WO2018024415A1 - Datenleitung und verfahren zur herstellung einer datenleitung - Google Patents

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WO2018024415A1
WO2018024415A1 PCT/EP2017/066061 EP2017066061W WO2018024415A1 WO 2018024415 A1 WO2018024415 A1 WO 2018024415A1 EP 2017066061 W EP2017066061 W EP 2017066061W WO 2018024415 A1 WO2018024415 A1 WO 2018024415A1
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WO
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data line
wires
fixing element
core
conductor
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/066061
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dominik DORNER
Michael Feist
Erwin Köppendörfer
Johannes Nachtrab
Rainer PÖHMERER
Original Assignee
Leoni Kabel Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1855—Sheaths comprising helical wrapped non-metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/012—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses
    • H01B13/01263—Tying, wrapping, binding, lacing, strapping or sheathing harnesses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up

Definitions

  • the invention relates to a data line, in particular for a motor vehicle, having a plurality of wires stranded together, which form a transmission core, and an outer sheath surrounding the transmission core
  • sheathed cables are used, for example as power lines or as data lines.
  • a sheathed cable a plurality of individual cores, which form a transmission core, are usually embedded in a common outer sheath made of an extruded plastic material.
  • the individual wires in turn are each given by a conductor with a conductor insulation.
  • the conductor consists for example of a solid conductor wire or a stranded conductor and the conductor insulation of a conventional plastic insulation, so for example, PVC, PP, etc ..
  • the additional outer sheath applied to the transfer core usually serves as a protective sheath against external influences, for example as mechanical, chemical or even UV protection.
  • Another function of the cable sheath is the cohesion of the wires to allow easy installation.
  • the cable sheath also serves in particular to maintain the special geometric arrangement of the individual wires. These are usually stranded together on data lines, and have a defined lay length.
  • a corresponding outer sheath is usually applied to the transfer core or the cable bundle by an extrusion process, so that the outer sheath immediately encloses the transfer core and, for example, also penetrates into interstices between the individual cores, whereby the relative position of the individual cores and their geometrical distances are fixed relative to one another.
  • the present invention seeks to provide a data line, which is easy and inexpensive to produce with reliable technical functionality. Furthermore, the invention has for its object to provide a method for producing such a data line.
  • a corresponding data line is designed, for example, as a low-voltage line or low-voltage cable for mechanical engineering or the field of data technology and in particular for use in a vehicle electrical system of a motor vehicle or in other low-cost applications provided and designed accordingly.
  • the data line has a plurality of stranded individual cores, hereafter called short cores, as well as an outer sheath surrounding the stranded cores.
  • those wires form a transmission core for a data transmission, in particular for a high-frequency data transmission.
  • Two cores assigned to each other define a pair of wires.
  • the data line is used for symmetrical data transmission, in which the data signal is transmitted via one wire and the other via the one wire Core of the pair of wires, the inverted data signal is transmitted.
  • Each core is thereby formed by a conductor, in particular a stranded conductor, and an insulating jacket enveloping the conductor, usually made of an extruded plastic compound.
  • the outer jacket is formed by a fixing element wound around the stranded cores, ie around the transfer core.
  • the fixing element is designed, for example, as a type of adhesive tape or self-adhesive insulating tape. According to its function as an outer jacket, it is formed from an insulating material.
  • a wound fixing element is used in the present case.
  • the wires are fixed in a defined position to each other, so that their distance from each other so is fixed and not varied.
  • the wires are therefore fixed in their twisted arrangement reliably over the entire length of the data line relative to each other. This is of particular importance for the technical transfer function in a data line.
  • the fixing element also provides protection against environmental influences.
  • the outer jacket is thus kept quite simple. Compared to an extruded cable sheath of a conventional sheathed cable formed by the fixing outer sheath is easier and cheaper to produce. It is thus a kind of intermediate solution between a waiver of an outer sheath and a classic outer sheath of the type described above, the realization of which is associated with a higher technical complexity.
  • the data line is then preferably also free of a further outer sheath, in particular an extruded outer sheath, as is usual in conventional sheathed cables.
  • the wound fixing element thus forms the outermost layer of the data line, at least no further covering layer concentrically surrounding the transfer core is formed. So that means that the transfer core is in the cross-section of the data line. In particular hen hen not centered in a plastic mass, which was applied by an extrusion process on the transfer core.
  • the fixing element is preferably wound directly around the transfer core, that is, directly onto the stranded wires.
  • an intermediate layer is introduced between the transfer core and the fixing element, which is designed, for example, as a shield layer.
  • the intermediate layer is preferably a (conductive) film specially metallized plastic film or a braid. Preferably, however, such an intermediate layer is dispensed with.
  • the data line has only two to four wires.
  • the wires are in particular stranded with each other in pairs or form a quad stranding, so for example a so-called star quad.
  • it is a simple data line with a simple structure with preferably only two transmission channels, each formed of a pair of wires.
  • the fixing element is designed as a wound around the transfer core tape.
  • the width of the band varies depending on the application and requirement profile, so that the band is relatively wide in some cases and forms a film in principle and is relatively narrow in other cases and is designed in the manner of a thread.
  • it is a wide band, which covers the transmission core at least largely and in particular completely.
  • the tape is advantageously either a plastic tape or a textile tape.
  • Textile tape is generally understood to mean a tape in which fibers or threads are connected to one another.
  • a fleece is understood in particular as well.
  • banding formed various variants provided, which are realized depending on the requirements of the corresponding data line.
  • a Band ists variant is provided in which a band for forming the outer sheath is wrapped single-layered around the transfer core, wherein the successive windings overlap each other in the edge region or are at least wound on impact, so that a continuous and closed bandaging is formed.
  • gaps are formed between successive windings so that the surface of the transfer core is not completely covered by the tape.
  • a bandaging is realized, which is multi-layered or multi-layered, in which therefore the transfer core is repeatedly wrapped with a corresponding band and / or with several, ie in particular different, bands.
  • the fixing element and thus the outer jacket consists exclusively of an insulating material.
  • the fixing element accordingly has no conductive, shielding effect.
  • the fixing element is typically formed as a plastic film or a non-woven and is made entirely of insulating material.
  • the plastic film then more preferably has the typical properties of a so-called shrink tube, which are then used in the production of the outer sheath.
  • a suitably formed band is wound around the transfer core and subsequently activated, for example, by heat treatment, ultraviolet light irradiation, or vulcanization, so that it contracts like a shrink tube and fits snugly against the surface of the shrink tube Transfers transfer core.
  • the material is thus such that it contracts during a heat treatment.
  • an embodiment of the data line in which the fixing element has an adhesive or an adhesive is advantageous.
  • the adhesive effect of the adhesive or the adhesive is activated depending on the manufacturing process only in the course of Aufwickeins the fixing on the transfer core, for example, by a heat treatment, by irradiation with ultraviolet light or by vulcanization or the adhesive effect is already given when the fixing to the transfer core is wound.
  • an embodiment of the fixing is preferred in which this is formed solely by a provided with an adhesive and in particular coated on one side fiber composite or by a provided with an adhesive and in particular on one side with the adhesive coated plastic film, so that formed an adhesive tape is.
  • the fixing element is given by a classic, self-adhesive plastic tape or a self-adhesive insulating tape. In this case, the outer sheath is then formed solely by wrapping the transfer core with the adhesive tape.
  • the outer sheath formed by the fixing element has a significantly smaller wall thickness compared to conventional sheathed cables.
  • the wall thickness is preferably in the range between 10 ⁇ and 50 ⁇ .
  • the wall thickness is determined in particular by the thickness of the tape. In a single-layer winding, the wall thickness corresponds to the thickness of the strip, and in the case of a multi-layer winding, the wall thickness corresponds to several times the thickness of the strip, e.g. in a two-ply wrap of twice the thickness. If the tape is wrapped with overlap, the wall thickness varies. In this case, the wall thickness is defined by the wall thickness in the non-overlapped partial areas.
  • the individual cores are expediently conventional insulated cores, in which an internal conductor, such as a solid single wire or a stranded conductor, directly from an insulating jacket, for example, PVC, PP, etc., surrounded, wherein the insulating jacket thereby usually is extruded.
  • the individual wires are also designed for data transmission and accordingly for relatively low rated currents and / or relatively low voltages.
  • the conductors of the wires have a cross-sectional area only between 0.05 mm 2 and 0.75 mm 2 and in particular between 0.10 mm 2 and 0.35 mm 2 .
  • the data line is advantageously exclusively formed from the transfer core and the outer jacket surrounding the transfer core, which is formed by the wound fixing element made of insulating material.
  • the corresponding data line is then preferably used in the automotive sector.
  • the transfer core preferably has only two or four cores, which are stranded in pairs or form a quad stranding.
  • each wire is expediently formed by a conductor and an insulating jacket surrounding the conductor and has a conductor with a cross-sectional area between 0.05 mm 2 and 0.75 mm 2 and in particular between 0.10 mm 2 and 0.35 mm 2 .
  • the outer sheath has a wall thickness in the range of only 10 ⁇ to 50 ⁇ . That band is preferably designed as an adhesive tape, that is to say as a plastic tape or textile tape with an adhesive coating, that is to say in particular with a one-sided full-surface coating with an adhesive.
  • the production of such a data line is relatively simple and inexpensive.
  • the individual strands are merely connected to one another as is conventional in a stranded composite, for example in pairs or in quadrilateral, and wrapped by the band-shaped fixing element.
  • a so-called stranding head is usually used, to which the wires are fed and by means of which the wires are stranded.
  • the wires are supplied to the stranding head lengthwise in a conveying direction continuously and continuously stranded by the stranding head lengthwise.
  • only the wrapping with the fixing element takes place to form the data line.
  • the wrapping of the fixing element preferably takes place immediately following the stranding head in the manner of a banding.
  • an additional Band istsvornchtung is arranged, via which the fixing belt is supplied. In this case, the wrapping is independent of the stranding.
  • the fixing element is wound by being towed around the transfer core.
  • Towing is generally understood that the fixing element is supplied together with the wires to the stranding head and thereby forms together with these a Verseilverbund.
  • the fixing element has the same lay length as the stranded cores, therefore runs in a spiral shape, in particular together with the cores.
  • the particular advantage of this variant is the fact that no additional Bandtechniksvornchtung is required and a stranding is sufficient.
  • FIG. 1 shows a side view of a data line
  • FIG. 2 shows a side view of a stranding device for the data line.
  • a data line 2 described below by way of example is designed in particular as an Ethernet data line and preferably for use in a vehicle electrical system of a motor vehicle.
  • the data line 2 consists of a transfer core 4 and an outer shell 6, which is formed by a wound around the transfer core fixing element 7, for example in the manner of a banding.
  • the transfer core 4 has in this case in the embodiment of FIG. 1, two stranded together wires 8 and is formed by just this.
  • both cores 8 are each formed by a conductor 10, here a stranded conductor, and a conductor 10 enclosing the insulating jacket 12, which consists of a plastic and is applied by an extrusion process on the conductor 10.
  • the transfer core preferably not on.
  • the cross-sectional area is typically in a value range between 0.05 mm 2 and 0.75 mm 2 and in particular in a value range of 0.10 mm 2 and 0.35 mm 2 .
  • the transmission core 4 has not two but four wires 8.
  • these wires 8 are preferably twisted together in pairs or form a quad strand, in particular a star quad.
  • the wires 8 are reliably fixed.
  • the outer sheath 6 formed by the fixing element 7 serves primarily to secure the cores 8 of the transfer core 4 in their relative position and relative orientation to each other, thus in particular to prevent the stranding of the cores 8 increasingly dissolves due to vibrations or other movements and the Cores 8 drift apart in sections. In addition, this also provides a protective function against environmental influences.
  • the fixation element 7 formed in the manner of a banding and forming the outer casing 6 is produced by wrapping the transfer core 4 with a band 14 which consists of a plastic film or rather a plastic film band, which is for example coated on one side with an adhesive. Accordingly, the band 14 is formed as an adhesive tape. With the help of this tape 14, so an adhesive tape, then the banding and thus the Au The outer sheath 6 produced by the tape 14 is wound around the transfer core 4, wherein in the embodiment, only a simple wrapping is realized, so that the banding has only one layer or layer.
  • the adjacent windings of the banding overlap in the edge region, so that a closed, the entire surface of the transfer core 4 covering banding is formed.
  • the wrapping is carried out such that adjacent windings do not overlap each other but merely abut each other (wound to a butt), or such that adjacent windings are spaced apart (wound around the gap) so as to provide spaces between adjacent windings are in which the transfer core 4 is not covered with the band 14. This variant is not explicitly shown.
  • the outer sheath 6 is formed by a multi-layer banding, so for example by a multiple wrapping of the transfer core 4 with the one band 14 or by wrapping the transfer core with different bands to form different layers. This variant is not explicitly shown.
  • the production of a corresponding data line 2 is preferably carried out by means of a stranding device 16, as indicated in Fig. 2.
  • a stranding device 16 In the stranding device 16, several prefabricated cores 8 will be stranded together in a stranding head 22.
  • the cores 8 are unwound continuously from coils 20 and fed to the stranding head 22 in a conveying direction 24.
  • the stranding head 22 rotates to strand the cores 8 so that they are continuously stranded lengthwise and form the transfer core 4.
  • the band-shaped fixing means 7, that is to say the band 14 is wound around the stranded cores 8 in the manner of a banding.
  • the data line thus formed is typically continuously wound on a line drum 26.
  • the tape 14 is applied by towing.
  • the strip 14 is fed together with the wires to the stranding head 22.
  • the band 14 is formed as a self-adhesive plastic band, ie as a band 14 of a plastic film, with an adhesive coating, the adhesive effect is already given and does not have to be activated.
  • a band 14 is used which is glued in the course of the final production of the data line 2 by means of the stranding device 16 with the transmission core 4 and / or itself.
  • an adhesive is used, which is activated during manufacture, for example by a heat treatment, irradiation with ultraviolet light or by means of vulcanization.
  • the invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, furthermore, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with one another in another manner without departing from the subject matter of the invention.

Landscapes

  • Communication Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Datenleitung (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere miteinander verseilte Adern (8), welche einen Übertragungskern (4) bilden, sowie einen den Übertragungskern (4) umgebenden Außenmantel (6), welcher durch ein Fixierelement (7) gebildet ist.

Description

Beschreibung
Datenleitung und Verfahren zur Herstellung einer Datenleitung
Die Erfindung betrifft eine Datenleitung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere miteinander verseilte Adern, welche einen Übertragungskern bilden, sowie einen den Übertragungskern umgebenden Außenmantel
In vielen technischen Anwendungsbereichen werden so genannte Mantelleitungen eingesetzt, beispielsweise als Strom- oder auch als Datenleitungen. Bei einer derartigen Mantelleitung sind üblicherweise mehrere Einzeladern, die einen Übertragungskern bilden, in einen gemeinsamen Außenmantel aus einer aufextrudierten Kunststoffmasse eingebettet. Die Einzeladern wiederum sind jeweils durch einen Leiter mit einer Leiterisolierung gegeben. Der Leiter besteht dabei beispielsweise aus einem massiven Leiterdraht oder auch aus einem Litzenleiter und die Leiterisolierung aus einer herkömmlichen Kunststoff-Isolierung, also beispielsweise aus PVC, PP, etc..
Der zusätzliche auf den Übertragungskern aufgebrachte Außenmantel dient üblicherweise als Schutzmantel vor äußeren Einflüssen, beispielsweise als mechanischer, chemischer oder auch UV-Schutz. Eine weitere Funktion des Kabelmantels ist der Zusammenhalt der Adern, um ein einfaches Verlegen zu ermöglichen. Bei Datenkabeln dient der Kabelmantel darüber hinaus insbesondere auch zur Aufrechterhaltung der speziellen geometrischen Anordnung der Einzeladern. Diese sind bei Datenleitungen üblicherweise miteinander verseilt, und weisen eine definierte Schlaglänge auf. Über den Außenmantel, auch Kabelmantel genannt, in dem die Einzeladern eingebettet sind, kann darüber hinaus auch ein definierter Abstand der Einzeladern eingestellt werden. Ein entsprechender Außenmantel wird hierbei üblicherweise durch ein Extrusions- verfahren auf den Übertragungskern oder das Leitungsbündel aufgebracht, so dass der Außenmantel den Übertragungskern unmittelbar umschließt und beispielsweise auch in Zwickelbereiche zwischen den Einzeladern eindringt, wodurch die Relativposition der Einzeladern und ihre geometrischen Abstände zueinander fixiert sind.
Speziell im Kraftfahrzeugbereich werden kostengünstige Lösungen bei zuverlässiger technischer Funktionalität angestrebt.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Datenleitung anzugeben, welche einfach und kostengünstig bei zuverlässiger technischer Funktionalität herzustellen ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Datenleitung anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Datenleitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die im Hinblick auf die Datenleitung angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren übertragbar und umgekehrt.
Eine entsprechende Datenleitung ist dabei beispielsweise als Niederspannungsleitung oder Niederspannungskabel für den Maschinenbau oder den Datentech- nikbereich ausgebildet und insbesondere zur Verwendung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs oder auch bei sonstigen low-cost Anwendungen vorgesehen und entsprechend ausgelegt. Die Datenleitung weist mehrere miteinander verseilte Einzeladern, nachfolgend kurz Adern genannt, sowie einen die miteinander verseilten Adern umgebenden Außenmantel auf. Hierbei bilden jene Adern einen Übertragungskern für eine Datenübertragung, insbesondere für eine hochfrequente Datenübertragung, aus. Zwei einander zugeordnete Adern definieren dabei ein Adernpaar. Allgemein wird die Datenleitung für eine symmetrische Datenübertragung eingesetzt, bei der über die eine Ader das Datensignal und über die andere Ader des Adernpaares das invertierte Datensignal übermittelt wird. Jede Ader ist dabei durch einen Leiter, insbesondere einen Litzenleiter, und einen den Leiter umhüllenden Isoliermantel üblicherweise aus einer aufextrudierten Kunststoffmasse ausgebildet. Der Außenmantel ist durch eine um die miteinander verseilten Adern, also um den Übertragungskern, gewickeltes Fixierelement ausgebildet. Das Fixierelement ist dabei beispielsweise als eine Art Klebeband oder selbstklebendes Isolierband ausgebildet ist. Entsprechend seiner Funktion als Außenmantel ist es aus einem Isoliermaterial ausgebildet.
Anstelle eines herkömmlichen aufextrudierten Isoliermantels wird daher vorliegend lediglich ein gewickeltes Fixierelement verwendet. Durch dieses werden die Adern in definierter Position zueinander fixiert, so dass ihr Abstand zueinander also fest ist und nicht variiert. Die Adern sind daher in ihrer verdrillten Anordnung zuverlässig über die gesamte Länge der Datenleitung relativ zueinander fixiert. Dies ist für die technische Übertragungsfunktion bei einer Datenleitung von besonderer Bedeutung. Gleichzeitig bietet das Fixierelement auch einen Schutz vor Umgebungseinflüssen.
Der Außenmantel ist somit recht einfach gehalten. Im Vergleich zu einem aufextrudierten Kabelmantel einer herkömmlichen Mantelleitung ist der durch das Fixierelement gebildete Außenmantel einfacher und kostengünstiger herstellbar. Es handelt sich somit um eine Art Zwischenlösung zwischen einem Verzicht auf einen Außenmantel und einem klassischen Außenmantel der eingangs beschriebenen Art, dessen Realisierung mit einem höheren technischen Aufwand verbunden ist.
Diesem Grundgedanken entsprechend ist die Datenleitung dann bevorzugt auch frei von einem weiteren Außenmantel, insbesondere einem aufextrudierten Außenmantel, wie er bei klassischen Mantelleitungen üblich ist. Das gewickelte Fixierelement bildet also die äußerste Lage der Datenleitung, zumindest ist keine weitere den Übertragungskern konzentrisch umgebende Mantellage ausgebildet. Das hei ßt also, dass der Übertragungskern im Querschnitt der Datenleitung gese- hen insbesondere nicht zentral in einer Kunststoffmasse einliegt, die durch einen Extrusionsprozess auf den Übertragungskern aufgetragen wurde.
Des Weiteren ist das Fixierelement bevorzugt unmittelbar um den Übertragungskern gewickelt, also unmittelbar auf die miteinander verseilten Adern. Alternativ ist zwischen dem Übertragungskern und dem Fixierelement eine Zwischenlage eingebracht, die beispielsweise als eine Schirmlage ausgebildet ist. Die Zwischenlage ist dabei vorzugsweise eine (leitende) Folie speziell metallisierte Kunststofffolie oder auch ein Geflecht. Bevorzugt wird jedoch auf eine solche Zwischenlage verzichtet.
Zudem ist eine Ausführungsvariante bevorzugt, bei der die Datenleitung lediglich zwei bis vier Adern aufweist. Die Adern sind dabei insbesondere paarweise miteinander verseilt oder bilden eine Vierer- Verseilung aus, also beispielsweise einen sogenannten Sternvierer. Insgesamt handelt es sich daher um eine einfache Datenleitung mit einfachem Aufbau mit vorzugsweise nur zwei Übertragungskanälen, die jeweils aus einem Adernpaar gebildet sind.
Zweckdienlicherweise ist das Fixierelement als ein um den Übertragungskern gewickeltes Band ausgebildet ist. Dabei variiert die Breite des Bandes je nach Anwendungszweck und Anforderungsprofil, sodass das Band in einigen Fällen relativ breit ist und im Prinzip eine Folie ausbildet und in anderen Fällen relativ schmal ist und nach Art eines Fadens ausgebildet ist. Vorzugsweise handelt es sich um ein breites Band, welches den Übertragungskern zumindest weitgehend und insbesondere vollständig überdeckt.
Das Band ist vorteilhafterweise wahlweise ein Kunststoffband oder ein textiles Band. Unter textilem Band wird allgemein ein Band verstanden, bei dem Fasern oder Fäden miteinander verbunden sind. Neben beispielsweise einem Gewebe wird insbesondere auch ein Vlies hierunter verstanden.
Unabhängig von der genauen Ausgestaltung des Bandes sind auch für die durch das Umwickeln des Übertragungskerns mit einem entsprechenden Band ausge- bildete Bandierung verschiedene Ausführungsvarianten vorgesehen, die je nach Anforderungsprofil an die entsprechende Datenleitung realisiert werden. So ist zum Beispiel eine Bandierungsvariante vorgesehen, bei der ein Band zur Ausbildung des Außenmantels einlagig um den Übertragungskern gewickelt wird, wobei die aufeinander folgenden Wicklungen einander im Randbereich überlappen oder zumindest auf Stoß gewickelt sind, sodass eine durchgehende und geschlossene Bandagierung ausgebildet ist. Alternativ sind zwischen aufeinanderfolgenden Wicklungen Lücken ausgebildet, sodass die Oberfläche des Übertragungskerns nicht vollständig durch das Band bedeckt ist. Außerdem wird in einigen Anwendungsfällen eine Bandagierung realisiert, welche mehrlagig oder mehrschichtig ausgeführt ist, bei der also der Übertragungskern mehrfach mit einem entsprechenden Band und/oder mit mehreren, also insbesondere unterschiedlichen, Bändern umwickelt ist.
Bevorzugt besteht das Fixierelement und somit der Außenmantel ausschließlich aus einem Isoliermaterial. Insbesondere weist das Fixierelement dementsprechend keine leitende, schirmende Wirkung aufweist. Das Fixierelement ist typischerweise als eine Kunststofffolie oder ein Vlies ausgebildet und besteht vollständig aus Isoliermaterial.
Dabei ist eine entsprechende Kunststofffolie gemäß einer Ausführungsvariante aus einem vernetzten Thermoplaste, wie zum Beispiel PET, gefertigt. Beispielsweise in einem solchen Fall weist die Kunststofffolie dann weiter bevorzugt die typischen Eigenschaften eines sogenannten Schrumpfschlauches auf, die dann bei der Herstellung des Außenmantels genutzt werden. Das heißt also, dass zur Ausbildung des Außenmantels ein entsprechend ausgebildetes Band um den Übertragungskern gewickelt und nachfolgend beispielsweise durch eine Wärmebehandlung, durch eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder durch eine Vulkanisation aktiviert wird, sodass sich dieses ähnlich einem Schrumpfschlauch zusammenzieht und eng an die Oberfläche des Übertragungskerns anlegt. Das Material ist also derart beschaffen, dass es sich bei einer Wärmebehandlung zusammenzieht. Von Vorteil ist des Weiteren eine Ausführung der Datenleitung, bei der das Fixierelement einen Klebstoff oder eine Klebemasse aufweist. Dabei wird die Klebewirkung des Klebstoffes oder der Klebemasse je nach Herstellungsprozess erst im Zuge des Aufwickeins des Fixierelements auf den Übertragungskern beispielsweise durch eine Wärmebehandlung, durch eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder durch eine Vulkanisation aktiviert oder aber die Klebewirkung ist bereits gegeben, wenn das Fixierelement um den Übertragungskern gewickelt wird. In jedem Fall ist dann jedoch eine Ausführung des Fixierelements bevorzugt, bei der dieses allein durch einen mit einem Klebstoff versehenen und insbesondere einseitig beschichteten Faserverbund oder durch eine mit einem Klebstoff versehene und insbesondere einseitig mit dem Klebstoff beschichtete Kunststofffolie ausgebildet ist, so dass ein Klebeband ausgebildet ist. Günstig ist hierbei außerdem eine Ausführung des Fixierelements, bei der das Fixierelement durch ein klassisches, selbstklebendes Kunststoffband oder ein selbstklebendes Isolierband gegeben ist. In diesem Fall wird dann der Außenmantel allein durch ein Umwickeln des Übertragungskerns mit dem Klebeband ausgebildet.
Zweckdienlicherweise weist der durch das Fixierelement gebildete Außenmantel eine im Vergleich zu herkömmlichen Mantelleitungen deutlich geringere Wandstärke auf. Die Wandstärke liegt dabei bevorzugt im Bereich zwischen 10 μιτι und 50 μιτι. Die Wandstärke wird dabei insbesondere durch die Dicke des Bandes bestimmt. Bei einer einlagigen Wicklung entspricht die Wandstärke der Dicke des Bandes und bei einer mehrlagigen Wicklung entspricht die Wandstärke entsprechend dem Mehrfachen der Dicke des Bandes, also z.B. bei einer zweilagigen Umwicklung der zweifachen Dicke. Ist das Band mit Überlapp gewickelt, so variiert die Wandstärke. In diesem Fall wird die Wandstärke definiert durch die Wandstärke in den nicht überlappten Teilbereichen.
Bei den Einzeladern handelt es sich zweckdienlicherweise um herkömmliche isolierte Adern, bei denen ein innen liegender Leiter, beispielsweise ein massiver Einzeldraht oder auch ein Litzenleiter, unmittelbar von einem Isoliermantel, beispielsweise aus PVC, PP, etc., umgeben ist, wobei der Isoliermantel dabei üblicherweise aufextrudiert ist. Die Einzeladern sind zudem für eine Datenübertragung ausgelegt und dementsprechend für relativ geringe Nennströme und/oder relativ geringe Spannungen. Zweckdienlicherweise weisen die Leiter der Adern eine Querschnittsfläche lediglich zwischen 0,05 mm2 und 0,75 mm2 sowie insbesondere zwischen 0,10 mm2 und 0,35 mm2 auf.
Zusammenfassend ist die Datenleitung vorteilhaft ausschließlich gebildet aus dem Übertragungskern und dem den Übertragungskern umgebenden Außenmantel, der durch das gewickelte Fixierelement aus Isoliermaterial gebildet ist. Die entsprechende Datenleitung wird dann vorzugsweise im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt. Hierbei weist der Übertragungskern bevorzugt lediglich zwei oder vier Adern auf, welche paarweise verseilt sind oder eine Vierer-Verseilung bilden. Dabei ist zweckdienlicherweise jede Ader durch einen Leiter sowie eine den Leiter umhüllenden Isoliermantel ausgebildet und weist einen Leiter mit einer Querschnittsfläche zwischen 0,05 mm2 und 0,75 mm2 sowie insbesondere zwischen 0,10 mm2 und 0,35 mm2 auf. Der Außenmantel weist eine Wandstärke im Bereich von lediglich 10μιτι bis 50μιτι auf. Jenes Band ist dabei bevorzugt als Klebeband ausgebildet, also als Kunststoffband oder textiles Band mit einer Klebebeschichtung, also insbesondere mit einer einseitigen vollflächigen Beschichtung mit einem Klebstoff.
Die Herstellung einer solchen Datenleitung ist vergleichsweise einfach und kostengünstig. Die einzelnen Adern werden lediglich wie herkömmlich miteinander zu einem Verseilverbund, beispielsweise paarweise verseilt oder viererverseilt, zu- sammengefasst und von dem bandförmigen Fixierelement umwickelt. Für den Verseilvorgang wird üblicherweise ein sogenannter Verseilkopf verwendet, welchem die Adern zugeführt werden und mittels dem die Adern verseilt werden. Dabei werden die Adern jenem Verseilkopf der Länge nach in einer Förderrichtung kontinuierlich zugeführt und durch den Verseilkopf der Länge nach fortlaufend verseilt. Ergänzend hierzu erfolgt zur Ausbildung der Datenleitung lediglich noch die Umwicklung mit dem Fixierelement. Gemäß einer ersten Variante erfolgt das Umwickeln des Fixierelementes vorzugsweise unmittelbar nachfolgend dem Verseilkopf nach Art einer Bandierung. Hierzu ist dann also eine zusätzliche Bandierungsvornchtung angeordnet, über die das Fixierband zugeführt wird. In diesem Fall ist die Umwicklung unabhängig von der Verseilung.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Variante wird das Fixierelement durch Aufschleppen um den Übertragungskern gewickelt. Unter Aufschleppen wird allgemein verstanden, dass das Fixierelement zusammen mit den Adern dem Verseilkopf zugeführt wird und dadurch gemeinsam mit diesen einen Verseilverbund ausbildet. In diesem Fall weist das Fixierelement die gleiche Schlaglänge wie die verseilten Adern auf, verläuft daher insbesondere gemeinsam mit den Adern spiralförmig. Der besondere Vorteil bei dieser Variante ist darin zu sehen, dass keine zusätzliche Bandierungsvornchtung erforderlich ist und eine Verseileinrichtung ausreichend ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 in Seitenansicht eine Datenleitung sowie
FIG 2 in einer Seitenansicht eine Verseilvorrichtung für die Datenleitung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine nachfolgend exemplarisch beschriebene Datenleitung 2 ist insbesondere als Ethernet-Datenleitung und vorzugsweise zur Verwendung in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dabei besteht die Datenleitung 2 aus einem Übertragungskern 4 und einem Außenmantel 6, der durch ein um den Übertragungskern gewickeltes Fixierelement 7 gebildet ist, beispielsweise nach Art einer Bandierung. Der Übertragungskern 4 weist hierbei im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zwei miteinander verseilte Adern 8 auf und ist durch eben diese ausgebildet. Dabei sind beide Adern 8 jeweils durch einen Leiter 10, hier einen Litzenleiter, sowie einen den Leiter 10 umhüllenden Isoliermantel 12 ausgebildet, welcher aus einem Kunststoff besteht und durch einen Extrusionsprozess auf den Leiter 10 aufgetragen ist. Weitere Elemente weist der Übertragungskern Vorzugsweise nicht auf.
Weiter weisen beide Adern 8, die insbesondere identisch ausgestaltet sind, jeweils einen Leiter 10 mit einer Querschnittsfläche beispielsweise von 0,25 mm2 auf. Die Querschnittsfläche liegt typischerweise in einem Wertebereich zwischen 0,05 mm2 und 0,75 mm2 und insbesondere in einem Wertebereich von 0,10 mm2 und 0,35 mm2.
Einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsvariante entsprechend weist der Übertragungskern 4 nicht zwei sondern vier Adern 8 auf. Jene Adern 8 sind in diesem Fall bevorzugt paarweise miteinander verseilt oder bilden eine Vierer- Verseilung, insbesondere einen Sternvierer, aus.
Durch das um die verseilten Adern 8 gewickelte Fixierelement 7 sind die Adern 8 zuverlässig fixiert. Der durch das Fixierelement 7 gebildete Außenmantel 6 dient in erster Linie zur Sicherung der Adern 8 des Übertragungskerns 4 in ihrer Relativposition und Relativausrichtung zueinander, also insbesondere dazu, zu verhindern, dass sich die Verseilung der Adern 8 durch Vibrationen oder andere Bewegungen zunehmend auflöst und die Adern 8 abschnittsweise auseinanderdriften. Ergänzend ist dadurch auch eine Schutzfunktion gegen Umgebungseinflüsse erreicht.
Das den Außenmantel 6 bildende nach Art einer Bandierung ausgebildete Fixierelement 7ist durch Umwickeln des Übertragungskerns 4 mit einem Band 14 hergestellt, welches aus einer Kunststofffolie oder vielmehr einem Kunststofffolien- band besteht, welches beispielsweise einseitig mit einem Klebstoff beschichtet ist. Dementsprechend ist das Band 14 als Klebeband ausgebildet. Mit Hilfe dieses Bandes 14, also eines Klebebandes, wird dann die Bandierung und somit der Au- ßenmantel 6 hergestellt, indem das Band 14 um den Übertragungskern 4 gewickelt wird, wobei im Ausführungsbeispiel lediglich eine einfache Umwicklung realisiert ist, sodass die Bandierung lediglich eine Schicht oder Lage aufweist.
Dabei überlagern sich die benachbarten Wickelungen der Bandierung im Randbereich, so dass eine geschlossene, die gesamte Oberfläche des Übertragungskerns 4 bedeckende Bandierung ausgebildet ist. Alternativ hierzu wird die Umwi- ckelung derart ausgeführt, dass benachbarte Wickelungen einander nicht überlappen, sondern lediglich aneinander stoßen (auf Stoß gewickelt), oder aber derart, dass benachbarte Wickelungen voneinander beabstandet sind (auf Lücke gewickelt), so dass zwischen benachbarten Wickelungen Zwischenräume gegeben sind, in denen der Übertragungskern 4 nicht mit dem Band 14 bedeckt ist. Diese Variante ist nicht explizit gezeigt.
Einer weiteren alternativen Ausgestaltung entsprechend, ist der Außenmantel 6 durch eine mehrlagige Bandierung ausgebildet, also beispielsweise durch ein mehrfaches Umwickeln des Übertragungskerns 4 mit dem einen Band 14 oder aber durch ein Umwickeln des Übertragungskerns mit verschiedenen Bändern zur Ausbildung unterschiedlicher Lagen. Auch diese Variante ist nicht explizit dargestellt.
Die Fertigung einer entsprechenden Datenleitung 2 erfolgt bevorzugt mit Hilfe einer Verseilvorrichtung 16, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist. Bei der Verseilvorrichtung 16 werden mehrere vorgefertigte Adern 8 in einem Verseilkopf 22 miteinander verseilt werden. Die Adern 8 werden dabei von Spulen 20 kontinuierlich abgewickelt und in einer Förderrichtung 24 dem Verseilkopf 22 zugeführt. Typischerweise rotiert der Verseilkopf 22 zum Verseilen der die Adern 8, so dass diese kontinuierlich der Länge nach verseilt werden und den Übertragungskern 4 ausbilden. Nachfolgend zum Verseilkopf wird bei der in der Fig. 2 dargestellten Variante das bandförmige Fixiermittel 7, also das Band 14 um die verseilten Adern 8 nach Art einer Bandierung gewickelt. Anschließend wird die derart gebildet Datenleitung typischerweise auf eine Leitungstrommel 26 kontinuierlich aufgewickelt. Alternativ hierzu wird das Band 14 durch Aufschleppen aufgebracht. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass das Band 14 gemeinsam mit den Adern dem Verseilkopf 22 zugeführt wird. Des Weiteren ist im Ausführungsbeispiel das Band 14 als selbstklebendes Kunststoffband ausgebildet, also als Band 14 aus einer Kunststofffolie, mit einer Kleb- stoffbeschichtung, deren Klebewirkung bereits gegeben ist und nicht erst aktiviert werden muss. Alternativ wird ein Band 14 eingesetzt, welches im Zuge der finalen Herstellung der Datenleitung 2 mittels der Verseilvorrichtung 16 mit dem Übertra- gungskern 4 und/oder sich selbst verklebt wird. Hierzu wird beispielsweise ein Klebstoff verwendet, der während der Fertigung aktiviert wird, beispielsweise durch eine Wärmebehandlung, eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder mit Hilfe einer Vulkanisierung. Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kom- binierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1 . Datenleitung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, aufweisend mehrere miteinander verseilte Adern, welche einen Übertragungskern bilden, sowie einen den Übertragungskern umgebenden Außenmantel,
wobei der Außenmantel durch ein um die miteinander verseilten Adern gewickeltes Fixierelement ausgebildet ist.
2. Datenleitung nach Anspruch 1 ,
wobei die Datenleitung lediglich 2 bis 4 Adern aufweist und wobei die Adern insbesondere paarweise verseilt sind oder eine Vierer-Verseilung bilden.
3. Datenleitung nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Fixierelement als ein um den Übertragungskern gewickeltes Band ausgebildet ist, welches wahlweise eine Kunststofffolie oder ein texti- les Band ist.
4. Datenleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei das Fixierelement aus einem Isoliermaterial besteht.
5. Datenleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei das Fixierelement einen Klebestoff aufweist und wobei das Fixierelement insbesondere durch ein um den Übertragungskern gewickeltes Klebeband ausgebildet ist.
6. Datenleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei jede Ader durch einen Leiter sowie eine den Leiter umhüllenden Isoliermantel ausgebildet ist und wobei der Leiter eine Querschnittsfläche zwischen 0,05 mm2 und 0,75 mm2 sowie insbesondere zwischen 0,10 mm2 und 0,35 mm2 aufweist.
7. Datenleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei der Außenmantel im Querschnitt gesehen eine Wandstärke zwischen 10 μιτι und 50 μιτι aufweist.
8. Datenleitung nach Anspruch 1 ,
welche ausschließlich gebildet ist aus dem Übertragungskern und dem den Übertragungskern umgebenden Außenmantel, wobei der Übertragungskern lediglich 2 oder 4 Adern aufweist, welche paarweise verseilt sind oder eine Vierer-Verseilung bilden, wobei jede Ader durch einen Leiter sowie eine den Leiter umhüllenden Isoliermantel ausgebildet ist und wobei der Leiter eine Querschnittsfläche zwischen 0,05 mm2 und 0,75 mm2 sowie insbesondere zwischen 0,10 mm2 und 0,35 mm2 aufweist, wobei der Außenmantel aus einem um den Übertragungskern gewickelten Band aus einem Isoliermaterial besteht, und wobei der Außenmantel im Querschnitt gesehen eine Wandstärke aufweist, die dem 2-fachen oder 3-fachen der Stärke des Bandes entspricht und insbesondere zwischen 10 μιτι und 50 μιτι liegt.
9. Verfahren zur Herstellung einer Datenleitung insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche,
wobei mehrere Adern mit Hilfe einer Verseilvorrichtung miteinander verseilt werden und zur Ausbildung eines Außenmantels mit einem Fixierelement umwickelt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei die Adern mit Hilfe eines Verseilkopfes verseilt werden und das Fixierelement nachfolgend zum Verseilkopf um die miteinander verseilten Adern bandiert wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 9,
wobei das Fixierelement durch Aufschleppen um die Adern gewickelt wird.
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