DE29819410U1

DE29819410U1 - Datenübertragungskabel

Info

Publication number: DE29819410U1
Application number: DE29819410U
Authority: DE
Original assignee: KIW KUPFERDRAHT ISOLIERWERK AG
Current assignee: KIW KUPFERDRAHT ISOLIERWERK AG
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 1999-01-07
Anticipated expiration: 2008-10-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungskabel mit Mehrzahl von einzeln isolierten und paarweise angeordneten elektrischen Leitern und einer Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen der Signalübertragung zwischen den einzelnen Leiterpaaren.

Derartige Kabel werden zur Datenkommunikation mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von mehreren hundert Mbit pro Sekunde eingesetzt. Für die zukünftige Datenkommunikation mit einer Übertragungsgeschwindigkeit im Bereich von einigen Gigabit pro Sekunde wurde bereits das Übertragungsprotokoll Gigabit-Ethernet entwickelt. Mit diesem Datenübertragungsprotokoll werden so hohe Anforderungen an die Nebensprechdämpfung, d.h. an die Dämpfung der Signalübertragung zwischen den einzelnen Leiterpaaren gestellt, daß die verlangten Werte bei einer Massen-

produktion entsprechender Datenübertragungskabel nur noch mit zusätzlichen Maßnahmen erreicht werden können.

In diesem Zusammenhang wurde bereits daran gedacht, jedes einzelne Leiterpaar mit einer eigenen Abschirmung zu versehen. Zu diesem Zweck ist zunächst vorgeschlagen worden, jedes einzelne Leiterpaar mit einer umlaufenden Abschirmung, beispielsweise einem Kupferdrahtgeflecht oder einem mit einem leitfähigen Material beschichteten Kunststoffmantel zu versehen und die so vorbereiteten Leiterpaare zu dem Datenübertragungskabel zusammenzufügen. Die Herstellung derartiger Datenübertragungskabel ist jedoch sehr zeit- und damit kostenaufwendig, weil jedes einzelne Leiterpaar vorab mit einer entsprechenden Abschirmung versehen werden muß.

Zur Lösung dieses Problems wird in der EP 0 763 831 Al ein Datenübertragungskabel vorgeschlagen, bei dem die Abschirmung der einzelnen Leiterpaare mit Hilfe eines zentralen strangförmigen Elementes mit sich in radialer Richtung erstreckenden und die einzelnen Paare voneinander trennenden sowie eine Teilabschirmung zwischen den einzelnen Paaren sicherstellenden Rippen und einer äußeren das strangförmige Element und die Paaranordnung zwischen den Rippen umlaufenden Abschirmung, mit der die Abschirmung der einzelnen Paare vervollständigt wird, bewirkt wird. Nach der genannten Schrift kann das zentrale strangförmige Abschirmungselement beispielsweise in Form eines Kunststoffkreuzes mit in den einzelnen Rippen des Kreuzes eingebetteten Metallbändern verwirklicht werden. Gemäß einem weiteren Vorschlag der EP 0 763 831 Al wird das zentrale strangförmige Element aus einem Polymeren Halbleitermaterial gebildet, dessen Leitfähigkeit mit steigendem elektrischem Feld zunimmt. Mit dieser Anordnung kann die Produktion der Datenubertragungskabel beschleunigt werden, weil die einzelnen Leiterpaare nur noch in die von dem zentralen strangförmigen Element vorgegebenen definierten Kammern zwischen den einzelnen Rippen eingelegt und anschließend mit der äußeren, das strangförmige Element und die darin eingelegten Leiterpaare umlaufenden Abschirmung versehen werden muß.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Herstellung der in der EP 0 763 831 Al angegebenen strangförmigen Elemente mit hohen Kosten verbunden ist. Das beruht darauf, daß die Einbettung von Metallbändern in die einzelnen Rippen des Kunststoffkreuzes ebenso wie die Herstellung polymerer Halbleiter einen hohen produktionstechnischen Aufwand mit sich bringt.

Angesichts der vorstehend erläuterten Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Datenübertragungskabel der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, das unter Gewährleistung einer wirkungsvollen Nebensprechdämpfung einfach herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Datenübertragungskabel gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dämpfungseinrichtung einen vollständig aus isolierendem Material gebildeten und sich in Längsrichtung des Datenübertragungskabels erstreckenden Abstandhalter aufweist, mit dem ein vorgegebener Mindestabstand zwischen mindestens zwei Leiterpaaren in einer sich senkrecht zur Längsrichtung des Kabels erstreckenden Richtung sichergestellt wird.

Diese Erfindung beruht auf der überraschend einfachen Erkenntnis, daß die zur störungsfreien Datenübertragung benötigte Dämpfung der Signalübertragung zwischen einzelnen Leiterpaaren nicht nur mit einer Abschirmung, d.h. einem die einzelnen Leiterpaare umgebenden Mantel aus elektrisch leitfähigem Material, sondern auch durch Sicherstellung eines genügend großen Abstandes zwischen den einzelnen Leiterpaaren erreicht werden kann. Im Hinblick auf die Tatsache, daß die Amplitude der von den einzelnen Leiterpaaren abgestrahlten elektromagnetischen Wellen mit zunehmendem Abstand von dem abstrahlenden Leiterpaar geringer wird, kann so eine zufriedenstellende Dämpfung der Signalübertragung zwischen den einzelnen Leiterpaaren bewirkt werden. Andererseits kann ein einfacher Abstandhalter &Ggr;&eegr; Form eines ohne nennenswerten produktionstechnischen Aufwand herstellbaren KunststoffStrangs hergestellt werden.

In seiner einfachsten Form kann der Abstandhalter eines erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels mit nur zwei Leiterpaaren in Form einer einfachen, sich in Längsrichtung des Kabels erstreckenden Rippe mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildet sein.

Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Datenübertragungskabeln mit mehr als 2 Leiterpaaren kann der Abstandhalter eine Mehrzahl von von einem gemeinsamen Zentrum ausgehenden Rippen aufweisen, zwischen denen einzelne, sich in Längsrichtung des Kabels erstreckende Kammern zum Aufnehmen jeweils eines Leiterpaares gebildet sind.

Zur Produktion von üblichen Datenübertragungskabeln mit vier Leiterpaaren hat es sich im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau des Kabels unter Sicherstellung einer zwischen sämtlichen Leiterpaaren gleichermaßen wirksamen Nebensprechdämpfung als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der Abstandhalter 4 von einem gemeinsamen Zentrum ausgehende und jeweils einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließende Rippen aufweist .

Wie vorstehend bereits erläutert kann der Abstandhalter besonders einfach, beispielsweise mit Hilfe eines Extrudierverfahrens oder eines Spritzgußverfahrens, hergestellt werden, wenn er zumindest teilweise aus Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, besonders bevorzugt Polyäthylen geringer Dichte, gebildet ist.

Zur Erhöhung der Stabilität eines erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der Abstandhalter ein seine Zugfestigkeit erhöhendes und sich in Längsrichtung des Kabels erstreckendes Verstärkungselement aufweist. Dieses Verstärkungselement kann beispielsweise in Form einer Glasfaser, besonders bevorzugt in Form eines Glasfaserbündels bzw. -garns gebildet sein. Ein derartiges Verstärkungselement kann nicht nur zur Erhöhung der Zug-

festigkeit, sondern auch zur optischen Datenübertragung eingesetzt werden..

Eine besonders deutliche Erhöhung der Stabilität des erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels wird erreicht, wenn das Verstärkungselement in einem sich etwa senkrecht zur Längsrichtung erstreckenden Querschnitt des erfindungsgemäßen Kabels etwa im Zentrum des Abstandhalters angeordnet ist.

Eine besonders zuverlässige Verbindung zwischen dem Verstärkungselement und dem die gewünschte Sichefstellung eines vorgegebenen Mindestabstands zwischen den einzelnen Leiterpaaren bewirkenden Abstandhalterrippen kann erreicht werden, wenn das Verstärkungselement zumindest teilweise in einem die übrigen Abstandhalterelemente miteinander verbindenden Trägerbereich des Abstandhalters angeordnet ist.

Eine besonders zuverlässige Einbettung des Verstärkungselementes kann unter Sicherstellung einer stabilen Verbindung mit den übrigen Elementen des Abstandhalters erreicht werden, wenn der Trägerbereich in Form einer das Verstärkungselement umlaufenden, zentralen Hülse gebildet ist, die vorzugsweise aus demselben Material. besteht wie die den gewünschten Mindestabstand zwischen den einzelnen Leiterpaaren sicherstellenden Rippen.

Zur Erhöhung der Stabilität und Betriebszuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels hat es sich weiter als zweckmäßig erwiesen, wenn die Leiterpaare und der Abstandhalter in einem gemeinsamen Mantel aufgenommen sind. Dabei kann eine weitere Nebensprechdämpfung erreicht werden, wenn der gemeinsame Mantel eine die Leiterpaare umlaufende, vorzugsweise in Form eines Kupfergeflechtes gebildete Abschirmung aufweist. Beschädigungen dieser Abschirmung können vermieden werden, wenn der Mantel eine äußere Schicht aus Kunststoff aufweist.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten

ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels in einer senkrecht zur Längsachse des Kabels verlaufenden Schnittebene.

Das in der Zeichnung dargestellte Datenübertragungskabel umfaßt insgesamt acht einzeln isolierte (nicht im einzelnen dargestellt) elektrische Leiter 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 und 24, einen Abstandhalter 40 und einen die Leiter 10 bis 24 sowie den Abstandhalter umgebenden Mantel 70. Die elektrischen Leiter 10 bis 24 sind in Form von insgesamt vier Leiterpaaren 32, 34, 3 6 und 38 angeordnet, wobei die einzelnen Leiter jedes einzelnen Leiterpaares miteinander verdrillt sind.

Der Abstandhalter 40 ist in Form eines sich in Längsrichtung des Datenübertragungskabels erstreckenden und im wesentlichen aus Polyäthylen geringer Dichte bestehenden Kunststoffstrangs mit im wesentlichen kreuzförmigem Querschnitt gebildet. Dazu weist der Abstandhalter 40 insgesamt vier von einem gemeinsamen Zentrum 42 ausgehende Rippen 44, 46, 48 und 50 mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Diese Rippen schließen in der in der Zeichnung dargestellten Schnittebene einen Winkel von etwa 90° miteinander ein. Auf diese Weise werden zwischen den einzelnen Rippen 44 bis 50 vier gleichförmige Kammern 52, 54, 56 und 58 gebildet, in denen die Leiterpaare 32, 34, 36 und 38 aufgenommen sind. Der zentrale Bereich 42 des Abstandhalters 40 besteht aus einem in Form einer Hülse gebildeten und die einzelnen Rippen 44, 46, 48 und 50 miteinander verbindenden Trägerbereich 60 und einem darin augenommenen Glasfaserbündel bzw. -garn.

Der die einzelnen Leiterpaare 32, 34, 36 und 38 umlaufende Mantel 70 weist insgesamt vier koaxial zueinander verlaufende Schichten auf, nämlich eine radial innenliegende Schicht aus einer Polypropylenfolie 72, eine die Polypropylenfolie umgebende aluminiumkaschierte Polyäthylenforle 74, eine Abschirmung in Form eines Kupferdrahtgeflechtes 76 und eine

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außenliegende Kunststoffschicht 78 aus Polyvinylchlorid, einem Copolymer aus Äthylen und Vinylacetat o. dgl.

Durch den Abstandhalter 40 wird sichergestellt, daß die einzelnen Leiterpaare 32, 34, 36 und 38 einen durch die Dicke der Rippen 44, 46, 48 und 50 vorgegebenen Mindest abstand von beispielsweise 0,35 mm voneinander einhalten, wodurch bereits eine zufriedenstellende Nebensprechdämpfung erreicht wird.

Die Erfindung ist nicht auf das anhand der Zeichnung erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist auch daran gedacht, Datenübertragungskabel mit mehr oder weniger als vier Leiterpaaren einzusetzen. Weiter kann anstelle eines im wesentlichen aus Polyäthylen hergestellten Abstandhalters auch ein aus einem anderen Kunststoff hergestellter Abstandhalter eingesetzt werden. Ferner kann der Mantel auch aus mehr oder weniger als vier koaxial zueinander verlaufenden Schichten bestehen.

Claims

Schutzansprüche :

1. Datenübertragungskabel mit einer Mehrzahl von einzeln isolierten und paarweise angeordneten elektrischen Leitern (10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24) und einer Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen der Signalübertragung zwischen den einzelnen Leiterpaaren (32, 34, 36, 38) , dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einen vollständig aus isolierendem Material gebildeten und sich in Längsrichtung des Datenübertragungskabels erstreckenden Abstandhalter (40) aufweist, mit dem.ein vorgegebener Mindestabstand zwischen mindestens zwei Leiterpaaren (32, 34, 36, 38) in einer sich senkrecht zur Längsrichtung des Kabels erstreckenden Richtung sichergestellt wird.

2. Datenubertragungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (40) mindestens eine sich in Längsrichtung des Kabels erstreckende Rippe (44, 46, 48, 50) mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt aufweist.

3. Datenubertragungskabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (40) eine Mehrzahl von von einem gemeinsamen Zentrum (42) ausgehenden Rippen (44, 46, 438, 50) aufweist.

4. Datenübertragungskabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (40) vier von dem gemeinsamen Zentrum ausgehende, und jeweils einen Winkel von etwa 90° miteinander einschließende Rippen (44, 46, 48, 50) aufweist.

5. Datenübertragungskabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter zumindest teilweise aus Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, besonders bevorzugt Polyäthylen geringer Dichte, gebildet ist.

6. Datenübertragungskabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter ein

seine Zugfestigkeit erhöhendes und sich in Längsrichtung des Kabels erstreckendes Verstärkungselement (62) aufweist.

7. Datenübertragungskabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselment (62) mindestens eine Glasfaser, vorzugsweise ein Glasfaserbündel aufweist.

8. Datenübertragungskabel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung erstreckenden Schnittebene etwa im Zentrum des Abständstandhalters (40) aneordnet ist.

9. Datenübertragungskabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (62) zumindest teilweise in einem Trägerbereich (60) des Abstandhalters (40) aufgenommen ist.

10. Datenübertragungskabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerbereich (60) in Form einer das Verstärkungselement (62) umlaufenden, zentralen Hülse gebildet ist.

11. Datenübertragungskabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse und die Rippen (44, 46, 48, 50) aus demselben Material gebildet sind.

12. Datenübertragungskabel nach einem der vorhergehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterpaare (32, 34, 36, 38) und der Abstandhalter (40) in einem gemeinsamen Mantel (70) aufgenommen sind.

13. Datenübertragungskabel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Mantel eine die Leiterpaare (32, 34, 36, 38) und den Abstandhalter (40) umlaufende Abschirmung (76) aufweist.

14. Datenübertragungskabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnete, daß die Abschirmung (76) ein Geflecht aus Kupferdrähten aufweist.

15. Datenübertragungskabel nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gdekennzeichnet, daß der Mantel (70) eine äußere Schicht (78) aus Kunststoff aufweist.