DE102018103607B4 - Zweidrahtleitung mit verschachtelter Isolierung, sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Zweidrahtleitung - Google Patents

Zweidrahtleitung mit verschachtelter Isolierung, sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Zweidrahtleitung Download PDF

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Abstract

Zweidrahtleitung (100) aufweisend einen ersten Leiter (110), der mit einem ersten dielektrischen Faden (115) umwickelt ist, und einen zweiten Leiter (120), der mit einem zweiten dielektrischen (125) Faden umwickelt ist, wobei der erste Leiter (110) und der zweite Leiter (120) einen Abstand (E) zueinander aufweisen, der kleiner als eine Summe aus einer Dicke (F1) des ersten Fadens (115) und einer Dicke (F2) des zweiten Fadens (125) ist,wobei der erste Faden (115) auf dem ersten Leiter (110) in Form einer ersten Helix abgewickelt ist und der zweite Faden (125) auf dem zweiten Leiter (120) in Form einer zweiten Helix abgewickelt ist,wobei der erste Faden (115) weniger als 40% des ersten Leiters (110) bedeckt und der zweite Faden (125) weniger als 40% des zweiten Leiters (120) bedeckt,wobeidie erste Helix und die zweite Helix gegenläufig sind,wobei der erste Faden (115) den zweiten Leiter (120) berührt und der zweite Faden (125) den ersten Leiter (110) berührt.

Description

  • Beispiele beziehen sich auf Konzepte zum Reduzieren der Dielektrizitätskonstante einer Zweidrahtleitung und Anwendungen diesbezüglich, und insbesondere auf eine Zweidrahtleitung, ein Verfahren zur Herstellung einer Zweidrahtleitung und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Zweidrahtleitung.
  • Zweidrahtleitungen müssen möglicherweise im Hinblick auf Reduzierung der Dielektrizitätskonstante und Erhöhung der differentiellen Kopplung optimiert werden.
  • Aus der US 2 116 268 A ist eine Leitung mit zwei Adern bekannt, die jeweils von einem Faden aus Polystyrol umwickelt sind. Die beiden Adern haben einen Abstand, der kleiner ist als die Summe der Dicken der Fäden. Die Fäden sind dabei auf der betreffenden Ader jeweils in Form einer Helix abgewickelt. Die Adern und die Fäden sind von einem Band, einer Polystyrolwendel und einer metallenen Ummantelung umgeben.
  • Aus der Schrift DE 643 555 A ist eine Hochfrequenzleitung bekannt, die zwei Metallleiter aufweist, die jeweils von einer Polystyrolwendel umgeben sind. Um die beiden Polystyrolwendeln erstreckt sich ein Metallmantel. Der Abstand zwischen den Metalleitern entspricht etwa der Dicke der Polystyrolwendeln. Die Polystyrolwendeln sind formfest und derart gewickelt, dass sie einen Abstand zwischen dem Metallmantel und den Leitern bilden. Zusätzlich können Ausfüllungen, beispielsweise weitere Polystyrolwendeln in dem Raum zwischen den Leitern und dem Metallmantel vorgesehen sein.
  • Aus der US 9 922 751 B2 ist eine Zweidrahtleitung mit zwei Leitern bekannt, um die jeweils ein, aus isolierendem Material bestehender Faden gewickelt ist. Dabei bilden die beiden Fäden gegenläufige Helices. Um die Fäden herum erstreckt sich eine Schirmung.
  • Aus der DE 691 11 750 T2 ist ein elektrisches Kabel mit zwei Leitern bekannt, die jeweils von einem Isolierkörper spiralförmig umgeben sind. Um die Isolierkörper herum ist eine Isolier- und Schutzhülle angeordnet.
  • Es kann ein Bedarf bestehen zum Bereitstellen von Konzepten für elektrische Zweidrahtleitungen mit verringerter Einfügedämpfung.
  • Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand der Ansprüche erfüllt sein.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Zweidrahtleitung bereitgestellt. Die Zweidrahtleitung umfasst einen ersten Leiter. Der erste Leiter ist mit einem ersten dielektrischen Faden umwickelt. Die Zweidrahtleitung umfasst einen zweiten Leiter. Der zweite Leiter ist mit einem zweiten dielektrischen Faden umwickelt. Der erste Leiter und der zweite Leiter weisen einen Abstand zueinander auf. Der Abstand ist kleiner als eine Summe aus einer Dicke des ersten Fadens und einer Dicke des zweiten Fadens.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Zweidrahtleitung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Abwickeln eines ersten Leiters durch eine erste Spule. Das Verfahren umfasst Abwickeln und eines zweiten Leiters durch eine zweite Spule. Das Verfahren umfasst Versehen des ersten Leiters mit einem ersten dielektrischen Faden. Das Verfahren umfasst Versehen des zweiten Leiters mit einem zweiten dielektrischen Faden. Das Verfahren umfasst Zusammenfügen des mit dem ersten dielektrischen Faden versehenen ersten Leiters und des mit dem zweiten dielektrischen Faden versehenen zweiten Leiters. Der erste Leiter und der zweite Leiter weisen (nach dem Schritt des Zusammenfügens) einen Abstand zueinander auf. Der Abstand ist kleiner als eine Summe aus einer Dicke des ersten Fadens und einer Dicke des zweiten Fadens.
  • Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Herstellen einer Zweidrahtleitung bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine erste Abwicklungseinheit. Die erste Abwicklungseinheit ist ausgebildet, einen ersten Leiter abzuwickeln. Die Vorrichtung umfasst eine zweite Abwicklungseinheit. Die zweite Abwicklungseinheit ist ausgebildet, einen zweiten Leiter abzuspulen. Die Vorrichtung umfasst eine erste Umwicklungseinheit. Die erste Umwicklungseinheit ist ausgebildet, den ersten Leiter mit einem ersten dielektrischen Faden zu versehen. Die Vorrichtung umfasst eine zweite Umwicklungseinheit. Die zweite Umwicklungseinheit ist ausgebildet, den zweiten Leiter mit einem zweiten dielektrischen Faden zu versehen. Die Vorrichtung umfasst eine Umlenkungseinheit. Die Umlenkungseinheit ist ausgebildet, den mit dem ersten dielektrischen Faden versehenen ersten Leiter und den mit dem zweiten dielektrischen Faden versehenen zweiten Leiter zusammenzufügen. Der erste Leiter und der zweite Leiter weisen einen Abstand zueinander auf. Der Abstand ist (nach dem Schritt des Zusammenfügens) kleiner als eine Summe aus einer Dicke des ersten Fadens und einer Dicke des zweiten Fadens.
  • Der erste Faden ist auf dem ersten Leiter in Form einer ersten Helix abgewickelt. Der zweite Faden ist auf dem zweiten Leiter in Form einer zweiten Helix abgewickelt. Die erste Helix und die zweite Helix sind gegenläufig.
  • Der erste Faden und der zweite Faden können beabstandet sein.
  • Der erste Faden bedeckt weniger als 40% (oder 30% oder 35%) des ersten Leiters. Zusätzlich bedeckt der zweite Faden weniger als 40% (oder 30% oder 35%) des zweiten Leiters. Dies kann den Vorteil aufweisen, dass der Faden der jeweiligen anderen Ader in diese Lücke hineinpasst. Hierdurch können Dickstellen vermieden werden, falls Abweichungen beim Abwickeln auftreten (nicht synchron).
  • Der erste Faden berührt den zweiten Leiter. Der zweite Faden berührt den ersten Leiter.
  • Die Zweidrahtleitung kann ferner eine elektrische Schirmung aufweisen. Die elektrische Schirmung kann zumindest einen Bereich einschließen, in dem sich der erste Leiter, der zweite Leiter, der erste Faden und der zweite Faden befinden.
  • Die Zweidrahtleitung kann ferner eine isolierende Folie aufweisen. Die isolierende Folie kann sich beispielsweise zwischen der Schirmung und dem ersten Leiter, dem zweiten Leiter, dem ersten Faden und dem zweiten Faden befinden.
  • Auch wenn einige der voranstehend und nachstehend beschriebenen Aspekte in Bezug auf die Zweidrahtleitung beschrieben werden, so können diese Aspekte auch auf das Verfahren und die Vorrichtung zutreffen. Genauso können die voranstehend und nachstehend in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Aspekte in entsprechender Weise auf die Zweidrahtleitung und die Vorrichtung zutreffen. Ebenso können die voranstehend und nachstehend in Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Aspekte in entsprechender Weise auf die Zweidrahtleitung und das Verfahren zutreffen.
  • Obwohl Begriffe wie „erster“ oder „zweiter“ usw. evtl. zur Beschreibung verschiedener Komponenten verwendet werden, sind diese Komponenten nicht auf diese Begriffe zu beschränken. Mit den obigen Begriffen soll lediglich eine Komponente von der anderen unterschieden werden. Beispielsweise kann eine erste Komponente als zweite Komponente bezeichnet werden, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu verlassen; ebenso kann eine zweite Komponente als erste Komponente bezeichnet werden. Der Begriff „und/oder“ umfasst beide Kombination der mehreren miteinander in Verbindung stehenden Gegenstände sowie jeden Gegenstand dieser Mehrzahl der beschriebenen Mehrzahl Gegenstände.
  • Heißt es vorliegend, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden ist“, damit „in Verbindung steht“ oder „darauf zugreift“, kann dies heißen, dass sie damit unmittelbar verbunden ist oder auf diese unmittelbar zugreift; hierbei ist aber anzumerken, dass eine weitere Komponente dazwischenliegen kann. Heißt es andererseits, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „unmittelbar verbunden“ ist oder „unmittelbar darauf zugreift“, ist darunter zu verstehen, dass dazwischen keine weiteren Komponenten vorhanden sind.
  • Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; hierbei werden gleichartige Komponenten stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird auf ausführliche Erläuterungen bekannter verbundener Funktionen oder Konstruktionen verzichtet, sofern diese unnötig vom Sinn der vorliegenden Offenbarung ablenken; derartige Funktionen und Konstruktionen sind dem Fachmann jedoch verständlich. Die beigefügten Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Offenbarung und sind nicht als Einschränkung aufzufassen.
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zweidrahtleitung (Längsansicht);
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Zweidrahtleitung (Queransicht);
    • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Zweidrahtleitung; und
    • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung einer Zweidrahtleitung.
  • Die hier beschriebenen Verfahrensvarianten der, sowie deren, Funktions- und Betriebsaspekte dienen lediglich dem besseren Verständnis ihrer Struktur, Funktionsweise und Eigenschaften; sie schränken die Offenbarung nicht etwa auf die Ausführungsbeispiele ein. Die Figuren sind teilweise schematisch, wobei wesentliche Eigenschaften und Effekte zum Teil deutlich vergrößert oder verkleinert dargestellt sind, um die Funktionen, Wirkprinzipien, technischen Ausgestaltungen und Merkmale zu verdeutlichen.
  • Die Zweidrahtleitung, das Verfahren und die Vorrichtung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Im Folgenden werden ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu liefern.
  • In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Elemente, die identisch oder in modifizierter Form im Vergleich zueinander implementiert sein können, während sie dieselbe oder eine ähnliche Funktionalität bereitstellen.
  • Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt verbunden oder gekoppelt sein können oder über ein oder mehrere Zwischenelemente. Wenn zwei Elemente A und B mit einem „oder“ verbunden werden, soll dies derart verstanden werden, dass es alle möglichen Kombinationen, d.h. nur A, nur B sowie A und B offenbart. Ein alternativer Wortlaut für dieselben Kombinationen ist „zumindest eines aus A und B“. Dasselbe gilt für Kombinationen aus mehr als 2 Elementen.
  • Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zweidrahtleitung 100 (Längsansicht). Die Zweidrahtleitung 100 umfasst einen ersten Leiter 110. Ein erster dielektrischer Faden 115 umwickelt den ersten Leiter 110. Die Zweidrahtleitung 100 umfasst einen zweiten Leiter 120. Ein zweiter dielektrischer Faden 125 umwickelt den zweiten Leiter 120. Der erste Leiter 110 und der zweite Leiter 120 einen Abstand E zueinander aufweisen, der kleiner als eine Summe aus einer Dicke F1 des ersten Fadens 115 und einer Dicke F2 des zweiten Fadens 125 ist.
  • Hierdurch kann die Dielektrizitätskonstante gesenkt, die differentielle Kopplung erhöht und die Einfügedämpfung minimiert werden.
  • Zum Beispiel kann die Zweidrahtleitung 100 geschirmt sein (eine Schirmung/Abschirmung aufweisen). Die Schirmung kann gegen elektromagnetische Wellen vorgesehen sein. Ferner kann die Zweidrahtleitung 100 einen Anfangsbereich und einen Endbereich aufweisen. Die Schirmung kann sich zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich befinden. Der erste Leiter 110, der zweite Leiter 120, der erste Faden 115 und der zweite Faden 125 können sich jeweils zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich befinden, als auch sich (zur weiteren Anbindung der Zweidrahtleitung 100) von dem Anfangsbereich bis zu dem Endbereich erstrecken. Die Zweidrahtleitung 100 kann über den Anfangsbereich und den Endbereich verbindbar sein.
  • Zum Beispiel kann der erste Faden 115 auf dem ersten Leiter 110 in Form einer ersten Helix abgewickelt sein. Der zweite Faden 125 kann auf dem zweiten Leiter 120 in Form einer zweiten Helix abgewickelt sein. Die erste Helix und die zweite Helix können gegenläufig sind. Der Ausdruck „gegenläufig“ kann bedeuten, dass die erste Helix linksgängig und die zweite Helix rechtsgängig ist. Ferner kann der Ausdruck „gegenläufig“ bedeuten, dass die erste Helix rechtsgängig und die zweite Helix linksgängig ist.
  • Die vektorielle Beschreibung einer Helix in kartesischen Koordinaten lautet x ( t ) = ( r cos ( 2 π   t ) r sin ( 2 π   t ) h t + c )
    Figure DE102018103607B4_0001
    • • Dabei ist t ∈ ℝ die Anzahl der von x ( 0 )
      Figure DE102018103607B4_0002
      aus durchlaufenen Windungen
    • • Dabei ist h die Ganghöhe (siehe A1 und A2 in 1), also diejenige Strecke, um die sich der jeweilige (erste/zweite) Faden bei einer vollen Umdrehung in Richtung einer Zylinderachse des jeweiligen (ersten/zweiten) Leiters; z-Richtung) windet, r der Radius (siehe 2: D1/2 + F1 bzw. D2/2 + F2) und c die Verschiebung des jeweiligen (ersten/zweiten) Fadens in z-Richtung. Bei synchronem Ablauf beim Umwickeln des ersten und zweiten Leiters mit dem ersten bzw. zweiten Faden kann die Verschiebung c für beide Fäden gleich sein.
    • β = h 2 π r
      Figure DE102018103607B4_0003
      ist die Steigung der Helix: Die Helix wird zu einer Geraden mit Steigung β, wenn man den helixförmigen Zylindermantel (erster/zweiter Faden) in einer Ebene abwickelt.
  • Zum Beispiel kann der erste Faden 115 (entlang des ersten Leiters 110) eine erste Steigung β1 aufweisen. Der zweite Faden 125 kann (entlang des zweiten Leiters 120) eine zweite Steigung β2 aufweisen. Die erste Steigung β1 und die zweite Steigung β2 können sich jeweils zwischen 30° und 60° befinden. Die erste Steigung β1 und die zweite Steigung β2 können jeweils größer als 30° (oder 35° oder 40°) sein. Die erste Steigung β1 und die zweite Steigung β2 können jeweils kleiner als 60° (oder 55° oder 50° oder 45°) sein. Die erste Steigung β1 und die zweite Steigung β2 können sich zum Beispiel um weniger als 5° unterscheiden. Die Steigungen können im Mittel gleich sein. Hierdurch kann eine Verschachtelung der beiden Faden verhindert werden.
  • Zum Beispiel kann der erste Faden 115 und der zweite Faden 125 beabstandet sein. Der erste Faden 115 und der zweite Faden 125 können sich zum Beispiel entlang des ersten Leiters 110 und des zweiten Leiters 120 nicht berühren. Der erste Leiter 110 und der zweite Leiter 120 verlaufen zum Beispiel parallel zueinander. Der erste Leiter 110 und der zweite Leiter 120 können innerhalb eines Bereiches parallel verlaufen, der geschirmt ist. Der Bereich kann sich zwischen dem Anfangsbereich und dem Endbereich der Zweidrahtleitung 100 befinden.
  • Zum Beispiel kann der erste Faden 115 und der zweite Faden 125 jeweils ein Faden aus Polyethylen (PE) sein.
  • Zum Beispiel kann der erste Faden 115 weniger als 50% (oder 40% oder 30% oder 25%) des ersten Leiters 110 bedecken. Der zweite Faden 125 kann weniger als 50% (oder 40% oder 30% oder 25%) des zweiten Leiters 120 bedecken. Wenn der erste und der zweite Faden mehr als 50% des jeweiligen Leiters bedecken, kann der erste/zweite Faden maximal teilweise in den Zwickel des zweiten/ersten Fadens eintauchen. Der Abstand des ersten Leiters 110 zu dem zweiten Leiter 120 kann hierdurch zwischen 1,5x bis 1,8x der Dicke eines der beiden Faden sein.
  • Zum Beispiel kann der erste Faden 115 den zweiten Leiter 120 berühren (an Stellen, an denen der zweite Faden 125 den zweiten Leiter 110 nicht berührt/bedeckt). Der zweite Faden 125 kann den ersten Leiter 110 berühren (an Stellen, an denen der erste Faden 115 den ersten Leiter nicht berührt/bedeckt).
  • Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder nachstehend in Bezug auf 2 - 4 beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Zweidrahtleitung 200 (Queransicht). In Figur ist (im Zusatz zur Zweidrahtleitung 100 aus 1) eine elektrische Schirmung 140 gezeigt. Zum Beispiel kann die Zweidrahtleitung 200 die elektrische Schirmung 140 aufweisen. Die elektrische Schirmung 140 kann zumindest einen Bereich einschließen/umgeben, in dem sich der erste Leiter 110, der zweite Leiter 120, der erste Faden 115 und der zweite Faden 125 befinden. Innerhalb des Bereichs können der erste Leiter 110 und der zweite Leiter 120 parallel verlaufen. Durch die Schirmung 140 kann eine Hochfrequenzeinkopplung verringert werden.
  • Zum Beispiel können der erste Leiter 110 und der zweite Leiter 120 die gleiche Dicke (D1 = D2) aufweisen. Durch die gleiche Dicke kann eine parallele Leitungsführung des ersten Leiters 110 und des zweiten Leiters 120 innerhalb der Schirmung 140 sichergestellt werden.
  • In 2 ist (im Zusatz zur Zweidrahtleitung 100 aus 1) ferner eine isolierende Folie 130 der Zweidrahtleitung 200 gezeigt. Zum Beispiel kann die Zweidrahtleitung 200 ferner die isolierende Folie 130 aufweisen. Die isolierende Folie 130 kann sich zwischen der Schirmung 140 und dem ersten Leiter 110, dem zweiten Leiter 120, dem ersten Faden 115 und dem zweiten Faden 125 befinden. Die isolierende Folie 130 kann sich über einen ersten Endbereich der Schirmung 140 erstrecken. Die isolierende Folie 130 kann sich über einen zweiten Endbereich der Schirmung 140 erstrecken. Ferner kann die Schirmung 140 zum Beispiel nur zwei Endbereiche, nämlich den ersten Endbereich und den zweiten Endbereich umfassen. Der erste Endbereich der Schirmung 140 kann sich an den Anfangsbereich der Zweidrahtleitung 100 anschließen. Der erste Endbereich kann eine Masse zur weiteren Anbindung der Zweidrahtleitung 100 darstellen. Ferner kann sich der zweite Endbereich der Schirmung 140 an den Endbereich der Zweidrahtleitung 100 anschließen. Der zweite Endbereich kann eine Masse zur weiteren Anbindung der Zweidrahtleitung 100 darstellen.
  • Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1) oder nachstehend (z. B. 3 - 4) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Zweidrahtleitung. Das Verfahren umfasst Abwickeln S310 eines ersten Leiters durch eine erste Spule. Das Verfahren umfasst Abwickeln S310 eines zweiten Leiters durch eine zweite Spule. Das Verfahren umfasst Versehen S320 des ersten Leiters mit einem ersten dielektrischen Faden. Das Verfahren umfasst Versehen S320 des zweiten Leiters mit einem zweiten dielektrischen Faden. Das Verfahren umfasst Zusammenfügen S330 des mit dem ersten dielektrischen Faden versehenen ersten Leiters und des mit dem zweiten dielektrischen Faden versehenen zweiten Leiters. Der erste Leiter und der zweite Leiter können einen Abstand zueinander aufweisen. Der Abstand (nach dem Schritt des Zusammenfügens) kann kleiner als eine Summe aus einer Dicke des ersten Fadens und einer Dicke des zweiten Fadens sein.
  • Zum Beispiel kann der Schritt des Versehens 320 ferner Umwickeln 320 des ersten Leiters mit dem ersten dielektrischen Faden umfassen. Der Schritt des Versehens 320 kann ferner Umwickeln 320 des zweiten Leiters mit dem zweiten dielektrischen Faden umfassen. Das Umwickeln 320 kann gegenläufig erfolgen.
  • Zum Beispiel kann sich die erste Spule gegenläufig zur zweiten Spule drehen.
  • Der Ausdruck „gegenläufig“ kann hier so verstanden werden, dass sich die erste Spule im Uhrzeigersinn und die zweite Spule gegen den Uhrzeigersinn dreht, oder umgekehrt bzw. dass beim Schritt des Versehens 320 das Umwickeln 320 des ersten Leiters im Uhrzeigersinn/Gegenuhrzeigersinn und das Umwickeln 320 des zweiten Leiters entsprechend in Gegenuhrzeigersinn/Uhrzeigersinn erfolgt.
  • Zum Beispiel kann der Schritt des Versehens 320 beim Schritt des Abwickelns 310 des ersten und zweiten Leiters erfolgen (gleichzeitig). Das Abwickeln 310 des ersten Leiters und das Abwickeln des zweiten Leiters kann synchron erfolgen. Das Versehen 320 des ersten Leiters mit dem ersten dielektrischen Faden kann synchron zum Versehen 320 des zweiten Leiters mit dem zweiten dielektrischen Faden geschehen. Somit kann sichergestellt werden, dass die beiden Fäden gleichmäßig an reziproken Stellen des respektiven anderen Leiters aufgebracht werden und somit in die Lücken des respektiven anderen Leiters passen. Dadurch kann der Abstand E zwischen dem ersten und zweiten Leiter verringert werden. Der Abstand E kann größer sein als eine der Dicken (F1 oder F2) des entsprechenden Fadens. Falls die entsprechende Dicke (F1 oder F2) nicht konstant über die Länge des entsprechenden Fadens (in einem Bereich zwischen dem ersten und zweiten Leiter) ist, kann der Abstand E größer als ein Minimum der einen Dicke F1 oder der andere Dicke F2 sein. Das Minimum der Dicke F1 oder der Dicke F2 kann sich zwischen einem Anfangsbereich und einem Endbereich der Zweidrahtleitung befinden. Ferner kann sich durch das simultane und synchrone Abwickeln 310 / Umwickeln 320 eine Parallelität der Zweidrahtleitung sichergestellt werden.
  • Zum Beispiel kann das Verfahren den Schritt des Umspinnens (1) S340 der Zweidrahtleitung mit einer isolierenden Schicht umfassen. Die isolierende Schicht kann zur besseren Isolierung dienen. Ferner kann die isolierende Schicht einen Schutzabstand zu einer Abschirmung der Zweidrahtleitung darstellen.
  • Zum Beispiel kann das Verfahren den Schritt des Umspinnens (2) S350 der Zweidrahtleitung mit einer Schirmung/Abschirmung umfassen. Dadurch kann die Zweidrahtleitung vor Hochfrequenzeinstrahlung geschützt werden.
  • Die Schritte des Umspinnens (1) 340 und Umspinnens (2) 350 können für einen Teil der Zweidrahtleitung hintereinander durchgeführt werden. Der Teil kann aus einem entsprechenden ersten Teil des mit dem ersten Faden versehenen ersten Leiters und einem zweiten Teil des mit dem zweiten Faden versehenen zweiten Leiters gebildet sein. Der erste und zweite Teil können dabei gleiche Länge aufweisen. Die Schritte S310, S320 und S330 können jeweils gleichzeitig für den ersten und zweiten Teil durchgeführt werden. Dabei können die Schritte S310, S320 und S330 für den entsprechenden ersten und zweiten Teil hintereinander ausgeführt werden.
  • Die Abschirmung kann durch ihren ersten und zweiten Endbereich jeweils eine Grenze des Anfangsbereiches und des Endbereiches der Zweidrahtleitung definieren.
  • Die vorgenannten Schritte S310, S320, S330, S340 und S350 können simultan ausgeführt werden. Ferner können die vorgenannten Schritte S310, S320, S330, S340 und S350 in ihrer genannten Reihenfolge für einen expliziten Teil des entsprechenden Leiters (S310, S320, S330) bzw. für den entsprechenden Teil der Zweidrahtleitung (S340, S350) hintereinander ausgeführt werden.
  • Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1 - 2) oder nachstehend (z. B. 4) beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 450 zur Herstellung einer Zweidrahtleitung. Die Vorrichtung umfasst eine erste Abwicklungseinheit 411. Die Abwicklungseinheit 411 ist ausgebildet, einen ersten Leiter abzuwickeln. Die Vorrichtung umfasst eine zweite Abwicklungseinheit 412. Die zweite Abwicklungseinheit 412 ist ausgebildet, einen zweiten Leiter abzuspulen. Die Vorrichtung umfasst eine erste Umwicklungseinheit 421. Die erste Umwicklungseinheit 421 ist ausgebildet, den ersten Leiter mit einem ersten dielektrischen Faden zu versehen. Die Vorrichtung umfasst eine zweite Umwicklungseinheit 422. Die zweite Umwicklungseinheit 422 ist ausgebildet, den zweiten Leiter mit einem zweiten dielektrischen Faden zu versehen. Die Vorrichtung umfasst eine Umlenkungseinheit 430. Die Umlenkungseinheit 430 ausgebildet, den mit dem ersten dielektrischen Faden versehenen ersten Leiter und den mit dem zweiten dielektrischen Faden versehenen zweiten Leiter zusammenzufügen. Der erste Leiter und der zweite Leiter weisen einen Abstand zueinander aufweisen. Der Abstand (nach dem Schritt des Zusammenfügens) ist kleiner als eine Summe aus einer Dicke des ersten Fadens und einer Dicke des zweiten Fadens.
  • Die erste Abwicklungseinheit 411 und zweite Abwicklungseinheit 412 kann jeweils auch als Abwickler (siehe 4) oder Spule (siehe 3) bezeichnet sein.
  • Die erste Umwicklungseinheit und die zweite Umwicklungseinheit können jeweils auch als Spinner (siehe 4) bezeichnet sein.
  • Die Umlenkungseinheit kann auch als Umlenkung (siehe 4) bezeichnet sein.
  • Zum Beispiel kann die Vorrichtung 450 eine erste Umspinneinheit 435 (nicht gezeigt) umfassen. Ferner kann die Vorrichtung 450 eine zweite Umspinneinheit 440 umfassen. Die zweite Umspinneinheit 445 kann auch als „Spinner Schirm“ (siehe 4) bezeichnet sein. Die zweite Umspinneinheit 440 kann ausgebildet sein, die Zweidrahtleitung mit einer Schirmung (gegen elektromagnetische Wellen) zu versehen. Die zu fertigende Zweidrahtleitung kann hierbei über einen Anfangsbereich und einen Endbereich begrenzt sein. Ferner kann sich die Zweidrahtleitung über einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich der Schirmung erstrecken. Der Anfangsbereich der Zweidrahtleitung kann benachbart zu dem ersten Endbereich der Schirmung sein. Der Endbereich der Zweidrahtleitung kann benachbart zu dem zweiten Endbereich der Schirmung sein. Die Schirmung kann sich zum Beispiel nicht in den Anfangsbereich und den Endbereich der Zweidrahtleitung erstrecken. Die erste Umspinneinheit 435 kann ausgebildet sein, die Zweidrahtleitung mit einer isolierenden Schicht zu versehen. Die isolierende Schicht kann dabei die Zweidrahtleitung komplett umschließen (zum Beispiel ausgenommen den Anfangsbereich und den Endbereich der Zweidrahtleitung).
  • Weitere Einzelheiten und Aspekte sind in Verbindung mit den vor- oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt. Das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel kann ein oder mehrere optionale zusätzliche Merkmale aufweisen, die einem oder mehreren Aspekten entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Konzept oder einem oder mehreren vorstehend (z. B. 1 - 3) oder nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen erwähnt sind.
  • Gemäß einem oder mehrerer Ausführungsbeispiele wird ein geschirmtes Paar (Zweidrahtleitung) mit verschachtelter Isolierung (PE-Faden) bereitgestellt.
  • Insbesondere bei Verwendung der Zweitdrahtleitung als High Speed Leitung kann eine niedrige Dielektrizitätskonstante und eine hohe differentielle Kopplung des ersten und zweiten Leiters die Einfügedämpfung positiv beeinflussen.
  • Gemäß einem oder mehrerer Ausführungsbeispiele können zwei Drähte (erster und zweiter Leiter) synchron in unterschiedlichen Richtungen mit jeweils einem Wendeldielektrikum (z. B. PE-Faden) umsponnen werden. Die beiden Drähte können wiederum mit einer Schirmung versehen sein. Die beiden Wendeldielektrika können sich ineinander verschachteln. Dadurch kann sich der Abstand der Drähte zueinander (im Verhältnis zum Abstand vom Schirm) verringern. Ferner kann die relative Dielektrizitätskonstante zwischen den Drähten im Vergleich verringert werden. Das kann die differentielle Kopplung erhöhen.
  • Gemäß einem oder mehrerer Ausführungsbeispiele kann die Zweidrahtleitung in einer koaxialen Leitung als Innenleiter eingebracht sein.
  • Gemäß einem oder mehrerer Ausführungsbeispiele können anstatt eine verzellte oder unverzellte Isolierung aufzuextrudieren, jeweils der erste und zweite Leiter (Adern der Zweidrahtleitung) mit einem isolierenden Faden (Wendeldielektrikum) umsponnen sein. So kann ein hoher „Luftanteil“ entstehen, welcher eine geringere Dielektrizitätskonstante zur Folge hat. Zum Beispiel gibt es keine Hochspannungsanforderungen an die Zweidrahtleitung.
  • Die Steigung des jeweiligen Fadens in Form einer Helix kann dabei so kurz sein, dass der Winkel zwischen 30° und 60° liegen kann. Weiterhin kann der Faden so schmal sein, dass die Bedeckung des Fadens auf der Ader unter 50% liegt. D. h. die Ganghöhe (Lücke) des ersten/zweiten Fadens auf dem ersten/zweiten Leiter kann größer als der erste/zweite Faden selbst sein. In diese Lücke kann sich der entsprechende zweite/erste Faden (des benachbarten Leiters) legen. Hierbei weisen der erste Faden und der zweite Faden eine gleiche Steigung auf. Der erste Faden und der zweite Faden können also (synchron) in unterschiedlichen Richtungen aufgebracht werden (gegenläufig). Hierbei können zwei Umspinn-Module (erste und zweite Umwicklungseinheit) synchron miteinander verkoppelt sein.
  • Gemäß einem oder mehrerer Ausführungsbeispiele kann sich der Abstand des ersten und zweiten Leiters der Zweidrahtleitung gegeneinander verringert haben. Dadurch kann sich die differentielle Kopplung erhöhen und die Einfügedämpfung verringert werden. Weiterer Vorteil dieser hohen Kopplung kann eine verbesserte Symmetrie (=> geringere Mode Conversion) sein. Ebenfalls kann mit einem Wendeldielektrikum eine fast perfekte Zentrizität der „Adern“ erreicht werden. Dadurch dass sich zwischen den Drähten (erster und zweiter Leiter) der Zweitdrahtleitung jeweils zwei Fäden befinden, zwischen Draht und Schirmung dagegen nur einer, kann ebenfalls die differentielle Kopplung erhöht werden. Außerdem können Arbeitsschritte wie Aderextrusion oder Extrusion des Innenmantels eingespart werden. Zusätzlich kann auch noch eine weitere isolierende Folie zwischen den (ersten und zweiten) Leitern der Zweitdrahtleitung und der Schirmung (metallisch, z.B. Abschirmung gegen Hochfrequenzeinkopplung) aufgebracht werden. Eine langsame Abzugsgeschwindigkeit der beiden Leiter der Zweidrahtleitung kann dadurch ausgeglichen werden, dass Umspinnen/Umwickeln beider Drähte (erster und zweiter Leiter mit den entsprechenden dielektrischen Fäden) und das Aufbringen einer Schirmung (um den ersten Leiter, den zweiten Leiter, den ersten Faden und den zweiten Faden herum) in einem Arbeitsgang stattfinden kann. Der Grund liegt darin, dass das Umspinnen ein langsamer Arbeitsschritt ist.

Claims (6)

  1. Zweidrahtleitung (100) aufweisend einen ersten Leiter (110), der mit einem ersten dielektrischen Faden (115) umwickelt ist, und einen zweiten Leiter (120), der mit einem zweiten dielektrischen (125) Faden umwickelt ist, wobei der erste Leiter (110) und der zweite Leiter (120) einen Abstand (E) zueinander aufweisen, der kleiner als eine Summe aus einer Dicke (F1) des ersten Fadens (115) und einer Dicke (F2) des zweiten Fadens (125) ist, wobei der erste Faden (115) auf dem ersten Leiter (110) in Form einer ersten Helix abgewickelt ist und der zweite Faden (125) auf dem zweiten Leiter (120) in Form einer zweiten Helix abgewickelt ist, wobei der erste Faden (115) weniger als 40% des ersten Leiters (110) bedeckt und der zweite Faden (125) weniger als 40% des zweiten Leiters (120) bedeckt, wobei die erste Helix und die zweite Helix gegenläufig sind, wobei der erste Faden (115) den zweiten Leiter (120) berührt und der zweite Faden (125) den ersten Leiter (110) berührt.
  2. Zweidrahtleitung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Faden (115) und der zweite Faden (125) beabstandet sind.
  3. Zweidrahtleitung (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Zweidrahtleitung (100) ferner eine elektrische Schirmung (140) aufweist, wobei die elektrische Schirmung (140) zumindest einen Bereich einschließt, in dem sich der erste Leiter (110), der zweite Leiter (120), der erste Faden (115) und der zweite Faden (125) befinden.
  4. Zweidrahtleitung (100) nach Anspruch 3, wobei die Zweidrahtleitung (100) ferner eine isolierende Folie (130) aufweist, die sich zwischen der Schirmung (140) und dem ersten Leiter (110), dem zweiten Leiter (120), dem ersten Faden (115) und dem zweiten Faden (125) befindet.
  5. Verfahren zum Herstellen einer Zweidrahtleitung (100), das Verfahren umfassend: Abwickeln (S310) eines ersten Leiters (110) durch eine erste Spule und eines zweiten Leiters (120) durch eine zweite Spule; Versehen (S320) des ersten Leiters (110) mit einem ersten dielektrischen Faden (115) und des zweiten Leiters (120) mit einem zweiten dielektrischen Faden (125), wobei der erste Faden (115) auf dem ersten Leiter (110) in Form einer ersten Helix abgewickelt wird und der zweite Faden (125) auf dem zweiten Leiter (120) in Form einer zweiten Helix abgewickelt wird, derart, dass die erste Helix und die zweite Helix gegenläufig sind und der erste Faden (115) weniger als 40% des ersten Leiters (110) bedeckt und der zweite Faden (125) weniger als 40% des zweiten Leiters (120) bedeckt; Zusammenfügen (S330) des mit dem ersten dielektrischen Faden (115) versehenen ersten Leiters (110) und des mit dem zweiten dielektrischen Faden (125) versehenen zweiten Leiters (120), wobei der erste Leiter (110) und der zweite Leiter (120) einen Abstand (E) zueinander aufweisen, der kleiner als eine Summe aus einer Dicke (F1) des ersten Fadens (115) und einer Dicke (F2) des zweiten Fadens (125) ist, derart, dass der erste Faden (115) den zweiten Leiter (120) berührt und der zweite Faden (125) den ersten Leiter (110) berührt.
  6. Vorrichtung (450) zum Herstellen einer Zweidrahtleitung (100), wobei die Vorrichtung aufweist: eine erste Abwicklungseinheit (411), die ausgebildet ist, einen ersten Leiter (110) abzuwickeln; eine zweite Abwicklungseinheit (412), die ausgebildet ist, einen zweiten Leiter (120) abzuspulen; eine erste Umwicklungseinheit (421), die ausgebildet ist, den ersten Leiter (110) mit einem ersten dielektrischen Faden (115) zu versehen, und zwar derart, dass der erste Faden (115) auf dem ersten Leiter (110) in Form einer ersten Helix abgewickelt wird und dabei weniger als 40% des ersten Leiters (110) bedeckt; eine zweite Umwicklungseinheit (422), die ausgebildet ist, den zweiten Leiter (120) mit einem zweiten dielektrischen Faden (125) zu versehen, und zwar derart, dass der zweite Faden (125) auf dem zweiten Leiter (120) in Form einer zweiten, zu der ersten Helix gegenläufigen Helix abgewickelt wird und dabei weniger als 40% des zweiten Leiters (120) bedeckt; eine Umlenkungseinheit (430), die ausgebildet ist, den mit dem ersten dielektrischen Faden (115) versehenen ersten Leiter (110) und den mit dem zweiten dielektrischen Faden (125) versehenen zweiten Leiter (120) zusammenzufügen, wobei der erste Leiter (110) und der zweite Leiter (120) einen Abstand (E) zueinander aufweisen, der kleiner als eine Summe aus einer Dicke (F1) des ersten Fadens (115) und einer Dicke (F2) des zweiten Fadens (125) ist, und zwar derart, dass der erste Faden (115) den zweiten Leiter (120) berührt und der zweite Faden (125) den ersten Leiter (110) berührt.
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