Ethylenvinyl-Säure (EVA) oder dergleichen, vermischt ist. Der Zweck des zweiten Polyethylenfilms besteht darin, dem schwellenden Dielektrikum Wasserdichtigkeit zu verleihen und das Oberflächen-Erscheinungsbild des Dielektrikums zu verbessern sowie auch eine bessere Kontrolle des Dielektrikum-Quellvorgangs zu ermöglichen. Der zweite oder äußere Leiter 15 kann durch ein Band aus einer Aluminiumlegierung, einer Kupferlegierung oder einer Kombination dieser Metalle mit anderen gebildet werden, das in einem Rohr gebildet wird, das in Längsrichtung verschweißt, extrudiert oder mit überlappenden Kanten gebildet wird. Auf dem zweiten Leiter wird ein Wassereintritt-Schutzelement angebracht, wobei der Schutz aus einer oder mehreren quellbaren Fasern oder Bändern besteht, die aus Polyesterfäden oder anderen Fasern als Basis für das quellbare Element bestehen und schraubenförmig, ring-förmig oder in Längsrichtung angebracht sind. Schließlich wird auf dem äußeren Leiter eine Schutzabdeckung angebracht, bei der es sich um ein beliebiges Polymer handeln kann, wie z.B. Polyethylen mit niedriger Dichte, mittlerer Dichte und hoher Dichte oder eine Kombination davon.
1 zeigt das Trocken-Koaxialkabel 10 mit dem erfindungsgemäßen Wassereintritt-Schutz. Das Kabel kann als Fern- oder Verzweigungskabel in Übertragungsnetzen für Radiofrequenzsignale verwendet werden, insbesondere für analoge oder digitale Signale zur Fernsehübertragung sowie Energiesignale zum Aktivieren der Steuerung peripherer Geräte. Es kann auch für die Internet-Signalübertragung, die Datenübertragung, Mobiltelefone, etc verwendet werden. Das Kabel besteht aus einem massiven oder hohlen Kernleiter 11, der aus Materialien gefertigt werden muss, die eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen, wie z.B. Kupfer, Aluminium oder eine Kombination aus diesen. Der Kern kann sogar aus einem Stahlteil bestehen, der handelsüblich als kupferbeschichteter Stahl oder mit einem anderen Metall beschichteter Stahl bekannt ist. 1 zeigt einen massiven Kernleiter 11, da dies die üblichste Bauart ist. Der Kernleiter ist durch einen Polymerfilm 12 mit niedrigem dielektrischen Koeffizienten geschützt, bei dem es sich um Polypropylen oder Polyethylen handeln kann, um eine maximale Signalausbreitung und eine minimale Abschwächung zu bewirken. Der Polymerfilm 12 muss so dünn wie möglich sein, um die Übertragungs-Kenngrößen beizubehalten, doch muss seine Auftragung auf den Kernleiter kontinuierlich und homogen sein, weil sonst andere elektrische Probleme wie Kabelsignal-Reflexion auftreten. Der Hauptzweck dieses Films 12 besteht darin, den Kernleiter gegen Korrosion zu schützen und die Haftung zwischen dem Kernleiter und dem Dielektrikum zu kontrollieren. Es ist daher möglich, dem Filmpolymer eine gegebene Menge an Klebstoff hinzuzufügen, wobei der Klebstoff Ethylenacrylat-Säure (EAA) oder Ethylenvinyl-Säure (EVA) oder dergleichen ist. Die Hauptisolierung 13 ist ein zellulares, stark expandiertes Polymer bestehend aus Polymeren mit niedrigem dielektrischen Koeffizienten, wie z.B. Polypropylen, Polyethylen oder Polyester, wobei die Isolierung 13 eine starke zellulare Expansion besitzt, um die Dielektrizitätskonstante durch Verringerung der Polymermasse pro Längeneinheit zu verringern. Vorzugsweise wird Polyethylen mit niedriger Dichte oder ein Gemisch aus Polyethylen mit niedriger, mittlerer oder hoher Dichte sowie ein Quellmittel zum Steuern der Quellung verwendet, bei dem es sich um Azodicarbonamid, p-Toluol-Sulfonylhydrazid oder 5-Phenyl-Tetrazol oder dergleichen handeln kann. Zwischen dem Dielektrikum 13 und dem zweiten Leiter 15 kann eine Schicht oder Film 14 aus irgendeinem gemischten Polymer vorhanden sein oder nicht, und es kann mit einer gewissen Menge eines Klebstoffs, wie z.B. Ethylenacrylat-Säure (EAA) oder Ethylenvinyl-Säure (EVA) oder dergleichen, kombiniert sein. Der zweite Film 14 besteht aus irgendeinem Polymer mit niedrigem dielektrischen Koeffizienten, wie z.B. Polyethylen, dessen Zweck es ist, dem gequollenen Dielektrikum Wasserbeständigkeit zu verleihen und das oberflächliche Erscheinungsbild des Dielektrikums zu verbessern und dabei eine bessere Kontrolle des Quellprozesses des Dielektrikums zu ermöglichen. Dieser zweite Leiter 10 deckt die dielektrische Isolierung ab und besteht aus einem um das Dielektrikum herum gebildeten Metallrohr, das in Längsrichtung verschweißt, extrudiert oder mit überlappenden Kanten gebildet wird. Der zweite Leiter 15 besteht aus einem leitfähigen Material, wie z.B. Aluminium, Kupfer oder einer Kombination davon, und kann auch ein Geflecht aus Metalldrähten aus Kupfer, Aluminium oder anderen Metalllegierungen sein.
Gemäß der Erfindung zeigen 1 und 2 das Wassereintritt-Schutzelement 16, das schraubenförmig angebracht ist. Es kann jedoch auch ringförmig oder in Längsrichtung an dem zweiten Leiter angebracht sein. Das Schutzelement besteht aus einer oder mehreren trennbaren Fasern oder Bändern, die aus Polyesterfäden oder anderen Fasern bestehen. Als Basis des quellbaren Elements können Polyacrylatfasern, wie Polyacrylamid, Polyacrylsäure und dergleichen verwendet werden.
Die in 1 gezeigte Schutzschicht 17 muss vorzugsweise den zweiten Leiter 15 abdecken, der ein glattes und gleichförmiges Erscheinungsbild hat. Der zweite Leiter kann einen oder mehrere Identifikationsringe desselben Materials, jedoch anderer Farbe enthalten oder nicht. Die Schutzabdeckung 17 verleiht dem Kabel Festigkeit und muss aus einem thermoplastischen Material gebildet werden, das gegenüber Temperatur, Feuer und ultraviolettem Licht sowie gegenüber extremen Umweltbedingungen, gegenüber Nagern, gegenüber Schnitten sowie gegenüber chemischen Substanzen beständig ist. Es muss auch eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen besitzen sowie geringe Rauchemissionen aufweisen. Das verwendete thermoplastische Material kann ein Polyethylen mit niedriger, mittlerer oder hoher Dichte oder eine Kombination von diesen oder anderen Arten thermoplastischer Elemente sein.
3 zeigt ein Schema der Art und Weise wie der Kern oder die Isolierung für das Koaxialkabel der vorliegenden Erfindung gefertigt wird. 4 zeigt das Schema des Auftragungsvorgangs für den zweiten Leiter, das Wassereintritt-Schutzelement und die Schutzabdeckung, wobei in beiden Fällen die Beschreibung von links nach rechts erfolgt. Zunächst gibt es in 3 die Zufuhrwicklung 18, die den Kernleiter 11 enthält. Um dem Vorgang Kontinuität zu verleihen, ist das Ende des Leiters mit dem Anfang des Leiters der neuen Wicklung durch Anschweißen verbunden, wodurch das Nichtauftreten einer Verformung gewährleistet wird und der erforderliche Durchmes ser beibehalten wird, um sowohl elektrische als auch mechanische Kenngrößen beizubehalten bzw. zu erhalten. Der Kernleiter 11 tritt dann durch die erste Polymerfilm-Auftragungsvorrichtung 19 hindurch. Der Film kann aufgetragen werden durch Extrusion, durch Eintauchen des Leiters in das isolierende Material und anschließendes Entfernen des überschüssigen Materials, oder durch Besprühen, wie zuvor erwähnt. Dieser erste Film kann aus Polyethylen, Polyester oder Polypropylen gebildet werden, die in einem gegebenen Verhältnis mit einem Klebstoff vermischt werden, bei dem es sich um Ethylenacrylat-Säure (EAA) und dergleichen handeln kann.
Das Haupt-Isolierungselement 12 oder Dielektrikum wird in die Extrusionsvorrichtung 20 gegeben, bei der es sich um einen Einzelextruder (einfach) oder um zwei serielle Extruder, die als Kaskade bezeichnet werden, handeln kann, um eine starke zellulare Expansion zu erzielen. Normalerweise wird Polyethylen mit hoher, niedriger oder mittlerer Dichte oder eine beliebige Kombination davon verwendet mit einem Quellungs-Steuerungsmittel, bei dem es sich um Azodicarbonamid, p-Toluol-Sulfonylhydrazid, Phenyl-Tetrazol und dergleichen handeln kann, um eine starke zellulare Expansion zu erreichen. Neben den oben erwähnten Materialien kann eine physikalische Expansion erzeugt werden, indem man ein Hochdruck-Inertgas in den Extrusionsvorgang eindüst, wobei das verwendete Gas Stickstoff, Argon, Kohlendioxid und dergleichen oder eine beliebige Kombination davon ist. Es gibt jedoch auch die chemische Quellung, die unmittelbar durch das Quellmittel wie das oben erwähnte Azodicarbonamid durchgeführt wird. Der zweite Polymerfilm ist optional und wird auf dem Gerät 27 aufgetragen. Der zweite Polymerfilm kann der gleiche wie der erste Polymerfilm sein und durch Extrusion, Eintauchen des Leiters in das isolierende Element und anschließendes Entfer nen des Überschusses oder durch Besprühen bzw. Bespritzen aufgetragen werden. Wenn das Auftragen durch Extrusion erfolgt, wird der Film durch Koextrusion aufgetragen, das heißt es gibt zwei Extruder, nämlich einen für das Haupt-Isolierungselement 13 und einen anderen für den zweiten Polymerfilm 14. Die Extruder sind mit einem einzigen Extrusionskopf verbunden, der für diesen Zweck in geeigneter Weise ausgelegt ist, wie zuvor erwähnt, wobei der zweite Film aus Polyethylen, Polyester oder Polypropylen besteht, das in einem gegebenen Verhältnis mit einem Klebstoff vermischt ist, bei dem es sich um Ethylenacrylat-Säure (EAA) und dergleichen handeln kann. Eine weitere Option für die Herstellung des Kerns erfolgt durch dreifache Koextrusion, bei der drei Extruder vorhanden sind, nämlich einer für den ersten Film 12, ein anderer für das Haupt-Isolierungsmaterial 13 und ein weiterer für den zweiten Film 14, und die mit einem Extrusionskopf verbunden sind, der passend ausgelegt ist, um den Kern mit den drei oben erwähnten Grenzflächen zu erhalten.
Sobald man den Kern der mittigen Isolierung 11 gewonnen hat, muss er gekühlt werden, um eine Verformung zu verhindern, wenn er gewickelt wird, was in dem Kühltrog 22 erfolgt, wobei Wasser bei kontrollierter Temperatur, Luft, Dampf oder eine beliebige Kombination davon verwendet werden kann. Schließlich wird der Kern auf einer Wicklung 23 aufbewahrt, um zu dem folgenden Vorgang geschickt zu werden.
Das Schema in 4 beginnt mit der Zufuhrwicklung 23, die den Kern 11 enthält, auf dem ein als zweiter Leiter 15 bezeichnetes Rohr angeordnet wird. Das Rohr kann aus Aluminium, Kupfer oder einer beliebigen Kombination davon bestehen. Gemäß der anfänglichen Beschreibung des Produktes, gibt es drei Optionen für das Auftragen des zweiten Leiters: verschweißtes Band, überlapptes Band oder durch Extrusion. Im Falle des Leiters als verschweißtes oder überlapptes Band zeigt 4 das Bandwickelgerät 24, welches das Band 25 in Rollen aufnimmt und es zur Einleitung in den Prozess abwickelt. Das Band 25 wird durch geeignete Vorrichtungen 26, wie z.B. durch Formwalzen oder Matrizen, um den Kern 11 herum gebildet. Bezüglich des verschweißten zweiten Leiters 15 wird dieser Schweißvorgang an dem Gerät 29 durch einen Hochfrequenz- oder Wolfram-Inertgas-Prozess durchgeführt. Nach dem Schweißen wird das Rohr einem Beschneidungsschritt unterzogen, bei dem Grate oder Fehler des Schweißvorgangs beseitigt werden, wodurch sich ein rundes und gleichförmiges Rohr ergibt. Das Gebilde aus Kern und äußerem Leiter tritt dann durch einen Durchmesser-Einstellkasten hindurch, der eine bis vier Matrizen enthalten kann, die den Rohrdurchmesser verringern, um den Kern 11 einzustellen und sogar zu komprimieren, wodurch ein guter Kontakt und eine gute Abdeckung des Kerns 11 gewährleistet wird. Während dieses Vorgangs muss ein Schmiermittel verwendet werden, um eine Beschädigung des Rohrs und der Matrizen zu verhindern.
Wenn der zweite Leiter 15 durch Extrusion aufgetragen wird, ist das verwendete Material vorzugsweise eine Aluminiumlegierung, und der Vorgang enthält eine Vorrichtung 29 zum Abwickeln des Drahtstabes 30 zur Einleitung in den Prozess. Dieser Drahtstab 30 zusammen mit dem Kern 11 dringt in eine geeignete Extrusionsvorrichtung 31 ein, in welcher der Drahtstab um den Kern herum extrudiert wird, wodurch ein Rohr gebildet wird. Das Gebilde aus Kern und äußerem Leiter tritt dann durch den Durchmesser-Einstellkasten 28 hindurch, der eine bis vier Matrizen enthalten kann, welche den Rohrdurchmesser verringern, um den Kern 11 einzustellen und sogar zu komprimieren, wodurch ein guter Kontakt und eine gute Abdeckung des Kerns 11 gewährleistet wird. Während dieses Vor gangs muss ein Schmiermittel verwendet werden, um eine Beschädigung des Rohres und der Matrizen zu verhindern.
Das in 4 gezeigte Kabel 32 tritt durch die passende Vorrichtung 33 hindurch, um auf den zweiten Leiter 15 des Wassereintritt-Schutzelements 16 der vorliegenden Erfindung aufgetragen zu werden. Das Schutzelement besteht aus einer oder verschiedenen quellbaren Fasern oder Bändern aus Polyesterfäden oder anderen Fasern als Basis des quellbaren Elements. Die Fasern oder das Band werden vorzugsweise schraubenförmig aufgetragen, doch können sie auch ringförmig oder in Längsrichtung aufgetragen werden. Sobald das Wassereintritt-Schutzelement 16 aufgetragen ist, tritt das Kabel durch einen Extruder 34 hindurch, bei dem die Schutzabdeckung 17 aufgetragen wird. Die Abdeckung besteht aus einem widerstandsfähigen thermoplastischen Element, bei dem es sich um Polyethylen mit niedriger Dichte, mittlerer Dichte oder hoher Dichte oder eine Kombination davon oder um andere Arten von thermoplastischen Elementen handeln kann. Bei Bedarf können ein oder mehrere Identifikationsringe, die aus demselben Material bestehen, jedoch unterschiedliche Farben haben, durch Koextrusion gefertigt werden, wobei derselbe Extrusionskopf verwendet wird.
Sobald das Kabel 36 gewonnen ist, wird es durch die Abdeckung geschützt und muss gekühlt werden, um Verformungen zu verhindern, wenn es gewickelt wird, wobei dies in einem Kühltrog 35 unter Verwendung von Wasser bei kontrollierter Temperatur durchgeführt wird. Schließlich wird das Kabel 36 auf einer Wicklung 37 gespeichert, um aufbewahrt, geschnitten oder verwendet zu werden.
Materialeigenschaften und Kabelstruktur
Innerer Leiter (Kern)
Der Kernleiter besteht aus kupferbeschichtetem Aluminiumdraht mit 3,15 ± 0,03 mm Durchmesser. Er hat auch einen gleichförmigen runden Querschnitt, ist nahtlos und fehlerfrei und erfüllt die Anforderungen des Standards ASTM B 566, Klasse 10A.
Dielektrikum
Das Dielektrikum besteht aus drei Schichten. Die erste Schicht, der Leiter, ist ein gleichförmig dicker Film, der aus Polyethylen mit niedriger Dichte gemischt mit einem Klebstoff gefertigt ist. Diese Schicht verbindet den Leiter mit dem Dielektrikum und wirkt als Feuchtigkeitsblockade-Element und minimiert das Vorhandensein von Luftblasen, die zur Instabilität der charakteristischen Impedanz und einer strukturellen Rückflussdämpfung (SRL) beitragen. Die zweite Schicht des Dielektrikums ist ein Polyethylengemisch, das durch Gaseinleitung physikalisch expandiert ist. Die verwendeten Materialien müssen Neumaterial sein. Recyclierte oder aufbereitete Materialien sollen nicht verwendet werden. Das Dielektrikum soll konzentrisch auf dem Leiter aufgetragen werden, auf ihm haften und soll einen Durchmesser von 13,0 ± 0,10 mm haben. Die dritte Schicht hat dieselben Eigenschaften wie die erste Schicht und gewährleistet die Oberflächen-Gleichförmigkeit der Zwischenschicht und erhöht die Haftung des Aluminiumrohrs auf dem Dielektrikum. Das in dem Dielektrikum verwendete Polyethylengemisch soll die Anforderungen des Standards ASTM D 1248 Typ I, III und IV, Klasse A, Kategorie 3 erfüllen.
Äußerer Leiter
Der äußere Leiter ist ein zylindrisches Rohr aus Aluminiumlegierung 1350 und soll die Anforderungen von ASTM B 233 erfüllen. Die Dicke des Rohrs soll 0,34 mm betragen, und sein Durchmesser soll 13,70 mm ± 0,10 mm sein.
Wasserblockier-Windungen
Der äußere Leiter ist von einem Paar wasserblockierender Windungen schraubenförmig umgeben. Diese Windungen haben eine Absorptionsgeschwindigkeit = 15 ml/g pro Minute, und ihre Absorptionskapazitäten sind etwa 30 ml/g.
Äußere Abdeckung
Die äußere Abdeckung wird aus einem schwarzen Polyethylen mittlerer Dichte gefertigt, wobei im richtigen Verhältnis Antioxidationsmittel und Kohlenstoff-Ruß hinzugegeben wird, um zu gewährleisten, dass die besten Bedingungen gegen die Verwitterung sowie ein Schutz gegen UV-Strahlen gewährleistet werden.
Die Oberfläche der Abdeckung soll frei von Löchern, Rissen und anderen Fehlern sein.
Der Abdeckungs-Durchmesser soll 15,5 mm ± 0,10 mm bei einer Dicke von 0,67 mm ± 0,02 mm betragen.
Das für die Abdeckung verwendete Polyethylen soll die folgenden Eigenschaften erfüllen:
Phsikalische Versuche
Kabelbiege-Versuch
Das gesamte Kabel muss sämtliche Anforderungen erfüllen, die in dem Standard EN 50117, Klausel 10.2 für den Biegeversuch erstellt wurden.
Kabel-Zugspannungs-Versuch
Das Kabel muss eine maximale Zugspannung von 980 N aushalten, ohne dabei Änderungen der in diesem Dokument spezifizierten elektrischen Eigenschaften aufzuweisen. Außerdem soll das Kabel in der Isolierung, in den Metallelementen oder in der Abdeckung keine Risse oder Brüche aufweisen, nachdem es den Versuchen unterzogen wurde, die im Standard EN 50117, Klausel 10.3 beschrieben sind.
Druckfestigkeits-Versuch
Das Kabel muss den Druckfestigkeits-Versuch bestehen, der gemäß dem Standard EN 50117, Klausel 10.4 durchgeführt wird. Nach einer maximalen Erholungszeit von 5 Minuten ist die maximale Unregelmäßigkeit unter 1 %.
Isolierung-Längenkontraktions-Versuch
Proben des isolierten Leiters werden einem Kontraktions-Versuch gemäß der in ASTM D 4565 spezifizierten Vorgehensweise ausgesetzt. Die gesamte Kontraktion der Isolierung soll nicht über 6,4 mm betragen.
Abdeckung-Längenkontraktions-Versuch
Die Kabelabdeckung soll getestet werden, um ihre Längenkontraktion zu messen, wobei man die in dem Standard SCTE IDS-TP-003 erstellte Vorgehensweise befolgt. Die Kontraktion soll nicht über 9,52 mm in einer 152 mm langen Probe betragen.
Haftversuch zwischen dem Kernleiter und der Isolierung
Der Kernleiter soll an dem das Kabel isolierenden dielektrischen Material haften. Diese Haftung soll stark genug sein, um ein Gleiten zwischen den beiden Elementen zu verhindern, muss aber auch ein Trennen der beiden Elemente während der Vorbereitung des Kabels für die Verbindung ermöglichen. Der Versuch wird durchgeführt gemäß dem Standard EN 50117, Klausel 10.1.
Verwitterungs-Versuch
Das fertige Kabel wird dem Verwitterungs-Versuch gemäß der Vorgehensweisen ausgesetzt, die in dem Standard EN 50117, Klausel 10.6 erstellt sind. Dieser Versuch wird durchgeführt, um die Fähigkeit des Kabels, seine elektrischen Eigenschaften beizubehalten, und die Unversehrtheit der Abdeckung im Falle von Witterungsänderungen zu bestimmen.
Elektrische Eigenschaften des fertigen Produkts

Das Kabel soll dann die folgenden elektrischen Eigenschaften aufweisen, wenn diese gemäß dem Standard EN 50117-1 untersucht werden:

Kernleiter-Gleichstromwiderstand:
bei 20°C	3,34 Ω/km
Außenleiter-Gleichstromwiderstand
bei 20°C:	1,94 Ω/km
minimaler elektrischer Widerstand
der Isolation	10⁴ MΩ/km
Kapazität bei 1 kHz:	50,00 ± 3,0 pF/km
charakteristische Impedanz
bei 1 = s = 1000; f(MHz):	75,00 ± 2,0 Ω
Ausbreitungsgeschwindigkeit:	88%

Abschwächung bei 20°C
Frequenz (MHz)	DB/100 m
5	0,46
30	1, 12
55	1,53
108	2,16
150	2,57
211	3,12
250	3,38
300	3,71
350	4,02
400	4,31

450	4,57
500	4,88
550	5,12
600	5,31
750	6,07
800	6,28
862	6,56
900	6,85
950	6,93
1000	7,12
Rückflussdämpfung bei 20°C
Frequenz (MHz)	DB
5 bis 1000	= 30

Mechanische Eigenschaften des Produkts
Das Kabel soll die folgenden mechanischen Eigenschaften haben, die gemäß dem Standard EN 50117-1 getestet wurden: Maximale (mechanische) Spannung ohne

Änderung der elektrischen Eigenschaften: 980 N

Minimaler Biegungsradius: 102 mm

Haftung auf dem Dielektrikum: = 1,3 MPa
Das Kabel soll so ausgelegt sein, dass es bei Temperaturen zwischen –40°C und 80°C betriebsfähig ist, und soll ein nominales Nettogewicht von 140 kg/km haben.

Claims

Trockenes wasserbeständiges Koaxialkabel, bestehend aus: einem Metallkern-Leiterelement, einem dielektrischen Element um den Kernleiter herum basierend auf drei Schichten, wobei die erste Schicht auf den Leiter als gleichförmig dicker Film basierend auf Polyethylen mit niedriger Dichte gemischt mit einem Vinyl- oder Acryl-Klebstoff aufgetragen ist, die zweite Schicht auf Basis eines expandierten Polyethylen-Gemisches bestehend aus Polyethylen mit niedriger Dichte oder einem Gemisch aus Polyethylenen mit niedriger, mittlerer und hoher Dichte und einem Quellmittel basierend auf Azodicarbonamid, p-Toluol-Sulfonylhydrazid oder 5-Phenyl-Tetrazol sowie optional einer Verstärkungsschicht mit denselben Eigenschaften wie die erste Schicht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es ein zweites äußeres Leiterelement besitzt, das aus einem Band aus Aluminium oder einer Kupferlegierung oder kombiniert mit anderen Elementen gebildet ist und den Leiter umgibt, bestehend aus einem Wassereintritt-Schutzelement, das es trocken hält und auf Basis einer oder mehrerer quellfähiger Fasern oder Bändern gebildet ist, die durch Polyester-Fäden oder andere quellbare Fasern gebildet sind, und wobei die Schutzabdeckung auf Basis von Polyethylen niedriger, mittlerer oder hoher Dichte oder einer Kombination daraus gebildet ist.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernleiter ein kupferbeschichteter Aluminiumdraht ist und einen gleichförmigen kreisförmigen Querschnitt von 3,15 ± 0,03 mm Durchmesser hat.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoff-Komponente ausgewählt ist zwischen Ethylenacrylat-Säure oder Ethylenvinyl-Säure, die eine bessere Haftung und Wasserbeständigkeit zwischen dem Kernleiter und dem dielelektrischen Element ermöglichen.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Kernleiter aufgetragene zweite Polyethylen-Film eine bessere Wasserdichtigkeit gegenüber dem quellbaren Dielektrikum aufweist, sein oberflächliches Erscheinungsbild verbessert und einen Durchmesser von 13,0 ± 0,10 mm aufweist.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Band aus Aluminium oder einer Kupferlegierung oder einem Gemisch davon bestehende äußere Leiter in einem zylinderförmigen Rohr gebildet ist und in Längsrichtung verschweißt, extrudiert oder mit seinen Kanten überlappt werden kann, und eine Dicke von 0,34 mm hat, wobei der Durchmesser auf dem Rohr 13,70 mm ± 0,10 mm beträgt.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wassereintritt-Schutzelement aus quellbaren Bändern besteht, die schraubenförmig, ringförmig oder in Längsrichtung angebracht sind.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeits-Schutzelemente eine Absorp tionsgeschwindigkeit von ≥ 15 ml/g pro Minute haben und ihre Absorptionsgeschwindigkeit über 30 ml/g liegt.
Trockenes Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Abdeckung vorzugsweise aus schwarzem Polyethylen mittlerer Dichte besteht und einen Durchmesser auf der Abdeckung von 15,5 mm ± 0,10 mm mit einer Dicke von 0,67 mm ± 0,02 mm hat.
Herstellungsverfahren für das trockene Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 8, bestehend aus den folgenden Schritten: Vorbereiten einer Kernleiter-Zufuhrwicklung und Anschweißen ihres Endes an eine andere Wicklung, so dass die Herstellung kontinuierlich erfolgen kann; Weiterführen des Kernleiters zu einer ersten Polyethylen-Filmauftragung durch Extrusion, wobei das Polymer aus Polyethylen, Polyester oder einem Polypropylen im Gemisch mit einem Ethylenacrylat-Säure Klebstoff ausgewählt wird; optionales Extrudieren eines zweiten Films mit denselben Kenngrößen wie der erste Film durch Co-Extrusion auf der Basis eines Gemischs von Polyethylen niedriger, mittlerer oder hoher Dichte mit einem Quellmittel wie Azodicarbonamid, p-Toluol-Sulfonylhydrazid oder 5-Phenyltetrazol und mit Hochdruck-Inertgas-Einleitung zur Verbesserung der Zellexpansion; Kühlen bei Raumtemperatur; wobei der gewonnene Kern gewickelt wird und ein rohrförmiger äußerer Leiter aus Aluminium, Kupfer oder einer Kombination daraus aufgetragen wird, wobei das Rohr durch Schweißen oder Überlappen der Ränder oder durch Extrusion gebildet werden kann; Auftragen eines schraubenförmigen, ringförmigen oder längsförmigen Wassereintritt-Schutzelements; und Auftragen der Schutzabdeckung durch Extrusion von Polyethylen niedriger, mittlerer oder hoher Dichte oder einer Kombination davon.
Herstellungsverfahren für das trockene Koaxialkabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern durch Dreifach-Coextrusion in drei Extrudern hergestellt werden kann, wovon einer für den ersten Film, ein anderer für die Hauptisolierung und ein weiterer für den zweiten Film bestimmt ist, und die mittels eines Extrusionskopfes verbunden sind.