JP2012190606A

JP2012190606A - 押出方法及びこれを適用した発泡絶縁体押出方法

Info

Publication number: JP2012190606A
Application number: JP2011051679A
Authority: JP
Inventors: Yuki Koda; 裕貴甲田; Ayumi Nishidate; 歩西舘; Tomokazu Shibata; 友和柴田
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-10-04

Abstract

【課題】内部導体がクロスヘッド心金の中心に対して偏芯することを防止する押出方法を提供する。
【解決手段】内部導体の外周に内部層が形成された被覆電線を、クロスヘッド心金を有するクロスヘッドに送り、クロスヘッドで被覆電線の外周に外部層用材料を押出被覆して外部層を形成する押出方法において、被覆電線の外周に外部層用材料を押出被覆する際、被覆電線の径とクロスヘッド心金の径を同じくなるように押し出し、クロスヘッド心金の内周部に内部層の材料である内部層用材料を滞留させ、内部導体をクロスヘッド心金の中心に固定する方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は、内部層が形成された内部導体の外周に外部層を形成する押出方法及びこれを適用した発泡絶縁体押出方法に関するものである。

従来、内部導体の外周に内部層が形成された被覆電線を、クロスヘッド心金を有するクロスヘッドに送り、クロスヘッドで被覆電線の外周に外部層用材料を押出被覆して外部層を形成する押出方法が用いられている。

ここでは、図７に示すように、内部導体７１の外周に内部層としての内部充実層７２が形成されてなる被覆電線７３と、被覆電線７３の外周に形成された外部層としての発泡層７４と、発泡層７４の外周に形成された外部充実層７５と、外部充実層７５の外周に設けられた外部導体７６と、外部導体７６の外周に形成された外皮７７とから構成された同軸ケーブル７０を例に説明する。

図８に示すように、この同軸ケーブル７０を製造する際には、先ず、被覆電線７３と発泡層７４と外部充実層７５とからなる発泡絶縁電線８０を製造する。

図９に示すように、この発泡絶縁電線８０における発泡層７４は、被覆電線７３を、発泡層クロスヘッド心金９１を有する発泡層クロスヘッド９０に送り、発泡層クロスヘッド９０で被覆電線７３の外周に発泡絶縁体（発泡層用材料）９２を押出被覆して発泡層７４を形成する発泡絶縁体押出方法により形成される。

特開平１１−１８８４１９号公報

しかしながら、被覆電線７３の径Ａと発泡層クロスヘッド心金９１の径Ｂにはギャップが存在しており、内部導体７１は発泡層クロスヘッド心金９１の中心に対して常に微少変動（偏芯）する。

この偏芯が、同軸ケーブル７０のケーブル長手方向の均一性の指標である電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を増大（悪化）させてしまう問題があった。

そこで、本発明の目的は、内部導体がクロスヘッド心金の中心に対して偏芯することを防止する押出方法及びこれを適用した発泡絶縁体押出方法を提供することにある。

この目的を達成するために創案された本発明は、内部導体の外周に内部層が形成された被覆電線を、クロスヘッド心金を有するクロスヘッドに送り、前記クロスヘッドで前記被覆電線の外周に外部層用材料を押出被覆して外部層を形成する押出方法において、前記被覆電線の外周に前記外部層用材料を押出被覆する際、前記被覆電線の径と前記クロスヘッド心金の径を同じくなるように押し出し、前記クロスヘッド心金の内周部に前記内部層の材料である内部層用材料を滞留させ、前記内部導体を前記クロスヘッド心金の中心に固定する押出方法である。

また、本発明は、内部導体の外周に内部充実層が形成された被覆電線を、発泡層クロスヘッド心金を有する発泡層クロスヘッドに送り、前記発泡層クロスヘッドで前記被覆電線の外周に発泡絶縁体を押出被覆して発泡層を形成する発泡絶縁体押出方法において、前記被覆電線の外周に前記発泡絶縁体を押出被覆する際、前記被覆電線の径と前記発泡層クロスヘッド心金の径を同じくなるように押し出し、前記発泡層クロスヘッド心金の内周部に前記内部充実層の材料である内部充実層用材料を滞留させ、前記内部導体を前記発泡層クロスヘッド心金の中心に固定する発泡絶縁体押出方法である。

前記発泡層クロスヘッド心金を内部充実層用材料の融点以上に加熱しておき、前記被覆電線が前記発泡層クロスヘッド心金を通過する際に前記内部充実層の表面を融かし、融けた内部充実層用材料を滞留させると良い。

滞留させる内部充実層用材料を別途供給しても良い。

前記発泡層クロスヘッドの前段に前記内部導体の外周に内部充実層用材料を押出被覆して前記内部充実層を形成するための内部充実層クロスヘッドを設け、前記発泡層クロスヘッド心金における内部充実層用材料の滞留量の増減を、前記内部充実層クロスヘッドに内部充実層用材料を押し出すための内部充実層押出機のスクリュー回転数にフィードバックさせると良い。

本発明によれば、内部導体がクロスヘッド心金の中心に対して偏芯することを防止することができる。

本発明を適用する押出被覆装置を示す概略図である。（ａ），（ｂ）は本発明に係る発泡層クロスヘッドを示す断面図である。本発明適用前の偏芯量を示す図である。本発明適用後の偏芯量を示す図である。本発明適用前のＶＳＷＲを示す図である。本発明適用後のＶＳＷＲを示す図である。同軸ケーブルを示す側面図である。発泡絶縁電線を示す断面図である。従来の発泡層クロスヘッドを示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

ここでは、内部導体の外周に内部充実層が形成された被覆電線を、発泡層クロスヘッド心金を有する発泡層クロスヘッドに送り、発泡層クロスヘッドで被覆電線の外周に発泡絶縁体を押出被覆して発泡層を形成する発泡絶縁体押出方法について説明する。

先ず、本発明を適用する押出被覆装置を説明する。

この押出被覆装置は、図８に示した発泡絶縁電線８０を、図９に示した発泡層クロスヘッド９０を用いて製造するものである。

図１に示すように、本発明を適用する押出被覆装置１０は、内部導体７１の外周に内部充実層７２を形成するための内部充実層形成機構１１と、内部充実層７２の外周に発泡層７４を形成するための発泡層形成機構１２と、発泡層７４の外周に外部充実層７５を形成するための外部充実層形成機構１３とを備える。

内部充実層形成機構１１は、内部導体７１の外周に内部充実層用材料を押出被覆して内部充実層７２を形成するための内部充実層クロスヘッド１４と、内部充実層クロスヘッド１４に内部充実層用材料を押し出すための内部充実層押出機１５と、内部充実層押出機１５に材料を投入するための材料投入口１６とを有する。

内部充実層押出機１５は、その内部にスクリューが設けられており、このスクリューを回転させることにより、材料投入口１６から投入された材料を混練・溶融させると共に内部充実層クロスヘッド１４に内部充実層用材料を押し出すようになっている。

発泡層形成機構１２は、内部充実層７２の外周に発泡絶縁体を押出被覆して発泡層７４を形成するための発泡層クロスヘッド９０と、発泡層クロスヘッド９０に発泡絶縁体９２を押し出すための発泡層押出機１７と、発泡層押出機１７に材料を投入するための材料投入口１８と、発泡層押出機１７に投入された材料に発泡のためのガスを注入するガス注入装置１９とを有する。

発泡層クロスヘッド９０は、図２（ａ）に示したように、被覆電線７３を通過させる発泡層クロスヘッド心金９１と、発泡層クロスヘッド心金９１の周囲を覆うように設けられると共に発泡層クロスヘッド心金９１との間に発泡絶縁体９２を流すための流路９３を形成する発泡層クロスヘッド口金９４とを有する。

発泡層押出機１７も内部充実層押出機１５と同様に、その内部にスクリューが設けられており、このスクリューを回転させることにより、材料投入口１８及びガス注入装置１９から投入された材料及び注入されたガスを混練・溶融させると共に発泡層クロスヘッド９０に発泡絶縁体９２を押し出すようになっている。

外部充実層形成機構１３は、発泡層クロスヘッド９０に外部充実層用材料を押し出すための外部充実層押出機２０と、外部充実層押出機２０に材料を投入するための材料投入口２１とを有する。

外部充実層押出機２０は、発泡層形成機構１２の発泡層クロスヘッド９０に接続されており、発泡層クロスヘッド９０によって発泡層７４の外周に外部充実層用材料を押出被覆して外部充実層７５を形成するようになっている。つまり、図示していないが発泡層クロスヘッド９０は、外部充実層用材料を流すための流路を有しており、外部充実層クロスヘッドも兼ねている。

外部充実層押出機２０も内部充実層押出機１５と同様に、その内部にスクリューが設けられており、このスクリューを回転させることにより、材料投入口２１から投入された材料を混練・溶融させると共に発泡層クロスヘッド９０に外部充実層用材料を押し出すようになっている。

さて、本発明は、内部導体７１の外周に内部充実層７２が形成された被覆電線７３を、発泡層クロスヘッド心金９１を有する発泡層クロスヘッド９０に送り、発泡層クロスヘッド９０で被覆電線７３の外周に発泡絶縁体９２を押出被覆して発泡層７４を形成する発泡絶縁体押出方法において、被覆電線７３の外周に発泡絶縁体９２を押出被覆する際、図２（ａ）に示すように、被覆電線７３の径Ａと発泡層クロスヘッド心金９１の径Ｂを同じくなるように押し出し、発泡層クロスヘッド心金９１の内周部に内部充実層７２の材料である内部充実層用材料９５を滞留させ、内部導体７１を発泡層クロスヘッド心金９１の中心に固定することを特徴とする。

このために、押出被覆装置１０では、発泡層クロスヘッド心金９１を内部充実層用材料９５の融点以上に加熱しておき、被覆電線７３が発泡層クロスヘッド心金９１を通過する際に内部充実層７２の表面を融かし、融けた内部充実層用材料９５を滞留させるようにしている。

更に、発泡層クロスヘッド心金９１における内部充実層用材料９５の滞留量の増減を、内部充実層クロスヘッド１４に内部充実層用材料９５を押し出すための内部充実層押出機１５のスクリュー回転数にフィードバックさせるようにしている。この発泡層クロスヘッド心金９１における内部充実層用材料９５の滞留量の増減は、発泡層クロスヘッド９０に設けた非接触の変位センサ２２でモニタする。

このように構成した押出被覆装置１０を用いて発泡絶縁体押出方法を実施するには、先ず、材料投入口１６から内部充実層押出機１５に材料を投入し、内部充実層押出機１５にて材料を混練・溶融させて内部充実層用材料９５を形成する。そして、内部導体７１を内部充実層クロスヘッド１４に送り、内部充実層クロスヘッド１４で内部導体７１の外周に内部充実層用材料９５を押出被覆して内部充実層７２を形成し、内部導体７１の外周に内部充実層７２が形成された被覆電線７３を得る。

続いて、材料投入口１８から発泡層押出機１７に材料を投入すると共にガス注入装置１９から発泡のためのガスを注入し、発泡層押出機１７にて材料とガスを混練・溶融させて発泡絶縁体９２を形成する。他方、材料投入口２１から外部充実層押出機２０に材料を投入し、外部充実層押出機２０にて材料を混練・溶融させて外部充実層用材料を形成する。そして、被覆電線７３を内部充実層クロスヘッド１４から発泡層クロスヘッド９０に送り、発泡層クロスヘッド９０で被覆電線７３の外周に発泡絶縁体９２を押出被覆して発泡層７４を形成し、更に、発泡層７４の外周に外部充実層用材料を押出被覆して外部充実層７５を形成して、発泡絶縁電線８０を得る。

このとき、従来は被覆電線７３の径Ａと発泡層クロスヘッド心金９１の径Ｂにはギャップが存在し、内部導体７１が発泡層クロスヘッド心金９１の中心に対して偏芯していたが、本発明を適用した押出被覆装置１０では、被覆電線７３の径Ａと発泡層クロスヘッド心金９１の径Ｂの径を同じくなるように押し出し、発泡層クロスヘッド心金９１の熱によって内部充実層７２の表面を融かし易くして、発泡層クロスヘッド心金９１の内周部に、この融けた内部充実層用材料９５を滞留させ、内部導体７１を発泡層クロスヘッド心金９１の中心に対して固定し、偏芯量を抑えることができる。

また、押出被覆装置１０では、変位センサ２２で内部充実層用材料９５の滞留量の増減をモニタし、内部充実層押出機１５のスクリュー回転数にフィードバックさせて、内部充実層用材料９５の滞留量を一定にし、内部充実層７２の厚みを調整して、融けてできる内部充実層用材料９５の量（滞留量）を調整している。これによって、ケーブル長手方向での内部導体７１の偏芯量のバラツキを小さくすることができ、ＶＳＷＲの増大を抑制することが可能になる。

なお、本実施の形態においては、発泡層クロスヘッド心金９１を内部充実層用材料９５の融点以上に加熱しておき、被覆電線７３が発泡層クロスヘッド心金９１を通過する際に内部充実層７２の表面を融かし、融けた内部充実層用材料９５を滞留させるようにしたが、内部充実層用材料９５を滞留させるための手段は特に限定されない。

例えば、図２（ｂ）に示すように、発泡層クロスヘッド９０の発泡層クロスヘッド心金９１に内部充実層用材料９５を供給するための流路２３を形成し、滞留させる内部充実層用材料９５を別途供給するようにしても良い。

また、本発明は、発泡絶縁体押出方法への適用に限られず、内部導体の外周に内部層が形成された被覆電線を、クロスヘッド心金を有するクロスヘッドに送り、クロスヘッドで被覆電線の外周に外部層用材料を押出被覆して外部層を形成する押出方法の全般に適用することが可能である。

本発明の効果を実証すべく、内部導体径９．０ｍｍΦ、発泡層径２３．０ｍｍΦの同軸ケーブルを作製し、本発明の適用前後で内部導体の偏芯量とＶＳＷＲを調査した。その結果を図３〜６に示す。

図３，４において、横軸は時間変化（１目盛りおよそ２３０ｓ）を示し、縦軸は偏芯量（ｍｍ）を示す。また、図５，６において、横軸は周波数（測定周波数領域８００〜２２００ＭＨｚ）を示し、縦軸はＶＳＷＲ（原点１、１目盛り０．１）を示す。

図３，４から分かるように、発泡層クロスヘッド心金９１の内周部における内部充実層用材料の滞留量を常に一定にすることにより、偏芯の変動を従来比で約２０％抑えることができた。

また、図５，６から分かるように、内部導体の偏芯を抑制することで、ケーブル長手方向の均一性の指標であるＶＳＷＲの値を従来比で約５０％抑えることができた。

以上のことから、本発明を適用することで、内部導体が発泡層クロスヘッド心金の中心に対して偏芯することを防止することが可能となり、ＶＳＷＲを向上できることが実証された。

１０押出被覆装置
１１内部充実層形成機構
１２発泡層形成機構
１３外部充実層形成機構
１４内部充実層クロスヘッド
１５内部充実層押出機
１６材料投入口
１７発泡層押出機
１８材料投入口
１９ガス注入装置
２０外部充実層押出機
２１材料投入口
２２変位センサ
２３流路
７０同軸ケーブル
７１内部導体
７２内部充実層
７３被覆電線
７４発泡層
７５外部充実層
７６外部導体
７７外皮
７８発泡絶縁電線
９０発泡層クロスヘッド
９１発泡層クロスヘッド心金
９２発泡絶縁体
９３流路
９４発泡層クロスヘッド口金
９５内部充実層用材料
Ａ被覆電線の径
Ｂ発泡層クロスヘッド心金の径

Claims

内部導体の外周に内部層が形成された被覆電線を、クロスヘッド心金を有するクロスヘッドに送り、前記クロスヘッドで前記被覆電線の外周に外部層用材料を押出被覆して外部層を形成する押出方法において、
前記被覆電線の外周に前記外部層用材料を押出被覆する際、前記被覆電線の径と前記クロスヘッド心金の径を同じくなるように押し出し、前記クロスヘッド心金の内周部に前記内部層の材料である内部層用材料を滞留させ、前記内部導体を前記クロスヘッド心金の中心に固定することを特徴とする押出方法。
内部導体の外周に内部充実層が形成された被覆電線を、発泡層クロスヘッド心金を有する発泡層クロスヘッドに送り、前記発泡層クロスヘッドで前記被覆電線の外周に発泡絶縁体を押出被覆して発泡層を形成する発泡絶縁体押出方法において、
前記被覆電線の外周に前記発泡絶縁体を押出被覆する際、前記被覆電線の径と前記発泡層クロスヘッド心金の径を同じくなるように押し出し、前記発泡層クロスヘッド心金の内周部に前記内部充実層の材料である内部充実層用材料を滞留させ、前記内部導体を前記発泡層クロスヘッド心金の中心に固定することを特徴とする発泡絶縁体押出方法。
前記発泡層クロスヘッド心金を内部充実層用材料の融点以上に加熱しておき、前記被覆電線が前記発泡層クロスヘッド心金を通過する際に前記内部充実層の表面を融かし、融けた内部充実層用材料を滞留させる請求項２に記載の発泡絶縁体押出方法。
滞留させる内部充実層用材料を別途供給する請求項２に記載の発泡絶縁体押出方法。
前記発泡層クロスヘッドの前段に前記内部導体の外周に内部充実層用材料を押出被覆して前記内部充実層を形成するための内部充実層クロスヘッドを設け、前記発泡層クロスヘッド心金における内部充実層用材料の滞留量の増減を、前記内部充実層クロスヘッドに内部充実層用材料を押し出すための内部充実層押出機のスクリュー回転数にフィードバックさせる請求項２又は３に記載の発泡絶縁体押出方法。