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Elektrisches Kabel zur Nachrichtenübertragung - Dokument EP0759624
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation EP0759624 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0759624
Titel Elektrisches Kabel zur Nachrichtenübertragung
Anmelder Alcatel Kabel AG & Co., 30179 Hannover, DE
Erfinder Obermeier, Manfred, Dipl.-Ing., 90542 Eckental, DE;
Grögl, Ferdinand, 90403 Nürnberg, DE;
Göblmaier, Reinhold, 90768 Fürth, DE
Vertragsstaaten BE, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, PT
Sprache des Dokument De
EP-Anmeldetag 26.03.1996
EP-Aktenzeichen 961047818
EP-Offenlegungsdatum 26.02.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse H01B 11/10
IPC-Nebenklasse H01B 13/26   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kabel zur Nachrichtenübertragung, bei welchem in einer Kabelseele mindestens ein aus isolierten elektrischen Leitern bestehendes Übertragungselement angeordnet ist, bei welchem die Kabelseele von einem metallischen Schirm umgeben ist und bei welchem über dem Schirm ein Mantel aus Isoliermaterial angebracht ist.

Derartige Kabel bzw. Leitungen werden beispielsweise in der Datentechnik, in der Steuer- und Regeltechnik oder allgemein in der Nachrichtentechnik eingesetzt. Diese Kabel sind mit einer metallischen Abschirmung bzw. einem metallischen Schirm zum Schutz der Übertragungswege gegen äußere Störfelder ausgerüstet. Der Schirm verhindert aber auch von einem solchen Kabel ausgehende Störstrahlungen. In allen Fällen ist ein dichter Schirm erforderlich, der beispielsweise bei Datenkabeln auch in Bereichen von mehr als 100 MHz wirksam sein muß.

Bekannte Schirme bestehen beispielsweise aus Geflechten oder Umseilungen aus Kupferdrähten. Solche Schirme sind auch bei doppellagiger Ausführung bei höheren Frequenzen nicht mehr dicht. Ihre Aufbringung auf die Kabelseele ist außerdem aufwendig. Als geschlossene Rohre ausgeführte Schirme, wie sie beispielsweise bei Hochfrequenzkabeln eingesetzt werden, sind fertigungstechnisch ebenfalls aufwendig. Damit ausgerüstete Kabel sind außerdem steif.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Kabel so weiterzubilden, daß es bei einfacher Fertigung auch bei sehr hohen Frequenzen dicht geschirmt ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

  • daß der Schirm aus zwei übereinander liegenden, aus metallischen Bändern geformten Schirmfolien besteht, die beide mit einer in Längsrichtung des Kabels verlaufenden Überlappungsstelle zum Rohr geformt sind und
  • daß die Überlappungsstellen der beiden Schirmfolien in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

Dieses Kabel ist mit in der Kabeltechnik üblichen Maschinen auf einfache Weise herstellbar. Die beiden Schirmfolien und der Mantel können in einem Arbeitsgang um die Kabelseele herumgeformt werden. Das Kabel hat dann einen zweischichtigen Schirm, dessen beide Schichten bis auf sehr schmale Spalte an den Überlappungsstellen jede für sich rohrförmig geschlossen ist. Beide Schichten sind daher jede für sich bereits als Schirm geeignet. Durch den Versatz der Überlappungsstellen beider Schirmfolien in Umfangsrichtung ergibt sich insgesamt eine auch bei sehr hohen Frequenzen wirksame Abschirmung der Kabelseele, da der in den beiden Schichten des Schirms in der jeweiligen Überlappungsstelle verbleibende schmale Spalt durch die jeweils andere Schicht abgedeckt wird. Die für die Schirmfolien verwendeten metallischen Bänder können sehr dünn ausgeführt werden, so daß das Kabel gut biegbar bleibt. Die beiden Schirmfolien schützen die Kabelseele nicht nur in elektromagnetischer Hinsicht, sondern sie sind auch eine wirksame Diffusionssperre für Feuchtigkeit.

In bevorzugter Ausführungsform ist zwischen den beiden Schirmfolien eine isolierende Zwischenschicht angebracht. Ein derart aufgebauter Schirm hat insbesondere bei sehr hohen Frequenzen eine niedrige Schirmdämpfung bzw. einen hohen Kopplungswiderstand. Wenn die beiden Schirmfolien über die Zwischenschicht fest miteinander verbunden sind, ergibt sich eine Art Sandwichkonstruktion, durch welche ein Knicken des Schirms verhindert wird, wenn das Kabel beispielsweise beim Aufwickeln auf eine Spule gebogen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Querschnitt durch ein elektrisches Kabel nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
  • Fig. 2 den Schirm des Kabels in vergrößerter Darstellung.
  • Fig. 3 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des Kabels.

Das in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte elektrische Nachrichtenkabel K - im folgenden "Kabel K" genannt - hat vier Übertragungselemente 1, die jeweils als Adern mit einem isolierten metallischen Leiter ausgeführt sind. Die Leiter bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Über der von den Übertragungselementen 1 gebildeten Kabelseele S ist ein metallischer Schirm 2 angebracht. Er besteht beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium. Sein genauerer Aufbau geht aus Fig. 2 hervor. Der Schirm 2 ist von einem Mantel 3 aus Isoliermaterial umgeben, der beispielsweise aus Polyethylen oder Polyvinylchlorid besteht.

Der Schirm 2 weist gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Schirmfolien 4 und 5 auf, zwischen denen eine gepunktet eingezeichnete, isolierende Zwischenschicht 6 angeordnet ist. Beide Schirmfolien 4 und 5 bestehen aus metallischen Bändern, die längseinlaufend um die Kabelseele S herumgeformt worden sind. Sie weisen in Längsrichtung des Kabels K verlaufende Überlappungsstellen 7 und 8 auf, die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

In bevorzugter Ausführungsform liegen die Überlappungsstellen 7 und 8 einander diametral gegenüber. Sie sind dann um 180° gegeneinander versetzt. Die beiden Schirmfolien 4 und 5 können im fertigen Schirm 2 durch die Zwischenschicht 6 fest miteinander verbunden sein.

Als Bänder für die Schirmfolien 4 und 5 können blanke Aluminium- oder Kupferbänder verwendet werden. Die Bänder können zwischen 25 µm und 150 µm dick sein. Es können auch einseitig mit einem Kunststoff beschichtete Bänder eingesetzt werden. Die beschichteten Seiten derartiger Bänder können einander im fertigen Kabel bzw. im Schirm 2 zugewandt sein. Die Bänder können aber auch so angeordnet sein, daß nur eine Schicht zwischen denselben liegt, während die andere Schicht dann außen angeordnet ist. Die Beschichtung bzw. Beschichtungen bildet bzw. bilden dann die Zwischenschicht 6. Für die Schirmfolien 4 und 5 können auch zwei Bänder verwendet werden, von denen nur eines mit Kunststoff beschichtet ist. In den Überlappungsstellen 7 bzw. 8 von nicht beschichteten Bändern liegt blankes Metall aneinander. Die Zwischenschicht 6 kann auch aus einer zwischen den beiden Schirmfolien 4 und 5 angebrachten Folie aus Kunststoff bestehen.

Der Kunststoff der Zwischenschicht 6 kann als Haftvermittler ausgeführt sein. Dafür eignet sich beispielsweise ein Copolymer des Ethylens. Es wird durch Wärmezufuhr wirksam. Die dazu erforderliche Wärme wird beispielsweise beim Aufbringen des Mantels 3 erzeugt. Um die Schirmfolien 5 kann eine Folie aus Kunststoff herumgewickelt sein. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn die beiden Schirmfolien 4 und 5 nicht fest miteinander verbunden sind.

Jeder der beiden Schirmfolien 4 und 5 kann ein metallischer Beidraht zugeordnet werden, der über die ganze Länge des Kabels K verläuft und an der jeweiligen Schirmfolie anliegt. Ein solcher Beidraht kann beispielsweise ein verzinnter Kupferdraht sein. Durch die Beidrähte wird die elektrische Kontaktierung der beiden Schirmfolien 4 und 5 erleichtert.

Das Kabel K nach Fig. 1 wird gemäß Fig. 3 beispielsweise wie folgt hergestellt:

Um eine Kabelseele S, die auch mehr oder weniger als vier Übertragungselemente 1 aufweisen kann, wird in einer Formungseinrichtung 9 ein von einer Spule 10 kommendes erstes metallisches Band 11 zu der Schirmfolie 4 mit der Überlappungsstelle 7 geformt. Die Kabelseele S und alle auf dieselbe aufgebrachten Schichten werden in Richtung des Pfeiles P durch die Anlage nach Fig. 3 bewegt. Das erste Band 11 ist einseitig mit einem Haftvermittler beschichtet. Diese Schicht liegt bei der Schirmfolie 4 außen.

Um die Schirmfolie 4 wird in einer Formungseinrichtung 12 ein zweites metallisches Band 13 zu der Schirmfolie 5 mit der Überlappungsstelle 8 geformt, das von einer Spule 14 abgezogen wird. Das Band 13 ist ebenfalls einseitig mit einem Haftvermittler beschichtet. Diese Schicht liegt bei der Schirmfolie 5 innen. Auf den so aus den beiden Bändern 11 und 13 geformten Schirm 2 des Kabels K wird anschließend mittels eines Extruders 15 der Mantel 3 aufgebracht. Durch die dabei entstehende Wärme wird der Haftvermittler der beiden Bänder 11 und 13 aktiviert, so daß die beiden Schirmfolien 4 und 5 fest miteinander verbunden werden. Das fertige Kabel K kann dann auf eine Spule aufgewickelt werden.


Anspruch[de]
  1. Elektrisches Kabel zur Nachrichtenübertragung, bei welchem in einer Kabelseele mindestens ein aus isolierten elektrischen Leitern bestehendes Übertragungselement angeordnet ist, bei welchem die Kabelseele von einem metallischen Schirm umgeben ist und bei welchem über dem Schirm ein Mantel aus Isoliermaterial angebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
    • daß der Schirm (2) aus zwei übereinander liegenden, aus metallischen Bändern geformten Schirmfolien (4,5) besteht, die beide mit einer in Längsrichtung des Kabels (K) verlaufenden Überlappungsstelle (7,8) zum Rohr geformt sind und
    • daß die Überlappungsstellen (7,8) der beiden Schirmfolien (4,5) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
  2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungsstellen (7,8) um 180° gegeneinander versetzt sind.
  3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Schirmfolien (4,5) eine isolierende Zwischenschicht (6) angeordnet ist.
  4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schirmfolien (4,5) durch die isolierende Zwischenschicht (6) fest miteinander verbunden sind.
  5. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um die äußere Schirmfolie (5) eine Folie aus Kunststoff herumgewickelt ist.
  6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schirmfolie (4,5) ein metallischer Beidraht zugeordnet ist, der über die ganze Länge des Kabels (K) an der jeweiligen Schirmfolie (4,5) anliegt.
  7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der für die Schirmfolien (4,5) verwendeten Bänder einseitig mit einem Haftvermittler beschichtet ist, der im fertigen Schirm (2) der jeweils anderen Schirmfolie zugewandt ist.
  8. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide für die Schirmfolien (4,5) verwendeten Bänder einseitig mit einem Haftvermittler beschichtet sind, deren beschichtete Seiten im fertigen Schirm (2) aneinander liegen.
  9. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide für die Schirmfolien (4,5) verwendeten Bänder einseitig mit einem Haftvermittler beschichtet und im fertigen Schirm (2) so angeordnet sind, daß die eine beschichtete Seite zwischen den beiden Schirmfolien (4,5) liegt, während die andere beschichtete Seite außen liegt.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
    • daß um eine mindestens ein Übertragungselement (1) enthaltende Kabelseele (S) eines Nachrichtenkabels ein erstes metallisches Band (11) mit in Längsrichtung überlappenden Kanten zu einer Schirmfolie (4) herumgeformt wird und
    • daß um die erste Schirmfolie (4) ein zweites metallisches Band (13) mit in Längsrichtung überlappenden Kanten zu einer Schirmfolie (5) so herumgeformt wird, daß die Überlappungsstellen (7,8) der beiden Schirmfolien (4,5) in Umfangsrichtung des Nachrichtenkabels (K) gegeneinander versetzt sind.






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