DE3890470C2 - Kabel mit niedrigem Profil für verdrillte Drahtpaare - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flachkabel und im spezielleren ein Flachkabel mit verdrillten Drahtpaaren.

Mehrere Leiter aufweisende Flachkabel mit einer Mehrzahl einzeln isolierter Drähte werden üblicherweise in einem äußeren isolierenden Mantel angeordnet, um die einzelnen Leiter in einer flachen Konfigura­ tion zu halten. Ein herkömmliches Mittel zur Bildung der äußeren isolie­ renden Hülle ist das Extrudieren isolierenden Materials, wie z. B. Polyvi­ nylchlorid, um eine Mehrzahl von Leitern herum. Z. B. werden Tele­ fonschnüre, die mit modulartigen Telefonsteckern verbunden werden, herkömmlicherweise dadurch hergestellt, daß man vier seitlich nebenein­ ander angeordnete isolierte Drähte bzw. Leiter in einer extrudierten äußeren Kunststoffhülle anordnet. Zum Anschließen eines derartigen Flachkabels wird die äußere isolierende Hülle lediglich angrenzend an das Kabelende abgestreift, um dadurch die vier isolierten Leiter frei­ zulegen. Da die vier einzelnen Leiter seitlich nebeneinander angeordnet sind, ist es recht einfach, lediglich die äußere isolierende Hülle an einer von dem Kabelende beabstandeten Stelle in Querrichtung um die innen­ liegenden Leiter herum durchzuschneiden. Der an das Ende angrenzende Bereich der äußeren Hülle ist dadurch von der restlichen äußeren Hülle getrennt und läßt sich in einfacher Weise von dem Ende der innenliegen­ den Leiter weg abziehen.

Bei einigen Anwendungen ist es erforderlich, daß die innen­ liegenden Leiter als Leiterpaare ausgebildet sind, bei denen jeder der beiden Leiter eines jeden Leiterpaares in seiner Länge mit dem jeweils anderen Leiter verdrillt ist. Bei Ver­ wendung einer Mehrzahl verdrillter Leiter in Flachkabelform bestehen mehrere Probleme bzw. Beschränkungen. Bei einer dieser Beschränkungen handelt es sich um die Tatsache, daß sich paarweise verdrillte Leiter nicht leicht zu mehreren anschließen lassen, und zwar aufgrund der zufallsmäßigen Verdrillung der Leiter, was ein Entfernen der Enden der äußeren isolierenden Hülle erforderlich macht, damit sich die innenliegenden Leiter auseinanderbreiten lassen. Eine Alternative, die ein zu mehreren erfolgendes Anschließen von paarweise verdrillten Leiter gestattet, besteht in der Schaffung voneinander beabstandeter Abschnitte, in denen die Leiter seitlich nebeneinander angeordnet und nicht ver­ drillt sind. Ein Beispiel ist in dem US-Patent 4,034,148 gezeigt. Dieser Weg bedeutet jedoch, daß das Kabel nicht über seine ganze Länge gleichmäßig ausgebildet ist und ein Anschließen nur an exakt festgelegten Stellen möglich ist. Selbstverständlich kann man ein solches Kabel auch noch durch Entfernen der äußeren isolierenden Hülle von dem Kabel anschließen. Wenn jedoch eine äußere isolierende Hülle um eine Mehrzahl verdrillter Drahtpaare herum durch Extrudie­ ren bzw. Strangpressen gebildet ist und sich die äußere extrudierte Hülle mit den Leiterpaaren über deren gesamte Länge in Berührung befindet, wird es schwierig, die äußere Hülle von den verdrillten Paaren abzustreifen und zu ent­ fernen. Wenn z. B. vier verdrillte Paare seitlich neben­ einanderliegend in einer extrudierten äußeren Hülle ange­ ordnet sind, wird es notwendig, die Hülle längs eines jeden Leiterpaares aufzuschlitzen, um die äußere Isolierung von diesen zu entfernen. Ein solcher Vorgang ist sowohl zeit­ raubend als auch arbeitsintensiv.

Es wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen, die laminierte äußere isolierende Schichten um ein verdrilltes Leiterpaar herum verwenden. Beispiele für ein solches laminiertes Flachkabel mit verdrilltem Leiter­ paar sind in der Druckschrift US 4,034,148, der Druckschrift US 4,012,577 und der Druckschrift US 4,404,424 gezeigt. Laminierte Flachkabel zeigen jedoch gewisse Nachteile. Z. B. ist bei der Laminie­ rung von Flachkabel ein Kleb- bzw. Haftverbindungsvorgang erforder­ lich, und zumindest im Laufe der Zeit beginnen Klebstoffe sich abzu­ bauen. Solche Faktoren können in widrigen Umgebungen besonders kritisch sein, wie bei Anwendungen unter einem Teppich in Büros oder Gebäuden, in denen eine große Anzahl von Leitungsinstallationsverän­ derungen zu erwarten ist.

Aus der Druckschrift DE 28 51 595 A1 ist ein Flachkabel bekannt, das eine geradzahlige Anzahl von parallelsymmetrisch angeordneten Litzen sowie eine äußere Ummantelung aus einem flexiblen Material, das die Litzen umhüllt, aufweist. Eine Hälfte der Anzahl Litzen weist eine rechte Schlagrichtung, die übrige Hälfte eine linke Schlagrichtung auf. Aus dieser Druckschrift ist aber lediglich ein Flachkabel bekannt, bei dem eine verseilte Litze unmittelbar und gänzlich ummantelt ist. Den Figuren ist bei verständiger Würdigung nichts Gegenteiliges zu entneh­ men, denn die Kreise, die den für die verseilten Litzen vorgesehenen Querschnitt andeuten, stellen einen maximalen Querschnitt einer die verseilten Leiter einschließenden zylindrischen Hüllfläche dar.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, ein Flachkabel insbesondere zur Verwendung bei der Verteilung von Datenübertragungssignalen bei Kabeln, die sich unter einem Teppich in einem Büro oder einem anderen Gebäude, in dem zahlreiche Leitungs­ installationsveränderungen sind, positionieren lassen, mit verdrillten Drahtpaaren zur Verfügung zu stellen, das leicht zu verlegen und ins­ besondere leicht abzuisolieren und anzuschließen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das in Anspruch 1 angegebene Flachkabel. Den Unteransprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Weiterbildungen entnehmbar.

Bei einem Flachkabel mit einer Mehrzahl verdrillter Drahtpaare, das zur Verwendung bei Telekommunikationsübertragungen geeignet ist, sind alle der verdrillten Drahtpaare in einer äußeren isolierenden Hülle an­ geordnet. In der äußeren Hülle sind mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Kammern bzw. Kanäle ausgebildet. Jede Kammer besitzt eine Querschnittsfläche, die größer ist als die Querschnittsfläche des verdrillten Leiterpaares, so daß das Innere der äußeren Hülle der Au­ ßenfläche der je ein verdrilltes Paar bildenden Drähte nicht angepaßt ist bzw. nicht entspricht. Eine seitliche Bewegung jedes verdrillten Paares aus seiner jeweiligen Kammer heraus ist verhindert, da zwischen ein­ ander benachbarten Kammern Verengungen vorhanden sind. Die Höhe dieser Verengungen ist geringer als die Summe der Außendurchmesser der jeweiligen Leiter. Wenn die verdrillten Drahtpaare zum Anschließen auseinandergefächert werden sollen, läßt sich die äußere Hülle, die widerstandsfähig gegen Abscheren ist, durch Einschneiden der äußeren Hülle in ihrer Längsrichtung an einer einzigen Stelle angrenzend an das Kabelende auftrennen. Die äußere Hülle kann dann von den einzelnen verdrillten Drahtpaaren weg nach hinten zurückgefaltet werden, da die äußere Isolierung der Außenfläche der ein verdrilltes Paar bildenden Drähte nicht entspricht. Es ist nicht notwendig, die Isolierung in unmittelbarer Nähe jedes einzelnen verdrillten Drahtpaares zu zerschneiden bzw. abzutrennen, wie dies notwendig wäre, wenn die Iso­ lierung der Außenfläche der einzelnen isolierten Drähte der verdrillten Drahtpaare entspräche. Außerdem sind die Drähte derart eingeengt, daß einander benachbarte ver­ drillte Drahtpaare einander nicht überlappen können, wo­ durch jegliche Ausbauchungen vermieden sind, die bei Installationen unter Teppichen störend sein könnten oder zur Beschädigung der Drähte führen könnten.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Kabel unter Dar­ stellung einer Mehrzahl seitlich nebeneinander angeordneter, verdrillter Drahtpaare.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinien 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinien 3-3 in Fig. 1, und zwar unter Darstellung der anderen Position der einzelnen Drähte in dem Schnitt 3-3 im Vergleich zu der Position der Drähte in dem Schnitt 2-2.

Die Fig. 4-7 veranschaulichen die Art und Weise, in der sich die paarweise verdrillten Leiter zum An­ schließen auseinanderfächern lassen.

Fig. 4 zeigt einen einzelnen in Längsrichtung verlaufenden Schnitt in der äußeren isolierenden Hülle bzw. dem Mantel des Kabels.

Fig. 4A zeigt eine Schnittansicht entlang des Schnitts 4A-4A in Fig. 4, und Fig. 4B zeigt eine der Fig. 4A ähnliche Ansicht, jedoch unter Darstellung eines geringfügig versetzt ausgebildeten Schnittes.

Fig. 5 zeigt die äußere Hülle bzw. den Mantel in zurückge­ faltetem Zustand, um Zugang zu den verdrillten Draht­ paaren zu ermöglichen.

Fig. 6 zeigt die einzelnen Drähte im voneinander getrennten Zustand, wo der zurückgefaltete Bereich der äußeren Hülle bzw. des äußeren Mantels entfernt worden ist.

Fig. 7 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Anschließens der isolierten Drähte an einen herkömmlichen die Isolierung verdrängenden bzw. durchdringenden, elektrischen Verbinder.

Das hierin dargestellte Flachkabel ist für die Installation unter Teppichen geeignet, wo ein niedriges Profil und eine Widerstandsfähigkeit gegen Verunreinigungen gewünscht sind. Bei dem das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung bildenden Kabel handelt es sich um ein extrudiertes Kabel, das vier verdrillte Drahtpaare verwendet, die durch acht separate Drähte gebildet sind. Es ist jedoch darauf hinzu­ weisen, daß auch andere Ausführungsformen mit einer Mehr­ zahl verdrillter Drahtpaare gemäß den Prinzipien der vor­ liegenden Erfindung ausgebildet werden könnten.

Das Flachkabel wird durch kontininuierliches Extrudieren eines äußeren isolierenden Umhüllungsmantels 2 um eine Mehrzahl verdrillter Drahtpaare gebildet, die seitlich nebeneinanderliegend durch ein Extrusionswerkzeug hindurchgeführt werden. Gleichzeitig mit der Extrudierung der äußeren Hülle 2 werden zwei seitlich daran angrenzende, massive Elemente, die Flügel bzw. Rampen bilden, an den einander entgegengesetzten Kanten der leitfähigen Hülle bzw. des Mantels 2 extrudiert. Diese beiden sich seitlich anschließenden Elemente 6 und 8 sind durch einen dünnen extrudierten Abschnitt 8a und 8b mit den Rändern der zentral angeordneten, isolierenden Hülle 2 verbunden. Obwohl jedes der sich seitlich anschließenden Elemente 4 und 6 sich in Richtung auf sein freies Ende verjüngt, ist die maximale Höhe jedes sich an die leitfähige Hülle bzw. den Mantel anschließenden massiven Elements 4 und 6 im wesentlichen gleich der Höhe der Hülle 2. Da die sich seit­ lich anschließenden Elemente 4 und 6 massiv sind, besitzen diese eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Kompression als die Hülle 2, die eine im wesentlichen hohle Umhüllung bildet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung sind die sich seitlich anschließenden Elemente 4 und 6 sowie die zentral angeordnete isolierende Hülle bzw. der Mantel aus einem gemeinsamen isolierenden Material, wie z. B. Polyvinylchlorid, gebildet.

Die einzelnen Leiter, wie z. B. die Leiter 12a und 12b, die je ein Leiterpaar 12, 14, 16 und 18 bilden, sind im allgemeinen seitlich nebeneinanderliegend in der äußeren Hülle bzw. dem Mantel 2 positioniert. Jeder einzelne Leiter 12a, 12b, 14a, 14b, u. s. w. besitzt eine innere Leiterseele, die von Isolierung umgeben ist. Diese iso­ lierten Drähte werden dann in herkömmlicher Weise entlang ihrer Länge verdrillt, um verdrillte Paare zu bilden. Die einzelnen Paare 12, 14, 16 und 18 befinden sich jeweils innerhalb separater Kammern 42, 44, 46 und 48, die im Inneren der wesentlichen hohlen Umhüllung der Hülle 2 aus­ gebildet sind. Die Querschnittsfläche der beiden je ein verdrilltes Drahtpaar bildenden Drähte einschließlich der leitfähigen Seele und der diese umgebenden Isolierung ist geringer als die Querschnittsfläche jeder Kammer, so daß das die Hülle 2 bildende extrudierte Material der äußeren Isolierung der Leiter nicht eng angepaßt ist. Die die ver­ drillten Paare 12, 14, 16 und 18 bildenden Leiter können sich somit innerhalb der jeweiligen Kammern 42, 44, 46 und 48 frei bewegen.

Eine seitliche Bewegung der verdrillten Drahtpaare 12, 14, 16 und 18 aus ihren jeweiligen Kammern heraus ist durch sich in Längsrichtung erstreckende Rippen 22, 24, 26 ver­ hindert, die Verengungen zwischen einander benachbarten Rippen bilden. Einander gegenüberliegende Rippen 22a und 22b, von denen sich eine an dem oberen Bereich der Um­ hüllung befindet und sich die andere an der gleichen Stelle auf der unteren Fläche der Umhüllung befindet, ragen zur Bildung dieser Verengungen in Richtung nach innen. Bei den Rippen 22, 24, 26 handelt es sich um nach innen wegragende Teile der isolierenden Hülle 2, und bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzen sie einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt. Diese Rippen 22, 24, 26 besitzen ausreichend Steifigkeit, um eine seit­ liche Bewegung der verdrillten Paare 12, 14, 16 und 18 aus ihren jeweiligen Kammern heraus zu verhindern. Ob­ wohl die Enden der Rippen 22, 24 und 26 definierenden steifen Bereiche in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der größer sein kann als der Außendurchmesser eines einzelnen Drahts, ist der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Rippen geringer als die Summe der Außendurchmesser der beiden Drähte, wodurch eine seitliche Bewegung der verdrillten Paare aus ihren jeweiligen Kammern heraus verhindert ist. Diese Rippen werden während der Extrudierung der äußeren Hülle 2 geformt, und sie bilden somit sich in Längsrichtung erstreckende extrudierte Elemente.

Obwohl die Hülle 2 eine hohle Umhüllung bildet und etwas zusammendrückbar und flexibel ist, ist der extrudierte Querschnitt der Hülle 2 entlang der Länge des Kabels im wesentlichen konstant. Die bevorzugte Ausführungsform dieser äußeren Hülle wird dadurch gebildet, daß man ver­ drillte Drahtpaare 12, 14, 16 und 18 durch separate zylindrische Passagen hindurchführt, die sich durch ein Extrusionswerkzeug hindurcherstrecken. Da separate zylindrische Elemente verwendet werden, können während des Extrusionsvorgangs dünne Stege 32, 34 und 36 gebildet werden, durch die die einander gegenüberliegenden Rippen 22a-b, 24a-b bzw. 26a-b jeweils aneinandergefügt sind. Diese dünnen Stege 32, 34 und 36 dienen keinem Zweck und sind so dünn, daß sie nicht zur Verhinderung der Bewegung der Leiter aus ihren jeweiligen Kammern heraus beitragen. Es wäre in der Tat auch möglich, die äußere Hülle 2 und ihre inneren Kammern 42, 44, 46 und 48 ohne die Stege 32, 34 und 36 zu bilden. Nur die Rippen 22, 24 und 26 sind in der Lage, eine seitliche Bewegung der verdrillten Paare aus ihren jeweiligen Kammern heraus zu verhindern.

Das Kabel läßt sich an seinem Ende in einfacher Weise an­ schließen, indem man einen einzigen in Längsrichtung ver­ laufenden Schnitt in die äußere Hülle 2 macht. Normaler­ weise führt man den Schnitt zwischen benachbarten Draht­ paaren aus, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist. Doch selbst wenn der Schnitt dazu versetzt ausgeführt wird, können sich die Drähte frei seitlich bewegen, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist, und somit bewegt sich ein Drahtpaar einfach derart zur Seite, daß das Messer die das verdrillte Paar bildenden Drähte nicht durchtrennt. Da nur die Hülle 2 je­ doch nicht die Stege 32, 34 und 36 widerstandsfähig gegen Abscheren sind, ist es lediglich erforderlich, die Hülle 2 an einer einzigen Stelle in Längsrichtung einzuschneiden. Nach der Ausführung dieses in Längsrichtung verlaufenden Schnittes kann man die gesamte äußere Hülle zurückfalten, um die Mehrzahl der verdrillten Drahtpaare freizulegen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß die sich seitlich anschließenden Elemente 4 und 6 zu­ vor entfernt worden sind, da die dünnen sich in Längs­ richtung erstreckenden Abschnitte 8a und 8b bequeme Reißlinien bilden, so daß sich die seitlich anschließenden Elemente 4 und 6 von Hand entfernen lassen. Nach dem Zu­ rückfalten der Hülle 2 kann der Endbereich der Hülle entfernt werden, und die einzelnen Leiter 12a und 12b, u. s. w., können zum Anschließen voneinander getrennt werden. Sobald die Leiter in dieser Weise auseinanderge­ breitet worden sind, lassen sie sich mit Hilfe herkömmlicher Mittel in einfacher Weise in die Isolierung verdrängende bzw. durchdringende Anschlüsse in einem elektrischen Ver­ binder einsetzen. Auf diese Weise ist ein Kabel mit niedri­ gem Profil hergestellt, das sich leicht anschließen läßt, und da die sich seitlich anschließenden Elemente 4 und 6 widerständsfähiger gegen Kompression als die Hülle 2 sind, ist dieses Kabel für die Verwendung bei Verlegungen unter Teppichen, wo das Kabel Kompressionsbelastungen ausge­ setzt sein könnte, besonders geeignet. Es ist jedoch da­ rauf hinzuweisen, daß dieses Kabel nicht auf die Verwendung bei Verlegungen unter Teppichen beschränkt ist und außerdem in seinem breitesten Gesichtspunkt die Verwendung der sich seitlich anschließenden Elemente 4 und 6 nicht erforder­ lich ist.

Claims (9)

1. Flachkabel

• a) mit einer Mehrzahl von Drähten (12a, 12b, 14a, 14b, usw.),
  • 1. die in Form einer Mehrzahl verdrillter Paare (12, 14, 16, 18) angeordnet sind;
  • 2. wobei jeder Draht eine von Isolierung umgebene innere leitfähige Seele aufweist;
• b) mit einer die mehreren verdrillten Paare (12, 14, 16, 18) umge­ benden, äußeren isolierenden Hülle (2),
  • 1. wobei die äußeren isolierende Hülle (2) durch Extrusion mit konstantem Querschnitt über seine gesamte Länge gebildet ist,
• c) wobei die isolierende Hülle (2) aus einer Mehrzahl sich in Längsrichtung erstreckender, einander benachbarter hohler Kammern (42, 44, 46, 48) besteht,
• d) wobei je ein verdrilltes Paar (12, 14, 16, 18) in je einer der einander benachbarten Kammern (42, 44, 46, 48) angeordnet ist,
• e) wobei die Querschnittsfläche jeder Kammer größer ist als die Querschnittsfläche von zwei Drähten (12 a, 12b, usw.), die ein verdrilltes Paar (12 usw.) bilden,
• f) wobei das Innere der Hülle (2) zwischen einander benachbarten Kammern (42, 44, 46, 48) derart verengt ausgebildet ist, daß die Hülle (2) eine seitliche Bewegung jedes verdrillten Paares (12, 14, 16, 18) aus seiner jeweiligen Kammer (42, 44, 46, 48) heraus verhindert.

2. Flachkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung zwischen einander benachbarten Kammern (42, 44, 46, 48) durch wenigstens eine sich in Längsrichtung erstreckende Rippe (22, 24, 26) gebildet ist, deren jede einen nach innen ragenden Vorsprung der äußeren isolierenden Hülle (2) bildet.

3. Flachkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß jede Verengung durch zwei einander gegenüberliegende Rippen (22, 24 oder 26) gebildet ist,
• b) deren jede ausreichend Steifigkeit zur Verhinderung einer seitli­ chen Bewegung jedes verdrillten Paares (12, 14, 16, 18) aus seiner jeweiligen Kammer (42, 44, 46, 48) heraus besitzt,
• c) wobei die Rippen (22, 24 oder 26) in einem Abstand vonein­ ander angeordnet sind, der geringer ist als die Summe der Außendurchmesser der beiden Drähte (12a und 12b, 14a und 14b, usw.), die je ein verdrilltes Paar bilden.

4. Flachkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß einander gegenüberliegende Rippen (22, 24, 26) durch einen dünnen Steg (32, 34, 36) zusammengefügt sind,
• b) dessen Steifigkeit wesentlich geringer als die der Rippen ist,
• c) wobei die dünnen Stege im wesentlichen keine Wider­ standsfähigkeit gegen Abscheren besitzen und nur die Rippen (22, 24, 26) ausreichend Steifigkeit zur Verhinderung der seitli­ chen Bewegung jedes verdrillten Paares (12, 14, 16, 18) besit­ zen.

5. Flachkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß sich einander gegenüberliegende Rippen (22, 24 oder 26) von der oberen und der unteren Innenfläche der Umhüllung nach innen erstrecken;
• b) wobei die Trennung zwischen einander gegenüberliegenden Rippen geringer ist als die Summe der Außendurchmesser der beiden Drähte (12a und 12b, 14a und 14b, usw.), die je ein verdrilltes Paar bilden.

6. Flachkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülle (2) mit wenigstens einem sich seitlich anschließenden Element (4 oder 6) verbunden ist, das eine wesentlich größere Widerstandsfähigkeit gegen Kompression als die äußere Hülle auf weist.

7. Flachkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das sich seitlich anschließende Element (4 oder 6) durch ein Massivelement gebildet ist und die äußere Hülle hohl ist.

8. Flachkabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das sich seitlich anschließende Element (4 oder 6) durch einen dünnen, sich in Längsrichtung erstreckenden Abschnitt (8a oder 8b) mit der äußeren Hülle (2) verbunden ist, der eine Reißlinie zum Trennen der äußeren Hülle von dem sich seitlich anschließenden Element bildet.

9. Flachkabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Höhe jedes sich seitlich anschließenden Elements (4 oder 6) der Höhe der hohlen Hülle (2) mindestens gleich ist.