抗压双绞线通信电缆制造技术

本发明专利技术提供了包括聚合物绝缘导体的双绞线的通信电缆。用于形成所述双绞线的扭绞过程迫使所述聚合物绝缘导体的每个聚合物绝缘导体的所述聚合物绝缘材料的表面彼此接触，每个所述聚合物绝缘导体的聚合物绝缘材料包括：（ｉ）发泡部分，该发泡部分可由于迫使每个聚合物绝缘导体的所述聚合物绝缘材料的表面彼此接触在一起而被压挤，以及（ｉｉ）抗压部分，该抗压部分在所述绝缘材料内径向延伸到所述发泡部分中并且存在于所述聚合物绝缘导体的表面彼此接触处，从而保护所述发泡部分不会由于迫使所述接触表面结合在一起而被压挤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双绞线通信电缆，更具体地讲涉及其中每个聚合物绝缘导 体的聚合物绝缘材料均被发泡的电缆。
技术介绍
双绞线通信电缆用于通常在建筑物的压力通风区域中进行高频信号传 输。电缆由被聚合物护套包覆的聚合物绝缘导体的双绞线构成。通常，电缆 包含多根双绞线，它们被具有十字形横截面的花键彼此隔开，所有的双绞线 均被包含在共用的聚合物护套内。万一发生建筑物失火，出于对阻燃和防烟 的考虑，聚合物绝缘材料为含氟聚合物。在单根电缆内含有多根双绞线的情 况下，少量的聚合物绝缘材料可为聚烯烃，聚烯烃本身是易燃的并会在燃烧 时发出烟雾。在某些建筑物环境下，含氟聚合物绝缘材料作为主要绝缘材料 与聚烯烃绝缘材料的组合是可接受的。双绞线的聚合物绝缘导体的一项要求是电信号的传输具有很少的信号 损失直至无信号损失。产生信号损失的一个机理是信号能量被聚合物绝缘材 料吸收。这种吸收会随着聚合物绝缘材料的质量增加而增加。因此， 一般使用较薄的绝缘材料，典型地不大于约20密耳(500jum)，通常不大于约12密 耳(300 nm)。发泡绝缘材料已被用于减小绝缘材料中聚合物的质量，并且这 确实减少了聚合物绝缘材料的能量吸收(电容)。然而，发泡绝缘材料的问 题在于，其可由于使两根聚合物绝缘导体结合(双绞)在一起的扭绞操作而 受到压挤。在被扭绞在一起的过程中，聚合物绝缘材料的表面被强制接触在 一起。扭绞力的大小随扭绞设备和扭绞的紧密度而变化，紧密度为每单位长 度(如每英尺或每米)的扭转圈数。扭绞力压缩发泡绝缘材料的表面的结果 是降低其厚度，从而使得在绝缘材料的压缩处双绞线的两根绝缘导体间的介 电特性降低(阻抗降低)。为了弥补这种不可取的绝缘材料厚度损失，聚合物绝缘导线制造商在将绝缘材料应用到导体上的挤出发泡过程中必须增加发 泡聚合物绝缘材料的厚度。这将有损使用发泡绝缘材料而非固体(未发泡) 绝缘材料的优势，而且在将由发泡材料绝缘的双绞线电缆安装到小空间中时 会面临困难，并有碍使用现有尺寸的连接器。要解决的问题在于，如何用发泡绝缘材料代替固体绝缘材料，而不会 产生由扭绞过程引起的使发泡绝缘材料具有更大压缩性的缺点。专利技术概述本专利技术通过提供抗压发泡绝缘材料来解决这一问题。更具体地讲，本 专利技术为聚合物绝缘导体的双绞线。形成绝缘导体双绞线的扭绞过程强制使聚 合物绝缘导体中的每个聚合物绝缘导体的聚合物绝缘材料的暴露表面彼此接触。根据本专利技术，每个聚合物绝缘导体的聚合物绝缘材料均包括(i)发泡聚合物部分，该发泡聚合物部分可通过强制所述聚合物绝缘导体的所述聚合物绝缘材料的表面彼此接触而被压挤，以及(ii)抗压聚合物部分，该抗压聚合 物部分在所述绝缘材料内径向延伸到发泡部分中，并且存在于聚合物绝缘导 体的暴露表面彼此接触处。在每一聚合物绝缘材料的暴露表面被强制结合在 一起的地方存在的部分(ii)为抗压的，从而保护发泡部分不会由于强制所述 聚合物绝缘导体的所述聚合物绝缘材料的这些暴露表面彼此接触而被压挤。 在一个实施方案中，抗压部分(ii)在绝缘材料内自绝缘材料的外表面朝导体 径向延伸或延伸到导体上。因此，本专利技术提供了发泡聚合物和未发泡聚合物组合形式的聚合物绝 缘材料。未发泡聚合物布置在聚合物绝缘材料内，以防止发泡部分被将一对 绝缘导体扭绞在一起的操作施加给聚合物绝缘材料表面的力压挤。扭绞操作 通常称为双绞。部分(ii)存在于两根绝缘导体的表面被强制彼此接触处，加 之部分(ii)延伸到部分(i)的厚度中，从而为聚合物绝缘材料提供了抗压 性。延伸到绝缘材料的发泡部分中的部分(i i)的形状也有助于提升由部分 (ii)赋予聚合物绝缘材料的抗压性,这在下文中将进一步描述。双绞力可能 非常大，以致即便是实心聚合物绝缘材料也会在聚合物绝缘材料的相交处发 生变形，但是实心聚合物绝缘材料的抗变形性远远大于发泡绝缘材料的抗变 形性(抗压性)。因此，当双绞力足够大时，即使是部分(ii)也会发生相对小的变形。优选地，抗压部分的抗压性使得所述双绞线中的两直径的宽度为 进行所述扭绞前每个聚合物绝缘导体的直径总和的至少约9 0%。虽然聚合物绝缘材料的部分(ii)通过不发泡获得了其抗压性，而且虽 然聚合物绝缘材料的未发泡部分似乎会增加整个聚合物绝缘材料的电容，但 是由于能够对绝缘材料的部分(i)利用会增加空隙度的发泡条件，绝缘材料 的此种增加的聚合物质量得到了补偿，从而可在未发泡部分中使用质量更小 的聚合物。因此，本专利技术可减小绝缘材料的电容，从而提高信号的传输速 度。在一个优选的实施方案中，聚合物绝缘部分(i)和(i i)各自细分成相对 于彼此交替的至少三个区域，这些区域径向地延伸到绝缘材料中，而且各自 沿着每个所述聚合物绝缘导体的长度方向延伸。当在绝缘导线的横截面中观察时，这些区域优选为围绕导体对称。部分(ii)的多个区域的存在提高了这 些区域存在于双绞线中绝缘导体的表面彼此接触处的可能性，而无需在双绞 操作中作特殊规定。随着为了减小电缆中的邻近双绞线嵌套在一起的可能性而希望具有更 紧密的扭绞，抗压的发泡聚合物绝缘材料的重要性正日益凸显。嵌套会使邻 近双绞线之间的串扰增加。附图简述附图说明图1为本专利技术的聚合物绝缘导体的双绞线的放大等轴视图，其未示出 聚合物绝缘材料的构造细节。图2为图1所示绝缘导体的双绞线的其中一个绝缘导体沿截面2-2的 的放大横截面，其示出了本专利技术的聚合物绝缘材料的横截面的一个实施方案 的细节。图3示出了双绞线其中一个聚合物绝缘导体的绝缘材料的放大横截面 的另一个实施方案。图4示出了双绞线其中一个聚合物绝缘导体的绝缘材料的放大横截面 的又一个实施方案。图5示出了绝缘导体双绞线的其中一个绝缘导体的放大横截面的再一 个实施方案。200880013122.7的挤出机机头的 一个实施方案的局部剖面图。图7示出了用于获得本专利技术中使用的聚合物绝缘材料的挤出机机头的另一个实施方案的局部剖面图。 专利技术详述图1示出了聚合物绝缘导体4和6的双绞线2，绝缘导体分别由诸如由 铜制成的中心导体8和10以及聚合物绝缘材料12和14组成。用以形成双 绞线2的双绞方法为常规操作，其使绝缘材料12和14的暴露表面例如在接 触点16和18处强制结合在一起。接触点16和18通常为这两根绝缘导体间 的螺旋接触线的一部分或为跟随正弦接触的区域。就双绞线的绝缘导体之间 的阻抗均匀性而言，连续的接触线是优选的。原本在绝缘材料为完全发泡的 时会导致压挤发泡绝缘材料的力是由双绞操作引起的并保持存在于绝缘导体 的双绞线中。聚合物绝缘材料的抗压部分则能保护可发泡部分。图2示出了包括导体8和绝缘材料12的绝缘导体4的横截面，其中抗 压部分细分成与五个发泡区域22交错的五个未发泡区域20。区域20通过 基本未发泡获得其抗压性。在所示的实施方案中，区域20径向延伸经过发 泡绝缘区域22的整个厚度后靠在导体8上，借此，对绝缘材料的暴露表面 24施加的双绞力由导体8支撑，从而增加了区域20的抗压性。从聚合物绝 缘材料的外表面进行测量，未发泡区域优选贯穿绝缘材料厚度的至少40°/。， 更优选至少60%。由于区域20径向延伸到发泡区域22的厚度中，因此依靠 这些区域的向内渐缩的横截面，即使泡沫结构位于区域20之下，这本身本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚合物绝缘导体的双绞线，用于形成所述双绞线的扭绞过程迫使所述聚合物绝缘导体的每个聚合物绝缘导体的聚合物绝缘材料的表面彼此接触，每个所述聚合物绝缘导体的聚合物绝缘材料包括：　　　　（ｉ）发泡聚合物部分，所述发泡聚合物部分可由于所述迫使所述聚合物绝缘导体的所述聚合物绝缘材料的所述表面彼此接触而被压挤以及　　　　（ｉｉ）抗压聚合物部分，所述抗压聚合物部分在所述绝缘材料内径向延伸到所述发泡聚合物部分中并且存在于所述聚合物绝缘导体的所述表面彼此接触处，从而保护所述发泡聚合物部分不会由于所述迫使所述聚合物绝缘导体的所述聚合物绝缘材料的所述表面彼此接触而被压挤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD肯尼，SK文卡塔拉曼，JL内塔，RT杨，G索特，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]