WO2024110628A1 - Data cable - Google Patents

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Publication number
WO2024110628A1
WO2024110628A1 PCT/EP2023/082969 EP2023082969W WO2024110628A1 WO 2024110628 A1 WO2024110628 A1 WO 2024110628A1 EP 2023082969 W EP2023082969 W EP 2023082969W WO 2024110628 A1 WO2024110628 A1 WO 2024110628A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulation layer
data cable
wire
wires
color additive
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/082969
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Johannes Böhm
Robert FRÜHWIRTH
Tobias Kupka
Marijan Rogic
Original Assignee
Gebauer & Griller Kabelwerke Gesellschaft M.B.H.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebauer & Griller Kabelwerke Gesellschaft M.B.H. filed Critical Gebauer & Griller Kabelwerke Gesellschaft M.B.H.
Publication of WO2024110628A1 publication Critical patent/WO2024110628A1/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/36Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks
    • H01B7/361Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks being the colour of the insulation or conductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/002Pair constructions

Definitions

  • the invention relates to a data cable for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology, comprising two wires, each wire
  • each core has an insulating layer, wherein the insulating layer of each core has the same color additive comprising the same colorants.
  • Data cables usually comprise one or more pairs of wires and are used as a connection between a transmitter and a receiver, transmitting signals (electromagnetic waves) that are then further processed.
  • Bidirectional communication is usually possible, i.e. the transmitter becomes the receiver and vice versa.
  • the signals can be transmitted either by means of differential signal transmission, which is a symmetrical transmission with antiphase signals, or by means of common-mode signal transmission, also a symmetrical transmission but with in-phase signals.
  • Each wire pair of a data cable comprises two conductors and two insulating layers, each of which surrounds one of the two conductors.
  • the two wires of a wire pair have different colors (externally), which is why the insulating layers are coated with corresponding colored layers.
  • colors in the color layers have different dielectric values, which mean that signals in the two wires propagate at different speeds and are attenuated differently.
  • the propagation of the signals in the two wires over the length of the data cable is not symmetrical or is offset from one another. This means that, among other things, the signal propagation times are different, which impairs the transmission of the signals or data. This is known as mode conversion, which is usually one of the measures of how good the quality of the signal transmission is.
  • This task is carried out in a data cable for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology, comprising two wires, each wire
  • the insulation layer of each core has the same color additive comprising the same colorants, solved according to the invention in that an outer region of the insulation layer of one core additionally has a further color additive comprising other colorants and an outer region of the insulation layer of the other core is free of the further color additive and free of a further color additive.
  • the insulation layer of each core therefore contains the same color additive comprising the same colorants.
  • the outer region of a core contains a further color additive comprising other colorants than those colorants contained in the color additive with which the insulation layer of each core is provided.
  • the outer region of the other core is free of the further color additive comprising other colorants and free of all other color additives comprising the other colorants and/or other colorants. This means that the outer region of the insulation layer of the other core does not contain any further color additive. The outer region therefore only has the color additive and no other color additive.
  • the outer region of the insulation layer is therefore the region which is located furthest outward in a radial direction in the cross-section of the data cable according to the invention.
  • the properties of the wires in particular the attenuation properties, remain the same - the wires are thus standardized or synchronized.
  • the additional color additive to the outer area of the insulation layer of one wire, it is ensured that one wire of the data cable according to the invention is optically visible in a different color than the other wire - this ensures fully automatic further processing.
  • the signal transmission properties, in particular the attenuation properties, of this one wire are essentially unchanged or only slightly changed compared to the other wire.
  • the signal transmission properties of the wires - despite the optical visibility of two different colors between the wires - are adapted to one another as far/as possible, which enables significantly improved signal transmission compared to the prior art.
  • the coloring of the outer area of the insulation layer of one wire is sufficient to ensure fully automatic further processing, while at the same time the propagation time shift of the signals is only influenced as slightly as possible.
  • the data cable according to the invention comprises two wires, the insulation layers of both wires being provided with the same color additive, which comprises white colorants.
  • the outer region of the insulation layer of one of the two wires contains another color additive with green colorants.
  • the two wires appear optically in different colors.
  • One wire is optically visible as white, while the other wire appears optically green, although it is of course not excluded that other color combinations are used.
  • the term colorant refers to a color-imparting substance.
  • the colorants can be color pigments that are essentially insoluble in the application medium - in the context of this invention in the insulation layers - and act as
  • Solid particles are present, whereby the coloring is determined by Absorption and remission (scattering or reflection) of certain frequency components of visible light.
  • the color pigments can also be a mixture of "different" color pigments in order to achieve a certain color tone. It would also be possible to use (liquid) colorants that are soluble in the application medium, for example a polymer.
  • the color additives at least cause the insulation layers to be colored due to the colorants.
  • both the color additive that all insulation layers contain and the additional color additive can of course also contain other additives in addition to the colorants, which means that the insulation layers can be optimally adapted to the respective application.
  • the color additives can - in addition to the colorant - have a carrier material, anti-aging agent, dispersing agent, fillers, compatibilizers, light stabilizers, processing aids or lubricants and/or nucleating agents.
  • the carrier material can be a polymer or a mixture of polymers that is usually identical to the application medium. Alternatively, it can also be a polymer or a mixture of polymers that is compatible with the application medium and has no significantly negative influence on its properties.
  • Anti-aging agents are usually antioxidants that prevent or reduce degradation of the carrier material or all other ingredients of the color additives during processing and use. Dispersing agents make it easier to mix and distribute the colorants in the carrier material, while fillers, which are usually rock powder, increase the opacity of the color additives and improve their economic manufacture.
  • Compatibilizers are used to improve the compatibility of the color additives with the application medium and/or the better compatibility of the colorants with the carrier material.
  • Light protection agents are UV stabilizers that prevent or reduce the degradation of the polymer and/or the colorants.
  • Processing agents or lubricants can reduce "production pressure" in the machines and enable better processability.
  • Nucleating agents are nucleating agents that influence the product properties of the end products. Of course, it cannot be ruled out that other additives, such as antistatic agents, antiblocking agents, optical brighteners, effect pigments, etc. are also intended.
  • the data cable according to the invention has more than two wires.
  • the data cable can have three, four, five, six or even more wires, whereby the outer region of the insulation layer of at least one wire always additionally has the further color additive comprising other colorants and the outer region of the insulation layer of at least one other wire is free of the further color additive and free of a further color additive.
  • the outer region must be thick enough to provide sufficient volume for the additional color additive, in particular for the other colorants, so that the additional color additive, in particular the other colorants, can be sufficiently distributed, and on the other hand it must be thin enough to have as little influence as possible on the signal transmission properties, in particular the attenuation properties, of the wire, despite the addition of the additional color additive.
  • the outer region of the insulation layer of each wire has a Thickness of between 5 pm and 200 pm, preferably between 25 pm and 100 pm, particularly preferably between 40 pm and 60 pm. These thickness ranges represent the optimum in terms of sufficient coloring of one wire while at the same time only causing a slight delay in the signals.
  • a further embodiment of the invention provides that the total composition of the insulation layer of the one wire comprises a maximum of 5% by weight, preferably a maximum of 3% by weight, particularly preferably a maximum of 1.5% by weight, of the additional color additive. These amounts represent the optimum for sufficient optical visibility and only a slight influence on the signal transmission properties, in particular attenuation properties, of the one wire.
  • a further embodiment of the invention provides that the insulation layer of each wire is produced by extrusion.
  • extrusion By means of extrusion, it is possible to create various shapes with little effort and to process different materials reliably.
  • the insulation layer of each wire is made of polypropylene.
  • Polypropylene is advantageous because the molecular structure, the height of the average molecular weight, the molecular weight distribution, the crystallinity and the spherulite structure can be varied within wide limits, which means that the properties can be influenced.
  • the dynamic load capacity of polypropylene is high and qualifies the material for a wide range of applications.
  • the dielectric constant and the dielectric loss factor are largely independent of the temperature.
  • the outer insulation layer of one core comprises the outer region of the insulation layer, which outer region additionally has the further color additive comprising other colorants.
  • the outer insulation layer consists of the outer region of the insulation layer.
  • the outer insulation layer gives the data cable according to the invention stability and serves as protection against the environment.
  • the main layer is made at least in sections from a foamed material and the inner skin layer is made from a different material, with the inner skin layer serving as a separation between the conductor and the main layer. That is, it delimits the Main layer in the direction of the conductor, provides a certain stability and adheres accordingly to the conductor.
  • a main layer made of foamed material ensures optimal transmission properties of the data cable according to the invention.
  • the data cable is a "shielded twisted pair" data cable.
  • This variant of the data cable according to the invention has a shield, which very effectively prevents interference from entering the cable (or leaving it).
  • the wires of at least one wire pair are crossed, twisted or stranded.
  • the advantage of crossed, twisted or stranded wire pairs is that external noise or interference signals are coupled into both wires of the wire pair as evenly as possible. Coupled interference then changes the signals on the wires, but the difference between the signals is only slightly changed.
  • a combination of braiding and shielding has proven to be very effective in reducing internal and external electromagnetic influences.
  • the data cable is a "shielded parallel pair" data cable.
  • the wires of at least one wire pair run essentially parallel to one another.
  • shielding is present.
  • the advantage of this embodiment is that the data cable is very flexible due to the wires running parallel to one another, which makes it easy to lay.
  • the data cable is an "unshielded twisted pair" data cable.
  • This variant of the data cable according to the invention has twisted wires of each wire pair, but no shielding. This is the "simplest” version of a "twisted Pair” cable, with particular emphasis on the economic
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a wire pair of a data cable according to the prior art
  • Fig. 2 is a schematic mode conversion curve of the data cable according to the prior art
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of a wire pair of a first embodiment of a data cable according to the invention
  • Fig. 4 is a schematic mode conversion curve of the first embodiment of the data cable according to the invention.
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a wire pair of a second embodiment of the data cable according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a wire pair, i.e. two wires 2, of a data cable 1 for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology according to the prior art. of the technology.
  • Each of the two wires 2 has a conductor 3 and an insulation layer 4 comprising an inner insulation layer 5 and an outer insulation layer 6, which is formed by an outer region 11 of the insulation layer 4, wherein the inner insulation layer 5 covers an outer surface 7 of the conductor 3 and the outer insulation layer 6 covers an outer surface 8 of the inner insulation layer 5. That is, the inner insulation layer 5 is arranged between the conductor 3 and the outer insulation layer 6.
  • wires 2 can be processed fully automatically, they have different colors.
  • One of the two wires 2 is optically visible in green (left wire 2 in Fig. 1), while the other of the two wires 2 is optically visible in white (right wire 2 in Fig. 1).
  • the insulation layer 4 of one wire 2 is provided with green colorants (the green colorants are symbolized by the dots in the insulation layer 4) and the insulation layer 4 of the other wire 2 is provided with white colorants. This means that for both wires 2, both the inner insulation layer 5 and the outer insulation layer 6 contain different colorants.
  • Fig. 2 shows a mode conversion curve of the data cable 1 according to the prior art.
  • the TCTL parameter Transverse Conversion Transfer Loss
  • the TCTL parameter is plotted against the frequency, whereby the TCTL parameter is a measure of the asymmetrical attenuation (ie mode conversion) of a data cable 1. This means that the lower the TCTL parameter, the better the attenuation properties of the data cable 1 and the better (more symmetrical) the signal transmission between the wires 2 of the data cable 1.
  • TCTL parameters 13 of both wires 2 should be arranged below the limit line 12 in the entire frequency range. From Fig. 2 it can be seen that this is not the case with the data cable 1 according to the state of the art. Between 20 and 30 MHz, the TCTL parameters 13 of both wires 2 exceed the limit line 12 and then remain permanently above the limit line 12. This means that at frequencies greater than or equal to 20-30 MHz, the limit line 12 is exceeded by the TCTL parameters 13. This means that with the data cable 1 according to the state of the art, there are significant delay times of the signals in the two wires 2 in the higher frequency range - i.e. asymmetrical signal transmission takes place.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional view of a pair of wires, i.e. two wires 2, of a first embodiment of a data cable 1 according to the invention.
  • the structure of the first embodiment of the data cable 1 according to the invention, in particular the insulation layers 4, corresponds essentially to the structure of the data cable 1 shown in Fig. 1 according to the prior art.
  • the data cable 1 also has more wires 2, for example three, four, five, six or more wires 2.
  • the colouring of the insulation layers 4 is different.
  • the outer insulation layer 6 of one of the two wires 2 (left wire 2 in Fig. 3) comprises a further color additive comprising green colorants.
  • the outer insulation layer 6 of the other of the two wires 2 (right wire 2 in Fig. 3) is free of the further color additive and free of a further color additive.
  • one wire 2 is optically visible green (left wire 2 in Fig. 3) and the other wire 2 is optically visible white (right wire 2 in Fig. 3).
  • the total composition of the insulation layers 4 of the two wires 2 each comprises 1% by weight of the color additive comprising white colorants.
  • the total composition of the left wire in Fig. 3 comprises 1.78% by weight of the additional color additive, whereby the additional color additive in this case is composed of the same amount of white colorants and green colorants.
  • the additional color additive comprises the same amount of white colorants in addition to the green colorants.
  • the data cable 1 according to the invention can be further processed fully automatically and, on the other hand, the signal transmission properties of the wire 2, which is optically visible as green, are only slightly affected compared to the wire 2, which is optically visible as white.
  • the insulation layers 4 of both wires 2 of the first embodiment are made of polypropylene by extrusion.
  • Fig. 4 shows a mode conversion curve of the first embodiment of the data cable 1 according to the invention.
  • the TCTL parameter is plotted against the frequency, just like in Fig. 2.
  • three Lines are visible, namely a TCTL parameter 13 for each of the wires 2 as well as the boundary line 12 known from Fig. 2.
  • Fig. 5 shows a schematic sectional view of a wire pair, i.e. two wires 2, of a second embodiment of the data cable 1 according to the invention.
  • the second embodiment corresponds to the first embodiment of the data cable 1 according to the invention with the difference that the inner insulation layers 5 of the two wires 2 have an inner skin layer 9 and a main layer 10, the inner skin layer 9 being arranged between the conductor 3 and the main layer 10.
  • the inner skin layer serves as a separation between the conductor 3 and the main layer 10 and provides stability.
  • Both the first embodiment of the data cable 1 according to the invention and the second embodiment of the data cable 1 according to the invention can be designed as a “shielded twisted pair” data cable 1, a “shielded parallel pair” data cable 1 or an “unshielded twisted pair” data cable 1.

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  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

Proposed is a data cable (1) for transmitting data in the telecommunications, information transmission or computer technology sectors, comprising two wires (2), wherein each wire (2) has - a conductor (3) and - an insulation layer (4), wherein the insulation layer (4) of each wire (2) has the same color additive comprising the same colorant. In order to allow improved signal transmission despite differently colored wires (2), the invention provides for an outer region (11) of the insulation layer (4) of one wire (2) to additionally have a further color additive comprising other colorants, and for an outer region (11) of the insulation layer (4) of the other wire (2) to be free of the further color additive and free of another color additive.

Description

DATENKABEL DATA CABLE
GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF INVENTION
Die Erfindung betri f ft ein Datenkabel zur Übertragung von Daten in der Telekommunikations- , Nachrichtenübertragungsoder Computertechnik, umfassend zwei Adern, wobei j ede Ader The invention relates to a data cable for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology, comprising two wires, each wire
- einen Leiter und - a leader and
- eine I solationsschicht aufweist , wobei die I solationsschicht j eder Ader denselben Farbzusatzstof f umfassend dieselben Farbmittel aufweist . - has an insulating layer, wherein the insulating layer of each core has the same color additive comprising the same colorants.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Datenkabel , insbesondere mit hohen Datenübertragungsraten, umfassen üblicherweise ein oder mehrere Adernpaare und kommen als Verbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger zum Einsatz , wobei Signale ( elektromagnetische Wellen) übertragen werden, die anschließend weiterverarbeitet werden . Hierbei ist meistens eine bidirektionale Kommunikation möglich, d . h . der Sender wird zum Empfänger und umgekehrt . Data cables, especially those with high data transfer rates, usually comprise one or more pairs of wires and are used as a connection between a transmitter and a receiver, transmitting signals (electromagnetic waves) that are then further processed. Bidirectional communication is usually possible, i.e. the transmitter becomes the receiver and vice versa.
Die Signale können entweder mittels di f ferentieller Signalübertragung, bei welcher es sich um eine symmetrische Übertragung mit gegenphasigen Signalen handelt , oder mittels Gleichtakt-Signalübertragung, ebenfalls eine symmetrische Übertragung allerdings mit gleichphasigen Signalen, übermittelt werden . The signals can be transmitted either by means of differential signal transmission, which is a symmetrical transmission with antiphase signals, or by means of common-mode signal transmission, also a symmetrical transmission but with in-phase signals.
Jedes Adernpaar eines Datenkabels umfasst zwei Leiter sowie zwei I solierschichten, die j eweils einen der beiden Leiter umgeben . Um die Adernpaare vollautomatisch weiterverarbeiten zu können, ist es notwendig, dass die beiden Adern eines Adernpaares ( äußerlich) unterschiedliche Farben aufweisen, weshalb die I solierschichten von entsprechenden Farbschichten ummantelt sind . Die hierfür eingesetzten unterschiedlichen Farben in den Farbschichten besitzen j edoch aufgrund ihrer Inhaltsstof fe , insbesondere aufgrund ihrer Farbpigmente , unterschiedliche dielektrische Werte , die bewirken, dass sich Signale in den beiden Adern unterschiedlich schnell ausbreiten und unterschiedlich gedämpft werden . Somit ist die Ausbreitung der Signale in den beiden Adern über die Länge des Datenkabels nicht symmetrisch bzw . zeitversetzt zueinander . D . h . unter anderem sind die Signallauf zeiten verschieden, wodurch die Übertragung der Signale bzw . der Daten beeinträchtigt ist . Dies wird als Modenkonversion bezeichnet , die üblicherweise mit ein Maß dafür ist , wie gut die Qualität der Signalübertragung ist . Each wire pair of a data cable comprises two conductors and two insulating layers, each of which surrounds one of the two conductors. In order to be able to process the wire pairs fully automatically, it is necessary that the two wires of a wire pair have different colors (externally), which is why the insulating layers are coated with corresponding colored layers. The different However, due to their ingredients, particularly their color pigments, colors in the color layers have different dielectric values, which mean that signals in the two wires propagate at different speeds and are attenuated differently. As a result, the propagation of the signals in the two wires over the length of the data cable is not symmetrical or is offset from one another. This means that, among other things, the signal propagation times are different, which impairs the transmission of the signals or data. This is known as mode conversion, which is usually one of the measures of how good the quality of the signal transmission is.
US 5 187 329 A, US 1 968 903 A, WO 2018 / 197365 Al , US 5 281 764 A und US 2010/ 307790 Al of fenbaren allesamt Kabel mit zwei Adern, wobei die I solationsschicht j eder Ader mit einer Farbschicht umgeben ist , wobei die Farbschichten der zwei Adern unterschiedliche Farben aufweisen . US 5 187 329 A, US 1 968 903 A, WO 2018/197365 A1, US 5 281 764 A and US 2010/307790 A1 all disclose cables with two cores, wherein the insulation layer of each core is surrounded by a colored layer, wherein the colored layers of the two cores have different colors.
AUFGABE DER ERFINDUNG TASK OF THE INVENTION
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Datenkabel zur Übertragung von Daten in der Telekommunikations- , Nachrichtenübertragungs- oder Computertechnik zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet und trotz unterschiedlich eingefärbter Adern eine verbesserte Signalübertragung ermöglicht . It is therefore an object of the present invention to provide a data cable for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology, which overcomes the disadvantages of the prior art and enables improved signal transmission despite differently colored wires.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird bei einem Datenkabel zur Übertragung von Daten in der Telekommunikations- , Nachrichtenübertragungsoder Computertechnik, umfassend zwei Adern, wobei j ede Ader This task is carried out in a data cable for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology, comprising two wires, each wire
- einen Leiter und - a leader and
- eine I solationsschicht aufweist , wobei die Isolationsschicht jeder Ader denselben Farbzusatzstoff umfassend dieselben Farbmittel aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein äußerer Bereich der Isolationsschicht einer Ader zusätzlich einen weiteren Farbzusatzstoff umfassend andere Farbmittel aufweist und ein äußerer Bereich der Isolationsschicht der anderen Ader frei von dem weiteren Farbzusatzstoff und frei von einem weiteren Farbzusatzstoff ist. - has an insulation layer, wherein the insulation layer of each core has the same color additive comprising the same colorants, solved according to the invention in that an outer region of the insulation layer of one core additionally has a further color additive comprising other colorants and an outer region of the insulation layer of the other core is free of the further color additive and free of a further color additive.
Beim erfindungsgemäßen Datenkabel enthält also die Isolationsschicht jeder Ader denselben Farbzusatzstoff umfassend dieselben Farbmittel. Zusätzlich dazu enthält der äußere Bereich einer Ader einen weiteren Farbzusatzstoff umfassend andere Farbmittel als jene Farbmittel, die in dem Farbzusatzstoff enthalten sind, mit dem die Isolationsschicht jeder Ader versehen ist. Der äußere Bereich der anderen Ader ist frei von dem weiteren Farbzusatzstoff umfassend andere Farbmittel und frei von sämtlichen weiteren Farbzusatzstoffen umfassend die anderen Farbmittel und/oder weitere Farbmittel. D.h. der äußere Bereich der Isolationsschicht der anderen Ader enthält keinen weiteren Farbzusatzstoff. Der äußere Bereich weist also nur den Farbzusatzstoff und ansonsten keinen anderen Farbzusatzstoff auf. In the data cable according to the invention, the insulation layer of each core therefore contains the same color additive comprising the same colorants. In addition, the outer region of a core contains a further color additive comprising other colorants than those colorants contained in the color additive with which the insulation layer of each core is provided. The outer region of the other core is free of the further color additive comprising other colorants and free of all other color additives comprising the other colorants and/or other colorants. This means that the outer region of the insulation layer of the other core does not contain any further color additive. The outer region therefore only has the color additive and no other color additive.
Der äußere Bereich der Isolationsschicht ist also jener Bereich, der im Querschnitt des erfindungsgemäßen Datenkabels in einer radialen Richtung gesehen am weitesten außen liegt. The outer region of the insulation layer is therefore the region which is located furthest outward in a radial direction in the cross-section of the data cable according to the invention.
Durch das Hinzufügen desselben Farbzusatzstoffes zu der Isolationsschicht jeder Ader wird gewährleistet, dass die Eigenschaften der Adern, insbesondere die Dämpfungseigenschaften, gleich zueinander bleiben - die Adern werden somit normiert bzw. synchronisiert. Durch das Beimengen des weiteren Farbzusatzstoffes zum äußeren Bereich der Isolationsschicht der einen Ader wird sichergestellt, dass die eine Ader des erfindungsgemäßen Datenkabels optisch in einer anderen Farbe als die andere Ader sichtbar ist - dies gewährleistet eine vollautomatische Weiterverarbeitung . Da j edoch nur der äußere Bereich der I solationsschicht der einen Ader mit dem weiteren Farbzusatzstof f versehen ist ( der äußere Bereich der I solationsschicht der andere Ader ist frei von dem weiteren Farbzusatzstof f und frei von einem weiteren Farbzusatzstof f ) , werden die Signalübertragungs-Eigenschaften, insbesondere die Dämpfungseigenschaften, dieser einen Ader im Vergleich zur anderen Ader im Wesentlichen nicht verändert bzw . nur geringfügig verändert . D . h . beim erfindungsgemäßen Datenkabel sind die Signalübertragungs-Eigenschaften der Adern - trotz einer optischen Sichtbarkeit von zwei unterschiedlichen Farben zwischen den Adern - so weit / gut wie möglich aneinander angepasst , wodurch, verglichen mit dem Stand der Technik, eine deutlich verbesserte Signalübertragung ermöglicht wird . Mit anderen Worten reicht die Einfärbung des äußeren Bereichs der I solationsschicht der einen Ader aus , um die vollautomatische Weiterverarbeitung sicherzustellen, wobei gleichzeitig die Lauf zeitverschiebung der Signale nur so geringfügig wie möglich beeinflusst wird . By adding the same color additive to the insulation layer of each wire, it is ensured that the properties of the wires, in particular the attenuation properties, remain the same - the wires are thus standardized or synchronized. By adding the additional color additive to the outer area of the insulation layer of one wire, it is ensured that one wire of the data cable according to the invention is optically visible in a different color than the other wire - this ensures fully automatic further processing. However, since only the outer area of the insulation layer of one wire is provided with the additional color additive (the outer area of the insulation layer of the other wire is free of the additional color additive and free of a further color additive), the signal transmission properties, in particular the attenuation properties, of this one wire are essentially unchanged or only slightly changed compared to the other wire. This means that in the data cable according to the invention, the signal transmission properties of the wires - despite the optical visibility of two different colors between the wires - are adapted to one another as far/as possible, which enables significantly improved signal transmission compared to the prior art. In other words, the coloring of the outer area of the insulation layer of one wire is sufficient to ensure fully automatic further processing, while at the same time the propagation time shift of the signals is only influenced as slightly as possible.
Es ist beispielsweise vorstellbar, dass das erfindungsgemäße Datenkabel zwei Adern umfasst , wobei die I solationsschichten beider Adern mit demselben Farbzusatzstof f versehen sind, der weiße Farbmittel umfasst . Zusätzlich enthält der äußere Bereich der I solationsschicht einer der beiden Adern einen weiteren Farbzusatzstof f mit grünen Farbmitteln . Somit erscheinen also die beiden Adern optisch in unterschiedlichen Farben . Eine Ader ist optisch weiß sichtbar, während die andere Ader optisch grün erscheint , wobei selbstverständlich nicht ausgeschlossen ist , dass andere Farbkombinationen zum Einsatz kommen . It is conceivable, for example, that the data cable according to the invention comprises two wires, the insulation layers of both wires being provided with the same color additive, which comprises white colorants. In addition, the outer region of the insulation layer of one of the two wires contains another color additive with green colorants. Thus, the two wires appear optically in different colors. One wire is optically visible as white, while the other wire appears optically green, although it is of course not excluded that other color combinations are used.
Unter dem Begri f f Farbmittel wird in diesem Zusammenhang eine farbgebende Substanz verstanden . Beispielsweise kann es sich bei den Farbmitteln um Farbpigmente handeln, die im Anwendungsmedium - im Rahmen dieser Erfindung in den I solationsschichten - im Wesentlichen unlöslich sind und alsIn this context, the term colorant refers to a color-imparting substance. For example, the colorants can be color pigments that are essentially insoluble in the application medium - in the context of this invention in the insulation layers - and act as
Feststof f-Teilchen vorliegen, wobei die Farbgebung durch Absorption und Remission (Streuung oder Reflexion) bestimmter Frequenzanteile des sichtbaren Lichts entsteht. Solid particles are present, whereby the coloring is determined by Absorption and remission (scattering or reflection) of certain frequency components of visible light.
Selbstverständlich kann es sich bei den Farbpigmenten auch um ein Gemisch aus "unterschiedlichen" Farbpigmenten handeln, um einen bestimmten Farbton zu erzielen. Des Weiteren wäre es auch möglich, (flüssige) Farbmittel zu verwenden, die im Anwendungsmedium, beispielsweise ein Polymer, löslich sind. Of course, the color pigments can also be a mixture of "different" color pigments in order to achieve a certain color tone. It would also be possible to use (liquid) colorants that are soluble in the application medium, for example a polymer.
Die Farbzusatzstoffe bewirken aufgrund der Farbmittel zumindest die Einfärbung der Isolationsschichten. Jedoch können sowohl der Farbzusatzstoff, den alle Isolationsschichten umfassen, als auch der weitere Farbzusatzstoff jeweils neben den Farbmitteln selbstverständlich auch andere Zusatzstoffe enthalten, wodurch die Isolationsschichten optimal an den jeweiligen Anwendungs zweck angepasst werden können. The color additives at least cause the insulation layers to be colored due to the colorants. However, both the color additive that all insulation layers contain and the additional color additive can of course also contain other additives in addition to the colorants, which means that the insulation layers can be optimally adapted to the respective application.
Beispielsweise können die Farbzusatzstoffe - zusätzlich zum Farbmittel - ein Trägermaterial, Alterungsschutzmittel, Dispergierhilfsmittel, Füllstoffe, Compatibilizer, Lichtschut zmittel , Verarbeitungshilfsmittel bzw. Gleitmittel und/oder Nukleierungsmittel aufweisen. Beim Trägermaterial kann es sich um ein Polymer oder ein Gemisch aus Polymeren handeln, das üblicherweise identisch zum Anwendungsmedium ist. Alternativ kann es sich auch um ein Polymer oder ein Gemisch aus Polymeren handeln, das mit dem Anwendungsmedium verträglich ist und keine signifikant negativen Einflüsse auf dessen Eigenschaften hat. Als Alterungsschutzmittel kommen meist Antioxidantien, die einen Abbau des Trägermaterials bzw. aller anderen Inhaltsstoffe der Farbzusatzstoffe während der Verarbeitung und des Gebrauchs verhindern bzw. reduzieren. Dispergierhilfsmittel dienen der besseren Einmischbarkeit und besseren Verteilbarkeit der Farbmittel im Trägermaterial, während Füllstoffe, bei welchen es sich meist um Gesteinsmehle handelt, die Deckkraft der Farbzusatzstoffe erhöhen und die wirtschaftliche Hersteilbarkeit derselben verbessern. For example, the color additives can - in addition to the colorant - have a carrier material, anti-aging agent, dispersing agent, fillers, compatibilizers, light stabilizers, processing aids or lubricants and/or nucleating agents. The carrier material can be a polymer or a mixture of polymers that is usually identical to the application medium. Alternatively, it can also be a polymer or a mixture of polymers that is compatible with the application medium and has no significantly negative influence on its properties. Anti-aging agents are usually antioxidants that prevent or reduce degradation of the carrier material or all other ingredients of the color additives during processing and use. Dispersing agents make it easier to mix and distribute the colorants in the carrier material, while fillers, which are usually rock powder, increase the opacity of the color additives and improve their economic manufacture.
Compatibilizer dienen der besseren Verträglichkeit der Farbzusatzstoffe mit dem Anwendungsmedium und/oder der besseren Verträglichkeit der Farbmittel mit dem Trägermaterial . Bei den Lichtschut zmitteln handelt es sich um UV-Stabilisatoren, die einen Abbau des Polymers und/oder der Farbmittel verhindern bzw . reduzieren . Verarbeitungsmittel bzw . Gleitmittel können einen "Produktionsdruck" in den Maschinen reduzieren und eine bessere Verarbeitbarkeit ermöglichen . Bei den Nukleierungsmitteln handelt es sich um Keimbildner, die Einfluss auf die Produkteigenschaften der Endprodukte nehmen . Selbstverständlich ist nicht ausgeschlossen, dass weitere Zusatzstof fe , wie beispielsweise Antistatika, Antiblockmittel , optische Aufheller, Ef fektpigmente usw . vorgesehen sind . Compatibilizers are used to improve the compatibility of the color additives with the application medium and/or the better compatibility of the colorants with the carrier material. Light protection agents are UV stabilizers that prevent or reduce the degradation of the polymer and/or the colorants. Processing agents or lubricants can reduce "production pressure" in the machines and enable better processability. Nucleating agents are nucleating agents that influence the product properties of the end products. Of course, it cannot be ruled out that other additives, such as antistatic agents, antiblocking agents, optical brighteners, effect pigments, etc. are also intended.
Selbstverständlich ist nicht ausgeschlossen, dass das erfindungsgemäße Datenkabel mehr als zwei Adern aufweist . Beispielsweise kann das Datenkabel drei , vier, fünf , sechs oder noch mehr Adern aufweisen, wobei immer der äußere Bereich der I solationsschicht zumindest einer Ader zusätzlich den weiteren Farbzusatzstof f umfassend andere Farbmittel aufweist und der äußere Bereich der I solationsschicht zumindest einer anderen Ader frei von dem weiteren Farbzusatzstof f und frei von einem weiteren Farbzusatzstof f ist . Of course, it is not excluded that the data cable according to the invention has more than two wires. For example, the data cable can have three, four, five, six or even more wires, whereby the outer region of the insulation layer of at least one wire always additionally has the further color additive comprising other colorants and the outer region of the insulation layer of at least one other wire is free of the further color additive and free of a further color additive.
Ein Einfluss faktor sowohl für die optische Sichtbarkeit der unterschiedlichen Farben der Adern als auch für die verbesserte Signalübertragung ist die Dicke des äußeren Bereichs der I solationsschichten, insbesondere j ener Ader (n) , die zusätzlich den weiteren Farbzusatzstof f aufweist ( en) . Der äußere Bereich muss nämlich einerseits so dick sein, um ggf . ein ausreichendes Volumen für den weiteren Farbzusatzstof f , insbesondere für die anderen Farbmittel , zur Verfügung zu stellen, sodass sich der weitere Farbzusatzstof f , insbesondere die anderen Farbmittel , ausreichend verteilen kann, und andererseits so dünn sein, um - ggf . trotz Beimengung des weiteren Farbzusatzstof fs - möglichst wenig Einfluss auf die Signalübertragungs -Eigenschaf ten, insbesondere Dämpfungseigenschaften, der Ader zu nehmen . Deshalb ist in einer Aus führungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass der äußere Bereich der I solationsschicht j eder Ader j eweils eine Dicke von zwischen 5 pm und 200 pm, bevorzugt von zwischen 25 pm und 100 pm, besonders bevorzugt von zwischen 40 pm und 60 pm, aufweist. Diese Dickenbereiche stellen das Optimum hinsichtlich ausreichender Einfärbung der einen Ader bei gleichzeitig lediglich geringer Laufzeitverschiebung der Signale dar. One factor that influences both the optical visibility of the different colors of the wires and the improved signal transmission is the thickness of the outer region of the insulation layers, in particular of the wire(s) that additionally contain the additional color additive. The outer region must be thick enough to provide sufficient volume for the additional color additive, in particular for the other colorants, so that the additional color additive, in particular the other colorants, can be sufficiently distributed, and on the other hand it must be thin enough to have as little influence as possible on the signal transmission properties, in particular the attenuation properties, of the wire, despite the addition of the additional color additive. Therefore, in one embodiment of the invention, it is provided that the outer region of the insulation layer of each wire has a Thickness of between 5 pm and 200 pm, preferably between 25 pm and 100 pm, particularly preferably between 40 pm and 60 pm. These thickness ranges represent the optimum in terms of sufficient coloring of one wire while at the same time only causing a slight delay in the signals.
Um eine für die vollautomatische Weiterverarbeitung ausreichende Einfärbung der einen Ader zu erhalten, ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass eine Gesamt zusammenset zung der Isolationsschicht der einen Ader maximal 5 Gew.%, bevorzugt maximal 3 Gew.%, besonders bevorzugt maximal 1,5 Gew.%, des weiteren Farbzusatzstoffes umfasst. Diese Mengen stellen das Optimum für eine ausreichende optische Sichtbarkeit und eine lediglich geringfügige Beeinflussung der Signalübertragungs- Eigenschaften, insbesondere Dämpfungseigenschaften, der einen Ader dar. In order to obtain a coloring of the one wire that is sufficient for fully automatic further processing, a further embodiment of the invention provides that the total composition of the insulation layer of the one wire comprises a maximum of 5% by weight, preferably a maximum of 3% by weight, particularly preferably a maximum of 1.5% by weight, of the additional color additive. These amounts represent the optimum for sufficient optical visibility and only a slight influence on the signal transmission properties, in particular attenuation properties, of the one wire.
Um das erfindungsgemäße Datenkabel effizient, insbesondere wirtschaftlich effizient, herstellen zu können, ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die Isolationsschicht jeder Ader mittels Extrusion hergestellt ist. Mittels Extrusion ist es möglich, diverse Formen mit geringem Aufwand zu erstellen sowie unterschiedliche Materialien zuverlässig zu verarbeiten. In order to be able to produce the data cable according to the invention efficiently, in particular economically efficiently, a further embodiment of the invention provides that the insulation layer of each wire is produced by extrusion. By means of extrusion, it is possible to create various shapes with little effort and to process different materials reliably.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht jeder Ader aus Polypropylen hergestellt ist. Polypropylen ist vorteilhaft, da die Molekülstruktur, die Höhe der mittleren Molmasse, die Molmasseverteilung, die Kristallinität und die Sphärolithstruktur in weiten Grenzen variierbar sind, wodurch die Eigenschaften beeinflussbar sind. Des Weiteren ist die dynamische Belastbarkeit von Polypropylen hoch und qualifiziert das Material für eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Außerdem sind die Dielektrizitätszahl und der dielektrische Verlustfaktor weitgehend von der Temperatur unabhängig. In einer weiteren Aus führungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die I solationsschicht j eder Ader In a further embodiment of the invention, the insulation layer of each wire is made of polypropylene. Polypropylene is advantageous because the molecular structure, the height of the average molecular weight, the molecular weight distribution, the crystallinity and the spherulite structure can be varied within wide limits, which means that the properties can be influenced. Furthermore, the dynamic load capacity of polypropylene is high and qualifies the material for a wide range of applications. In addition, the dielectric constant and the dielectric loss factor are largely independent of the temperature. In a further embodiment of the invention, it is provided that the insulation layer of each wire
- eine Innenisolationsschicht , die eine Außenfläche des Leiters zumindest abschnittsweise bedeckt , und - an inner insulation layer covering at least part of an outer surface of the conductor, and
- eine Außenisolationsschicht , die eine Außenfläche der Innenisolationsschicht zumindest abschnittsweise bedeckt , umfasst , wobei die Außenisolationsschicht den äußeren Bereich umfasst . D . h . sowohl die Innenisolationsschicht als auch die Außenisolationsschicht j eder Ader sind mit demselben Farbzusatzstof f umfassend dieselben Farbmittel versehen . Zusätzlich umfasst die Außenisolationsschicht bei der einen Ader den äußeren Bereich der I solationsschicht , welcher äußere Bereich zusätzlich den weiteren Farbzusatzstof f umfassend andere Farbmittel aufweist . Insbesondere besteht die Außenisolationsschicht aus dem äußeren Bereich der I solat ions schicht . - an outer insulation layer which covers an outer surface of the inner insulation layer at least in sections, the outer insulation layer comprising the outer region. This means that both the inner insulation layer and the outer insulation layer of each core are provided with the same color additive comprising the same colorants. In addition, the outer insulation layer of one core comprises the outer region of the insulation layer, which outer region additionally has the further color additive comprising other colorants. In particular, the outer insulation layer consists of the outer region of the insulation layer.
Die Außenisolationsschicht verleiht dem erfindungsgemäßen Datenkabel Stabilität und dient als Schutz gegen die Umgebung . The outer insulation layer gives the data cable according to the invention stability and serves as protection against the environment.
Insbesondere wenn Teile der I solationsschichten zumindest abschnittsweise aus einem geschäumten Material gefertigt sind, ist es mitunter notwendig, das geschäumte Material von den Leitern abzugrenzen . Deshalb ist in einer weiteren Aus führungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass die Innenisolationsschicht j eder Ader In particular, if parts of the insulation layers are made at least in sections from a foamed material, it is sometimes necessary to separate the foamed material from the conductors. Therefore, in a further embodiment of the invention, it is provided that the inner insulation layer of each wire
- eine Innenskin-Schicht , die die Außenfläche des Leiters zumindest abschnittsweise bedeckt , und - an inner skin layer covering at least part of the outer surface of the conductor, and
- eine Hauptschicht , die die Innenskin-Schicht zumindest abschnittsweise bedeckt , aufweist . - a main layer which covers the inner skin layer at least in sections.
Es ist vorstellbar, dass also die Hauptschicht zumindest abschnittsweise aus einem geschäumten Material hergestellt ist und die Innenskin-Schicht aus einem anderen Material gefertigt ist , wobei die Innenskin-Schicht als Trennung zwischen dem Leiter und der Hauptschicht dient . D . h . sie grenzt die Hauptschicht in Richtung des Leiters ab, sorgt für eine gewisse Stabilität und legt sich entsprechend an den Leiter an . It is conceivable that the main layer is made at least in sections from a foamed material and the inner skin layer is made from a different material, with the inner skin layer serving as a separation between the conductor and the main layer. That is, it delimits the Main layer in the direction of the conductor, provides a certain stability and adheres accordingly to the conductor.
Eine Hauptschicht aus geschäumtem Material sorgt für optimale Übertragungseigenschaften des erfindungsgemäßen Datenkabels . A main layer made of foamed material ensures optimal transmission properties of the data cable according to the invention.
In einer weiteren Aus führungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Datenkabel um ein „Shielded Twisted Pair"-Datenkabel handelt . Diese Variante des erfindungsgemäßen Datenkabels weist eine Schirmung auf , wodurch sehr ef fektiv verhindert wird, dass Störungen in das Kabel eindringen ( oder dieses verlassen) . Zusätzlich sind die Adern des zumindest einen Adernpaares gekreuzt , verdrillt bzw . verseilt . Vorteilhaft bei gekreuzten, verdrillten bzw . verseilten Adernpaaren ist , dass sich externes Rauschen bzw . Störsignale möglichst gleichmäßig in beide Adern des Adernpaares einkoppelt / einkoppeln . Eingekoppelte Störungen verändern dann zwar die Signale auf den Adern, die Di f ferenz zwischen den Signalen wird aber lediglich geringfügig geändert . Eine Kombination aus Geflecht und Schirmung hat sich als sehr ef fektiv erwiesen, um innere und äußere elektromagnetische Einflüsse zu verringern . In a further embodiment of the invention, the data cable is a "shielded twisted pair" data cable. This variant of the data cable according to the invention has a shield, which very effectively prevents interference from entering the cable (or leaving it). In addition, the wires of at least one wire pair are crossed, twisted or stranded. The advantage of crossed, twisted or stranded wire pairs is that external noise or interference signals are coupled into both wires of the wire pair as evenly as possible. Coupled interference then changes the signals on the wires, but the difference between the signals is only slightly changed. A combination of braiding and shielding has proven to be very effective in reducing internal and external electromagnetic influences.
In einer weitere Aus führungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Datenkabel um ein „Shielded Parallel Pair"-Datenkabel handelt . Hier verlaufen die Adern des zumindest einen Adernpaars im Wesentlichen parallel zueinander . Gleichzeitig ist eine Schirmung vorhanden . Vorteilhaft bei dieser Aus führungsvariante ist , dass das Datenkabel - aufgrund der parallel zueinander laufenden Adern - sehr flexibel ist , wodurch es gut verlegbar ist . In a further embodiment of the invention, the data cable is a "shielded parallel pair" data cable. Here, the wires of at least one wire pair run essentially parallel to one another. At the same time, shielding is present. The advantage of this embodiment is that the data cable is very flexible due to the wires running parallel to one another, which makes it easy to lay.
In einer weitere Aus führungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Datenkabel um ein „Unshielded Twisted Pair"-Datenkabel handelt . Diese Variante des erfindungsgemäßen Datenkabels weist miteinander verdrillte Adern j edes Adernpaares auf , j edoch keine Schirmung . Hierbei handelt es sich um die „einfachste" Version eines „Twisted Pair" Kabels , wobei insbesondere die wirtschaftlicheIn a further embodiment of the invention, it is provided that the data cable is an "unshielded twisted pair" data cable. This variant of the data cable according to the invention has twisted wires of each wire pair, but no shielding. This is the "simplest" version of a "twisted Pair" cable, with particular emphasis on the economic
Hersteilbarkeit vorteilhaft ist . Manufacturability is advantageous.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN SHORT DESCRIPTION OF THE CHARACTERS
Die Erfindung wird nun anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert . Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keines falls einengen oder gar abschließend wiedergeben . The invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments. The drawings are examples and are intended to illustrate the inventive concept but are in no way intended to restrict it or represent it exhaustively.
Dabei zeigt : It shows:
Fig . 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Adernpaares eines Datenkabels gemäß dem Stand der Technik; Fig. 1 is a schematic sectional view of a wire pair of a data cable according to the prior art;
Fig . 2 eine schematische Modenkonversionskurve des Datenkabels gemäß dem Stand der Technik; Fig. 2 is a schematic mode conversion curve of the data cable according to the prior art;
Fig . 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Adernpaares eines ersten Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Datenkabels ; Fig. 3 is a schematic sectional view of a wire pair of a first embodiment of a data cable according to the invention;
Fig . 4 eine schematische Modenkonversionskurve des ersten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Datenkabels ; Fig. 4 is a schematic mode conversion curve of the first embodiment of the data cable according to the invention;
Fig . 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Adernpaares eines zweiten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Datenkabels . Fig. 5 is a schematic sectional view of a wire pair of a second embodiment of the data cable according to the invention.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG WAYS OF IMPLEMENTING THE INVENTION
Fig . 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Adernpaares , d . h . zweier Adern 2 , eines Datenkabels 1 zur Übertragung von Daten in der Telekommunikations- , Nachrichtenübertragungs- oder Computertechnik gemäß dem Stand der Technik. Jede der beiden Adern 2 weist einen Leiter 3 und eine Isolationsschicht 4 umfassend eine Innenisolationsschicht 5 und eine Außenisolationsschicht 6, die durch einen äußeren Bereich 11 der Isolationsschicht 4 ausgebildet ist, auf, wobei die Innenisolationsschicht 5 eine Außenfläche 7 des Leiters 3 bedeckt und die Außenisolationsschicht 6 eine Außenfläche 8 der Innenisolationsschicht 5 bedeckt. D.h. die Innenisolationsschicht 5 ist zwischen dem Leiter 3 und der Außenisolationsschicht 6 angeordnet. Fig. 1 shows a schematic sectional view of a wire pair, i.e. two wires 2, of a data cable 1 for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology according to the prior art. of the technology. Each of the two wires 2 has a conductor 3 and an insulation layer 4 comprising an inner insulation layer 5 and an outer insulation layer 6, which is formed by an outer region 11 of the insulation layer 4, wherein the inner insulation layer 5 covers an outer surface 7 of the conductor 3 and the outer insulation layer 6 covers an outer surface 8 of the inner insulation layer 5. That is, the inner insulation layer 5 is arranged between the conductor 3 and the outer insulation layer 6.
Damit die Adern 2 vollautomatisch weiterverarbeitet werden können, weisen diese unterschiedliche Farben auf. Eine der beiden Adern 2 ist optisch grün sichtbar (linke Ader 2 in Fig. 1) , während die andere der beiden Adern 2 optisch weiß sichtbar ist (rechte Ader 2 in Fig. 1) . So that the wires 2 can be processed fully automatically, they have different colors. One of the two wires 2 is optically visible in green (left wire 2 in Fig. 1), while the other of the two wires 2 is optically visible in white (right wire 2 in Fig. 1).
Um eine unterschiedliche optische Sichtbarkeit der beiden Adern 2 zu erzielen, ist die Isolationsschicht 4 der einen Ader 2 mit grünen Farbmitteln (die grünen Farbmittel werden durch die Punkte in der Isolationsschicht 4 symbolisiert) und die Isolationsschicht 4 der anderen Ader 2 mit weißen Farbmitteln versehen. D.h. bei beiden Adern 2 enthalten sowohl die Innenisolationsschicht 5 als auch die Außenisolationsschicht 6 unterschiedliche Farbmittel. In order to achieve a different optical visibility of the two wires 2, the insulation layer 4 of one wire 2 is provided with green colorants (the green colorants are symbolized by the dots in the insulation layer 4) and the insulation layer 4 of the other wire 2 is provided with white colorants. This means that for both wires 2, both the inner insulation layer 5 and the outer insulation layer 6 contain different colorants.
Diese unterschiedlichen Farbmittel weisen unterschiedliche dielektrische Werte auf, die bewirken, dass sich die Signale in den beiden Adern 2 unterschiedlich schnell ausbreiten und unterschiedlich gedämpft werden. Dies führt dazu, dass die Ausbreitung der Signale in den beiden Adern 2 über die Länge des Datenkabels 1 nicht symmetrisch zueinander ist, wodurch unter anderem die Signallaufzeiten verschieden sind. Dies wird als Modenkonversion bezeichnet. These different colorants have different dielectric values, which cause the signals in the two wires 2 to propagate at different speeds and to be attenuated differently. This means that the propagation of the signals in the two wires 2 over the length of the data cable 1 is not symmetrical to one another, which means that, among other things, the signal propagation times are different. This is known as mode conversion.
Fig. 2 stellt eine Modenkonversionskurve des Datenkabels 1 gemäß dem Stand der Technik dar. Hierbei ist der TCTL- Parameter (Transverse Conversion Transfer Loss) über der Frequenz aufgetragen, wobei der TCTL-Parameter ein Maß für die unsymmetrische Dämpfung (d.h. Modenkonversion) eines Datenkabels 1 ist. D.h. je niedriger der TCTL-Parameter, desto bessere Dämpfungseigenschaften weist das Datenkabel 1 auf und desto besser (symmetrischer) ist die Signalübertragung zwischen den Adern 2 des Datenkabels 1. Fig. 2 shows a mode conversion curve of the data cable 1 according to the prior art. Here, the TCTL parameter (Transverse Conversion Transfer Loss) is plotted against the frequency, whereby the TCTL parameter is a measure of the asymmetrical attenuation (ie mode conversion) of a data cable 1. This means that the lower the TCTL parameter, the better the attenuation properties of the data cable 1 and the better (more symmetrical) the signal transmission between the wires 2 of the data cable 1.
In Fig. 2 sind drei Linien sichtbar, nämlich jeweils ein TCTL- Parameter 13 der beiden Adern 2 des Datenkabels 1 gemäß dem Stand der Technik sowie eine Grenzwertlinie 12. Um eine gute Signalübertragung sicherzustellen, sollten die TCTL-Parameter 13 beider Adern 2 im gesamten Frequenzbereich unterhalb der Grenzwertlinie 12 angeordnet sein. Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass dies beim Datenkabel 1 gemäß dem Stand der Technik nicht der Fall ist. Zwischen 20 und 30 MHz übersteigen die TCTL- Parameter 13 beider Adern 2 die Grenzwertlinie 12 und bleiben anschließend permanent über der Grenzwertlinie 12. D.h. bei Frequenzen größer gleich 20-30 MHz wird die Grenzwertlinie 12 von den TCTL-Parametern 13 überschritten. Somit kommt es bei dem Datenkabel 1 gemäß dem Stand der Technik im höheren Frequenzbereich zu deutlichen Laufzeitverschiebungen der Signale in den beiden Adern 2 - d.h. es findet eine unsymmetrische Signalübertragung statt. In Fig. 2, three lines are visible, namely a TCTL parameter 13 for each of the two wires 2 of the data cable 1 according to the state of the art and a limit line 12. In order to ensure good signal transmission, the TCTL parameters 13 of both wires 2 should be arranged below the limit line 12 in the entire frequency range. From Fig. 2 it can be seen that this is not the case with the data cable 1 according to the state of the art. Between 20 and 30 MHz, the TCTL parameters 13 of both wires 2 exceed the limit line 12 and then remain permanently above the limit line 12. This means that at frequencies greater than or equal to 20-30 MHz, the limit line 12 is exceeded by the TCTL parameters 13. This means that with the data cable 1 according to the state of the art, there are significant delay times of the signals in the two wires 2 in the higher frequency range - i.e. asymmetrical signal transmission takes place.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Adernpaares, d.h. zweier Adern 2, eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Datenkabels 1. Der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Datenkabels 1, insbesondere der Isolationsschichten 4, entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten Datenkabels 1 gemäß dem Stand der Technik. Obwohl in Fig. 3 nur zwei Adern 2 dargestellt sind, ist nicht ausgeschlossen, dass das Datenkabel 1 auch mehr Adern 2 aufweist, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder mehr Adern 2. Fig. 3 shows a schematic sectional view of a pair of wires, i.e. two wires 2, of a first embodiment of a data cable 1 according to the invention. The structure of the first embodiment of the data cable 1 according to the invention, in particular the insulation layers 4, corresponds essentially to the structure of the data cable 1 shown in Fig. 1 according to the prior art. Although only two wires 2 are shown in Fig. 3, it is not excluded that the data cable 1 also has more wires 2, for example three, four, five, six or more wires 2.
Unterschiedlich ist jedoch die Einfärbung der Isolationsschichten 4. Beim ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 weisen nämlich die Isolationsschichten 4 der beiden Adern 2, d.h. sowohl die Innenisolationsschichten 5 als auch die Außenisolationsschichten 6, welche Außenisolationsschichten 6 aus dem äußeren Bereich 11 der Isolationsschichten 4 gebildet sind und im ersten Ausführungsbeispiel eine Dicke von im Wesentlichen 50 pm besitzen, jeweils denselben Farbzusatzstoff umfassend dieselben weißen Farbmittel auf. Zusätzlich umfasst die Außenisolationsschicht 6 einer der beiden Adern 2 (linke Ader 2 in Fig. 3) einen weiteren Farbzusatzstoff umfassend grüne Farbmittel. Die Außenisolationsschicht 6 der anderen der beiden Adern 2 (rechte Ader 2 in Fig. 3) ist frei von dem weiteren Farbzusatzstoff und frei von einem weiteren Farbzusatzstoff. Somit ist die eine Ader 2 optisch grün sichtbar (linke Ader 2 in Fig. 3) und die andere Ader 2 ist optisch weiß sichtbar (rechte Ader 2 in Fig. 3) . However, the colouring of the insulation layers 4 is different. In the first embodiment of the data cable 1 according to the invention, the insulation layers 4 of the two wires 2, ie both the inner insulation layers 5 and the Outer insulation layers 6, which outer insulation layers 6 are formed from the outer region 11 of the insulation layers 4 and in the first embodiment have a thickness of essentially 50 pm, each have the same color additive comprising the same white colorants. In addition, the outer insulation layer 6 of one of the two wires 2 (left wire 2 in Fig. 3) comprises a further color additive comprising green colorants. The outer insulation layer 6 of the other of the two wires 2 (right wire 2 in Fig. 3) is free of the further color additive and free of a further color additive. Thus, one wire 2 is optically visible green (left wire 2 in Fig. 3) and the other wire 2 is optically visible white (right wire 2 in Fig. 3).
In dieser Ausführungsvariante umfassen die Gesamt zusammenset zungen der Isolationsschichten 4 der beiden Adern 2 jeweils 1 Gew.% des Farbzusatzstoffes umfassend weiße Farbmittel. Zusätzlich umfasst die Gesamt zusammenset zung der linken Ader in Fig. 3 1,78 Gew.% des weiteren Farbzusatzstoffes, wobei sich der weitere Farbzusatzstoff in diesem Fall aus der gleichen Menge an weißen Farbmitteln und an grünen Farbmitteln zusammensetzt. D.h. der weitere Farbzusatzstoff umfasst neben den grünen Farbmitteln auch die gleiche Menge an weißen Farbmitteln. Damit ist das erfindungsgemäße Datenkabel 1 einerseits vollautomatisch weiterverarbeitbar und andererseits werden die Signalübertragungs-Eigenschaften der Ader 2, die optisch grün sichtbar ist, verglichen mit der Ader 2, die optisch weiß sichtbar ist, nur geringfügig beeinflusst. In this embodiment, the total composition of the insulation layers 4 of the two wires 2 each comprises 1% by weight of the color additive comprising white colorants. In addition, the total composition of the left wire in Fig. 3 comprises 1.78% by weight of the additional color additive, whereby the additional color additive in this case is composed of the same amount of white colorants and green colorants. This means that the additional color additive comprises the same amount of white colorants in addition to the green colorants. This means that the data cable 1 according to the invention can be further processed fully automatically and, on the other hand, the signal transmission properties of the wire 2, which is optically visible as green, are only slightly affected compared to the wire 2, which is optically visible as white.
Die Isolationsschichten 4 beider Adern 2 des ersten Ausführungsbeispiels sind mittels Extrusion aus Polypropylen hergestellt . The insulation layers 4 of both wires 2 of the first embodiment are made of polypropylene by extrusion.
Fig. 4 stellt eine Modenkonversionskurve des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 dar. Auch hier ist wieder der TCTL-Parameter über der Frequenz aufgetragen, genau wie in Fig. 2. Auch in Fig. 4 sind drei Linien sichtbar, nämlich j eweils ein TCTL-Parameter 13 beider Adern 2 sowie die aus Fig . 2 bekannte Grenzlinie 12 . Fig. 4 shows a mode conversion curve of the first embodiment of the data cable 1 according to the invention. Here again, the TCTL parameter is plotted against the frequency, just like in Fig. 2. In Fig. 4, three Lines are visible, namely a TCTL parameter 13 for each of the wires 2 as well as the boundary line 12 known from Fig. 2.
Aus Fig . 4 ist erkennbar, dass beim erfindungsgemäßen Datenkabel 1 die TCTL-Parameter 13 beider Adern 2 über den gesamten Frequenzbereich deutlich unterhalb der Grenzlinie 12 liegen . Somit sind die Signalübertragungs-Eigenschaften der beiden Adern 2 der ersten Aus führungsvariante des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 - trotz optischer Sichtbarkeit von unterschiedlichen Farben ( die eine Ader 2 ist optisch grün sichtbar, die andere Ader 2 weiß ) - gut aneinander angepasst , wodurch, im Vergleich zum Stand der Technik, eine deutlich verbesserte Signalübertragung möglich wird . From Fig. 4 it can be seen that in the data cable 1 according to the invention the TCTL parameters 13 of both wires 2 are well below the limit line 12 over the entire frequency range. Thus, the signal transmission properties of the two wires 2 of the first embodiment of the data cable 1 according to the invention - despite the optical visibility of different colors (one wire 2 is optically visible green, the other wire 2 white) - are well adapted to one another, which enables a significantly improved signal transmission compared to the prior art.
Fig . 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Adernpaares , d . h . zweier Adern 2 , eines zweiten Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 . Das zweite Aus führungsbeispiel entspricht dem ersten Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 mit dem Unterschied, dass die Innenisolationsschichten 5 der beiden Adern 2 eine Innenskin-Schicht 9 und eine Hauptschicht 10 aufweisen, wobei die Innenskin-Schicht 9 zwischen dem Leiter 3 und der Hauptschicht 10 angeordnet ist . Die Innenskin-Schicht dient als Trennung zwischen dem Leiter 3 und der Hauptschicht 10 und bringt Stabilität . Fig. 5 shows a schematic sectional view of a wire pair, i.e. two wires 2, of a second embodiment of the data cable 1 according to the invention. The second embodiment corresponds to the first embodiment of the data cable 1 according to the invention with the difference that the inner insulation layers 5 of the two wires 2 have an inner skin layer 9 and a main layer 10, the inner skin layer 9 being arranged between the conductor 3 and the main layer 10. The inner skin layer serves as a separation between the conductor 3 and the main layer 10 and provides stability.
Sowohl das erste Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 als auch das zweite Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Datenkabels 1 können als "Shielded Twisted Pair"-Datenkabel 1 , "Shielded Parallel Pair"-Datenkabel 1 oder "Unshielded Twisted Pair"-Datenkabel 1 ausgeführt sein . BEZUGSZEICHENLISTE Both the first embodiment of the data cable 1 according to the invention and the second embodiment of the data cable 1 according to the invention can be designed as a “shielded twisted pair” data cable 1, a “shielded parallel pair” data cable 1 or an “unshielded twisted pair” data cable 1. LIST OF REFERENCE SYMBOLS
1 Datenkabel 1 data cable
2 Ader 3 Leiter 2 core 3 conductor
4 I solat ions schicht 4 I solat ions layer
5 Innenisolationsschicht 5 Inner insulation layer
6 Außenisolationsschicht 6 External insulation layer
7 Außenfläche des Leiters 3 8 Außenfläche der Innenisolationsschicht 5 7 Outer surface of the conductor 3 8 Outer surface of the inner insulation layer 5
9 Innenskin- Schicht 9 Inner skin layer
10 Hauptschicht 10 Main layer
11 äußerer Bereich der I solationsschicht 4 11 outer area of the insulation layer 4
12 Grenzwert linie 13 TCTL-Parameter einer der Adern 2 des Datenkabels 1 12 Limit line 13 TCTL parameter of one of the wires 2 of the data cable 1

Claims

PATENTANSPRÜCHE Datenkabel (1) zur Übertragung von Daten in der Telekommunikations-, Nachrichtenübertragungs- oder Computertechnik, umfassend zwei Adern (2) , wobei jede Ader (2) PATENT CLAIMS Data cable (1) for transmitting data in telecommunications, message transmission or computer technology, comprising two wires (2), each wire (2)
- einen Leiter (3) und - a conductor (3) and
- eine Isolationsschicht (4) aufweist, wobei die Isolationsschicht (4) jeder Ader (2) denselben Farbzusatzstoff umfassend dieselben Farbmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerer Bereich (11) der Isolationsschicht (4) einer Ader (2) zusätzlich einen weiteren Farbzusatzstoff umfassend andere Farbmittel aufweist und ein äußerer Bereich (11) der Isolationsschicht (4) der anderen Ader (2) frei von dem weiteren Farbzusatzstoff und frei von einem weiteren Farbzusatzstoff ist. Datenkabel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Bereich (11) der Isolationsschicht (4) jeder Ader (2) jeweils eine Dicke von zwischen 5 pm und 200 pm, bevorzugt von zwischen 25 pm und 100 pm, besonders bevorzugt von zwischen 40 pm und 60 pm, aufweist . Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamt zusammenset zung der Isolationsschicht (4) der einen Ader (2) maximal 5 Gew.%, bevorzugt maximal 3 Gew.%, besonders bevorzugt maximal 1,5 Gew.%, des weiteren Farbzusatzstoffes umfasst. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (4) jeder Ader (2) mittels Extrusion hergestellt ist. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (4) jeder Ader (2) aus Polypropylen hergestellt ist. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (4) jeder Ader (2) - has an insulation layer (4), wherein the insulation layer (4) of each core (2) has the same color additive comprising the same colorants, characterized in that an outer region (11) of the insulation layer (4) of one core (2) additionally has a further color additive comprising other colorants and an outer region (11) of the insulation layer (4) of the other core (2) is free of the further color additive and free of a further color additive. Data cable (1) according to claim 1, characterized in that the outer region (11) of the insulation layer (4) of each core (2) has a thickness of between 5 pm and 200 pm, preferably between 25 pm and 100 pm, particularly preferably between 40 pm and 60 pm. Data cable (1) according to one of claims 1 to 2, characterized in that a total composition of the insulation layer (4) of one wire (2) comprises a maximum of 5% by weight, preferably a maximum of 3% by weight, particularly preferably a maximum of 1.5% by weight, of the further color additive. Data cable (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insulation layer (4) of each wire (2) is produced by means of extrusion. Data cable (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the insulation layer (4) of each wire (2) is made of polypropylene. Data cable (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insulation layer (4) of each wire (2)
- eine Innenisolationsschicht (5) , die eine Außenfläche- an inner insulation layer (5) which has an outer surface
(7) des Leiters (3) zumindest abschnittsweise bedeckt, und (7) of the conductor (3) is covered at least in sections, and
- eine Außenisolationsschicht (6) , die eine Außenfläche- an outer insulation layer (6) having an outer surface
(8) der Innenisolationsschicht (5) zumindest abschnittsweise bedeckt, umfasst, wobei die Außenisolationsschicht (6) den äußeren Bereich (11) umfasst. Datenkabel (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenisolationsschicht (5) jeder Ader (2) (8) of the inner insulation layer (5) at least partially covered, wherein the outer insulation layer (6) covers the outer region (11). Data cable (1) according to claim 6, characterized in that the inner insulation layer (5) of each wire (2)
- eine Innenskin-Schicht (9) , die die Außenfläche (7) des Leiters (3) zumindest abschnittsweise bedeckt, und- an inner skin layer (9) which covers the outer surface (7) of the conductor (3) at least in sections, and
- eine Hauptschicht (10) , die die Innenskin-Schicht (9) zumindest abschnittsweise bedeckt, aufweist . Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Datenkabel (1) um ein „Shielded Twisted Pair"-Datenkabel handelt. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Datenkabel (1) um ein „Shielded Parallel Pair"-Datenkabel handelt. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Datenkabel (1) um ein „Unshielded Twisted Pair"-Datenkabel handelt. - a main layer (10) which covers the inner skin layer (9) at least in sections. Data cable (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the data cable (1) is a "shielded twisted pair" data cable. Data cable (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the data cable (1) is a "shielded parallel pair" data cable. Data cable (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the data cable (1) is an "unshielded twisted pair" data cable.
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WO2018197365A1 (en) 2017-04-24 2018-11-01 Leoni Kabel Gmbh Cable and method for producing a cable

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