CS272640B1

CS272640B1 - Symmetrical shielded communication cable and method of its production

Info

Publication number: CS272640B1
Application number: CS36789A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Csc Blanarik; Otto Ing Csc Verbich; Maros Cernuska
Original assignee: Blanarik Miroslav; Verbich Otto; Maros Cernuska
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS36789A1

Abstract

Improvement of construction of the balanced screened message cables for transmission of digital signals in computer networks and the production method of these cables, which are used to create a permanent geometrical configuration of the symmetric twisted pair, is made in order to decrease inhomogeneities of characteristic impedance with the cable and a simple separation of the filling and insulating material during connectoring. The gist of the solution concerns the fact that the insulation (2) of the cable conductors is formed of polyethylene with the fusing index from 02 to 2 and density from 0.921 to 0.926 g/cm<3> and the filler (3) is formed of polyethylene with the fusing index from 15 to 25 and density from 0.911 to 0.919 g/cm<3>. Polyethylene with the lower fusing index melts at the gradually increasing temperature in the range from 160 degrees C to 225 up to 235 degrees C and, at the temperature from 225 to 235 degrees C, it extrudes on compound nuclei, which twist in the symmetric pair after temperature reduction. Afterwards, the filler from polyethylene with the higher fusing index extrudes on the symmetric pair in such a way that it, after fusion of polyethylene at the temperature increasing from 140 to 160 degrees C, gradually cools down to the temperature 130 degrees C and, after re-heating, it extrudes at the temperature from 135 to 145 degrees C, while the temperature difference on the extrusion head is kept during the whole insulating process in the range between 80 and 100 degrees C.<IMAGE>

Description

(54)(54)

Symetrický tienený oznamovací kabel a sposob jeho výroby (57) Zdokonalenie konštrukcie symetrických tienených oznamovacích káblov na přenos číslicových signálov v počítačových sieťach a spfisobu výroby týchto káblov, umožňujúoe vytvořit trvalá geometrická konfiguráciu skrúteného symetrického páru za účelom zníženia nehomogenít vlnovéj impedancie na kábli a jednoduchého oddelovania výplňového a izolačného materiálu při konektorovaní. Podstata riešenia spočívá v tom, že izolácia (2) žil je vytvořená z polyetylénu a tavným indexom 02 až 2, hustoty 0,921 až 0,926 g/cnP a výplňová vrstva (3) je vytvořená z polyetylénu s tavným indexom 15 až 25, hustoty 0,911 až 0,919 g/caP. Polyetylén s nižším tavným indexom sa roztaví pri teplote postupné sa zvyšujúcej v rozsahu od 160 °C do 225 až 235 °C, pri teplote 225 až 235 °C sa vytláča na zložené jadrá, ktoré sa po ochladeni skrúcajú do symetrického páru. Na vytvořený symetrický pár sa potom vytláča výplňová vrstva z Dolyetylénu s vyšším tavným indexom tak, že po roztavení polyetylénu pri teplote postupné sa zvyšujúcej od 140 do l60 °C, sa tento ochladí na 130 °C a po opátovnom vyhriatí 3a vytláča pri teplote 135 až 145 °C, pričom rozdiel teplot na výtlačnej hlavě sa počas celého izolačného procesu udržuje, v rozsahu 80 až 100 °C.(57) Improvement of the design of symmetrical shielded notification cables for the transmission of digital signals in computer networks and the method of manufacture of these cables, allowing the creation of a permanent geometric configuration of twisted symmetrical pair to reduce wavelength impedance inhomogeneities in cable and wiring and insulating material in the connector. The core of the solution is that the core insulation (2) is made of polyethylene with a melt index of 02 to 2, a density of 0.921 to 0.926 g / cnP and the filling layer (3) is made of polyethylene with a melt index of 15 to 25, a density of 0.911 to 0.919 g / caP. Polyethylene with a lower melt index melts at a temperature gradually increasing in the range of 160 ° C to 225-235 ° C, extruded at 225-235 ° C to composite cores, which, after cooling, twist into a symmetrical pair. The symmetrical pair formed is then extruded with a higher melt index Dolyethylene layer such that after melting the polyethylene at a temperature gradually increasing from 140 to 160 ° C, it is cooled to 130 ° C and extruded at 135 to 135 ° C after reheating. 145 ° C, while the temperature difference on the die head is maintained at 80 to 100 ° C throughout the entire insulation process.

(11) (11) (13) (13) Bl bl (51) (51) Int. Int. Cl. ⁵ Cl. ⁵ H Ol H Ol B 11/06, B 11/06, H 01 H 01 B 13/06 B 13/06

CS 272640 BlCS 272640 Bl

Vynález se týká zdokonalenia konštrukcie symetrických tienených oznamovacích káblov na přenos číslicových signálov v počítačových sieťach. a sposobu výroby týchto káblov. CieTom riešenia je doBiahnutie požadovanej vysokej rýchlosti přenosu pri minimálnom skreslení signálu a zlepšenie technologie výroby symetrických tienených oznamovacích káblov.The invention relates to an improvement in the design of symmetrical shielded notification cables for the transmission of digital signals in computer networks. and a method of making the cables. The aim of the solution is to achieve the required high transmission speed with minimal signal distortion and to improve the technology of production of symmetrical shielded communication cables.

Konštrukcia káblov na přenos číslicového signálu v počítačových sieťach je daná rýchlosťou přenosu signálov, prostředím, v ktorom sú. siete uložené z hladiska elektromagnetických interferenci!, vzdialenosťou medzi jednotlivými účastníkmi a samotným systémom, ktorý spájajú. Konštrukcia týchto káblov je výrazné ovplyvnená aj tým, že požadované přenosové vlastnosti káblov sá vo velkej miere závislé aj od trvalej geometrické j konfigurácie skrúteného symetrického páru. Existujúce konštrukcie starších typov káblov vačšinou pozostávajú z dvoch vodičov, izolovaných vhodným nepolárným izolačným materiálom v opletení z dobré elektricky vodivých drotov pod spoloČným plášťom zo stabilizovaného plášťového materiálu. Ioh nevýhodou je málo stabilná konfigurácia přenosových prvkov kábla, Čo má nežiadúci vplyv na homogenitu přenosových parametrov. Salší typ konštrukcie symetrických tienených káblov je založený na uplatnění izolačněj rúrky, v ktorej sú uložené dva izolované skrútené vodiče. U týchto typov sa dosahuje čiastočné zlepšenie homogenity kábla a velmi dobrá oddelitelnosť vonkajšej rúrkovej izolácie od izolácie žil. I tieto typy káblov však majú z hladiska rýchleho přenosu číslicového signálu poměrně výrazné nehomogenlty přenosových parametrov pozdíž kábla, vyplývajíce z nedostatočne stabilizovanej polohy izolovaných skrútených vodičov. V najnovších konštrukciách sa na fixovanie izolovaných skrútených vodičov používá výplňová hmota a takto vymedzená geometrická konfigurácia izolovaných vodičov umožňuje dosiahnuť najma prevádzkovú kapacitu a vlnová impedanciu s menšími odchýlkami pozdíž kábla. Pokial’ sa však používá na izoláciu i výplň rovnaký materiál, plný polyetylén, vznikajú problémy s oddělováním izolácie žil a výplňovej hmoty najma pri zavedenej technologii konektorovania. Tieto problémy nemožno odstrániť ani lepšou technológiou výroby, ani pozornějším nanášením jednotlivých vrstiev. Pri respektovaní Teologických vlastností použitých ’ ižolačných materiálov a teplot ich spracovania nie'je možné dosiahnuť výsledná oddelitelnosť izolačných vrstiev, pretože bežne používané postupy s nárastom teploty taveniny v jednotlivých zónách výtlačného lisovacieho stroja neumožňujú dosiahnuť žiadaný výsledok. Problém s oddělováním izolácie žil od výplňovej hmoty sa najčastejšie rieši tým, že ako výplňová hmota sa používá pěnová izolácia. Avšak zlepšenie tohto činitele má nepriaznivý dopad na přenosové parametre kábla, pretože dielektrické vlastnosti penovej izolácie majú oproti plnej izolácii poměrně velký rozptyl, Napr. poměrně významný parameter přenosu číslicového signálu - činitel skrátenia sa u penovej izolácie pohybuje v rozmedzi až 10 %, kým u plného polyetylénu dosahuje menej ako 2 %. Salší z existujúcich sposobov pravidelného vedenia žil symetrického páru je uloženie jadier v žliabkoch nosného kordelu, ktorý je opletený a je v spoločnom plášti. Takéto riešenia majú nevýhodu v zvýšenej pracnosti, pretože žliabkový nosný kordel je potřebné vyrábaí v zvláštnej výrobnej operácii a nadvazne je potřebné poměrně zložitým sposobom ukladať žily symetrického páru.The design of digital signal transmission cables in computer networks is determined by the signal transmission rate, the environment in which they are. networks stored in terms of electromagnetic interference !, the distance between the participants and the system they connect. The design of these cables is also greatly influenced by the fact that the required transmission properties of the cables are largely dependent on the permanent geometric configuration of the twisted symmetric pair. Existing designs of older cable types mostly consist of two conductors, insulated with a suitable non-polar insulating material in a braid of good electrically conductive wires under a common sheath of stabilized sheathing material. Another disadvantage is the unstable configuration of the transmission elements of the cable, which has an adverse effect on the homogeneity of the transmission parameters. Another type of construction of symmetrical shielded cables is based on the use of an insulating tube in which two insulated twisted conductors are housed. In these types, a partial improvement of the cable homogeneity and a very good separability of the outer pipe insulation from the insulation of the veins is achieved. However, even these types of cables have relatively significant inhomogeneities in transmission parameters alongside the cable, due to the poorly stabilized position of the isolated twisted conductors, in terms of rapid digital signal transmission. In the latest designs, a filler material is used to fix the insulated twisted conductors, and the thus defined geometric configuration of the insulated conductors makes it possible to achieve at least the operating capacity and wave impedance with smaller deviations along the cable. However, when the same material, full polyethylene, is used to insulate and fill, there are problems with separating the insulation of the cores and the filler, especially with established connector technology. These problems cannot be solved either by better production technology or by more careful application of the individual layers. While respecting the theological properties of the insulating materials used and their processing temperatures, it is not possible to achieve the resultant separability of the insulating layers, since the commonly used processes with increasing the melt temperature in the individual zones of the extruder do not achieve the desired result. The problem of separating the core insulation from the filler is most often solved by using foam insulation as the filler. However, the improvement of this factor adversely affects the transmission parameters of the cable, since the dielectric properties of the foam insulation have a relatively large dispersion over the full insulation, e.g. Relatively important parameter of digital signal transmission - the shortening factor for foam insulation ranges up to 10%, while for full polyethylene it reaches less than 2%. Another of the existing ways of routing the veins of a symmetrical pair is the placement of the cores in the grooves of the carrier cord, which is braided and in a common sheath. Such solutions have the disadvantage of increased laboriousness, since the grooved carrier cord is required to be manufactured in a separate manufacturing operation and consequently it is necessary to store the veins of a symmetrical pair in a relatively complicated manner.

Uvedené nevýhody doterajšieho stavu odstraňuje riešenie podl'a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že izolácia jadier a výplňová vrstva symetrického tieneného kábla je z nízkohustotného polyetylénu rovnakých dielektrických parametrov, ale s rozdielnym tavným indexom a hustotou, pričom polyetylén použitý na izoláciu jadier má tavný index 02 až 2 a hustotu 0,921 až 0,926 g/cm^ a polyetylén výplňový má tavný Index 15 az 25 a hustotu 0,911 až 0,919 ε/cm. Ďalej podstata vynálezu spočívá v tom, že pri respektovaní róznych Teologických vlastností polyetylénu počas výtlačného lisovania sa polyetylén na izoláciu jadier po roztavení pri postupné sa zvyšujúcej teplote v rozsahu 160 až 235 °C vytláča pri teplote 225 až 235 °C a polyetylén s vyšším tavným indexomThe above-mentioned disadvantages of the prior art are eliminated by the solution according to the invention, characterized in that the core insulation and the filling layer of the symmetrical shielded cable is made of low density polyethylene of the same dielectric parameters but with different melt index and density. an index of 02 to 2 and a density of 0.921 to 0.926 g / cm @ 2 and the polyethylene filler has a melt index of 15 to 25 and a density of 0.911 to 0.919 ε / cm. Further, the present invention is based on the fact that, while respecting the various theological properties of polyethylene during extrusion, polyethylene for core insulation is melted at a temperature increasing between 160 and 235 ° C at a temperature of between 225 and 235 ° C and polyethylene with a higher melt index

CS 272640 Bl na výplňová vrstvu sa najprv roztaví při teplote postupné sa zvyšujúcej v rozsahu 140 až 160 °C a po ochladení na 130 °C a opátovnom vyhriatí sa vytláča na izoláciu žil pri teplote 135 až 145 °C. Rozdiel v teplotách na výtlačnej hlavě vytláčacieho stroja počas izolovania musí byť v rozsahu teplot 80 až 100 °C.CS 272640 B1 to the padding layer is first melted at a temperature gradually increasing in the range of 140 to 160 ° C and, after cooling to 130 ° C and reheating, it is extruded to isolate the veins at a temperature of 135 to 145 ° C. The temperature difference on the extruder head during insulation must be between 80 and 100 ° C.

Výhody riešenia podl'a vynálezu sa prejavujú najma v možnosti jednoduchého oddeiovania výplňového a izolačného materiálu pri konektorovaní symetrických tienených káblov, Súčasne homogénny nepolárný materiál, zaručujúci trvalá geometrická konfiguráciu skrúteného symetrického páru, umožňuje i dosiahnutie nehomogenít vlnovej impedancie na kábli pod 1 % a toleranciu hodnot činitel’a skrátenia pod 2 %. Tieto parametre majú i priamy vplyv na minimalizáciu činitela tvarového skreslenia, ktorý dosahuje menších hodnot ako 0,18. Uvedené výhody, vyplývájúce z vhodnéj kombinácie izolačných materiálov v konstrukci! kábla a zo sposobu ich vytvárania sa dosahujú bez zvýšenia technologickej náročnosti oproti existujúcim technickým riešeniam.The advantages of the solution according to the invention are manifested in particular in the possibility of simple separation of the filling and insulating material in the connection of symmetrical shielded cables. At the same time a homogeneous nonpolar material ensuring permanent geometric configuration of twisted symmetrical pair a reduction factor below 2%. These parameters also have a direct effect on minimizing the shape distortion factor, which is less than 0.18. These advantages result from a suitable combination of insulating materials in the construction! cable and the way of their creation are achieved without increasing technological demands compared to existing technical solutions.

Na pripojenom výkrese je v pozdížnom postupovom priestorovom řeze zobrazený symetrický tienený kabel podl'a vynálezu, kde na zložených jadrách 1 s izoláciou 2, pravidelné skrútených do páru je tesne uložená výplňová vrstva 3. Duša kábla je opatřená tienením 4 a nad tienením 4 je vytvořený plášt 5.In the accompanying drawing, a longitudinal spatial cross-sectional view of a symmetrical shielded cable according to the invention is shown, wherein the composite cores 1 with insulation 2, regularly twisted in pairs, are sealed with a packing layer 3. The cable core is shielded 4 and formed above shielding 4 tire 5.

Podstata riešenia je v ďalšom dokumentovaná na konkrétných príkladoch vyhotovenia káblov podl'a vynálezu.The essence of the solution is further documented in the following with specific examples of cable embodiments according to the invention.

Příklad 1Example 1

Zložené jadrá 1., ktoré tvoria měděné droty priemeru 0,25 mm výstavby (1 + 6) sú opatřené izoláciou 2 z polyetylénu typ KB 2-31 na vonkajší priemer 2,3 mm, pričom v jednom jádře _1 je středový drót z pocínovanéj médi. Obidve žily sú stočené do symetrického páru s dížkou skrutu 80 mm a celok je olisovaný izolačným materiálom, tvoriacim výplnovú vrstvu 2> ² polyetylénu typ VA 20-12 na vonkajší priemer výplňovej vrstvy 3Composite cores 1, which consist of copper wires of 0.25 mm in diameter (1 + 6), are provided with insulation 2 of polyethylene type KB 2-31 to an outside diameter of 2.3 mm, with one core 1 having a central wire of tinned medium . Both cores are twisted into a symmetrical pair with a screw length of 80 mm and the whole is pressed with an insulating material forming a filling layer 2> ^{2 of} polyethylene type VA 20-12 on the outer diameter of the filling layer 3

6,1 mm. -Tienenie _4 symetrického páru je vytvořené křížovým opletením z pocínovaných . měděných drotov priemeru 0,15 mm minimálněj hustoty krytia 91 %. Nad touto dušou kábla je plášť 5 z makčeného PVC farby sivěj s najváčším vonkajším priemerom 8,55 mm.6,1 mm. The shielding 4 of the symmetrical pair is formed by a cross braid of tinned. Copper wires with a diameter of 0.15 mm minimum cover density 91%. Above this cable core there is a sheathed 5 of gray PVC with the largest outer diameter of 8.55 mm.

Příklad 2Example 2

Symetrický tienený párový kábel so zloženými měděnými jadrami ,1 vzájomne odlišenými středovým drotom, ktorý je v jednom případe z pocínovanéj médi, v druhom z holej médi, avšak v obidvoch prípadoch rovnakého priemeru, tj, 0,25 mm ako obvodové droty. Izolácia 2 žil je z materiálu polyetylén typ KB 02-29 vonkajšieho priemeru 2,3 mm a dížka skrutu pravidelné stočených žil je 80 mm. Výplňová vrstva 3 symetrického páru je z polyetylénu typu VA 20-12 najvačšieho vonkajšieho priemeru 6,1 mm. Tienenie 4 je vytvořené z pozdlžne uloženej pokovenej plastovej fólie kovom smerom von, na ktorej sú umiestnené dva paralelné vodivé zvlněné drotiky, pričom okraje fólie sa prekrývajú. Plášť kábla 5 je z makčeného PVC farby červenej s vonkajším priemerom 8,45 mm.Symmetrical shielded paired cable with composite copper cores, 1 distinguished from each other by a central wire, which in one case is of tinned medium, in the other of bare medium, but in both cases of the same diameter, i.e., 0.25 mm as peripheral wires. Insulation of 2 cores is made of polyethylene type KB 02-29 of external diameter 2.3 mm and the screw length of regular twisted cores is 80 mm. The filling layer 3 of the symmetrical pair is made of polyethylene of the VA 20-12 type with the largest outer diameter of 6.1 mm. The shielding 4 is formed of an elongated metal-plated plastic foil facing outwards on which two parallel conductive corrugated tines are disposed, the edges of the foil overlap. The cable sheath 5 is made of mock-up PVC of red color with an outside diameter of 8.45 mm.

Uplatnenie riešenia podlá vynálezu prichádza do úvahy najma pri montáži počítačových sietí v budovách.The solution according to the invention is applicable in particular for the installation of computer networks in buildings.

Claims

CS 272640 B1 2 is first melted at a temperature gradually increasing in the range of 140-160 ° C, and after cooling to 130 ° C and a gentle heating, a temperature of 135-145 ° C is extruded. The difference in temperature at the extruder head must be between 80 ° C and 100 ° C. The advantages of the solution according to the invention are particularly evident in the possibility of simply separating the filling and insulating material in the connection of the symmetrical shielded cables. The currently homogeneous non-polar material, guaranteeing a permanent geometrical configuration of the shortened symmetric pair, also allows the inhomogeneity of wavelength impedance to be less than 1% and the tolerance of values to be reduced to below 2%. These parameters have a direct effect on minimizing the shape screener factor, which reaches less than 0.18. Advantageous advantages resulting from a suitable combination of insulating materials in the construction! the cable and the way they are made is achieved without increasing the technical complexity of the existing technical solutions. In the accompanying drawing, a symmetrical shielded cable according to the invention is shown in a longitudinal sectional view, where a filling layer 3 is placed tightly on the composite cores 1 with insulation 2, which is regularly shortened into a pair. and above the shield 4, a casing 5 is formed. The essence of the solution is documented in more detail in the specific embodiments of the cables according to the invention. EXAMPLE 1 Compound Cores 1. which form a 0.25 mm diameter copper drill (1 + 6) with insulation 2 made of polyethylene type KB 2-31 to an outer diameter of 2.3 mm, with one core having a tinplate medium. . Both veins are twisted into a symmetrical pair with a screw length of 80 mm and the whole is lined with an insulating material forming a filler layer 2> 2 of polyethylene type VA 20-12 on an outer diameter of the filling layer of 36.1 mm. The symmetric pair shielding 4 is formed by cross-braiding from tinned copper drots of 0.15 mm diameter at least 91% coverage density. Above this cable tube, the mantle 5 of the mock-up PVC color is gray with the largest outer diameter of 8.55 mm. Example 2 A symmetrical shielded paired cable with composite copper cores, 1 differently centered, which is in one case tin-plated, in a second one, but in both cases of the same diameter, ie 0.25mm as circumferential drots. The 2 core insulation is made of polyethylene type KB 02-29 outer diameter of 2.3 mm and the length of the regular twisted wire is 80 mm. The symmetrical mating layer 3 of the VA 20-12 polyethylene is the largest outer diameter of 6.1 mm. The shielding 4 is formed from a metal-coated plastic foil in a longitudinal direction with the metal facing outwards, on which two parallel conductive corrugated drots are placed, the edges of the foil overlapping. The application of the solution according to the invention comes into consideration especially when assembling computer networks in buildings. BEFORE THE INVENTION METHOD

A symmetrical shielded reporting cable with two composite cores folded into a symmetrical pair, with an insulating panel under the shield and a jacket characterized in that the core insulation (2) is made of polyethylene with a melt index of 02 to 2, density 3 of the CS 272640 B1 0.921 to 0.926 g / cm < 2 > and the filling layer (3) extruded closely to the core insulation (2) is formed from polyethylene having a melt index of 15 to 25 and a density of 0.911 to 0.919 g / cm.

2. A method for producing a symmetric shielded reporting cable according to claim 1, wherein the lower melt index polyethylene is melted in the screw chamber and head of the extruder at a stepwise temperature ranging from 160 ° C to 225 ° C to 235 ° C. in which it is extruded into composite cores which, after cooling, are twisted into a symmetrical vapor to which a filling layer of polyethylene with a higher melt index is then extruded so that the polyethylene is first melted at a temperature gradually increasing from 140 to 160 ° C, then the melt is cooled to 130 ° C and extruded at a temperature of 135 to 145 ° C, while the temperature difference in the discharge head is maintained in the range of 80 to 100 ° C during the isolation period. 1 drawing