[发明专利]成型绝缘局域网电缆

说明书

技术领域

本发明涉及例如LAN(局域网)电缆的电缆的绝缘。尤其是，本发明涉及电缆的成型绝缘，其具有更低的有效介电常数。

背景技术

在电缆领域，例如LAN电缆，使用特定的普通绝缘体来形成绞合对的绝缘和外护套。通常使用的聚合物包括FEP(氟化乙丙烯)和PE(聚乙烯)。虽然这些绝缘提供了满足防火标准所需的良好的阻燃性，例如UL提升器(riser)和UL压力通风等级(plenum ratings)，但是它们具有相对高的介电常数，会在沿着电缆传输的信号中产生插入损失。

在现有技术中，用于减小绝缘体的介电常数的一个方法是在挤压(extrusion)过程中在聚合物绝缘中引入空气或气体以使绝缘层发泡。典型地，绝缘(介质)的化学发泡或物理发泡用来减小材料和改进数字通信电缆的传输性能。然而，发泡过程有多种限制。

典型地，介质的物理发泡包括在挤压机中在受热和受压下，在熔融聚合物中注入惰性气体例如氮气或二氧化碳。气体注入挤压机中螺杆的低压区域并被熔融的聚合物吸收。在熔融的聚合物中溶解时，气体经过挤压机流动直到聚合物离开挤压机。一旦在聚合物中捕获的气体暴露于大气压力，其就在成核点处结合并在绝缘中发泡。这个过程需要其它的设备例如将气体以临界速度注入聚合物中的气体加压单元，例如多级螺杆的复杂螺杆设计以及具有气体注入口的挤压桶。

还可使用不需要其它设备的化学发泡来在介质中产生气泡。然而，化学发泡不如物理发泡那样频繁地使用，因为该方法在加工过程中具有固有的缺点。化学发泡是通过在主要聚合物中以给定比例混合许多添加剂来进行的。典型地，将“成核剂”例如氮化硼加到主要聚合物中以提供气泡的形成点和生长点。使用或不使用位于挤压螺杆上的混合成分都可将成核剂分布到聚合物中。在聚合物中可以利用的点的数量的增加使得可以在更多地方开始发泡。另外，其它化学品混合到聚合物中以产生气体。这些添加剂，公知的是作为“发泡剂”与成核剂同时混合。发泡剂的熔点可以比主要聚合物的熔点低很多，这样，一旦材料达到给定温度，它就降解并在熔融体内产生气体(蒸汽)。该来自降解材料的蒸汽在最近的成核位置处形成气泡。化学发泡和气体注入挤压线路很难控制并且运行缓慢、产量低。

另外一个减小导体中介电常数的方法是只在围绕导体的绝缘中形成空腔。然而，现有技术在这个区域，尤其是对于绞合对中的每个单个导体的绝缘进行了尝试，结果不令人满意。例如，美国专利No.5,922,155示出了为同轴电缆提供的绝缘。这里，绝缘体被挤出，得到围绕同轴电缆的中心导体的绝缘呈车轮的形状的绝缘体。然而，这种工艺不能同样地应用到将绝缘体放置到由直径相当小的绞合对形成的单个导体中。No.5,922,155专利方法的另一缺点包括这样的事实，即使用的挤压模具是复杂的多部件模具，需要很好的保养。而且，在挤压过程中，如果不停车和重组工具就不能调整空腔中的压力。

所以，现有技术没有示出这两种方法在没有发泡绝缘所需的昂贵的添加剂的情况下，能减小绝缘的介电常数的方法，例如绞合对通信电缆的单个铜导体上的绝缘的介电常数。

发明内容

本发明意在通过为绞合对导体和相应的护套提供成型绝缘(profiledinsulation)来解决与现有技术相关的缺点以及相应的制造方法。

为了这一目的，本发明旨在提供用于生产该成型绝缘的装置。提供一种制造成型绝缘的装置，该装置具有挤压模具。该挤压模具具有挤压末端和围绕该挤压末端的聚合物腔。该聚合物腔中具有至少一个空气腔。该空气腔保持定位，并通过从挤压末端向外延伸的垂直肋片连接到挤压模具的外部。

当熔融聚合物流过围绕所述空气腔的聚合物腔时，在聚合物中引入开口使得随着聚合物从挤压模具排出而形成成型绝缘，其具有与由至少一个空气腔形成的开口位置对应的纵向空腔。

而且，本发明旨在提供一种用于生产成型绝缘的方法。制造成型绝缘的方法包括在挤压模具的聚合物腔中设置形成绝缘的熔融聚合物。该挤压模具具有挤压末端。该聚合物围绕聚合物腔中的一个或多个空气腔流动，并且形成具有与空气腔的位置对应的纵向空腔的成型绝缘。

本发明的另一个目的是提供一种成型绝缘，该成型绝缘具有中间开口和具有一厚度外周，其中含有至少一个纵向空腔，该纵向空腔基本上在0.0025”和0.0004”之间。

附图说明

本发明的主题特别指出并清楚地表示在说明书的结论部分。然而，通过阅读附图，参考以下的详细描述，本发明的结构和操作方法，以及特点、目的和优点一起可以被很好地理解。