СИММЕТРИЧНЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЙ КАБЕЛЬ Российский патент 2020 года по МПК H01B11/02 

Область техники

Изобретение относится к одной из отраслей электротехнической промышленности - кабельной технике, более конкретно к симметричным высокочастотным герметичным экранированным кабелям для передачи данных. Указанные кабели применяются для организации линий передачи цифровых сигналов в системах связи и управления автоматизированными процессами на судах, а также на объектах, требующих повышенной герметичности и защиты от проникновения воды через кабель. Ввиду специфики монтажа и эксплуатации кабелей на судах их конструкции должны иметь повышенную гибкость, минимальные габаритные размеры.

Уровень техники

Из области кабельной техники известно, что контактный проводник, расположенный в кабелях связи, в том числе в симметричных высокочастотных герметизированных кабелях, в непосредственном соприкосновении с экраном, предназначен для подключения экрана к аппаратуре или шине заземления.

Известны различные конструкции контактного проводника в кабелях связи. Например, в Японском патенте №4358353 от 04.11.2009, «Balanced transmission shielded cable», правообладатель «JST MFG СО LTD» (JP) по длине кабеля проложено несколько контактных проводников, соприкасающихся с внешним и внутренним экранами. Недостатком данной конструкции, со множеством дублирующих друг друга контактных проводников, увеличивает общую массу кабеля, а также его стоимость. Также, данный кабель связи не является герметизированным.

Также, в Японской заявке №2016552063 от 29.09.2015, «Shielded electrical wire», заявитель TATSUTA ELECTRIC WIRE & CABLE CO., LTD (JP) в экранированном кабеле контактный проводник намотан поперечно по внешнему периметру скрученного сердечника из изолированных токопроводящих жил, на который наложена экранирующая лента. Недостатком данной конструкции является то, что кабель не является герметизированным, а также то, что наложение контактного проводника способом намотки по внешнему периметру скрученного сердечника из изолированных токопроводящих жил не исключает его разрыв при критических монтажных изгибах кабеля при монтаже.

К наиболее близкому аналогу для заявленного изобретения относится высокочастотный кабель парной скрутки для структурированных систем связи марки КВПЭфМ, изготавливаемый ООО НИИ «Спецкабель» по ТУ 16.К99-020-2009, конструкция которого состоит из однопроволочных медных токопроводящих жил, изолированных сплошной полиэтиленовой изоляцией и скрученных попарно в сердечник, поверх которого наложен общий экран из алюмолавсановой ленты с продольно наложенным по длине кабеля под экраном контактным проводником из медной луженой проволоки, поясная изоляция и оболочка, выполненные из полимерной композиции, воздушные промежутки в кабеле заполнены герметизирующим составом. Недостатком этого кабеля является то, что в процессе монтажных изгибов зачастую происходит разрыв ленточного экрана и контактного проводника. Разрыв контактного проводника наиболее часто встречается в случаях монтажных изгибов, осуществляемых непосредственно в плоскости расположения контактного проводника, что приводит к уменьшению надежности кабеля, а одновременный разрыв ленточного экрана и контактного проводника приводит к выходу кабеля из строя. Тогда, как при разрыве ленточного экрана, но при сохранении целостности контактного проводника сохраняется электрический контакт и экран продолжает выполнять свои функции.

Технический результат заключается в создании конструкции симметричного высокочастотного герметизированного кабеля, с повышенной надежностью элементов экранирования кабеля, обеспечивающих исключение ситуаций в процессе монтажных изгибов кабеля, когда одновременно происходит разрыв ленточного экрана и контактного проводника.

В результате проведения поиска по открытым источникам информации не выявлено решений, содержащих всей совокупности существенных признаков независимого пункта формулы изобретения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию патентоспособности «новизна».

Также, в процессе проверки «изобретательского уровня» из уровня техники не выявлены технические решения, заявляемые в изобретении, что говорит о соответствии патентоспособности заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».

Раскрытие сущности изобретения

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что симметричный высокочастотный герметизированный кабель содержит последовательно расположенные сердечник, включающий, по меньшей мере, одну пару скрученных между собой изолированных токопроводящих жил и герметизирующий заполнитель, поясную изоляцию, контактный проводник, экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги и защитную оболочку, между которыми также расположен герметизирующий заполнитель, при этом контактный проводник выполнен зигзагообразно с избыточной длиной.

Наличие в симметричном высокочастотном герметизированном кабеле контактного проводника, выполненного зигзагообразно с избыточной длиной, позволяет полностью исключить разрыв контактного проводника в процессе монтажных изгибов кабеля, осуществляемых, в том числе, непосредственно в плоскости расположения контактного проводника. При наличии критических для контактного проводника монтажных изгибов, контактный проводник, выполненный зигзагообразно с избыточной длиной, выпрямляется, тем самым снижаются разрывные нагрузки на контактный проводник и он сохраняет свои функции и, как следствие, работоспособность кабеля.

Кроме того, контактный проводник может быть выполнен многопроволочным.

Кроме того, изоляция токопроводящих жил может быть выполнена из полиэтилена.

Кроме того, изоляция токопроводящих жил может быть выполнена из фторопласта.

Кроме того, изоляция токопроводящих жил может быть выполнена из полипропилена.

Кроме того, поясная изоляция может быть выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов.

Кроме того, экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги может иметь полимерное покрытие, наложенное с одной стороны металлической фольги.

Кроме того, герметизирующий заполнитель, расположенный в сердечнике и герметизирующий заполнитель, расположенный между металлической фольгой и защитной оболочкой могут быть выполнены из композиции на основе полимеризирующегося низкомолекулярного каучука.

Кроме того, контактный проводник может быть дополнительно смазан композицией на основе не полимеризирующегося низкомолекулярного каучука, что обеспечивает его подвижность при изгибе кабеля.

Кроме того, экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги может быть выполнен из медной фольги.

Кроме того, экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги может быть выполнен из алюминиевой фольги.

Кроме того, защитная оболочка может быть выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов.

Кроме того, сердечник, включающий две и более пары скрученных между собой изолированных токопроводящих жил, может быть скручен в направлении скрутки отдельных пар изолированных токопроводящих жил.

Краткое описание чертежей

1. Для лучшего понимания заявленного изобретения на Фиг. 1 изображен симметричный высокочастотный герметизированный кабель вид сбоку, который состоит из последовательно расположенного сердечника, включающего, по меньшей мере, одну пару скрученных между собой изолированных токопроводящих жил 1 и герметизирующий заполнитель 2, поясной изоляции 3, контактного проводника 4, выполненного зигзагообразно с избыточной длиной, экрана 5 из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги и защитной оболочки 6, между которыми также расположен герметизирующий заполнитель 7.

Кроме того, контактный проводник 4 может быть выполнен многопроволочным.

Кроме того, изолированные токопроводящие жилы могут быть выполнена или из полиэтилена, или из фторопласта, или из полипропилена.

Кроме того, поясная изоляция 3 может быть выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов.

Кроме того, экран 5 из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги может иметь полимерное покрытие, наложенное с одной стороны металлической фольги.

Кроме того, герметизирующий заполнитель 2, расположенный в сердечнике и герметизирующий заполнитель 7, расположенный между металлической фольгой и защитной оболочкой могут быть выполнены из композиции на основе полимеризирующегося низкомолекулярного каучука.

Кроме того, контактный проводник 4 может быть смазан композицией на основе не полимеризирующегося низкомолекулярного каучука.

Кроме того, экран 5 из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги может быть выполнен из медной или из алюминиевой фольги.

Кроме того, защитная оболочка 6 может быть выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов.

Кроме того, сердечник, включающий две и более пары скрученных между собой изолированных токопроводящих жил 1, скручен в направлении скрутки отдельных пар изолированных токопроводящих жил.

Осуществление изобретения

Симметричный высокочастотный герметизированный кабель изготавливают следующим образом.

При изготовлении пар скрученных между собой изолированных токопроводящих жил 1, токопроводящие жилы изготавливают методом волочения на волочильном оборудовании, затем на экструзионном оборудовании методом экструзии на токопроводящие жилы накладывают изоляцию, далее пару изолированных токопроводящих жил скручивают между собой на крутильном оборудовании с последующей скруткой пар между собой в сердечник.

Наложение герметизирующего заполнителя 2 осуществляют непосредственно перед наложением поясной изоляции 3 путем прохождения скрученных пар, изолированных токопроводящих жил 1, через емкость с герметизирующим заполнителем 2, с последующим прохождением сердечника с герметизирующим заполнителем 2 через калибр, расположенный перед экструдером. Калибр обжимает герметизирующий заполнитель 2 вокруг сердечника, тем самым заполняются пустоты между скрученными изолированными токопроводящими жилами 1, а также с помощью калибра убираются излишки герметизирующего заполнителя 2. Далее осуществляется наложение поясной изоляции 3 на экструзионном оборудовании методом экструзии.

Наложение по поясной изоляции 3 контактного проводника 4, выполненного зигзагообразно с избыточной длиной, и экрана 5 из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги, а также наложение герметизирующего заполнителя 7 осуществляют непосредственно перед наложением защитной оболочки 6. При этом зигзагообразная форма контактного проводника 4, которая приводит к его избыточной длине, формируется путем механической деформации заготовки контактного проводника непосредственно перед его наложением на поясную изоляцию 3. Наличие дополнительного устройства по механической деформации контактного проводника 4, расположенного перед экструдером экструзионной линии не снижает скорость наложения последующих конструктивных элементов кабеля. Дополнительное устройство по механической деформации контактного проводника 4, предназначенное для придания ему зигзагообразной формы, и как следствие получение его избыточной длины в конструкции кабеля, например, может быть выполнено в виде двух прилегающих друг к другу роликов с пазами для формирования зигзага необходимой формы, через которые протягивается заготовка контактного проводника 4. Наложение герметизирующего заполнителя 7 осуществляют путем прохождения заготовки кабеля, с наложенным экраном 5 из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги, через емкость с герметизирующим заполнителем 7, с последующим прохождением через калибр, расположенный также перед экструдером экструзионной линии. Далее осуществляется наложение защитной оболочки 6 на экструзионной линии методом экструзии.

Материалы, применяемые при изготовлении заявляемого в качестве изобретения симметричного высокочастотного герметизированного кабеля, являются традиционными для кабельной отрасли и не влияют на заявленный технический результат.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализацию возможно осуществить с использованием известных средств производства, материалов и технологий.

Изобретение относится к одной из отраслей электротехнической промышленности - кабельной технике, более конкретно к симметричным высокочастотным герметичным экранированным кабелям для передачи данных. В симметричном высокочастотном герметизированном кабеле, содержащем последовательно расположенные сердечник, включающий, по меньшей мере, одну пару скрученных между собой изолированных токопроводящих жил и герметизирующий заполнитель, поясную изоляцию, контактный проводник, экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги и защитную оболочку, между которыми также расположен герметизирующий заполнитель, контактный проводник, выполнен зигзагообразно с избыточной длиной. Технический результат заключается в создании конструкции симметричного высокочастотного герметизированного кабеля, с повышенной надежностью. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель, содержащий последовательно расположенные сердечник, включающий, по меньшей мере, одну пару скрученных между собой изолированных токопроводящих жил и герметизирующий заполнитель, поясную изоляцию, контактный проводник, экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги и защитную оболочку, между которыми также расположен герметизирующий заполнитель, отличающийся тем, что контактный проводник, выполнен зигзагообразно с избыточной длиной.

2. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по п. 1, отличающийся тем, что контактный проводник выполнен многопроволочным.

3. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена из полиэтилена.

4. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена из фторопласта.

5. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что изоляция токопроводящих жил выполнена из полипропилена.

6. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что поясная изоляция выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов.

7. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги имеет полимерное покрытие, наложенное с одной стороны металлической фольги.

8. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что герметизирующий заполнитель, расположенный в сердечнике, и герметизирующий заполнитель, расположенный между металлической фольгой и защитной оболочкой, выполнены из композиции на основе полимеризирующегося низкомолекулярного каучука.

9. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что контактный проводник смазан композицией на основе не полимеризирующегося низкомолекулярного каучука.

10. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги выполнен из медной фольги.

11. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что экран из продольно завернутой с перекрытием кромок металлической фольги выполнен из алюминиевой фольги.

12. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что защитная оболочка выполнена из полимерной композиции, не содержащей галогенов.

13. Симметричный высокочастотный герметизированный кабель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сердечник, включающий две и более пары скрученных между собой изолированных токопроводящих жил, скручен в направлении скрутки отдельных пар изолированных токопроводящих жил.