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Verfahren zur Herstellung nebenkopplungsfreier Fernsprechkabel und nach diesem Verfahren her- gesteJltes Kabel.
Fernmeldekabel, die mehrere Stromkreise enthalten, können aus Einfachgruppen oder aus Gruppen höherer Ordnung aufgebaut werden.
Einfachgruppen sind solche, die aus zwei oder mehreren Einzeladern gebildet werden, also beispielsweise die Paare in paarverseilten Kabeln, die Sternvierer usw. Gruppen höherer Ordnung werden aus mehreren solchen Einfachgruppen, die dann als Untergruppen bezeichnet werden, durch Gruppenverseilung in einem weiteren Arbeitsgang so gebildet, dass sich durch Zusammenfassen der Stromkreise verschiedener Untergruppen einwandfreie Phantomkreise ergeben. Gruppen höherer Ordnung sind demnach beispielsweise Dieselhorst-Martin-Vierer (DM-Vierer), die durch Verseilen von zwei Paaren (Untergruppen) gebildet werden und bei denen sich durch Zusammenfassen der zwei Untergruppen (Paare) ein betriebsfähiger ViererPhantomstromkreis ergibt.
Die Einfachgruppen und (oder) die Gruppen höherer Ordnung werden weiter durch Verseilen dieser Gruppen zu Kabellagen zur Kabelseele zusammengefasst. Diese Lagenverseilung ergibt im Gegensatz zur Gruppenverseilung keine weitere Möglichkeit zur Bildung einwandfreier Phantomstromkreise aus verschiedenen, zu einer Kabellage zusammenverseilten Gruppen.
In einem so aufgebauten Fernmeldekabel können nun zwischen den Stromkreisen verschiedener, in einer Lage nebeneinander oder in verschiedenen Lagen übereinander verseilten Gruppen kapazitive und induktive Unsymmetrien auftreten, die zu. Nebensprecherscheinungen" zwischen den Stromkreisen verschiedener Gruppen führen können. Diese Unsymmetrien werden im folgenden mit Nebenkopplungen" bezeichnet.
Es ist bekannt, dass die kapazitiven wie auch die induktiven Unsymmetrien, also die "Nebenkopplungen"schlechthin, vor allem durch ungünstige Verhältnisse zwischen den Schlaglängen neben-und übereinanderliegender Gruppen hervorgerufen werden.
Es sind auch bereits Verfahren bekanntgeworden, die das Auftreten besonders grosser Nebenkopplungen, die bei bestimmten, extrem ungünstigen Drallverhältnissen auftreten können, dadurch vermeiden. dass bei der Konstruktion des Kabelaufbaues derartige extrem ungünstige Drallverhältnisse ausgeschieden werden.
Alle bisher bekanntgewordenen Verfahren erzielen zwar eine Verminderung der Höhe einzelner Arten der auftretenden Nebenkopplungen, sie führen hingegen zu keiner praktisch restlosen Beseitigung aller Nebenkopplungen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Herstellungsverfahren, das durch Anwendung bestimmter. mathematisch eindeutig zu definierender Schlaglängenverhältnisse eine praktisch restlose Vermeidung aller Nebenkopplungen ergibt.
Der Gedankengang der vorliegenden Erfindung wird im folgenden zunächst am Beispiel zweier nebeneinander in einer Lage verseilter Einfachgruppen, u. zw. an zwei Stemvierern gezeigt :
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Nach Ablauf einer Länge x ergibt sich dieselbe Aderstellung wie am Anfang der Länge x.
Vom Ablauf der ersten Länge x an wiederholen sich sämtliche Aderstellungen innerhalb der zweiten Länge x. in genau derselben Reihenfolge wie in der ersten Länge x und so fort.
Die Stamm- und Phantomstromkreise zweier nebeneinanderliegender Gruppen 1 und 2 beeinflussen sich gegenseitig weder kapazitiv noch induktiv, wenn jeweils jede Ader der einen Gruppe innerhalb dieser Länge x genau symmetrisch zu allen zu einem Stromkreis zusammengefassten Adern der andern Gruppe liegt.
Bezeichnet Zm-n den Verlauf des Abstandes zwischen der Ader m des ersten und der Ader M des zweiten Vierers innerhalb der Länge x, so lauten demnach die Bedingungen für Freiheit von kapazitiven und induktiven Nebenkopplungen
Z15=Z25=Z35=Z45
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Z17=Z27=Z37=Z 47
Z18 = Z = Z 38 = Z 48.
Werden diese Bedingungen eingehalten, so liegt die Ader 5 des zweiten Vierers symme- trisch zu den Adern 1, 2, 3, 4 des ersten Vierers, die Ader 6 des zweiten Vierers symmetrisch zu den Adern 1, 2, 3. 4 des ersten Vierers usw.
Selbstverständlich ergibt sich ebenfalls Nebenkopplungsfreiheit, wenn umgekehrt
Z15 = Z16 = Z17= Z18
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Werden nun die Schlaglängen der nebenkopplungsfrei zu machenden Vierer so gewählt. dass in einem bestimmten Längsabschnitt des Kabels bei einem Vierer eine ganzzahlige Anzahl seiner Schlaglängen enthalten ist, während in demselben Längsabschnitt beim andern Vierer eine um 1/4 von einer ganzzahligen Anzahl abweichende Zahl von Schlaglängen enthalten ist, so liegt innerhalb einer. Kabellänge, die dem Vierfachen dieses Abschnittes entspricht, jede Ader des ersten Vierers symmetrich zu allen andern Adern des zweiten Vierers. wie aus Fig. 1 leicht hervorgeht.
Innerhalb dieser Kabellänge, die gleich x ist und in diesem Fall mit Ausgleichslänge. xAX bezeichnet wird und innerhalb einer Kabellänge, die ein ganzes Vielfaches dieser Ausgleichslänge A" ist, sind also Vierer mit solchen Schlaglängenverhältnissen völlig nebenkopplungsfrei. Ist die gesamte Kabellänge länger als ein ganzes Vielfaches dieser Ausgleichslänge A, so kann
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Erfindung besteht daher auch darin, dass vorzugsweise die Schlaglängenverhältnisse so gewählt werden, dass die Ausgleichsl1i. nge A sehr klein gegen die Kabellänge wird.
Die Schlaglängen s und S2 zweier nebeneinander liegender Sternvierer müssen sich also erfindungsgemäss wie folgt verhalten :
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müssen sie ebenfalls ein Schlaglängenverhältnis
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aufweisen.
Sie zeigen daher ebenfalls nach einem bestimmten Abschnitt der Kabellänge, der im
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Kreisbogen verschoben ist.
Eine solche Periode erster Ordnung hat die Länge
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Eine gleichartige gegenseitige Aderstellung ergibt sich auch nach einer aus (N.r0 ¯ 1) Perioden erster Ordnung j ? i zusammengesetzter Perlode zweiter Ordnung 7*a ;
P2 = (N.v0 ¯ 1).P1 ; dabei ist v0 eine beliebige ganze Zahl von 0 aufwärts. Bei zwei in verschiedenen Lagen verseilten Einfachgruppen tritt nun hinsichtlich der räumlichen Entfernung ihrer Einzeladern zueinander eine weitere Periode-Pg auf, die sich ebenfalls durch die ganze Kabellänge hindurch wiederholt, u. zw. ist diese Periode P3 diejenige, innerhalb der sich die beiden Gruppen nach
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SII = Schlaglänge der Lage II ist.
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u. zw. +, wenn die Lagenschlagrichtungen entgegengesetzt, -, wenn die Lagenschlagrichtungen gleichgerichtet sind.
Die Periode P2 muss nun gleich oder gleich einem ganzen Vielfachen dieser Periode P3 sein, wenn zwei in verschiedenen Lagen befindliche Gruppen mit dem obigen Schlaglängenverhältnis völlig symmetrisch zueinander angeordnet sein sollen, d. h.
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dabei ist t eine beliebige ganze Zahl von 1 aufwärts. Damit ergibt sich das Verhältnis zwischen Gruppen und Lagenschlaglängen für in verschiedenen Lagen verseilte Einfachgruppen erfindungsgemäss zu
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Auch Kabel, die Gruppen höherer Ordnung enthalten, lassen sich grundsätzlich nach demselben Verfahren nebenkopplungsfrei herstellen.
Zwischen zwei benachbarten Gruppen höherer Ordnung kann die #Nebenkopplungs-
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zu allen zu einem Stromkreis zusammengefassten Adern der andern Gruppe dann erzielt werden. wenn neben bestimmten Schlaglängenverhältnissen gleichzeitig ein bestimmter Winkel zwischen den Hauptachsen der Untergruppen eingehalten wird. 11. zw. muss dieser Winkel cp (Fig. 3) gleich sein
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wobei N die Anzahl der Einzeladern ist, aus denen die Untergruppe aufgebaut ist.
Dieser Winkel m kann erfindungsgemäss dadurch eingehalten werden, dass die Schlaglängen der zusammengehörenden Untergruppen gleich lang gewählt werden und dass bei der
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Verseilung der Untergruppen zu Gruppen höherer Ordnung die gegenseitige Lage der Hauptachsen der Untergruppen durch gesteuerte Führungen für die Untergruppen festgelegt wird.
Die erfindungsgemässe Anwendung von bestimmten Schlaglängenverhältnissen unter gleichzeitiger Beeinflussung des Achswinkels'p zwischen den Hauptachsen der Untergruppen wird am Beispiel zweier nebeneinanderliegender Dieselhorst-Martin-Vierer allgemein entwickelt :
Es seien s1 = Schlaglänge der Untergruppe a und b des Vierers 1, S2 = Schlaglänge der Untergruppe (t und b des Vierers 2, Sv1 = Viererschlaglänge des Vierers 1, Sr2 = Viererschlaglänge des Vierers 2,
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fi = Verlängerungsfaktor, der die Einseilung der Untergruppen bei der
Viererverseilung berücksichtigt.
Die Periode Pi, nach der Vierer 1 die Aderstellung seiner Ausgangsstellung aufweist (Fig. 4), Stellung IIa in Fig. 4 ist
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dabei ist W1 eine beliebige ganze Zahl von 1 aufwärts. Damit nun nach einer Periode P1 bei Virer 2 die Lage der Untergruppen ri und b hinsichtlich der Ausgangsstellung des Vierers, 8 periodisch wechselt, muss weiter sein
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Dabei ist Nv = Anzahl der Untergruppen V1 = beliebige ganze Zahl von 0 aufwärts.
Das erforderliche Viererschlaglängenverhältnis ergibt sich somit zu
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Hätten die Untergruppen des Vierers 2 keinen Paardrall, so ergäbe sich für Vierer 2 eine Aderstellung, wie in IIb gezeichnet.
Damit aber die Adern der Untergruppe a von Vierer 2, die an Stelle der Adern der
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muss sein :
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Dabei ist 1'1 eine beliebige ganze Zahl von 0 aufwärts.
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Dabei ist für Tí diejenige Zahl einzusetzen, die auch vorher für ri in die Gleichung
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eingesetzt wurde.
Nach einer Periode-Pi weist demnach der Vierer 2 die Stellung IIe auf. In gleicher Weise erhält er nach Ablauf einer weiteren Periode P1 die Stellung IIIb bzw. IIIc und so fort. Innerhalb eines Abschnittes von der Länge Nv. N. Pi steht also jede Ader des Vierers 1
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ergeben, hat eine Länge von
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Zwischen den Gruppen höherer Ordnung, die sich bei einander entgegengesetzten Schlagrichtungen der Lagen unmittelbar übereinander kreuzen, treten an den Kreuzungsstellen kapazitive Kopplungen auf. Diese verschwinden jedoch, sobald der Abstand zwischen einem Leiter, der z. B. in der unteren Lage befindlichen Gruppe und einem Leiter einer Gruppe in der oberen Lage an der einen Kreuzungsstelle derselbe ist, wie der Abstand zwischen demselben Leiter der Gruppe aus der unteren Lage und dem nächsten Leiter der betreffenden Gruppe aus der oberen Lage an der nächsten Kreuzungsstelle.
Das ist aber der Fall, wenn in die für nebeneinander liegende Gruppen die Nebenkopplungsfreiheit gewährleisteten Beziehungen statt
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S = Lagenschlaglänge oder Schlaglänge der Gruppe höherer Ordnung. f = Verlängerungsfaktor, der die Einseilung beim Verseilen berücksichtigt, wobei das obere Vorzeichen für Gruppen- oder Untergruppenschlagrichtung entgegen und das untere Vorzeichen für Gruppen-oder Untergruppenschlagrichtung in Richtung der darauffolgpndMi Verseilung zu setzen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung nebenkopplungsfreier Fernsprechkabel und nach diesem Verfahren hergestelltes Kabel, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaglängen s, S., usw. der
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f1, f2 .... und fI Verlängerungsfaktoren, welche die Einseilung beim nachfolgenden Verseilen berücksichtigen.
2. Verfahren zur Herstellung nebenkopplungsfreier Fernsprechkabel und nach diesen] Ver- fahren hergestelltes Kabel, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaglängen S1'" SI/" 82" usw. der Untergruppen, die Schlaglängen Sv1, Sv2 usw. der Gruppen höherer Ordnung, die Lagen-
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den Lagen nebeneinander liegenden und für alle übereinander liegenden aus S Untergruppen zu je N-Einzeladern zusammengesetzten Gruppen höherer Ordnung folgende Bedingungsgleichungen streng oder annähernd erfüllt sind :
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Dabei sind o, p, beliebige ganze teilerfremde Zahlen, Fi, r2 beliebige ganze Zahlen von 0 aufwärts,
W1, W2 beliebige ganze Zahlen von 1 aufwärts.
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folgenden Verseilen berücksichtigen.
3. Verfahren zur Herstellung nebenkopplungsfreier Fernsprechkabel und nach diesem Verfahren hergestelltes Kabel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung aller Schlaglängenverhältnisse möglichst kleine Zahlen für die beliebigen ganzen Zahlen
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verwendet werden.
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