DE1665904C3 - Koaxialpaare enthaltendes Fernmeldekabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Koa,.<alpaare enthaltende Fernmeldekabel. Unter einem Koaxialpaar wird hierbei eine Leitung aus einem Innen- und einem davon isoliert gehalterten zylindrischen, aus einem längsgefalteten Band hergestellten Außenleiter verstanden. Bei Koaxialpaarc enthaltenden Fernmeldekabeln sind die Koaxialpaare in wenigstens einer Lage der Kabelseele verseilt angeordnet; die Koaxialpaare können aber auch Bestandteil sogenannter kombinierter Kabel sein, bei denen beispielsweise außer diesen noch symmetrische Aderpaare in der Kabelseele untergebracht sind, die ebenfalls in Lagen verseilt angeordnet sind. Der Aufbau von Kabeln und die verschiedenen, außer den Koaxialpaaren noch vorhandenen Kabelelemente bewirken aber, daß bei Biegungen, wie die beispielsweise beim Verlegen des Kabels auftreten, Stauchungen und Dehnungen der in der Kabelseele angeordneten Leiterelemente vorkommen. Stauchungen der Kabel können bei der Kabellegung auch durch dynamische Kräfte oder durch Tordierung des Kabels entstehen, z. B. durch Zudrehen einer Längsdrahtbewehrung oder durch Aufdrehen der Verseillage der Koaxialpaare, die durch den Kabelmantel am Aufkorben gehindert ist. Bei den gewählten großen Schlaglängen der Verseillagen könnte aber eine Stauchung des Innenleiters um 2% ohne Torsion nur durch eine beträchtliche Aufkorbung aufgefangen werden. Es ist aber auch möglich, daß die mechanischen Vorspannungen in den Elementen der Kabelseele bereits bei der Fertigung geschaffen werden, die dann beim Verlegen der Kabel die Knickgefahr für die Innenleiter der Koaxialpaare erhöhen. Solche Spannungen können beispielsweise beim Aufbringen der Bewehrung entstehen, einerseits durch die erheblichen Zugkräfte, unter denen die Bewehrungsdrähte aufgebracht werden, und andererseits durch die Temperaturunterschiede zwischen den Kupferleitern und den Stahldrähten, die durch die heiße Hüllmasse der Bewehrungsschicht entstehen und die sich dann nach Abkühlung in Längenänderungen auswirken. Wird ein Luftraumisoliertes Koaxialpaar in einem Kabel gestaucht, so knickt bei Längenverkürzungen, die 1 bis 2% überschreiten, der Innenleiter des Koaxialpaares stellenweise aus und kommt mit dem Außeuleiter in Berührung oder in unzulässige Annäherung. Kurzschluß des Koaxialpaares oder wenigstens Verminderung der Spannungsfestigkeit und der elektrischen Homogenität der Leitung ist dann die Folge.

Das Problem der Verlängerung des Innenleiters gegenüber dem Außenleiter tritt bei koaxialen Leitungen auch dann auf, wenn sich der Innenleiter in Betrieb infolge starker elektrischer Belastung erwärmt. Dieser Erscheinung wird bei dem in der DE-PS 8 39 212 beschriebenen Hochfrequenz-Energiekabel dadurch begegnet, daß der Innenleiter in kurze längsverschiebbare und gut leitend miteinander verbundene Teillängen unterteilt wird, während der Außenleiter oder Schirm an diesen Unterteilungsstellen ununterbrochen bleibt. Bei rohrförmiger Ausbildung des Innenleiters hat man beispielsweise das eine Innenleiterende mit vermindertem Außendurchmesser ausgebildet und in das andere Innenleiterende tdeskopartig eingreifen lassen. Ein solcher Längenausgleich ist aber bei den in Fernmeldekabeln üblichen Querschnittsabmessungen der Koaxialpaare nicht durchführbar, ganz abgesehen von unangenehmen Folgen solcher von Längsströmen durchflossener Übergangsstellen im Zuge des Innenleiters einer koaxialen Leitung.

Um die vorstehend geschilderten Gefahren auszuschalten, wird ein Koaxialpaare enthaltendes Fernmeldekabel erfip.dungsgemäß so ausgebildet, daß die Koaxialpaare abschnittsweise mit wechselnder Drallrichtung verseilt sind, daß die Drallumkehr nach wenigen Drallängen in Abständen von nur einigen Metern erfolgt und daß die Länge gleichsinniger Drallrichtung aufeinanderfolgender Abschnitte verschieden groß gewählt ist. Bei nur ein einziges Koaxialpaar oder wenige Koaxialpaare enthaltenden Fernmeldekabeln kann man die Koaxialpaare vorteilhafterweise zusammen mit anderen Verseilelementen, beispielsweise mit Stereovierern, in einer Lage anordnen und diese Lage abschnittsweise mit wechselnder Drallrichtung verseilen. Vorteilhafterweise werden die Koaxialpaare nach dem Pendelseilverfahren, d. h. abwechselnd im Rechts- und Linksdrall, aufgebracht. Infolge der Wendepunkte in der Koaxialpaarlage an den Drallwechselstellen kann diese Verseillage Kabelverkürzungen oder auch Kabeltorsionen verarbeiten, ohne erhebliche Stauchkräfte auf den Koaxialpaaren entstehen zu lassen. In der Abwicklung auf eine Ebene gesehen, sind die Verseilelemente der Lage zickzackförmig oder in Sinuswellen geführt und können deshalb Verschiebungen in Längs- und Querrichtung ohne Längenänderung der Verseilelemente selbst aufnehmen, wobei sich die Umkehrpunkte im Zickzack quer zur Hauptachse verschieben. Auf die Zylinderfläche zuriickprojeziert bedeutet das, daß sich die Draliwendestellen der Verseillage bei Stauchungen gegenläufig unter dem Kabelmantel verdrehen. Um diese Drehbewegung nicht durch zu große Reiburgskräfte zu hemmen, die wegen der Tendenz zum Aufkorben der Lage bis tür Selbstsperrung führer könnten, muü der Verseillage

durch etwas lockeren Sitz unter dem Mantel das nötige Spiel gelassen und durch eine kräftige Lagenspinnung die Möglichkeit des Aufkorbens genommen werden.

Fernmeldekabel, in denen Koaxialpaare, die jeweils etwa dem Durchmesser eines Sternvierers entsprechen können, zusammen mit anderen Verseilelementen angeordnet sind, sind bekannt (Siemens-Zeitschrift 40 (1966), H. 10, S. 731 bis 736).

Zur Herstellung von Nachrichtenkabel sind bereits Verseilverfahren bekanntgeworden, nach denen die zu verseilenden Verseilelemente mit periodisch wechselnder Drallrichtung verseilt werden (DE-PS 6 31929). Diese Verseilart wurde gewählt, um bei der Kabelherstellung die schweren Vorrats- und Aufwickeltrommeln nicht mehr rotieren lassen zu müssen, wie dies bei den sonst üblichen Verseilungsarten mit kontinuierlicher Verseilrichtung der Fall ist; die Folge der Fertigung mit wechselnder Drallrichtung ist also eine Erhöhung der Fertiguiigsgeschwindigkeit. So ist aus der US-PS 3169 360 ein Verfahren zur abschnittsweise mit wechselnder Drallrichtung bzw. Drallänge erfolgenden Verseilung von Adern oder Verseilelementen für Nachrichtenkabel bekannt, bei dem die Adern oder Verseilelemente einzeln von raumfest gelagerten Spulen abgezogen und durch eine umlaufende Verseilvorrichtung, die als Zwischenspeicher für das zu verseilende Verseilelement dient, verseilt werden. Während der Verseilung wird ein gleiche Drallrichtung und Drallänge aufweisender Abschnitt auf der Zwischenspeicher aufgebracht und anschließend bei geänderter Drehrichtung des Zwischenspeichers von diesem wieder abgezogen. Diese bekannte Technik hat also lediglich die Erhöhung der Fertigungsgeschwindigkeit zum Ziele. Es ist selbstverständlich, daß Koaxialpaare wegen ihrer Biegeempfindlichkeit mit einer solchen, über Umlenkrollen in einem Zwischenspeicher arbeitenden Einrichtung nicht verseilt werden können. Zweck des Zwischenspeichers ist außerdem, den Drallwechsel in möglichst großen Abständen vorzunehmen, was für das Verdrehungsspiel in einer pendelverseilten La-ye aus Koaxialpaaren gar nicht erwünscht wäre; hier soll die Drallumkehr nach wenigen Drailängen, also in Abständen von nur einigen Metern erfolgen. Daraus erhellt, daß durch die bekannte Technik das dem Anmeldungsgegenstand zugrunde liegende Problem nicht berührt wird.

Es sind aber uuch, beispielsweise aus der AT-PS 2 51 069, elektrische Kabel bekannt, bei denen de.· Nulleiter aus einer Mehrzahl paralleler Drähte aufgebaut ist, die mit reversierendem Schlag konzentrisch auf die Kabelseele aufgebracht sind, so daß jeder Draht entlang der Oberfläche der Kabelseele eine räumliche Mäander':urve beschreib;. Der besondere Vorteil eines so aufgebrachten Nulleiters wird darin gesehen, daß bei der Montage von Anschlüssen bzw. Abzweigungen der Nulleiter nicht geschnitten zu werden braucht, sondern daß in der Muffe für das Aufziehen der Mäanderverseilung genügend Länge des Nulleiters vorhanden ist, um diesen ohne Beschädigung von der Kabelseele abheben und mit einem elektrisch zuverlässigen Anschluß versehen zu können. Durch diese bekannte Ausbildung des Nulleiters soll also an jeder beliebigen Stelle der Kabellänge genügend Leitermaterial des Nulleiters zur Verfügung stehen, eine Eigenschaft der besonderen Verseilung mit Drallrichtiingswechsel in sehr kurzen Abständen, die a'isschließlich der Montage dienlich ist, aber keinesfalls zu dem Zwecke geschaffen wurde, beispielsweise mechanische Spannungen oder Längendifferenzen innerhalb der Verseillage oder einzelner Elemente einer Verseillage auszugleichen. Die hierbei ι für den Nulleiter benutzten Einzeldrähte sind praktisch unempfindlich gegen Stauchungen oder Dehnungen und können überdies wegen ihrer Umgebung im Kabelquerschnitt überhaupt nicht ausweichen oder ausbrechen. Ganz anders dagegen liegen die Verhältnisse beim

in Innenleiter von Koaxialpaaren; dieser Innenleiter ist durch in Abständen angeordnete Stützscheiben gegenüber dem Außenleiter gehaltert und kann daher bei auftretenden mechanischen Druckspannungen ohne weiteres im Bereich zwischen den Stützscheiben so weit

i"i ausknicken, daß er mit dem Außenleiter in Berührung kommt oder ihm in unzulässiger Weise nahe kommt; der Außenleiter dagegen kann Stauchungen o. dgl. wegen seines zylinderförmigen Aufbaues besser ausgleichen, ohne dabei abzuknicken. Durch die Maßnahmen nach

j» der Erfindung wird die Gefahr des Ausweichens des Innenleiters bei in Fernmeldekabeln verseilt angeordneten Koaxialpaaren beseitigt.

Um die Reibung der Kabelseele gegenüber dem Kabelmantel klein zu halten und um zusätzliche, durch

>-, Aufkorbung der Koaxialpaare enthaltenden Verseillage hervorgerufene Wandkräfte zu verhüten, soll eine mögliiiist stramme Seelenbewicklung aufgebracht werden. Vorteilhafterweise kann man die Seelenbewicklung aus einem Material mit möglichst guten Gleiteigen-

in schäften herstellen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt eine auf einen Kern 1, der

j-, beispielsweise symmetrische Leitungen enthalten kann, aufgebrachte Verseillage aus durch Koaxialpaare 2 bestehenden Verseilelementen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist jedoch der Verlauf nur eines einzigen Koaxialpaares der Verseillage dargestellt. Die

41, Drallrichtung der Verseilelemente ist über die Länge 1 gleichsinnig; sie ändert sich aber an den Orten 3. Eine über der Verseillage aufgebrachte, z. B. als Wendel aufgesponnene Bandage — die nicht im Bild gezeigt ist — zwingt die Verseillage zur Erhaltung des Durchmes-

■Γι sers und nimmt ihr bei Längenstauchung die Möglichkeit zum Aufkorben. Diese Bandage ock'r Lagenbespinnung wird bei der Verseilung dicht hinter dem Verseilpunkt aufgebracht, um bei der Drallrichtungsumkehr ein Wiederaufdrallen der zurückliegenden Versei-

-,„ lung zu verhindern. Zweckmäßigerweise besteht diese Bespinnung aus einem thermoplastischen Band, damit sie die bei Stauchungen eintretenden Verdrehungen der Lage elastisch mitmacht und gegen die im fertigen Kabel über der Verseillage liegenden Elemente

-,-, (Kaoeimantel oder weitere Verseillage) gute Gleiteigenschaft hat. Etwa auftretende Längenändeningen können sich so in einfacher Weise innerhalb der Verseillage koaxialer Paare selbst ausgleichen, ohne daß hierzu eine Aufkorbung erforderlich wäre. Es kann auch

Mi vorteilhaft sein, H>e Längen 1 der aufeinanderfolgenden Abschnitte verschieden groß zu wählen, beispielsweise um Kopplungen über den aus einem längsgefalteten Band hergestellten Außenleiter besser begegnen zu können. Auch kann die Drallänge im Rechts- und

ι,, Linksdrall verschieden sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Koaxialpaare enthaltendes Fernmeldekabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxial- \ paare abschnittsweise mit wechselnder Drallrichtung verseilt sind, daß die Drallumkehr nach wenigen Drallängen in Abständen von nur einigen Metern erfolgt und daß die Länge (1) gleichsinniger Drallrichtung aufeinanderfolgender Abschnitte ver- in schieden groß gewählt ist

2. Fernmeldekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialpaare in einer Lage zusammen mit anderen Verseilelementen, beispielsweise mit Sternvierern, abschnittsweise mit wech- \^r, selnder Drallrichtung verseilt sind.

3. Fernmeldekabel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialpaare nach dem Pendelseilverfahren aufgebracht sind.

4. Fernmeldekabel nach einem der Ansprüche I :i> bis 3, daajrch gekennzeichnet, daß über der Lage mit Koaxiaipaaren eine möglichst stramm wirkende Seelenbeu 'cklung aufgebracht ist.

5. Fernmeldekabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Seelenbewicklung ein ..-, Material mit gewisser Elastizität und mit möglichst guten Gleiteigenschaften gegenüber den darüberliegcnden gewählt ist.

6. Fernmeldekabel nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die i< > Seelenbespinnung ein thermoplastisches Band verwendet ist