EP3136402A1 - Kabel, insbesondere datenübertragungskabel, ader und verfahren zur herstellung einer solchen ader - Google Patents

Kabel, insbesondere datenübertragungskabel, ader und verfahren zur herstellung einer solchen ader Download PDF

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EP3136402A1
EP3136402A1 EP16184216.6A EP16184216A EP3136402A1 EP 3136402 A1 EP3136402 A1 EP 3136402A1 EP 16184216 A EP16184216 A EP 16184216A EP 3136402 A1 EP3136402 A1 EP 3136402A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
cable
foamed
dielectric layer
polyethylene
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16184216.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erwin Köppendörfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leoni Kabel GmbH
Original Assignee
Leoni Kabel Holding GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Leoni Kabel Holding GmbH filed Critical Leoni Kabel Holding GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a cable, in particular data transmission cable, a wire for such a cable and a method for producing such a wire.
  • cable assemblies which contain several layers of cross-linked polyethylene.
  • foam-skin-PE cable for data transmission is used as an insulating layer
  • a foamed polyethylene which is coated with a thin layer, which is also referred to as Aussenskin or Aussenskin layer, as an outer jacket, the entire structure is irradiated.
  • the initially uncrosslinked cable as a whole is exposed to a typically complex electron beam crosslinking.
  • the result is that all layers of polyethylene are at least partially physically crosslinked.
  • Physically crosslinked polyethylene is referred to as PE-Xc according to general nomenclature.
  • a cable and a wire therefor having a conductor and a foamed dielectric, wherein the conductor can be connected by automatic soldering with other components.
  • the cable should survive a heat input as possible without damage during soldering.
  • a manufacturing method for the wire is to be specified.
  • the object is achieved by a cable with the features of claim 1 and by a wire having the features of claim 11. Furthermore, the object is achieved by a method for producing an electrical wire with the features of claim 12.
  • searchhafte Ausdorfen, paragraphen und Variants are the subject of the dependent claims.
  • the advantages and configurations mentioned in connection with the cable also apply analogously to the wire as well as the method and vice versa.
  • the cable is designed in particular as a data transmission cable, for example as a symmetrical data cable or coaxial cable.
  • the cable has at least one core, with an inner conductor and a core jacket applied directly to it, which has a foamed, dielectric layer, comprising uncrosslinked thermoplastic material, wherein an outer skin layer of non-foamed, chemically crosslinked polyethylene is arranged around the dielectric layer.
  • the vein sheath is applied directly to an outer circumference, ie a lateral surface of the conductor.
  • the thermoplastic material from which the dielectric layer is made is in particular an olefin, preferably a polyethylene or a polypropylene.
  • the cable hereinafter also referred to without restriction as a data transmission cable
  • the cable can be soldered particularly easily, i. in particular, that after a soldering operation, the cable has no impedance defect and no short circuit.
  • the essential core idea here is in particular the special combination of an uncrosslinked plastic as a dielectric layer and a chemically crosslinked plastic as an outer skins layer.
  • the technical advantage is achieved in particular that only the outer skin layer crosslinks. All other layers, however, remain uncrosslinked.
  • a complex beam crosslinking is dispensed with and advantageously only the outer skins layer is crosslinked, while the dielectric layer remains uncrosslinked, i.
  • the core coating is, so to speak, only locally crosslinked, namely in the area of the outer skin layer.
  • An uncrosslinked plastic for the formation of the dielectric layer now has the advantage that overall better mechanical properties are achieved, whereby the wire with uncrosslinked plastic as a dielectric over a vein with crosslinked plastic survives a higher number of bending cycles without failure.
  • local crosslinking also prevents cohesive bonding, such that upon collapse of the foamed dielectric layer, the outer skins layer remains intact, i. their structure is preserved.
  • the core consists of an inner conductor, for example a solid conductor or a stranded conductor, as well as an artery casing, which is applied directly to the outer circumference of the conductor.
  • the core sheath has a plurality of layers, but at least the dielectric layer and the outer skin layer.
  • the dielectric layer serves to electrically insulate the wire and preferably additionally ensures a certain distance between the inner conductor and adjacent components in the cable.
  • the core sheath has a total thickness and the dielectric layer has a thickness which makes up a substantial part of the total thickness, preferably about 65 to 95%.
  • a defined distance between the wires, in particular the inner wires of the wires is achieved by the thickness of the dielectric layer.
  • a defined distance between the inner conductor and a shield or outer conductor is defined by the dielectric layer.
  • the dielectric layer of the core rubber coating has a layer of a foamed, uncrosslinked thermoplastic, in particular based on olefin.
  • the foaming has the advantageous effect that the relative primitiveivity, which is also called the dielectric constant, is reduced compared to a similar plastic in unfoamed form, which ultimately affects the impedance, dimension, capacitance and damping in a conventional manner and thereby again a higher data transmission speed can be achieved.
  • the outer skins layer is made of non-foamed, chemically cross-linked polyethylene, which is also known as PE-Xa, PE. Xb, PEX-d is called.
  • PE xa is a peroxidic Crosslinking
  • PE Xb a Silanvernetzung
  • PE Xd an Az networking in the salt bath.
  • the outer skin layer advantageously forms a stable tube which surrounds the dielectric layer, ie a layer of soft, foamed, uncrosslinked thermoplastic material. If the amount of heat should result in a partial melting of the dielectric layer at one end of the wire, the outer skin layer, due to its stability, provides adequate protection at least against a short circuit of the inner conductor to other conductive components of the cable.
  • thermoplastic of the dielectric layer is a foamed polyethylene, in short PE-LD, i. in particular the dielectric layer consists of PE-LD. This has the advantage that due to the similar materials, a good connection with the outer skin layer is achieved.
  • the thermoplastic of the dielectric layer is a foamed polypropylene, PP-E for short, i. in particular the dielectric layer consists of PP-E.
  • the outer skin layer has a thickness which is preferably in the range of 70 to 150 ⁇ m, ie micrometers, and more preferably in the range of 80 to 120 ⁇ m. At lower thicknesses, it was found that the heat capacity of the outer skin layer is insufficient, so that in a soldering of about 10 seconds already caused damage to the cable regularly. The upper limit of the preferred range is in particular due to the necessary flexibility of the cable.
  • the outer skin layer expediently has a degree of crosslinking G of greater than 50%, preferably greater than 60%. At low degree of crosslinking, the continuous use temperature is usually too low.
  • the degree of crosslinking is determined in particular by the number of crosslinking sites relative to the total number of polymer chains. In particular, the degree of crosslinking is proportional to the so-called entanglement density.
  • the outer skin layer preferably consists of unfoamed, silane-crosslinked polyethylene. According to the nomenclature, this form of crosslinked polyethylene is referred to as PE-Xb.
  • PE-Xb this form of crosslinked polyethylene
  • an additional innerskin layer in short innerskin, is formed. This is conveniently located directly on the outer circumference of the inner conductor, i. between the inner conductor and the dielectric layer.
  • the innerskin layer then consists in particular of unfoamed polyethylene.
  • the heat transfer between the inner conductor and the dielectric layer is reduced by such an innerskin layer, so that the soldering properties during soldering of the inner conductor are substantially improved.
  • Particularly advantageous in this case is the formation of the innerskin layer of a particularly chemically crosslinked polyethylene, whereby the wire is particularly effectively shielded against heat input during soldering.
  • soldering behavior is further improved, since in particular by the higher continuous service temperature of the innerskin layer a much longer soldering time compared to a non-foamed, uncrosslinked polyethylene is made possible.
  • the innerskin layer preferably has a thickness of 25 to 100 .mu.m, preferably 50 to 80 .mu.m. With this thickness range, the best soldering results were achieved in tests.
  • the wire is particularly suitable for forming the cable as a coaxial cable.
  • This then expediently has an outer conductor, which surrounds the inner conductor and also the dielectric layer, and an outer jacket, which surrounds the outer conductor.
  • the outer conductor then forms in particular a screen for the inner conductor, so it is a shielding layer. Due to the above-mentioned advantageous soldering properties, in particular the structure of the coaxial cable is advantageously retained during soldering, in particular the distance between the inner and outer conductor predetermined by the dielectric layer. In particular, both a soldering of the inner we and the outer conductor with the advantages mentioned is possible.
  • the coaxial cable consists of a core with an inner conductor, preferably an inner skinned layer applied directly to the inner conductor, a dielectric layer applied thereto and an outer skim layer located on the outer edge of the dielectric layer, as well as a shield and a jacket.
  • the jacket is preferably an outer jacket of the cable.
  • the cable is a symmetrical data cable, with at least two wires, each having an inner conductor and a core coating applied directly to it, which has a dielectric layer made of a foamed, uncrosslinked thermoplastic material, wherein an outer skin layer is provided around the respective dielectric layer. Layer of non-foamed, chemically crosslinked polyethylene is arranged.
  • the symmetrical data cable consists in a suitable variant of at least two wires, or even four, six, or a higher even number of wires, each with an inner conductor, preferably an innerskin layer applied directly to the inner conductor, a dielectric layer applied thereon, and a outer skin layer located on the outer edge of the dielectric layer, and a single screen applied around all the cores, ie a common shielding layer, or about two cores applied umbrellas and a jacket which surrounds the individual screen or all umbrellas.
  • the jacket is then in particular an outer jacket of the cable.
  • the cable has a shielding layer, which surrounds the wires.
  • a shielding layer which surrounds the wires.
  • around the outer skin layers of the wires is a screen applied or arranged, i. the screen surrounds at least the outer skin layers of two wires.
  • the cores of such a cable are usually stranded together and then in particular are twisted together.
  • the shield layer is formed, for example, as a D-screen, i. as a wire, which is spun around the veins.
  • the screen i. the shield layer is particularly preferably a C-screen, i.e., the coaxial cable and the symmetrical data cable, generally the cable.
  • a braid shield alternatively a D-shield, i. Helical or spiral screen, or a St screen, i. static screen, such as foil screen, which is also called B-screen.
  • further shieldings can be arranged beyond.
  • At least one shielding layer is applied or arranged directly on the outer skin layer, ie in particular in contact with the outer skin layer. This achieves in particular that when soldering the shield layer, the outer skin layer absorbs the heat generated during soldering and protects the underlying layers. It has been found that an outer skin layer of non-foamed, chemically cross-linked polyethylene disposed directly under the shield layer drastically reduces the time of exposure to heat during soldering before adversely affecting the foamed dielectric layer increases, so that an automatic soldering process can be used without problems in such a structure.
  • the entire coaxial cable or the symmetrical data cable expediently has an outer sheath, also referred to as a cable sheath, which is arranged around the wire and in particular the shielding layer, and thus forms an outer layer.
  • the outer jacket is therefore exposed directly to environmental influences in particular and protects all internal layers and components against such environmental influences.
  • an electrical conductor is first provided. This is passed through an extrusion head.
  • the extrusion head is connected to several extruders. In this case, a material is provided by each extruder.
  • the dielectric layer is applied by a dielectric extruder providing a foamed, uncrosslinked thermoplastic and applying this material around the conductor via a dielectric region in the extrusion head.
  • the dielectric layer is extruded directly onto the conductor.
  • the material for the dielectric layer is foamed physically or chemically. Chemical foaming is accomplished, for example, by incorporation of a propellant, e.g. Azodicarbonamide, short ADCA. Physical foaming takes place, for example, by introducing an inert gas, such as e.g. Carbon dioxide or nitrogen.
  • the material polyethylene or polypropylene is preferably provided.
  • the outer skins layer is applied by providing an outdoor skins extruder with a non-foamed chemically crosslinked polyethylene and applying this material directly over the dielectric layer over an outer skins area in the extrusion head.
  • the chemically crosslinked polyethylene is in this case by extrusion of in particular immediately before the extrusion mixed components obtained from a silane-crosslinkable compound and a crosslinking activator in the extrinsic skin extruder.
  • the components required to produce cross-linked polyethylene, which in particular are initially provided as granules, are mixed before extrusion. The mixing takes place either manually, but preferably directly at a feed zone of the outer skins extruder with the aid of a dosing station.
  • An automatic mixing using a dosing station is particularly process-reliable.
  • the molten compound and molten crosslinking activator are then mixed.
  • the residence time of the components in the extruder outer-extruder is less than about 30 minutes, since in this mixing in undertaken inappelskin extruder already uses the crosslinking and in particular is not yet complete.
  • an innerskin layer is additionally applied to the inner conductor by providing a particularly unfoamed polyethylene through an innerskin extruder and extruding directly onto the electrical conductor via an innerskin region in the extrusion head.
  • the innerskin layer is preferably produced in particular similar to the outer skins layer as a chemically crosslinked innerskin layer of polyethylene.
  • the extrusion head is conveniently a coextrusion head for extruding multiple layers around the inner conductor.
  • the extrusion head then has several stages, namely the innerskin area as the first area, the dielectric area as the second area, and the outer skink area as the third area.
  • the extrusion head has only the two last-mentioned regions and, accordingly, no innerskin layer is extruded.
  • Fig. 1 In the embodiment shown here, this has an innerskin layer 8 and a dielectric layer 10. In a variant which is not shown, the innerskin layer 8 is omitted and the dielectric layer 10 is applied directly to the conductor 4.
  • the wire 2 further comprises an outer skin layer 12 disposed around the dielectric layer 10.
  • the dielectric layer 10 is here made of a foamed, uncrosslinked thermoplastic polymer based on olefin.
  • the innerskin layer 8 has a thickness D1 of approximately 60 ⁇ m
  • the dielectric layer 10 has a thickness D2 of approximately 1.35 mm
  • the outer skins layer 12 has a thickness D3 of approximately 90 ⁇ m.
  • the thickness D2 of the dielectric layer makes up about 90% of a total thickness of the core sheath 6.
  • Fig. 2 shows a cable 14, which is designed as a coaxial cable.
  • the cable 14 has a wire 2 according to Fig. 1 on, which is surrounded by an outer conductor 16.
  • the inner conductor 4 and the outer conductor 16 thus form two concentric conductors of the coaxial cable, between which the dielectric layer 10 as a dielectric is arranged with a certain thickness D2.
  • the outer conductor 16 also forms a shield layer 20.
  • Fig. 3 shows a variant of the cable 14, which is designed here as a symmetrical data cable, with two wires 2, each according to Fig. 1 are formed.
  • the two wires 2 are jointly surrounded by a shield layer 20, which in turn is surrounded by an outer sheath 18.
  • Table 1 shows results from comparison test of the respective Löwashung compared to conventional cables from very bad (-) to very good (++).
  • a comparison ie as a reference here serves a conventional core 2, which has only a conductor 4 made of copper with a foamed dielectric layer 10 applied thereon as a core sheath 6.
  • Table 1 No. inner conductor mecanicskin layer dielectric ensureskin layer outer conductor outer sheath soldering suitability Ref.
  • test series 1 a core 2 with an inner conductor 4 made of copper, without innerskin layer 8, a dielectric layer 10 made of foamed, uncrosslinked polyethylene, short PE-LD, an outer skin layer 12 made of non-foamed, silanvernetztem polyethylene, PE short Xb, without outer conductor 16 or shield layer 20 and without outer jacket 18 tested.
  • This wire 2 already shows good soldering behavior (+) when soldering the inner conductor 4 to cores according to the prior art.
  • the core 2 consists of an inner conductor 4 made of copper, an innerskin layer 8 made of non-foamed, silane-crosslinked polyethylene, short PE-Xb, a dielectric layer 10 made of foamed, uncrosslinked polyethylene, short PE-LD, an outer skin layer 12 made of non-foamed, silane cross-linked polyethylene, short PE-Xb, no outer conductor 16, no shield layer 20 and no outer sheath 18. Due to the innerskin layer 8, this core 2 shows a significantly improved soldering behavior (++) compared to the experimental series 1 when soldering the inner conductor 4.
  • the coaxial cable consists of a core 2 with an inner conductor 4 made of copper, an innerskin layer 8 made of non-foamed, silane-crosslinked polyethylene, short PE-Xb, a dielectric layer 10 made of foamed, uncrosslinked polyethylene, short PE-LD, an outer skin layer 12 of unfoamed, silane-crosslinked polyethylene, PE-Xb for short, an outer conductor 16, which here is a D-shield, and an outer jacket 18 made of PVC. Due to the innerskin layer 8, both the inner conductor 4 and the outer conductor 16, and thus the cable 14 as a whole, show a significantly improved soldering behavior (++).
  • a symmetrical, ie paired data cable cable 14 was formed, as in Fig. 3 shown, tested.
  • the data cable consists of two stranded cores 2, each with an inner conductor 4 made of copper, a réelleskin layer 8 made of non-foamed, silanvernetztem polyethylene, short PE-Xb, a dielectric layer 10 made of foamed, uncrosslinked polyethylene, short PE-LD, an outer skin layer 12 made of non-foamed, silanvernetztem polyethylene, short PE-Xb, and a both wires 2 surrounding shield layer 20, which is a D-screen here and a surrounding the shield layer 20 outer sheath 18 made of PVC. Due to the inner skin layer 8, the cores 2 and the shielding layer 20 and thus the cable 14 as a whole show a significantly improved soldering behavior (++).

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Abstract

Es wird ein Kabel, insbesondere Datenübertragungskabel, angegeben, mit zumindest einer Ader (2), mit einem inneren Leiter (4) und einer direkt auf diesen aufgebrachten Aderummantelung (6), welche eine Dielektrikumschicht (10) aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyethylen oder Polypropylen, aufweist, wobei um die Dielektrikumschicht (10) eine Außenskin-Schicht (12) aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen angeordnet ist. Die spezielle Aderummantelung (6) führt zu deutlich verbesserten Löteigenschaften. Weiterhin wird eine entsprechende Ader (2) angegeben sowie ein Herstellungsverfahren für diese.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kabel, insbesondere Datenübertragungskabel, eine Ader für ein solches Kabel sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Ader.
  • Grundsätzlich sind Kabelaufbauten bekannt, welche mehrere Schichten von vernetztem Polyethylen enthalten. Bei einem sogenannten Foam-Skin-PE Kabel zur Datenübertragung wird als eine Isolationsschicht ein geschäumtes Polyethylen verwendet, welches mit einer dünnen Schicht, die auch als Außenskin oder Außenskin-Schicht bezeichnet wird, als Außenmantel überzogen ist, wobei der gesamte Aufbau strahlenvernetzt wird. Dabei wird das zunächst unvernetzte Kabel als Ganzes einer typischerweise aufwändigen Elektronenstrahlvernetzung ausgesetzt. Das Ergebnis ist, dass alle Schichten von Polyethylen zumindest teilweise physikalisch vernetzt werden. Physikalisch vernetztes Polyethylen wird gemäß allgemeiner Nomenklatur als PE-Xc bezeichnet.
  • Andere Kabelaufbauten verzichten aufgrund des hohen Aufwands für die Elektronenstrahlvernetzung sämtlich auf eine Vernetzung. So wird beispielsweise in der US 2013/0180752 A1 ein Kabel beschrieben, welches um mehrere innere Leiter herum als Dielektrikum eine Dielektrikumschicht aus geschäumtem Polyethylen aufweist und als äußere Schicht, d.h. als Außenskin ein Polyethylen hoher Dichte, kurz PE HD, aufweist. Dieser Schichtaufbau ist weit verbreitet und für viele Anwendungen ausreichend.
  • In Fällen, in denen jedoch der innere Leiter mit anderen Leitern oder Kontaktelementen durch Löten verbunden werden soll, hat sich gezeigt, dass ein herkömmlicher Aufbau aufgrund des Hitzeeintrags während des Lötvorganges sehr schnell aufschmilzt. Dies gilt sowohl für ein Verlöten des inneren Leiters einer einzelnen Ader sowie besonders auch für ein Verlöten eines möglicherweise zusätzlichen äußeren Leiters, z.B. einer Schirmlage bei einem Datenkabel oder einem äußeren Leiter bei einem Koaxialkabel. Im Falle eines Hitzeeintrages fällt die geschäumte Dielektrikumschicht üblicherweise in sich zusammen, wodurch eine Impedanzfehlstelle entsteht, durch welche wiederum die Datenübertragung üblicherweise gestört wird. Bei großen Störungen im Dielektrikum kann sogar ein Kurzschluss entstehen. Herkömmliche Kabelaufbauten sind daher ausschließlich für manuelles Löten geeignet, wobei es hier merklich auf die Geschicklichkeit und Schnelligkeit der lötenden Person ankommt, ob das Kabel beschädigt wird oder nicht. Für industrielles Löten ist ein solcher Kabelaufbau aufgrund der geringen Fähigkeiten daher ungeeignet.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Kabel anzugeben sowie eine Ader hierfür, die einen Leiter und ein geschäumtes Dielektrikum aufweist, wobei der Leiter durch automatisches Löten mit anderen Komponenten verbunden werden kann. Dabei soll das Kabel beim Löten einen Hitzeeintrag möglichst ohne Schaden zu nehmen überstehen. Desweiteren soll ein Herstellungsverfahren für die Ader angegeben werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kabel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Ader mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11. Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Ader mit den Merkmalen gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die im Zusammenhang mit dem Kabel genannten Vorteile und Ausgestaltungen sinngemäß auch für die Ader sowie das Verfahren und umgekehrt.
  • Das Kabel ist insbesondere als Datenübertragungskabel ausgebildet, beispielsweise als symmetrisches Datenkabel oder Koaxialkabel. Das Kabel weist zumindest eine Ader auf, mit einem inneren Leiter und einer direkt auf diesen aufgebrachten Aderummantelung, welche eine Dielektrikumschicht aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff aufweist, wobei um die Dielektrikumschicht eine Außenskin-Schicht aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen angeordnet ist. Dabei ist die Aderummantelung direkt auf einen Außenumfang, d.h. eine Mantelfläche des Leiters aufgebracht. Der thermoplastische Kunststoff, aus welchem die Dielektrikumschicht gefertigt ist, ist insbesondere ein Olefin, bevorzugt ein Polyethylen oder ein Polypropylen.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Kabel, im Folgenden auch ohne Einschränkung als Datenübertragungskabel bezeichnet, besonders einfach verlötet werden kann, d.h. insbesondere, dass nach einem Lötvorgang das Kabel keine Impedanzfehlstelle und keinen Kurzschluss aufweist. Der wesentliche Kerngedanke besteht hierbei insbesondere in der speziellen Kombination aus einem unvernetzten Kunststoff als Dielektrikumschicht und einem chemisch vernetzten Kunststoff als Außenskin-Schicht. Gegenüber physikalisch vernetztem, d.h. insbesondere strahlenvernetztem Polyethylen wird insbesondere der technische Vorteil erzielt, dass ausschließlich die Außenskin-Schicht vernetzt. Alle anderen Schichten bleiben hingegen unvernetzt. Auf diese Weise wird auf eine aufwendige Strahlenvernetzung verzichtet und vorteilhafterweise lediglich die Außenskin-Schicht vernetzt, während die Dielektrikumschicht unvernetzt bleibt, d.h. die Aderummantelung wird sozusagen lediglich lokal vernetzt, nämlich im Bereich der Außenskin-Schicht. Ein unvernetzter Kunststoff zur Ausbildung der Dielektrikumschicht hat nun den Vorteil, dass insgesamt bessere mechanische Eigenschaften erzielt werden, wodurch die Ader mit unvernetztem Kunststoff als Dielektrikum gegenüber einer Ader mit vernetztem Kunststoff eine höhere Anzahl von Biegezyklen ohne Ausfall übersteht. Insbesondere wird durch das lokale Vernetzen auch eine stoffschlüssige Verbindung verhindert, sodass bei einem Zusammenfallen der geschäumten Dielektrikumschicht die Außenskin-Schicht weiterhin intakt bleibt, d.h. deren Struktur erhalten bleibt.
  • Die Ader besteht aus einem inneren Leiter, beispielsweise einem massiven Leiter oder einem Litzenleiter, sowie einer Aderummantellung, welche direkt auf den Außenumfang des Leiters aufgebracht ist. Die Aderummantelung weist insbesondere mehrere Schichten auf, zumindest jedoch die Dielektrikumschicht und die Außenskin-Schicht. Die Dielektrikumschicht dient der elektrischen Isolation der Ader und stellt vorzugsweise zusätzlich einen bestimmten Abstand zwischen dem inneren Leiter und benachbarten Bauelementen im Kabel sicher. Dabei weist die Aderummantelung eine Gesamtdicke auf und die Dielektrikumschicht eine Dicke, welche einen wesentlichen Teil der Gesamtdicke ausmacht, vorzugsweise etwa 65 bis 95 %.
  • In einem symmetrischen Datenübertragungskabel mit mehreren Adern, wie beispielsweise einem paarigen Datenübertragungskabel oder einem Sternviererkabel, wird durch die Dicke der Dielektrikumschicht insbesondere ein definierter Abstand zwischen den Adern, insbesondere den inneren Leitern der Adern erzielt. In einem nicht symmetrischen Datenübertragungskabel, wie beispielsweise einem Koaxialkabel, wird durch die Dielektrikumschicht ein definierter Abstand zwischen dem inneren Leiter und einem Schirm oder äußeren Leiter definiert. Durch einen solchen definierten Abstand zwischen verschiedenen Bauteilen werden Impedanzschwankungen effizient vermieden, welche ansonsten zu Störungen in der Datenübertragung, z.B. durch Reflektionen, führen würden, was letztlich die mögliche maximale Datenübertragungsrate senkt.
  • Die Dielektrikumschicht der Aderummantellung weist eine Schicht aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff insbesondere auf Olefinbasis auf. Dabei hat das Schäumen den vorteilhaften Effekt, dass die relative Primitivität, die auch Dielektrizitätszahl genannt wird, gegenüber einem gleichen Kunststoff in ungeschäumter Form gesenkt wird, wodurch letztlich eine Beeinflussung der Impedanz, Abmessung, Kapazität und Dämpfung in an sich bekannter Weise erfolgt und hierdurch wiederum eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit erzielt werden kann.
  • Um die Dielektrikumschicht herum, d.h. insbesondere an einem äußeren Rand der Dielektrikumschicht aus unvernetzten, geschäumten thermoplastischen Kunststoff, befindet sich die Außenskin-Schicht, auch dünne Schicht oder Außenskin genannt, aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen, welches auch als PE-Xa, PE-Xb, PEX-d bezeichnet wird. Dabei erfolgt bei PE Xa eine peroxidische Vernetzung, bei PE Xb eine Silanvernetzung und bei PE Xd eine Azovernetzung im Salzbad. Die Außenskin-Schicht bildet vorteilhafterweise ein stabiles Rohr, das die Dielektrikumschicht, d.h. eine Schicht aus weichem geschäumtem, unvernetztem thermoplastischem Kunststoff umgibt. Falls die Wärmemenge zu einem teilweisen Aufschmelzen der Dielektrikumschicht an einem Ende der Ader führen sollte, so bildet die Außenskin-Schicht aufgrund ihrer Stabilität einen ausreichenden Schutz zumindest gegen einen Kurzschluss des inneren Leiters mit anderen leitenden Bauelementen des Kabels.
  • Versuche zeigten weiterhin, dass ein solcher Außenskin die Lötfähigkeit der Ader verbessert. Dies wird insbesondere darauf zurückgeführt, dass das vernetzte Polyethylen einerseits selbst eine höhere Dauergebrauchstemperatur von insbesondere bis zu 150°C gegenüber einem nicht chemisch vernetzten Polyethylen mit einer Dauergebrauchstemperatur von insbesondere etwa 85°C aufweist. Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit der Schichten wird die geschäumte Dielektrikumschicht vorteilhaft weniger erwärmt.
  • In einer bevorzugten Variante ist der thermoplastische Kunststoff der Dielektrikumschicht ein geschäumtes Polyethylen, kurz PE-LD, d.h. insbesondere die Dielektrikumschicht besteht aus PE-LD. Dies hat den Vorteil, dass aufgrund der ähnlichen Materialien eine gute Verbindung mit der Außenskin-Schicht erzielt wird.
  • In einer bevorzugten Variante ist der thermoplastische Kunststoff der Dielektrikumschicht ein geschäumtes Polypropylen, kurz PP-E, d.h. insbesondere die Dielektrikumschicht besteht aus PP-E. Dies hat den Vorteil, dass bei Einsatz von PP-E eine um bis zu 20°C höhere Dauergebrauchstemperatur erzielt wird, wodurch die Lötbarkeit zusätzlich verbessert wird.
  • Die Außenskin-Schicht weist eine Dicke auf, welche bevorzugt im Bereich von 70 bis 150 µm, d.h. Mikrometer, liegt und besonders bevorzugt im Bereich von 80 bis 120 µm. Bei geringeren Dicken wurde gefunden, dass die Wärmekapazität der Außenskin-Schicht nicht ausreichend ist, sodass bei einem Lötvorgang von etwa 10 Sekunden bereits regelmäßig ein Schaden an dem Kabel entsteht. Die obere Grenze des bevorzugten Bereichs ist insbesondere durch die notwendige Flexibilität des Kabels bedingt.
  • Die Außenskin-Schicht weist zweckmäßigerweise einen Vernetzungsgrad G von größer 50%, vorzugsweise größer 60% auf. Bei geringerem Vernetzungsgrad ist die Dauergebrauchstemperatur üblicherweise zu niedrig. Beim Vernetzen bilden einzelne Polymerketten untereinander Vernetzungsstellen aus. Der Vernetzungsgrad ist insbesondere durch die Anzahl an Vernetzungsstellen relativ zur Gesamtanzahl an Polymerketten bestimmt. Insbesondere ist der Vernetzungsgrad proportional zur sogenannten Verschlaufungsdichte.
  • Die Außenskin-Schicht besteht bevorzugterweise aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen. Gemäß Nomenklatur wird diese Form des vernetzten Polyethylen als PE-Xb bezeichnet. Durch eine silanvernetzte Außenskin-Schicht wird eine besonders gute Temperaturresistenz beim Löten erzielt.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist insbesondere als Teil oder weitere Schicht der Aderummantelung eine zusätzliche Innenskin-Schicht, kurz Innenskin ausgebildet. Diese ist zweckmäßigerweise direkt am Außenumfang des inneren Leiters angeordnet, d.h. zwischen dem innerem Leiter und der Dielektrikumschicht. Die Innenskin-Schicht besteht dann aus insbesondere ungeschäumtem Polyethylen. Durch eine solche Innenskin-Schicht wird insbesondere die Wärmeübertragung zwischen dem inneren Leiter und der Dielektrikumschicht verringert, sodass die Löteigenschaften beim Verlöten des inneren Leiters wesentlich verbessert werden.
  • Besonders vorteilhaft ist hierbei Ausbildung der Innenskin-Schicht aus einem insbesondere chemisch vernetzten Polyethylen, wodurch die Ader beim Löten besonders effektiv gegen einen Wärmeeintrag abgeschirmt ist.
  • Besonders bevorzugt ist eine Variante mit einem ungeschäumten und chemisch vernetzten Polyethylen, wodurch das Lötverhalten weiter verbessert ist, da hier insbesondere durch die höhere Dauergebrauchstemperatur der Innenskin-Schicht eine wesentlich längere Lötdauer gegenüber einem ungeschäumten, unvernetzten Polyethylen ermöglicht wird.
  • Die Innenskin-Schicht weist vorzugsweise eine Dicke von 25 bis 100 µm auf, bevorzugt 50 bis 80 µm. Mit diesem Dickenbereich wurden in Versuchen die besten Lötergebnisse erzielt.
  • Die Ader eignet sich besonders zur Ausbildung des Kabels als Koaxialkabel. Dieses weist dann zweckmäßigerweise einen äußeren Leiter auf, welcher den inneren Leiter und auch die Dielektrikumschicht umgibt, und einen Außenmantel, welcher den äußeren Leiter umgibt. Der äußere Leiter bildet dann insbesondere einen Schirm für den inneren Leiter, ist also eine Schirmlage. Durch die oben erwähnten vorteilhaften Löteigenschaften, bleibt beim Löten insbesondere auch die Struktur des Koaxialkabels vorteilhaft erhalten, besonders der durch die Dielektrikumschicht vorgegebene Abstand zwischen innerem und äußerem Leiter. Dabei ist insbesondere sowohl ein Verlöten des inneren wir auch des äußeren Leiters mit den genannten Vorteilen möglich.
  • Das Koaxialkabel besteht in einer geeigneten Variante aus einer Ader mit einem inneren Leiter, vorzugsweise einer direkt auf den inneren Leiter aufgebrachten Innenskin-Schicht, einer darauf aufgebrachten Dielektrikumschicht und einer am äußeren Rand der Dielektrikumschicht befindlichen Außenskin-Schicht, sowie einem Schirm und einem Mantel. Der Mantel ist vorzugsweise ein Außenmantel des Kabels.
  • In einer geeigneten Variante ist das Kabel ein symmetrisches Datenkabel, mit zumindest zwei Adern, die jeweils einen inneren Leiter und eine direkt auf diesen aufgebrachte Aderummantelung aufweisen, welche eine Dielektrikumschicht aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff aufweist, wobei um die jeweilige Dielektrikumschicht eine Außenskin-Schicht aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen angeordnet ist.
  • Das symmetrische Datenkabel besteht in einer geeigneten Variante aus zumindest zwei Adern, oder auch vier, sechs, oder einer höheren geraden Anzahl von Adern mit jeweils einem inneren Leiter, vorzugsweise einer direkt auf den inneren Leiter aufgebrachten Innenskin-Schicht, einer darauf aufgebrachten Dielektrikumschicht und einer am äußeren Rand der Dielektrikumschicht befindlichen Außenskin-Schicht, sowie einen um alle Adern herum aufgebrachten einzelnen Schirm, d.h. einer gemeinsamen Schirmlage, oder um jeweils zwei Adern aufgebrachten Schirmen und einem Mantel, welcher den einzelnen Schirm bzw. alle Schirme umgibt. Der Mantel ist dann insbesondere ein Außenmantel des Kabels.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Kabel eine Schirmlage auf, welche die Adern umgibt. Mit anderen Worten: um die Außenskin-Schichten der Adern herum ist ein Schirm aufgebracht oder angeordnet, d.h. der Schirm umgibt zumindest die Außenskin-Schichten zweier Adern. Die Adern eines solchen Kabels werden üblicherweise miteinander verseilt und sind dann insbesondere miteinander verdrillt. Die Schirmlage ist beispielsweise als D-Schirm ausgebildet, d.h. als Draht, welcher um die Adern herumgesponnen ist.
  • Der Schirm, d.h. die Schirmlage ist besonders beim Koaxialkabel und beim symmetrischen Datenkabel, allgemein beim Kabel bevorzugterweise ein C-Schirm, d.h. ein Geflechtschirm, alternativ ein D-Schirm, d.h. Wendel- oder Spiralschirm, oder ein St-Schirm, d.h. statischer Schirm, wie beispielsweise Folienschirm, der auch B-Schirm genannt wird. In weiteren Schichten können darüber hinaus noch weitere Schirmungen angeordnet sein.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird zumindest eine Schirmlage direkt auf die Außenskin-Schicht aufgebracht oder angeordnet, d.h. insbesondere in Kontakt mit der Außenskin-Schicht. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass beim Löten der Schirmlage die Außenskin-Schicht die beim Löten erzeugte Wärme aufnimmt und die darunterliegenden Schichten schützt. Es hat sich gezeigt, dass eine direkt unter der Schirmlage angeordnete Außenskin-Schicht aus nicht geschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen die Zeitdauer einer Wärmeeinwirkung während des Verlötens vor Beeinträchtigung der geschäumten Dielektrikumschicht drastisch erhöht, sodass ein automatischer Lötprozess bei einem solchen Aufbau ohne Probleme verwendet werden kann.
  • Das gesamte Koaxialkabel oder das symmetrische Datenkabel weist zweckdienlicherweise einen Außenmantel auf, auch als Kabelmantel bezeichnet, welcher um die Ader und insbesondere die Schirmlage herum angeordnet ist, und damit eine äußere Lage bildet. Der Außenmantel ist somit insbesondere direkt Umwelteinflüssen ausgesetzt und schützt alle innenliegenden Schichten und Bauelemente vor solchen Umwelteinflüssen.
  • Für die Herstellung einer elektrischen Ader wird zunächst ein elektrischer Leiter bereitgestellt. Dieser wird durch einen Extrusionskopf geführt. Der Extrusionskopf ist mit mehreren Extrudern verbunden. Dabei wird von jedem Extruder ein Material zur Verfügung gestellt.
  • Die Dielektrikumschicht wird aufgebracht, indem ein Dielektrikum-Extruder einen geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff bereitstellt und dieses Material über einen Dielektrikum-Bereich im Extrusionskopf um den Leiter herum aufbringt. In einer geeigneten Variante wird die Dielektrikumschicht direkt auf den Leiter aufextrudiert. Das Material für die Dielektrikumschicht wird physikalisch oder chemisch geschäumt. Eine chemische Schäumung erfolgt beispielsweise durch Einbringen eines Treibmittels wie z.B. Azodicarbonamid, kurz ADCA. Physikalisches Schäumen erfolgt beispielsweise durch Einbringen eines Inertgases wie z.B. Kohlendioxid oder Stickstoff.
  • Im Dielektrikum-Extruder wird bevorzugterweise das Material Polyethylen oder Polypropylen bereitgestellt.
  • Die Außenskin-Schicht wird aufgebracht, indem ein Außenskin-Extruder ein ungeschäumtes, chemisch vernetztes Polyethylen bereitstellt und dieses Material über einen Außenskin-Bereich im Extrusionskopf direkt auf die Dielektrikumschicht aufbringt. Bevorzugterweise wird das chemisch vernetzte Polyethylen hierbei durch Extrusion von insbesondere unmittelbar vor der Extrusion gemischten Komponenten aus einem silanvernetzbaren Compound und einem Vernetzungsaktivator im Außenskin-Extruder erhalten. Mit anderen Worten: die zur Herstellung von vernetztem Polyethylen benötigten Komponenten, die insbesondere zunächst jeweils als Granulat bereitgestellt werden, werden vor der Extrusion gemischt. Das Mischen erfolgt entweder manuell, bevorzugt jedoch direkt an einer Einzugszone des Außenskin-Extruders mithilfe einer Dosierstation. Dabei ist eine automatische Mischung mithilfe einer Dosierstation besonders prozesssicher. Im Außenskin-Extruder werden dann der aufgeschmolzene Compound und der aufgeschmolzene Vernetzungsaktivator vermischt. Unter unmittelbar wird dann insbesondere verstanden, dass die Verweildauer der Komponenten im Außenskin-Extruder weniger als etwa 30 min beträgt, da bei diesem Mischen im Außenskin-Extruder bereits die Vernetzung einsetzt und insbesondere noch nicht vollständig abgeschlossen ist.
  • Dabei wird in einer bevorzugt Variante zusätzlich eine Innenskin-Schicht auf den inneren Leiter aufgebracht, indem ein insbesondere ungeschäumtes Polyethylen durch einen Innenskin-Extruder bereitgestellt wird und über einen Innenskin-Bereich im Extrusionskopf direkt auf den elektrischen Leiter aufextrudiert wird. Vorzugsweise wird die Innenskin-Schicht zudem insbesondere ähnlich der Außenskin-Schicht als chemisch vernetzte Innenskin-Schicht aus Polyethylen hergestellt.
  • Der Extrusionskopf ist zweckmäßigerweise ein Co-Extrusionskopf, zur Extrusion mehrerer Schichten um den inneren Leiter herum. Der Extrusionskopf weist dann mehrere Stufen auf, nämlich den Innenskin-Bereich als ersten Bereich, den Dielektrikum-Bereich als zweiten Bereich und den Außenskin-Bereich als dritten Bereich. In einer Variante weist der der Extrusionskopf lediglich die beiden letztgenannten Bereiche auf und es wird entsprechend keine Innenskin-Schicht extrudiert.
  • Dabei erfolgt die Extrusion der Außenskin-Schicht, der Dielektrikumschicht und im Falle einer zusätzlichen Innenskin-Schicht auch deren Extrusion insbesondere in einem Mehrschichtverfahren, d.h. einem Zwei- bzw. Dreischichtverfahren. Hierbei werden die Außenskin-Schicht, die Dielektrikumschicht und bei Vorhandensein auch die Innenskin-Schicht in einem gemeinsamen Extrusionskopf und zur selben Zeit über die diversen Bereiche des Extrusionskopfs aufgebracht.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch und im Querschnitt:
    • Fig. 1
    eine elektrische Ader,
    Fig. 2
    ein als Koaxialkabel ausgebildetes Kabel,
    Fig. 3
    ein als symmetrisches Datenkabel ausgebildetes Kabel.
  • In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In Fig. 1 ist eine Ader 2 dargestellt mit einem inneren Leiter 4 und einer Aderummantellung 6. Diese weist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Innenskin-Schicht 8 und eine Dielektrikumschicht 10. In einer nicht gezeigten Variante ist auf die Innenskin-Schicht 8 verzichtet und die Dielektrikumschicht 10 ist direkt auf den Leiter 4 aufgebracht. Die Ader 2 weist weiterhin eine Außenskin-Schicht 12 auf, welche um die Dielektrikumschicht 10 herum angeordnet ist. Die Dielektrikumschicht 10 ist hier aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff auf Olefinbasis gefertigt.
  • In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Innenskin-Schicht 8 eine Dicke D1 von etwa 60 µm auf, die Dielektrikumschicht 10 eine Dicke D2 von etwa 1,35 mm und die Außenskin-Schicht 12 eine Dicke D3 von etwa 90 µm. Damit macht die Dicke D2 der Dielektrikumschicht etwa 90 % einer Gesamtdicke der Aderummantelung 6 aus.
  • Fig. 2 zeigt ein Kabel 14, welches als Koaxialkabel ausgebildet ist. Das Kabel 14 weist eine Ader 2 gemäß Fig. 1 auf, die von einem äußeren Leiter 16 umgeben ist. Der innere Leiter 4 und der äußere Leiter 16 bilden somit zwei konzentrische Leiter des Koaxialkabels, zwischen denen die Dielektrikumschicht 10 als Dielektrikum mit einer bestimmten Dicke D2 angeordnet ist. Um den äußeren Leiter 16 herum ist ein Außenmantel 18 angeordnet. Der äußere Leiter 16 bildet zudem eine Schirmlage 20.
  • Fig. 3 zeigt eine Variante des Kabels 14, welches hier als symmetrisches Datenkabel ausgebildet ist, mit zwei Adern 2, die jeweils gemäß Fig. 1 ausgebildet sind. Die beiden Adern 2 sind gemeinsam von einer Schirmlage 20 umgeben, die wiederum von einem Außenmantel 18 umgeben ist.
  • Die folgende Tabelle 1 zeigt Ergebnisse aus Vergleichstest der jeweiligen Löteignung im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln von sehr schlecht (--) bis sehr gut (++). Als Vergleich, d.h. als Referenz dient hierbei eine herkömmliche Ader 2, welche lediglich einen Leiter 4 aus Kupfer mit einer darauf aufgebrachten geschäumten Dielektrikumschicht 10 als Aderummantelung 6 aufweist. Tabelle 1
    Nr. innerer Leiter Innenskin-Schicht Dielektrikumschicht Außenskin-Schicht äußerer Leiter Außenmantel Löteignung
    Ref. Cu - PE-LD oder PP-X/EPP - - - -
    1 Cu - PE-LD PE-Xb - - +
    2 Cu PE-Xb PE-LD PE-Xb - - ++
    3 Cu PE-Xb PE-LD PE-Xb D-Schirm PVC innerer Leiter ++
    äußerer Leiter ++
    4 Cu PE-Xb PP-X / EPP PE-Xb D-Schirm PVC innerer Leiter ++
    Schirmlage++
  • In der Versuchsreihe 1 wurde eine Ader 2 mit einem inneren Leiter 4 aus Kupfer, ohne Innenskin-Schicht 8, einer Dielektrikumschicht 10 aus geschäumtem, unvernetztem Polyethylen, kurz PE-LD, einer Außenskin-Schicht 12 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, ohne äußeren Leiter 16 oder Schirmlage 20 und ohne Außenmantel 18 getestet. Diese Ader 2 zeigt bereits gutes Lötverhalten (+) bei Verlötung des inneren Leiters 4 gegenüber Adern gemäß dem Stand der Technik.
  • In der Versuchsreihe 2 wurde eine Ader, wie in Fig. 1 gezeigt, getestet. Die Ader 2 besteht aus einem inneren Leiter 4 aus Kupfer, einer Innenskin-Schicht 8 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, einer Dielektrikumschicht 10 aus geschäumtem, unvernetztem Polyethylen, kurz PE-LD, einer Außenskin-Schicht 12 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, keinem äußeren Leiter 16, keiner Schirmlage 20 und keinem Außenmantel 18. Aufgrund der Innenskin-Schicht 8 zeigt diese Ader 2 gegenüber der Versuchsreihe 1 ein deutlich verbessertes Lötverhalten (++) bei Verlötung des inneren Leiters 4.
  • In der Versuchsreihe 3 wurde ein als Koaxialkabel ausgebildetes Kabel 14, wie in Fig. 2 gezeigt, getestet. Das Koaxialkabel besteht aus einer Ader 2 mit einem inneren Leiter 4 aus Kupfer, einer Innenskin-Schicht 8 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, einer Dielektrikumschicht 10 aus geschäumtem, unvernetztem Polyethylen, kurz PE-LD, einer Außenskin-Schicht 12 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, einem äußeren Leiter 16, der hier ein D-Schirm ist, und einem Außenmantel 18 aus PVC. Aufgrund der Innenskin-Schicht 8 zeigen sowohl der innere Leiter 4 als auch der äußere Leiter 16 und somit das Kabel 14 insgesamt ein deutlich verbessertes Lötverhalten (++).
  • In der Versuchsreihe 4 wurde ein symmetrisches, d.h. paariges Datenkabel ausgebildetes Kabel 14, wie in Fig. 3 gezeigt, getestet. Das Datenkabel besteht aus zwei miteinander verseilten Adern 2 mit jeweils einem inneren Leiter 4 aus Kupfer, einer Innenskin-Schicht 8 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, einer Dielektrikumschicht 10 aus geschäumtem, unvernetztem Polyethylen, kurz PE-LD, einer Außenskin-Schicht 12 aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen, kurz PE-Xb, sowie einer beide Adern 2 umgebenden Schirmlage 20, die hier ein D-Schirm ist und einem die Schirmlage 20 umgebenden Außenmantel 18 aus PVC. Aufgrund der Innenskin-Schicht 8 zeigen die Adern 2 sowie die Schirmlage 20 und somit das Kabel 14 insgesamt ein deutlich verbessertes Lötverhalten (++).
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Ader
    4
    innerer Leiter
    6
    Aderummantelung
    8
    Innenskin-Schicht
    10
    Dielektrikumschicht
    12
    Außenskin-Schicht
    14
    Kabel
    16
    äußerer Leiter
    18
    Außenmantel
    20
    Schirmlage
    D1, D2, D3
    Dicke

Claims (15)

  1. Kabel (14), insbesondere Datenübertragungskabel, mit zumindest einer Ader (2), mit einem inneren Leiter (4) und einer direkt auf diesen aufgebrachten Aderummantelung (6), welche eine Dielektrikumschicht (10) aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass um die Dielektrikumschicht (10) eine Außenskin-Schicht (12) aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen angeordnet ist.
  2. Kabel (14) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der thermoplastische Kunststoff der Dielektrikumschicht (10) ein geschäumtes Polyethylen oder Polypropylen ist.
  3. Kabel (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Außenskin-Schicht (12) eine Dicke (D3) im Bereich von 70 bis 150 µm, vorzugsweise 80 bis 120 µm, aufweist.
  4. Kabel (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Außenskin-Schicht (12) einen Vernetzungsgrad G von größer 50%, vorzugsweise größer 60%, aufweist.
  5. Kabel (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Außenskin-Schicht (12) aus ungeschäumtem, silanvernetztem Polyethylen besteht.
  6. Kabel (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Aderummantelung (6) eine Innenskin-Schicht (8) aufweist, die aus insbesondere ungeschäumtem Polyethylen, insbesondere aus einem vernetzten Polyethylen gefertigt ist.
  7. Kabel (14) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    die Innenskin-Schicht (8) eine Dicke (D1) im Bereich von 25 bis 100 µm, vorzugsweise 50 bis 80 µm, aufweist.
  8. Kabel (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dieses als Koaxialkabel ausgebildet ist, mit einem äußeren Leiter (16), welcher den inneren Leiter (4) umgibt und von diesem durch die Dielektrikumschicht (10) beabstandet ist, und mit einem Außenmantel (18), welcher den äußeren Leiter (16) umgibt.
  9. Kabel (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dieses als symmetrisches Datenkabel ausgebildet ist, mit zumindest zwei Adern (2), die jeweils einen inneren Leiter (4) und eine direkt auf diesen aufgebrachte Aderummantelung (6) aufweisen, welche eine Dielektrikumschicht (10) aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff aufweist, wobei um die jeweilige Dielektrikumschicht (10) eine Außenskin-Schicht (12) aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen angeordnet ist.
  10. Kabel (14) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass dieses eine Schirmlage (20) aufweist, welche die Adern (2) umgibt.
  11. Ader (2) für ein Kabel (14) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem inneren Leiter (4) und einer direkt auf diesen aufgebrachten Aderummantelung (6), welche eine Dielektrikumschicht (10) aus einem geschäumten, unvernetzten thermoplastischen Kunststoff aufweist, wobei um die Dielektrikumschicht (10) eine Außenskin-Schicht (12) aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen angeordnet ist, wobei die Aderummantelung (6) zusätzlich vorzugsweise eine Innenskin-Schicht (8) aus ungeschäumtem und unvernetztem oder chemisch vernetztem Polyethylen aufweist, die vor der Dielektrikumschicht (10) umgeben ist.
  12. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Ader (2) gemäß Anspruch 11, umfassend die Schritte:
    - Bereitstellen eines inneren Leiters (4),
    - Hindurchführen des inneren Leiters (4) durch einen Dielektrikum-Bereich und durch einen Außenskin-Bereich eines Extrusionskopfs einer Extrusionsmaschine,
    - Aufbringen einer Dielektrikumschicht (10) aus einem geschäumten thermoplastischen Kunststoff im Dielektrikum-Bereich des Extrusionskopfs sowie
    - Aufbringen einer Außenskin-Schicht (12) aus ungeschäumtem, chemisch vernetztem Polyethylen im Außenskin-Bereich des Extrusionskopfs.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der thermoplastische Kunststoff der Dielektrikumschicht (10) aus geschäumtem Polyethylen oder aus geschäumtem Polypropylen ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei das chemisch vernetzte Polyethylen der Außenskin-Schicht (12) dadurch ausgebildet wird, dass ein silanvernetzbarer Compound mit einem Vernetzungsaktivator zu einer Mischung gemischt wird und anschließend nach dem Mischen die Mischung extrudiert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei vordem Hindurchführen des inneren Leiters (4) durch den Dielektrikum-Bereich
    - der innere Leiter (4) zusätzlich durch einen Innenskin-Bereich des Extrusionskopfs hindurchgeführt wird,
    - eine Innenskin-Schicht (8) aus insbesondere ungeschäumtem Polyethylen im Innenskin-Bereich des Extrusionskopfs aufgebracht wird.
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