ES2320751T3 - Cable de interconexion. - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Un cable con al menos dos conjuntos (141; 147; 145; 208; 210, 212; 306, 308, 310, 312) de conductores, proporcionados de manera que discurren a lo largo de la longitud del cable, de tal modo que cada uno de dichos conjuntos de conductores incluye al menos dos conductores retorcidos o arrollados uno en torno al otro, de forma que dichos al menos dos conjuntos de conductores se mantienen físicamente separados entre sí conforme discurren a lo largo de dicho cable, incluyendo dicho cable adicionalmente un miembro alargado (134; 137; 204; 304) que separa unos de otros los conjuntos de conductores en una distancia de al menos 1 mm a lo largo del cable, y caracterizado por que el miembro alargado actúa como un miembro de separación alargado que comprende un núcleo o pared (134, 137, 204, 304), y los conjuntos de conductores están situados dentro del núcleo o pared, como partes integrales de la misma.
Description
Cable de interconexión.
La invención que constituye el objeto de esta
Solicitud se refiere a una mejora en la provisión de cables del
tipo que puede ser utilizado para el transporte de energía eléctrica
o de señales tales como la transmisión de datos, vídeo, audio,
datos auxiliares o, ciertamente, cualesquiera datos de comunicación
en corriente alterna, corriente continua, en formato analógico o
digital, entre dos o más ubicaciones. El cable de acuerdo con la
invención se proporciona en una forma destinada a mejorar la
transferencia de datos en términos de mejora de la calidad,
interferencias reducidas, aumento en la capacidad de
transporte/anchura de banda, a fin de hacer que éste sea
comercialmente atractivo para los potenciales compradores, en tanto
que se mejora, al mismo tiempo, el rendimiento del mismo.
Al formar los conductores y dotar de dimensiones
a los conductores y/o de una forma para los mismos en consonancia,
en el interior de un cable de acuerdo con la invención, se ha
encontrado en los ensayos que el cable de la invención reduce la
distorsión y la interacción, y, por tanto, reduce la degradación de
las señales de datos entre los aparatos, y que mejora la
transmisión y la eficiencia de transmisión de señales eléctricas, ya
sea en corriente alterna, corriente continua, en formato analógico
o digital, y mejora la transmisión de datos de alta velocidad.
La invención se refiere a mejoras en el cable y
en los conductores del interior del cable, a fin de producir un
medio de transmisión de datos que se encuentra ventajoso a la hora
de conducir audio, vídeo, señales de datos y/o energía entre
aparatos eléctricos y los suministros asociados a los aparatos.
En el momento presente, el cable convencional
(que se utiliza para conducir señales entre componentes eléctricos
y proporcionar alimentación a los mismos) tiene algunas desventajas
en tanto en cuanto los diseños típicos consisten en un único
conductor o en múltiples conductores dispuestos de manera que actúan
como una línea de transmisión. Sin embargo, las disposiciones
físicas hacen que el cable sea susceptible de distorsión por cuanto
que las señales que son transportadas a lo largo de la línea se
deterioran conforme pasan a lo largo del mismo y, en consecuencia,
se ponen de manifiesto las interferencias en la intensidad de la
señal y otras degradaciones.
Con el cable convencional que utiliza un
conductor sólido o macizo, un cierto deterioro de la señal puede
ser causado por una constante física conocida como "efecto de capa
superficial". El "efecto de capa superficial" que aquí se
describe actúa reduciendo la densidad de corriente que pasa a lo
largo del conductor a diferentes distancias de la superficie del
conductor, tal y como se ilustra en la Figura A de la técnica
anterior. Esto conduce, entonces, a que las corrientes tiendan a
acumularse o aglutinarse hacia la superficie del conductor, lo que
reduce, en la práctica, el área en sección transversal
"utilizable" del conductor, así como a un incremento de la
resistencia eléctrica que provoca, por tanto, el detrimento de la
eficiencia global del cable. En las instalaciones de cables para
corrientes más elevadas, el área en sección transversal del
conductor tiende a necesitar ser relativamente grande, por ejemplo,
de un Calibre Norteamericano de Alambre Estándar 18 ("18 Am Wire
Gauge") mayor que 0,8 mm, al objeto de dar cabida a corrientes
más altas a su través. El aumento en el área en sección transversal
es proporcional al efecto de capa superficial y puede llegar a ser
un factor significativo en el deterioro de las señales.
Con conductores trenzados convencionales, el
problema del efecto de capa superficial puede aún presentarse si
las hebras no están aisladas y se aglutinan juntas en un mismo haz
para proporcionar, en la práctica, un único conductor con un área
total en sección transversal que es lo suficientemente grande para
causar los anteriores problemas descritos por lo que respecta a
conductores de núcleo macizo tales como el mostrado en la Figura A
de la técnica anterior.
Cuando se utilizan varios conductores para
componer un cable, surge otro problema importante que tiene que ver
con la interacción magnética. Es sabido que cuando se hace pasar una
corriente a través de un conductor, se establece un campo magnético
en torno a éste y, si no se tiene en cuenta este problema en el
diseño del cable, se obtienen entonces pobres resultados en
términos de precisión, eficiencia y calidad por lo que respecta a
los errores en los datos transmitidos y a la diafonía entre las
instalaciones de conductores, tal como se muestra en la Figura B de
la técnica anterior.
Por otra parte, si se proporcionan dos o más
conductores que discurren paralelos dentro de un cable, cada uno de
ellos tendrá una distribución de campo magnético alrededor del mismo
y este campo puede, de hecho, interferir con los datos/señal que
pasan a lo largo del otro conductor y viceversa, y este problema se
deja notar y multiplica cuando se presentan conductores adicionales
así como un incremento de las corrientes. Este problema da lugar a
un conflicto entre señales a lo largo de la longitud del cable y,
particularmente, en el contexto de audio o vídeo, en el que se
presentan corrientes de diferentes valores. Las señales de
corrientes más altas crean campos magnéticos mayores que dañan
las
señales de corrientes menores, de campos más pequeños, distorsionando y alterando así la señal original de la fuente.
señales de corrientes menores, de campos más pequeños, distorsionando y alterando así la señal original de la fuente.
Un problema adicional es que un cable
convencional que comprende una serie de conductores es capaz de
provocar la degradación de las señales que son transportadas a lo
largo del mismo. Estos cambios son causados por la interacción
magnética entre los conductores. Estos cambios provocan que la señal
sea, en su extremo o terminal de recepción, inferior a su óptimo.
La sincronización musical es también un factor que considerar en las
instalaciones de cables de audio/vídeo deficientemente diseñadas,
debido a las diferentes longitudes de onda que se producen en el
mismo instante o en instantes esporádicos en el transcurso de una
representación. Este efecto también se traslada a la red de
suministro conforme la corriente es extraída de la fuente de
suministro de potencia.
El sonido producido, por ejemplo, en audio,
puede, de esta forma, ser difuso, y/o los márgenes superiores o
inferiores del límite sonoro que se producen no son reproducidos de
forma óptima.
En general, cuanto más grande es el haz de
conductores, mayor es el problema. Para reducir la degradación de
la señal, se sostiene comúnmente que la cantidad de conductores se
ha de mantener pequeña y, por tanto, muchos cables convencionales
tratan de minimizar el tamaño del haz de conductores con el fin de
minimizar la inducción. Por otra parte, el movimiento de las hebras
dentro del cable puede hacer que se presenten puntos dentro del
cable en los que la distorsión sea considerablemente mayor que en
otros puntos a lo largo de la longitud del cable.
Técnicas que se utilizan para tratar de reducir
este problema están destinadas a proporcionar, en cuanto a, por
ejemplo, cables de la Categoría 6 ó de la 7, conjuntos de
conductores en combinación con un miembro alargado, que se emplea
para separar los cuatro conjuntos de pares retorcidos o trenzados y
está situado dentro del cable, de tal manera que guía y retuerce
los recorridos de cada uno de los conjuntos de conductores a lo
largo del cable, a medida que éstos pasan a lo largo de la longitud
del mismo. El retorcimiento, o "desvío", como es conocido, es
difícil de conseguir, extiende la longitud de los conductores que se
necesitan para proporcionar una longitud concreta de cable, y, por
tanto, aumenta el coste del cable. Mediante el uso del principio de
la separación, tal y como se ha esbozado en esta Solicitud, los
conductores aéreos o tendidos de otro modo convierten el
procedimiento anteriormente mencionado en innece-
sario, si bien éste puede llevarse a cabo en el caso de que se requiera un área en sección transversal del cable mínima.
sario, si bien éste puede llevarse a cabo en el caso de que se requiera un área en sección transversal del cable mínima.
Se contempla también la calidad y/o la pureza
del material utilizado en los cables como método adicional gracias
al cual puede aumentarse el rendimiento del cable.
Los documentos WO 01/54139 y
US-B1-6.297.454 muestran, ambos, un
cable que tiene una pluralidad de conjuntos de conductores que
discurren a lo largo del mismo, y éstos están separados unos de
otros por un miembro alargado que discurre a lo largo del cable. En
estas Patentes, los conjuntos de conductores están situados en
canales existentes en la superficie exterior del miembro alargado y
es posible, por lo tanto, el movimiento de los conjuntos de
conductores en el interior de los canales y, por tanto, unos con
respecto a otros, lo que puede causar la alteración de la
separación de los conjuntos de conductores.
El propósito de la presente invención es
proporcionar una disposición de conductores de una forma y una
manera tales que se superen los problemas conforme a lo
anteriormente expuesto, y también proporcionar unos enchufes hembra
de conductor con el fin de permitir que éstos sean utilizados de la
manera más eficiente.
En un primer aspecto de la invención, se
proporciona un cable con al menos dos conjuntos de conductores
proporcionados de manera que discurren a lo largo de la longitud
del cable, de tal modo que cada uno de dichos conjuntos de
conductores incluye al menos dos conductores retorcidos o arrollados
uno en torno al otro, de forma que dichos al menos dos conjuntos de
conductores se mantienen físicamente separados entre sí conforme
discurren a lo largo de dicho cable, incluyendo dicho cable
adicionalmente un miembro alargado que separa unos de otros los
conjuntos de conductores en una distancia de al menos 1 mm a lo
largo del cable, y caracterizado por que el miembro alargado actúa
como un miembro de separación alargado que comprende un núcleo o
pared, y los conjuntos de conductores están situados dentro del
núcleo o pared, como partes integrales de la misma.
Preferiblemente, los conjuntos de conductores
están separados unos de otros 2 mm o más.
El miembro alargado puede ser un tubo o barra o,
ciertamente, presentar cualquier forma en sección transversal
apropiada, ejemplos de la cual se dan más adelante. El miembro
alargado puede estar hecho de material aislante o material
conductor y, en caso de que esté hecho de material conductor, puede
actuar como un conductor de cable de tierra y/o elemento
conformador, en el caso de que se permita la aplicación de un cable
no apantallado o blindado.
Típicamente, cada conjunto de conductores forma
lo que puede denominarse un camino o recorrido de conducción.
Típicamente, los conductores que se utilizan son aislados, y el área
en sección transversal es variable de acuerdo con los requisitos
específicos y se escoge para proporcionar una conductividad óptima
sin causar el efecto de capa superficial, con lo que se aumenta
adicionalmente la efectividad.
Por lo que respecta a algunas aplicaciones, por
ejemplo, de datos, cada conjunto de conductores puede permitir el
paso de datos en los dos sentidos.
En una realización, el miembro alargado tiene un
paso, de tal modo que dicho paso aloja un conjunto de conductores y
se sitúa un conjunto de conductores de manera que discurra a lo
largo del exterior de dicho miembro.
En una realización, se arrolla un conjunto de
conductores en torno al miembro alargado o se proporciona de manera
que discurra recto a lo largo del miembro alargado. En una
disposición, el segundo conjunto de conductores es de una
resistencia eléctrica superior a la del primer conjunto de
conductores, y el grado de retorcimiento entre los respectivos
conjuntos de conductores es diferente. El principio de proporcionar
un conjunto de conductores que comprende, conjuntamente, pares
retorcidos de conductores, consiste en crear una línea
"equilibrada". Se sabe que los pares retorcidos o trenzados
reducen las emisiones, proporcionan un menor ruido de captación y
producen una característica de rechazo de ruido efectiva. Esto
significa que el hecho de mantener estrechamente juntos los
conductores del conjunto, por ejemplo, por retorcimiento,
proporciona una tensión eléctrica de señal que se añade a cero
(debido al hecho de que la intensidad de la señal es igual pero
opuesta en fuerza) en cualquier punto del recorrido de los pares
trenzados; por ejemplo, si un par trenzado tiene 10 metros de largo
y está enviando 2 voltios, en flujo y en retorno, y se ensaya con un
voltímetro, por ejemplo, a los 2 metros desde la fuente de
señal/tensión, el valor total será cero. Cuando está presente ruido
externo en los dos conductores, la fuerza creada será común en
ambos conductores (igual pero opuesta) y se cancelará,
especialmente, si existe una pieza o fragmento inductivo del aparato
fijado a uno de los extremos del cable.
Si se requiere, el paso puede dotarse de puntos
de colocación para situar el primer conjunto de conductores en su
interior.
Además de que la distancia de separación de los
conjuntos de conductores es de 1 mm o mayor, el grado de
retorcimiento o arrollamiento de los conductores de cada conjunto
puede variarse entre los respectivos conjuntos con el fin de
mejorar el rendimiento del cable. Por ejemplo, si la distancia de
separación entre los conjuntos adyacentes es relativamente pequeña,
entonces la diferencia en el grado de retorcimiento o arrollamiento
de los conductores en los respectivos conjuntos de conductores se
incrementa, y, si la distancia de separación es más grande, la
diferencia requerida se reduce. Así pues, la variación entre el
grado de retorcimiento o arrollamiento de los conductores de los
respectivos conjuntos de conductores se determina, típicamente, con
referencia a la distancia de separación relativa entre los
conjuntos de conductores adyacentes.
Cuando un conjunto de conductores se arrolla en
torno al miembro alargado, entonces, para esa longitud de cable,
ese conjunto de conductores tiene, típicamente, una longitud mayor
que el (los) otro(s) conjunto(s) de conductores, ya
que está arrollado en torno al cable, en lugar de ser recto.
Típicamente, ese conjunto de conductores tiene una resistencia
eléctrica superior a la del otro conjunto de conductores, debido a
su longitud aumentada. Alternativamente, un conjunto de conductores
interior puede ser de una densidad de retorcimiento más apretada
que la de un conjunto de conductores exterior, con lo que se reduce
o elimina la diferencia de longitudes. La diferencia de longitudes
entre los respectivos conjuntos de conductores actúa como un
separador para las diferentes frecuencias de transmisión y la
ponderación de corriente/tensión.
En una realización, los conjuntos de conductores
se colocan de manera que discurran sustancialmente rectos a lo
largo del cable.
Típicamente, dichos al menos dos conjuntos de
conductores están situados de modo que discurren a lo largo del
cable sin desvío o alabeo.
En una realización, el cable comprende cuatro
conjuntos de conductores, de manera que cada conjunto comprende al
menos dos conductores retorcidos o arrollados y cada uno de los
conjuntos está separado de los otros al menos 1 mm, aunque más,
preferiblemente 2 mm o una distancia mayor. En una realización, la
sección transversal del cable es sustancialmente circular y los
conjuntos de conductores están separados entre sí sustancialmente
90 grados entre conjuntos adyacentes. En caso de que se proporcionen
más o menos conductores, la separación angular puede ser 360 grados
divididos por el número de conjuntos de conductores.
En una realización, los conjuntos de conductores
están situados dentro de una pared de dicho miembro alargado.
En cualquiera de las realizaciones, se contempla
que, en cada conjunto de conductores, los conductores estén
retorcidos/arrollados unos alrededor de los otros con el fin de
formar un conjunto retorcido o trenzado de conductores. En la
práctica, dependiendo del tipo de aplicación, el grado de
retorcimiento de los conductores de cada conjunto es de una
compacidad específica, pero se mantiene tan suelto como sea posible
sin perjudicar el rendimiento del cable, a fin de aportar ahorros
en los costes mediante la reducción de las longitudes de los
conductores lograda al reducir el grado de retorcimiento. Es también
el caso que, en muchas realizaciones, los conjuntos de conductores
y el miembro alargado están alojados dentro de una funda o vaina
externa o alojamiento adecuado para proteger los mismos de los
daños, de la misma manera que los cables convencionales.
Típicamente, los conjuntos de conductores están
separados unos de otros, preferiblemente, con una separación de 1
mm o más, y/o la compacidad del retorcimiento de cada conjunto se
dispone escalonada, por ejemplo, para el conjunto Pr1 = 4
retorcimientos/cm, para el conjunto Pr2 = 3 retorcimientos/cm, para
el conjunto Pr3 = 2 retorcimientos/cm, o cualquiera que sea lo más
efectivo, dependiendo de la aplicación. Así, a medida que se
incrementa la distancia de separación, la diferencia en el
retorcimiento o trenzado puede reducirse, y a medida que se reduce
la distancia de separación, la diferencia en el retorcimiento
relativo puede ser incrementada. Esto reducirá la diafonía y
mejorará el rendimiento.
Típicamente, cada uno de los conductores está
aislado de los otros por un material de aislamiento y el cable
incluye un alojamiento exterior de material aislante.
En una realización, el miembro alargado se
presenta en la forma de un tubo y los conjuntos de conductores se
extienden por dentro de la propia pared.
En una realización preferida, los ejes
longitudinales de cada uno de los conjuntos de conductores discurren
sustancialmente paralelos al eje longitudinal del miembro
alargado.
Si se requiere mejorar adicionalmente el
rendimiento del cable, se hace variar el grado de retorcimiento o
arrollamiento de los conductores de cada conjunto con respecto al de
los otros conjuntos de conductores, de tal modo que el grado de
diferencia se incrementa a medida que la distancia de separación
entre los respectivos conjuntos de conductores se reduce.
De preferencia, si el área en sección
transversal del cable es lo suficientemente grande, es decir, la
distancia entre pares es aceptable, cada uno de los conjuntos de
conductores retorcidos o trenzados se proporciona con la misma
densidad, al objeto de minimizar o, ciertamente, suprimir por
cancelación, cualquier retardo en la propagación de los datos
transferidos a lo largo del cable.
Preferiblemente, cada uno de los conjuntos de
conductores retorcidos se proporciona con la misma densidad al
objeto de minimizar cualquier retardo en la propagación de los datos
transferidos a lo largo del cable.
En una realización, al menos uno de los
conjuntos de conductores pasa a lo largo del paso del miembro
alargado sustancialmente en paralelo con el eje longitudinal del
cable. De preferencia, cada uno de los conjuntos de conductores
discurre según un recorrido en línea recta, en paralelo con el eje
longitudinal del cable.
Se prefiere disponer los conjuntos de
conductores de tal modo que discurran en un recorrido rectilíneo, en
lugar de un desvío o un recorrido helicoidal a lo largo del miembro
alargado, ya que esto reduce la longitud del material conductor que
se necesita utilizar para formar el cable, con lo que se reduce, en
consecuencia, el coste de fabricación del cable y, en buena lógica,
el precio de venta del cable, sin que ello afecte al rendimiento del
mismo.
En una realización, un paso o espacio existente
en el miembro alargado transporta servicios a lo largo de éste, por
ejemplo, una alimentación de red de suministro.
En una realización, el cable está dotado, en al
menos uno de sus extremos, de una clavija de enchufe que tiene un
cuerpo dispuesto para su colocación en el interior de un enchufe
hembra, y en él dicha clavija de enchufe tiene unos medios de
recepción para la conexión de una pluralidad de conjuntos de
conductores separados entre sí, de tal modo que dichos medios de
recepción están separados unos de otros en el cuerpo de la clavija
de enchufe.
Típicamente, la distancia de separación entre
los medios de recepción de los conjuntos de conductores es al menos
1 mm y, si el cuerpo de la clavija de enchufe es de sección
transversal circular, 360º divididos por el número de medios de
recepción de conjuntos de conductores proporcionados.
De preferencia, los medios de recepción para los
conjuntos de conductores se conectan a unos contactos metálicos con
el fin de permitir la conexión y transmisión de una señal desde los
conjuntos de conductores a los contactos metálicos existentes en el
enchufe hembra en el que se inserta la clavija de enchufe.
En una realización, el cuerpo de la clavija de
enchufe es sustancialmente circular en sección transversal, o bien,
alternativamente, el cuerpo de la clavija de enchufe es de forma
sustancialmente lisa y plana.
En una realización, al menos uno de los extremos
del cable se conecta a un enchufe hembra que tiene un acceso o
puerta para la recepción de una clavija de enchufe y, en él, dicho
enchufe hembra tiene unos medios de recepción para la conexión de
una pluralidad de conjuntos de conductores separados entre sí, de
tal modo que dichos medios de recepción están separados entre sí en
la puerta del enchufe hembra.
En una realización, la separación angular entre
los medios de recepción de los conjuntos de conductores es 360º
divididos por el número de medios de recepción de conjuntos de
conductores proporcionados.
En una realización, los medios de recepción para
los conjuntos de conductores se conectan a unos contactos metálicos
con el fin de permitir la conexión y transmisión de una señal desde
los conjuntos de conductores a los contactos metálicos existentes
en la clavija de enchufe insertada en la puerta del enchufe
hembra.
En una realización, la puerta del enchufe hembra
es de una sección transversal sustancialmente circular o,
alternativamente, consiste en una ranura sustancialmente plana.
Si bien puede preferirse la provisión de los
cuerpos de clavija de enchufe y de enchufe hembra con una forma
sustancialmente cilíndrica, conjuntamente con unos medios de
colocación para garantizar una correcta colocación de los cuerpos
de clavija de enchufe y de enchufe hembra en cada ocasión, es
posible utilizar otras formas para los cuerpos de clavija de
enchufe y de enchufe hembra, siempre y cuando mantengan la distancia
de separación entre los respectivos conjuntos de conductores. Por
ejemplo, las formas de la clavija de enchufe y del enchufe hembra
utilizados pueden ser cualquiera, o cualquier selección, de entre
cuadrada, oval, oblonga, rectangular, hexagonal y similar.
En una realización, el cable está situado, en
relación con el cuerpo de la clavija de enchufe o del enchufe
hembra, sustancialmente en línea con el mismo. Alternativamente, el
cuerpo del enchufe hembra o de la clavija de enchufe puede montarse
a 90º con respecto al eje longitudinal del cable.
\newpage
En cualquiera de las realizaciones, en el caso
de que se requiera un cable apantallado o blindado, puede hacerse
pasar un manguito trenzado de metal sobre los conjuntos de
conductores, o bien sobre los conjuntos de conductores individuales
o las líneas de transmisión. El blindaje del cable es capaz de
reducir el ruido externo de RF [radiofrecuencia] y aumentar la
resistencia mecánica.
Cada conductor al que se ha hecho aquí
referencia puede, de hecho, comprender una serie de filamentos o
hilos arrollados unos con otros para formar uno de dichos
conductores.
Típicamente, la compacidad de retorcimiento o
trenzado del conductor en torno a cada uno de los otros conductores
del conjunto es constante en ese conjunto. En una realización, la
compacidad de retorcimiento difiere de un conjunto a otro de un
modo escalonado, desde un retorcimiento más compacto en un primer
conjunto hasta un retorcimiento más suelto en el último
conjunto.
Se ha encontrado que la disposición anterior de
conjuntos de conductores, particularmente cuando se utiliza con la
clavija de enchufe y los enchufes hembra según se han descrito,
permite una mayor anchura de banda, menos diafonía, una inducción,
capacidad y resistencia eléctrica reducidas, así como una mayor
relación de diafonía de atenuación, lo cual reduce la distorsión de
los componentes de reproducción de sonido o de vídeo y la
procedente del suministro de potencia a cada uno de ellos.
Similarmente, se ha encontrado un efecto beneficioso cuando la
misma se utiliza para la transferencia de datos, tal como, por
ejemplo, para conectar dispositivos centralizadores de redes de
datos de alta velocidad. Así, en una realización, se proporciona un
cable conectador, de tal modo que dicho cable comprende una serie
de conjuntos de conductores dispuestos de acuerdo con las
realizaciones aquí descritas y, en cada extremo del cable, se ha
proporcionado una clavija de enchufe o enchufe hembra de acuerdo
con las realizaciones según lo descrito aquí.
Típicamente, cuando se utiliza el cable para
conectar, por ejemplo, componentes de hi-fi [alta
fidelidad], se requieren unos conectadores de entrada y salida
izquierdo y derecho, y esto puede conseguirse proporcionando dos
cables independientes para aumentar la calidad. Alternativamente,
pueden colocarse dos cables en una única vaina, pero se producirá
una ligera disminución de la calidad.
En una realización, la diferencia entre el grado
de relaciones de retorcimiento/arrollamiento se incrementa
progresivamente a través de los conjuntos de conductores separados
adyacentes. La magnitud de variación en el grado de
retorcimiento/arrollamiento crece conforme se reduce la distancia de
separación requerida entre los conjuntos de conductores.
El material aislante para el miembro alargado
y/o para el alojamiento exterior es específico de la aplicación y
puede utilizarse cualquier material aislante, incluyendo materiales
especializados. Un blindaje adicional en forma de trenzado, hoja
metálica u otra disposición de manguito colocada por encima de la
totalidad del cable o de conductores individuales, actuará
reduciendo las interferencias externas de RF y aumentará la
resistencia mecánica.
Se describirán a continuación realizaciones
específicas de la invención con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los cuales:
las Figuras 1A y 1B representan un cable con un
núcleo dotado de un miembro alargado con la forma de un tubo o hilo
de tierra para formar un conductor;
las Figuras 2A y 2B ilustran una disposición de
dos conductores y un tubo y/o hilo de tierra;
las Figuras 3A-C ilustran un
cable adicional;
las Figuras 4A-B ilustran una
disposición de cable adicional;
las Figuras 5A-B y
D-F ilustran cortes transversales de cables en
varias realizaciones de la invención;
la Figura 5C ilustra una disposición de un
cable;
la Figura 6 ilustra una vista en alzado de una
cierta longitud de cable de acuerdo con una disposición;
la Figura 7 ilustra una vista en alzado, en
corte transversal a lo largo de la línea A-A, del
cable de la Figura 6;
la Figura 8 ilustra una vista en alzado, desde
un extremo, de una cierta longitud de cable, similar a las Figuras
6 y 7, y de acuerdo con una realización adicional de la
invención;
la Figura 9 ilustra una cierta longitud de cable
de acuerdo con una realización adicional de la invención;
la Figura 10 ilustra una vista en alzado, en
corte transversal a lo largo de la línea B-B, del
cable de la Figura 9;
las Figuras 11A-D ilustran
realizaciones de disposiciones de clavija de enchufe y enchufe
hembra cilíndricas para uso con el cable de la invención;
las Figuras 12A-D ilustran
realizaciones de disposiciones de clavija de enchufe y enchufe
hembra relativamente planas para uso con el cable de la
invención;
las Figuras 13A-B ilustran una
montura de superficie para un enchufe hembra cilíndrico;
las Figuras 14A-B ilustran una
montura de superficie para un enchufe hembra relativamente plano y
rectilíneo;
las Figuras 15A-B ilustran una
montura de superficie combinada para cable plano y/o cilíndrico;
y
las Figuras 16A-F ilustran
resultados de ensayo gráficos conseguidos con el uso de un cable de
acuerdo con una realización de la invención.
Haciendo referencia, en primer lugar, a la
Figura 1A, se ilustra en ella un primer conductor. Éste comprende
un conductor 4 arrollado en torno a un miembro aislante alargado 6
que se muestra, en esta realización, de manera que es recto, con el
conductor 4 arrollado de una forma helicoidal a lo largo de la
longitud del miembro 6. En esta realización, el miembro alargado
está hecho de material aislante y, por tanto, actúa como un
aislante, si bien debe apreciarse que éste puede estar hecho de un
material conductor, ya sea aislado o no, y actuar, en consecuencia,
como un hilo de tierra si se requiere en determinadas situaciones.
En cualquier caso, éste muestra una forma de recorrido de
conducción o conjunto de conductores. La densidad/frecuencia de los
arrollamientos o vueltas puede variar de manera que se adapte a los
requisitos de comportamiento específicos.
La Figura 1B ilustra otra disposición en la que
el conductor 4 está retorcido o trenzado en combinación con el
miembro alargado 6, según se muestra, para formar un conjunto de
conductores.
Haciendo ahora referencia a las Figuras 2A y 2B,
se ilustra en ellas un cable de interconexión que se utiliza,
preferiblemente, para audio, vídeo y alimentación desde red de
suministro, aunque no exclusivamente para ello. Se proporciona un
miembro alargado 105 y, a lo largo de dicho miembro alargado, se
enrolla un primer conductor 104 para formar un primer camino o
recorrido de conducción constituido por un conjunto 107 de
conductores que se muestra de una manera arrollada, similar a la de
la Figura 1A. El recorrido de conducción 107 se coloca en el
interior de un tubo 106 de material aislante. En torno a la pared
externa del tubo 106, se ha enrollado un segundo núcleo de
transmisión 108 formado, en este ejemplo, de acuerdo con la
realización que se muestra en la Figura 1A. De esta forma, el tubo
aislante 106 actúa separando físicamente los dos núcleos de
transmisión 107, 108 del cable. Aún adicionalmente, los dos
conductores se enrollan alrededor de sus respectivos miembros
alargados de modos opuestos, de tal manera que, por ejemplo, el
conductor 104 se enrolla en el sentido horario, o de giro de las
agujas del reloj, y el conductor del núcleo 108 se enrolla en
sentido anti-horario, o contrario al del giro de
las agujas del reloj, respectivamente. Esto sirve para garantizar
que cualquier diferencia creada desde cada uno de los conductores
es dirigida lejos del otro conductor, con lo que se reduce, en
consecuencia, el riesgo de interferencias cruzadas o recíprocas.
Por otra parte, es preferible que el espacio comprendido entre los
respectivos arrollamientos de conductor sea diferente para los dos
conductores, con lo que se minimiza, de nuevo, el riesgo de
interferencias cruzadas.
La Figura 2B ilustra en corte transversal tomado
a lo largo de la línea A-A de la Figura 2A, las
disposiciones de los componentes del cable de interconexión de la
Figura 2A.
El grado o relación del arrollamiento o
retorcimiento de los conductores en cada conjunto puede también ser
modificado al objeto de permitir un rendimiento óptimo en áreas
específicas, y, si se requiere, pueden utilizarse conductores
adicionales y retorcerse o trenzarse a su alrededor, en caso de que
se requiera que el cable transporte corrientes más grandes. El uso
de un tubo de gran diámetro, según se indica en la Figura 2A,
permite que se tire de uno de los conductores a través de su
interior y se retuerza a su alrededor, con el otro enrollado en
torno a la pared externa, y este cambio constante en el sentido de
los dos conductores, según se muestra en la Figura 2A, genera una
reducción efectiva en la interacción magnética entre los dos
conductores, con lo que se mejora la calidad de la transmisión de
la señal, al reducir la interferencia que actúa sobre la misma.
Haciendo referencia a las Figuras
3A-C, se ilustra en ellas un cable 109, utilizado
preferiblemente, aunque no exclusivamente, en aplicaciones de
audio, de vídeo y de corrientes más elevadas. Los caminos o
recorridos de conducción 110, 112 están constituidos por conjuntos
de conductores y cada uno de ellos incluye dos conductores /
aislantes que están retorcidos o arrollados uno con el otro. En una
realización, el grado de retorcimiento de los conductores de cada
conjunto se presenta en densidades o relaciones variables unos con
respecto a otros. Sin embargo, en este caso, los recorridos de
conducción 110, 112 tienen sus conductores con el mismo grado de
retorcimiento. Los recorridos de conducción llevan al menos un
conductor portador de corriente (ccc -"current carrying
conductor"), dependiendo de la aplicación. En el caso de que se
requieran dos ccc's, puede ser preferible entonces disponer el ccc
enrollado en torno a un tubo aislado, en lugar de enrollarse
conjuntamente, ya sea en sentido horario o en sentido
anti-horario, con respecto al miembro alargado.
Típicamente, la disposición según se muestra en la Figuras
3A-C constituirá un solo cable transportador de
corriente, si bien, en algunas aplicaciones en las que hay dos
ccc's en un conjunto, los cuatro conductores compondrán un conjunto
de ccc's, esto es, en aplicaciones de C.C. (corriente continua
-"D.C." ("Direct Current") con positivo y negativo -
aplicaciones de C.A. (corriente alterna -"A.C." ("Alternating
Current") con fases y neutro. En cualquier disposición, la señal
puede ser discreta o analógica con respecto al tiempo. En la Figura
3B, el recorrido de conducción exterior 112 está montado
externamente con respecto al miembro alargado 114 y, en la práctica,
quedará encerrado por un alojamiento exterior (no mostrado). En la
Figura 3C, el recorrido de conducción exterior 112 se encuentra
encerrado dentro de un alojamiento 116 que actúa como alojamiento
exterior y miembro alargado. En ambas realizaciones se ha
incorporado un cable o hilo de tierra 118.
Se requiere una disposición de cuatro recorridos
de conducción para la transmisión de datos, según se ilustra en las
Figuras 4A-B. Típicamente, en esta disposición, los
ocho conductores se han proporcionado en la forma de 4 recorridos
de conducción constituidos por los conjuntos de conductores 120,
122, 124, 126, y cada uno de ellos conduce y recibe información.
Aquí, los recorridos de conducción son
conductores de transporte de corriente dispuestos como en la Figura
4A. El retorcimiento o trenzado de los conductores tendrá, en
general, densidades o grados de retorcimiento variables. El
recorrido de conducción "más interior" 120 presenta el grado
más compacto o apretado de retorcimiento, y los otros recorridos de
conducción tienen, progresivamente, relaciones de retorcimiento
menos densas entre los conductores. Los tres recorridos de
conducción 122, 124, 126 están dispuestos helicoidalmente alrededor
del tubo 128, el cual actúa como alojamiento para el 120 y como
"elemento conformador" para que los otros conjuntos giren
alrededor de él. Cada uno de los conjuntos situados externamente
está dispuesto, típicamente, aunque no exclusivamente, a 120 grados
con respecto a los otros, tal como se refleja en el corte
transversal de la Figura 4B. En el caso de que se requieran más o
menos recorridos de conducción, se prefiere entonces que éstos se
coloquen equidistantes unos de otros.
En las Figuras 5A-C se ilustra
el modo como el recorrido de conducción interior formado por el
conjunto 130 de conductores puede ser situado por un miembro de
soporte 132 dispuesto en el interior del miembro alargado 134. Este
puede también permitir que el cable aloje más de un recorrido de
conducción formado por los conjuntos 135, 136 de conductores, tal y
como se muestra en la Figura 5B, situados en el interior, y, en las
Figuras 5B y 5C, a lo largo del miembro alargado. Las Figuras
5D-F ilustran tres realizaciones adicionales de
cable y muestran el modo como el miembro alargado 137 puede estar
dotado de una forma que satisfaga los requisitos específicos para
el uso del cable y/o los parámetros de los conductores. Por ejemplo,
la Figura 5D ilustra un miembro alargado 137 con una sección
transversal en forma de cruz, con un conjunto 139 de conductores
situado en el extremo de cada uno de los brazos 141 de la cruz, y,
en este caso, con variaciones en el grado de retorcimiento de los
conductores en cada conjunto 139 de conductores. La Figura 5E
ilustra un miembro alargado 137 que tiene un paso central 143 y un
conjunto de conductores proporcionado en cada vértice 147. La Figura
5F ilustra un miembro alargado 137 que tiene tres brazos 145 con
pa-
res de conductores situados en las cúspides de los brazos y en el extremo de cada uno de los brazos, según se muestra.
res de conductores situados en las cúspides de los brazos y en el extremo de cada uno de los brazos, según se muestra.
En cada caso, el cable incluye cuatro conjuntos
de conductores y, si bien no está limitado por ello, se ha
encontrado que las realizaciones descritas son de particular
utilidad cuando se utilizan cuatro conjuntos de conductores.
Haciendo referencia, a continuación, a las
Figuras 6 y 7, se ilustra en ellas una cierta longitud 202 de cable
de la que el alojamiento exterior, que actúa típicamente como
aislamiento y protección, según se requiere por lo común, se ha
retirado para facilidad de referencia, si bien, en una realización,
los conjuntos de conductores pueden ser unidos a la pared exterior
del núcleo, con lo que se suprime la necesidad del alojamiento
exterior. Esta realización de cable se utiliza particularmente, si
bien no exclusivamente, en relación con la transmisión de datos. La
longitud 202 de cable comprende, además del aislamiento exterior
retirado, un núcleo 204 en forma de un tubo alargado y cuatro
conjuntos 206, 208, 210, 212 de conductores.
Cada conjunto 206, 208, 210, 212 de conductores
comprende dos conductores 214, 216 que se han ilustrado con
referencia al conjunto 206 de conductores, sólo por facilidad de
referencia. Cada conductor de un conjunto se enrolla alrededor de
los otros de tal manera que se forma una configuración retorcida o
trenzada, según se ilustra en la Figura 6. El grado de
retorcimiento utilizado puede ser el mismo para cada uno de los
conjuntos 206, 208, 210, 212 ó puede variarse según se requiera
para los requisitos de uso, pero, en cada caso, se contempla que
cuanto menor sea el grado de retorcimiento o "soltura" del
retorcimiento que puede alcanzarse sin afectar al rendimiento,
mejor, ya que ello reduce el gasto de material, la longitud y la
atenuación, e incrementa, por tanto, la propagación (velocidad) a
la que la señal llega al destino deseado. Cada uno de los conjuntos
206, 208, 210, 212 de conductores se ha proporcionado según un
recorrido rectilíneo a lo largo del núcleo conductor 204, en un
plano sustancialmente paralelo con el eje longitudinal del núcleo.
Se prefiere el recorrido rectilíneo, ya que éste reduce el material
utilizado en comparación con el material que se emplea en el caso
de que se requiera que los conjuntos de conductores estén arrollados
en torno al núcleo. El núcleo 204 puede estar hecho de material
aislante, flexible o rígido, y el acceso o puerta interior 218 según
se muestra en la Figura 8, que discurre a lo largo de la longitud
del cable 202, puede ser utilizado para transportar servicios
adicionales tales como, en esta realización, una fuente de
suministro de potencia 220.
Se prefiere mantener los diversos conjuntos de
conductores y otros servicios separados por una distancia de al
menos uno, pero, preferiblemente, más de dos mm, dependiendo del
espesor del tubo. Si esta distancia no puede ser mantenida, la
fuente de suministro de potencia 220 se mantiene en una posición
relativa separada dentro de la puerta 218 por medio de una
disposición separadora 222 que tiene una serie de brazos que
contactan con la superficie interior del núcleo, de manera que se
mantiene el cable de suministro de potencia 220 en una posición
fija con respecto a la superficie interna del núcleo.
Ha de apreciarse que no es necesario que la
puerta 218 se utilice para servicios adicionales, y, en su lugar,
en el caso de que se requiera una rigidez adicional para el cable,
el interior del núcleo puede ser llenado con, y/o dotado de, otro
material con el fin de mejorar la rigidez del cable.
De acuerdo con la invención, los conjuntos 206,
208, 210, 212 de conductores no se proporcionan sobre la superficie
exterior del núcleo 204 sino que, en lugar de ello, se proporcionan
como partes integrales de la pared del núcleo, tal como se ilustra
en la Figura 8, la cual proporciona una vista en alzado desde un
extremo de un cable de esta realización adicional. En esta
disposición, los conductores de cada conjunto pueden ser retorcidos
según se ilustra en relación con la Figura 6, y cada conjunto
seguirá el mismo recorrido que el ilustrado en la Figura 6, con la
excepción de que, en lugar de extenderse por el exterior del núcleo
204, los conjuntos de conductores se han proporcionado como partes
integrales de la pared del núcleo.
Por otra parte, la puerta interior 218 del
núcleo puede ser utilizada de una manera similar la descrita en
relación con la Figura 7. Una ventaja de esta disposición es que no
se requiere el aislamiento exterior 224 dispuesto en torno al
núcleo y el producto terminado no será irregular como consecuencia
de la disposición de los conjuntos de conductores sobre una
superficie externa del núcleo, sino que, en lugar de ello, puede
ser relativamente suave o lisa, al superponerse sencillamente al
núcleo. De hecho, puede ser también posible que no se requiera la
capa exterior de aislamiento, con lo que se proporcionan ahorros
adicionales en los costes.
Para los cables de transmisión de datos del tipo
que aquí se ha descrito, es importante que la diafonía se mantenga
en su mínimo y, para conseguir esto, los conjuntos de conductores se
han de mantener a una distancia unos de otros de 1 mm o, más
preferiblemente, de 2 mm, siempre y cuando la densidad de
retorcimiento de los conductores de cada conjunto sea lo
suficientemente diversa. Típicamente, si las relaciones de
retorcimiento para los conductores de cada conjunto son
coincidentes, puede ser entonces necesario que los conjuntos se
separen adicionalmente unos de otros. A medida que se incrementa la
diferencia entre las relaciones de retorcimiento de los conjuntos,
los conjuntos pueden ser acercados entre sí en correspondencia, y,
de esta forma, al menos en un cierto intervalo de distancias,
existe una ligadura entre el valor de la diferencia de relaciones de
retorcimiento y el grado de cercanía mutua en que los conjuntos
pueden situarse unos con respecto a otros para proporcionar el
rendimiento óptimo. Así pues, constituye otra característica de la
invención el hecho de que se proporciona una cable que incluye una
serie de conjuntos de conductores, de tal modo que cada uno de
dichos conjuntos incluye al menos dos conductores que están
retorcidos/arrollados uno en torno al otro para formar el conjunto,
y la relación de retorcimiento de cada uno de los conjuntos se
compara con las relaciones de retorcimiento para cada uno de los
otros conjuntos y también con la distancia de separación requerida
entre los conjuntos del interior del cable, de manera que, sobre la
base de esta comparación, se varían las relaciones de retorcimiento
de los respectivos conjuntos con el fin de mejorar el rendimiento
del cable. Si el cable es, póngase por caso, redondo en su forma de
sección transversal, entonces la distancia entre los conjuntos de
conductores puede ser 90º, y si, por ejemplo, en un cable de cuatro
conjuntos de conductores, se han proporcionado dos conjuntos
opuestos con relaciones de retorcimiento de los conductores más
elevadas que las de los otros dos conjuntos de conductores
opuestos, puede conseguirse entonces un área en sección transversal
reducida, al reducirse la distancia de separación requerida. Como
el aire es, típicamente, el mejor aislamiento de que se dispone, si
los conjuntos de conductores se retuercen o trenzan en diferentes
densidades y se colocan separados unos de otros a una distancias
específicas, la diafonía se reduce a un mínimo. La proporción entre
las relaciones de densidad de retorcimiento de cada conjunto de
conductores y la distancia de separación entre los conjuntos
determina la calidad del cable.
Las Figuras 9 y 10 ilustran aún otra realización
adicional de la invención tal que, en esta realización, en lugar de
tener el núcleo 304 la forma de un tubo, el núcleo es relativamente
plano a lo largo de la longitud del cable 302. En esta disposición,
cada uno de los conjuntos 306, 308, 310, 312 de conductores se ha
proporcionado, de nuevo, en un recorrido rectilíneo paralelo al eje
longitudinal del núcleo 304, y están, todos ellos, separados de
forma rectilínea, o sobre una recta, unos de otros. Ha de apreciarse
que el núcleo se ha dotado de dimensiones con respecto a los
conjuntos de conductores, tales que es posible conseguir la
distancia requerida unos de otros de 1 mm o, preferiblemente, más
de 2 mm. Se muestra también cómo, por lo que respecta al conjunto
306 de conductores, y con propósitos de ilustración, los
conductores están de nuevo retorcidos en cada conjunto. Los
conjuntos de conductores están embebidos o embutidos dentro del
núcleo, de tal manera que puede formarse, de acuerdo con esta
realización de la invención, un cable relativamente delgado y fácil
de instalar.
Las Figuras 11A a D ilustran una realización de
la disposición de clavija de enchufe y enchufe hembra, que
comprende una clavija de enchufe 402 y un enchufe hembra 404, con un
conjunto de chavetas de colocación 406 para su colocación en un
canal de encaje o conjugado, no mostrado en el enchufe hembra 404.
En cada una de las disposiciones de clavija de enchufe y enchufe
hembra se han proporcionado cuatro posiciones 408, 410, 412 y 414
de conjunto de conductores, cada una de las cuales está separada 90º
de las otras para proporcionar la separación requerida entre los
conjuntos 416, 418, 420 y 422 de conductores. Cada una de las
posiciones 408 a 414 de conductor está dotada de un contacto
eléctrico 424. Los contactos 424 de la clavija de enchufe están
cargados elásticamente de tal manera que sobresalen de la superficie
externa del cuerpo de la clavija de enchufe, de tal modo que,
cuando ésta es insertada en el enchufe hembra, los contactos
metálicos 424 contactan con los contactos conjugados 426,
estáticos, que se han proporcionado sobre la superficie interna del
cuerpo del enchufe hembra. Así pues, mediante la inserción de la
clavija de enchufe en el enchufe hembra, puede conseguirse la
conexión de los conjuntos 416 a 422 de conductores con los conjuntos
428 a 434 de conductores. La Figura 11B ilustra un tablero o panel
436 de conexiones que consiste en una pluralidad de enchufes hembra
438, disponibles para la inserción en su interior de las clavijas
de enchufe del tipo que se muestran en la Figura 11A, a fin de
permitir la conexión de una pluralidad de cables conductores. La
Figura 11C ilustra cómo la separación entre los contactos 424 hace
posible la separación de los conjuntos de conductores que se
conectan a los mismos. Típicamente, la distancia de separación
concreta depende del número de conjuntos de conductores que se han
de colocar en la clavija de enchufe o en el enchufe hembra, de tal
manera que si, por ejemplo, hay cuatro conjuntos de conductores, la
separación es 360º divididos por cuatro, lo que es igual a 90º, si
hay cinco conjuntos de conductores, la separación es 72º, y así
sucesivamente. Sin embargo, se contempla que exista siempre una
distancia de separación de al menos 1 mm, aunque, preferiblemente,
de 2 mm, entre las posiciones de los conjuntos de conductores en la
disposición de clavija de enchufe y enchufe hembra.
La Figura 11A ilustra los cables 436 y 438
situados, en relación con los respectivos clavija de enchufe y
enchufe hembra, de una manera rectilínea, de tal modo que los ejes
longitudinales de los cables están en línea con el eje longitudinal
de la clavija de enchufe o del enchufe hembra. La Figura 11B ilustra
una disposición alternativa en la que el eje longitudinal del cable
440 es perpendicular al eje longitudinal de la clavija 442 de
enchufe, habiéndose dispuesto los conjuntos de conductores
envolviendo el cuerpo de la clavija de enchufe por su exterior,
hasta que son conectados a los respectivos contactos 424.
Las Figuras 12A a D ilustran una realización
alternativa de la disposición de clavija de enchufe y enchufe
hembra, y debe apreciarse que cualquiera de las realizaciones de las
Figuras 11A a D ó 12A a D puede ser utilizada en combinación con
cables planos o con las disposiciones de cable circular según se han
descrito con respecto a las figuras anteriores.
En las Figuras 12A a D, se proporciona una
clavija de enchufe relativamente plana 450, y un enchufe hembra
relativamente plano 452. El enchufe hembra se ha dotado de una
abertura, indicada por líneas discontinuas, que permite la
recepción en su interior de la clavija de enchufe, según se indica
por la flecha 454. Una vez colocados, los contactos 456 contactan
con los contactos 458 montados en la parte trasera del enchufe
hembra y, como los contactos 456 están, cada uno de ellos, situados
con un conjunto 460, 462, 464, 466 de conductores, puede
establecerse así el contacto entre el cable 468 conectado a la
clavija de enchufe y un cable u otros medios de transporte de datos
conectados al enchufe hembra en la cara trasera del mismo. La Figura
12D ilustra una disposición de tablero o panel de conexiones por el
cual se proporciona una pluralidad de enchufes hembra 470, cada uno
de ellos destinado a la colocación de una clavija 450 de enchufe,
tal como se ilustra en la Figura 12A. Las Figuras 13A y B ilustran
un panel 472 de montaje sobre superficie, que puede colocarse en
una pared y que dispone de un saliente trasero 474, que se monta en
una abertura practicada en la superficie de la pared. Esta placa de
montaje sobre superficie incluye una disposición de enchufe hembra
476 en cuyo interior puede insertarse una clavija de enchufe del
tipo mostrado en las Figuras 11A a D, a fin de permitir el contacto
con los contactos 478 montados en el enchufe hembra, tal como se
muestra. Se ha proporcionado también una cubierta 480 contra el
polvo, que puede estar cargada elásticamente y que puede ser
levantada para permitir la inserción de la clavija de enchufe en el
enchufe hembra.
Las Figuras 14A y B ilustran disposiciones
similares a la de las Figuras 13A y B, con la excepción de que el
enchufe hembra de la superficie frontal está dispuesto para la
colocación de una disposición de enchufe hembra relativamente
plana, del tipo que se muestra en las Figuras 11A a D. En este caso,
el enchufe hembra 482 se ha dotado de contactos 484 separados
linealmente, o sobre una misma línea, unos de otros. El panel
trasero 486 permite la conexión a una instalación adicional de
cables por detrás de la pared.
Las Figuras 15A y B ilustran el modo como la
cara externa de un enchufe hembra 490 puede estar dotada de una
disposición de enchufe hembra 492 de un primer tipo, si bien, en la
cara trasera 494, el enchufe hembra puede estar dotado para
permitir la conexión al mismo de una disposición de clavija de
enchufe o de cable de una forma alternativa, tal como, en este
caso, un enchufe hembra relativamente circular que se ha
proporcionado en la superficie externa 490, y un enchufe hembra o
clavija de enchufe 496 relativamente plana, dispuesta en la
superficie trasera de modo que satisfaga los requisitos concretos de
instalación de cables. Ha de apreciarse también que esta
disposición puede ser invertida para satisfacer los requisitos
particulares.
Las Figuras 16A-F ilustran
claramente cómo el cable de acuerdo con la invención se comporta de
una modo superior al mejor de los cables disponibles
convencionalmente. Cada figura ilustra un gráfico del análisis de la
diafonía a medida que la frecuencia se incrementa. La Figura 16A se
utiliza como referencia para el aparato de medición, un analizador
de la Microtest Diagnostics, y muestra los resultados obtenidos
cuando no está presente ningún cable.
Las Figuras 16B y C muestran los resultados
obtenidos cuando se ensayan 50 metros de cable convencionalmente
disponible de la categoría 6 en el extremo cercano y en el lejano, y
se pone de manifiesto de forma evidente por la traza que la
comparación es significativamente deficiente con respecto a la traza
de la Figura 16A, es decir, hay presente una diafonía significativa
en el cable ensayado, para el cable convencional.
Las Figuras 16D y 16E ilustran los resultados
del mismo ensayo, llevado a cabo en 50 metros de cable confeccionado
de acuerdo con la invención, según la realización que se ilustra en
la Figura 6, con un área en sección transversal destinada a
satisfacer requisitos particulares y que tiene forma circular, y con
cuatro conjuntos de conductores: un primer conjunto que tiene un
grado de relación de retorcimiento o densidad de 8 mm, es decir, que
se da una vuelta completa en una longitud de 8 mm, un segundo
conjunto que tiene un grado de retorcimiento o densidad de 10 mm,
un tercer conjunto que tiene un grado de retorcimiento o densidad
de 12 mm, y un cuarto conjunto que tiene un grado de retorcimiento
o densidad de 14 mm. Se pone de manifiesto de forma evidente que
existe muy poco deterioro en el rendimiento del cable, en
comparación con la traza de referencia de la Figura 16A, es decir,
apenas hay ningún efecto de diafonía. Como tal, la comparación con
los gráficos de las Figuras 16B y C muestra claramente que se
obtienen resultados mejorados utilizando el cable de acuerdo con la
invención. Para enfatizar este efecto beneficioso, la Figura 16F
muestra los resultados de ensayos llevados a cabo con 150 metros del
cable de la Figura 6.
Queda, por tanto, claro que el cable de acuerdo
con la invención es capaz de proporcionar mucho mejores
características de rendimiento que uno de los mejores cables
disponibles actualmente, y lo que es más, puede proporcionar
resultados que están cerca de la traza de referencia de la Figura
16A.
Al igual que el material conductor (calidad y
pureza), el material aislante tendrá un cierto en el rendimiento
del diseño. En el caso de conductores, sustancias constituidas de un
material de alta pureza conformado por un procedimiento de
extrusión lenta utilizando un bajo contenido de oxígeno, se
comportarán mejor que sustancias de pureza inferior, extrudidas más
rápido y con un contenido de oxígeno más alto. Es posible utilizar
todos tipos, así como formas y tamaños, en sección transversal, de
materiales conductores, por ejemplo, circular, cuadrada, triangular,
etc.
Si el cable está destinado a utilizarse en
aplicaciones de elevada corriente y/o tensión, entonces el área en
sección transversal del cable se aumentará en gran medida con
respecto a la de los cables de señales, en los que el "efecto de
capa superficial" se convierte en un aspecto relevante por lo que
respecta a las pérdidas de potencia. La idea de utilizar, en esta
disposición, más de un conductor para formar un "cable"
reducirá este efecto con respecto a los actuales tipos de núcleo
individual.
La anterior descripción indica, por tanto, la
base de la presente Solicitud de Patente por lo que respecta a la
geometría de global o de conjunto del cable. Se sabe también que el
tipo y la pureza de los materiales escogidos son factores
importantes, y que los materiales dieléctricos seleccionados pueden
ser utilizados para satisfacer necesidades y requisitos
específicos, e igualmente, que pueden proporcionarse las clavijas
de enchufe de punto de terminación para conectar el cable al equipo
eléctrico, de manera que se adecuen al equipo y al uso específicos
del cable.
Se ha encontrado que el uso del cable reduce en
gran medida las interferencias y, por tanto, las pérdidas de señal
de los componentes eléctricos, y que reduce la distorsión causada
entre los conductores del cable. Ha de apreciarse también que los
dibujos muestran un único cable de conductores, pero que pueden
formarse cables múltiples de conductores utilizando una
multiplicidad de cables de conductores, todos ellos,
preferiblemente, de acuerdo con la invención, según se
requiera.
Por último, debe apreciarse que la invención
aquí descrita resulta ventajosa cuando se utiliza en la transmisión
de cualesquiera señales eléctricas, ya sean analógicas, digitales,
de corriente alterna o de corriente continua, y para todo un abanico
de usos.
Claims (22)
1. Un cable con al menos dos conjuntos (141;
147; 145; 208; 210, 212; 306, 308, 310, 312) de conductores,
proporcionados de manera que discurren a lo largo de la longitud del
cable, de tal modo que cada uno de dichos conjuntos de conductores
incluye al menos dos conductores retorcidos o arrollados uno en
torno al otro, de forma que dichos al menos dos conjuntos de
conductores se mantienen físicamente separados entre sí conforme
discurren a lo largo de dicho cable, incluyendo dicho cable
adicionalmente un miembro alargado (134; 137; 204; 304) que separa
unos de otros los conjuntos de conductores en una distancia de al
menos 1 mm a lo largo del cable, y caracterizado por que el
miembro alargado actúa como un miembro de separación alargado que
comprende un núcleo o pared (134, 137, 204, 304), y los conjuntos
de conductores están situados dentro del núcleo o pared, como partes
integrales de la misma.
2. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que dicho miembro alargado tiene una
sección transversal en forma de cruz y cada conjunto de conductores
está situado en un extremo de uno de los brazos.
3. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que los conjuntos de conductores están
separados unos de otros 2 mm o una distancia mayor.
4. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el miembro alargado tiene un paso que
aloja un conjunto de conductores.
5. Un cable de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado por que el paso está dotado de medios de
colocación destinados a colocar el conjunto de conductores dentro
de él.
6. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el grado de retorcimiento o
arrollamiento de los conductores de al menos uno de los conjuntos
de conductores difiere del de los conductores de los otros
conjuntos de conductores del cable.
7. Un cable de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado por que la variación entre el grado de
retorcimiento o arrollamiento de los conductores de cada uno de los
conjuntos de conductores difiere con respecto a cada uno de los
otros conjuntos de conductores, y el grado de variación se define
con respecto a la separación relativa entre los conjuntos de
conductores adyacentes.
8. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que dichos conjuntos de conductores están
situados de manera que discurren sustancialmente rectos a lo largo
del cable.
9. Un cable de acuerdo con la reivindicación 8,
caracterizado por que dichos al menos dos conjuntos de
conductores están situados de manera que discurren a lo largo del
cable sin desvío o alabeo.
10. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el cable comprende cuatro conjuntos de
conductores, de manera que cada conjunto de conductores comprende al
menos dos conductores retorcidos o arrollados, y cada uno de los
conjuntos está separado de los otros por al menos 1 mm.
11. Un cable de acuerdo con la reivindicación
10, caracterizado por que la sección transversal del cable es
sustancialmente circular y los conjuntos de conductores están
separados sustancialmente 90 grados entre conjuntos adyacentes.
12. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que cada uno de los conductores está
aislado de los otros por un material aislante y el cable incluye un
alojamiento exterior de material aislante.
13. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el miembro alargado tiene la forma de
un tubo.
14. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el longitudinal de cada uno de los
conjuntos de conductores discurre sustancialmente paralelo al eje
longitudinal del miembro alargado.
15. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que el grado de retorcimiento o
arrollamiento de los conductores de cada conjunto de conductores se
varía con respecto a los de los otros conjuntos de conductores.
16. Un cable de acuerdo con la reivindicación
15, caracterizado por que la magnitud de la diferencia de
retorcimientos o arrollamientos entre conjuntos se aumenta a medida
que se reduce la separación entre los respectivos conjuntos de
conductores.
17. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que al menos un conjunto de conductores
pasa a lo largo de un paso existente en el miembro alargado, y es
sustancialmente paralelo al eje longitudinal del cable.
\newpage
18. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que un paso existente en el miembro
alargado transporta a lo largo del mismo una alimentación de
potencia de red de suministro.
19. Un cable de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-18, caracterizado por que
el cable incluye una clavija de enchufe que tiene un cuerpo
dispuesto para su colocación dentro de un enchufe hembra, y en él
dicha clavija de enchufe tiene medios de recepción para la conexión
de cada uno de dichos conjuntos de conductores separados entre sí,
de tal modo que dichos medios de recepción están separados unos de
otros en el cuerpo de la clavija de enchufe.
20. Un cable de acuerdo con la reivindicación
19, caracterizado por que la distancia de separación entre
los medios de recepción de los conjuntos de conductores es al menos
1 mm y, en el caso de que el cuerpo de la clavija de enchufe sea de
sección transversal circular, 360º divididos por el número de medios
de recepción de conjuntos de conductores proporcionados.
21. Un cable de acuerdo con la reivindicación
19, caracterizado por que los medios de recepción para los
conjuntos de conductores están conectados a unos contactos
metálicos para permitir la conexión y la transmisión de una señal
desde los conjuntos de conductores a los contactos metálicos del
enchufe hembra en el que puede insertarse la clavija de enchufe.
22. Un cable de acuerdo con la reivindicación
21, en el cual el cuerpo de la clavija de enchufe es de forma
sustancialmente lisa y plana.
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