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Dieses Gebrauchsmuster betrifft ein Ethernet-Kabel mit verbesserter Abschirmung für Automobilanwendungen.
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Wie es bekannt ist, werden Ethernet-Kabel verwendet, um Vorrichtungen miteinander zu verbinden, um Signale zu übertragen und Daten miteinander auszutauschen.
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Zu diesem Zweck umfasst ein Ethernet-Kabel gemäß allgemein bekannten Formen eine Gruppe von Drähten, die gemeinhin als verdrillte Paare bezeichnet werden, die der Signalübertragung dienen und an deren Enden zwei RJ45-Steckverbinder angeordnet sind. Zusätzlich können Ethernet-Kabel mit einer geeigneten Abschirmung ausgestattet sein, um die Drähte vor Störungen zu schützen und eine qualitativ bessere Leistung zu erreichen. Auf dem Automobilsektor müssen die verwendeten Ethernet-Kabel aufgrund der Einsatzbedingungen, wie z. B. beengte Platzverhältnisse, mögliche Störquellen und Mehrfachverdrahtungen, nicht nur hinsichtlich der mechanischen Festigkeit, der Flexibilität, der kostengünstigen Herstellung und der einfachen Installation, sondern vor allem auch hinsichtlich der Qualität der übertragenen Signale und der Aufrechterhaltung dieser Qualität angemessene Eigenschaften aufweisen.
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Das Hauptziel dieses Gebrauchsmusters ist es daher, ein Ethernet-Kabel zu fertigen, das eine verbesserte Abschirmung aufweist, um eine hohe Qualität der übertragenen Signale über eine angemessene betriebliche Lebensdauer zu gewährleisten.
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Dieser Zweck wird durch ein Ethernet-Kabel erreicht, dessen Eigenschaften wie definiert in Anspruch 1 sind.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, deren Inhalt als integraler Bestandteil dieser Beschreibung gilt.
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Weitere Merkmale und Vorteile des vorliegenden Gebrauchsmusters erschließen sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die lediglich als nicht beschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen erfolgt, in denen:
- 1 schematisch einen Abschnitt eines Ethernet-Kabels gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster veranschaulicht;
- 2 eine Vorderansicht des in 1 veranschaulichten Abschnitts des Ethernet-Kabels ist;
- 3 eine Schnittansicht ist, die schematisch einen elektrisch leitenden Draht veranschaulicht, der in einer Abschirmung des Ethernet-Kabels in 1 verwendet wird.
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Es ist anzumerken, dass in der folgenden detaillierten Beschreibung identische oder ähnliche Komponenten in struktureller und/oder funktioneller Hinsicht die gleichen oder unterschiedliche Bezugszeichen aufweisen können, unabhängig davon, ob sie in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oder in separaten Teilen gezeigt sind.
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Um das vorliegende Gebrauchsmuster klar und präzise zu beschreiben, sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu, und einige Merkmale der Beschreibung sind möglicherweise in einer etwas schematischen Form dargestellt.
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Wenn in diesem Dokument der Begriff „angepasst“ oder „angeordnet“ oder „konfiguriert“ oder „geformt“ oder ein ähnlicher Begriff verwendet wird, ist eine Bezugnahme auf eine beliebige Komponente als Ganzes oder auf einen beliebigen Teil einer Komponente oder eine beliebige Kombination von Komponenten so zu verstehen, dass die Struktur und/oder die Konfiguration und/oder die Form und/oder die Positionierung entsprechend gemeint sind und einbezogen werden.
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Wenn hier der Begriff „wesentlich“ oder „im Wesentlichen“ verwendet wird, ist darunter eine aktuelle Abweichung von plus oder minus 5 % von dem als Referenzwert angegebenen Wert zu verstehen.
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1 veranschaulicht schematisch ein mögliches Beispiel eines Ethernet-Kabels für Automobilanwendungen gemäß diesem Gebrauchsmuster, das mit dem allgemeinen Bezugszeichen 100 angegeben, das Folgendes beinhaltet:
- - mindestens ein Kabelpaar 1, 2, das zum Übertragen von Signalen geeignet ist;
- - mindestens eine dielektrische Schicht 10, die außen um jedes Kabel des Kabelpaars 1, 2 angeordnet ist;
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Die dielektrische Schicht 10 kann aus Kunststoff gefertigt sein, beispielsweise aus expandiertem Polypropylen oder expandiertem Polyethylen.
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In der veranschaulichten exemplarischen Ausführungsform umfasst das Kabel 100 nur ein Kabelpaar 1, 2, also nur ein verdrilltes Paar, um das jeweils eine dielektrische Schicht 10 bereitgestellt ist.
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Natürlich kann je nach den spezifischen Anforderungen ein Ethernet-Kabel 100 unter Verwendung einer anderen Anzahl von Kabeln, die für die Übertragung von Signalen geeignet sind, realisiert werden, und die Konfiguration und/oder die Materialien der oder jeder dielektrischen Schicht 10 können auch auf geeignete Weise modifiziert werden.
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Das Ethernet-Kabel 100 gemäß diesem Gebrauchsmuster beinhaltet auch Folgendes:
- - eine erste Abschirmung 20, die außen um mindestens einen Teil der dielektrischen Schicht 10 angeordnet ist;
- - eine zweite Abschirmung 30, die angeordnet ist, um zumindest einen Abschnitt der ersten Abschirmung 20 außen abzudecken, und die dazu bestimmt ist, mit einer Masse verbunden zu werden, um die signalübertragenden Kabel 1 und 2 auf geeignete Weise von externen Störungen abzuschirmen.
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Insbesondere umfasst die zweite Abschirmung 30 in dem Ethernet-Kabel 100 gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster eine Vielzahl von elektrisch leitenden Drähten, die in 2 und 3 mit dem Bezugszeichen 32 gezeigt sind, die geflochten mit einem geeigneten Flechtabstand angeordnet sind, um ein Geflecht oder ein Massegeflecht zu bilden, das dazu bestimmt ist, direkt oder indirekt, d. h. mit Einfügen eines zusätzlichen Leiters, mit einer Masse verbunden zu werden.
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Wie es in 1 und 2 veranschaulicht ist, beinhaltet das Ethernet-Kabel 100 auch einen äußeren Mantel 3 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, z. B. bleifreiem, migrationshemmendem PVC, der um die zweite Abschirmung 30 angeordnet ist und praktisch die äußere Mantelschale des Ethernet-Kabels 100 an sich bildet.
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Zusätzlich ist das Ethernet 100-Kabel gemäß allgemein bekannten und deshalb hier nicht näher beschriebenen Realisierungsformen an seinen Enden mit entsprechenden Steckerverbindern versehen, um einen Anschluss an die Vorrichtungen zu ermöglichen, zwischen denen die Signale übertragen werden sollen.
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In einer möglichen Ausführungsform ist die zweite Abschirmung 30 konfiguriert, um mindestens 90 % der äußeren Oberfläche der ersten Abschirmung 20 abzudecken.
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Unter dieser Definition ist ein optischer Abdeckungsgrad von 90 % oder mehr gemeint. Insbesondere umfasst die zweite Abschirmung 30 eine Anzahl von elektrisch leitenden Drähten 32 zwischen achtzig und einhundertzwanzig, vorzugsweise zwischen neunzig und einhundert, wobei die Drähte im Wesentlichen untereinander identisch sind.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist die Vielzahl der elektrisch leitenden Drähte 32 in eine Anzahl von Gruppen oder Spindeln zwischen beispielsweise fünfzehn und zwanzig unterteilt, wobei jede Spindel eine Anzahl von Drähten zwischen fünf und sechs umfasst. Der Flechtabstand der Spindeln zum Fertigen des Geflechts liegt z. B. zwischen 25 und 35 mm (die Enden des angegebenen Bereichs sind eingeschlossen).
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Auf geeignete Weise weist jeder elektrisch leitende Draht 32 einen Durchmesser zwischen 0,10 mm und 0,15 mm (die Enden des angegebenen Bereichs sind eingeschlossen), vorzugsweise im Wesentlichen gleich 0,13 mm, auf.
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In einer möglichen Ausführungsform, wie sie in 3 schematisch gezeigt ist, beinhaltet jeder elektrisch leitende Draht 32 einen Aluminiumkern 32A.
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Ferner beinhaltet jeder elektrisch leitende Draht 32 vorzugsweise mindestens eine erste Mantelschicht aus Kupfer 32B, die um den Aluminiumkern 32A angeordnet ist. Insbesondere weist die erste Mantelschicht aus Kupfer 32B eine Stärke von 5 % bis 10 % des Gesamtdurchmessers des elektrisch leitenden Drahts 32 auf.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform beinhaltet jeder elektrisch leitende Draht 32 ferner eine zweite Mantelschicht aus Zinn 32C, die um die erste Mantelschicht aus Kupfer 32B angeordnet ist.
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Die zweite Mantelschicht aus Zinn 32C weist eine Stärke von 0,5 % bis 2 % des Gesamtdurchmessers des leitenden Drahts 32 auf.
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Die erste Abschirmung 20 umfasst wiederum eine mehrschichtige Struktur, die mindestens eine erste elektrisch isolierende Schicht, die um die dielektrische Schicht 10 angeordnet werden soll, und mindestens eine zweite elektrisch leitende Schicht beinhaltet. Insbesondere weist die erste Abschirmungsschicht 20 insgesamt eine Stärke zwischen 0,03 mm und 0,06 mm auf (die Enden des angegebenen Bereichs sind eingeschlossen).
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Die elektrisch isolierende Schicht kann aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, wie z. B. PET oder Polypropylen (PP) gefertigt sein.
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Vorzugsweise kann die elektrisch leitende Schicht aus einer oder mehreren Aluminiumfolien gefertigt sein.
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Wenn die erste Abschirmung 20 eine Struktur umfasst, die aus nur zwei Schichten gebildet ist, stellt die erste elektrisch isolierende Schicht die innere Schicht und ist um die dielektrische Schicht 10 angeordnet, während die elektrisch leitende Schicht die äußere Schicht darstellt, die in elektrischem Kontakt mit der zweiten Abschirmung 30 sein soll. Bei der Verwendung von zwei Lagen aus elektrisch leitendem Material, z. B. Aluminium, kann die erste Abschirmung 20 durch Einlegen der elektrisch isolierenden Lage zwischen die zwei leitenden Lagen erfolgen.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass das Ethernet-Kabel 100 gemäß der Erfindung den beabsichtigten Zweck erfüllt, indem es eine verbesserte Abschirmung im Vergleich zu derzeit bekannten Lösungen ermöglicht.
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Dieses Ergebnis wird durch eine bauliche Konstruktion, insbesondere der ersten Abschirmung 20 und vor allem der zweiten Abschirmung 30, erreicht, die es ermöglicht, ein hohes Qualitätsniveau der übertragenen Signale zu gewährleisten und dank derer die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Kabels 100 über einen langen Zeitraum erhalten bleiben können.
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Selbstverständlich können die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Einzelheiten der Implementierung in hohem Maße von dem abweichen, was lediglich als bevorzugte, aber nicht einschränkende Beispiele beschrieben und veranschaulicht wurde, ohne dass dadurch der Schutzbereich dieses Gebrauchsmusters verlassen wird, wie er insbesondere durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
