DE9216118U1

DE9216118U1 - Kabel

Info

Publication number: DE9216118U1
Application number: DE9216118U
Authority: DE
Original assignee: DAETWYLER AG KABEL und SYSTEME ALTDORF CH
Current assignee: DAETWYLER AG KABEL und SYSTEME ALTDORF CH
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2002-04-29

Description

SAMSON & PARTNER

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

UNSER ZEICHEN/OUR REF DATUM/DATE

D 768-6-T 92 Gbm 26. November 1992

Tu/ Io

Anmelder:

Dätwyler AG Kabel und Systeme

6460 Altdorf/ Schweiz

Kabel

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Kabel, insbesondere ein Datenübertragungskabel, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Kabel sind beispielsweise in der Nachrichtenech-0 nik oder im Bereich "Datenübertragung" in den vielfältigsten Ausführungsformen bekannt. Die Weiterentwicklung derartiger Kabel betrifft im Allgemeinen das Erreichen besserer elektrischer Kennwerte, beispielsweise Wellenwiderstand, induktiver Belag, Nebensprechdämpfung usw.. Bei der Fortentwicklung der Kabelmaterialien stehen diese Kenngrößen zusammen mit einzuhaltenen Normen und Sicherheitsbestimmungen uneingeschränkt im Vordergrund.

Bei der Weiterentwicklung der Kabel wird jedoch ein wichtiger Aspekt allzuleicht außer Acht gelassen bzw. zu wenig beachtet: ein Kabel muß - insbesondere bei der Installation vor Ort - gut handhabbar sein. Dieser Anforderung werden herkömmliche Kabel jedoch nur relativ eingeschränkt gerecht, insbesondere Kabel mit einer geringen Aderdimension - beispielsweise 1 mm - sind häufig relativ empfindlich und schwierig handhabbar.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber bekannten Kabeln besser handhabbares Kabel zu schaffen.

Dieses Ziel wird bei einem gattungsgemäßen Kabel dadurch erreicht, daß der Zwischenmantel aus einem geschäumten und/oder soliden Material besteht, derart, daß er ohne ein Schneidewerkzweug vom Kabel entfernbar ist (Anspruch 1) . Das Entfernen des Zwischenmantels kann beispielsweise einfach durch Abbrechen des Materials an der gewünschten Stelle erfolgen. Damit entfällt ein bisher zur Installation notwendiger Arbeitsschritt: das Aufschneiden des Zwischenmantels mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs. Das Kabel wird damit leichter und besser handhabbar bzw. verarbeitbar. Insbesondere bei dünnen Kabeln war das Entfernen jeder Lage bisher ein echtes Problem, denn der Techniker muß sehr genau arbeiten und besondere Sorgfalt auf die Abisoliervorgänge verwenden. Dabei kommt ihm jede Arbeitserleichterung deutlich entgegen, besonders in Anbetracht der häufig sehr großen Anzahl herzustellender Geräteverbindungen. Die Ersparnis eines hohe Aufmerksamkeit erfordernden Arbeitsganges ist daher nicht zu unterschätzen: Der Zwischenmantel muß nicht mehr langwierig aufgeschnitten und abgeschnitten werden, sondern kann bei der Installation vor Ort einfach soweit erforderlich - "abgebrochen" bzw. "aufgebrochen" werden. Damit ergibt sich eine spürbare Vereinfachung und Verkürzung des zur Installation erforderlichen Arbeitsaufwandes.

0 Der Zwischenmantel gewährleistet außerdem eine klar definierte Führung des bzw. der inneren Aderpaare(s).

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht der Zwischenmantel aus einem geschäumten Kunststoff (Anspruch 2) . Damit wird ein Zwischenmantel realisiert, der zum Einen die Vorteile des Anspruches 2 ermöglicht, der aber zudem auch noch besonders leicht verarbeitet werden

kann. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der geschäumte Kunststoff Polyäthylen (Anspruch 3) oder Polypropylen (Anspruch 4). Diese beiden Werkstoffe werden den gestellten Anforderungen in besonderer Weise gerecht. Durch geeignete Einstellung der Aufschäumparameter (Menge des Treibmittels, Keime usw.) bei der Herstellung des Zwischenmantels ist die Flexibilität des Kunststoffschaumes steuerbar. Dabei sind Extruderanlagen bekannter Bauart einsetzbar.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch eine an der Innenwand des Zwischenmantels angeordnete Kunststoffolie gekennzeichnet (Anspruch 5) . Die an der Innenseite des Zwischenmantels liegende Kunststoffolie wird bei der Kabelherstellung vor dem Aufbringen des Zwischenmantels um die Adern gelegt. Sie erleichtert das Aufbringen des Zwischenmantels bei der Fertigung und dient dazu, daß der Zwischenmantel mit den Adern verklebt.

0 Nach einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung hat das Datenübertragungskabel eine Impedanz von 150 &OHgr; und folgenden lagenartigen Aufbau: - zwei nach Art eines Sternvierers verdrillte Aderpaare, - die Kunststoffolie, - der Zwischenmantel, - die Abschirmung, wobei die Abschirmung den Zwischenmantel umgibt und aus zwei Lagen besteht, nämlich einer Aluminiumfolie und einem Drahtgeflecht, - der die Abschirmung außen allumschließende Außenmantel. (Anspruch 6). Das derart ausgestaltete Datenübertragungskabel ist besonders praktisch handhabbar, da es sowohl die großen Vorteile der Sternvierergeometrie als auch die leichte Entfernbarkeit des Zwischenmantels ausnutzt. Diese Kombination ist selbstverständlich nicht auf eine Impedanz von 150 &OHgr; beschränkt.

5 Besonders vorteilhaft beträgt der Durchmesser der einzelnen Adern ca. lmm oder weniger und der Durchmesser des gesamten Kabels ca. 5 mm (Anspruch 7) . Da die Vorteile des leicht

entfernbaren Zwischenmantels besonders bei Kabeln geringen Durchmessers zum Tragen kommen, ergibt sich ein neuartiges Kabel geringen Durchmessers, das beispielsweise für den Einsatz mit RJ45-Steckern u.a. geeignet ist. Das derart aufgebaute Datenübertragungskabel ermöglicht die Verwendung ca. zweimal bis viermal kleinerer Stecker in der 150&OHgr; Impedanzwelt und eignet sich somit besonders für Geräteverbindungen hoher Integrationsdichte. Die Verwendung kleinerer Stecker öffnet wiederum den Raum für Neuentwicklungen und eine höhere Integrationsdichte im Patchpanelbereich.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Datenübertragungskabels bestehen die einzelnen Leiter aus flexibler siebenfacher oder mehrfacher Litze, insbesondere aus blanker, verzinnter oder verzinkter Cu-Litze (Anspruch 8) . Entgegen bisherigen Einschätzungen können mit einem derartigen Datenübertragungskabel kleinen Durchmessers auch bei Verwendung der Sternvierergeometrie gute Werte für die Near- und Cross- talk Dämpfung realisiert werden. Die Im-0 Viererkopplungen und die Nebensprecheffekte zwischen den verschieden Adern sind überraschend gut beherrschbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes

Datenübertragungskabel;
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Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Zwischenmantel des

Datenübertragungskabels aus Fig. 1; und

Fig. 3 eine Längsansicht nach Art eines Sternvierers untereinander verseilter Adern des Kabels aus

Fig. l.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung und deren weiterer Vorteile anhand der Zeichnungen nach Aufbau und gegebenenfalls auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.

Nach Fig. 1 besteht ein erfindungsgemäßes Datenübertragungskabel 1 aus vier Adern 2A, 2B, 3A, 3B, wobei jeweils die diagonal gegenüberliegenden Adern 2A und 2B sowie 3A und 3B ein zusammengehöriges Aderpaar 2, 3 zur Fortleitung einer elektromagnetischen Welle bilden.

Die Adern können einen so geringen Durchmesser haben - z.B. 1 mm - daß das Datenübertragungskabel 1 in besonders vorteilhafter Weise für kleine Stecker geeignet ist. Derartige Stecker besitzen typischerweise Außenmaße von ca. 10 mm * 5 mm, wobei der Abstand der einzelnen Steckkontakte bei ca. 1 mm liegt. Diesem Abstand sind die einzelnen Adern angepaßt. Der Durchmesser der Kabelseele liegt damit in der Größenordnung von ca. 2 mm.

Jede Ader 2A, 2B, 3A, 3B besteht bekanntermaßen aus einem metallischen Leiter 4, welcher der Weiterleitung elektrischer Ladungsträger dient. Des weiteren weisen bekanntermaßen die einzelnen Adern 2A, 2B, 3A, 3B jeweils eine den Leiter 4 umgebende Isolierhülle 5 auf. Die Adern 2A, 2B, 3A, 3B, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einer zentrale Längsachse C des Datenübertragungskabels 1 gleich weit entfernt. Die Leiter 4 der Adern 2A, 2B, 3A, 3B bilden die Eckpunkte eines Quadrates. Sie sind dabei nach Art eines Sternvierers miteinander verdrillt. Dies wird ist in Fig. 3 ergänzend dargestellt.

Die Geometrie des Sternvierers wird nach der Erfindung durch einen um den Sternvierer geformten Zwischenmantel 7 fixiert, der u.a. einen zusätzlichen mechanischen Schutz der dünnen Adern 2A, 2B, 3A, 3B gewährleistet. Der Zwischenmantel wird vorteilhaft aus einem geschäumten Kunststoff gefertigt. Der geschäumte Kunststoff legt sich

bei der Herstellung des Kabels dicht um die Kabelseele. Die daraus resultierenden Vorteile bei der Installation des Kabels verbessern die Handhabbarkeit des Datenübertragungskabels in einem scheinbar kleinen, aber doch deutlich spürbarem Maße. Dichte und Spezifik des Kunststoffschaumes ist durch eine geeignete Parametereinstellung (Treibmittel usw.) bei der Herstellung des Kabels vorgebbar.

An der Innenseite des Zwischenmantels 7 kann zusätzlich eine dünne Kunststoffolie 6 liegen, die das Abisolieren des Zwischenmantels 7 weiter erleichtert. Darüberhinaus erhöht die Folie 6 die Flexibilität des Kabels 1 und seine Flammbarriere. Der Zwischenmantel 7 ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2 auch separat abgebildet. Die dargestellte Geometrie des Zwischenmantels 7 ist nicht einschränkend zu verstehen; der Zwischenmantel 7 legt sich viemehr bei der Herstellung des Kabels - stärker als dargestellt - sehr dicht um die Adern und fixiert die jeweilige Anordnung der Adern.

Eine Schirmfolie 8 ist außen um die vier Adern gewickelt und dient der Abschirmung gegen hohe Frequenzen. Diese Schirmfolie 8 ist des weiteren vollumfänglich von einem Gesamtschirm 9, insbesondere aus Kupfergeflecht umgeben 5 bzw. umwickelt. Dieser Gesamtschirm 9 dient der Abschirmung gegenüber niederen Frequenzen. Der Gesamtschirm 9 ist schließlich noch vollumfänglich von einem vorzugsweise flexiblen Außenmantel 10 umschlossen. Der Durchmesser des gesamten Kabels liegt damit typischerweise bei 5 bis 6 mm.

Mit diesem Aufbau ist es beispielsweise möglich, bei einem Aderdurchmesser kleiner 1 mm ein Datenübertragungskabel mit folgenden Eigenschaften zu realisieren: eine Impedanz zwischen 135 &OHgr; und 165 &OHgr; im Frequenzbereich zwischen 3 Mhz und 20 Mhz, eine Impedanz zwischen 200 &OHgr; und 270 &OHgr; im Frequenzbereich um 38,4 kHz, einen Isolationswiderstand (insulation resistance) größer 16000 &Mgr;&OHgr;^ bei einer Gleichspan-

nung von 500 V und eine Erdunsymmetrie (capacitive unbalance) kleiner 1500 pF/km bei einer Frequenz von IkHz.

Das in Fig. 1 im Querschnitt schematisch dargestellte Datenubertragungskabel weist ferner folgende Nahnebensprechungscharakteristik (near and cross talk) auf: bei einer Frequenz von 9,5 kHz: > 8OdB, bei einer Frequenz von 38,4 kHz: > 75dB, bei einer Frequenz von 3 bis 5 MHz: > 58dB, und bei einer Frequenz von 12 bis 2 0 MHz: > 4OdB. Ferner ist folgende Dämpfungscharakteristik realisierbar: bei einer Frequenz von 9,6 kHz: < 10 dB/km, bei einer Frequenz von 38,4 kHz: < 15 dB/km, bei einer Frequenz von 4 MHz: < 76 dB/km, bei einer Frequenz von 16 MHz: < 150 dB/km.

Typisch sind dabei jedoch folgende Dämpfungswerte: bei einer Frequenz von 9,6 kHz: ungefähr 5,6 dB/km, bei einer Frequenz von 38,4 kHz: ungefähr 8 dB/km, bei einer Frequenz von 4 MHz: ungefähr 38 dB/km, bei einer Frequenz von 16 MHz: < ungefähr 75 dB/km. Bei einer Prüfspannungvon 900 V / 50Hz tritt bei 1 min kein Durchschlag auf.

Das derart ausgelegte erfindungsgemäße Datenübertragungskabel gewährleistet damit eine hervorragende elektrische Charakteristik und ist besonders gut handhabbar.
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Claims

SAMSON & PARTNER PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS UNSER ZEICHEN/OUR REF DATUM/DATE D 768-6-T 92 Gbm 26. November 1992 Tu/Io Anmelder: Dätwyler AG Kabel und Systeme 6460 Altdorf, Schweiz Kabel Ansprüche

1. Kabel, insbesondere Datenübertragungskabel, mit

a) wenigstens einem aus zwei Einzeladern bestehenden Aderpaar, wobei die Einzeladern jeweils einen Leiter sowie eine den jeweiligen Leiter in Längs

richtung umschließende Isolierhülle aufweisen,

b) einem die Adern gemeinsam umgebenden geschäumten und/oder soliden Zwischenmantel

c) einer den Zwischenmantel umgebenden Abschirmung, d) einem die Abschirmung allumschließenden Außenmantel,

dadurch gekennzeichnet, daß

e) der Zwischenmantel (7) aus einem abbrechbaren geschäumten und/oder soliden Material besteht,

0 derart, daß er ohne ein Schneidewerkzeug vom Ka

bel entfernbar ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zwischenmantel (7) aus einem geschäumten Kunststoff besteht.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der geschäumte Kunststoff Polyäthylen ist.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der geschäumte Kunststoff Polypropylen ist.

5. Kabel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüehe, gekennzeichnet durch

eine an der Innenwand des Zwischenmantels (7) angeordnete Kunststoffolie (6).

6. Datenübertragungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere mit einer Impedanz von 150 &OHgr;, gekennzeichnet durch folgenden Aufbau:

zwei nach Art eines Sternvierers verdrillte Aderpaare (2,3) ,
die Kunststoffolie (6),

- der Zwischenmantel (7),

die Abschirmung, wobei die Abschirmung den Zwischenmantel (7) umgibt und aus zwei Lagen besteht, nämlich einer Aluminiumfolie (8) und einem Drahtgeflecht (9),

- der die Abschirmung (8,9) außen allumschließende

Außenmantel (10).

7. Datenübertragungskabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

der Durchmesser der einzelnen Adern (2A, 2B, 3A, 3B) ca. lmm oder weniger und der Durchmesser des gesamten Kabels (1) ca. 5 mm beträgt.

8. Datenübertragungskabel nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß

die einzelnen Leiter (4) aus flexibler siebenfacher oder mehrfacher Litze, insbesondere aus blanker, verzinnter oder verzinkter Cu-Litze, bestehen.