專(zhuān)利名稱：用于傳輸高頻信號(hào)的絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于傳輸高頻信號(hào)的絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線及其制造方法。
在經(jīng)濟(jì)上也至關(guān)重要的一個(gè)技術(shù)目的是能夠制造包含可以最大速率傳輸數(shù)據(jù)的盡可能細(xì)的絞扭絕緣金屬雙股導(dǎo)線的電纜。為了提供能夠以最大速率將數(shù)字信號(hào)傳輸最遠(yuǎn)距離并且是盡可能小的雙絞式電纜，為金屬導(dǎo)線搜尋具有相當(dāng)?shù)偷慕殡姵?shù)和低功率因素的絕緣材料。
僅在能夠生產(chǎn)出電氣平衡的線對(duì)時(shí)可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)高比特率傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。線對(duì)平衡意味著一對(duì)中的某一絕緣導(dǎo)體應(yīng)基本上與另一絕緣導(dǎo)體相同一困難的目標(biāo)。除了良好的線對(duì)平衡，使比特率傳輸以及有效距離最大需要適當(dāng)?shù)拇當(dāng)_控制。這帶來(lái)對(duì)短線對(duì)絞扭的需求從而增強(qiáng)該線對(duì)的電特性并防止線對(duì)變?yōu)榉墙g扭的情況。
此外希望能夠目測(cè)辯別一對(duì)中一導(dǎo)線與另一導(dǎo)線。在絕緣導(dǎo)體的觀測(cè)編碼與形成電氣匹配線對(duì)所需的線對(duì)平衡之間存在一個(gè)基本沖突。觀測(cè)編碼包括使一對(duì)中的一個(gè)絕緣導(dǎo)體以與同一線對(duì)中另一絕緣導(dǎo)體不同的外觀出現(xiàn)。爭(zhēng)取所要求的線對(duì)平衡包含使一對(duì)中的一個(gè)絕緣導(dǎo)體除外觀之外與另一導(dǎo)體在各方面都相同。電氣匹配的線對(duì)已獲得很好的對(duì)平衡，即，兩絕緣的導(dǎo)線對(duì)從同一絕緣生產(chǎn)線上的單導(dǎo)線長(zhǎng)度中順序截取。雖然電氣匹配的線對(duì)產(chǎn)生非常好的對(duì)平衡，但所得兩條導(dǎo)線為相同顏色使得從視覺(jué)上區(qū)分它們是不可能的。
對(duì)加色絕緣體重要的是包括這種絕緣導(dǎo)體的電纜的電特性。一個(gè)電特性是電容。電容是有些類(lèi)似于載流導(dǎo)體周?chē)嬖诘拇艌?chǎng)的效應(yīng)。該電容效應(yīng)是由相鄰表面比如線對(duì)中的金屬導(dǎo)體上的靜態(tài)電荷產(chǎn)生的。每當(dāng)電流流過(guò)時(shí)電線及電纜實(shí)質(zhì)上產(chǎn)生電容效應(yīng)。盡管消除電容是不可能的，但可調(diào)整某些因素以達(dá)到可接受的水準(zhǔn)。
已知為了區(qū)分線對(duì)中的一個(gè)導(dǎo)體與另一導(dǎo)體在絕緣材料中包含不同色彩的顏料兼顧了前述絕緣導(dǎo)體的電特性。其顏料全部擴(kuò)散的導(dǎo)體絕緣材料對(duì)諸如電容的電特性有不利影響。不同顏色的顏料濃縮物影響電容且加工不同。獲得較低電容值導(dǎo)致較高制造成本而較高電容值會(huì)使衰減增加。
例如，將著色材料加至移動(dòng)絕緣導(dǎo)體的表面、可稱之為外涂，已解決了將著色材料加至移動(dòng)絕緣金屬導(dǎo)體以及全部擴(kuò)散于絕緣體的色料對(duì)絕緣導(dǎo)體電特性的影響的問(wèn)題。見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利4877645。
實(shí)質(zhì)性外涂降低了廢品率，因顏料應(yīng)用于已絕緣導(dǎo)體的外部因此免除了調(diào)整不同色彩的絕緣狀態(tài)的必要性并無(wú)須因改變顏色浪費(fèi)對(duì)擠壓機(jī)多余的清洗。
對(duì)于外涂來(lái)說(shuō)，有必要首先給絕緣材料染上白色濃縮物以遮掩銅導(dǎo)體。這里，注意到銅線可顯著地從熟悉的光亮銅色變?yōu)榘底虾稚?。由于許多要求的絕緣材料是相當(dāng)透明的，形成不變的白基色有助于獲得明亮的、易分辯的色彩。將例如外涂層放置在白色塑料材料上令人滿意地產(chǎn)生易于區(qū)別的色彩。帶有對(duì)絕緣材料的較佳附著性并以滿意的產(chǎn)量進(jìn)行生產(chǎn)。
先有技術(shù)的當(dāng)前狀況為存在可用于絕緣的優(yōu)良材料以及使這些導(dǎo)體可辯別的方法。這些材料和著色方法在尋找可以最大速率遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字信號(hào)的絕緣金屬導(dǎo)體上是先進(jìn)的。
所要尋求并且現(xiàn)有技術(shù)所不具備的是電氣匹配的絕緣金屬導(dǎo)線對(duì)，該線對(duì)中的兩個(gè)絕緣導(dǎo)體是可區(qū)分的。該區(qū)配線對(duì)最好是由在絕緣生產(chǎn)線上以順序步驟處理的單條金屬導(dǎo)線長(zhǎng)度的連續(xù)部分制造的。另外所要尋求的是該線對(duì)的導(dǎo)體之間的差異而不會(huì)對(duì)被絕緣金屬導(dǎo)體的電特性有不利影響。
用本發(fā)明電氣匹配的絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線已克服了現(xiàn)有技術(shù)的前述問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種適用于傳輸相當(dāng)高頻率信號(hào)的電氣匹配的絕緣金屬導(dǎo)線對(duì)，所述導(dǎo)線對(duì)包含各含有金屬導(dǎo)體的第一和第二絕緣的金屬導(dǎo)線，以及覆蓋金屬導(dǎo)體的絕緣材料;所述匹配導(dǎo)線對(duì)的特征在于所述第一絕緣金屬導(dǎo)線可區(qū)別于所述第二絕緣的金屬導(dǎo)線，并且相對(duì)于第一絕緣金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù)基本上等于相對(duì)于第二絕緣金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù);以及所述第一和第二絕緣金屬導(dǎo)線還包含已在生產(chǎn)線上以單根形式絕緣的連續(xù)段金屬導(dǎo)線的順序部分。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造這種絕緣導(dǎo)體的方法。所述方法包含步驟在一段金屬導(dǎo)線與絕緣材料來(lái)源之間產(chǎn)生沿著金屬導(dǎo)體轉(zhuǎn)角的縱軸方向的傳輸路徑的相對(duì)運(yùn)動(dòng);而將絕緣材料應(yīng)用于該金屬導(dǎo)線長(zhǎng)度上的鄰接部分以形成一絕緣金屬導(dǎo)線，所述方法的特征在于以下步驟使該絕緣金屬導(dǎo)線的一部分與其后續(xù)部分的絕緣材料相區(qū)別這樣相對(duì)于所述部分金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù)基本上等于相對(duì)于所述后續(xù)部分金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù);以及將該絕緣金屬導(dǎo)線的鄰接部分絞扭在一起以形成電氣匹配的線對(duì)。
該方法還包括步驟在絕緣金屬導(dǎo)線與著色材料源之間引起沿絕緣金屬導(dǎo)線縱軸方向上傳輸路徑的相對(duì)移動(dòng);同時(shí)控制第一著色材料至絕緣金屬導(dǎo)線第一部的噴射模式以使第一著色材料施加于絕緣金屬導(dǎo)體的第一部分;
控制第二著色材料至絕緣金屬導(dǎo)線第二、后續(xù)部分的噴射圖案以將第二著色材料施加于該絕緣金屬導(dǎo)線的第二、后續(xù)部分;
卷取該段絕緣金屬導(dǎo)線的第一和第二部分;以及將該段表面著色的絕緣金屬導(dǎo)線的兩個(gè)接續(xù)部分絞扭在一起以形成電氣匹配的線對(duì)。
所述的方法的特征在于還包括步驟以如下方式操縱一種著色材料至該段絕緣金屬導(dǎo)體第一部分的噴射圖案，即至少每組噴射圖案僅占居一個(gè)平面的區(qū)域以及每組噴射圖案的方向與傳送路徑是預(yù)定角度，該組噴射圖案在傳送路徑周?chē)诲e(cuò)排列且一般等角隔開(kāi)，當(dāng)出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)時(shí)用來(lái)防止不希望的絕緣金屬導(dǎo)體搖晃，其中將一種著色材料從材料源移到集管頭上并分布到每組噴嘴，所述方法還包括步驟將一屏蔽罩設(shè)置在絕緣金屬導(dǎo)體與集管頭的噴嘴之間，然后使另一種著色材料從與另一集管頭相連的噴嘴射出并指向絕緣金屬導(dǎo)體長(zhǎng)度上的第二部分;然后卷取表面著色絕緣金屬導(dǎo)體的第一和第二部分;以及將該段的兩個(gè)接續(xù)部分絞扭在一起。
所述方法的特征還在于第一和第二組噴射圖案與沿傳送路徑設(shè)置的每一集管頭相關(guān)聯(lián)，每組噴射圖案沿傳送路徑間隔開(kāi)，第一組噴射圖案各在單一平面內(nèi)并與傳送路徑保持預(yù)定角度。


圖1是已包圍塑料絕緣材料并提供有表面色料的絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線的末端橫截面圖;
圖2是兩導(dǎo)體和一個(gè)屏蔽物的電原理表示并示出了其金屬構(gòu)件之間的電容;
圖3是用于制造具有不同著色的接續(xù)部分的連續(xù)段絕緣金屬導(dǎo)體的生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)圖;
圖4是用于將著色材料施加于移動(dòng)的絕緣金屬導(dǎo)線的設(shè)備的透視圖;
圖5是用于將著色材料提供給移動(dòng)的絕緣金屬導(dǎo)線的多個(gè)噴嘴之一的放大示圖;
圖6是兩組用于將著色材料施加于移動(dòng)的絕緣金屬導(dǎo)線的噴嘴配置的透視圖;以及圖7是包括用于改變施加于移動(dòng)絕緣金屬導(dǎo)線的著色材料的裝置的色料施加設(shè)備的正面視圖。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖1，其示出了總的以標(biāo)號(hào)20表示的電匹配絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線。雙絞線20包括兩個(gè)可區(qū)分的絕緣金屬導(dǎo)線21-21，各包括一金屬導(dǎo)電部分22，其已經(jīng)以要求的絞扭長(zhǎng)度絞扭在一起。該線對(duì)的每一絕緣金屬導(dǎo)體可從視覺(jué)上與該線對(duì)的另一導(dǎo)體加以區(qū)別。
雙絞線的電容平衡或非平衡已結(jié)合努力消除對(duì)聲頻和載頻的干擾進(jìn)行了長(zhǎng)期研究。然而，隨著發(fā)送頻率的增加，電容平衡的一個(gè)方面、平衡的介電常數(shù)變得愈來(lái)愈重要?，F(xiàn)在雙絞線將用來(lái)傳輸每秒100兆位纖維分布數(shù)據(jù)接口(FDDI)信號(hào)并已證明適于轉(zhuǎn)輸每秒一千兆位的信號(hào)。一線對(duì)的兩條導(dǎo)線的可區(qū)分絕緣體具有幾乎相同的介電常數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)輸這些頻率是重要的。
下面參見(jiàn)圖2，絕緣金屬導(dǎo)線對(duì)的相互電容是一導(dǎo)線至另一導(dǎo)線的電容CD與每一導(dǎo)線對(duì)地的電容串聯(lián)組合之和。線對(duì)的一個(gè)導(dǎo)體與另一導(dǎo)體的電容是重要的但不影響對(duì)地的電容。如果一個(gè)導(dǎo)體對(duì)地的電容CG1等于另一導(dǎo)體對(duì)地的電容CG2，則表明雙絞線具有理想的電容平衡。假定該線對(duì)的組成部分是圓形的和同心的，對(duì)地的電容是導(dǎo)體直徑、絕緣體直徑、線對(duì)至地或屏蔽物的距離以及絕緣體的介電常數(shù)的函數(shù)。從聲頻到100KHZ左右，簡(jiǎn)單的電容平衡足以消除干擾。然而，隨著傳輸頻率增加和每一導(dǎo)線對(duì)地電容串聯(lián)組合的增加，兩個(gè)導(dǎo)體的絕緣體的介電常數(shù)差異愈加重要。
線對(duì)絕緣導(dǎo)體之間相等介電常數(shù)的重要性是兩個(gè)參量的函數(shù)，即將要使用該線對(duì)的系統(tǒng)和該線對(duì)的設(shè)計(jì)。如下文將描述的，系統(tǒng)重要性的量度是信號(hào)源與接收機(jī)之間的波長(zhǎng)數(shù)。
關(guān)于線對(duì)設(shè)計(jì)，兩導(dǎo)線的絕緣體介電常數(shù)的相等在其中大部分互電容歸因于導(dǎo)體之間電容的設(shè)計(jì)中是最不重要的，而在其中大部分互電容歸因于導(dǎo)體對(duì)地的電容的設(shè)計(jì)中是最重要的。換言之，由比率CG/CD或CG/CD測(cè)量-設(shè)計(jì)相對(duì)介電常數(shù)變化的靈敏度。懸浮在空中的未屏蔽雙絞線代表對(duì)介電常數(shù)變化最不敏感的設(shè)計(jì)。單獨(dú)屏蔽的線對(duì)這些變化最敏感的設(shè)計(jì)。雖然這兩極端設(shè)計(jì)可能因靈敏度大小的量級(jí)而不同，當(dāng)以很高的比特率傳輸時(shí)對(duì)于任何雙絞線設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)一致介電常數(shù)變?yōu)橹匾w因于各導(dǎo)體對(duì)地電容串聯(lián)組合的互電容的比例越大，雙絞線的導(dǎo)體絕緣層的介電常數(shù)之間的等同變得更為重要。
通過(guò)將兩個(gè)同軸電纜絞扭在一起可形成具有僅由對(duì)地的電容組成的互電容無(wú)而任何直接導(dǎo)體對(duì)是導(dǎo)體電容的線對(duì)設(shè)計(jì)。眾所周知同軸電纜中的高頻信號(hào)以被介電常數(shù)的平方根除的光速傳播。第一種是信號(hào)源與接收機(jī)之間的頻率和距離是這樣的，即在該間距中存在10個(gè)波長(zhǎng)，第二種是信號(hào)源與接收機(jī)之間的頻率和距離是在該間距中存在100個(gè)波長(zhǎng)。在第一種情況下信號(hào)源與接收機(jī)之間相移為3600°。在第二種情況下信號(hào)源與接收機(jī)之間的相移為3600°。如果假定6°的相位差是臨界的，第一系統(tǒng)要求兩導(dǎo)體的信號(hào)速度之比達(dá)6/3600，或600分之1。第二系統(tǒng)要求信號(hào)速度之比達(dá)6/3600或6000分之一。這樣，很顯然信號(hào)源與接收機(jī)之間的波長(zhǎng)數(shù)越大，相速度之間的比以及線對(duì)的兩絕緣導(dǎo)體的介電常數(shù)變得越關(guān)健。
良好的線對(duì)平衡要求兩個(gè)絕緣導(dǎo)體的絕緣導(dǎo)體直徑與金屬導(dǎo)體直徑之比相同，并有基本上相同的介電常數(shù)，二者均可由本發(fā)明獲得。相同介電常數(shù)是特別關(guān)鍵的，因?yàn)榫€對(duì)的每一導(dǎo)體傳輸一半信號(hào)，并且每一半必須保持相對(duì)另一半的相位。使導(dǎo)體絕緣以及使沿包含雙絞線的兩段諸如著色材料的任何辯別措施相同可獲得相同介電常數(shù)。
參見(jiàn)圖3，線狀金屬導(dǎo)體22沿絕緣作業(yè)線23從供給卷軸24移動(dòng)并通過(guò)縮減該導(dǎo)線直徑的牽引裝置25。此后，在退火爐26中將它退火，然后冷卻并再加熱到所希望的溫度，然后將其移入和通過(guò)擠壓機(jī)28。
在擠壓機(jī)28中，塑料絕緣材料被施加于移動(dòng)導(dǎo)線包覆它以形成經(jīng)絕緣的金屬導(dǎo)體30。牽引裝置、退火爐和擠壓機(jī)的細(xì)節(jié)在現(xiàn)有技術(shù)中均是已知的此處不需要詳細(xì)描述。然后，將塑料絕緣的導(dǎo)線移動(dòng)通過(guò)冷卻槽31經(jīng)絞盤(pán)33到卷取裝置35上。常規(guī)壓印器32可用來(lái)將頻帶標(biāo)記加至絕緣體。
絕緣材料最好是鮮明或非彩色或白色塑料含氟聚合物材料。記住這些準(zhǔn)則，Teflon(聚四氟乙烯)塑料材料明顯是最好的適用絕緣材料之一的實(shí)例。此外，就強(qiáng)度、阻止化學(xué)反應(yīng)和阻燃性來(lái)說(shuō)它是極好的材料。在最佳實(shí)施例中，該絕緣材料可以是過(guò)氟烷氧基四氟乙烯(PFA)，氟化乙烯-丙烯(FEP)或乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)。
聚四氟乙烯塑料材料可用白色濃縮物加色。僅具有白色絕緣材料的某些優(yōu)點(diǎn)為易加工性能、易著色、銅易變性遮蓋力以及電特性的一致性。某些不同于白色的彩色濃縮物更難于處理。而且，用彩色濃縮物構(gòu)成的整個(gè)色彩調(diào)色會(huì)帶來(lái)不希望的介電特性變化。
除聚四氟乙烯塑料外還存在受益于該制造過(guò)程和提供類(lèi)似電特性優(yōu)點(diǎn)絕緣材料。其它這類(lèi)絕緣材料包括聚乙烯、聚丙烯及HALAR氟聚合物。
已證明聚四氟乙烯(teflon)塑料材料難于通過(guò)用彩色濃縮物徹底對(duì)整個(gè)絕緣體加色彩而變色。帶來(lái)最多問(wèn)題的那些顏色的色彩濃縮物具有兩個(gè)溶解相位。如果溫度上升到足以達(dá)到完全溶解、則產(chǎn)生氣體;在較低溫度，未溶解小塊包含在絕緣體中。
通常已包含在絕緣體中的不同加色的彩色濃縮物之間的變化引起電容變化。然而，離金屬導(dǎo)體距離越大，對(duì)電容的影響越小。因此，由于表面涂層至金屬導(dǎo)體的距離，外涂絕緣導(dǎo)體的色彩變化性對(duì)線對(duì)的電容影響不明顯。
在擠壓機(jī)28與卷取裝置35之間，著色材料37(見(jiàn)圖1)比如在一層中被施加到塑料絕緣導(dǎo)線的外表面而形成可識(shí)別絕緣導(dǎo)體21。沿生產(chǎn)線23施加著色材料的位置取決于包含該壓出物的塑料材料類(lèi)型。因?yàn)樵谧罴褜?shí)施例中，絕緣體包含無(wú)孔的氟聚合物，將著色材料加在擠壓機(jī)28與冷卻槽31之間的位置。
不管其位置，著色材料施加裝置40包括在線23中并有效施加著色材料以基本上覆蓋移動(dòng)絕緣導(dǎo)體30的整個(gè)表面區(qū)域。有益地，施加裝置40是非接觸裝置。該著色材料最好是諸如第3516號(hào)一類(lèi)例如可從WestHanoverMass的GEMGravure公司購(gòu)得的涂料。
如可在圖4中最佳看到的，裝置40包括連接到著色材料供應(yīng)(源未示出)的集管頭。集管頭24為環(huán)形以允許塑料絕緣的導(dǎo)體通過(guò)其中向前。從集管頭42的一側(cè)伸出多個(gè)管狀支承件44-44，其通過(guò)集管頭連接到供應(yīng)源。附著于每個(gè)管狀構(gòu)件44的是具有入口的噴嘴46，其入口通過(guò)有關(guān)管狀構(gòu)件與通路連通。
每一噴嘴46適用于提供色料的特定噴射圖案。噴嘴46最好以單平面或片45(見(jiàn)圖4和5)發(fā)射著色材料。
此外，每一噴嘴46固定在其相關(guān)聯(lián)的管狀構(gòu)件上以在與塑料絕緣導(dǎo)線傳送路徑特定角α(見(jiàn)圖5)的平面內(nèi)發(fā)出其噴射。角α是這樣的即噴射具有平行于絕緣導(dǎo)線傳送路徑的但方向與絕緣導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向相反的分量。該角度α最好在105°到135°的范圍內(nèi)。由于噴射圖案的方向，速度分量趨于提供對(duì)涂料的平滑作用由此防止過(guò)于堆積。結(jié)果是具有基本上均勻涂覆的表面。
還應(yīng)觀察到除了放置噴嘴的預(yù)定角度，還存在重要的關(guān)于它們位置的其它因素(再是圖4和5)。首先，噴嘴沿塑料絕緣導(dǎo)線的傳送路徑交錯(cuò)排列。交錯(cuò)的布局防止噴射模式間的干擾。其次，在塑料絕緣導(dǎo)線的外圍一般等角地隔開(kāi)噴嘴。第三，離絕緣導(dǎo)線傳送路徑約1/2英寸隔開(kāi)噴嘴。已發(fā)現(xiàn)當(dāng)距離增加超過(guò)1/2英寸時(shí)，塑料絕緣體較少受到涂料覆蓋。
用前述美國(guó)專(zhuān)利4877645中描述的裝置可實(shí)現(xiàn)噴嘴靠近或遠(yuǎn)離絕緣導(dǎo)線21的移動(dòng)。
從另一角度來(lái)說(shuō)噴嘴46-46也是有益的。對(duì)塑料絕緣體均勻涂覆的重要性是當(dāng)它通過(guò)施加設(shè)備前進(jìn)時(shí)改進(jìn)相對(duì)所不希望擺動(dòng)的穩(wěn)定性。已發(fā)現(xiàn)由于噴嘴46-46發(fā)射時(shí)的噴霧模式，塑料絕緣導(dǎo)線基本上無(wú)偏離所要求路徑的任何擺動(dòng)。
從附圖應(yīng)觀察到噴嘴46-46設(shè)置在集管頭42與卷取裝置之間。已發(fā)現(xiàn)通過(guò)集管頭42與擠壓機(jī)28之間設(shè)置第二組噴嘴51(見(jiàn)圖6)增強(qiáng)了著色操作。由標(biāo)號(hào)50指出第二組噴嘴51。
不同于噴嘴46-46，各噴嘴50-50提供著色材料的純粹錐形噴射圖案53。每一噴嘴50形成中等到大滴的均勻噴霧。這種噴嘴是市場(chǎng)上可購(gòu)得的，例如由Illinois，wheaton的噴射系統(tǒng)公司，指定FullJet噴嘴。在噴射圖案外表面上相對(duì)線路之間的噴射角可在約40°到110°左右的范圍內(nèi)。
還如可從圖6中所見(jiàn)，從集管頭42突出的管狀構(gòu)件52支持各噴嘴50。提供給頭42的著色材料流過(guò)每一管狀構(gòu)件52-52并到達(dá)噴嘴50-50。
配備噴嘴50-50以減小噴射圖案中的干擾并增強(qiáng)塑料絕緣導(dǎo)線表面上著色材料的覆蓋。如可在圖6中所見(jiàn)，噴嘴沿塑料絕緣導(dǎo)線的傳送路徑交錯(cuò)從而隔開(kāi)噴射圖案。另外，在絕緣導(dǎo)線的傳送路徑周?chē)O(shè)置噴嘴50-50，這樣使每個(gè)指向不同的輻射方向，最好使它們關(guān)于移動(dòng)導(dǎo)線等角地隔開(kāi)。
盡管?chē)娮?0-50提高了塑料絕緣體表面區(qū)域覆蓋，但它們還趨向于引起傳輸絕緣導(dǎo)線的波浪運(yùn)動(dòng)。然而，該影響被各形成面噴射的噴嘴46-46所減弱。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括當(dāng)絕緣導(dǎo)線繼續(xù)沿傳送路徑移動(dòng)時(shí)用于實(shí)現(xiàn)從一種著色材料到另一種著色材料的轉(zhuǎn)換。第二集管頭58(見(jiàn)圖7)與集管頭42相同并具有第一和第二組噴嘴。而且，安裝供氣缸62作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的套罩60例如被放入兩個(gè)集管頭之間?？刹僮骷茴^58將色料供給相連的噴嘴已涂覆導(dǎo)線絕緣體。當(dāng)需要改變顏色時(shí)，著色材料開(kāi)始流向當(dāng)前未使用的頭20，并控制氣缸使套罩移向圖7中所示的右側(cè)以使移動(dòng)絕緣導(dǎo)線與頭58的噴嘴46-46以及50-50隔絕。至套罩已從其移開(kāi)的頭42的著色材料被其相關(guān)聯(lián)的噴嘴噴射到移動(dòng)的絕緣導(dǎo)線上。不久之后，著色材料不再繼續(xù)流向頭58。
有益的是，可用套罩備罩幫助設(shè)備的清潔。當(dāng)頭42或58之一未使用且其噴嘴與移動(dòng)的絕緣導(dǎo)線遮蔽時(shí)，清洗液流過(guò)管狀構(gòu)件和未使用頭的噴嘴以清洗它們。
由于圖7的轉(zhuǎn)換設(shè)備，絕緣金屬導(dǎo)體的連續(xù)段可具有施加于其長(zhǎng)度上鄰接部分的不同著色材料。隨后，絕緣金屬導(dǎo)體的兩個(gè)部分彼此分開(kāi)，用現(xiàn)有技術(shù)中的已知設(shè)備將這兩部分絞扭在一起以形成相同流水線上由未引入其它變化的單根絕緣金屬導(dǎo)體制造的電氣匹配線對(duì)。
另一方面，當(dāng)控制圖2的轉(zhuǎn)換設(shè)備從一個(gè)施加頭變換到另一個(gè)時(shí)，控制自動(dòng)卷取裝置在預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生至另一卷取盤(pán)的轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換到第二卷取盤(pán)之前由第一個(gè)頭關(guān)色的絕緣導(dǎo)體段前進(jìn)到一個(gè)卷取盤(pán)需要時(shí)間。接著，兩個(gè)卷盤(pán)安裝在絞扭裝置(未示出)中，操作該裝置使兩段不同顏色的導(dǎo)體絞扭在一起。
由于前述方法的結(jié)果，形成電氣匹配的雙絞線。由相同擠壓機(jī)把絕緣材料施加于金屬導(dǎo)體段的鄰接部分和著色材料施加于每一絕緣部分的外表面導(dǎo)致兩著色絕緣導(dǎo)體之間基本上相等的介電常數(shù)。金屬導(dǎo)體長(zhǎng)度上的兩個(gè)連續(xù)部分之間的區(qū)分能力的顯著重要性在于能夠迅速地從一種形式識(shí)別的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到另一種的能力，比如快速改變著色材料的能力。
權(quán)利要求
1.一種適用于傳輸相當(dāng)高頻率信號(hào)的電氣匹配的絕緣金屬導(dǎo)線對(duì)，所述導(dǎo)線對(duì)包含各含有金屬導(dǎo)體的第一和第二絕緣的金屬導(dǎo)線，以及覆蓋金屬導(dǎo)體的絕緣材料；所述匹配導(dǎo)線對(duì)的特征在于所述第一金屬導(dǎo)線可區(qū)別于所述第二絕緣的金屬導(dǎo)線，并且相對(duì)于第一絕緣金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù)基本上等于相對(duì)于第二絕緣金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù)；以及所述第一和第二絕緣金屬導(dǎo)線還包含已在生產(chǎn)線上以單根形式絕緣的連續(xù)段金屬導(dǎo)線的順序部分。
2.如權(quán)利要求1所述的匹配絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線，其特征在于表面著色材料層基本上限定于各絕緣導(dǎo)體的絕緣材料的外表面使各金屬導(dǎo)體至著色材料的距離最大，第二絕緣導(dǎo)體的著色材料可與所述第一絕緣金屬導(dǎo)體的著色材料相區(qū)別。
3.如權(quán)利要求2所述的電氣匹配雙絞線，其特征在于每一絕緣導(dǎo)體的絕緣材料基本上是無(wú)孔的。
4.如權(quán)利要求2所述的電氣匹配雙絞線，其特征在于每一絕緣導(dǎo)體的所述表面層包含涂料。
5.一種制造電氣匹配的絕緣金屬導(dǎo)體雙絞線的方法，所述方法包含步驟在一段金屬導(dǎo)線與絕緣材料來(lái)源之間產(chǎn)生沿著金屬導(dǎo)體轉(zhuǎn)角的縱軸方向的傳輸路徑的相對(duì)運(yùn)動(dòng);而將絕緣材料應(yīng)用于該金屬導(dǎo)線長(zhǎng)度上的鄰接部分以形成一絕緣金屬導(dǎo)線，所述方法的特征在于以下步驟使該絕緣金屬導(dǎo)線的一部分與其后續(xù)部分的絕緣材料相區(qū)別這樣相對(duì)于所述部分金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù)基本上等于相對(duì)于所述后續(xù)部分金屬導(dǎo)線和與之相關(guān)的任何可識(shí)別標(biāo)記配置的絕緣材料的介電常數(shù);以及將該絕緣金屬導(dǎo)線的鄰接部分絞扭在一起以形成電氣匹配的線對(duì)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，包含步驟在絕緣金屬導(dǎo)線與著色材料源之間引起沿絕緣金屬導(dǎo)線縱軸方向上傳輸路徑的相對(duì)移動(dòng);同時(shí)控制第一著色材料至絕緣金屬導(dǎo)線第一部的噴射圖案以使第一著色材料施加于絕緣金屬導(dǎo)體的第一部分;控制第二著色材料至絕緣金屬導(dǎo)線第二、后續(xù)部分的噴射圖案以將第二著色材料施加于該絕緣金屬導(dǎo)線的第二、后續(xù)部分;卷取該段絕緣金屬導(dǎo)線的第一和第二部分;以及將該段表面著色的絕緣金屬導(dǎo)線的兩個(gè)接續(xù)部分絞扭在一起以形成電氣匹配的線對(duì)。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于包括步驟以如下方式操縱一種著色材料至該段絕緣金屬導(dǎo)體第一部分的噴射圖案;即至少每組噴射圖案僅占居一個(gè)平面的區(qū)域以及每組噴射圖案的方向與傳送路徑是預(yù)定角度，該組噴射圖案在傳送路徑周?chē)诲e(cuò)排列且一般等角隔開(kāi)，當(dāng)出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)時(shí)用來(lái)防止不希望的絕緣金屬導(dǎo)體搖晃，其中將一種著色材料從材料源移到集管頭上并分布到每組噴嘴，所述方法還包括步驟將一屏蔽罩設(shè)置在絕緣金屬導(dǎo)體與集管頭的噴嘴之間，然后使另一種著色材料從與另一集管頭相連的噴嘴射出并指向絕緣金屬導(dǎo)體長(zhǎng)度上的第二部分;然后卷取表面著色絕緣金屬導(dǎo)體的第一和第二部分;以及將該段的兩個(gè)接續(xù)部分絞扭在一起。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于第一和第二組噴射圖案與沿傳送路徑設(shè)置的每一集管頭相關(guān)聯(lián)，每組噴射圖案沿傳送路徑間隔開(kāi)，第一組噴射圖案各在單一平面內(nèi)并與傳送路徑保持預(yù)定角度。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于第一組噴射圖案都具有純粹的錐形。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于每一噴射圖案的發(fā)射點(diǎn)與絕緣金屬導(dǎo)體之間的距離是可以改變的。
全文摘要
用于形成絕緣金屬導(dǎo)體的電氣匹配線對(duì)的方法和裝置。將絕緣材料加至一段線狀金屬導(dǎo)體的連續(xù)部分然后將著色材料施加于正沿傳送路徑移動(dòng)的金屬導(dǎo)體長(zhǎng)度上的第一部分的塑料絕緣材料表面。提供設(shè)備用來(lái)使著色材料的供給與移動(dòng)絕緣金屬導(dǎo)體隔絕，然后將絕緣金屬導(dǎo)體的第二部分暴露給不同著色材料。絕緣體和著色材料及它們相對(duì)絕緣體的配置是這樣的，即該線對(duì)的一絕緣金屬導(dǎo)體的介電常數(shù)基本上等于另一絕緣金屬導(dǎo)體的介電常數(shù)。將絕緣金屬導(dǎo)體長(zhǎng)度上的第一和第二部分彼此分開(kāi)并絞扭在一起形成電氣匹配線對(duì)。
文檔編號(hào)H01B11/02GK1068674SQ92105289
公開(kāi)日1993年2月3日 申請(qǐng)日期1992年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月28日
發(fā)明者S·T·澤布斯, W·G·納特, L·L·布萊希 申請(qǐng)人:美國(guó)電話電報(bào)公司