DE1640177B2 - Fernmeldekabel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kunststoffummanteltes Fernmeldekabel mit einer Anzahl von jeweils elektrisch isolierten, zu einer Seele vereinigten Leitern, bei dem die Kabelseele mit Bändern umwickelt ist. darüber ein !nnenmanlel angeordnet ist, der aus einem Band geformt ist, das aus einem wenigstens an seiner innenliegenden Oberfläche mit einem chemisch mit ihm verbundenen Kunststoffüberzug versehenen Metallband besteht und dessen Randabschnitte miteinander verbunden sind, und bei dem ein Kunststoffmantel vorhanden ist.

Der bei dem bekannten Kabel (DT-AS 1 034 730) der eingangs genannten Gattung verwendete, im wesentlichen aus einem Metallband bestehende Innenmantel dient neben der Abdichtung gegen Wasser und Wasserdampf als leitende Schicht zur elektrostatischen Abschirmung von elektrischen Rauschen. Zur zufriedenstellenden Erfüllung dieses Zwecks muß das Metallband eine ganz bestimmte Dicke aufweisen, bei Verwendung von Aluminium etwa 0,2 mm. Beim Längsumlegen eines Metallbandes derartiger Dicke um eine Kabelseele ergibt sich der Nachteil, daß die Ränder des Metallbandes gegenüber seinem Mittelbereich beim Umlegen etwas gereckt werden. Es ist daraus ersichtlich, daß der Abstand von der quer zum flachen Band verlaufenden Ebene bis zu einem Punkt, wo das flache Band zum fertigen Rohr geformt ist, längs der Mitte des Bandes gemessen kürzer ist, ais längs seiner Ränder gemessen. Während des Umlegens werden also die Ränder etwas gestreckt, was über ihre elastische Dehnbarkeit hinausgehen kann, und anschließend haben die gleichen Ränder im fertigen Rohr die gleiche Länge wie der nichtgestreckte Mittelbereich des Metallbandes. Da jedoch die Ränder zuvor in gewissem Maß über ihre elastische Dehnbarkeit hinaus gestreckt wurden, müssen sie anschließend beim Zusammenbringen zur Naht eine Wellenlinie bilden, wodurch die Überlap-

pungsnaht praktisch nicht vollkommen wasserdicht gemacht werden kann. Die Welliingen verlaufen nämlich in entgegengesetzter Richtung und mit größerer Amplitude als die Dicke der Kunststoffschicht auf dem Band, so daß die Überlappungsnaht keineswegs perfekt dicht ist. Ganz im Gegenteil kann die Naht bereits von Anfang an an einigen Stellen Lecks aufweisen oder nach der Verlegung des Kabels und den dabei auftretenden Beanspruchungen und nach einiger Betriebszeit Leckstellen entwickeln. Eine solche kunststoffbeschichtete Abschirmung ist also selbst bei Versiegelung der aufeinanderliegenden Kunststoffschichten der Ränder nicht wirklich wasserdicht.

Weiterhin ist es bekannt (DT-AS I 034 730), in einem Kabel eine wasserdichte Schicht aus einer oder wenigen Lagen von dünnen Folien aus einem thermoplastischen Kunststoff mit besonders geringer Wasserdampfdurchlässigkeit vorzusehen, die im Überlappungsberdch verschweißt sind. Eine solche Schicht soll gegebenenfalls nach dem Längsbedeckungsverfahren aufgebracht und verschweißt werden.

Diese innenliegende verschweißte Kunststoffschicht kann zwar das Eindringen von Wasser in dl·. Kabelseeie verhindern, jedoch ist das Kunststoffmaterial immer poch etwas wasserdampfdurchlässig, so daß der Wasserdampf im Laufe der Zeit in die Kabelseele gelangen und dort kondensieren kann, so daß sich schließlich in der Kabelseele Wasser befindet, obgleich flüssiges Wasser durch den Kunststoffmantel nicht bindurchtreten kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fernmeldekabel der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welches bei ausreichender elektrostatischer Abschirmung von elektrischem Rauschen über lange Zeit auch bei unterirdischer Verlegung wasserdicht und betriebsfähig bleibt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Randabschnitte des den Innenmantel bildenden Bandes radial nach außen gebogen sind und miteinander eine Längsnaht bilden, in der die einander gegenüberliegenden Bereiche der die gesamte innenliegende Oberfläche der Metallfolie bedeckenden Kunststoffschicht miteinander durchgehend verschweißt sind und einen anschließend in Umfangsrichtung des Kabels ungelegten Längssteg bilden, und daß über dem Innenmantel dicht aufliegend ein abschirmender Zwischenmantel angeordnet ist, der auf einem beidseitig durchgehend mit je einer Kunststoffschicht chemisch verbundenen Metallband von größerer Dicke als die Metallfolie besteht, bei dem die Randabschnitte in Längsrichtung überlappend durch die übereinander liegenden Bereiche der Kunststoffschichten miteinander verschweißt sind, wobei die Längsnaht des Inncnmanteis in einem Abstund in Umfangsrichtung des Kabels von der Längsnaht des Zwischenmantels angeordnet ist und der Kunststoffaußenmantel mit der äußeren Kunststoffschicht des Zwischenmantels verbunden ist, während sowohl die innere Kunststoffschicht des Zwischenmantels als auch die innere Kunststoffschicht des Innenmantels nicht mit der jeweils nach innen angrenzenden Schicht verbunden

Die Verschweißung des Innenmantels erfolgt vorzugsweise nach dem Verfahren der nicht vorveröffentlichten US-PS 3 206 541 und die des Zwischenmanfils nach dem der ebenfalls nicht vorveröffentlichten DT-OS 1 690 782.

Durch die Verwendung eines ebenfalls ein Metallhand aufweisenden zusätzlichen Zwischenmantels kann das Metallband des Innenmantels bei gleichzeitiger ausreichender elektrostatischer Abschirmung so dünn gewählt werden, daß bei einem Lä'ngsumlegen keine Problen.t! durch Überdehnen auftreten könner, Dadurch ist infolge der glatten Verbindungsfläche der Ränder des Innenmantels eine absolut wasserdichte VerschweilJung des wasserdampfundurchlässigen Metallbandes gegeben und eine lange Lebensdauer des Kabels von mindestens 30 Jahren auch bei unterirclischer Verlegung garantiert. Infolge der Tatsache, daß die beiden Mäntel nicht miteinander verbunden sind, bleibt eine gute Biegsamkeit des Kabels erhalten.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7. Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Figuren näher «rläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Art und Weise de; Herstellung des erfindungsgemäßen Kabels, F i g. 2 ein stark vergrößerter Querschnitt des Kabels, das nach dem Verfahren und mit der Vorrichtung, die in F i g. 1 gezeigt sind, hergestellt sind,

F i g. 3 und 4 stark vergrößerte Ausschnitte von Querschniiiten längs der Linien 3-3 uud 4-4 der F i g. 1,

F ι g. 5 eine stark vergrößerte Detaildarstellung des Bereichs 5-5 der F i g. 2,

F 1 g. 6 and 7 stark vergrößerte Darstellungen der Bereiche 6-6 bzw. 7-7 der F i g. 2.

F i g. 1 ;?eigt eine Kabelseele 10, die aus einer Vielzahl von einzeln mit Pulpe oder Papierband isolierten Leitern besteht, die zu einer Seeh vereinigt sind, um die Abdeckbänder 12, und zwar gewöhnlich zwei Papierbänder von jeweils 0,125 mm Dicke, gewickelt sind. In dem Maß, wie die Seele 10 kontinuierlich in der durch den Pfeil 15 angegebenen Richtung vorgescho-3; ben wird, wird ein Innenmantel aus dem Band 14 geformt. Das Band 14 hat eine Sandwich-Struktur, also einen Schichtaufbau aus einer dünnen Metallfolie 16, die an beiden Seiten fest mit Kunststoffbeschichtungen 18 und 20 verbunden ist (Fig.3). Der Auibau dieses Bandes oder Mantels 14 wird im folgenden in Verbindung mit F i g. 5 im einzelnen weiterbeschrieben.

Im Augenblick braucht nur darauf hingewiesen zu werden, daß die Beschichtung 18 ein heißverschweißbarer Polyolefinüberzug ist, vorzugsweise ein Mischpolymer von Polyäthylen, das durch Monomeren mit einem Gehalt an reaktiven Carboxylgruppen, die eine chemische Bindung des Überzugs an die Metalloberfläche der Folie 16 bewirken, modifiziert ist.

Die Außenbeschichtung 20 ist vorzugsweise chemisch an die Folie 16 gebunden, besteht jedoch aus einem anderen Kunststoff mit einem höheren Erweichungspunkt als die Innenbeschichtung 18. Diese Außenbeschichtung 20 kann aus Polyethylenterephthalat (wie es beispielsweise unter der Dezeichnung »Myv lar« im Handel ist) bestehen.

Bei der Formung des Bandes 14 um die Seele 10 werden die Randhereiche des Bandes zu radial nach außen weisenuen Lappen 22 aufgebogen. Die Längsnaht des aus dem Band 14 gebildeten Mantels läuft durch eine Heizvorrichtung 24, wo Strahlen von heißem Gas auf den an den gegenüberliegenden Flächen der Lappen 22 liegenden Überzug 18 treffen und dessen Temperatur bis zu '„einem Erweichungs- oder Schmelzpunkt erhöhen, so daß die Lappen miteinander heiß verschweißt werden, wenn sie unmittelbar nach der Heizvorrichtung 24 die Quetschwalzen 28 durchlaufen. Der Kunststoffüberzug 18 kann einer bis zu 427° C heißen Gasflamme ausgesetzt werden, und die Lappen 22 sind

vorzugsweise wenigstens 2,5 mm lang, so daß sie einen verlängerten Saum bilden, der über die gesamte Länge des Kabels einem Eindringen von Feuchtigkeit bestens widersteht. Nach den Quetsch- und Zuführungswalzen 28 wird der radial nach außen gerichtete Saum dann umgelegt, indem man das Kabel durch eine Umlegvorrichtung 30 laufen läßt, die die Lappen in eine im ganzen zylindrische Form des Mantels niederdrückt, wie in F'rg. 2 gezeigt. Dieses Umlegen geschieht mittels eines Ringes 32 in der Umlegvorrichtung 30 der F i g. 1. und die Lappen liegen anschließend im großen und ganzen parallel zu der benachbarten Oberfläche des Umfangsäbschnittes des zu einem Mantel gebogenen Bandes 14. über die die Lappen umgelegt sind.

Hinter der Umlegvorrichtung 30 wird, wie in F i g. 1 gezeigt, um den aus dem Band 14 geformten Innenmantel ein Außenmantel aus dem Band 34 fortlaufend geformt. Dieses äußere Band ist schachtförmig aufgebaut aus einem erheblich dickeren Metallband als die Folie im Band 14 und mit Kunststoffüberzügen auf dessen beiden Seiten, die vorzugsweise chemisch an das Metall gebunden sind. Das äußere Band 34 wird mit einer überlappenden Naht zu einem Mantel geformt und mittels einer Heizvorrichtung 36 einer zweiten Heizstation 38 erwärmt, der die Überzüge an den überlappenden Abschnitten des Bandes an der Naht auf eine Temperatur bringt, bei der Heißverschweißung eintritt.

Das Kabel wird dann fertiggestellt, indem man es durch eine Umspritzmaschine 40 laufen läßt, die einen Außenmantel 42 über das äußere Band 34 spritzt. Dieser Außenmantel 42 besteht vorzugsweise aus Polyäthylen.

F i g. 2 zeigt den Aufbau des fertigen Kabels, jedoch ist der Maßstab in F i g. 2 nicht groß genug, um die Kunststoffschichten ohne Übertreibung ihrer Dicke zu zeigen, so daß die Größenverhältnisse der Teile einander überhaupt nicht entsprechen. Zur genaueren Erläuterung und der Kunststoffüberzüge zeigen drei Einzelansichten, die F i g. 5,6 und 7, vergrößerte Ausschnitte des in F i g. 2 gezeigten Aufbaus, nämlich der Bereiche 5-5,6-6 bzw. 7-7.

F i g. 5 zeigt die Seele 10 mit den zwischengeschalteten Bändern 12, die mit dem inneren Band 14 ummantelt ist, das vorzugsweise eine Aluminium-, Kupferoder Stahlblechfolie zwischen 0,0025 und 0.025 mm Dicke enthält. Der Kunststoffüberzug 18 auf der Innenseite des Bandes 14 ist vorzugsweise 0,025 bis 0.25 mm dick. Der äußere Überzug 20 kann eine Dicke in diesem gleichen Bereich aufweisen. Das Band 14 sitzt lose über der Seele 10 und ist vorzugsweise mit dem Abdeckband 12 nicht verbunden. Man erhält so ein biegsameres Kabel.

An der Außenseite des Bandes 14 befindet sich ein äußeres Band 34, das vorzugsweise mit einer Metallfolie 48 aus beispielsweise Aluminium oder Kupfer mit einer Dicke von etwa 0.203 mm oder in einem Bereich von 0.152 bis 0,305 mm hergestellt ist.

Das Band 34 besitzt einen inneren und einen äußeren Kunststoffüberzug 50. Diese Überzüge bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der innere Überzug 18 des Bandes 14, so daß beim Erwärmen der überlappenden Ränder des äußeren Bandes 14 der Kunststoffüberzug an den gegenüberliegenden Flächen dieser überlappenden Ränder die Ränder unter Bildung eines feuchtigkeitsdichten Verschlusses miteinander verbindet. Jeder I Iberzug 50 ist vorzugsweise ungefähr 0,051 mm dick.

Das Verhältnis von Kunststoff zu Metall kann also ungefähr 8 :1 für den inneren Mantel, jedoch ungefähr I : 2 für den Zwischenmantel betragen.

Die überlappenden Ränder 52 und 53 des äußeren Bandes 34 sind in F i g. 7 gezeigt. Diese Randabschnitte 52 Uu-J 53 sollten sich genügend weit überlappen, so daß ein feuchtigkeitsundurchlässiger Verschluß gebildet wird, was nach der Erfahrung eine Überlappung von 635 bis 9,53 mm erforder».

Es ist erwünscht, daß das äußere Band 34 mit dem inneren Band 14 nicht verbunden ist. Deshalb wird für den äußeren Überzug 20 des inneren Bandes 14 ein Material gewählt, das nicht erweicht und mit dem Überzug des äußeren Bandes 34 nicht verschweißt, wenn die überlappenden Randabschnitte des äußeren Bandes erwärmt werden, um längs der Naht des äußeren Bandes die Verschweißung zu bilden.

F i g. 6 zeigt den genauen Aufbau des Kabels im Be- -eich der Naht des aus dem Band 14 gebildeten Innenmantels, während F i g. 7 die Naht des äußeren Bandes zeigt. Erfindungsgemäß befinden sich diese Nähte in Bereichen des Kabelumfangs, die in einem Winkelabstand voneinander liegen.

Der AuSenmantel 42 wird auf übliche Weise durch Umspritzen aufgebracht und besitzt eine radiale Dicke zwischen 132 und 3,17 mm. Dieser Außenmantel besteht vorzugsweise aus Polyäthylen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kunststoffummanteltes Fernmeldekabel mit einer Anzahl von jeweils elektrisch isolierten, zu einer Seele vereinigten Leitern, bei dem die Kabelseele mit Bändern umwickelt ist, darüber ein Innenmantel angeordnet ist, der aus einem Band geformt ist, das aus einem wenigstens an seiner innenliegenden Oberfläche mit einem chemisch mit ihm verbundenen Kunststoffüberzug versehenen Metallband besteht und dessen Randabschnitte miteinander verbunden sind, und bei dem ein Kunststoffaußenmantel vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabschnitte (22) des den Innenmantel (16, 18, 20) bildenden Bandes radial nach außen gebogen sind und miteinander eine Längsnaht bilden, in der die einander gegenüberliegenden Bereiche der die gesamte innenliegende Oberfläche der Metallfolie (16) bedeckenden Kunst-Stoffschicht (18) miteinander durchgehend verschweißt sind und einen anschließend in Umfangsrichtung des Kabels umgelegten Längssteg bilden, und daß über dem Innenmantel dicht aufliegend ein abschirmender Zwischenmantel (34) angeordnet ist, der aus einem beidseitig durchgehend mit je einer Kunststoffschicht (50) chemisch verbundenen Metallband (48) von größerer Dicke als die Metallfolie (16) besteht, bei dem die Randabschnitte in Längsrichtung überlappend durch die übereinanderliegenden Bereiche der Kunststoffschichten (50) miteinander verschweißt sind, wobei die Li .igsnaht des Innenmantels in einem Abstand m Unfangsrichtung des Kabels von der Längsnaht des Zvvischenmantels angeordnet ist und der Kunststoffaußenmantel (42) mit der äußeren Kunststoffschicht (50) des Zwischenmantels verbunden ist, während sowohl die innere Kunststoffschicht (50) des Zwischenmantels (34) als auch die innere Kunststoffschicht (18) des Inncnmantels nicht mit der jeweils nach innen angrenzenden Schicht (20 bzw. 12) verbunden sind.

2. Kunststoffummanteltes Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Zwischenmantel (34) und den Innenmantel (16, 18, 20) verwendeten Bänder etwa ein umgekehrtes Verhaltnis von Metall zu Kunststoff aufweisen, wobei der Zwischenmantel mehr Metall als Kunststoff enthält.

3. Kunststoffummanteltes Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoffüberzug (20) an der Außenseite des Innenmontels aus einem anderen Material als der Kunststoffüberzug (18) an der Innenseite des Innenmantels besteht und ein^n bei einer erheblich höheren Temperatur liegenden Erweichungspunkt als das Kunststoffmaterial an der Innenseite des Innenmantels besitzt.

4. Kunststoffummanteltes Kabel nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (16) des Innenmantels erheblich dünner als die Metallfolie (48) des Zwischenmantels ist und der Metatibestandteil des einen dieser Mäntel Stahlblech ist und eine magnetische Abschirmung für die isolierten Leiter der Kabelseele bildet.

5. Kunststoffummanteltes Kabel nach Anspruch

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (16) des Innenmantels aus 0,0025 bis 0,025 mm dikkem Stahlblech und die Metallschicht (48) des Zwischenmantels aus einem anderen Metall mit einer

Picke zwischen 0,102 und 0305 mm besteht.

6. Kunststoffummanteltes Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Formung des Innen- und Zwischenmantels benutzten Bänder (14, 34) jeweils auf beiden Seiten der Metallfolie (16 bzw. 48) chemisch mit deren Oberflächen verbundene Kunststoffüberzüge (18,20 bzw. 50) besitzen, wobei die innenliegende Oberfläche der inneren Metallfolie (16) mit einem niedrig schmelzenden Polyolefin und seine außenlitgende Oberfläche mit einem Kunststoff mit höherem Schmelzpunkt, nämlich Polyäthylen hoher Dichte, Polypropylen oder einem Polyäthylenterephthalat, beschichtet ist, die im Zwischenmantel liegende Metallfolie (48) beidseitig mit einem Polyolefinmischpolymer beschichtet ist und der Außenmantel (42) aus einem mit dem Zwischenmantel verbundenen Polyäthylen besteht.

7. Kunststoffummanteltes Kabel na^ii ..i.-.cm der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl von durch Pulpe oder Papierbandisolierung voneinander elektrisch isolierten Leitern besitzt, der über der Kabelseele (10) liegende Innenmantel eine Dicke zwischen 0,053 und 0,279 mm, der Zwischenmantel eine Dicke zwischen 0,250 und 0,406 mm und der Außenmantel eine Wandstarke zwischen 0,508 und J.175 mm aufweisen.