KR100836422B1

KR100836422B1 - 전기 신호 전송 케이블

Info

Publication number: KR100836422B1
Application number: KR1020020033115A
Authority: KR
Inventors: 그뢰글페르디난트; 만토마스; 리츠안드레아스
Original assignee: 넥쌍
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2008-06-09
Also published as: EP1267362A1; KR20020096904A; ATE279778T1; EP1267362B1; JP2003059348A; DE50104109D1

Abstract

본 발명은 전기 신호 전송 케이블에 관한 것이다. 본 발명의 전기 신호 전송 케이블은 a)서로 나란히 놓이고 심선 절연층이 제공된 적어도 두 개의 금속 도체를 포함하는 심선과, b)심선으로부터 용이하게 제거 가능한 내부 피복과, c)차폐층과, d)외부 피복을 구비한다. 상기 케이블에서, 각 심선 절연층(1b, 2b)의 표면은 분리 수단으로 된 분리층(3)을 포함한다. 상기 차폐층은 내부 피복(4) 상에 제공된 제1 금속박(5)과, 제1 금속박(5)을 둘러싸고 복수의 금속 와이어로 된 스트랜딩 층(6)과, 스트랜딩 층(6) 상에 놓인 제2 금속박(7)을 포함한다.

심선, 내부 피복, 차폐층, 외부 피복, 제1 금속박, 스트랜딩 층, 제2 금속박

Description

전기 신호 전송 케이블{CABLE FOR TRANSMITTING ELECTRICAL SIGNALS}

도1은 본 발명에 따른 케이블의 단면도.

도2는 케이블 또는 도선의 제조 방법을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2:심선

1a, 2a:도체

1b, 2b:심선 절연층

3:분리층

4:내부 피복

5, 7:금속박

6:스트랜딩 층

8:외부 피복

본 발명은 청구범위 제1항의 상위 개념에 따른 전기 신호 전송 케이블 및 청구범위 제14항에 따른 상기 케이블의 제조 방법에 관한 것이다.

전기 케이블의 심선에 플러그형 커넥터(plug-type connector)를 장착하기 위해서는 심선을 노출시키는 것이 필요하다. 여기서, 케이블 피복을 제거할 때 내부에 놓인 심선이 손상되는 것을 방지하지 못하는 것은 흔히 발생된다.

케이블 피복을 제거하기 위해, 케이블 피복 및 필요에 따라서는 제공된 케이블의 차폐 장치를 절단하는 방사상 절개 도구를 이용하는 것이 공지되어 있다. 보호층 아래에 존재하는 내부 피복은 심선과 접착되어 있기 때문에 용이하게 제거되지 않는다는 점에서 어려운 점이 발생할 수 있다.

서로 나란히 놓인 심선이 폴리에스테르박에 의해 둘러싸인 전기 신호 전송 케이블이 독일 특허 제298 08 657호에 공지되어 있다. 폴리에스테르박 위에는 용이하게 압출 성형 가능한 폴리비닐클로라이드로 된 내부 피복이 제공된다. 망상조직 보호층이 내부 피복 주위에 링형상으로 배치되고, 상기 보호층은 다시 외부 피복에 의해 둘러싸인다.

이러한 공지된 케이블은 몇몇 중대한 단점을 지닌다. 폴리에스테르박은 내부 피복이 심선 사이의 거시트(gusset)를 형성하는 것을 방해한다.

이를 통해 경우에 따라서는 심선의 서로에 대한 위치의 변경 및 그 결과 전송 특성의 변경을 야기할 수 있다. 그 뿐만 아니라 상기 분리박은 내부 피복의 제거 후 시간이 걸려 제거되어야 한다.

다른 단점은 내부 피복을 위한 재료로서, 주지된 바와 같이 환경상의 이유로 문제가 야기되는 폴리비닐클로라이드가 사용된다는 점이다.

하지만 매우 중요한 단점은 보호층이 망상조직을 통해 형성된다는 것이다. 케이블 기술로 망상조직을 제공하는 것은 시간이 걸리는 공정이고, 이를 통해 케이블의 제작 비용은 올라가게 된다.

이러한 종래기술과 관련하여, 본 발명의 과제는 용이하게 피복이 벗겨질 수 있고 저렴한 비용으로 제작될 수 있는 케이블 및 이러한 케이블을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구범위 제1항 및 제14의 특징부의 내용을 통해 해결된다.

상기 과제 내용의 직접적인 장점들 외에 본 발명의 가르침에 따른 케이블은 매우 양호한 전송 특성을 나타낸다.

본 발명은 도1 및 도2에 개략적으로 도시된 실시예에 의해 더욱 상세히 설명된다.

도1은 본 발명에 따른 케이블의 단면도를 도시한다. 케이블은 서로 스트랜딩된(stranded) 두 개의 심선(1, 2)을 포함한다. 각각의 심선(1, 2)은 예를 들면 구리 소선과 같은 도체(1a, 2a)와 심선 절연층(1b, 2b)을 갖는다.

유리하게는 심선 절연층(1b, 2b)은 두 개의 층을 포함하는데 내부의 연질(soft) 발포성(foamed) 층과 외부의 경질(hard) 충실(massive) 층을 포함한다. 내부 층의 예로는 발포성 폴리올레핀이 있다. 또한, 상기 층들을 위한 적합한 재료는 발포성 및 충실 폴리프로필렌과 발포성 및 충실 폴리에틸렌이다.

심선 표면에는 예를 들면 왁스(wax), 파라핀 등, 또는 부직포로된 얇은 층을 포함하는 분리층(3)이 제공된다. 분리층(3)은 내부 피복(4)의 제거를 간단하게 하는 역할을 갖는다. 내부 피복(4)은 압출 성형 발포성, 연성 조절된 발포 폴리올레핀을 포함하여, 내부 피복(4)은 인열(tearing)을 통해 용이하게 제거될 수 있다. 내부 피복(4)은 심선(1, 2) 사이의 거시트를 형성한다.

내부 피복(4) 위에는 전기 차폐층이 배치되는데, 상기 전기 차폐층은 내부에 놓인 제1 금속박(5)과, 상기 금속박(5) 위에 놓인 주연 스트랜딩 부분(6)과, 외부에 놓인 다른 제2 금속박(7)을 포함한다. 제1 금속박(5) 및 제2 금속박(7) 모두는 적어도 그 표면들 중 하나가 합성수지로 덮인 구리 또는 알루미늄으로 된 박이다. 내부에 놓인 제1 금속박(5)은 내부 피복(4)쪽 표면에 합성수지 층을 보유하고, 한편 외부에 놓인 제2 금속박(7)은 외부 피복 쪽의 합성수지 층을 포함한다. 유리하게는 금속박들(5, 7)의 합성수지 층은 폴리에틸렌의 공중합체이다. 이를 통해 제1 금속박(5)은 내부 피복(4)과 접착되고 제2 금속박(7)은 외부 피복(8)과 접착되는 것이 달성된다. 상기 접착을 통해 금속박들의 인열을 방지하는 결합이 달성된다.

금속박들(5, 7)은 길이방향 진행식으로 제공되고 밴드 에지(band edge)가 약간 겹쳐진다.

주연 스트랜딩 부분(6)은 제1 금속박(5) 상에 교호적 배열 방향으로 스트랜딩 배치된 복수의 주석 도금된 구리 와이어 또는 구리 소선을 포함한다. 교호적 배열 방향으로 와이어를 스트랜딩 또는 주연 스트랜딩하는 것은 와이어가 고정된 유출구로부터 인출될 수 있다는 장점을 갖는다. 이것은 SZ-스트랜딩이라는 이름으로 오래 전에 공지되어 있다.

유리하게는 외부 피복(8)은 양호하게는 할로겐족 원소가 없는, 폴리에틸렌 또는 방염성 중합체 예를 들면 폴리우레탄을 포함한다. 피복 재료는 화학적으로 또는 물리적으로 가교 결합되거나 또는 가교 결합되지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 케이블은 산업 자동화 장치에서 고정 매설을 위한 특히 소위 프로피 버스 도선으로서 적합하다.

상기 케이블 또는 상기 도선의 제조 방법은 도2에 의해 더욱 상세하게 설명된다.

유출구(9a, 9b)로부터 도체(1a, 2a)가 인발되고 압출 성형기(10a, 10b)에 의해 심선 절연층이 제공된다. 그 후 심선(1, 2)은 저장부로서도 기능하는 냉각 구간(11a, 11b)에 도달된다.

냉각 구간(11a, 11b)의 전방 또는 후방에서는 왁스, 파라핀으로 된 얇은 층을 심선(1, 2)의 표면 상에 분무하는 분무 노즐(12a, 12b)을 통해 심선(1, 2)의 표면 상에 분리층(3)이 제공된다. 대안으로 분리층(3)은 예를 들면 침지를 통해 또는 예를 들면 분리제로 적셔진 섬유를 기계적으로 도포시킴으로써 제공될 수 있다.

그 후 심선(1, 2)은 SZ-스트랜딩 시스템(13)에 도달되는데, 상기 SZ-스트랜딩 시스템(13)에서는 심선(1, 2)이 교호적 배열 방향으로 서로 스트랜딩된다.

그 후 SZ-스트랜딩된 심선(1, 2)은 압출 성형기(14)에서 내부 피복(4)이 구비된다. 마찬가지로 저장부로서 형성된 냉각 구간(15)에서, 내부 피복은 냉각된 다.

내부 피복 상에는 합성수지로 덮인 제1 금속박(5)이 배치된다. 제1 금속박(5)은 공급 릴(reel)(16)에 의해 인발되고 성형 장치(17)에 의해 길이방향 진행식으로 겹쳐진 밴드 에지를 사용하여 내부 피복 주위에 형성된다.

상기 제1 금속박(5) 상에는 스트랜딩 층(6)이 배치된다. 이를 위해 스트랜딩 층(6)을 형성하는 와이어(19)가, 단지 두 개만이 도시된 복수의 공급 릴(18)로부터 인발되고 SZ-스트랜딩 장치(20)에 의해 교호적 배열 방향으로 제1 금속박(5) 상에 배치된다.

합성수지로 덮인 다른 제2 금속박(7)은 공급 릴(21)로부터 인발되고 성형 장치(22)에 의해 밴드 에지가 약간 겹쳐진 채 스트랜딩 층(6) 주위에 원형으로 형성된다.

피복 압출 성형기(23)에 의해 외부 피복(8)이 제공되는데, 상기 외부 피복(8)은 마찬가지로 저장부로서 형성된 냉각 구간(24)에서 냉각되고 경화된다. 잔류하는 압출 성형 가열을 통해 제1 금속박(5)은 내부 피복(4)과 그리고 제2 금속박(7)은 외부 피복(8)과 접착된다.

마지막으로, 완성된 케이블은 권취 장치(25)에 의해 공급 릴 또는 케이블 드럼 상에 권취된다.

상기 방법은 100 m/min 까지의 속도로 보다 큰 케이블 길이의 제작을 가능케 한다. 냉각 구간과 조합된 저장부는 200 m 의 부피 용량을 갖는다.

심선 SZ-스트랜딩 장치는 적어도 3000 스트랜딩/분(min)의 성능을 갖는다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 용이하게 피복이 벗겨질 수 있고 비용 저렴하게 제작될 수 있는 케이블 및 이러한 케이블을 제조하는 방법을 제공하는 효과가 있다.

Claims

a) 서로 나란히 놓이고 심선 절연층(1b, 2b)이 제공된 적어도 두 개의 금속 도체(1a, 2a)를 포함하는 심선(1, 2)과,

b) 심선으로부터 용이하게 제거 가능한 내부 피복(4)과,

c) 차폐층(5 내지 7)과,

d) 외부 피복(8)을 구비하는 전기 신호 전송 케이블에 있어서,

각 심선 절연층(1b, 2b)의 표면은 심선 절연층의 전체 주연을 덮는, 분리제로 이루어진 분리층(3)을 포함하며,

상기 차폐층은 내부 피복(4) 상에 제공된 제1 금속박(5)과, 제1 금속박(5)을 둘러싸고 복수의 금속 와이어로 된 스트랜딩 층(6)과, 스트랜딩 층(6) 상에 놓인 제2 금속박(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항에 있어서, 심선 절연층(1b, 2b) 상에 존재하는 분리층(3)은 왁스층인 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항에 있어서, 심선 절연층(1b, 2b) 상에 존재하는 분리층(3)은 부직포로 된 얇은 층인 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 심선 절연층(1b, 2b)은 내부 층이 연질이고 외부 층이 경질인 2층 구조인 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제4항에 있어서, 내부 층은 발포성 폴리올레핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 피복(4)은 발포성 폴리올레핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 내부에 놓인 제1 금속박(5)은 적어도 하나의 측면이 합성수지로 코팅된 구리 또는 알루미늄박인 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 내부에 놓인 제1 금속박(5)은 길이방향 진행식으로 내부 피복(4) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 와이어가 교호적 배열 방향으로 된 스트랜딩 층(6)이 내부에 놓인 제1 금속박(5) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트랜딩 층(6)의 와이어는 주석 도금된 구리 와이어인 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트랜딩 층(6) 상에 존재하는 제2 금속박(7)은 적어도 하나의 측면이 합성수지로 코팅된, 구리 또는 알루미늄으로 된 박인 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트랜딩 층(6) 위에 존재하는 제2 금속박(7)은 외부 피복(8)과 접착되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트랜딩 층(6) 위에 존재하는 제2 금속박(7)은 길이방향 진행식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 전기 신호 전송 케이블을 제조하는 방법에 있어서,

a) 합성수지로 금속 도체(1a, 2a)를 코팅함으로써 심선(1, 2)을 제조하는 단계와,

b) 심선 절연층(1b, 2b) 상에 분리층(3)을 제공하는 단계와,

c) 심선(1, 2)을 케이블 코어 형태로 스트랜딩하는 단계와,

d) 내부 피복(4)을 압출 성형함으로써 심선 케이블 코어를 내부 피복(4)으로 둘러싸는 단계와.

e) 내부 피복(4) 상에 길이방향 진행식으로 제1 금속박(5)을 배치하는 단계와,

f) 복수의 금속 와이어로 제1 금속박(5)을 주연 스트랜딩하는 단계와,

g) 주연 스트랜딩 층(6) 상에 길이방향 진행식으로 제2 금속박(7)을 배치하는 단계와,

h) 외부 피복(8)을 압출 성형하는 단계를 포함하며, 상기 단계들(a 내지 h)은 순차적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 전기 신호 전송 케이블의 제조 방법.