DE19531065A1 - Nachrichtenkabel mit mindestens einem elektrischen Übertragungselement sowie Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenkabel mit mindestens einem elektrischen Übertragungselement, das ein elektrisches Aderpaar und darüber mindestens ein Bedeckungselement auf­ weist.

Aus der EP 0 059 005 A1 ist ein elektrisches Kabel zur Si­ gnalübertragung bekannt, das mindestens einen elektrischen Signalleiter sowie parallel an diesem entlanglaufend minde­ stens einen Abschirmleiter aufweist. Auf dieses Leiterpaar ist direkt eine elektrisch leitfähige Folie, wie zum Beispiel eine Aluminium-Folie, helixförmig mit sich überlappenden Bandkanten fest aufsitzend aufgewickelt, so daß sich die Alu­ miniumfolie an die Außenkontur des Leiterpaares weitgehend anlegt. Über der Aluminiumfolie ist ein Außenmantel aus einem synthetischen Harz aufgebracht. Die Überlappungszone einer derartigen Aluminium-Folie läuft als Aufdickungsstelle he­ lixförmig um den Außenumfang des Leiterpaares und tritt somit an unterschiedlichen Umfangs- sowie Längsorten auf. Da sich die Aluminiumfolie an die jeweilige, insbesondere annähe­ rungsweise rechteckförmige Außenkontur des Leiterpaares an­ formt, kann der radiale Abstand zwischen der Aluminiumfolie und der Kabelzentralachse um den Umfang und/oder in Längs­ richtung gesehen unterschiedlich sein oder schwanken. Solche Schwankungen bzw. Abweichungen in der Querschnitts-Geometrie­ form des Kabelaufbaus können gegebenenfalls zu unerwünschten Beeinträchtigungen der elektrischen Eigenschaften des Kabels führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Nachrichtenkabel oder eine Datenleitung mit einer in Längs­ richtung möglichst definierten Querschnitts-Geometrieform bereitzustellen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Nachrichtenkabel der eingangs genannten Art dadurch ge­ löst, daß das Aderpaar von mindestens einem formstabilen Röhrchen als erstes, inneres Bedeckungselement umgeben ist.

Dadurch, daß das elektrische Aderpaar von mindestens einem formstabilen Röhrchen als erste, innere Bedeckungslage umge­ ben ist, ist es ermöglicht, für das Übertragungselement eine definierte Querschnitts-Geometrieform in Längsrichtung vorzu­ geben und im wesentlichen beizubehalten. Denn das Röhrchen stellt einen Unterbau vorgebbarer Querschnittsform für nach­ folgende, äußere Bedeckungslagen bereit.

Dies trägt in einfacher sowie wirkungsvoller Weise insbeson­ dere zur zuverlässigen Einhaltung möglichst definierter, elektrischer Eigenschaften des elektrischen Nachrichtenkabels bei.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Datenleitung mit mindestens einem elektrischen Aderpaar und darüber mindestens einem Bedeckungselement, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Aderpaar von mindestens einem formstabilen Röhrchen als erstes, inneres Bedeckungselement umgeben ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes erfindungsgemäßen Nachrichtenkabels oder einer erfin­ dungsgemäßen Datenleitung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Aderpaar von mindestens einem formstabilen Röhrchen als erstes, inneres Bedeckungselement umgeben wird.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch in vergrößerter Querschnittsdarstellung ein elektrisches Übertragungselement für ein erfin­ dungsgemäßes elektrisches Nachrichtenkabel,

Fig. 2 schematisch in vergrößerter Querschnittsdarstellung ein elektrisches Übertragungselement herkömmlichen Aufbaus zum Vergleich gegenüber dem erfindungsgemä­ ßen Übertragungselement nach Fig. 1,

Fig. 3 schematisch in vergrößerter Querschnittsdarstellung eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Übertragungs­ elements nach Fig. 1,

Fig. 4 schematisch in vergrößerter Querschnittsdarstellung den Aufbau einer elektromagnetischen Abschirmfolie des Übertragungselementes nach Fig. 1 im Detail,

Fig. 5 in schematischer sowie in vergrößerter Querschnitts­ darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Nachrichtenkabels mit mehreren Übertra­ gungselementen nach Fig. 1,

Fig. 6 schematisch in vergrößerter Querschnittsdarstellung ein modifiziertes elektrisches Aderpaar für ein er­ findungsgemäßes Übertragungselement z. B. nach den Fig. 1 oder 3,

Fig. 7 schematisch den Verlauf des Wellenwiderstandes eines erfindungsgemäßen Übertragungselementes z . B. nach einer der Fig. 1, 3 oder 6 in Abhängigkeit von der Signalfrequenz,

Fig. 8 schematisch den Wellendämpfungsverlauf eines erfin­ dungsgemäßen Übertragungselementes z. B. nach einer der Fig. 1, 3 oder 6 in Abhängigkeit von der Si­ gnalfrequenz,

Fig. 9 in schematischer Übersichtsdarstellung eine Vorrich­ tung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Über­ tragungselementes, und

Fig. 10 in schematischer Übersichtsdarstellung eine Vorrich­ tung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Nach­ richtenkabels.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 mit 10 jeweils mit den gleichen Bezugszeichen ver­ sehen.

Fig. 1 zeigt schematisch in vergrößerter Querschnittsdar­ stellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, elektrischen Übertragungselements EU1. In seinem Inneren ist ein elektrisches Aderpaar AP1 angeordnet. Dieses Aderpaar AP1 ist durch zwei separate, elektrische Adern (elektrische Lei­ ter) AD1 bzw. AD2 gebildet. Im Zentrum der jeweiligen elek­ trischen Ader AD1, AD2 ist jeweils ein elektrisch leitendes Kernelement EL1 bzw. EL2 vorgesehen, das räumlich betrachtet langgestreckt ausgebildet ist. Das Kernelement EL1 der ersten Ader AD1 sowie das Kernelement EL2 der zweiten Ader AD2 weist jeweils vorzugsweise eine etwa kreisrunde Querschnittsform auf. Rings um das jeweilige Kernelement EL1 bzw. EL2 sitzt jeweils eine elektrisch isolierende Schicht (elektrische Iso­ lierungsschicht) EI1 bzw. EI2 in Form einer kreisringförmigen Umhüllung fest auf. Das jeweilige Kernelement EL1 bzw. EL2 liegt somit im wesentlichen zentrisch innerhalb seiner zuge­ hörigen Isolierungsschicht EI1 bzw. EI2, das heißt die jewei­ lige Isolierungsschicht EI1 bzw. EI2 umgibt ihr Kernelement EL1 bzw. EL2 als konzentrischer Kreisring. Auf diese Weise ergibt sich für die erste elektrische Ader AD1 sowie die zweite Ader AD2 ein im wesentlichen kreisrunder Gesamtquer­ schnitt. Das jeweilige, elektrisch leitende Kernelement EL1 bzw. EL2 ist vorzugsweise voll massiv als einzelner Strang ausgebildet. Genauso kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, eine Vielzahl von elektrisch leitenden Einzelelementen, ins­ besondere Einzeldrähten wie z. B. Kupfer- oder Aluminiumdrähte zu dem Kernelement EL1 bzw. EL2 zu verdrillen oder in sonsti­ ger Weise zusammenzufassen, so daß ein sogenannter Litzenlei­ ter gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist für das jeweilige Kernelement EL1 bzw. EL2 ein metallischer Werkstoff, insbe­ sondere Kupfer oder Aluminium, gewählt.

Für die jeweilige elektrische Isolierungsschicht EI1 bzw. EI2 ist vorzugsweise ein dielektrisches, das heißt elektrisch möglichst nicht leitendes Material gewählt. Dazu eignet sich insbesondere ein Kunststoff wie zum Beispiel Polyethylen, Po­ lypropylen. Besonders bevorzugt ist für die Isolierungs­ schicht mit Luft verschäumter Kunststoff ("foam skin") geeignet. Zweckmäßigerweise sind dem Kunststoffmaterial für die jeweilige Isolierungsschicht Farbpartikel wie z. B. rote, grüne, gelbe usw. Farbpigmente zur Kennzeichnung beigegeben, so daß die Adern AD1, AD2 voneinander unterscheidbar sind.

Zweckmäßigerweise wird die jeweilige Isolierungsschicht EI1 bzw. EI2 auf das zugehörige Kernelement EL1 bzw. EL2 auf ex­ trudiert.

Vorzugsweise weist das jeweilige, elektrisch leitende Kern­ element EL1 bzw. EL2 einzeln für sich einen Außendurchmesser zwischen 0,3 und 1 mm, insbesondere zwischen 0,4 und 0,8 mm auf. Die Wandstärke, das heißt die radiale Erstreckung der jeweiligen, elektrischen Isolierungsschicht EI1 bzw. EI2 ist um den Umfang sowie in Längsrichtung gesehen vorzugsweise im wesentlichen konstant gewählt. Vorzugsweise weist die jewei­ lige Isolierungsschicht EI1 bzw. EI2 eine Schichtdicke zwi­ schen 0,05 und 1,1 mm, insbesondere zwischen 0,2 und 0,8 mm auf. Eine einzelne, elektrische Ader AD1 bzw. AD2 weist somit einen Gesamtaußendurchmesser vorzugsweise zwischen 0,4 und 3 mm, insbesondere zwischen 0,8 und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,9 und 1,5 auf.

Die beiden, vorzugsweise etwa gleich ausgebildeten und dimen­ sionierten Adern AD1 sowie AD2 sind vorzugsweise zu dem elek­ trischen Aderpaar AP1 miteinander verseilt, besonders bevor­ zugt gleichschlagverseilt. Dabei weisen die Zentren der bei­ den Adern AD1, AD2 von ihrer gemeinsamen Verseilachse ZA, d. h. der Zentralachse des Aderpaares AP1 im wesentlichen den gleichen radialen Abstand auf. Aufgrund ihrer Verseilung win­ den sich die beiden Adern AD1 sowie AD2 schraubenlinienförmig um diese gemeinsame Zentralachse ZA. Gleichzeitig berühren sie sich im wesentlichen lediglich entlang dieser Zentral­ achse ZA, d. h. entlang einer zentralen Geradenlinie. In der Fig. 1 erstreckt sich die Zentralachse ZA senkrecht zur Zei­ chenebene und ist mit Hilfe eines vollflächig schwarz ausge­ füllten Kreises angedeutet. Die beiden einzelnen Adern AD1 sowie AD2 können vorzugsweise unter teilweiser oder vollstän­ diger Rückdrehung miteinander verseilt sein. Dann ändert sich die relative Lage der beiden Adern kontinuierlich zueinander bezogen auf eine Schlaglänge. Bei einer Verseilung z. B. mit vollständiger Rückdrehung jeder einzelnen Ader des Aderpaares AP1 wird die jeweilige Ader beim Durchlaufen einer Schrauben­ windung, d. h. entlang einer Schlaglänge (in Längsrichtung be­ trachtet) jeweils um 360° um sich selbst tordiert. Auf diese Weise können etwaige Exzentrizitäten in der Querschnittsgeo­ metrie einer einzelnen Ader weitgehend statistisch über den Außenumfang des Aderpaares AP1 verteilt, das heißt vergleich­ mäßigt werden. Eine einseitige Akkumulation von etwaigen Un­ gleichmäßigkeiten am selben Umfangsort in Längsrichtung be­ trachtet sind somit weitgehend vermieden. Auf diese Weise ist eine im wesentlichen spiegelbildliche, insbesondere rotationssymmetrische Anordnung der beiden Adern AD1 sowie AD2 bezüglich der Zentralachse ZA sichergestellt.

Gegebenenfalls können die beiden einzelnen, losen Adern AD1 sowie AD2 auch ohne Rückdrehung miteinander verseilt sein.

Bei einer Verseilung ohne Rückdrehung bleibt die relative La­ ge der beiden Adern AD1 sowie AD2 zueinander jeweils beim Durchlaufen einer Schraubenwindung des Aderpaares AP1 weitge­ hend erhalten.

Weiterhin kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, die beiden Adern AD1 sowie AD2 mechanisch miteinander zu verbin­ den. Beispielsweise können die beiden Adern AD1, AD2 mit ih­ ren Längsseiten parallel nebeneinander gestreckt verlaufen und entlang ihrer mittigen, geradlinigen Kontaktierungslinie mechanisch miteinander verbunden, insbesondere miteinander verklebt sein. Es ergibt sich auf diese Weise eine Art band­ förmige Zwillingsleitung mit den beiden aneinanderhängenden Adern AD1 sowie AD2. Diese Zwillingsleitung ist zweckmäßiger­ weise in sich tordiert bzw. verdrillt, so daß sich insgesamt wiederum eine schraubenlinienförmige Gesamtanordnung wie für das Aderpaar AP1 von Fig. 1 ergibt. In der Fig. 1 entspricht dabei die Kontaktierungs- bzw. Verbindungslinie der beiden Adern AD1, AD2 dem Verlauf der Zentralachse ZA.

Fig. 6 zeigt schematisch sowie in vergrößerter Querschnitts­ darstellung ein gegenüber dem Aderpaar AP1 von Fig. 1 modi­ fiziertes Aderpaar AP2. Dessen beiden, elektrisch leitenden Kernelemente EL1, EL2 sind gemeinsam ummantelt. Dazu sind die Isolierhüllen EI1, EI2 über einen Steg ST mechanisch mitein­ ander verbunden. Dieser Steg ST erstreckt sich im Querschnitt im wesentlichen entlang der gedachten Verbindungslinie der Kernzentren der beiden Adern AD1, AD2. Er weist vorzugsweise eine etwa rechteckförmige Querschnittsform auf. In Längsrich­ tung betrachtet erstreckt sich dabei der Steg ST insbesondere durchgängig entlang der Zentralachse ZA. Insbesondere können dabei die beiden Adern des Aderpaares entlang der Zentral­ achse ZA auch bandleitungsartig mechanisch miteinander ver­ bunden sein. Ein solches Aderpaar wird von dem Röhrchen RO1 von Fig. 1 in analoger Weise eingeschlossen. Dadurch ist wiederum sichergestellt, daß der Abstand einer etwaig über dem Röhrchen RO1 aufgebrachten Abschirmfolie oder sonstigen Abdeckfolie zur Zentralachse ZA um den Umfang sowie in Längs­ richtung gesehen weitgehend konstant gehalten werden kann. Schwankungen des Abstandes zwischen der Abschirmung und der jeweiligen Ader und damit etwaige "Erdungssymmetrien", d. h. unterschiedliche Kapazitäten der beiden Adern zum Schirm sind dadurch weitgehend vermieden. Es ergibt sich somit ein elek­ trisches Übertragungselement, das durch eine besonders nied­ rige relative Dielektrizitätszahl gekennzeichnet ist.

Das Aderpaar AP1 von Fig. 1 windet sich vorzugsweise schrau­ benlinienförmig um die Zentralachse ZA, wobei das Aderpaar AP1 einen Vollkreis pro Schlaglänge umläuft. Räumlich be­ trachtet ergibt sich eine paarverseilte Aderstruktur, die ro­ tationssymmetrisch bezüglich der Zentralachse ZA ausgebildet ist. In Umfangsrichtung gesehen liegen die beiden Adern AD1 sowie AD2 um etwa 180° versetzt zueinander. Ihre Zentren lie­ gen jeweils auf einer gedachten Verbindungsgeraden X. Die Ge­ samtquerschnittsbreite des Aderpaares AP1, das heißt der dop­ pelte Außendurchmesser einer einzelnen Ader bestimmt dabei den Durchmesser der Schraubenlinie des Aderpaares AP1.

Würde nun beispielsweise das Aderpaar AP1 von Fig. 1 mit ei­ ner Abdeckfolie, wie z. B. einer Aluminium-Folie zur elektro­ magnetischen Abschirmung, unmittelbar wendelförmig umwickelt werden, so würde die Aluminium-Folie bei gleichschlagverseil­ ten Adern AD1 sowie AD2 lediglich eine helixförmige Linienbe­ rührung zu dem Aderpaar AP1 aufweisen. Die Fig. 2 zeigt schematisch im Querschnitt ein derart gebildetes, elektri­ sches Übertragungselement EU1*. Bei einem derart mit einer Aluminium-Folie umwickelten Aderpaar würde die Aluminiumfolie also nur an denjenigen Umfangsstellen der Schraubenlinie des Aderpaares AP1 eine radiale Abstützung von innen her bewirkt werden, an denen das Aderpaar seine maximale Querschnitts­ breite aufweist. Dies ist in der Fig. 2 beispielsweise die Stelle X1 bei der 9°° Uhr- Position am Außenumfang der Ader AD1 sowie die um 180° dazu versetzte Stelle X2 am Außenumfang der Ader AD2 bei der 3°° Uhr- Position. Nur diese beiden Um­ fangsstellen X1 sowie X2 des Aderpaares AP1 liegen bezüglich der Zentralachse ZA auf einem radialen Strahl X, der die ge­ dachte Verbindungslinie durch die Zentren der beiden Adern AD1 sowie AD2 bildet. Lediglich an diesen beiden auf dem ra­ dialen Strahl X liegenden Umfangspositionen X1 sowie X2 des Aderpaares AP1 würde eine solche Aluminiumfolie mit einem Durchmesser aufgespannt werden, der dem Durchmesser der Spi­ ralwindungen des verseilten Aderpaares AP1 entspricht. An den übrigen Umfangspositionen des Aderpaares AP1 würde die Alumi­ nium-Folie hingegen nicht von innen her auf die Größe des Au­ ßendurchmessers der Spiralwindung des Aderpaares AP1 abge­ stützt und damit aufgespannt werden. Denn aufgrund der man­ gelnden Eigensteifigkeit der Aluminium-Folie würde diese sich bei ihrem Aufwickeln unter Zugspannung auf das Aderpaar AP1 an dessen Außenkontur weitgehend anlegen bzw. anformen und dort fest aufsitzen. Es käme also zu Einbuchtungen der Alumi­ nium-Folie und/oder nachfolgender Bedeckungslagen (wie z. B. weiterer Abdeckfolien oder eines Außenmantels) in den Bereich der Ader- Zwischenräume bzw. Zwickel ZI1*, ZI2* (vgl. Fig. 2) zwischen den Adern AD1, AD2 des Aderpaares AP1 hinein, insbesondere in den Zwickelmittenbereich, d. h. entlang der Symmetrielinie Y des Aderpaares durch das Zentrum ZA. Die Symmetrielinie Y erstreckt sich im Querschnittsbild von Fig. 2 senkrecht zur Verbindungsgeraden X und ist in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Die fehlende Abstützung von innen in den Zwickelbereichen der Adern würde zu einer Deformation der Folienbedeckungslage und/oder weiterer äußerer Be­ deckungslagen und somit des gesamten Übertragungs­ element-Querschnitts dahingehend führen, daß sich für das umwickelte Aderpaar eine flach ellipsenförmige und nicht mehr kreisför­ mige, das heißt rotationssymmetrische Geometrieform ausbilden würde. Diesen Zustand zeigt die Fig. 2 in schematischer so­ wie vergrößerter Querschnittsdarstellung. Um das Aderpaar AP1 ist eine Aluminium-Folie AS1* als Bedeckungselement zur elek­ tromagnetischen Abschirmung herumgewickelt. Diese legt sich unter Einwirkung der aufgebrachten Wickelkraft möglichst eng an die Außenkontur des Aderpaares AP1 an. Aufgrund dieser An­ formung der Aluminiumfolie an die Außenkontur des Aderpaares, kann der radiale Abstand zwischen der Aluminiumfolie und der Kabelzentralachse um den Umfang und/oder in Längsrichtung ge­ sehen unterschiedlich sein oder schwanken. Im Bereich der Zwickelzwischenräume ZI1* sowie ZI2* zwischen den beiden Adern AD1 sowie AD2 ist die Aluminium-Folie AS1* im wesentli­ chen in Richtung der Breitseite des Aderpaares AP1 gestrafft. Es kommt also zu einer Einbuchtung der Folie AS1* in die Zwi­ schenräume ZI1*, ZI2* zwischen den beiden Adern AD1 sowie AD2 hinein, da sie dort nicht von innen her radial abgestützt wird. Das so gebildete, elektrische Übertragungselement EU1* herkömmlichen Aufbaus weist also eine größere Breite als Höhe auf und bildet somit in erster Näherung eine im wesentlichen rechteckförmige Bändchenstruktur. Das Übertragungselement EU1* von Fig. 2 erstreckt sich in X-Richtung länger als in Y-Richtung, das heißt es ist breiter als hoch. Ist die Alumi­ nium-Folie mit überlappenden Bandkanten um das Aderpaar AP1 gewickelt, dann läuft deren Überlappungszone zudem als Auf­ dickungsstelle helixförmig um den Außenumfang des Leiterpaa­ res und kehrt somit in Längsrichtung periodisch wieder. Sol­ che verschiedene Abweichungen von einer gewünschten rotationssymmetrischen, insbesondere kreisrunden Gesamt-Querschnittsstruktur des Übertragungselements, würden jedoch zu Störungen bzw. Beeinträchtigungen der elektrischen Eigen­ schaften des Aderpaares AP1, insbesondere zu Kapazitäts­ schwankungen und einer höheren Wellendämpfung führen.

Weiterhin würde sich auch der mittlere Leitermittenabstand der beiden Adern AD1 sowie AD2 zueinander aufgrund der bei der Folienbewicklung aufgebrachten Folienzugkräfte und der daraus resultierenden Querdruckkräfte verkleinern, das heißt die beiden Adern würden zusammengepreßt werden und sich gege­ benenfalls verformen. Dies würde zu einer unerwünschten Erhö­ hung der relativen Dielektrizitätskonstante und damit zu ei­ ner Kapazitätserhöhung führen, die eine Erniedrigung des Wel­ lenwiderstandes für das Aderpaar AP1 und gleichzeitig einen Anstieg der Wellendämpfung nach sich ziehen würde. Um eine gleich niedrige relative Dielektrizitätskonstante und damit Kapazität für das Übertragungselement EU1* von Fig. 2 wie beim idealen, rotationssymmetrischen Aufbau wieder erreichen zu können, müßte der Aderdurchmesser vergrößert werden, was in unerwünschter Weise zu erhöhtem Materialverbrauch und zu unerwünscht großen Außendurchmessern des Übertragungselemen­ tes EU1* führen würde.

Um nun ein elektrisches Übertragungselement mit einer in Längsrichtung möglichst definierten Querschnitts- Geometrie­ form bilden und beibehalten zu können, ist das Aderpaar AP1 von Fig. 1 unmittelbar von einem formstabilen Röhrchen RO1 als eine erste, innere Bedeckungslage umgeben. Die Abschirm­ folie AS1* von Fig. 2 wurde also in der Fig. 1 durch das kreiszylinderförmige Röhrchen RO1 ersetzt. Dieses Röhrchen RO1 weist im Querschnittsbild von Fig. 1 betrachtet eine im wesentlichen kreisrunde Querschnittsform auf und behält diese in Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 auch bei. Räumlich betrachtet ist das Röhrchen RO1 also um das langgestreckte Aderpaar AP1 herum im wesentlichen in Form ei­ nes Kreiszylinders ausgebildet. Der Innendurchmesser des Röhrchens RO1 ist zweckmäßigerweise etwa gleich der maximalen Gesamtquerschnittsbreite des Aderpaares AP1 und damit gleich dem Durchmesser der vom Aderpaar AP1 durchlaufenen Spiralwen­ del gewählt. Auf diese Weise sitzt das Röhrchen RO1 auf dem Aderpaar AP1 (räumlich betrachtet) lediglich mit einer he­ lixförmigen Linienberührung entlang dessen Stellen X1, X2 ma­ ximaler Querschnittsbreite auf, d. h. das Aderpaar AP1 ist nicht ringsum mit dem Röhrchenmaterial beschichtet, sondern es verbleiben zwei halbmond- bzw. sichelförmige Hohlräume als luftgefüllte Leer- bzw. Zwickelräume ZI1, ZI2 zwischen den Adern ADI, AD2 des Aderpaares AP1 und der Röhrcheninnenwand. Das Aderpaar AP1 wird vom Röhrchen RO1 beidseitig seiner Breitseite an den Auflagestellen X1, X2 jeweils formschlüssig fest eingeschlossen gehalten, d. h. das Aderpaar AP1 von Fig. 1 ist nicht lediglich lose, mit Freiraum nach allen Seiten im Röhrchen RO1 untergebracht. Im Querschnittsbild von Fig. 1 bildet das Röhrchen RO1 somit einen das Aderpaar AP1 ein­ schließenden Kreisring, der das Aderpaar AP1 mit seiner In­ nenberandung lediglich im Bereich derjenigen beiden Außen­ berandungsstellen des Aderpaares AP1 tangential berührt, die auf der gedachten Verbindungsgeraden X der beiden Aderzentren liegen. Das Röhrchen RO1 bildet im Querschnitt betrachtet ei­ nen Kreisring, der das Aderpaar AP1 konzentrisch bezüglich der Zentralachse ZA umgibt und lediglich an den zwei, um etwa 180° mit maximaler Querschnittsbreite gegenüberliegenden Au­ ßenberandungsstellen des Aderpaares auf dem Aderpaar AP1 auf­ sitzt. Die verbleibenden, übrigen Teilabschnitte des Kreis­ rings des Röhrchens RO1 berühren hingegen das Aderpaar AP1 nicht.

Es erfolgt also nur an denjenigen Umfangsstellen der Schrau­ benlinie des Aderpaares AP1 eine radiale Abstützung von innen her, an denen das Aderpaar seine maximale Querschnittsbreite aufweist. Dies ist in der Fig. 1 beispielsweise die Stelle X1 bei der 9°° Uhr- Position am Außenumfang der Ader AD1 so­ wie die um 180° dazu versetzte Stelle X2 am Außenumfang der Ader AD2 bei der 3°° Uhr- Position. Nur diese beiden, um etwa 180° gegenüberliegenden Umfangsstellen X1 sowie X2 des Ader­ paares AP1 liegen bezüglich der Zentralachse ZA auf einem ra­ dialen Strahl X, der die gedachte Verbindungslinie durch die Zentren der beiden Adern AD1 sowie AD2 bildet. Lediglich an diesen beiden, auf dem radialen Strahl X liegenden Umfangspo­ sitionen X1 sowie X2 des Aderpaares AP1 berührt das Röhrchen RO1 das Aderpaar AP1, während es ansonsten zwischen sich und dem Aderpaar AP1 einen luftgefüllten, halbmondförmigen Spalt­ raum ZI1, ZI2 einschließt. Insbesondere sind aufgrund der Formstabilität des Röhrchens RO1 auch Einbuchtungen oder Ein­ dellungen des kreisringförmigen Röhrchens RO1 entlang der Symmetrielinie Y weitgehend vermieden, die die jeweilige Zwickelmittenachse bildet und damit die gegenüber Verformun­ gen besonders kritischen Bereiche größter lichter Weite zwi­ schen dem Aderpaar AP1 und der Innenberandung des kreisring­ förmigen Röhrchens RO1 kennzeichnet. Denn da das Röhrchen RO1 selbsttragend sowie formstabil ausgebildet ist, behält es seine vorgegebene, definierte Querschnittsgeometrieform im wesentlichen bei. Dadurch kann es weit weniger oder gar nicht mehr zu Einbuchtungen des Röhrchens RO1 und/oder nachfolgen­ der, äußerer Bedeckungslagen in die Zwickelräume ZI1, ZI2 des Aderpaares AP1 von Fig. 1 hinein kommen, das heißt es ist gegenüber dem Übertragungselement EU1* von Fig. 2 insbeson­ dere eine Verkleinerung der lichten Weite der Zwickelräume ZI1 sowie ZI2 gegenüber der kreisringförmigen Innenberandung des Röhrchens RO1 weitgehend vermieden. Aufgrund der Eigen­ steifigkeit und daraus resultierenden Querdruckstabilität des Röhrchens RO1 ist es ermöglicht, für das Röhrchen und/oder etwaig außen nachfolgende Bedeckungslagen einen vorgebbaren Abstand zur Zentralachse ZA über die gesamte Längserstreckung des Übertragungselementes EU1 hinweg möglichst genau einzu­ halten. Das Röhrchen RO1 dient also als Abstandshalter für etwaige, außen nachfolgende Bedeckungslagen, besonders bevor­ zugt für eine außen auf dem Röhrchen aufgebrachte elektromagne­ tische Abschirmfolie, etwaig weiteren Bedeckungselementen und/oder einem Außenmantel. Es sorgt dafür, daß um den Umfang betrachtet zwischen etwaig äußeren Bedeckungslagen und der Zentralachse ZA ein definierter, vorzugsweise konstanter Ab­ stand eingestellt und in Längsrichtung beibehalten werden kann. Erst mit dem Röhrchen ist ein elektrisches Übertra­ gungselement wie EU1 von Fig. 1 bereitgestellt, das eine im wesentlichen rotationssymmetrische, vorzugsweise kreisrunde Gesamt-Querschnittsstruktur aufweist. Etwaige, von außen wirksam werdende Querdruckkräfte können zudem am Außenumfang des kreisringförmigen, ringsum geschlossenen Röhrchens RO1 gleichmäßig verteilt werden. Unzulässige hohe, insbesondere einseitige Querdruckbelastungen der Adern sind dadurch weit­ gehend vermieden. Da das Röhrchen RO1 Querkräfte auffängt und selbst im wesentlichen querkraftarm auf dem Aderpaar AP1 auf­ sitzt, ist einem Zusammenpressen bzw. Zusammenstauchen insbe­ sondere der Isolierungsschichten der Adern aufeinander (wie in der Fig. 2) weitgehend entgegengewirkt und eine uner­ wünschte Aderverformung sowie eine daraus resultierende Lei­ terannäherung weitgehend vermieden.

Vorzugsweise weist das Röhrchen RO1 um den Umfang sowie in Längsrichtung gesehen eine weitgehend konstante Wandstärke auf. Dadurch ergibt sich für das Röhrchen RO1 eine in Um­ fangs- sowie in Längsrichtung homogene Querschnittsform. Das Verhältnis seiner Wandstärke zu seinem Durchmesser ist z. B. bei 100 Ω Kabeln vorzugsweise zwischen 5 und 20, insbeson­ dere zwischen 10 und 20 gewählt. Seine Wandstärke bzw. Schichtdicke ist zweckmäßigerweise zwischen 0,1 und 0,5 mm, insbesondere zwischen 0,15 und 0,3 mm gewählt.

Das Röhrchen RO1 ist zweckmäßigerweise im Schlauchreckverfah­ ren rings um das Aderpaar AP1 von Fig. 1 extrudiert. Dadurch sind unzulässig hohe Querkräfte auf die Adern, die zu einer Leiterverformung oder Leiterannäherung führen könnten, von vornherein vermieden. Vorzugsweise können die Extrusionspara­ meter derart eingestellt werden, daß ein Verkleben des Röhrchens mit den Adern weitgehend vermieden wird. Dadurch ist eine leichte Ablösbarkeit des Röhrchens im Montagefall sichergestellt. Weiterhin kann die Wandstärke des Röhrchens in weiten Grenzen variiert und je nach Anwendungsfall ange­ paßt werden. Das Röhrchen ist zudem in vorteilhafter Weise mit hohen Extrusionsgeschwindigkeiten herstellbar und sein Fertigungsprozeß insbesondere in die Herstellungslinie für ein Nachrichten- oder Datenkabel integrierbar.

Vorzugsweise ist für das Röhrchen RO1 ein dielektrisches Kunststoffmaterial verwendet. Insbesondere eignet sich ein dielektrisches Kunststoff-Material, dessen relative Dielek­ trizitätskonstante ε_r möglichst der von Luft mit ε_r ≈ 1 ange­ nähert ist. Zweckmäßig sind Kunststoffmaterialien mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten zwischen 1,2 und 3, be­ vorzugt zwischen 1,8 und 2,3. Besonders bevorzugt ist als dielektrisches Kunststoffmaterial Polyethylen oder Polypropylen verwendet, da diese Materialien besonders kostengünstig sind.

Außen auf das Röhrchen RO1 von Fig. 1 kann in besonders zweckmäßiger Weise zusätzlich mindestens ein elektromagneti­ sches Abschirmelement aufgebracht sein. In der Fig. 1 ist beispielsweise eine elektromagnetische Abschirmfolie AS1 vor­ gesehen. Auf diese Weise ist ein elektromagnetisch abge­ schirmtes Übertragungselement EU1 gebildet, das (von innen nach außen betrachtet) im Inneren das Aderpaar AP1 aufweist, darüber das im Querschnitt kreisringförmige Röhrchen RO1 so­ wie darüber die elektromagnetische Abschirmfolie AS1. Die Ab­ schirmfolie AS1 kann auf das langgestreckte Röhrchen RO1 ins­ besondere schraubenlinienförmig mit sich überlappenden Band­ kanten BK1, BK2 rundum aufgewickelt sein, wie in der Fig. 1 veranschaulicht ist. Für die Abschirmfolie AS1 und/oder etwa­ ig weitere, außen nachfolgende Bedeckungselemente übernimmt das Röhrchen RO1 eine Abstützfunktion von innen her. Deshalb ist es nicht erforderlich, daß die Abschirmfolie AS1 selbst formstabil oder selbsttragend ist. Als elektromagnetische Ab­ schirmfolie kann vorzugsweise eine elektrisch leitfähige Me­ tallfolie, insbesondere eine Aluminium- oder Kupferfolie ver­ wendet sein. Eine solche Metallfolie weist vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 30 und 100 µm, insbesondere um etwa 50 µm auf. Besonders zweckmäßig ist eine metallkaschierte Kunst­ stoffolie, wie sie in der Fig. 4 ausschnittsweise sowie ver­ größert im Querschnitt dargestellt ist. Sie zeichnet sich durch hohe Reißfestigkeit aus und ist besonders kostengünstig herstellbar. Auf eine Kunststoffschicht KS ist dabei insbe­ sondere eine elektrisch leitende Metallschicht oder Metalli­ sierung MS wie z. B. eine Kupfer oder Aluminiumschicht aufge­ bracht. Für eine aluminiumkaschierte Abdeckfolie ist die Schichtdicke der Aluminiumschicht vorzugsweise zwischen 30 und 80 µm, insbesondere um etwa 50 µm sowie die Schichtdicke der Kunststoffschicht zwischen 5 und 30 µm, bevorzugt um etwa 12 µm gewählt. Gegebenenfalls kann die Metallschicht MS auch beidseitig mit einer Kunststoffschicht überzogen sein, so daß eine dreischichtige Abschirmfolie gebildet ist. Auch kann es zweckmäßig sein, eine Kunststoffolie beidseitig mit einer Me­ tallschicht zu versehen. Für die Kunststoffschicht ist vor­ zugsweise Polyester, Polyamid oder PP (Polypropylen) verwen­ det.

Zweckmäßigerweise ist das Röhrchen aus einem optisch transpa­ rentem Kunststoff extrudiert, so daß die beiden Adern AD1, AD2 im Montagefall bei Öffnen des Kabelaußenmantels und Ent­ fernen einer etwaig auf dem Röhrchen aufgebrachten Abschirm­ folie sofort sichtbar werden.

Für die dünne Abschirmfolie AS1 gibt also das Röhrchen RO1 eine etwa kreisrunde Querschnittsform vor, das heißt die Ab­ schirmfolie AS1 nimmt im wesentlichen die Form eines Kreis­ ringes konzentrisch zum Aderpaar AP1 ein und bildet eine weitgehend geschlossene Abschirmlage.

Aufgrund seiner Formstabilität wirkt das Röhrchen RO1 zusam­ men mit dem Aderpaar AP1 als selbsttragendes Gerüst bzw. Un­ terbau für die Abschirmfolie AS1 und/oder etwaig nachfol­ gende, weitere Abschirmelemente oder sonstige Bedeckungsele­ mente. Auf diese Weise kann der radiale Abstand der Abschirm­ folie und/oder weiterer Bedeckungselemente zur Zentralachse ZA um den Umfang sowie in Längsrichtung des Übertragungsele­ mentes EU1 gesehen im wesentlichen konstant gehalten werden. Das Röhrchen RO1 sorgt also in besonders vorteilhafter Weise dafür, daß der elektromagnetischen Abschirmfolie AS1 und/oder etwaig vorhandenen, weiteren äußeren Bedeckungslagen jeweils eine definierte Querschnittsform vorgegeben wird. Erst das formstabile Röhrchen RO1 von Fig. 1 stellt mit seiner etwa kreisringförmigen Struktur als Unterbau sicher, daß darüber der Aufbau eines elektrischen Übertragungselementes oder Nachrichtenkabels mit insgesamt kreisförmigen Gesamtquer­ schnitt möglich wird. Abweichungen davon sowie sonstige Stö­ rungen, wie zum Beispiel Unrundheiten, lokale Aufdickungs­ stellen, Einbuchtungen, usw. der Bedeckungslagen, insbeson­ dere der elektromagnetischen Abschirmlage sind dadurch weit­ gehend vermieden. Da der Abstand der kreisringförmigen, elek­ tromagnetischen Abschirmlage um den Umfang gesehen radial zur Zentralachse ZA in Längsrichtung im wesentlichen konstant bleibt, ergibt sich aufgrund der Rotationssymmetrie der Anordnung von Adern und Abschirmfolie eine besonders zuverlässige elektromagnetische Abschirmung. Etwaig störende, elektromagnetische Feldeinstrahlungen von außen nach innen sowie elektromagnetische Feldabstrahlungen von innen nach außen können somit weitgehend vermieden werden, so daß sich eine einwandfreie Nachrichtenübertragung auf den beiden Adern AD1 sowie AD2 besonders zuverlässig durchführen läßt. Der rotationssymmetrische Aufbau des Übertragungselementes EU1 trägt in vorteilhafter Weise zu einer besonders dämpfungsarmen Nachrichtenübertragung bei. Dadurch, daß die Abschirmfolie mit Hilfe des Röhrchens als konzentrischer Ring um die Zentralachse ZA angeordnet werden kann und diese Konzentrizität auch beibehält, sind über die Leitungslänge betrachtet Schwankungen des Abstandes zwischen der Abschirmung und der jeweiligen Ader und damit etwaige "Erdunsymmetrien", d. h. unterschiedliche Kapazitäten der beiden Adern zur Abschirmung (Kapazitätsschwankungen) weitgehend vermieden.

Fig. 8 zeigt beispielhaft den charakteristischen Verlauf der Wellendämpfung WD für ein erfindungsgemäßes Übertragungsele­ ment wie z. B. EU1 von Fig. 1. Entlang der Abszisse ist die Signalfrequenz f in MHz, entlang der Ordinate die Wellendämp­ fung WD logarithmisch in dB/100m aufgetragen. In der Fig. 8 ergibt sich ein etwa linearer Wellendämpfungsverlauf in Form einer Geraden GE mit positiver Geradensteigung bei größer werdender Signalfrequenz. Aus dem glatten Verlauf der Wellen­ dämpfungskurve GE geht somit hervor, daß beim erfindungsgemä­ ßen Übertragungselement zumindest im Frequenzbereich zwischen 1 MHz und 600 MHz Resonanzeffekte oder sonstige Störeffekte weitgehend vermieden sind. Die Wellendämpfungswerte liegen dabei im vorliegenden Meßbeispiel im Frequenzbereich von 1 MHz bis 600 MHz im Bereich zwischen 1, 74 und 42,37 dB/100 m. Mit besonderem Erfolg wurde dabei insbesondere ein sogenanntes "ICCS-Data 6-Kabel" getestet:
4 erfindungsgemäße Übertragungselemente wurden zur Kabelseele verseilt und mit einem Geflechtschirm sowie Außenmantel umge­ ben;
für die elektrischen Adern wurde jeweils ein Cu-Kernelement mit je 0,55 mm Außendurchmesser gewählt; das jeweilige Cu-Kernelement wurde mit einer dielektrischen, geschäumten Kunststoffisolationsschicht umgeben;
Ader-Gesamtaußendurchmesser: 1,2 mm
Röhrchenwanddicke 0,175 mm

Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, mehr als ein Röhrchen entsprechend RO1 auf das Aderpaar AP1 aufzubringen. Dabei können mehrere Röhrchen unmittelbar übereinander extru­ diert aufgebracht sein. Auch kann ein Schichtaufbau zweckmä­ ßig sein, bei dem zwei aufeinanderfolgende Röhrchen jeweils durch mindestens eine Zwischenschicht wie z. B. eine Abschirm­ folie voneinander getrennt konzentrisch zueinander angeordnet sind. Bei mehreren Röhrchen RO1 ergibt sich somit ein beson­ ders stabiler Unterbau für nachfolgende Bedeckungslagen.

Aufgrund der Konstanz sowie Rotationssymmetrie des Quer­ schnitts des Übertragungselements EU1 von Fig. 1 eignet sich dieses vorzugsweise zur Unterbringung in einem Datenkabel. Insbesondere lassen sich derart aufgebaute Übertragungsele­ mente im Hochfrequenzbereich, vorzugsweise im Frequenzbereich zwischen 1 KHz und 1000 MHz, bevorzugt zwischen 1 und 600 MHz, betreiben.

Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, daß Röhrchen RO1 von Fig. 1 zusätzlich mit mindestens einer weiteren, insbe­ sondere zweiten Bedeckungslage über der elektromagnetischen Abschirmfolie AS1 zu versehen. In der Fig. 1 ist ein Be­ deckungselement BE1 außen am Außenumfang der elektromagneti­ schen Abschirmfolie AS1 zusätzlich strichpunktiert sowie der Übersichtlichkeit halber lediglich ausschnittsweise einge­ zeichnet. Dieses dritte Bedeckungselement BE1 kann beispiels­ weise durch eine aufextrudierte dünne Kunststoff-Umhüllung gebildet sein, die dem mechanischen Schutz des elektromagne­ tischen Abschirmfolie AS1 gegenüber Beanspruchungen von au­ ßen dient. Genauso kann es zweckmäßig sein, die Abschirmfolie AS1 mit einer Kunststoffolie rundum zu umwickeln.

Eine paarige Datenleitung kann insbesondere dadurch gebildet sein, daß lediglich ein einzelnes Übertragungselement wie zum Beispiel EU1 von Fig. 1 in einem ein- oder mehrschichtigen Außenmantel AM untergebracht ist. In der Fig. 1 ist bei­ spielsweise der Außenmantel AM unmittelbar auf der elektroma­ gnetischen Abschirmlage AS1 des Übertragungselementes EU1 fest aufgebracht und das einpaarige Nachrichtenkabel NK1 ge­ bildet. Der Übersichtlichkeit halber ist dabei der Außenman­ tel AM lediglich ausschnittsweise gezeichnet sowie lediglich strichpunktiert angedeutet.

Das Übertragungselement EU1 von Fig. 1 zeichnet sich vor al­ lem dadurch aus, daß sein formstabiles, kreisringförmiges Röhrchen RO1 im Inneren besonders viel Luft einschließt. Denn aufgrund der formstabilen Kreisringform des Röhrchens RO1 ist eine Stauchung des Freiraums zwischen der elektromagnetischen Abschirmlage und den Adern, das heißt eine Verkleinerung der lichten Weite der Zwickelzwischenräume ZI1 sowie ZI2 wie beim Übertragungselement EU1* von Fig. 2 weitgehend vermie­ den. Auf diese Weise lassen sich besonders niedrige Kapazi­ tätswerte für das Übertragungselement EU1 nach Fig. 1 errei­ chen. Diese Kapazitätswerte liegen je nach Aufbau des Über­ tragungselementes insbesondere zwischen 20 und 90 pF/m, be­ vorzugt zwischen 35 und 45 pF/m. Dadurch ergeben sich für das erfindungsgemäße Übertragungselement besonders niedrige Wel­ lendämpfungswerte.

Dadurch, daß das Aderpaar AP1 direkt mit einem formstabilen Röhrchen kreisringförmigen Querschnitts umgeben ist, ist min­ destens 40%, vorzugsweise zwischen 30 und 50%, insbeson­ dere zwischen 40 und 48% des vom Röhrchen eingeschlossenen Innenquerschnitts mit Luft gefüllt (Gesamtinnenquerschnitts­ fläche des Röhrchens abzüglich der vom Aderpaar AP1 bedeckten Querschnittsfläche). Demgegenüber weist das Übertragungsele­ ment EU1* von Fig. 2 mit dem ges tauchten Querschnittsprofil eine deutlich geringere Luftfüllung, insbesondere von höch­ stens lediglich 40% auf. Eine vergrößerte Luftfüllung führt dazu, daß die elektrisch wirksam werdende, relative Dielek­ trizitätskonstante ε_r des gesamten Übertragungselementes er­ niedrigt wird. Bei Verwendung von Isolierhüllen aus luftge­ schäumten Kunststoff für die Adern ergibt sich in vorteilhaf­ ter Weise eine weitere Vergrößerung des Lufteinschlusses im Röhrchen. Insbesondere läßt sich damit erreichen, daß bis zu 90%, bevorzugt um etwa 75% des Gesamtinnenquerschnitts des Röhrchens mit Luft gefüllt ist.

Die Fig. 7 zeigt beispielhaft den Verlauf des Wellenwider­ standes R (= Ordinate) in Abhängigkeit von der Signalfrequenz f (Abszisse) für eine erfindungsgemäßes Übertragungselement. Mit Erfolg wurde insbesondere folgendes Übertragungselement getestet:
Aderpaar, dessen zwei Adern miteinander nach dem Wendelprin­ zip verseilt sind; jede Ader weist jeweils ein Kupfer-Kern­ element von etwa 0,51 mm Durchmesser auf; das jeweilige Kern­ element ist von einer PE (Polyethylen)-Isolierungsschicht derart ummantelt, daß sich jeweils insgesamt ein Ader-Außen­ durchmesser von etwa 1,1 mm ergibt;
die Wandstärke des auf das Aderpaar aufextrudierten Röhrchens ist vorzugsweise etwa 0,3 mm dick gewählt.

Es ergibt sich dafür ein Wellenwiderstandsverlauf innerhalb enger Toleranzschranken. Im untersuchten Frequenzbereich zwi­ schen 1 MHz und 600 MHz bleibt der Wellenwiderstand R somit annäherungsweise konstant. Es ergeben sich Abweichungen ge­ genüber dem Widerstandswert von 100 Ω von weniger als ± 10 Ω. Der im wesentlichen konstante Wellenwiderstands­ verlauf ist vorzugsweise durch die weitgehend konstanten Geometrieverhältnisse in Umfangs- sowie in Längsrichtung bewirkt.

Auf diese Weise läßt sich durch entsprechende Wahl der Quer­ schnittsgeometrie des Übertragungselementes EU1 in vorteil­ hafter Weise jeweils ein weitgehend definierter, d. h. in Längsrichtung durchgängig konstanter Wellenwiderstand von z. B. 100 Ω, 120 Ω, 150 Ω festlegen.

Zur weiteren Absenkung der elektrisch wirksam werdenden rela­ tiven Dielektrizitätskonstanten kann es besonders zweckmäßig sein, im Röhrchen zusätzlich Luftkammern vorzusehen. Zu die­ sem Zweck kann das Röhrchen beispielsweise Luftporen aufwei­ sen. Dies läßt sich besonders einfach dadurch bewerkstelli­ gen, daß das Röhrchen mit einem luft-verschäumten Kunststoff extrudiert wird. Genauso zweckmäßig kann es zur Erhöhung des Lufteinschlusses im Inneren des Übertragungselementes sein, das Röhrchen RO1 innen und/oder außen mit Profilierungen wie zum Beispiel Einstichen, Sicken, Nuten, usw. zu versehen.

Die Fig. 3 zeigt schematisch in vergrößerter Querschnitts­ darstellung ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes, im Aufbau vereinfachtes erfindungsgemäßes Übertragungselement EU2. Im Unterschied zu Fig. 1 weist das Übertragungselement EU2 le­ diglich ein Röhrchen RO2 als einzige äußere Bedeckungslage für das Aderpaar AP1 auf. Dabei ist das Röhrchen RO2 entspre­ chend der Querschnittsform des Röhrchens RO1 ausgebildet und entspricht dessen Funktion und Wirkung. Zusätzlich kann es gegebenenfalls auch gleichzeitig selbst die elektromagneti­ sche Abschirmung für das Aderpaar AP1 übernehmen, so daß die eigens vorgesehene elektromagnetische Abschirmfolie AS1 von Fig. 1 außen über dem Röhrchen weggelassen werden kann. Zu diesem Zweck ist für das Röhrchen RO2 ein elektrisch leiten­ des Material verwendet. Insbesondere eignet sich dafür ein elektrisch leitendes Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Kup­ fer, usw. Besonders zweckmäßig kann es sein, ein elektrisch isolierendes Kunststoffmaterial wie z. B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) mit elektrisch leitenden Substanzen wie Kupfer- oder Aluminiumpartikeln zu vermischen und gemeinsam zu extrudieren. In der Fig. 3 ist das Röhrchen RO2 besonders bevorzugt dadurch gebildet, daß zunächst ein kreiszylinder­ förmiges, dielektrisches Kunststoffröhrchen KST, insbeson­ dere mit PE, PP extrudiert wird und darüber eine Metallisie­ rung ME, insbesondere mit Kupfer oder Aluminium aufgebracht wird. Dies kann beispielsweise durch Galvanisieren, Besprit­ zen, Bedampfen oder dergleichen vorgenommen werden. Die Me­ tallisierungsschicht ME ist in der Fig. 3 der zeichnerischen Einfachheit halber mit Hilfe einer dicken, ausgezogenen Linie am Außenumfang des Röhrchens RO2 veranschaulicht.

Vorzugsweise entsprechen dabei die zu Fig. 1 gemachten Quer­ schnittsangaben für das Röhrchen RO1 auch denen für das Röhrchen RO2.

Fig. 5 zeigt schematisch in vergrößerter Querschnittsdar­ stellung schließlich ein fertiges Nachrichtenkabel NK2, in dessem Inneren mehrere, d. h. mindestens zwei erfindungsgemäße Übertragungselemente angeordnet sind. Vorzugsweise sind vier erfindungsgemäße Übertragungselemente sternförmig, das heißt im Querschnitt betrachtet kreuzförmig zusammengefaßt. In der Fig. 4 sind besonders bevorzugt vier Übertragungselemente EU11 mit EU14 analog zu dem Übertragungselement EU2 von Fig. 1 ausgebildet. Sie sind vorzugsweise um ein zentrales Kern­ element ZE herum verseilt, insbesondere SZ-verseilt. Das Kernelement ZE ist vorzugsweise zugfest ausgebildet. Als zug­ festes Kernelement ZE kann beispielsweise ein glasfaser- oder aramidfaserverstärkter Kunststoffstrang mit kreizylinderför­ miger Querschnittsform vorgesehen sein. Genauso zweckmäßig kann es sein, mehrere Aramid- oder Stahldrahtfasern zu dem Kernelement ZE zusammenzufassen. Zum Zusammenhalt dieser Ka­ belseele sind die vier Übertragungselemente EU11 mit EU14 vorzugsweise mit einer Haltewendel HW, insbesondere einer elektromagnetischen Abschirmfolie, insbesondere einer metall­ kaschierten Kunststoffolie bewickelt. Gegebenenfalls kann es auch bereits ausreichend sein, lediglich eine Kunststoffolie zu verwenden. Gegebenenfalls kann die durch die vier elektri­ schen Übertragungselemente EU11 mit EU41 gebildete Kabelseele auch mit einem elektromagnetischen Abschirmgeflecht umgeben und/oder einer Zusatzbewehrung umgeben sein. Darüber ist ein- oder mehrschichtiger Außenmantel AM, insbesondere aus Kunst­ stoff aufgebracht. Auf diese Weise ist ein Nachrichtenkabel gebildet, das sich vorzugsweise durch seine Rotationssymme­ trie auszeichnet und dadurch besonders gute elektrische sowie dielektrische Eigenschaften aufweist. Gegebenenfalls können auch mehrere erfindungsgemäße Übertragungselemente in sonstiger Weise zu einer Kabelseele zusammengefaßt sein.

Besonders zweckmäßig kann es auch sein, die Übertragungsele­ mente EU11 mit EU14 direkt, das heißt ohne Kernelement ZE miteinander zu verseilen oder in sonstiger Weise zu einem Nachrichtenkabel zusammenzufassen.

Anstelle der Übertragungselemente entsprechend EU1 von Fig. 1 können vorzugsweise auch sonstige, erfindungsgemäß abgewandelte Übertragungselemente, wie z. B. EU2 von Fig. 3, in der Kabelseele des Nachrichtenkabels oder Datenleitung untergebracht sein.

Insbesondere kommen auch Nachrichtenkabel mit lediglich zwei erfindungsgemäßen Übertragungselementen zum Einsatz.

Die Zwischenräume bzw. Zwickel zwischen den einzelnen Über­ tragungselementen EU11 mit EU14 von Fig. 4 können gegebenen falls zusätzlich mit einer Füllmasse FM gefüllt sein. Diese Füllmasse FM ist vorzugsweise thixotrop ausgebildet, so daß das Nachrichtenkabel NK2 zusätzlich längswasserdicht gemacht werden kann.

Fig. 9 zeigt in schematischer Übersichtsdarstellung eine Vorrichtung HV zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Übertragungselementes. Die beiden elektrischen Adern AD1, AD2 werden von Vorratsspulen VS1, VS2 abgezogen und in einer Verseilvorrichtung GV vorzugsweise miteinander gleichschlagverseilt, so daß sich das Aderpaar AP1 von Fig. 1 ergibt. Dieses wird mit Hilfe eines nachfolgenden Extruders EX1 von mindestens einem formstabilen Röhrchen RO1 als erstes, inneres Bedeckungselement entsprechend der Querschnittsgeometrieform von Fig. 1 umgeben. Gegebenenfalls können noch weitere, in der Fig. 9 nicht eingezeichnete Extruder nachfolgen, um noch weitere Röhrchenhüllen auf zuex­ trudieren. Auf das Röhrchen RO1 wird mit einer nachfolgenden Wickelvorrichtung WV die elektromagnetische Abschirmfolie AS1 vorzugsweise in einer möglichst ringsum geschlossenen Außenlage aufgewickelt. Dabei wird die Abschirmfolie von einer Vorratsspule VAS abgezogen. Schließlich wird das derart gefertigte Übertragungselement EU1 zur späteren Weiterverarbeitung auf eine Vorratsspule AT1 aufgetrommelt. Gegebenenfalls kann das so hergestellte elektrische Übertragungselement EU1 auch direkt zu einem Nachrichtenkabel - z. B. mit einer Vorrichtung wie in Fig. 10 veranschaulicht - weiter­ verarbeitet werden. Dabei können zweckmäßigerweise auch gleichzeitig weitere Übertragungs­ elemente mit Vorrichtungen hergestellt werden, die analog zur Herstellungsvorrichtung HV von Fig. 9 aufgebaut sind.

Fig. 10 zeigt schematisch im Überblick eine Vorrichtung KV zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Nachrichtenkabels. Von Vorratsspulen VSP1 mit VSPn werden z. B. erfindungsgemäße elektrische Übertragungselemente EU1 mit EUn abgezogen und anschließend mit Hilfe einer Verseilvorrichtung VV verseilt, insbesondere SZ-verseilt. Auf die so gebildete Kabelseele KS wird gegebenenfalls eine Haltewendel, ein Abschirmgeflecht und/oder eine Bewehrung mit einer nachgeordneten Vorrichtung BV aufgebracht. Schließlich wird auf diese Kabelseele KS mit Hilfe eines nachfolgenden Extruders ein ein- oder mehrschich­ tiger Kunststoff-Außenmantel aufextrudiert, so daß das fertige Nachrichtenkabel wie z. B. NK2 von Fig. 2 gebildet ist.

Claims (22)

1. Nachrichtenkabel (NK1) mit mindestens einem elektrischen Übertragungselement (EU1), das ein elektrisches Aderpaar (AP1) und darüber mindestens ein Bedeckungselement (RO1, AS1, BE1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Aderpaar (AP1) von mindestens einem formstabilen Röhrchen (RO1) als erstes, inneres Bedeckungselement umgeben ist.

2. Nachrichtenkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (RO1) im Querschnitt betrachtet im wesentli­ chen einen Kreis bildet, der das Aderpaar (AP1) ringsum ein­ schließt.

3. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß räumlich betrachtet das Röhrchen (RO1) um das langge­ streckte Aderpaar (AP1) herum im wesentlichen in Form eines Kreiszylinders extrudiert ist.

4. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (RO1) mit seiner Innenwand lediglich jeweils an den Stellen maximaler Querschnittsbreite auf dem Aderpaar (AP1) aufsitzt.

5. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (RO1) eine Schichtdicke zwischen 0,1 und 0,5 mm, insbesondere zwischen 0,15 und 0,3 mm aufweist.

6. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aderpaar (AP1) eine Gesamtquerschnittsbreite zwischen 1,8 und 5 mm, insbesondere zwischen 2 und 3,5 mm aufweist.

7. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außen auf dem Röhrchen (RO1) zusätzlich mindestens ein elektromagnetisches Abschirmelement (AS1) aufgebracht ist.

8. Nachrichtenkabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromagnetisches Abschirmelement (AE1) eine metal­ lische Folie oder eine metallkaschierte Kunststoffolie verwen­ det ist.

9. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (RO1) zusätzliche Luftkammern oder Profilie­ rungen aufweist.

10. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Röhrchen (RO2) ein dielektrisches Kunststoffmate­ rial verwendet ist.

11. Nachrichtenkabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als dielektrisches Kunststoffmaterial Polyethylen oder Polypropylen gewählt ist.

12. Nachrichtenkabel nach einem der Ansprüche 1 mit 9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Röhrchen (RO1) ein elektrisch leitendes Material verwendet ist.

13. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vier Übertragungselemente (EU1 mit EU4) sternförmig zu­ sammengefaßt sind.

14. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außen ein mindestens einlagiger Außenmantel (AM) vorgese­ hen ist.

15. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektrische Adern (AD1, AD2) zu dem elektrischen Aderpaar (AP1) miteinander verseilt sind.

16. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die Verwendung als Datenkabel im Frequenzbereich zwischen 1 KHz und 1000 MHz, insbesondere zwischen 1 und 600 MHz.

17. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (RO1) auf seiner Innen- und/oder Außenseite zusätzlich mit einem Klebemittel beschichtet ist.

18. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 25 und 55%, insbesondere zwischen 40 und 50% des Röhrchen- Innenraums mit Luft gefüllt ist.

19. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrischen Adern (AD1, AD2) des Aderpaares (AP) jeweils einen elektrisch leitenden Kern (EL1, EL2) auf­ weisen, auf dem ringsum eine Isolierschicht (EI1, EI2) auf­ sitzt.

20. Nachrichtenkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide elektrische Adern (AD1, AD2) des Aderpaares (AP) jeweils der Nachrichtenübertragung dienen.

21. Datenleitung mit mindestens einem elektrischen Aderpaar (AP1) und darüber mindestens einem Bedeckungselement (RO1, AS1, BE1), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Aderpaar (AP1) von mindestens einem formstabilen Röhrchen (RO1) als erstes, inneres Bedeckungselement umgeben ist.

22. Verfahren zur Herstellung eines Nachrichtenkabels oder einer Datenleitung (NK1, NK2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aderpaar (AP1) von mindestens einem formstabilen Röhrchen (RO1) als erstes, inneres Bedeckungselement umgeben wird.