DE2523653A1

DE2523653A1 - Kabel

Info

Publication number: DE2523653A1
Application number: DE19752523653
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Rall
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1976-12-09

Description

"E a b e 1" Die Erfindung betrifft ein Kabel, vorzugsweise sin Flachbandkabel, mit wenigstens zwei voneinander abgeschirmten isolierten Adern oder Adernpaaren.
In der Fernmeldetechnik werden als Tragerfrequenz-Schaltkabel üblicherweise isolierte verdrillte Adernpaare verwendet, welche im Hinblick auf eine gute Ubersprechdämpfung durch eine Abschirmung voneinander getrennt sind. Diese Kabel weisen zumeist große Außendurchmesser auf und sind aus diesem Grunde schwer zu handhaben, insbesondere bei Verwendung in miniaturisierten Baugruppen mit vielen verdrillten Anschlüssen. Flachbandkabel mit verdrillten Adernpaaren sind ebenfalls bekannt und für zahlreiche Anwendungen auch ohne Abschirmung völlig ausreichend. Es gibt aber zumindest einen Anwendungsfall, bei dem eine gute Abschirmung der Adernpaare gegeneinander außerordentlich nützlich ist. Das ist bei erdunsymmetrischer Signalführung aber mit geführter Erdrückleitung der Fall, wo die Rückleitung nur der kleinen Induktivität und der ausgeglichenen induktiven Kopplung dient. Kapazitive Kopplungen auf die "heiße" Leitung sind die normalen verdrillten Adernpaare aber ausgesetzt. Nur eine Abschirmung würde diese Eopplung also unterbinden.
Aus der DU-PS 1 215 776 ist bereits ein Bandkabel bekannt, bei dem zwischen den Sprechadern noch Schirmdrähte vorgesehen sind, welche an einen elektrischen Nullpunkt angeschlossen sind. Allerdings bieten solche Schirmdrähte nur eine unvollkommene Abschirmung, da hierdurch die Sprechadern nicht auf ihrem gesamten Umfang abgeschirmt werden können.
Abgesehen davon, sind zum Einziehen der Schirmdrähte zusätzliche Arbeitsgänge bei der Herstellung des Bandkabels erforderlich.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein raumsparendes Kabel, vorzugsweise mit verdrillten idernpaaren, zu schaffen, in dem die einzelnen Adern oder Adernpaare zuverlässig abgeschirmt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Adern oder Adernpaare in einen elektrisch leitfähigen gunststoff eingebettet sind und daß Mittel zum Anschluß des elektrisch leitfähigen Kunststoffs an einen elektrischen Nullpunkt, z. B. Erde, vorgesehen sind.
Die Erfindung soll anhand der Figuren 1 bis 5 noch näher erläutert werden.
Figur 1 eigt ein bekanntes Flachbandkabel mit verdrillten Adernpaaren.
Figur 2 zeigt ein in leitfähigen Kunststoff eingebettetes Adernpaar.
Figur 3 zeigt ein Flachbandkabel aus Adernpaaren, welche in leitendem Kunststoff eingebettet sind.
Figur 4 zeigt eine Ubertragungsschaltung mit verdrillten erdunsymmetrischen Adernpaaren.
Figur 5 zeigt das Ersatzschaltbild der Anordnung gemäß Figur 4.
Figur 1 zeigt ein bekanntes Flachbandkabel aus verdrillten Adernpaaren 1 mit vorzugsweise unterschiedlich gefärbten Kunststoffisolationen 2, das auf einen Kunststoffträger 4 mit Klebstoff 3 aufgeklebt ist. Die Adernpaare können auch direkt aneinander geklebt sein, Jedoch muß die Klebung schwächer als die Isolation sein, damit sich die Adernpaare trennen und gegebenenfalls abisolieren lassen.
Figur 2 zeigt ein Adernpaar, das in einen elektrisch leitenden, vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff 5 eingebettet ist.
Figur 3 zeigt ein erfindungsgemißes Flachbandkabel mit den bereits beschriebenen Elementen 1 bis 5 und einem gegebenenfalls mitgeführten blanken Erddraht oder Band 6, bzw. einer entsprechenden Litze. Die Adernpaare können vom Flachbandkabel losgelöst und getrennt als geschirmte Leitung zu den Anschlüssen oder Steckern geführt werden. Das wird z. B.
durch die in Figur 3 gezeigten Rillen bewirkt. Der Erddraht erlaubt auf eine besonders einfache Weise den Anschluß des leitenden Kunststoffes an den elektrischen Nullpunkt, z. B.
Erde.
Figur 4 zeigt die Wirkung der Abschirmung bei erdunsymmetrischer Ubertragung über verdrillte Adern. Ohne Xbschirmung wird das Störsignal über den Kopplungskondensator 7 (C7) \ direkt in die heiße Leitung eingekoppelt. Mit der Abschirmung 5 dagegen wird eine Stromteilung vorgenommen, welche im Ersatzschaltbild (Figur 5) dargestellt ist. Der Störstrom wird über den Widerstand 8 (R) der Abschirmung abgeleitet und lediglich ein kleiner Rest vom Spannungsabfall über R8 über die Kapazität 9 auf die heiße Leitung gekoppelt.
Eine Abschätzung der Verhältnisse soll diese Vberlegungen noch verdeutlichen. Ohne Erddraht, der R8 wesentlich verkleinert, würde bei einem angenommenen Widerstand des Kunststoffes von & . 0,5R . cm und einem Querschnitt von 3 . 3 mm eine 1 m lange Leitung allein ein R8 von l66itbesitzen.
Nimmt man die Kapazitäten 9 und 10 gegen Erde (C9 und C10) als gleich mit 300 pf an und schätzt man die Kapazität 7 in (C7) auf 10 pf, so erhält man für ein Störsignal von 2 V und 20 NHz eine Spannung von 33 mV an der Abschirmung, die im wesentlichen durch kapazitive Spannungsteilung von der Kapazität 7' (C7') auf C9 || C10 entstanden ist. Diese Spannung von 33 mV würde bei 20 z voll auf den heißen Leiter gekoppelt werden, weil der Scheinwiderstand von 300 pf bei 20 flHz 28 Q beträgt und kleiner als der Wellenwiderstand dieses Kabels ist. Der Erddraht von z. B. ri w 0,35 mm hätte bei 1 m Lange einen Widerstand von 0,175Q. Durch den isolierenden Kunststoff mit 9 = 0,5£L . cm erhöhte sich der Widerstand (R) zur Oberfläche gerechnet für ra = 3 mm pl und 1 cm Länge (1) auf R 3 In ffia S 0,69 #. Hieraus ist ersichtlich, daß man bei extrem guter Leitfähigkeit des Kunststoffes auf einen blanken Erddraht verzichten kann.
Auf diese Weise läßt sich ein Kabel aufbauen, das zu seiner Herstellung keine umfangreichen Maschinen erfordert, sondern in Klebe- und Gießvorrichtungen durch Abziehen von vorgefertigten verdrillten Leitungen und einem Kunststoffträger herstellbar ist.
Bevorzugte Anwendungsbereiche sind die Verfahrenstechnik, die Elektromedizin (z. B. bei Meßstellenzuleitungen), die Rechnertechnik (z. B. bei langen Impulsleitungen), die Nachrichtentechnik und die Konsumelektronik (z. B. bei Abschirmleitungen).

Claims

Patentansprüche

Kabel, vorzugsweise Flachbandkabel, mit wenigstens zwei voneinander abgeschirmten isolierten Adern oder Adernpaaren, dadurch gekenazeichnet, daß die Adern oder Adernpaare in einen elektrisch leitfähigen Kunststoff eingebettet sind und daß Mittel zum Anschluß des elektrisch leitfähigen Kunststoffes an einen elektrischen Nullpunkt, z. B. Erde, vorgesehen sind.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Adern oder Adernpaar und Nullpunktanschluß maximal auftretende ohmsche Widerstand des elektrisch leitfähigen Kunststoffes klein ist gegenüber dem Wellenwiderstand des Kabels.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zum Anschluß an den elektrischen Nullpunkt vorgesehener nicht isolierter Draht in den elektrisch leitfähigen Kunststoff eingebettet ist.
4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Kunststoff Querschnittsverminderungen aufweist, welche ein Auftrennen der mechanischen Verbindung zwischen den voneinander abgeschirmten Adern oder Adernpaaren zulassen.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Adernpaare als verdrillte Adernpaare ausgebildet sind.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung als Ubertragungskabel zur erdunsymmetrischen Weiterleitung störempfindlicher Signale.