KR100637325B1

KR100637325B1 - 복합 내부 도체를 갖는 동축 케이블의 제조방법 및제조장치

Info

Publication number: KR100637325B1
Application number: KR1020057011573A
Authority: KR
Inventors: 스콧 엠 아담스
Original assignee: 콤스코프 인코포레이티드 오브 노스 캐롤라이나
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-10-23
Also published as: US20040118580A1; EP1584094B1; US6915564B2; AU2003301100B2; CA2511064C; TWI253655B; ATE423384T1; CA2511064A1; BR0316900A; MXPA05006770A; CN1739172A; AU2003301100A1; EP1584094A2; DE60326281D1; CN100350516C; JP2006511913A; KR20050086928A; WO2004059667A2; JP4925583B2; WO2004059667A3

Abstract

동축 케이블의 제조방법은 도전관을 형성하는 단계와 내부도체를 정의하기 위하여 그 내부에 경화재를 경화하는 단계를 포함한다. 형성하는 단계는 도체띠를 진행시키는 단계와 길이방향 이음매를 갖는 관 내부로 구부리는 단계를 포함한다. 경화재는 형성하는 단계에 이어서 도체띠위에 연속적으로 도포된다. 선택적으로, 경화재는 진행에 앞서 도체띠상에 도포된다. 도포단계는 경화재로서 인입선을 사용하거나 경화재의 일부 또는 전부를 이송한다. 상기 방법은 내부도체 둘레에 유전층을 형성하는 단계와 유전층 둘레에 외부도체를 형성하는 단계를 포함한다.

경화재, 케이블, 동축, 코어, 복합, 내부, 외부, 피복, 인입

Description

복합 내부 도체를 갖는 동축 케이블의 제조방법 및 제조장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING COAXIAL CABLE WITH COMPOSITE INNER CONDUCTOR}

본 발명은 케이블 분야와 관계가 있으며, 더욱 상세하게는 동축 케이블과 관계가 있다.

동축 케이블은 고주파 전자 신호를 전송하는데 넓게 사용된다. 동축 케이블은 상대적으로 높은 대역폭 및 작은 신호 손실을 가지고 있고, 기계적으로 강하며, 그리고 상대적으로 저렴하다. 동축 케이블은 일반적으로 연장된 내부 도체, 관 모양의 외부 도체, 및 내부 및 외부 도체를 분리하는 유전체를 포함한다. 유전체는 예를 들면 플라스틱 폼 물질일 수 있다. 외부 절연 피복은 외부 도체를 감싸는데 적용될 수 있다.

동축 케이블 사용의 하나의 특별히 이로운 점은, 셀룰라 또는 무선 기지국에 있는 전자장비를 근처 안테나 타워의 꼭대기에 설치된 안테나로 연결하는 것에 있다. 예를 들면, 장비 보호소에 위치한 발신기 및 송신기는 동축 케이블을 통하여 안테나 타워에 있는 안테나로 연결될 수 있다. 통상적인 설치는, 장비 보호소와 안테나 타워의 꼭대기 사이에서 연장되어 있으며 신호 손실을 감소시키기 위한 상대적으로 큰 지름의 주 동축 테이블을 포함한다. 예를 들면, 노스 캐롤라이나, 힉코 리의 콤스포프(CommScope) 주식회사는 이러한 적용을 위한 CellReach^? 동축 케이블을 제공한다.

특히 이러한 큰 지름의 주 동축 케이블의 측면에서, 콤스코프는 일반적으로 도체관에 둘러싸인 유전 막대를 포함하는 복합 내부 도체를 사용한다. 작동 주파수에서 표피 깊이는 상대적으로 얕기 때문에, 도체관은 가격을 감소시키고 훌륭한 기계적 특성을 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 도체관은 일반적으로 금속띠를 관 내로 성형하고 길이 방향으로 이음매 용접을 하여 형성된다. 유전 막대는 또한 관 내로 습기를 차단하도록 한다.

아담스(Adams)의 미국 특허 제 6,326,551호는 습기 흡수 물질을 내부에 가지는 용접된 관 모양의 내부 도체를 포함하는 복합 코어를 가지는 동축 케이블을 개시하였다. 복합 코어는 구부러지는 동안 케이블을 지지하고 좋은 신호 전송 성적의 유지를 조성하는 것뿐만이 아니라, 또한 습기가 케이블 내로 침투하게 하는 부식을 방지한다.

이러한 동축 케이블의 제조는 일반적으로 유전 막대를 예비-형성하는 별개의 단계 뿐만 아니라, 도체관이 형성될 도체띠 또는 다른 물질에 대하여 정확하게 위치시키는 단계를 유발한다. 이러한 다단계 제조는 복잡하고 시간 소모적일 수 있다. 따라서, 복합 코어를 가지는 동축 케이블 제조 가격이 상당히 추가될 수 있다.

전술한 배경의 관점에서, 복합 코어를 가지는 동축 케이블을 효과적으로 만드는 방법 및 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

이러한 본 발명에 의한 그리고 다른 목적, 특징, 및 장점은, 도체 형성 단계 및 내부 도체를 한정하기 위해 도체관 내의 경화재를 경화하는 단계를 포함하는 동축 케이블의 제조방법을 제공하는 것이다. 방법은 내부 도체 주변에 유전층을 형성하는 단계, 및 유전층 주변에 외부 도체를 형성하는 단계를 더 포함한다. 경화재는 방수이면서 지지하는 것일 수 있고, 상기 방법은, 예를 들면 이러한 동축 케이블의 단일 공정에 의한 제조를 가능하게 하여, 이러한 케이블의 제조의 다른 모드에 비하여 더욱 효과적이고 저렴하게 만들어진다.

따라서, 유전층 및 외부 도체 형성은 도체관 형성에 이어 연속적으로 수행될 수 있다. 경화단계는 경화재로 도체관을 완전히 채우고 그리하여 효과적으로 방수를 제공하기 위하여 경화재를 경화하는 단계를 포함한다. 반면에, 경화재는 내부 도체의 길이방향으로 이격된 부분을 반경방향으로 채울 수 있다. 상기 방법은 또한 경화재를 경화함으로써 안정화된 내부 도체를 형성하고, 이후에 동축 케이블이 릴상에 감겨지게 하는 단계를 포함할 수 있다.

경화재는 또한 팽창 가능할 수 있다. 그러므로 상기 방법은 경화 가능하고 팽창 가능한 물질을 도체관 내에서 팽창하는 단계를 포함한다. 재질의 경화 및/또는 팽창은, 예를 들면 화학 반응, 온도 변화, 압력 변화, 또는 광 에너지의 노출 중 적어도 하나와 관계된 경화 및/또는 팽창 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법에 의한 도체관의 형성은, 이동 경로를 따라 도체띠를 진행시키는 단계, 길이 방향 이음매를 가지는 관 내로 도체띠를 구부리는 단계, 및 길이 방향으로 이음매(시임) 용접을 하는 단계를 포함할 수 있다.

경화재는 특정 실시예에서 도체관을 형성하면서 연속적으로 도체띠에 도포될 수 있다. 반면에, 경화재는 이동 경로를 따라 진행시키기 이전에 도체띠에 도포될 수 있다. 경화재는 폴리우레탄, 폴리스티렌, 및 폴리올레핀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

유리한 특정한 실시예에서, 적어도 하나의 긴 인입 부재는 경화재를 도포하기 위하여 도체관 내에 확보될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 인입 부재는 경화재의 적어도 일부를 운반할 수 있다. 인입 부재 또는 인입선은 예를 들면 공급 릴로부터 공급될 수 있다.

상기 방법은 또한 도체관 내에 접착층을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 외부 도체를 감싸는 피복을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고 피복 형성 단계는 내부 도체, 유전체, 외부 도체 형성 단계에 이어서 연속적으로 수행될 수 있다.

본 발명의 다른 측면은 동축 케이블을 만드는 장치와 관련이 있다. 장치는 내부 도체를 한정하기 위한 경화재를 둘러싸는 도체관 내에 도체띠를 형성하기 위한 도체관 형성기를 포함할 수 있다. 내부 도체를 둘러싸는 유전층을 형성하기 위하여 관 형성기의 하류 부분에서 유전체 형성기가 제공될 수 있고, 그리고 유전층을 둘러싸는 외부 도체를 형성하기 위하여 유전체 형성기의 하류 부분에서 외부 도체 형성기가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 도체관, 관 내의 경화 물질, 및 경화 물질에 내장된 적어도 하나의 긴 부재를 포함하는 내부 도체를 포함하는 동축 케이블과 관련이 있다. 물론, 동축 케이블은 또한 내부 도체를 둘러싸는 유전층, 및 유전층을 둘러싸는 외부 도체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 긴 부재는 적어도 하나의 인입 코드를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 코어를 가지는 동축 케이블의 제조 방법의 흐름도;

도 2는 도 1의 흐름도에서 도시된 방법을 실행하기 위한 장치의 개략도;

도 3은 도 1의 흐름도의 부분들에 대한 더욱 상세한 흐름도;

도 4는 도 1의 흐름도의 부분들에 대한 교체된 실시예의 더욱 상세한 흐름도;

도 5는 도 4의 흐름도에서 도시된 방법에 따른 동축 케이블의 제조 장치에 대한 교체된 실시예의 개략도;

도 6은 도 1의 흐름도의 부분들에 대한 다른 교체된 실시예의 더욱 상세한 흐름도;

도 7은 도 6의 흐름도에서 도시된 방법에 따른 동축 케이블의 제조장치에 대한 다른 교체된 실시예의 개략도;

도 8은 본 발명에 따른 케이블 실시예의 길이 방향 단면도;

도 9A 내지 9C는 본 발명에 따른 경화재의 경화과정중 동축 테이블의 부분의 횡단면도;

도 10은 본 발명에 따른 동축 케이블의 제조 장치에 대한 다른 실시예의 개략도;

도 11은 본 발명에 따른 동축 케이블의 제조 장치에 대한 또 다른 실시예의 개략도;

도 12는 본 발명에 따른 동축 케이블의 제조 장치에 대한 다시 또 다른 실시예의 개략도;

도 13은 본 발명에 따른 동축 케이블의 제조 장치에 대한 다른 실시예의 개략도; 및

도 14는 본 발명에 따라 만들어지는 동축 케이블의 횡단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타낸 첨부 도면들을 참조하여, 본 발명을 더욱 자세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태들로 실시될 수 있으며 여기에 개시된 실시예들에만 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려 이러한 실시예들은, 이 공개가 철저하고 완전하며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범위를 완전히 전달할 수 있도록 제공되는 것이다. 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 숫자들은 동일한 구성요소를 나타내며, 프라임 및 이중 프라임 부호는 대체적인 실시예들에서 유사한 구성요소들을 지시한다.

먼저, 도 1-3을 참조하여, 본 발명에 따른 동축 케이블(12)의 방법 및 장치를 설명한다. 흐름도(18)의 단계들에 의해 나타낸 바와 같이, 시작(블럭(22))된 후, 예시적으로 본 방법은 그 내부에 경화재(26)를 갖는 도체관(24)의 형성(블럭 (28))과 함께 계속된다. 경화재(26)의 경화는 도체관 내부에서 이루어지고(블럭(80)), 이로써 내부 도체를 정의한다. 점선들로 지시된 바와 같이, 그 경화는 거의 동시에 이루어질 수도 있고, 또는 후속 단계들 중에 이루어질 수 있다. 경화재(26)는, 예를 들면, 버클링(buckling)을 피하기 위해 기계적으로 안정되도록, 적어도 권취릴(82)에 감기기 전에 충분히 경화되는 것이 바람직하다.

유전층(32)은 블럭(30)에서 도체관(24) 주위에 형성된다. 외부 도체(34)는 블럭(36)에서 유전층 주위에 형성된다.

장치(20)는 경화재(26)를 도체띠(38)에 도포하기 위한 경화재 도포기(46) 및 경화재의 도포에 의해 관 내부에 연속적으로 도체띠를 형성하기 위한 도체관 형성기(58)를 하류에 예시적으로 포함한다. 부가적으로, 장치(20)는 내부 도체 주위에 유전층(32)을 형성하기 위한 하류의 도체관 형성기(58)의 유전체 형성기(68), 및 유전층 주위에 외부 도체(34)를 형성하기 위한 하류의 유전체 형성기의 외부 도체 형성기(72)를 예시적으로 포함한다.

도시된 바와 같이, 도체관(24)의 형성 및 경화재(26)의 경화는 블럭(40)에서 이동(도 2의 화살표(39)로 나타낸) 경로를 따라 도체띠(38)를 전진시키고, 계속적으로 도체관(24)을 형성하면서, 블럭(42)에서 도체띠에 경화재를 도포하는 것을 포함한다. 도체띠(38)는, 하기 설명되는 것처럼 이동(39) 경로를 따라 전진되므로, 예시적으로 도체띠를 구부림으로써 블럭(44)에서 도체관(24) 내부에 형성된다. 도체관 형성기(58)는, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이해되는 바와 같이, 일련의 형성 롤들에 의해 제공될 수 있다.

도포에 앞서, 접착층(48)은 이동(39) 경로를 따라 경화재 도포기(46)의 상류에 선택적으로 제공되는 접착제 도포기(49)에 의해 블럭(50)에서 도체띠(38)의 표면에 선택적으로 적용된다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 접착층(48)은 경화재(26)를 도체띠(38)의 표면에 더 잘 결합시키는 역할을 할 수 있다.

경화재(26)는 예시적으로 도체관 형성기(58)로부터 상류에 있는 경화재 도포기(46)에 의해 도포되지만, 도체띠(38)가 실제 관으로 성형될 때 경화재가 도포될 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 공지의 주입 방법을 사용하여, 경화재는 도체관(24)이 형성될 때 또는 그 직후에 도체관으로 주입될 수 있다. 여하간에, 하기 설명될 바와 같이, 많은 효율적인 장점들을 제공하는 것은 제조 단계들 중 경화재(26)의 경화단계이다.

더욱이, 경화재는 예시적으로 도체관 형성기(58)에 의한 도체관(24)의 형성과 함께 도체띠(38) 위로 도포되며, 경화재는 관의 형성과 한줄로 도포될 필요는 없다는 것이 당업자에게 쉽게 이해될 것이다. 도 4-5를 부가적으로 참조하여 설명되는 바와 같이, 그 대신 경화재는 도체관 형성기(58)에 의한 도체관(24)의 형성과 분리하여 또는 오프-라인으로 도체띠(38) 위로 도포될 수 있다.

블럭(28')에서 도체관(24)의 형성 및 경화재(26)의 경화는, 도체관을 형성하기 위해 도체띠를 전진시키기에 앞서 경화재를 도체띠(38') 상에 도포하는 것으로 시작한다(블럭(52)). 따라서, 상기 언급한 바와 같이, 경화재(26')는, 동축 케이블 제조자와 다른 제조자에 의해 및/또는 다른 공정 단계들이 수행되는 장소와 다른 위치에서, 도체띠(38') 위로 도포될 수 있다.

장치(20')는 경화재(26')가 이미 도포된 도체띠(38')를 공급하기 위한 도체띠 공급장치(51')를 포함한다. 예시적으로, 도체띠 공급장치(51')는 공급릴이고, 도체 스트립(38')은 도체관(24')의 형성 동안 그것으로부터 직접 공급된다. 그 표면에 경화재(26')를 사전에 도포된 상태로, 도체 스트립(38')은 전진되며(블럭(54)), 경화재(26')가 도체관 내에 있도록 블럭(56)에서 구부러짐에 의하여 도체관(24') 내로 형성된다.

도체띠(38, 38')의 표면에 동시에 또는 이전에 경화재(26, 26')를 적용하면, 후속 제조 단계는, 경화재가 도체 스트립의 구부러짐에 의하여 형성된 도체관(24, 24') 내에서 경화되도록 진행할 수 있다. 장치(20, 20') 및 관련된 방법은 복합 코어를 갖는 동축 케이블의 제작에 일반적으로 채택되는 통상적인 단계를 제거한다. 우선 막대를 형성한 후, 막대를 위치시켜 도체관이 그 주변에 형성될 수 있도록 하는 통상적인 제조 장치 및 방법과는 대조적으로, 본 발명은 도체관(24, 24')이 경화재(26, 26')를 내부에 경화하는 것과 동시에 또는 거의 동시에 만들어지는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 동축 케이블(12, 12')에 강화된 지지를 제공하면서, 부식으로 인한 습기의 침입을 차단하는 복합 코어를 갖는 내부 도체가 더욱 효과적으로 만들어진다.

이하, 도 6 및 7을 다시 참조하여, 방법 및 장치(20")의 다른 변형들을 설명한다. 본 실시예에서 인입 부재 또는 인입선(29")은 경화재(26")를 내부 도체(29") 내로 도포시키는 것을 돕기 위하여 사용된다. 더욱 상세하게는, 인입 부재(29")는 그것의 공급릴(27")로부터 공급되고, 인입 부재의 끝은 관(24") 내로 채워지거나 다른 방법으로 고정된다(블럭(53")). 블럭(55")에서 도포기(46")는 경화재(26")를 인입 부재(29") 위로 도포하고, 블럭(56")에서 도체띠는 관 내로 구부러진다. 따라서, 인입 부재(29")는 경화재(26")를 도체관(24") 내로 당기는 역할을 한다. 또한, 이러한 접근방식은 경화재(26")의 양을 상대적으로 적당히 계량하는 것을 가능하게 할 수 있다.

인입 부재(29")는 다음 물질 중 하나일 수 있다: 예를 들면, 자연 또는 합성 섬유 및 방사(yarn), 직물 섬유, 플라스틱, 유리 강화 에폭시(유리섬유), 광학 유리, 유리 조방사, 고무, 또는 철사. 당업자는 다른 물질들이 또한 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 인입 부재(29")는 특정 실시예에서 경화재의 적어도 일부를 또한 포함할 수 있다. 예를 들면, 인입 부재(29")는 2 부분의 혼합물 중 한 부분을 포함할 수 있다. 인입 부재(29")는 또한, 침잠시키는 형식의 적용기 또는 도포기, 플러딩 적용기, 분말 적용 또는 다른 형식의 적용기 또는 도포기를 통하여 부재를 통과시키는 것에 의한 것과 같이, 경화재의 일부 또는 전부에 코팅될 수 있다. 물론, 물질은 특정 실시예들에서 공급릴(27")로부터 공급되기 이전에 인입 부재에 적용되거나 도포될 수 있다. 게다가, 하나 이상의 인입 부재(29")가 또한 다른 실시예에서 사용될 수 있다.

인입 부재(29")는 경화재(26")를 운반하기 위한 수용량을 증가시키기 위하여 건조되거나 변경될 수 있다. 예를 들면, 인입 부재는 경화재를 흡수하는 섬유 방사 또는 직물 섬유일 수 있다. 인입 부재(29")는, 더 많은 경화재(26")를 운반할 표면 면적을 증가시키는 효과를 가지는, 몰딩, 압출 성형, 기계 가공, 조립, 또는 다른 작용에 의하여 제조될 수 있다. 인입 부재(26")는, 예를 들면 리브, 핀, 보스, 디스크, 또는 강모와 같이, 바깥쪽으로 방사상 확장된 외부 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 외부 형상은 더 많은 표면적을 추가하여 수용량을 증가시킬 수 있고, 케이블의 길이를 따라 균일하게 또는 불균일하게 도포된, 원하는 방사 형상의 패턴으로 경화재를 또한 도포할 수 있다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 물질을 활성화시키고 경화하기 위하여 적용되는 경화재 및 기술의 형식에 의존하여, 인입 부재(29") 및/또는 그 외부 형상은, 경화를 도와주는 구조를 통한 열 전도 및/또는 화학 반응물, 가스, 전기 또는 광학 에너지의 전송에 유용할 수 있다.

인입 부재(29")는 또한, 도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제조자로 하여금 경화재를 길이방향으로 이격되어 분리된 위치들의 바람직한 패턴으로 도포할 수 있도록 한다. 특히, 이격되어 분리된 플러그들(26a",26b")은 케이블(12")의 도체관(24") 내부에 형성될 수 있다. 케이블(12")은 또한 예시적으로 유전층(32") 및 외부 도체(34")를 포함한다. 그러한 이격된 플러그들(26a",26b")의 배치는 내부 도체를 통한 수분 또는 수증기의 침투를 방지하며, 당업자에게 이해되는 바와 같이, 경화재(26")에 대한 정밀 계량의 필요성을 완화한다. 이격된 플러그들(26a",26b")은 또한 케이블(12")에 필요한 경화재의 양 및 비용을 감소시킨다. 물론, 이격된 플러그들(26a",26b")은 또한, 당업자에게 역시 이해되는 바와 같이, 본 명세서에서 논의된 것과 다른 제조 방법을 사용하여 생성될 수 있다.

경화재(26)는 또한 팽창 가능한 것일 수 있다. 예를 들면, 경화재는 폴리우 레탄, 폴리스티렌, 또는 폴리올레핀과 같은 열경화성 또는 열가소성 수지들 중 하나일 수 있다. 따라서, 당업자에게 이해되는 바와 같이, 경화재는, 예를 들면, 도체띠가 관으로 형성되기에 앞서 점성액 코팅으로서 펌프되고 계량될 수 있다. 점성액 코팅은, 당업자에게 이해되는 바와 같이, 팽창이 제조 단계 중에 바람직한 정도 및 바람직한 속도로 일어날 수 있도록 공식화될 수 있다.

경화재를 동시에 또는 미리 도체띠에 적용함으로써, 당업자에게 알려져 있는 공정들에 의해, 팽창 및/또는 경화는 동축 케이블의 형성 중에 이루어질 수 있다. 이러한 프로세스들은 화학 반응, 온도 변화, 압력 변화, 및 광학적 활성화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 도체관의 형성 도중에 및/또는 그 후에, 팽창가능한 경화재는 도 9A-9C에 도시된 바와 같이 팽창할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 장치(20"')는 주도포기(46"')로부터 재료 A의 경화 및/또는 팽창을 개시시키기 위해 도체띠(38"') 위로 활성 화학 물질 기타 재료(즉, 재료 B)를 공급하기 위한 보충 재료 도포기(46b"')를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 경화재(26"')는 2개의 출발 재료(즉, 재료 A 및 B)를 포함한다. 예를 들면, 재료 A 및 B는 에폭시 합성물, 또는 폴리우레탄의 원료들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 주재료(재료 A)는 다음 공정들을 위해 공급되기 이전에 도체띠(38"') 위로 미리 도포되어 있을 수 있다. 당업자는 하나 이상의 화학 물질 기타 재료들이 경화재를 생성 및 활성화하기 위해 사용될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.

도 11에 도시된 장치(20"")의 실시예는, 도체관 형성기(58"")에 의해 형성되 는, 도체관(24"")으로 열을 공급하는 히터(90"")를 포함한다. 히터(90"")에 의해 공급된 열은, 당업자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 경화재(26"")를 경화 및/또는 팽창시키는 데 사용될 수 있다. 히터(90"")가 또한 다른 장소에 위치할 수 있다는 것은 당업자에게 쉽게 이해될 것이다.

도 12를 참조하여 설명되는 바와 같이, 경화재는 압력 변화에 의해 경화 및/또는 팽창될 수 있다. 따라서, 장치(20""')는 경화재 도포기(46""')로 압력을 공급하는 압력 소스(92""')를 포함하는데, 이것은 경화재(26""') 도체띠(38""') 위로 도포될 때 경화재의 팽창을 일으킨다.

더욱이, 도 13에 도시된 바와 같이, 장치(20""")는 경화재(26""")를 광학적으로 경화 및/또는 팽창시키기 위한 소스(94""")를 포함할 수 있다. 당업자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 소스(94""")는 소정 파장의 빛을 공급할 수 있다. 경화재(26""")는, 또한, 경화재 도포기(46""")에 의해 도체띠(38""") 위로 도포될 수 있고, 또는 도체띠가 후속 공정을 위해 제공되기 전에 미리 도체띠 상에 도포될 수 있다.

이하, 다시 도 1-3을, 그리고 새로이 도 14의 케이블 횡단면을 참조하여, 다른 측면의 제조 과정, 장치 및 케이블을 설명한다. 도체관 형성기(58)의 도체관(24) 하류는 길이 방향의 이음매(25)를 갖는다. 길이 방향의 이음매(25)는 예시적으로 용접 작업(블럭(60))에 의해 이음매 용접기(62)에서 봉합된다. 이음매 용접기(62)는, 예를 들면, 고-주파수 유도 용접기일 수 있다. 당업자에게 알려져 있는 가스 텅스텐 아크 용접기, 플라즈마 아크 용접기, 또는 레이저 용접기와 같은 다른 용접 장치들이 대체적으로 채택될 수 있다. 당업자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 길이 방향의 이음매(25)의 가장자리를 상호 결합시키는 또 다른 장치들 및 기술들이 또한 사용될 수 있다.

도체관(24)의 직경은, 예시적으로 직경(D)(도 14)을 감소시키기 위한 감소기(64)의 다이를 줄임(블럭(63))으로써 감소될 수 있다. 당업자는, 다른 기술들 및 장치들이 도체관(24)의 직경을 감소시키기 위해 사용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 물론, 직경 감소는 다른 실시예들에서는 불필요할 수도 있다. 감소된 직경(D)은, 비교적 큰 직경의 동축 케이블 타입에 대해, 바람직하게는 0.3 내지 0.9 인치의 범위이다.

도체관(24)의 내부 표면은 예시적으로 매끄럽지만, 당업자는, 내부 표면이 반드시 매끄러울 필요는 없으며 대신에 도체관이 다른 표면 배치들을 갖도록 제조될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들면, 도체관(24)은 도시된 매끄러운 표면보다는 주름모양의 표면을 갖도록 제조될 수 있다.

유전층(32)은 예시적으로 블럭(36)에서 유전체 형성기(68)에 의해 도체관(24) 주위에 형성된다. 유전체 형성기(68)는, 예를 들면, 내부 도체 주위에 그리고 그 하류에 유전체 폴리머 폼을 압출 성형하기 위한 단면-헤드 압출기, 그리고 당업자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 유전체 폼을 냉각 및 고화시키기 위한 냉각 용기 또는 탱크를 포함할 수 있다.

블럭(36)에서, 외부 도체(34)는 예시적으로 외부 도체 형성기(72)에 의해 형성된다. 이러한 외부 도체 형성기는 또한 도체띠를 유전층(32) 주위에 더 큰 관으 로 형성할 수 있고 결과로서 나타나는 길이방향의 이음매를 용접함으로써 외부 도체(34)를 한정할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌으로 된 피복(74)이 피복 형성기(78)를 사용하여 블럭(76)에서 외부 도체(34) 주위에 형성될 수 있으며, 피복 형성기는 또한, 당업자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 압출기를 포함할 수 있다.

따라서, 유전층(32) 및 외부 도체(34)의 형성은 내부 도체의 형성과 함께 연속적으로 수행될 수 있다. 유사하게, 피복(74)의 형성은 내부 도체, 유전층(32), 및 외부 도체(34)의 형성과 함께 연속적으로 수행될 수 있다. 연속적인 외줄 제조는, 내부 도체를 위한 유전체 막대가 1개의 또는 일련의 공정 단계들에 의해 별개로 제조되어야 하는 종래의 접근방식들과 비교하여, 실질적인 비용 절감의 효과가 있다.

이러한 단계들로 형성된 동축 케이블(12)은 예시적으로 블럭(84)에서 권취 릴(82) 위로 감겨진다. 본 방법은 예시적으로 블럭(86)에서 종료된다.

상기 설명들 및 관련 도면들에 제시된 지식들의 장점을 이해한 당업자는 본 발명의 다른 실시예들 및 다양한 변형들을 생각할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에만 한정되지 않아야 하며, 다른 실시예들 및 변형들이 첨부된 청구번위의 범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

도체관(24)을 형성하고, 내부 도체를 형성하기 위하여 그 내부에 경화재(26)를 경화시키는 단계;

상기 내부 도체 둘레로 유전층(32)을 형성하는 단계; 및

상기 유전층(32) 둘레로 외부 도체(34)를 형성하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 동축 케이블(12)의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 유전층(32)과 외부 도체(34)를 형성하는 단계는 도체관(24)을 형성하는 단계에 이어서 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경화단계는 상기 도체관(24)을 완전히 채우기 위하여 상기 경화재(26)를 경화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경화단계는 상기 도체관(24)의 길이방향으로 이격된 부분을 반경방향으로 채우기 위해 상기 경화재(26)를 경화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 권취릴(82)상에 상기 동축 케이블(12)을 권선하는 단계를 더 포함하고, 그리고

상기 경화단계는 상기 권취릴(82)상에 권선하는 단계 전에 안정화된 내부 도체를 형성하기 위하여 경화재(26)를 경화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 경화재(26)는 또한 팽창 가능하고; 그리고

상기 도체관(24)의 형성 단계는 상기 도체관(24) 내에 경화 가능하고 팽창 가능한 재료(26)로 팽창되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 팽창단계는 화학적 반응, 온도 변화, 압력 변화 및 광 에너지에 노출되는 것들중 적어도 하나에 의해 팽창되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 형성단계는,

이동 경로를 따라 도체띠(38)를 전진시키는 단계;

이동 경로를 따라 전진함에 따라 길이방향 이음매를 갖는 관내로 상기 도체띠(38)를 구부리는 단계; 및

상기 길이방향 이음매를 용접하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 형성단계는 상기 띠가 이동 경로를 따라 전진하는 동안 상기 도체띠(38)상에 경화재(26)를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 형성단계는 상기 도체띠(38)가 이동 경로를 따라 전진하기 전에 상기 도체띠(38)상에 경화재(26)를 도포하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 형성단계는 상기 경화재(26)를 도포하기 위해 상기 도체관(24)내에 확보된 적어도 하나의 긴 인입부재(29'')를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 긴 인입부재(29'')는 상기 경화재(26)의 적어도 일부를 운반하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 형성단계는 용접단계후 상기 내부 도체의 직경을 줄이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 형성단계는 상기 도체관(24) 내에 접착층(48)을 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경화재(26)는 폴리우레탄, 폴리스티렌 및 폴리올레핀중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

내부도체, 유전층(32) 및 외부 도체(34)를 형성하는 단계에 이어서 연속적으로 상기 외부도체(34) 둘레에 피복(74)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 도체관(24)은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
내부도체를 정의하기 위해 경화재(26)를 둘러싸는 도체관(24) 내로 도체띠(38)를 형성하기 위한 도체관 형성기(58);

상기 내부도체를 둘러싸는 유전층(32)을 형성하기 위한 상기 관 형성기의 하류에 있는 유전체 형성기(68); 및

상기 유전층(32)을 둘러싸는 외부 도체(34)를 형성하기 위해 상기 유전체 형성기(68)의 하류에 있는 외부 도체 형성기(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 내부 코어를 갖는 동축 케이블(12)의 제조장치(20).
제 18 항에 있어서, 상기 유전체 형성기(68)는 상기 도체관(24)의 형성에 이어서 연속적으로 유전층(32)을 형성하고, 그리고 상기 외부도체 형성기(72)는 상기 도체관(24)의 형성에 이어서 연속적으로 외부도체(34)를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 18 항에 있어서, 상기 도체관(24)을 완전히 채우기 위하여 상기 도체띠(38) 상에 경화재(26)를 도포하는 도포기(46)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 18 항에 있어서, 상기 도체관(24)의 길이방향으로 이격된 부분을 반경방향으로 채우기 위해 상기 경화재(26)를 도포하는 도포기(46)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 18 항에 있어서,

상기 외부도체 형성기(72)의 하류에 위치하는 권취릴(82)을 더 포함하고; 그리고

상기 경화재(26)는 상기 권취릴(82)에 감기기 전에 안정화된 내부도체를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 18 항에 있어서, 상기 경화재(26)는 또한 팽창 가능하고; 그리고

상기 경화 가능하고 팽창 가능한 재료를 팽창시키기 위한 팽창기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 18 항에 있어서,

상기 도체관 형성기(58)는 상기 도체띠(38)가 이동 경로를 따라 전진함에 따라 길이방향 이음매를 갖는 도체관(24) 내로 도체띠(38)를 형성하고; 그리고

상기 관 형성기의 하류에 이음매 용접기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 24 항에 있어서, 상기 띠가 이동 경로를 따라 전진하는 동안 상기 도체띠(38)상에 경화재(26)를 도포하기 위한 도포기(46)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 24 항에 있어서, 상기 경화재(26)는 상기 도체띠(38)가 상기 이동 경로를 따라 전진하기 전에 상기 도체띠(38) 상에 있는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 24 항에 있어서, 상기 경화재(26)를 도포하기 위하여 상기 도체관(24) 내에 확보된 적어도 하나의 긴 인입부재(29'')용 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
제 18 항에 있어서, 상기 외부도체(34)의 둘레에 피복(74)을 형성하기 위하여 상기 외부도체 형성기(72)의 하부에 구비되는 피복 형성기(78)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(20).
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