MXPA98010097A - Cable coaxial - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un cable coaxial flexible que consta de un núcleo que incluye al menos un conductor interno y un dieléctrico de espuma de polímero que rodea al conductor interno;el cable coaxial flexible también incluye una cubierta de cobre tubular eléctricamente y mecánicamente continua que rodea de cerca el núcleo y unida adhesivamente al núcleo y unida adhesivamente al núcleo;un manguito externo protector rodea la cubierta metálica tubular y estáadhesivamente unido a la cubierta metálica tubular para incrementar las propiedades de doblamiento del cable;la resistencia de unión al desprendimiento de la unión adhesiva entre el manguito del polímero y la cubierta es de no más de 642.8 kg/m para proveer un cable coaxial que tiene características de doblamiento excelentes y que puede ser fácilmente desprendido para proveer una conexión eléctrica entre el cable coaxial y otros elementos conductores;la presente invención también incluye un método para hacer cable coaxial flexible.

Description

CABLE COAXIAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un cable coaxial, y más particularmente a un cable coaxial mejorado de baja pérdida que tiene características mejoradas de doblez y manejo y propiedades de atenuación mejoradas para un tamaño nominal dado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los cables coaxiales utilizados comúnmente en la actualidad para transmisión de señales de RF, como por ejemplo señales de televisión por cable y señales de transmisión de teléfono celular, incluyen un núcleo que contiene un conductor interno, una cubierta metálica que rodea al núcleo y que sirve como un conductor exterior, y en algunos casos un manguito protector que rodea la cubierta metálica. Un dieléctrico rodea al conductor interno y lo aisla eléctricamente de la cubierta metálica que lo rodea. En muchas construcciones de cable coaxial conocidas, un dieléctrico de espuma expandida rodea al conductor interno y llena el espacio entre el conductor interno y la cubierta metálica que lo rodea. Uno de los criterios de diseño que deben ser considerados al producir cualquier cable coaxial es que el cable debe tener una resistencia a la compresión suficiente para permitir el doblez y para soportar el abuso general que se encuentra durante el manejo normal y la instalación. Por ejemplo, la instalación del cable coaxial puede requerir hacer pasar el cable alrededor de uno o más rodillos conforme el cable es estirado sobre postes de servicio. Cualquier flexionamiento, aplanamiento o aplastamiento de la cubierta metálica tubular que pudiera ocurrir durante tal instalación tiene serias consecuencias adversas sobre las características eléctricas del cable, y puede volver al cable inutilizable . Tal flexionamiento, aplanamiento o aplastamiento también destruye la integridad mecánica del cable e introduce la posibilidad de fugas o contaminación. Tradicionalmente, el material preferido para las cubiertas metálicas utilizadas en cables coaxiales ha sido el aluminio. El aluminio ha sido seleccionado porque es de bajo costo y tiene buenas propiedades mecánicas y eléctricas . Sin embargo, a pesar de sus beneficios, el aluminio tiene algunas desventajas. En particular, el aluminio es susceptible a la corrosión en el conector de interfase lo cual puede provocar distorsión de intermodulación de las señales de RF. Más aún, aunque es altamente conductor, otros metales exhiben mayor conductividad que el aluminio. Una alternativa al aluminio como conductor externo o cubierta es el cobre. El cobre posee mejores propiedades eléctricas que el aluminio. Sin embargo, el cobre es más caro y tiene una resistencia a la deformación por compresión más alta que el aluminio, lo cual contribuye a propiedades de doblez más pobres. Por estas razones, el cobre no ha sido utilizado tradicionalmente como el material de cubierta para cables coaxiales . El uso de una capa de cobre más delgada puede reducir el costo, pero las láminas delgadas de cobre son aún más susceptible al flexionamiento y son muy difíciles de procesar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En vista de lo antedicho, un objeto de la presente invención es proveer un cable coaxial que tenga propiedades eléctricas excelentes . Un objeto adicional de la presente invención es proveer un cable coaxial que tenga un conductor externo de cobre el cual es mecánicamente y eléctricamente continuo. Un objeto adicional de la presente invención es proveer un cable coaxial que posea propiedades de doblamiento excelentes pero el cual pueda ser fácilmente desprendido de su manguito externo protector para permitir que el cable coaxial sea conectado eléctricamente a otros elementos conductores . Este y otros objetos son logrados de acuerdo con la presente invención por proveer un cable coaxial flexible que consta de un núcleo que incluye al menos un conductor interno y un dieléctrico de polímero de espuma que rodea el conductor interno. El cable coaxial flexible también incluye una cubierta tubular de cobre eléctricamente y mecánicamente continua que rodea de cerca al núcleo y unida adhesivamente al núcleo. Un manguito protector exterior rodea la cubierta metálica tubular y está adhesivamente pegado a la cubierta metálica tubular para incrementar las propiedades de doblamiento del cable. La resistencia de pegado del revestimiento de la unión adhesiva entre el manguito de polímero y la cubierta es de no más de 642.8 kg/m para proveer un cable coaxial que tiene características de doblamiento excelentes y al cual se puede quitar fácilmente el revestimiento para proveer una conexión eléctrica entre el cable coaxial y otros elementos conductores. La presente invención también consta de un método para hacer cables coaxiales. En la modalidad del método de la invención, un núcleo de cable se hace avanzar a lo largo de un curso predeterminado de viaje que consta de un conductor y un dieléctrico de espuma expandida que rodea al conductor. Una cubierta de cobre tubular eléctricamente y mecánicamente continua es formada rodeando flojamente al núcleo y es después embutida sobre el núcleo del cable que avanza. Un manguito de polímero protector es entonces formado rodeando la cubierta y está adhesivamente pegado a la cubierta con un resistencia de pegado de revstimiento de no más de 642.8 kg/m. Estas y otras características de la presente invención serán más fácilmente evidentes para los expertos en la técnica después de la consideración de la siguiente descripción detallada la cual describe las modalidades preferidas y alternas de la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un cable coaxial de acuerdo con la presente invención en sección transversal y con porciones del cable recortadas para objeto de claridad de la ilustración. La figura 2 es una ilustración esquemática de un aparato para producir un núcleo recubierto con adhesivo para utilizarse en el cable coaxial de la invención. La figura 3 es una ilustración esquemática de un aparato para aplicar una cubierta y un manguito a un núcleo recubierto con adhesivo para producir el cable coaxial de la invención. La figura 4 es una vista en sección transversal de la figura 3 a lo largo de las líneas 4-4 e ilustrando el núcleo y la cubierta después de soldar longitudinalmente la cubierta. La figura 5 es una vista en sección transversal de la figura 3 a lo largo de las líneas 5-5 e ilustrando el núcleo y la cubierta después de que la cubierta es deformada en una configuración oval . La figura 6 es una vista en sección transversal de la figura 3 a lo largo de las líneas 6- 6 e ilustrando el núcleo y la cubierta después de que la soldadura de arco está rebajada de la cubierta. La figura 7 es una vista en sección transversal de la figura 3 a lo largo de las líneas 7-7 e ilustrando el núcleo y la cubierta después de embutir la cubierta sobre el núcleo. La figura 8 es una gráfica que demuestra la relación entre la resistencia de pegado del revestimiento de la capa adhesiva entre la cubierta y el manguito y las propiedades de doblamiento de un cable coaxial formado de acuerdo con la invención con cada punto representando el promedio de 20 pruebas. La figura 9 es una gráfica que demuestra la relación entre la resistencia de pegado del revestimiento de la capa adhesiva entre la cubierta y el manguito y las propiedades de doblamiento de un cable coaxial formado de acuerdo con la invención con cada punto representando el promedio de 20 pruebas y la cubierta teniendo una superficie exterior más suave que en el cable coaxial probado en la figura 8.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 ilustra un cable coaxial producido de acuerdo con la presente invención. El cable coaxial consta de un núcleo 10 el cual incluye un conductor interno 11 de un material conductor eléctrico adecuado, y una pared cilindrica continua que rodea de material 12 dieléctrico de espuma plástica expandida. Preferiblemente, el dieléctrico de espuma 12 está adhesivamente unido al conductor interno 11 por una capa delgada de adhesivo 13 de modo que la unión entre el conductor interno 11 y el dieléctrico 12 es más fuerte que el material dieléctrico. El conductor interno 11 es preferiblemente cobre sólido, tubo de cobre o un aluminio con revestimiento de cobre. El conductor interno 11 preferiblemente tiene una superficie suave y no está corrugado. En la modalidad ilustrada, solamente se muestra un solo conductor interno 11 ya que ésta es la disposición más común para cables coaxiales del tipo utilizado para transmitir señales de RF tales como señales de televisión por cable, o señales de radio tales como transmisiones de señales de teléfono celular. Sin embargo, debe ser entendido que la presente invención es aplicable también a cables coaxiales que tienen más de un conductor interno aislado uno de otro y que forman una parte del núcleo 10. El dieléctrico 12 es un dieléctrico de pérdida baja formado de un plástico adecuado tal como polietileno, polipropileno, y poliestireno. Preferiblemente, con el fin de reducir la masa del dieléctrico por unidad de longitud y por lo tanto reducir la constante dieléctrica, el material dieléctrico debe ser de una composición de espuma celular expandida, y en particular, una composición de espuma de célula cerrada es preferida debido a su resistencia a la transmisión de humedad. Preferiblemente las células del dieléctrico 12 son uniformes en tamaño y de menos de 200 mieras en diámetro. Una espuma de dieléctrico adecuada es un polímero de polietileno expandido de alta densidad tal como el que se describe en la patente de E.U.A. No 4,104,481 asignada comunmente expedida el Io de Agosto de 1978. Adicionalmente, las mezclas expandidas de polietileno de alta y baja densidad son preferidas para utilizarse como la espuma del dieléctrico. La espuma del dieléctrico tiene una densidad de menos de casi 0.28 g/cc, preferiblemente, menos de casi 0.22 g/cc. Aunque el dieléctrico 12 de la invención consiste generalmente de una capa uniforme de material en espuma, el dieléctrico 12 puede tener un gradiente o densidad graduada de modo que la densidad del dieléctrico se incremente radialmente desde el conductor interno 11 a la superficie -exterior del dieléctrico, ya sea en un modo continuo o por pasos. Por ejemplo, un dieléctrico laminado de espuma sólida puede ser utilizado en donde el dieléctrico 12 consta de una capa dieléctrica de espuma de baja densidad rodeada por una capa dieléctrica sólida. Estas construcciones pueden ser utilizadas para mejorar la resistencia a la compresión y las propiedades de doblamiento del cable y permiten densidades reducidas tan bajas como 0.10 g/cc a lo largo del conductor interno 11. La densidad inferior del dieléctrico de espuma 12 a lo largo del conductor interno 11 mejora la velocidad de propagación de las señales de RF y reduce la atenuación de señales. Rodeando muy de cerca al núcleo esta una cubierta de cobre tubular continua de paredes suaves 14. La cubierta 14 se caracteriza por ser continua tanto mecánicamente como eléctricamente. Esto permite que la cubierta 12 sirva efectivamente para sellar mecánicamente y eléctricamente al cable contra influencias exteriores así como para sellar el cable contra fugas de radiación RF. Alternativamente, la cubierta puede ser perforada para permitir la fuga controlada de energía RF para ciertas aplicaciones especializadas de radiación de cable. La cubierta tubular de cobre 14 de la invención utiliza preferiblemente una cubierta de cobre de paredes delgadas como el conductor externo. La cubierta de cobre tubular 14 tiene un grosor de pared seleccionado para mantener una relación T/D (relación de grosor de pared a diámetro exterior) de menos de casi 2.5% y preferiblemente menos de 1.6% o aún 1.0% o menor. Preferiblemente, el grosor de la cubierta de cobre 14 es menor de 0.03 centímetros para proveer las propiedades deseadas eléctricas y de doblamiento de la invención. Adicionalmente, la cubierta 14 de cobre tubular es de paredes suaves y no esta corrugada. La construcción de paredes suavizadas optimiza la geometría del cable para reducir la resistencia de contacto y la variabilidad del cable cuando se conectoriza y para eliminar fugas de señales en el conector. En la modalidad preferida ilustrada, la cubierta de cobre tubular 14 esta hecha de una tira de cobre S formada dentro de una configuración tubular con las orillas de los lados opuestos de la tira de cobre apoyadas juntas, y con las orillas apoyadas unidas continuamente por una soldadura longitudinal continua, indicada en 15. Aunque la producción de la cubierta 14 por soldadura longitudinal ha sido ilustrada como preferida, las personas con capacidades en la técnica reconocerán que otros métodos para producir una cubierta de cobre tubular de paredes delgadas eléctricamente y mecánicamente continua pueden ser también utilizados. La superficie interior de la cubierta tubular 14 esta unidad continuamente a través de su longitud y a través de su grado circunferencial a la superficie externa del dieléctrico 12 de espuma por una capa delgada de adhesivo 16. Un tipo preferido de adhesivo para este objetivo es un copolímero aleatorio de etileno y ácido acrílico (EAA) . La capa de adhesivo 16 debe ser hecha tan delgada como sea posible para evitar que afecte adversamente las características eléctricas del cable. Deseablemente, la capa de adhesivo 16 debe tener un grosor de casi 25.4 µ o menor. La superficie exterior de la cubierta 14 esta rodeada por un manguito protector 18. Las composiciones adecuadas para el manguito protector exterior 18 incluyen materiales de recubrimiento termoplástico como polietileno, cloruro de polivinilo, poliuretano y gomas. Aunque el manguito 18 ilustrado en la figura 1 consiste de solo una capa de material, capas múltiples laminadas de manguito pueden también ser utilizadas para mejorar la resistencia, el descortezamiento, la resistencia a las quemaduras, la reducción de generación de humo, la resistencia ultravioleta y a condiciones climatológicas, protección contra mordeduras de roedores, resistencia de fuerza, resistencia química y/o resistencia a los cortes. En la modalidad ilustrada, el manguito protector 18 esta unido a la superficie exterior de la cubierta 14 por una capa de adhesivo 19 para por lo tanto incrementar las propiedades de doblamiento del cable coaxial. Preferiblemente, la capa de adhesivo 19 es una capa delgada de adhesivo, tal como el copolímero EAA descrito anteriormente. Aunque una capa de adhesivo 19 esta ilustrada en la figura 1, el manguito protector 18 puede también estar directamente pegado a la superficie exterior de la cubierta 14 para proveer las propiedades de doblamiento de la invención. La figura 2 ilustra una disposición adecuada de aparatos para producir el cable mostrado en la figura 1. Como se ilustró, el conductor interno 11, típicamente un alambre sólido de cobre, un tubo hueco de cobre o un alambre de aluminio recubierto con cobre, es dirigido desde una fuente de dotación adecuada, tal como un rollo 31. Con el fin de proveer un cable coaxial que tenga un conductor interno continuo 11, la punta final del conductor interno desde un rollo es unido con la punta inicial del conductor interno del rollo subsecuente y soldados juntos. Es importante en la formación de un cable continuo soldar los tubos de cobre o alambres de rollos diferentes sin afectar adversamente las características de superficie y por lo tanto las propiedades eléctricas del conductor interno 11, especialmente cuando se utilizan tubos huecos de cobre .

El conductor interno 11 es subsecuentemente enderezado para remover dobleces. En las modalidades ilustradas esto es logrado por avanzar el conductor 11 a través de una serie de rodillos enderezadores 32 y a través de un dado de embutido 33. Una vez que el conductor interno 11 ha sido enderezado, un quemador de gas 34 es utilizado para calentar la superficie del conductor interno para remover el exceso de agua y los orgánicos de la superficie del conductor interno. Si el conductor interno 11 y el dieléctrico de espuma 12 son para ser unidos adhesivamente, el calentamiento de la superficie del conductor interno 11 también sirve para facilitar la adhesión de la capa de adhesivo 13 sobre la superficie del conductor interno 11. Preferiblemente, una capa de adhesivo 13 es aplicada al conductor interno 11 lo cual permite que el dieléctrico de espuma 12 se adhiera al conductor interno pero lo cual todavía provee un núcleo descortezable 10. La capa de adhesivo 13 utilizada para unir el conductor interno 11 al dieléctrico de espuma 12 es típicamente extruída sobre la superficie del conductor interno utilizando un extrusor 35 y un dado de cruceta o un dispositivo similar. El conductor interno 11 recubierto se hace avanzar a través de un aparato extrusor 36 el cual aplica una composición de polímero espumable utilizada para formar el dieléctrico de espuma 12. En el aparato extrusor 36 los componentes a ser utilizados para el dieléctrico de espuma 12 son combinados para formar una fundición de polímero. Preferiblemente, polietileno de alta densidad y polietileno de baja densidad son combinados con agentes nucleantes en un aparato extrusor para formar la fundición de polímero. Estos componentes una vez fundidos juntos son subsecuentemente inyectados con gas de nitrógeno o un agente de soplado similar para formar la composición de polímero espumable. En adición a o en lugar del agente soplador, agentes de descomposición o de reactivos químicos pueden ser añadidos para formar la composición de polímero espumable. La composición de polímero espumable se hace entonces pasar a través de tamizes para retirar impurezas en la fundición. En el aparato extrusor 36, la fundición de polímero es continuamente presurizada para evitar la formación de burbujas de gas en la fundición de polímero. El aparato extrusor 36 continuamente extruye la fundición de polímero concéntricamente alrededor del conductor interno 11 que avanza. Después de dejar el extrusor 36, la reducción en la presión hace que la composición de polímero espumable se haga espuma y se expanda para formar una pared cilindrica continua del dieléctrico de espuma 12 rodeando al conductor interno 11. Además de la composición de polímero espumable, una composición adhesiva de ácido acrilico etileno (EAA) es preferiblemente coextruída con la composición de polímero espumable para formar la capa de adhesivo 16. El aparto extrusor 36 extruye continuamente la composición adhesiva concéntricamente alrededor de la fundición de polímero. Aunque la coextrusión de la composición adhesiva con la fundición de polímero es preferida, otros métodos adecuados tales como aspersión, inmersión o extrusión en un aparato separado pueden también ser utilizados para aplicar la composición adhesiva al núcleo 10. Con el fin de producir bajas densidades del dieléctrico de espuma a lo largo del conductor interno 11 del cable, el método descrito anteriormente puede ser alterado para proveer un dieléctrico de gradiente o de densidad graduada. Por ejemplo, para un dieléctrico de multicapas que tiene una capa de espuma interna de baja densidad y una eswpuma de alta densidad o capa externa sólida, las composiciones de polímero que forman las capas del dieléctrico pueden ser coextruídas juntas y pueden ser adicionalmente coextruídas con la composición adhesiva que forma la capa de adhesivo 16. Alternativamente, las capas de dieléctrico pueden ser extruidas separadamente utilizando aparatos extrusores sucesivos. Otros métodos adecuados pueden también ser utilizados. Por ejemplo, la temperatura del conductor interno 11 puede ser elevada para incrementar el tamaño y por lo tanto reducir la densidad de las células a lo largo del conductor interno para formar un dieléctrico que tenga una densidad incrementada radialmente. Después de dejar el aparato de extrusión 36, el núcleo 10 recubierto con adhesivo puede ser dirigido a través de una estación de secado de adhesivo 17 como un túnel calentado o cámara. Después de dejar la estación de secado 37, el núcleo es dirigido a través de una estación de enfriamiento 38 tal como a través de agua. El agua es entonces removida generalmente desde el núcleo 10 por un soldador de aire 39 o dispositivo similar. En este punto, el núcleo 10 recubierto con adhesivo puede ser reunido sobre contenedores adecuados, tales como rollos 40 antes de ser avanzado adicionalmente a través de lo que resta del procedimiento de fabricación ilustrado en la figura 3. Alternativamente, el núcleo 10 recubierto con adhesivo puede ser avanzado continuamente a través de lo que resta del procedimiento de fabricación sin ser reunido sobre rollos 40. Como se ilustró en la figura 3, el núcleo 10 recubierto con adhesivo puede ser retirado de rodillos 40 y procesado adicionalmente para formar el cable coaxial . Típicamente, el núcleo 10 recubierto con adhesivo es enderezado por avanzar el núcleo recubierto con adhesivo a través de series de rodillos enderezadores 41. Una tira alargada estrecha S de una fuente adecuada de suministro tal como un rollo 42 es entonces dirigida alrededor del núcleo que avanza y doblada sobre una forma generalmente cilindrica por rodillos guías 43 como para rodear flojamente el núcleo. Bordes opuestos longitudinales de la así formada tira de cobre S son entonces movidos en relación apoyante y la tira se hace avanzar a través de un aparato de soldadura 44 el cual forma una soldadura longitudinal 15 por unir los bordes que se apoyan de la tira de cobre S. Como se ilustró en la figura 4, la tira soldada longitudinalmente forma una cubierta de cobre 14 eléctricamente y mecánicamente continua rodeando flojamente el núcleo 10. Como resultado de la soldadura longitudinal de la cubierta de cobre 14, la soldadura de arco 45 está presente adyacente a la soldadura longitudinal 15. Conforme el núcleo 10 y la cubierta que rodea 14 avanzan simultáneamente, la cubierta 14 es formada por un par de rodillos formadores 46 en una configuración oval (figura 5) rodeando flojamente el núcleo y teniendo un eje mayor A generalmente alineado con la soldadura longitudinal 15 de la cubierta. Como se ilustró en la figura 6, la soldadura longitudinal 15 de la cubierta que avanza 14 es entonces dirigida contra una cuchilla rebajadora 48 que rebaja la soldadura de arco 45 de la cubierta 14. La configuración oval de la cubierta delgada 14 incrementa la resistencia a la compresión de la cubierta delgada de cobre cuando se dirige contra la cuchilla rebajadora 48 y evita el flexionamiento, aplanamiento o destrucción de la cubierta. Una vez que la soldadura de arco 45 es rebajada de la cubierta 14, el núcleo 10 que avanza simultáneamente y la cubierta que rodea 14 se hacen entonces avanzar a través de un dado formador 49, el cual reforma la cubierta 14 de una configuración oval a una configuración generalmente circular rodeando flojamente el núcleo. El núcleo 10 que avanza simultáneamente y la cubierta 14 que lo rodea se hacen entonces avanzar a través de al menos un dado de hundimiento 50, el cual hunde la cubierta de cobre sobre el núcleo del cable como se mostró en la figura 7, y por lo tanto hace compresión del dieléctrico de espuma 12. Un lubricante es aplicado preferiblemente a la superficie de la cubierta 14 conforme esta avanza a través del dado de hundimiento 40. Una vez que la cubierta 14 ha sido formada sobre el núcleo 10, cualquier lubricante sobre la superficie exterior de la cubierta es removido para incrementar la capacidad de la cubierta para pegar el manguito protector 18. Una capa de adhesivo 19 y el manguito polimérico 18 son entonces formados sobre la superficie exterior de la cubierta 14. En la presente invención, el manguito protector exterior 18 es provisto por avanzar el núcleo 10 y la cubierta 14 que lo rodea a través de un aparato extrusor 52 en donde una composición de polímero es extruida concéntricamente en relación rodeante a la capa de adhesivo 19 para formar el manguito protector 18. Preferiblemente, una composición de adhesivo fundido tal como un copolímero EAA es coextruido concéntricamente en relación rodeante a la cubierta 14 con la composición de polímero la cual está en relación concéntricamente rodeante a la composición adhesiva fundida para formar la capa de adhesivo 19 y el manguito protector 18. En donde capas múltiples de polímero son utilizadas para formar el manguito 18, las * composiciones de polímero formando las capas múltiples pueden ser coextruídas juntas en relación rodeante y con la composición de adhesivo formando la capa de adhesivo 19 para formar el manguito protector. Adicionalmente, una tira seguidora longitudinal de una composición de polímero contrastando en color al manguito protector 18 puede ser coextruída con la composición de polímero formando el manguito para objetos de etiquetación. El calor de la composición de polímero que forma el manguito protector 18 sirve para activar la capa de adhesivo 16 para formar una unión adhesiva entre la superficie interna de la cubierta 14 y la superficie exterior del dieléctrico 12. Una vez que el manguito protector 18 ha sido aplicado, el cable coaxial es subsecuentemente templado para enfriar y endurecer los materiales en el cable coaxial. El uso de capas adhesivas entre el conductor interno 11, el dieléctrico 12, la cubierta 14, y el manguito protector 18 también proporcionan el beneficio adicional de evitar la migración de agua a través del cable y generalmente proporcionan al cable propiedades de doblamiento incrementadas. Una vez que el cable coaxial ha sido templado y secado, el cable así producido puede entonces ser reunido sobre contenedores adecuados, tales como rollos 54, adecuados para almacenamiento y embarque . Los cables coaxiales de la presente invención son diseñados benéficamente para limitar el flexionamiento de la cubierta de cobre durante el doblamiento del cable . Durante el doblamiento del cable, un lado del cable es estirado y sujeto a tensión tensil y el lado opuesto del cable es comprimido y sujeto a tensión compresiva. Si el núcleo es suficientemente resistente en compresión radial y la carga de producción compresiva local de la cubierta es suficientemente baja, el lado tensionado de la cubierta será alargado por estiramiento en la dirección longitudinal para acomodar el doblamiento del cable. De acuerdo con esto, el lado de compresión de la cubierta preferiblemente se acorta para permitir el doblamiento del cable. Si el lado de compresión de la cubierta no se acorta la tensión compresiva provocada por el doblamiento del cable puede resultar en flexionamiento de la cubierta. La capacidad de la cubierta para doblarse sin flexionarse depende de la capacidad de la cubierta para alargarse o acortarse por el flujo del material plástico. Típicamente esto no es un problema sobre el lado tensionado del cable. En el lado de compresión del tubo, sin embargo, la cubierta se comprimirá solo si la carga de producción compresiva local de la cubierta es menor que la carga crítica de flexionamiento local. De otra manera, el cable será más tendente a flexionarse por lo tanto afectando negativamente las propiedades mecánicas y eléctricas del cable. Para materiales de cubierta de aluminio recocido, la carga de producción compresiva local es suficientemente baja en los diseños de cable para evitar fallas de flexionamiento sobre el lado de compresión del cable. Sin embargo, para materiales que tienen resistencia de producción compresiva significativamente alta, tal como el cobre, la posibilidad de flexionamiento se incrementa significativamente debido a las cargas de producción compresiva altas que pueden exceder las cargas críticas de flexionamiento de la cubierta. Esto es particularmente cierto conforme el grosor del conductor externo disminuye debido a que la carga de flexionamiento crítica correspondiente tiende a disminuir a una velocidad más rápida que la carga de producción compresiva. Por lo tanto, hay una gran tendencia de las « cubiertas de cobre delgado a flexionarse que con las cubiertas de aluminio grueso. Para los cables de la presente invención, ha sido descubierto que la carga de flexionamiento crítica puede ser significativamente incrementada por unir adhesivamente la cubierta al núcleo y al mango protector. En particular, las uniones adhesivas entre la cubierta y el mango que tienen las resistencias de unión de recubrimiento discutidas en la presente, proporcionan una alta carga crítica de flexionamiento y así un flexionamiento reducido. Esto permite que las cubiertas de cobre delgado sean utilizadas en la presente invención incrementando por lo tanto la flexibilidad del cable. Más aún, la carga crítica de flexionamiento puede ser significativamente incrementada por incrementar la rigidez del núcleo. Aunque la rigidez puede ser incrementada por incrementar la densidad del dieléctrico, las altas densidades resultan en una atenuación incrementada a lo largo del conductor interno. Un método alterno, como se describió en la presente, es proveer un dieléctrico de espuma de baja densidad a lo largo del conductor interno para disminuir la atenuación y una espuma de alta densidad o dieléctrico sólido a lo largo de la cubierta de cobre para incrementar la rigidez del núcleo a lo largo de la cubierta apoyando por lo tanto la cubierta en el doblamiento. Los cables coaxiales de la presente invención tienen características mejoradas de doblamiento sobre cables coaxiales convencionales. Como se describió anteriormente, una característica que mejora las características de doblamiento del cable es el uso de una cubierta 14 de cobre muy delgado.

Otra característica que mejora las características de doblamiento del cable coaxial de la invención es que la cubierta 14 está unida adhesivamente al dieléctrico de espuma 12 y al manguito protector 18. En esta relación, el dieléctrico de espuma 12 y el manguito 18 apoyan la cubierta 14 en el doblamiento para evitar daño al cable coaxial. Adicionalmente, la rigidez incrementada del núcleo en relación a la rigidez de la cubierta es benéfica a las características de doblamiento del cable coaxial. Específicamente, los cables coaxiales de la invención tienen una relación de núcleo a rigidez de cubierta de al menos 5, y preferiblemente de al menos 10. Adicionalmente, el radio mínimo de doblamiento en los cables coaxiales de la invención es significativamente menos que 10 diámetros de cable, más en el orden de casi 7 diámetros de cable o menor. La reducción del grosor de las paredes de la cubierta tubular es tal que la relación del grosor de pared a su diámetro externo (relación T/D) es no mayor de casi 2.5% y preferiblemente no mayor de casi 1.6%. El grosor reducido de pared de la cubierta contribuye a las propiedades 'de doblamiento del cable coaxial y reduce ventajosamente la atenuación de las señales de RF en el cable coaxial . La combinación de estas características y las propiedades de la cubierta 14 descrita anteriormente resultan en una cubierta de cobre tubular con características significantes de doblamiento. Como se estableció brevemente anteriormente las características de doblamiento del cable coaxial son mejoradas adicionalmente por proveer una capa de adhesivo 19 entre la cubierta de cobre tubular 14 y el manguito protector exterior 18. Las propiedades de doblamiento del cable coaxial (como se miden por el número de doblamientos reversos que el cable puede soportar sobre un husillo de trece pulgadas de diámetro sin ensortijarse) se incrementa generalmente conforme la fuerzaa de la unión del recubrimuiento de la capa de adhesivo se incrementa. Sin embargo, como se ilustró en la figura 8, ha sido descubierto que cuando la resistencia de la unión alcanza un cierto nivel, por ejemplo 69 kg/m, el manguito protector se vuelve muy difícil de remover para proveer conexiones eléctricas entre el cable coaxial y otros elementos conductores. Adicionalmente, el uso incrementado de adhesivo resulta en un incremento en el costo de fabricación del cable y una disminución en las propiedades eléctricas. Por otro lado, cuando la resistencia de la unión adhesiva está por abajo de un cierto nivel, la unión adhesiva no es suficiente para proveer las características deseadas de doblaje del cable coaxial.

Aunque el nivel inferior para la fuerza de unión del recubrimiento de la unión adhesiva ilustrada en la figura 8 es de 178.5 kg/m, ha sido descubierto (como se demostró en la figura 9) que por controlar la suavidad de la cubierta, por ejemplo, por controlar la lubricación de la cubierta en el dado de hundimiento, que el nivel inferior puede ser tan bajo como 89.25 kg/m. La resistencia de unión del recubrimiento descrita en la presente es determinada utilizando una prueba de desprendimiento de manguito de 180 °C. Para la prueba de desprendimiento de manguito de 180°C, una muestra de 18 pulgadas se corta de cada rollo de cable a ser probado. Una pieza de 12 pulgadas de la muestra es colocada en un dispositivo recortador de manguitos y la cuchilla ranuradora en el dispositivo de corte se ajusta para cortar a través del manguito. El cable es empujado a través del dispositivo cortador hasta que una ranura de 12 pulgadas es cortada en la muestras o hasta que el final de la muestra se alcanza. Para cables más pequeños, cuatro ranuras igualmente espaciadas aparte son cortadas sobre el cable. Para cables más grandes, seis ranuras igualmente espaciadas son cortadas en el cable. Un cuchillo es utilizado para aflojar el manguito del cable en el extremo de la ranura. El manguito es entonces jalado casi 4 pulgadas desde el extremo del cable . Un lazo se forma del manguito desprendido y es engrapado. Un manómetro de fuerza MG100L se enciende y se fija a un punto Pico T. El manómetro de fuerza es enganchado sobre el lazo y jala lentamente sobre el lazo hasta que la fuerza deja de cambiar. La fuerza del manómetro es registrada y el procedimiento se repite para cada sección del cable (cuadrante para cables más pequeños) . El ancho mínimo y máximo de cada sección también es medido utilizando calibradores y registrado para determinar el ancho promedio. El ancho fuerza/unidad ( por ejemplo libras/pulgadas) es determinado por la ecuación: fuerza/ ancho de unidad = fuerza/ ancho promedio lo cual es medido para cada cuadrante y registrado. La resistencia de la unión del recubrimiento es el promedio de 'las cuatro (6 mediciones) . La presente invención provee una cable coaxial con excelentes propiedades de doblamiento y que tiene un manguito protector externo que puede ser fácilmente removido del cable para proveer una conexión eléctrica entre el cable coaxial y otros elementos conductores . Con el fin de proveer un cable que posee ambas de estas propiedades, ha sido determinado que la resistencia de la unión de la cubierta de la capa adhesiva entre la cubierta de cobre tubular y la capa exterior protectora como se midió por la prueba de desprendimiento de manguito de 180°C debe ser de no más de casi 642.8 Kg/m.

Preferiblemente la resistencia de la unión de la cubierta debe ser de entre casi 89.27 y 642.8 Kg/m. En una modalidad de la invención, la resistencia de la unión de la cubierta es entre casi 178.5 y 642.8 Kg/m. Esta escala de resistencia de la unión de la cubierta ha sido descubierta que es una escala especialmente importante para las cubiertas de cobre. Debido a que el cobre tiene una resistencia de producción compresiva más alta y un módulo mayor que el aluminio, la resistencia de la unión de la capa adhesiva ¿.9 generalmente debe ser más fuerte para una cubierta de cobre que para una cubierta de aluminio. Por lo tanto, definir una escala de resistencia de unión adecuada para las cubiertas de cobre es importante en la fabricación de los cables coaxiales de la invención. Los cables coaxiales de la invención han descubierto utilidad particular en las aplicaciones de 50 ohms. Como se sabe por aquellos expertos en la técnica, las aplicaciones de 50 ohms son las normales para la industria de las señales de precisión y provee cables con buena propagación de señal, rendimiento de poder y voltaje de rompimiento. Como resultado, los cables coaxiales de la invención son útiles en aplicaciones cuando uno o más de estos beneficios se desean. Se entiende que después de leer la descripción anterior de la presente invención, un experto en la técnica podría hacer cambios y variaciones a la misma. Estos cambios y variaciones están incluidos en el espíritu y alcance de las siguientes reivindicaciones que se anexan.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. - Un cable coaxial que consta de un núcleo que incluye al menos un conductor interno y un dieléctrico de espuma de polímero que rodea al conductor interno, una cubierta de cobre tubular eléctricamente y mecánicamente continua rodeando de cerca al mencionado núcleo y unida adhesivamente al mismo, y un manguito de polímero protector rodeando la cubierta y unido adhesivamente al mismo, la resistencia del recubrimiento de la unión entre el manguito de polímero y dicha cubierta siendo de no más de 642.8 kg/m.

2. - El cable coaxial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además en que dicha cubierta de cobre es de paredes suaves y el manguito está unido a la cubierta por una capa de adhesivo que rodea a la cubierta de cobre .

3. - El cable coaxial de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además en que dicha resistencia de la unión del recubrimiento es no menor de 89.27 Kg/m.

4. - El cable coaxial de conformidad con la reivindicación número 1 ó 2 caracterizado además en que dicha resistencia de la unión es no menor que 178.5 Kg/m.

5. - Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además en que la espuma de polímero del dieléctrico es una espuma de poliolefina de célula cerrada que tiene un tamaño promedio de célula de no más de 200 mieras. 5

6. - Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de £ las reivindicaciones anteriores, caracterizado además en que la cubierta de cobre tiene un grosor no mayor de casi 1.6% de su diámetro exterior.

7. - Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de 0 las reivindicaciones anteriores, caracterizado además en que consta adicionalmente de un dieléctrico sólido entre el dieléctrico de espuma de polímero y la cubierta.

8. - Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además en que la densidad del mencionada dieléctrico de espuma de polímero se incrementa radialmente desde el conductor interno a la dicha cubierta.

9. - Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además en que el grosor de la pared de la cubierta de cobre tubular es menor de 0.003 centímetros. 10.- Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado además en que el cable tiene un radio de doblamiento mínimo de significativamente menos de 10 diámetros de cable. 11.- Un cable coaxial de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado además en que la proporción de la rigidez del núcleo a la rigidez de la cubierta es de al menos

10. 12. - Un método para fabricar un cable coaxial que consta de los pasos de : hacer avanzar a lo largo de un curso predeterminado de viaje un núcleo de cable que consta de un conductor y un dieléctrico de espuma expandida rodeando al conductor; formar una cubierta de cobre tubular eléctricamente y mecánicamente continua rodeando flojamente al mencionado núcleo; hundir la cubierta de cobre que avanza sobre el núcleo del cable que avanza; formar un manguito de polímero protector rodeando a la cubierta y uniendo adhesivamente al manguito a la cubierta con una fuerza de unión de cubierta de no más de 642.8 Kg/m. 13. - El método de conformidad con la reivindicación 12 constando de los pasos adicionales, realizados antes del paso de hacer avanzar el núcleo del cable, de: hacer avanzar un conductor dentro y a través de un extrusor y extruir en el mismo una composición de polímero espumable; y- hacer que la composición de polímero extruído se haga espuma y se expanda para formar un núcleo de cable que consta de un dieléctrico de espuma expandida rodeando al conductor que avanza. 14. - El método de conformidad con las reivindicaciones 12 ó 13, caracterizado además porque el paso de hundir la cubierta de cobre sobre el núcleo del cable que avanza consta simultáneamente de avanzar el núcleo del cable y la cubierta que lo rodea a través de al menos un dado de hundimiento y hundir la cubierta de cobre sobre el núcleo del cable para hacer compresión del dieléctrico de espuma del núcleo y para producir un cable coaxial . 15. - El método de conformidad con las reivindicaciones 12, 13 ó 14, caracterizado además porque el paso de formar un manguito protector de polímero rodeando la cubierta y unido adhesivamente el manguito a la cubierta consta de coextruir una composición de adhesivo fundido y una composición de polímero termoplástico fundido, la composición adhesiva rodeando a la cubierta de cobre, y la composición de polímero termoplástico rodeando al mencionado adhesivo y siendo unido a dicha cubierta por el adhesivo. 16.- EL método de conformidad con la reivindicación 15 , caracterizado además porque el paso de coextruir una composición adhesiva fundida y una composición de polímero termoplástico fundido produce una unión adhesiva entre la cubierta y el manguito que tiene una resistencia de unión de cubierta de entre casi 178.5 y 642.8 Kg/m. 17.- Un método como en una de las reivindicaciones 12 a la 16 incluyendo el paso de proveer un adhesivo saobre el dieléctrico de espuma y adhesivamente unir el dieléctrico de espuma a la cubierta de cobre tubular. 18. - Un método de conformidad con la reivindicación 17 caracterizado además porque el paso de proveer un adhesivo sobre el dieléctrico de espuma consta de coextruir una composición de polímero espumable y una composición adhesiva rodeando la composición de polímero espumable. 19.- Un método como en una de las reivindicaciones 13-18, caracterizado además porque el paso de avanzar un conductor sobre y a través de un extrusor y extruir una composición de polímero espumable consta de coextruir una composición de polímero espumable en relación rodeante al conductor, una composición de polímero sólido en relación rodeante a la composición de polímero espumable, y una composición adhesiva en relación rodeante a la composición de polímero sólido.