DE69708040T2

DE69708040T2 - Verbindungskabel

Info

Publication number: DE69708040T2
Application number: DE69708040T
Authority: DE
Inventors: Paul De Win
Original assignee: Alcatel Cabling Systems SA
Current assignee: Nexans Network Solutions NV
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2017-02-13
Also published as: ATE208535T1; DE69708040D1; EP0860836A1; EP0860836B1; US5939668A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein abgeschirmtes Verbindungskabel (Steckkabel), umfassend eine Reihe von Drähten und eine erste Folie aus einem elektrisch leitenden Material, wobei die erste Folie die Reihe von Drähten über ihre Länge umgibt, wobei das Verbindungskabel ferner einen Kondensator umfaßt, um die Bildung einer Masseschleife bei der Verbindung des Kabels zu verhindern.
Ein solches abgeschirmtes Verbindungskabel ist bekannt und wird durch Telesafe unter dem Namen Safeground Patch Cable verkauft. In diesem Kabel umfaßt die erste Folie eine Polyesterschicht, die auf eine Aluminiumschicht aufgebracht ist. Diese erste Folie bildet eine Abschirmung um die Drähte herum.
Das bekannte Verbindungskabel ist dazu Vorgesehen, zwei Vorrichtungen miteinander zu Verbinden, nämlich beispielsweise einen PC mit einem Ausgang, wobei der Ausgang mit einem Verbindungskabel verbunden ist. Wenn man das Kabel verbindet, dann wird eine Masseschleife durch die Aluminiumschicht gebildet, die an ihren beiden Enden über die Zwischenschaltung der Vorrichtungen mit Masse verbunden ist. Um diese Masseschleife zu unterbrechen, wird von einem Kondensator Gebrauch gemacht. Der Kondensator ist durch ein inneres zylindrisches Rohr und ein äußeres zylindrisches Rohr gebildet, wobei beide Rohre aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und durch eine elektrische Isolierschicht getrennt sind. Die Aluminiumschicht des Kabels ist in einen ersten Teil, welcher mit dem inneren Rohr verbunden ist, und einen zweiten Teil, welcher mit dem äußeren Rohr verbunden ist, zerschnitten. Auf eine solche Weise ist die Masseschleife durch den gebildeten Kondensator unterbrochen. Dieses Prinzip ist in Fig. 1 illustriert, wobei 1 das äußere Rohr, 2 das innere Rohr, 3 die isolierende Schicht, 4 den ersten Teil der Aluminiumschicht, 4' den zweiten Teil der Aluminiumschicht und 5 die Drähte bezeichnen.
Ein Nachteil des bekannten Kabels ist, daß die Verbindung des Kondensators mit dem Kabel relativ lästig und zeitraubend ist, da die Aluminiumschicht in zwei Teile zerschnitten werden muß, und da gleichzeitig dafür Sorge getragen werden muß, daß die Drähte nicht zerschnitten werden. Darüber hinaus bildet der Kondensator ein vorstehendes starres Teil, welches das Kabel auf Höhe des Kondensators unflexibel macht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein abgeschirmtes Verbindungskabel zu schaffen, welches leichter und in den Herstellungsprozeß des Kabels integriert hergestellt werden kann, und welches dennoch zum Unterbrechen der Masseschleife geeignet ist, wenn das Kabel verbunden wird.
Diese Aufgabe wird durch ein abgeschirmtes Verbindungskabel gelöst, wie es im Anspruch 1 dargelegt ist.
Da der Kondensator durch die erste Folie, eine Zwischenschicht und eine zweite Folie über die Länge der Drähte gebildet wird, ist es nicht mehr notwendig, eine Schicht zum Bilden eines Kondensators zu zerschneiden. Die Herstellung eines solchen Kabels kann leicht in einem einzigen Arbeitsgang durch Aufbringen der ersten und zweiten Folie sowie der Zwischenschicht durchgeführt werden. Die Bildung des Kondensators kann so leicht in den Herstellungsprozeß eines Kabels integriert werden. Wenn ein Kabel gemäß der Erfindung zum Verbinden zweier Vorrichtungen verwendet wird, dann wird die erste Folie mit einer ersten der beiden Vorrichtungen verbunden, und die zweite Folie wird mit der zweiten der beiden Vorrichtungen Verbunden. Dabei verbessert die Bildung von zwei elektrisch leitfähigen Schichten anstatt einer auch die Abschirmeigenschaften des Kabels.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung umfaßt jede der Folien eine Aluminiumschicht, und die Zwischenschicht wird durch eine Polyesterschicht gebildet, die auf eine Seite von wenigstens einer der Aluminiumschichten aufgebracht wird. Das reduziert die Fabrikationszeit, da nur zwei Folien übereinander gelegt werden müssen, um den Kondensator zu bilden.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung wird die Zwischenschicht durch einen Isolierstreifen gebildet. Ein solcher Isolierstreifen verbessert die Isolierung zwischen den Aluminiumschichten.
Das Kabel umfaßt einen ersten Draindraht (Ableitdraht), welcher in elektrischem Kontakt mit der ersten Folie ist, und einen zweiten Draindraht, welcher in elektrischem Kontakt mit der zweiten Folie ist. Das erleichtert die Verbindung der ersten und zweiten Folie mit den Vorrichtungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines abgeschirmten Verbindungskabels, wie im Anspruch 5 dargelegt ist.
Die Erfindung wird jetzt im einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 illustriert schematisch einen Längsschnitt eines Teils des Verbindungskabels, umfassend einen Kondensator gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 ist ein Querschnitt einer bevorzugten Ausgestaltung eines abgeschirmten Verbindungskabels gemäß der Erfindung.
Fig. 3 illustriert schematisch einen Längsschnitt des Kabels gemäß der Fig. 2.
Fig. 4 illustriert schematisch einen Querschnitt eines anderen Kabels gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 5 illustriert schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausgestaltung eines Kabels gemäß der Erfindung.
Aus Gründen der Klarheit werden einige Komponenten in einem vergrößerten Maßstab in den Figuren dargestellt.
Das abgeschirmte Verbindungskabel ist dazu vorgesehen, an einer Benutzerseite in einem Netzwerk eingesetzt zu werden, beispielsweise zum Verbinden eines PC mit einem Wandausgangsstecker, wobei der Wandausgangsstecker zu einem Netzwerk gehört. Das Kabel könnte auch beispielsweise zum Verbinden von Steckfeldern miteinander in einem Schaltschrank dienen.
In einem Gebäude ist das Massepotential zwischen zwei Punkten gewöhnlich unterschiedlich. Der europäische Standard EN 50173 schreibt eine maximale Differenz des Massepotentials zwischen zwei Punkten von 1 Volt vor, was in vielen Fällen ohne teuere Modifikationen schwer zu erreichen ist. Eine Lösung für eine Umgehung dieser teuren Modifikationen wird dadurch erreicht, daß die Bildung einer Masseschleife beim Verbinden eines abgeschirmten Kabels verhindert wird. Zu diesem Zweck wird ein mit einem Kondensator ausgestattetes Kabel verwendet.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt das Kabel eine Reihe von Drähten 10, beispielsweise vier Drahtpaare. Die Drähte 10 sind über ihre Länge von einer ersten Folie 11, 12 umgeben, die eine Schicht aus Aluminium 11 und eine Schicht aus Polyester 12 umfaßt. Eine zweite Folie 13, 14, die auch eine Schicht aus Aluminium 14 und eine Schicht aus Polyester 13 umfaßt, ist um die erste Folie 11, 12 herum gewickelt und erstreckt sich auch über die gesamte Kabellänge. Zwischen der ersten und zweiten Folie ist vorzugsweise ein Isolierstreifen 15 vorgesehen. Der Isolierstreifen verbessert die Isolierung zwischen den Aluminiumschichten und verhindert einen elektrischen Kontakt zwischen den Aluminiumschichten für den Fall, daß die Polyesterschichten örtlich beschädigt werden. Die Aluminiumschichten bilden so leitfähige Schichten eines Kondensators, und die Polyesterschichten mit dem Isolierstreifen bilden eine dielektrische Schicht des Kondensators. Um die zweite Folie 14 herum ist eine äußere Schutzhülle 18 beispielsweise aus PVC ausgebildet.
Der Kondensator ist aus zwei elektrisch leitenden Aluminiumschichten und einer dazwischen angeordneten Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Gemäß der Fig. 2 werden die ersten und zweiten Folien um die Drähte in einer solchen Weise herum gewickelt, daß die beiden Polyesterschichten innerhalb der beiden Aluminiumschichten eingeschlossen sind. Gemäß einer Alternative ist nur eine Polyesterschicht zwischen den Aluminiumschichten vorgesehen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die erste Folie eine erste überlappende Sektion 19, die sich über die Länge des Kabels erstreckt. In ähnlicher Weise umfaßt die zweite Folie eine zweite überlappende Sektion 20, die sich über die Länge des Kabels erstreckt. Bei der Herstellung des Kabels sollte vor allem dafür Sorge getragen werden, daß die überlappenden Sektionen 19 und 20 sich nicht gegenseitig überlappen, sondern beispielsweise an einander gegenüberliegenden Seiten einer Diagonale D angeordnet sind. Auf diese Weise werden die Abschirmeigenschaften verbessert, da Streuströme kaum durch die beiden überlappenden Sektionen hindurchfließen können.
Das Kabel umfaßt einen ersten Draindraht 16, welcher die erste Folie 11 elektrisch kontaktiert, und einen zweiten Draindraht 17, welcher die zweite Folie 14 elektrisch kontaktiert. Bei der Verbindung des Kabels mit zwei Vorrichtungen wird der erste Draindraht 16 mit einer ersten der beiden Vorrichtungen verbunden, und der zweite Draindraht 17 wird mit der zweiten der beiden Vorrichtungen verbünden. Das erleichtert die Verbindung, da das Verbinden eines Drahtes leichter als das Verbinden einer Schicht, insbesondere einer Aluminiumschicht von einer Folie ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung werden die ersten und zweiten Enden der Drähte innerhalb des Kabels mit ersten und zweiten abgeschirmten Verbindern 21, 22 verbunden, beispielsweise abgeschirmten RJ-45-Verbindern. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist die erste Folie mit einer Abschirmung 24 des ersten Verbinders 21 verbunden, und zwar insbesondere über die Zwischenschaltung des ersten Draindrahtes 16. In ähnlicher Weise ist die zweite Folie mit einer Abschirmung 25 eines zweiten Verbinders 22 verbunden, und zwar insbesondere über die Zwischenschaltung des zweiten Draindrahtes 17. Dieses Kabel ist für eine direkte Verbindung mit entsprechenden, in den Vorrichtungen angeordneten Verbindern vorgesehen. Die verbleibenden Drähte des Kabels sind mit den abgeschirmten Verbindern 21, 22 in einer herkömmlichen Weise verbunden. Zum Zwecke der Klarheit sind diese verbleibenden Drähte in Fig. 3 nicht dargestellt.
Ein isolierendes Element 23 ist zwischen dem ersten Verbinder 21 und dem ersten Ende des Kabels in einer solchen Weise vorgesehen, daß ein elektrischer Kontakt zwischen der zweiten Folie und der Abschirmung 24 des ersten Verbinders 21 vermieden wird.
Für die Herstellung des Kabels gemäß der Fig. 2 werden die folgenden Schritte durchgeführt. In einem ersten Schritt wird die erste Folie 11, 12 über die Länge der Drähte 4 in einer solchen Weise herum gewickelt, daß die Polyesterschicht 12 die äußere Schicht der ersten Folie bildet, und die Aluminiumschicht 11 die innere Schicht. In einem zweiten Schritt wird die zweite Folie 13, 14 in einer solchen Weise um die erste Folie herum gewickelt, daß die Polyesterschicht 13 die innere Schicht der zweiten Folie bildet, und die Aluminiumschicht 14 die äußere Schicht der zweiten Folie bildet. Beim Aufbringen der zweiten Folie sollte dafür Sorge getragen werden, daß deren überlappende Sektion 20 sich nicht mit der überlappenden Sektion 19 überlappt. Das verbessert die Abschirmeigenschaften des Kabels.
Diesem zweiten Schritt geht ein Zwischenschritt voraus, bei welchem der Isolierstreifen 15 zwischen der ersten Folie und der zweiten Folie herum gewickelt wird. Draindrähte 16 und 17 werden in einer solchen Weise angebracht, daß ein elektrischer Kontakt in Bezug auf die Aluminiumschichten 11 und 14 hergestellt wird.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung wird die Herstellung eines Kabels gemäß der Erfindung dadurch durchgeführt, daß man in einem ersten Schritt eine erste Folie aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Aluminium, in einem zweiten Schritt eine Zwischenschicht aus einem isolierenden Material und in einem dritten Schritt eine zweite Folie aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Aluminium, aufbringt, wobei die erste und die zweite Folie eine Polyesterschicht oder dergleichen nicht umfassen.
Fig. 4 stellt ein anderes bekanntes Kabel dar, bei welchem die Drähte 30 über ihre Länge von einer ersten Folie 31 aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Aluminium, umgeben sind. Die erste Folie bildet einen ersten Zylinder um die Drähte herum und umfaßt eine erste überlappende Sektion 32. Optional ist ein Draindraht 34 an der äußeren Seite des gebildeten Zylinders vorgesehen. Eine äußere Schutzhülle 33 ist weiter um das leitende Material herum vorgesehen. Um zu verhindern, daß Streuströme durch die erste überlappende Sektion 32 fließen, und um auf diese Weise die Abschirmeigenschaften zu verbessern, haben erste und zweite Enden 35, 36 jeweils eine C-förmig ineinandergreifende Paßform. Diese besondere Anordnung macht die Herstellung relativ aufwendig. Darüber hinaus sollte, wenn das Kabel mit einem Draindraht versehen ist, beim Aufbringen der äußeren Schutzhülle dafür Sorge getragen werden, daß ein elektrischer Kontakt zwischen dem Draindraht 34 und der Folie 31 aufrechterhalten bleibt.
Fig. 5 stellt ein Kabel dar, bei welchem die erste Folie 31 von einer zweiten Folie 37 aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Aluminium, umgeben ist. Die zweite Folie bildet einen zweiten Zylinder mit einer zweiten überlappenden Sektion 38. Die erste und zweite Folie werden in einer solchen Weise aufgebracht, daß die erste und die zweite überlappende Sektion 32 bzw. 38 sich nicht gegenseitig überlappen. Diese Ausgestaltung, bei der zwei Folien auf eine solche Weise aufeinander aufgebracht sind, daß deren überlappende Sektionen sich nicht gegenseitig überlappen, ist leichter herzustellen. Es wurde gefunden, daß diese Ausgestaltung im wesentlichen die gleichen Abschirmeigenschaften aufweist wie die Ausgestaltung gemäß der Fig. 4. Darüber hinaus ist, falls das Kabel mit einem Draindraht ausgestattet ist, ein elektrischer Kontakt zwischen dem Draindraht 34 und der ersten Folie 31 dadurch sichergestellt, daß man den Draindraht zwischen der ersten und der zweiten Folie einschließt.

Claims

1. Abgeschirmtes Verbindungskabel, umfassend eine Reihe von Drähten, die durch einen Kondensator abgedeckt sind, um die Bildung einer Masseschleife bei einer Verbindung des Kabels zu verhindern,

wobei der Kondensator durch eine erste Folie aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist, die die Reihe von Drähten über deren Länge umgibt, eine Zwischenschicht aus einem elektrisch isolierenden Material, welche die erste Folie umgibt, und eine zweite Folie aus einem elektrisch leitenden Material, welche das isolierende Material umgibt,

wobei das abgeschirmte Verbindungskabel ferner einen ersten Verbinder umfaßt, welcher an einem ersten Ende des Drahtes montiert ist, sowie einen zweiten Verbinder, welcher an einem zweiten Ende des Drahtes montiert ist, wobei der erste Verbinder eine Abschirmung aus einem elektrisch leitenden Material umfaßt, die mit der ersten Folie verbunden ist, und der zweite Verbinder eine Abschirmung aus einem elektrisch leitenden Material umfaßt, die mit der zweiten Folie verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Folien eine Aluminiumschicht umfaßt,

daß das abgeschirmte Verbindungskabel ferner einen ersten Draindraht umfaßt, welcher die erste Folie elektrisch kontaktiert, sowie einen zweiten Draindraht, welcher die zweite Folie elektrisch kontaktiert,

und daß das abgeschirmte Verbindungskabel ferner ein isolierendes Element umfaßt, welches zwischen dem ersten Ende der Drähte und dem ersten Verbinder angeordnet ist, wobei das isolierende Element dazu Vorgesehen ist, zu Verhindern, daß die zweite Folie den ersten Verbinder elektrisch kontaktiert.

2. Abgeschirmtes Verbindungskabel nach Anspruch 1, bei welchem die Zwischenschicht durch eine Polyesterschicht gebildet ist, die auf einer Seite von wenigstens einer dieser Aluminiumschichten aufgebracht ist.

3. Abgeschirmtes Verbindungskabel nach Anspruch 2, bei welchem die Zwischenschicht durch einen Isolierstreifen gebildet ist.

4. Abgeschirmtes Verbindungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie eine erste überlappende Sektion über die Länge des Kabels bildet,

daß die zweite Folie eine zweite überlappende Sektion über die Länge des Kabels bildet,

und daß die erste und zweite Folie in einer solchen Weise angeordnet sind, daß die überlappenden Sektionen sich nicht gegenseitig überlappen.

5. Verfahren zum Herstellen eines abgeschirmten Verbindungskabels, umfassend eine Reihe Von Drähten, einen ersten Verbinder, welcher an einem ersten Ende dieser Drähte montiert ist, und einen zweiten Verbinder, welcher an einem zweiten Ende der Drähte montiert ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Aufbringen einer ersten Folie aus einem elektrisch leitenden Material um die Drähte herum;

- Aufbringen einer Zwischenschicht aus einem elektrisch isolierenden Material um die erste Folie herum;

- Aufbringen einer zweiten Folie aus einem elektrisch leitenden Material um die Zwischenschicht herum;

- Verbinden der ersten Folie mit einer Abschirmung des ersten Verbinders aus einem elektrisch leitenden Material;

- Verbinden der zweiten Folie mit einer Abschirmung des zweiten Verbinders aus einem elektrisch leitenden Material;

- Montieren eines isolierenden Elementes zwischen dem ersten Ende der Drähte und dem ersten Verbinder, wobei das isolierende Element dazu vorgesehen ist, zu verhindern, daß die zweite Folie den ersten Verbinder elektrisch kontaktiert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem das leitende Material der Folien eine Aluminiumschicht umfaßt, und wobei wenigstens eine dieser Folien eine darauf aufgebrachte Polyesterschicht hat, wobei die Folien in einer solchen Weise aufgebracht werden, daß die Polyesterschicht zwischen den Aluminiumschichten angeordnet ist.