技術領域

本發明涉及例如LAN(局域網)電纜的電纜的絕緣。尤其是，本發明涉及電纜的成型絕緣，其具有更低的有效介電常數。

背景技術

在電纜領域，例如LAN電纜，使用特定的普通絕緣體來形成絞合對的絕緣和外護套。通常使用的聚合物包括FEP(氟化乙丙烯)和PE(聚乙烯)。雖然這些絕緣提供了滿足防火標準所需的良好的阻燃性，例如UL提升器(riser)和UL壓力通風等級(plenum?ratings)，但是它們具有相對高的介電常數，會在沿著電纜傳輸的信號中產生插入損失。

在現有技術中，用于減小絕緣體的介電常數的一個方法是在擠壓(extrusion)過程中在聚合物絕緣中引入空氣或氣體以使絕緣層發泡。典型地，絕緣(介質)的化學發泡或物理發泡用來減小材料和改進數字通信電纜的傳輸性能。然而，發泡過程有多種限制。

典型地，介質的物理發泡包括在擠壓機中在受熱和受壓下，在熔融聚合物中注入惰性氣體例如氮氣或二氧化碳。氣體注入擠壓機中螺桿的低壓區域并被熔融的聚合物吸收。在熔融的聚合物中溶解時，氣體經過擠壓機流動直到聚合物離開擠壓機。一旦在聚合物中捕獲的氣體暴露于大氣壓力，其就在成核點處結合并在絕緣中發泡。這個過程需要其它的設備例如將氣體以臨界速度注入聚合物中的氣體加壓單元，例如多級螺桿的復雜螺桿設計以及具有氣體注入口的擠壓桶。

還可使用不需要其它設備的化學發泡來在介質中產生氣泡。然而，化學發泡不如物理發泡那樣頻繁地使用，因為該方法在加工過程中具有固有的缺點。化學發泡是通過在主要聚合物中以給定比例混合許多添加劑來進行的。典型地，將“成核劑”例如氮化硼加到主要聚合物中以提供氣泡的形成點和生長點。使用或不使用位于擠壓螺桿上的混合成分都可將成核劑分布到聚合物中。在聚合物中可以利用的點的數量的增加使得可以在更多地方開始發泡。另外，其它化學品混合到聚合物中以產生氣體。這些添加劑，公知的是作為“發泡劑”與成核劑同時混合。發泡劑的熔點可以比主要聚合物的熔點低很多，這樣，一旦材料達到給定溫度，它就降解并在熔融體內產生氣體(蒸汽)。該來自降解材料的蒸汽在最近的成核位置處形成氣泡。化學發泡和氣體注入擠壓線路很難控制并且運行緩慢、產量低。

另外一個減小導體中介電常數的方法是只在圍繞導體的絕緣中形成空腔。然而，現有技術在這個區域，尤其是對于絞合對中的每個單個導體的絕緣進行了嘗試，結果不令人滿意。例如，美國專利No.5,922,155示出了為同軸電纜提供的絕緣。這里，絕緣體被擠出，得到圍繞同軸電纜的中心導體的絕緣呈車輪的形狀的絕緣體。然而，這種工藝不能同樣地應用到將絕緣體放置到由直徑相當小的絞合對形成的單個導體中。No.5,922,155專利方法的另一缺點包括這樣的事實，即使用的擠壓模具是復雜的多部件模具，需要很好的保養。而且，在擠壓過程中，如果不停車和重組工具就不能調整空腔中的壓力。

所以，現有技術沒有示出這兩種方法在沒有發泡絕緣所需的昂貴的添加劑的情況下，能減小絕緣的介電常數的方法，例如絞合對通信電纜的單個銅導體上的絕緣的介電常數。

發明內容

本發明意在通過為絞合對導體和相應的護套提供成型絕緣(profiledinsulation)來解決與現有技術相關的缺點以及相應的制造方法。

為了這一目的，本發明旨在提供用于生產該成型絕緣的裝置。提供一種制造成型絕緣的裝置，該裝置具有擠壓模具。該擠壓模具具有擠壓末端和圍繞該擠壓末端的聚合物腔。該聚合物腔中具有至少一個空氣腔。該空氣腔保持定位，并通過從擠壓末端向外延伸的垂直肋片連接到擠壓模具的外部。

當熔融聚合物流過圍繞所述空氣腔的聚合物腔時，在聚合物中引入開口使得隨著聚合物從擠壓模具排出而形成成型絕緣，其具有與由至少一個空氣腔形成的開口位置對應的縱向空腔。

而且，本發明旨在提供一種用于生產成型絕緣的方法。制造成型絕緣的方法包括在擠壓模具的聚合物腔中設置形成絕緣的熔融聚合物。該擠壓模具具有擠壓末端。該聚合物圍繞聚合物腔中的一個或多個空氣腔流動，并且形成具有與空氣腔的位置對應的縱向空腔的成型絕緣。

本發明的另一個目的是提供一種成型絕緣，該成型絕緣具有中間開口和具有一厚度外周，其中含有至少一個縱向空腔，該縱向空腔基本上在0.0025”和0.0004”之間。

附圖說明

本發明的主題特別指出并清楚地表示在說明書的結論部分。然而，通過閱讀附圖，參考以下的詳細描述，本發明的結構和操作方法，以及特點、目的和優點一起可以被很好地理解。