KR100296524B1 - 동축케이블의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속공급되는 내부도체상에 유전층을 압출하는 단계, 이와 같이 형성된 절연도체의 둘레에 종방향으로 인입되는 금속밴드를 슬릿을 가진 관으로 성형하고 슬릿을 가진 관의 종방향 모서리를 용접하는 단계 및 용접된 관을 유전층의 표면상으로 빼내는 단계를 포함하는 동축 케이블의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서는 적어도 표면상에 플라스틱층을 구비하는 금속밴드를 사용하여 종방향 모서리의 용접을 레이저 용접에 의해 수행한다.

Description

동축 케이블의 제조 방법

제1도는 본 발명에 따른 케이블을 도시한 도면이고,

제2도는 제1도의 케이블을 제조하는 데 사용되는 설비의 개략적 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내부 도체 2 : 유전체층

3 : 외부 도체 3b : 공중합체층

4 : 용접 봉합선 5 : 외피

본 발명은 연속적으로 도입되는 내부 도체 상에 유전체층을 압출하는 단계와, 이와 같이 형성된 절연 도체의 둘레에 길이 방향으로 인입되는 금속 밴드를 슬릿이 있는 관으로 성형하는 단계와, 이 길이 방향 슬릿을 용접하는 단계 및 용접된 관을 유전체층의 표면에 인발하는 단계를 포함하는 동축 케이블의 제조 방법에 관한 것이다.

독일 특허 제16 40 194호 공보에는, 발포재로 절연된 도체의 둘레에 알루미늄 밴드를 상기 절연된 도체 보다 큰 직경을 가진 관으로 성형하여 둘러싸고 길이 방향 봉합선을 용접한 후 발포재에 인발하는 동축 케이블의 제조방법이 공지되어 있다. 관의 길이 방향 슬릿을 용접하기 위해 용접 버너가 사용된다. 이러한 방법에 따라 제조된 케이블의 장점은 외부 도체가 완전히 폐쇄되기 때문에 복사 손실을 우려할 필요가 없다는 점이다. 그러나, 유전체와 외부 도체 사이의 환형 틈새로 수분이 침투할 수 있고, 이에 의해 케이블의 전송 특성이 악화된다는 단점이 있다. 이러한 틈새는 외부 도체를 부착할 때 유전체를 다소 압축한다 해도 배제될 수 없다.

미국 특허 제3,315,025호 공보에는, 외부 도체가 공중합체로 피복된 알루미늄 밴드로 구성되는 동축 케이블이 개시되어 있다. 서로 중첩된 밴드 슬릿을 가지는 알루미늄 밴드는 발포재로 구성된 유전체층의 둘레를 둘러싸며, 이때 공중합체층은 유전체층의 외측으로 향하게 된다. 외부 도체에는 비교적 두꺼운 플라스틱제 외피가 압출되며, 이러한 외피의 벽두께는 1 내지 3mm 사이에 있다. 외피의 압출시 공중합체층이 활성화되고 외부 도체와 외피 사이의 양호한 접착 결합이 이루어진다. 동시에, 중첩된 밴드 슬릿은 접착된다. 이러한 케이블의 단점은 외부 도체가 스스로 폐쇄되지 못하기 때문에 중첩된 밴드 모서리 사이에 존재하는 슬릿을 통하여 에너지가 누설될 수 있다는 점이다. 이것은 상승된 온도의 영향으로 중첩 봉합선이 벌어지게 될 때 보다 더 심화된다. 플라스틱은 금속보다 팽창계수가 약 10배 정도 더 크기 때문에, 예컨대 50℃의 온도로 긴 시간동안 영향을 받을 때 접착봉합선이 파열될 우려가 있다. 또 다른 단점은 중첩 봉합선이 외피 표면에 드러난다는 점이다. 이러한 공지된 케이블에서도 수분이 케이블을 따라 길이 방향으로 배회하는 것을 피할 수 없다.

본 발명의 목적은 벽 두께가 보다 얇은 금속 밴드를 사용할 수 있도록 서두에 언급한 케이블을 개량하는 것이다. 이때, 제조된 케이블은 외부 도체가 유전체 또는 외피 중 어느 것에 접착된다 해도 복사 손실이 없다.

이러한 목적은 적어도 표면상에 플라스틱층을 구비한 금속 밴드를 사용하고 길이 방향 슬릿을 레이저 용접에 의해 처리함으로써 달성된다.

금속 밴드에 접착된 플라스틱층이 용접 작업 및 용접 봉합선이 품질에 해로운 영향을 주지 않는다는 것은 전적으로 새로운 것이다. 플라스틱층에 의해 외부도체의 벽두께는 감소되며, 이에 따라 비용 절감이 가능하다.

용접에는 집속(集速)된 레이저 광선을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 레이저 광선은 에너지가 일 지점(초점)에 집중되고 초점 전후에는 에너지 밀도가 현저히 작아서 유전체층의 손상이 없다.

용접된 관을 인발한 후에, 이러한 관에 플라스틱 외피를 압출하는 것이 바람직하며, 이러한 외피는 벽이 얇고, 기계적으로 덜 안정된 외부 도체를 손상으로부터 보호한다.

일측에 공중합체 피복층을 구비한 알루미늄 밴드를 공중합체 피복층이 유전체층쪽을 향하는 방식으로 유전체층 둘레를 둘러싸게 성형하면, 특히 유리한 구성이 달성된다. 후속하는 외피의 압출 시에, 공중합체층이 활성화되어 유전체층과 외부도체 사이의 밀접한 접착이 얻어진다. 이러한 구조의 동축 케이블의 현저한 장점은 제조된 케이블이 길이 방향을 따라 완전히 방수될 수 있다는 점이다. 또한, 구성도 매우 안정적이다. 벽이 얇은 외부 도체는 유전체층 뿐만 아니라 외피와도 접착되기 때문에, 통상의 만곡 반경으로 케이블이 만곡되는 경우에도 케이블은 찢어지지 않는다. 벽 두께가 0.15 내지 0.25mm 이고, 공중합체의 두께가 0.02 내지 0.06mm 인 알루미늄 밴드를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

용접 작업 중에 발생된 증기는 흡인되는 것이 적합하다. 이에 의해, 레이저렌즈의 오염이 방지된다.

개방된 슬릿이 형성된 관에 용접 봉합선의 하부에 놓여지는 형태로 공중합체의 밴드를 도입하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 공중합체 밴드는 용접 봉합선의 영역에서 레이저 용접에 의해 파괴된 공중합체층을 보충한다. 공중합체 밴드 또는 공중합체 스트립의 폭은 파괴된 금속 밴드의 공중합체 피복의 폭에 따라 조절된다. 밴드 또는 스트립의 폭은 파괴된 층보다 약간 더 넓은 것이 적합하다.

이하 제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 케이블은 구리 또는 구리로 둘러싸인 알루미늄 와이어로 구성된 내부 도체(1)와, 예컨대 발포 폴리에틸렌으로 구성된 유전체층(2)과, 알루미늄으로 이루어진 외부 도체(3) 및 예컨대 폴리에틸렌으로 구성된 외피(5)를 갖추고 있다. 외부 도체(3)는 공중합체층(3b)을 구비한 알루미늄 밴드(3a)로 구성되어 있다. 용접 봉합선(4)에 의해 공중합체가 피복된 알루미늄 밴드(3a, 3b)로 구성된 관형의 외부 도체(3)가 만들어진다. 외부 도체(3)는 공중합체층(3b)에 의해 유전체층(2)에 접착되어 있다. 내부 도체(1)도 유전체층(2)에 접착되는 것이 바람직하며, 이에 의해 길이 방향으로 방수되는 케이블이 형성된다. 외부 도체(3)와 외피(5)를 접착하는 것은 전기적인 이유로는 반드시 필요한 것은 아니지만 많은 용도에 대해서는 유리하게 작용한다.

이러한 케이블의 제조 방법을 제2도에 의거하여 상세히 설명한다. 유전체층(2)을 갖춘 내부 도체(1)를 공급 드럼(6)으로부터 연속적으로 풀어내어 공급 릴(7)로부터 풀려 나오는 공중합체가 피복된 알류미늄 밴드(3a, 3b)로 둘러싼다. 공중합체가 피복된 알루미늄 밴드(3a, 3b)를 유전체층(2)의 둘레에서 유전체층 보다 큰 직경을 가지는, 즉 슬릿이 있는 관으로 제작한다. 관의 슬릿을 레이저 용접 장치(8)에 의해 연속적으로 용접한다. 외부 도체(3)를 형성하는 관을 용접할 때 관의 내표면에 있는 공중합체층(3b)의 적어도 일부는 용접 봉합선(4)의 영역에서 파괴된다. 공중합체 스트립(9)을 공급 릴(10)로부터 풀어내어 유전체층(2)에 부착함으로써 이 스트립은 용접 봉합선(4)의 하부에 놓이게 되다. 공중합체층(3b)의 연소 시에 발생하는 증기는 흡인 장치(11)를 이용하여 제거한다. 그후, 용접된 관을 다이스(12, dies)를 통해 유전체층(2) 상에 인발하며, 이때 용접된 관은 다이스(12)에 의해 다소 압축된다. 그후, 압출기(13)에 의해 외피(5)를 외부 도체(3)상에 압출한다. 압출 가열에 의해 공중합체층(3b)이 활성화하여 유전체층(2)이 알루미늄층(3a)에 접착된다. 이와 동시에 공중합체 스트립(9)이 용융되어 용접 봉합선(4)을 아래로부터 메운다. 이 후, 제작된 케이블을 예컨대 드럼(14)상에 권취한다.

Claims (7)

1. 연속적으로 도입되는 내부 도체상에 유전체층을 압출하는 단계와, 이와 같이 형성된 절연 도체의 둘레에 길이 방향으로 인입되는 금속 밴드를 슬릿이 있는 관으로 성형하는 단계와, 상기 관의 길이 방향 슬릿을 용접하는 단계 및 용접된 관을 유전체층의 표면에 인발하는 단계를 포함하는 동축 케이블의 제조 방법에 있어서,

   적어도 표면에는 플라스틱층을 구비하는 금속 밴드를 사용하고, 레이저 용접에 의해 길이 방향의 슬릿을 용접하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 용접 단계에서는 집속된 레이저 광을 이용하고, 실제의 용접점은 상기 레이저 광의 초점의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 용접된 관을 인발한 후에 이 용접된 관에 플라스틱 외피를 압출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 일 측에 공중합체층을 구비한 알루미늄 밴드를, 공중합체 층이 유전체층 쪽을 향하도록 유전체층 둘레에 성형하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 알루미늄 밴드는 벽 두께가 0.15 내지 0.25mm이고 공중합체층의 층 두께는 0.02 내지 0.06mm인 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 용접 작업 중에 발생하는 증기를 흡인하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공중합체로 구성된 밴드를 용접 봉합선의 하부에 놓이도록 한 상태로 상기 개방된 슬릿이 있는 관에 도입하는 것을 특징으로 하는 동축 케이블의 제조 방법.