DE102007015894A1

DE102007015894A1 - Kabel zur Übertragung von optischen und elektrischen Signalen

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Publication number: DE102007015894A1
Application number: DE102007015894A
Authority: DE
Inventors: Dieter Kundis; Gerhard Merbach; Waldemar Dr. Stöcklein; Günter Wünsch
Original assignee: CCS Technology Inc
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-10-09

Abstract

Ein Kabel (100a, 100b, 100c) zur Übertragung von elektrischen und optischen Signalen umfasst einen Hohlkörper (20a, 20b, 20c), der einen Hohlraum (H) aufweist. Der Hohlkörper (20a, 20b, 20c) weist in den optische Übertragungselemente (10) in den Hohlraum einlegbar sind. Entlang des Schlitzes (S) sind Aussparungen (A) angeordnet, aus denen die optischen Übertragungselemente aus dem Hohlraum entnehmbar sind. In eine Wand (21) des Hohlkörpers sind des Weiteren elektrische Übertragungselemente (30) eingebettet. Das Kabel lässt sich zur Datenübertragung als auch zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung einsetzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabel, mit dem sich elektrische und optische Signale übertragen lassen. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Hohlkörper zur Aufnahme von optischen Übertragungselementen, wobei sich durch dem Hohlkörper optische und elektrische Signale übertragen lassen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels, mit dem sich optische und elektrische Signale übertragen lassen.
Anlagen zur Informationsverarbeitung beziehungsweise Informationsübermittlung benötigen eine Zuführung von Nachrichtensignalen, beispielsweise von optischen Nachrichtensignalen, als auch eine Zuführung einer Versorgungsspannung zum Betrieb der Anlage. Derartige Anlagen zur Informationsübermittlung werden beispielsweise bei einem Wireless LAN-System, das in Gebäuden immer stärker zum Einsatz kommt, vorgesehen. Bei einem Wireless LAN-System werden Daten innerhalb eines Gebäudes von Anlagen zur Informationsübermittlung drahtlos zu den in einem oder verschiedenen Räumen aufgestellten Computern übertragen. Die Nachrichtenübertragung erfolgt über dezentrale Funkübertragungspunkte, so genannte Hot Spots, die an verschiedenen Orten innerhalb des Gebäudes angebracht sind.
Aufgrund der Bandbreitenbeschränkung bei der Datenübertragung von einem Hot Spot zu den einzelnen PCs werden in einem Gebäude eine Vielzahl der Hot Spots in geringem Abstand, beispielsweise in einem Abstand von zirka 8 Metern, angeordnet. Die Hot Spots umfassen im Allgemeinen lediglich eine Sende- und Empfangsantenne sowie die dazugehörige Elektronik zur Da tenverarbeitung und Datenaufbereitung. Die Verteilung der Daten zu den einzelnen Hot Spots erfolgt über einen Router, der im Allgemeinen zentral in einem Verteilerschrank untergebracht ist. Die Daten zwischen dem Router und den Hot Spots werden über elektrische oder optische Kabel übertragen. In den Hot Spots werden die von den Empfangseinheiten empfangenen optischen Nachrichtensignale in HF-Signale gewandelt und über die Sendeantennen zu den einzelnen PCs mittels Radiowellen übertragen.
Zur Datenaufbereitung und Signalwandlung benötigen die Hot Spots eine Versorgungsspannung, die ihnen über ein Stromkabel zugeführt wird. Die Daten, die von dem Router zu den Hot Spots übertragen werden, werden über ein von dem Stromkabel getrenntes Datenübertragungskabel, beispielsweise über ein Kupferdatenkabel oder ein optisches Nachrichtenkabel, übertragen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kabel bereitzustellen, wobei über das Kabel elektrische und optische Signale übertragen werden können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hohlkörper zur Aufnahme eines optischen Übertragungselements anzugeben, mit dem sich elektrische und optische Signale übertragen lassen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels anzugeben, mit dem sich sowohl elektrische Signale als auch optische Signale übertragen lassen.
Die Aufgabe in Bezug auf das Kabel wird gelöst durch ein Kabel mit mindestens einem optischen Übertragungselement, das mindestens einen Lichtwellenleiter umfasst, mit mindestens einem elektrischen Leiter und mit einem Hohlkörper, der einen von einer Wand umgebenen Hohlraum aufweist. Das mindestens eine optische Übertragungselement ist in dem Hohlraum angeordnet. Der mindestens eine elektrische Leiter ist in der Wand des Hohlkörpers eingebettet.
Die Wand des Hohlkörpers weist vorzugsweise einen Schlitz auf. Der Schlitz kann in der Wand in einer Längsrichtung des Hohlkörpers verlaufen. Dabei ist es möglich, dass der Schlitz zwischen sich gegenüber liegenden Stirnflächen der Wand des Hohlkörpers gebildet ist. Bei einer Ausführungsform berühren sich die gegenüber liegenden Stirnflächen der Wand. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Schlitz zwischen sich überlappenden Lagen der Wand des Hohlkörpers gebildet.
Durch die geschlitzte Wand des Hohlkörpers lassen sich optische Übertragungselemente in den Hohlraum einlegen. Das Kabel lässt sich somit mit einer von Anwendungsfall zu Anwendungsfall verschiedenen Anzahl von optischen Übertragungselementen bestücken. Indem sich die gegenüber liegenden Stirnflächen der Wand berühren beziehungsweise indem der Schlitz zwischen sich überlappenden Lagen der Wand des Hohlkörpers gebildet wird, wird verhindert, dass die in den Hohlraum eingelegten optischen Übertragungselemente aus dem Hohlkörper herausrutschen können.
Gemäß einer Weiterbildung ist in der Wand des Hohlkörpers mindestens eine Aussparung enthalten. Ein Mittelpunkt der Aussparung liegt vorzugsweise auf einer Position des Schlitzes. Die Aussparung kann beispielsweise durch eine Verbreiterung des Schlitzes gebildet sein. Sie weist beispielsweise einen Durchmesser von 3 mm bis 4 mm auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aussparung derart ausgeführt, dass das mindestens eine optische Übertragungselement durch die Aussparung aus dem Hohlraum des Hohlkörpers herausführbar ist. In dem Hohlraum können beispielsweise eine Vielzahl von optischen Übertragungselementen angeordnet sein, wobei durch die Aussparung mindestens zwei der optischen Übertragungselemente aus dem Hohlraum des Hohlkörpers herausführbar sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kabels sind in der Wand des Hohlkörpers eine Vielzahl von Aussparungen entlang des Schlitzes in einem Abstand voneinander angeordnet.
Durch das Vorsehen von Aussparungen in der Wand des Hohlkörpers wird es ermöglicht, die in den Hohlraum eingelegten optischen Übertragungselemente zu entnehmen. Somit kann zur Nachrichtenübertragung zu mehreren Anlagen zur Nachrichtenverarbeitung lediglich ein einziges Kabel verwendet werden. An den jeweiligen Anlagen zur Informationsverarbeitung werden die benötigten optischen Übertragungselemente aus dem Hohlraum des Kabels durch die Aussparung herausgeführt und mit der Anlage, beispielsweise einer Funkübertragungsanlage (Hot Spot), kontaktiert.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Hohlkörper als ein rohrförmiger Hohlkörper aus einem thermoplastischen Material ausgebildet. Der Hohlkörper kann beispielsweise ein äußeres umfängliches Profil aufweisen, das an einer Seite eine flache Auflagefläche aufweist. Dadurch wird es beispielsweise ermöglicht, das Kabel in eine Kontaktierungsvorrichtung einzulegen, um die elektrischen Leiter zu kontaktieren. Die flache Auflagefläche ermöglicht es, dass sich der ansonsten runde Hohlkörper nicht in der Kontaktierungsvorrichtung verdreht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Kabels sind in die Wand des Hohlkörpers mindestens zwei elektrische Leiter eingebettet, wobei die mindestens zwei elektrischen Leiter der art angeordnet sind, dass eine Verbindungslinie zwischen dem Schlitz und einem Mittelpunkt des Hohlraums des Hohlkörpers senkrecht auf einer Verbindungslinie zwischen den elektrischen Leitern steht.
Gemäß einem weiteren Merkmal des Kabels ist eine Kontaktierungsvorrichtung zur Kontaktierung des mindestens einen elektrischen Leiters an einem Abschnitt des Hohlkörpers angeordnet. Die Wand des Hohlkörpers ist in dem Abschnitt des Hohlkörpers, an dem die Kontaktierungsvorrichtung angeordnet ist, von einer Schneidevorrichtung der Kontaktierungsvorrichtung eingeschnitten, wodurch die Schneidevorrichtung mit dem mindestens einen elektrischen Leiter kontaktiert ist.
Im Folgenden wird ein Hohlkörper zur Aufnahme eines optischen Übertragungselements angegeben. Der Hohlkörper weist einen von einer Wand umgebenen Hohlraum auf. In der Wand des Hohlkörpers ist mindestens ein elektrischer Leiter eingebettet.
In einer Ausführungsform weist die Wand des Hohlkörpers einen Schlitz auf. Der Schlitz verläuft vorzugsweise in einer Längsrichtung des Hohlkörpers. Der Schlitz kann zwischen sich gegenüber liegenden Stirnflächen der Wand des Hohlkörpers gebildet sein, wobei sich die gegenüber liegenden Stirnflächen der Wand berühren. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Schlitz zwischen sich überlappenden Lagen der Wand des Hohlkörpers gebildet.
In der Wand des Hohlkörpers kann mindestens eine Aussparung enthalten sein. Ein Mittelpunkt der Aussparung liegt auf einer Position des Schlitzes.
Gemäß einem weiteren Merkmal des Hohlkörpers weist dieser ein äußeres umfängliches Profil auf, das an einer Seite eine flache Auflagefläche hat.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels angegeben. Ein thermoplastisches Material wird um mindestens einen elektrischen Leiter extrudiert. Das thermoplastische Material wird zu einem rohrförmigen Hohlkörper mit einer Wand geformt, die einen Hohlraum umgibt.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird in das thermoplastische Material ein Schlitz eingebracht. Durch den Schlitz in der Wand des rohrförmigen Hohlkörpers wird mindestens ein optisches Übertragungselement, das einen Lichtwellenleiter aufweist, in den Hohlraum des rohrförmigen Hohlkörpers eingelegt.
Gemäß einem weiteren Merkmal des Verfahrens wird entlang des Schlitzes des rohrförmigen Hohlkörpers mindestens eine Aussparung in der Wand angebracht. Das mindestens eine optische Übertragungselement wird aus der Aussparung herausgeführt. Die Aussparung wird angebracht, indem ein Loch durch die Wand des rohrförmigen Hohlkörpers gestanzt wird, wobei ein Mittelpunkt des Loches auf einer Position des Schlitzes liegt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung angeben, näher erläutert. Es zeigen:
1 eine räumliche Anordnung eines Nachrichtennetzes mit Funkübertragungsanlagen zur Übertragung von Nachrichten zu Datenverarbeitungsanlagen,
2 einen Querschnitt durch ein Kabel zur Übertragung von optischen und elektrischen Signalen,
3 eine weitere Ausführungsform eines Kabels mit elektrischen und optischen Übertragungselementen, wobei optische Übertragungselemente aus einem Hohlkörper des Kabels herausgeführt sind,
4 ein Kontaktelement zur Kontaktierung von elektrischen Übertragungselementen eines Kabels,
5 eine weitere Ausführungsform eines Kabels mit elektrischen und optischen Übertragungselementen,
6A eine weitere Ausführungsform eines Kabels mit elektrischen und optischen Übertragungselementen,
6B einen Querschnitt durch die in 6A gezeigte Ausführungsform des Kabels.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Nachrichtenübertragungssystems, beispielsweise eines Wireless LAN-Systems, bei dem von einer zentralen Steuereinheit 300 Nachrichtensignale über optische Kabel 210 beziehungsweise 220 zu Funkübertragungsanlagen 410 beziehungsweise 420 übertragen werden, die in unterschiedlichen Räumen eines Gebäudes angebracht sind. In den Funkübertragungsanlagen, bei einem Wireless LAN-System in den so genannten Hot Spots, werden die optischen Nachrichtensignale in HF-Signale umgewandelt und über eine in einer Funkübertragungsanlage integrierte Sendeantenne zu verschiedenen Datenverarbeitungsanlagen 500 übertragen. Ebenso senden auch die Datenverarbeitungsanlagen ihrerseits Daten über eine Funkstrecke zu den Funkübertragungsanlagen, die die empfange nen Daten anschließend wieder in optische Signale umwandeln und über die optischen Kabel 210 beziehungsweise 220 zu der zentralen Steuereinheit 300, die beispielsweise einen Router zur Datenaufbereitung enthält, übertragen.
Zur Übertragung einer Spannungsversorgung zum Betreiben der Funkübertragungsanlagen, beispielsweise zur Durchführung der Signalwandlung von den optischen Signalen in die HF-Signale, wird von der zentralen Steuereinheit 300 eine Versorgungsspannung bereitgestellt, wobei die Versorgungsspannung über elektrische Kabel 230 beziehungsweise 240 zu den Hot Spots 400 übertragen werden. In einer ersten Ausführungsform sind die Kabel 210 beziehungsweise 220 zur Führung der optischen Signale von den Kabeln 230 beziehungsweise 240 zur Führung der elektrischen Spannungsversorgung getrennt.
1 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Kabel 100 verwendet wird, das einen Hohlkörper aufweist. Bei dieser Ausführungsform des Kabels werden in dem Hohlkörper sowohl elektrische als auch optische Übertragungselemente geführt. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, bei der die optischen Signale und die Spannungsversorgung über separate Kabel übertragen werden, lässt sich bei der in 1 gezeigten Ausführungsform des Kabels 100 ein einziges Kabel verwenden, über das sowohl die Spannungsversorgung bereitgestellt wird als auch die Nachrichtenübertragung zu den einzelnen Funkübertragungsanlagen 410 beziehungsweise 420 erfolgt. An den Stellen, an denen die Funkübertragungsanlagen angeordnet sind, werden die optischen Übertragungselemente, die in dem Hohlkörper des Kabels 100 verlaufen, aus dem Hohlkörper herausgeführt und mit den Funkübertragungsanlagen verbunden.
Zur besseren Veranschaulichung der Erfindung zeigen die 2 bis 6B verschiedene Ausführungsformen der Kabelanordnung 100 beziehungsweise des Hohlkörpers, in dem die elektrischen und optischen Übertragungselemente geführt sind.
2 zeigt einen Querschnitt durch ein Kabel 100a mit elektrischen und optischen Übertragungselementen. Das Kabel umfasst einen Hohlkörper 20a, der rohrförmig ausgebildet ist. Der rohrförmige Hohlkörper besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus HDPE (High Density Polyethylen), PP (Polyprophylen) oder PTE (Polytetraethylen) oder anderen Kunststoffmaterialien. Zur Verwendung in einem Wireless LAN-System hat der rohrförmige Hohlkörper beispielsweise einen Durchmesser von 6 mm. Die Wanddicke des Rohres kann zirka 1 mm bis 1,5 mm betragen. Je nach Anwendungsfall sind jedoch auch andere Durchmesser beziehungsweise Wanddicken des Hohlkörpers verwendbar.
Eine Wand 21 des Hohlkörpers 20a, die einen Hohlraum H des Hohlkörpers umgibt, weist einen Schlitz S auf. Der Schlitz S befindet sich zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen F1 und F2 der Wand 21. Die Breite B einer Stirnfläche entspricht der Wanddicke der Wand 21. Die Wand 21 ist vorzugsweise entlang ihrer gesamten Länge geschlitzt. Der Hohlkörper kann allerdings bei einer anderen Ausführungsform auch nur abschnittsweise geschlitzt sein. Der Schlitz S kann als ein schmaler Spalt ausgebildet sein, wobei sich die Stirnflächen F1 und F2 der Wand 21 des Hohlkörpers bei dieser Ausführungsform nicht berühren. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Hohlkörper 20 derart geschlitzt, dass sich die Stirnflächen F1 und F2 der Wand 21 berühren.
In dem von der Wand 21 umgebenen Hohlraum H des Hohlkörpers 20a sind optische Übertragungselemente 10 angeordnet. Die optischen Übertragungselemente sind beispielsweise als optische Festadern ausgebildet, die einen Lichtwellenleiter 1 und eine den Lichtwellenleiter 1 umgebende Hüllschicht 2 aufweisen. Es können in dem Hohlraum auch andere optische Übertragungselemente, beispielsweise Fasergruppen, die als Bändchen ausgeführt sind, verlaufen. Bei der Ausführungsform des Hohlkörpers 20, bei der sich die Stirnflächen F1 und F2 der Wand 21 berühren, ist sichergestellt, dass die optischen Übertragungselemente nicht aus dem Hohlkörper herausrutschen.
Neben den optischen Übertragungselementen umfasst das Kabel auch elektrische Übertragungselemente 30, die beispielsweise als Kupferdrähte ausgeführt sind. Die Kupferdrähte 30 sind in dem Material der Wand 21, beispielsweise in einem thermoplastischen Material der Wand 21, eingebettet. Als Kupferdrähte können beispielsweise Drähte vom Typ AWG22 verwendet werden, die diametral in die Rohrwand eingebettet sind. Eine Verbindungslinie zwischen Schlitz S und Mittelpunkt MH des Hohlkörpers steht vorzugsweise senkrecht auf der Verbindungslinie der beiden Drähte 30.
3 zeigt eine Ausführungsform des Kabels 100a mit einem Hohlkörper 20, der die optischen Übertragungselemente 10 sowie die elektrischen Übertragungselemente 30 umfasst. Der Hohlkörper 20 ist bei der in 3 dargestellten Ausführungsform entlang der gesamten Länge L des Hohlkörpers geschlitzt. Entlang des Schlitzes S sind mehrere Aussparungen A angebracht. Die Aussparungen A können beispielsweise als Löcher ausgebildet sein, die beispielsweise in einem Abstand D durch die Wand 21 des Hohlkörpers 20 gestanzt sind. Der Mit telpunkt MA der Löcher liegt vorzugsweise auf einer Position des Schlitzes S.
Aus den Aussparungen A lassen sich die optischen Übertragungselemente auf einfache Weise aus dem Hohlraum H des Hohlkörpers 20 herausführen. Bei Verwendung des in 3 gezeigten Kabels in einem Nachrichtenübertragungssystem, wie in 1 gezeigt, sind die Aussparungen A jeweils an den Stellen des Hohlkörpers angebracht, an denen sich die Funkübertragungsanlagen 410 beziehungsweise 420 befinden. Wenn die Funkübertragungsanlagen beispielsweise in einem Abstand von zirka 8 Metern an der Decke eines Raumes angebracht sind, beträgt der Abstand D zwischen den Aussparungen ebenfalls 8 Meter.
Mittels der Aussparungen wird es ermöglicht, die Funkübertragungsanlagen auf einfache Weise mit den optischen Übertragungselementen zu verbinden. Vorzugsweise werden jeweils zwei optische Übertragungselemente aus jeder der Aussparungen herausgeführt und mit den Funkübertragungsanlagen verbunden. Dadurch kann ein einziges Kabel verwendet werden, das ausgehend von der zentralen Steuereinheit 300 zu verschiedenen Funkübertragungsanlagen in einem oder in verschiedenen Räumen geführt wird. In dem Hohlraum H des Hohlkörpers 20 sind typischerweise bis zu 12 optische Übertragungselemente enthalten. Somit können beispielsweise 6 Funkübertragungsanlagen über ein einziges Kabel mit dem Router in der zentralen Steuereinheit 300 verbunden werden.
Zur Spannungsversorgung der Funkübertragungsanlagen ist es ebenfalls erforderlich, die elektrischen Übertragungselemente, die in der Wand 21 des Hohlkörpers 20 eingebettet sind, an denjenigen Stellen, an denen die Funkübertragungsanlagen angeordnet sind, zu kontaktieren. Dazu wird der Hohlkörper 20 an einer Stelle, an der sich eine Funkübertragungsanlage befindet, in ein Kontaktelement 40 eingelegt, über das die Verbindung zwischen elektrischem Übertragungselement der Kabelanordnung und Funkübertragungsanlage hergestellt wird.
4 zeigt eine Ausführungsform eines Kontaktelements 40, das einen Grundkörper 42 mit einer U-förmigen Führungsnut 45 aufweist. Der Grundkörper 42 kann beispielsweise aus einem Kunststoff ausgebildet sein. An gegenüberliegenden Seiten der Führungsnut des Grundkörpers ist jeweils eine Schneidklemme 41 angeordnet, die im Bereich der Führungsnut eine scharfe Kante zum Durchschneiden des thermoplastischen Materials des Hohlkörpers aufweist. Derjenige Teil der Schneidklemme, der an dem Grundkörper 42 befestigt ist, ist mit einem elektrischen Leiter 43, beispielsweise einem Kupferleiter, verbunden. Der elektrische Leiter 43 wird aus dem Grundkörper herausgeführt und direkt mit der mit einer Betriebsspannung zu versorgenden Anlage verbunden.
Wenn der Hohlkörper 20 in die Führungsnut eingelegt wird und mit einem Deckel 44 des Kontaktelements gegen die untere Auflagefläche des Grundkörpers gepresst wird, durchschneiden die scharfen Kanten der Schneidklemmen 41 das thermoplastische Material der Wand 21 des Hohlkörpers 20 und stellen somit einen elektrischen Kontakt zwischen den elektrischen Übertragungselementen 30 und den elektrischen Leitern 43 dar. Somit lässt sich an den Stellen, an denen die Funkübertragungsanlagen des Nachrichtenübertragungssystems angeordnet sind, auf einfache Weise eine Versorgungsspannung abgreifen.
Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, einzelne Versorgungsleitungen von der zentralen Steuereinheit zu jedem der Funk übertragungsanlagen zu verlegen. Zur Versorgung der Funkübertragungsanlagen mit der elektrischen Spannungsversorgung sowie zur Übertragung von Daten zwischen der zentralen Steuereinheit und den Funkübertragungsanlagen lässt sich ein einziges Kabel verwenden, in dem sowohl elektrische als auch optische Übertragungselemente geführt sind.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform 100b eines Kabels mit einem Hohlkörper 20b, in dessen Hohlraum H optische Übertragungselemente 10 angeordnet sind und in dessen Wand 21 elektrische Übertragungselemente 10 eingebettet sind. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform weist eine derartige Kabelanordnung eine planare Auflagefläche 22 auf. Die planare Auflagefläche ist insbesondere dazu geeignet, den Hohlkörper in das Kontaktelement 40 derart einzulegen, dass die Schneidklemmen 41 die elektrischen Übertragungselemente 30, wie in 4 gezeigt, kontaktieren. Wenn die Kabelanordnung 100b mit der planaren Auflagefläche 22 auf der unteren ebenen Fläche des Grundkörpers 42 aufliegt, ist sichergestellt, dass es in der Führungsnut 45 des Grundkörpers nicht zu einer Verdrehung des Hohlkörpers 20 kommt. Dadurch ist gewährleistet, dass die Schneidklemmen 41 die elektrischen Übertragungselemente 30, wie in 4 gezeigt, kontaktieren.
Die 6A und 6B zeigen eine weitere Ausführungsform 100c eines Kabels, das einen Hohlkörper 20c aufweist. In der Wand 21 des Hohlkörpers sind elektrische Übertragungselemente 30 eingebettet. Zur Bestückung des Hohlraums H mit optischen Übertragungselementen 10 ist die Wand des Hohlkörpers 20c geschlitzt. Dabei überlappen sich Lagen W1 und W2 des thermoplastischen Materials des Hohlkörpers, sodass zwischen den Lagen W1 und W2 ein Schlitz S in Form einer Lasche gebildet wird. Durch ein Auseinanderbiegen der Lagen W1 und W2 der Wand des Hohlkörpers lassen sich die optischen Übertragungselemente in den Hohlraum H des Hohlkörpers einlegen. Durch die Ausführungsform des Schlitzes als Lasche wird insbesondere verhindert, dass die optischen Übertragungselemente auch bei einem Biegen des Hohlkörpers aus dem Hohlraum herausrutschen.
Ähnlich wie bei der in 5 gezeigten Ausführungsform weist das in den 6A und 6B gezeigte Kabel eine planare Auflagefläche 22 auf, durch die verhindert wird, dass sich der Hohlkörper bei der Kontaktierung der elektrischen Übertragungselemente 30 in einem Kontaktelement, wie in 4 dargestellt, verdreht. Zur Kontaktierung der elektrischen Übertragungselemente 30, die beispielsweise als Kupferadern ausgeführt sein können, wird der Hohlkörper 20c in ein Kontaktelement eingelegt, das beispielsweise auf der unteren Fläche des Grundkörpers Spitzen aufweist, die das thermoplastische Material der Wand des Hohlkörpers beim Eindrücken durchdringen und dadurch einen Kontakt zu den elektrischen Übertragungselementen herstellen. Es ist auch möglich, die elektrischen Übertragungselemente, ähnlich wie in 4 gezeigt, durch Schneidklemmen zu kontaktieren, die seitlich an dem Grundkörper 42 des Kontaktelements 40 angebracht sind.
Die Kabelausführungen 100a, 100b und 100c sind Hybridkabel, die sowohl optische als auch elektrische Übertragungselemente enthalten. Zur Herstellung derartiger Hybridkabel 100a, 100b und 100c wird ein thermoplastisches Material um die elektrischen Übertragungselemente 30 extrudiert. Das thermoplastische Material wird anschließend zu einem rohrförmigen Hohlkörper gemäß den Ausführungsformen 20a, 20b oder 20c geformt. Dabei kann der Hohlkörper derart geformt werden, dass ein schmaler Spalt entsteht, durch den die optischen Übertragungselemente in den Hohlraum H des Hohlkörpers eingelegt werden können. Es ist auch möglich, das thermoplastische Material zu einem vollständig geschlossenen Hohlkörper zu formen, der anschließend durch eine Schneidevorrichtung entlang seiner Längsrichtung geschlitzt wird.
Der Schlitz durch die Wand des Hohlkörpers wird vorzugsweise derart angebracht, dass eine Verbindungslinie zwischen Schlitz und Mittelpunkt MH des Hohlraums senkrecht auf der Verbindungslinie der beiden elektrischen Übertragungselemente steht, die in die Wand des Hohlkörpers eingebettet sind. Der Schlitz lässt sich dabei derart ausführen, dass Stirnflächen der Wand des Hohlkörpers sich entlang des gesamten Schlitzes berühren. Durch den Spalt beziehungsweise den Schlitz lassen sich optische Übertragungselemente 10 in den Hohlraum H einlegen.
Dabei besteht die Möglichkeit, die Bestückung des Hohlkörpers mit optischen Übertragungselementen direkt bei der Herstellung des Hohlkörpers bei der Konfektionierung des Kabels vorzunehmen oder die optischen Übertragungselemente erst vor Ort bei der Installation des Kabels, beispielsweise bei der Installation eines Wireless LAN-Systems, in den Hohlkörper einzulegen. In diesem Fall kann die Anzahl und die Länge der in den Hohlkörper eingelegten optischen Übertragungselemente an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden.
Entlang des geschlitzten Hohlkörpers werden Aussparungen angebracht, indem Löcher durch die Wand des Hohlkörpers gestanzt werden. Dabei liegt der Mittelpunkt MA der Löcher auf der Position des Schlitzes S. Die Löcher haben, insbesondere bei der Verwendung des Kabels in einem Wireless LAN-System, einen Durchmesser von zirka 3 mm bis 4 mm, sodass an jedem Loch in der Wand zwei optische Übertragungselemente, die beispielsweise als Festadern ausgebildet sein können, herausgeführt werden. Die Löcher lassen sich bei der Konfektionierung des Kabels oder aber auch erst später bei der Verlegung des Kabels anbringen. In letzterem Fall werden die Aussparungen an den Stellen vorgesehen, an denen die zu versorgenden Funkübertragungsanlagen angeordnet sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Kabel wird es ermöglicht, ein einziges Kabel zur Zuführung einer Spannungsversorgung und zur Zuführung von Datenleitungen, insbesondere optischen Datenleitungen, zu einer Anlage zu ermöglichen. Die optischen Übertragungselemente können durch den vorgesehen Schlitz auf leichte Weise in den Hohlraum der Kabelanordnung eingelegt werden und an beliebigen Punkten durch das Vorsehen von Aussparungen wieder entnommen werden. Das Anwendungsgebiet eines solchen Kabels liegt beispielsweise in der Verkabelung von Funkübertragungsanlagen eines Wireless LAN-Systems, ist aber nicht auf ein solches System beschränkt. Das Kabel kann auch bei der Verkabelung andere Anlagen, die eine Stromversorgung benötigen und denen Daten zugeführt werden, eingesetzt werden.

1: Lichtwellenleiter
2: Hüllschicht des Lichtwellenleiters
10: optisches Übertragungselement
20: Hohlkörper
21: Wand des Hohlkörpers
22: planare Auflagefläche des Hohlkörpers
30: elektrisches Übertragungselement
40: Kontaktelement
41: Schneidklemme
42: Grundkörper
43: elektrischer Leiter
44: Deckel des Kontaktelements
100: Kabelanordnung
210, 220: optisches Kabel
230, 240: elektrisches Kabel
300: zentrale Steuereinheit
400: Funkübertragungsanlage
500: Datenverarbeitungsanlage
A: Aussparung
F: Stirnflächen
H: Hohlraum
M: Mittelpunkt
S: Schlitz

Claims

Kabel, umfassend: – mindestens ein optisches Übertragungselement (10), das mindestens einen Lichtwellenleiter (1) umfasst, – mindestens einen elektrischen Leiter (30), – einen Hohlkörper (20a, 20b, 20c), der einen von einer Wand (21) umgebenen Hohlraum (H) aufweist, – wobei das mindestens eine optische Übertragungselement (10) in dem Hohlraum (H) angeordnet ist, – wobei der mindestens eine elektrische Leiter (30) in der Wand (21) des Hohlkörpers (20) eingebettet ist.
Kabel nach Anspruch 1, wobei die Wand (21) des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) einen Schlitz (S) aufweist.
Kabel nach Anspruch 2, wobei der Schlitz (S) in der Wand (21) in einer Längsrichtung des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) verläuft.
Kabel nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Schlitz (S) zwischen sich gegenüberliegenden Stirnflächen (F1, F2) der Wand (21) des Hohlkörpers gebildet ist.
Kabel nach Anspruch 4, wobei sich die gegenüberliegenden Stirnflächen (F1, F2) der Wand berühret.
Kabel nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Schlitz (S) zwischen sich überlappenden Lagen (W1, W2) der Wand (21) des Hohlkörpers gebildet wird.
Kabel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei in der Wand (21) des Hohlkörpers (S) mindestens eine Aussparung (A) enthalten ist.
Kabel nach Anspruch 7, wobei ein Mittelpunkt (MA) der Aussparung (A) auf einer Position des Schlitzes liegt.
Kabel nach Anspruch 7, wobei die Aussparung (A) durch eine Verbreiterung des Schlitzes gebildet ist.
Kabel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Aussparung (A) einen Durchmesser von 3 mm bis 4 mm aufweist.
Kabel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Aussparung (A) derart ausgeführt ist, dass das mindestens eine optische Übertragungselement (10) durch die Aussparung (A) aus dem Hohlraum (H) des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) herausführbar ist.
Kabel nach einem der Ansprüche 7 bis 11, – wobei in dem Hohlraum (H) eine Vielzahl von optischen Übertragungselementen (10) angeordnet ist, – wobei durch die Aussparung (A) mindestens zwei der optischen Übertragungselemente (10) aus dem Hohlraum (H) des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) herausführbar sind.
Kabel nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei in der Wand (21) des Hohlkörpers eine Vielzahl von Aussparungen (A) entlang des Schlitzes (S) in einem Abstand (D) voneinander angeordnet sind.
Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Hohlkörper als ein rohrförmiger Hohlkörper (20a, 20b, 20c) aus einem thermoplastischen Material ausgebildet ist.
Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Hohlkörper (20b, 20c) ein äußeres umfängliches Profil aufweist, das an einer Seite eine flache Auflagefläche (22) aufweist.
Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Hohlraum (H) des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) einen Durchmesser von 6 mm aufweist.
Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Wand (21) des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) eine Dicke von 1 mm bis 1,5 mm aufweist.
Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei in die Wand (21) des Hohlkörpers mindestens zwei elektrische Leiter (30) eingebettet sind, wobei die mindestens zwei elektrischen Leiter derart angeordnet sind, dass eine Verbindungslinie zwischen dem Schlitz (S) und einem Mittelpunkt (MH) des Hohlraums des Hohlkörpers senkrecht auf einer Verbindungslinie zwischen den elektrischen Leitern (30) steht.
Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei eine Kontaktierungsvorrichtung (40) zur Kontaktierung des mindestens einen elektrischen Leiters an einem Abschnitt des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) angeordnet ist.
Kabel nach Anspruch 19, wobei die Wand (21) des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) in dem Abschnitt des Hohlkörpers, an dem die Kontaktierungsvorrichtung (40) angeordnet ist, von einer Schneidevorrichtung (41) der Kontaktierungsvorrichtung eingeschnitten ist, wodurch die Schneidevorrichtung (41) mit dem mindestens einen elektrischen Leiter (30) kontaktiert ist.
Hohlkörper (20) zur Aufnahme eines optischen Übertragungselements (10), – wobei der Hohlkörper (20a, 20b, 20c) einen von einer Wand (21) umgebenen Hohlraum (H) aufweist, – wobei mindestens ein elektrischer Leiter (30) in der Wand (21) des Hohlkörpers eingebettet ist.
Hohlkörper (20) nach Anspruch 21, wobei die Wand (21) des Hohlkörpers einen Schlitz (S) aufweist.
Hohlkörper nach Anspruch 22, wobei der Schlitz (S) in der Wand (21) in einer Längsrichtung des Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) verläuft.
Hohlkörper nach einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei der Schlitz (S) zwischen sich gegenüberliegenden Stirnflächen (F1, F2) der Wand (21) des Hohlkörpers gebildet ist.
Hohlkörper nach Anspruch 24, wobei sich die gegenüberliegenden Stirnflächen (F1, F2) der Wand berühren.
Hohlkörper nach einem der Ansprüche 24 oder 25, wobei der Schlitz (S) zwischen sich überlappenden Lagen (W1, W2) der Wand (21) des Hohlkörpers gebildet wird.
Hohlkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei in der Wand (21) des Hohlkörpers (S) mindestens eine Aussparung (A) enthalten ist.
Hohlkörper nach Anspruch 27, wobei ein Mittelpunkt (MA) der Aussparung (A) auf einer Position des Schlitzes liegt.
Hohlkörper nach einem der Ansprüche 21 bis 28, wobei der Hohlkörper (20b, 20c) ein äußeres umfängliches Profil aufweist, das an einer Seite eine flache Auflagefläche (22) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Kabel, umfassend die folgenden Schritte: – Extrudieren eines thermoplastischen Materials um mindestens einen elektrischen Leiter (30), – Formen des thermoplastischen Materials zu einem rohrförmigen Hohlkörper (20a, 20b, 20c) mit einer Wand (21), die einen Hohlraum (H) umgibt.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem in das thermoplastische Material ein Schlitz (S) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 31, bei dem durch den Schlitz (S) des rohrförmigen Hohlkörpers (20a, 20b, 20c) mindestens ein optisches Übertragungselement (10), das einen Lichtwellenleiter (1) aufweist, in den Hohlraum (H) des rohrförmigen Hohlkörpers eingelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, – bei dem entlang des Schlitzes (S) des rohrförmigen Hohlkörpers mindestens eine Aussparung (A) in der Wand (21) angebracht wird, – bei dem das mindestens eine optische Übertragungselement (10) aus der mindestens einen Aussparung (A) herausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 33, bei dem die Aussparung (A) angebracht wird, indem ein Loch durch die Wand (21) des rohrförmigen Hohlkörpers (20) gestanzt wird, wobei ein Mittelpunkt (MA) des Loches auf einer Position des Schlitzes (S) liegt.