Die Erfindung betrifft ein mehradriges Kabel mit mehreren gegeneinander isolierten Leitern und einer Ummantelung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels.
Kabel mit mehreren Leitern und einer Ummantelung sind bekannt, insbesondere als Niederspannungs-Netzkabel für das elektrische Niederspannungsnetz (z.B. 220 V Wechselstrom) oder z.B. auch als Schwachstrom-Signalkabel, z.B. bei Rechneranlagen (Druckerkabel, Tastaturkabel, Mauskabel).
Bei derartigen Kabeln ist es nicht ersichtlich, ob sie mit einer Spannungsquelle verbunden sind, also z.B. unter Netzspannung stehen, oder nicht. Ferner bilden solche Kabel, die in der Regel teilweise am Boden von Räumen verlaufen, eine Sturzgefahr für Personen, wenn solche Kabel, insbesondere im Dunkeln, übersehen werden. Ferner ist das Aussehen solcher Kabel, besonders bei der Verwendung mit speziell gestalteten Geräten (z.B. Leuchten oder Computern oder Stereoanlagen), oftmals störend, da das Kabel lediglich die Farbe seiner Ummantelung aufweist bzw. bei einer transparenten Ummantelung die Farben der Isolierungen der einzelnen Leiter zeigt. Bei Netzkabeln sind diese zudem normiert braun (Phasen-Leiter), hellblau (Null-Leiter) und - falls vorgesehen - gelb-grün für den Erd-Leiter.
Bei Daten führenden Signalkabeln ist es oftmals auch wünschenswert, das Vorhandensein von Datensignalen feststellen zu können, was bei herkömmlichen Kabeln nur mit Zusatzgeräten am Kabelende möglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Kabel zu schaffen, welches die genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass das Kabel ein unter elektrischer Spannung selbstleuchtendes Leuchtelement umfasst, welches mit den Leitern in der durchsichtigen Ummantelung angeordnet ist, können die vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden. Ein damit selbstleuchtendes Kabel ergibt viele Möglichkeiten zur ästhetischen Gestaltung des Kabels, und ein selbstleuchtendes Kabel ist im Dunkeln ohne weiteres zu erkennen und auch am Tage auffälliger als ein herkömmliches Kabel und vermeidet daher Stürze durch ein übersehen des Kabels. Wird der Selbstleuchteffekt so eingesetzt, dass das Leuchten nur bei unter Spannung stehendem Kabel, bzw. bei Datenkabeln bei datenführenden Kabeln, auftritt, so gibt das Kabel selber dem Benutzer die entsprechende Information ab.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ergibt sich, wenn das Leuchtelement ein langgestrecktes Leuchtelement ist, also z.B. ebenso fadenförmig wie die Leiter, sodass das Kabel entlang seiner ganzen Länge leuchten kann. Bevorzugt ist ferner, wenn ein solches Leuchtelement, welches z.B. ein Elektroluminiszenz-Leuchtelement ist, mit den Leitern verseilt ist, was einen besonders guten Leuchteffekt ergibt.
Bevorzugt ist das Kabel dabei ein Netzkabel und ist das Leuchtelement ferner mit den spannungsführenden Leitern verbunden, sodass sich ein automatisches Leuchten ergibt, wenn das Kabel spannungsführend ist. Das Leuchtelement kann über eine Ansteuerschaltung mit der Netzspannung verbunden sein, welche Ansteuerschaltung eine Anpassung der Netzspannung und/oder Frequenz an das Leucht-element sicherstellt und allenfalls auch einen intermittierenden Betrieb des Leuchtelementes zur Erzielung besonderer Leuchteffekte (Blinken, Flackern) oder einen Betrieb mit verschiedenen Helligkeiten des Leucht elementes oder allenfalls verschiedenen Farben desselben ermöglicht.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird gemäss Anspruch 11 gelöst.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 schematisch ein selbstleuchtendes Netzkabel; Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Kabel gemäss Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines konfektionierten Netzkabels mit Leuchtelement; Fig. 4 schematisch die Ansteuerung eines Elektrolumineszenz-Leuchtelementes; Fig. 5 schematisch eine vereinfachte Ansteuerung eines Elektrolumineszenz-Leuchtelementes; Fig. 6 den Anschluss eines Leuchtelementes gemäss Fig. 5; und Fig. 7 eine Kabelkupplung mit Kabel und Ansteuerung des Leuchtelementes.
Fig. 1 zeigt schematisch die Leiter eines Netzkabels 1, wobei mit 3 der Phasen-Leiter, mit 4 der Null-Leiter und mit 5 der Erd-Leiter bezeichnet ist. Mit 2 ist ein Leuchtelement bezeichnet, welches in diesem Beispiel als Elektrolumineszenz-Faser ausgeführt ist und somit ein langgestrecktes, im Wesentlichen ebenso fadenförmig wie die Leiter ausgestaltetes Leuchtelement ist. Die Anschlussleitungen des Leuchtelementes 2 sind mit 7 und 8 bezeichnet. Wie in Fig. 2 ersichtlich, welche einen Querschnitt durch ein solches Kabel 1 zeigt, sind dabei die Leiter 3-5 und das Leuchtelement 2 in einer gemeinsamen Ummantelung 6 angeordnet. Die Ummantelung 6 ist dabei eine lichtdurchlässige Kunststoffummantelung. Bevorzugterweise sind die Leiter 3-5 und das fadenförmige Leuchtelement 2 miteinander verseilt, wie das von der Bildung von Kabeln mit mehreren Leitern her bekannt ist.
Das Leuchtelement 2 mit seiner faden- bzw. langgestreckten Ausgestaltung wird dabei wie ein zusätzlicher Leiter mitverseilt, sodass sich herstellungstechnisch durch das Vorsehen des Leuchtelementes keine besonderen Probleme ergeben. Mit 10 ist in Fig. 2 der bei der Verseilung übliche Zentrumsbeilauf gezeigt. Das bevorzugt als Elektrolumineszenz-Faser ausgeführte Leuchtelement 2 kann z.B. eine Faser des Typs LyTec< <TM> > SVL-01S der Firma ELAM Ltd., Har Hotzvim Industrial Area, Jerusalem 91450, Israel, sein. Solche Elekt-rolumineszenz-Fasern weisen z.B. einen Durchmesser von ca. 2,3 mm auf und sind in mehreren verschiedenen Farben leuchtend lieferbar. Diese Elektrolumineszenz-Fasern beruhen auf dem bekannten Elektrolumineszenz-Effekt, wobei diese Fasern einen Innenleiter und einen Aussenleiter und eine dazwischenliegende Elektrolumineszenzschicht aufweisen.
An Stelle dieses bevorzugten Leuchtelementes könnte natürlich auch ein anderes Leuchtelement verwendet werden, welches ebenfalls nach dem Elektrolumineszenzprinzip leuchtet oder auch ein Leuchtelement, welches z.B. durch eine Vielzahl von Halbleiterleuchtelementen, z.B. Leuchtdioden gebildet wird.
Fig. 3 zeigt ebenfalls schematisch ein konfektioniertes, selbstleuchtendes Netzkabel, wobei an dem Kabel 1 mit den Leitern 3-5 nur schematisch Kontakte 13-18 von nicht weiter dargestellten Kabelkupplungen gezeigt sind. Diese Kabelkupplungen sind dabei bekannte männliche bzw. weibliche Kupplungs-elemente, wie sie für Netzkabel verwendet werden. In Fig. 3 ist weiter gezeigt, wie das Leuchtelement 2, welches wiederum von einer Elektrolumineszenz-Faser gebildet ist, mittels einer Ansteuerschaltung 9 an den stromführenden Leitern 3 und 4 angeschlossen ist. Eine Ansteuerschaltung ist dabei insbesondere dann vorgesehen, wenn das Leuchtelement nicht direkt an die Wechselspannung angeschlossen werden kann. Auch am anderen, in Fig. 3 frei gezeigten Ende des Leuchtelementes könnte eine solche Ansteuerschaltung vorgesehen sein.
Fig. 4 zeigt schematisch die Ansteuerschaltung zur Speisung des Leuchtelementes 2, welches in der Fig. 4 als Kapazität dargestellt ist, da das Leuchtelement 2 in der genannten bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen eine Kapazität ist. Die Betriebsspannung des genannten Leuchtelementes 2 beträgt dabei z.B. 130 V Wechselspannung bei einer Frequenz von z.B. 50-2000 Hz. Im Falle eines Netzkabels wird daher die Ansteuerschaltung eine grundsätzlich bekannte Spannungswandlerschaltung sein, welche die Netzspannung von 220 V zu der Betriebsspannung von 130 V für das Leuchtelement 2 wandelt. Eine solche Ansteuerschaltung wird hier nicht im Detail dargestellt, da solche Schaltungen dem Fachmann ohne weiteres bekannt sind.
Die Ansteuerschaltung 9 kann allenfalls zusätzlich einen Frequenzwandler umfassen, welcher die Netzfrequenz von 50 Hz zu einer höheren Betriebsfrequenz für die Elektrolumineszenz-Fasern wandelt. Das Vorsehen einer solchen Frequenzwandlung hängt vor allem von der gewünschten Helligkeit der Faser ab, wobei sich indes bei 130 V und 50 Hz bereits eine genügende Helligkeit für ein Netzkabel ergibt.
Es ist daher ohne weiteres möglich, wie in Fig. 5 gezeigt, die Ansteuerschaltung im Wesentlichen durch einen Vorwiderstand 19 zu bilden, welcher die Netzspannung von 220 V auf z.B. 130 V reduziert, um den angegebenen Typ von Elektrolumineszenz-Fasern zu speisen. Bevorzugt wird dabei ein Metallfilm-Widerstand verwendet, welcher zusätzlich die Funktion einer Sicherung übernehmen kann, da dieser bei einem grösseren als dem maximal zulässigen Strom durch Selbstzerstörung einen Stromunterbruch bewirkt. Die Dimensionierung des Widerstandes kann dabei einfach durch den pro Meter Faserlänge bekannten Strombedarf des Leuchtelementes 2 bestimmt werden, welcher z.B. für den genannten Typ von Elektrolumineszenz-Faser ca. 0,15 mA pro Meter Faser bei 130 V und 50 Hz be trägt.
Die Strombedarfswerte bei anderen Betriebsparametern sind dabei aus dem Datenblatt des genannten Fasertyps entnehmbar.
Für andere Leuchtelemente 2, z.B. solche mit Halbleiterleuchtdioden, ergeben sich natürlich andere Anforderungen an die Ansteuerschaltung 9, welche indes für den Fachmann ohne weiteres entsprechend dem verwendeten Leuchtelement mit bekannten Schaltungen realisierbar sind.
Die Fig. 6 und 7 zeigen den Anschluss eines Vorwiderstandes 19 an eine Elektrolumineszenz-Faser 2 vergrössert sowie schematisch innerhalb eines Kupplungselementes 25, welches am Kabel 1 angeordnet ist, vorzugsweise eines am Kabel angegossenen Kupplungselementes 25 mit einem Kunststoffgehäuse. Die Elektrolumineszenz-Faser 2 weist dabei für sich selber ebenfalls eine transparente Ummantelung 21 auf, in welcher die Elektrolumineszenzschicht 22 angeordnet ist, welche vom Aussenleiter 8 umgeben ist, und in sich den Innenleiter 7 aufnimmt.
Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die einzelnen Leiter 3, 4 und 5 innerhalb des Kupplungsgehäuses der Kupplung 25 mit entsprechenden Anschlüssen 13, 14 und 15 der Kupplung verbunden und die Anschlussleitungen 7 und 8 der Faser 2 sind mit den stromführenden Leitern 3 und 4 an den entsprechenden Teilen 13 und 14 der Kupplung verbunden, wobei für die Anschlussleitung 7 noch der Vorwiderstand 19 in der Kupplung 25 angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, kann auch die zweite Kupplung am anderen Ende des Kabels 1 eine solche Verbindung der Faser 2 mit den stromführenden Leitern 3 und 4 aufweisen.
Bei der Herstellung erfolgt wie erwähnt bevorzugterweise zunächst eine Verseilung der Leiter 3-5, bzw. bei einem nur zweiadrigen Kabel nur der Leiter 3 und 4 mit dem Leuchtelement 2. Auf diese verseilte Anordnung aus Leitern und Leuchtelement wird dann auf an sich bekannte Weise die Ummantelung 6 aufextrudiert, wobei diese eine transparente Ummantelung ist. Die Ummantelung kann dabei auch nur teilweise transparent sein, indem sie z.B. nur langgestreckte transparente Fenster aufweist, oder sie kann auch farbig eingefärbt aber lichtdurchlässig sein. An das derart gebildete Netzkabel werden dann die Kupplungselemente 25 auf bekannte Weise durch Anspritzen permanent befestigt.
Das Kabel von Fig. 1 könnte an Stelle eines Netzkabels auch ein Signalkabel für elektrische Signale sein. Ein solches Signalkabel kann z.B. bei Computern zur Verbindung desselben mit einem Drucker oder mit der Tastatur oder einer Maus vorgesehen sein. Auch andere Signalkabel, z.B. für Audio- oder Video-Signale können gemäss Fig. 1 mit einem Leuchtelement 2 ausgerüstet sein. Die Ansteuerschaltung 9 wird in diesem Falle die Wechselbetriebsspannung für das Leuchtelement 2 aus einer Gleichspannung von z.B 5 V oder 12 V bilden, oder allenfalls aus den Signalspannungen auf den Leitern eine solche Betriebsspannung ableiten. Entsprechende Spannungswandler sind bekannt und werden hier nicht weiter erläutert.
Die Ansteuerschaltung 9 kann bei allen Beispielen so ausgestaltet sein, dass sie ein stetiges Leuchten des Leuchtelementes 2 bewirkt. Sie kann aber auch so ausgestaltet sein, dass ein intermittierender Betrieb des Leuchtelementes 2 erfolgt, z.B. ein Blinken und/oder Flackern. Die Ansteuerschaltung kann auch so ausgestaltet sein, dass sie einen Betrieb mit verschiedenen Helligkeiten des Leuchtelementes 2 erlaubt, z.B. abhängig von der Umgebungshelligkeit, was z.B. durch einen Sensor für dieselbe in der Ansteuerschaltung bewirkt werden kann.
The invention relates to a multi-core cable with several mutually insulated conductors and a sheath. Furthermore, the invention relates to a method for producing a cable.
Multi-conductor cables and a sheath are known, particularly as low-voltage power cables for the low-voltage electrical network (e.g., 220 VAC) or e.g. also as a low current signal cable, e.g. in computer systems (printer cable, keyboard cable, mouse cable).
With such cables it is not apparent if they are connected to a voltage source, e.g. are under mains voltage or not. Furthermore, such cables, which are usually partially at the bottom of rooms, a fall hazard for persons when such cables, especially in the dark, overlooked. Furthermore, the appearance of such cables, especially when used with specially designed devices (eg lights or computers or stereos), often disturbs because the cable has only the color of its sheath or shows the colors of the insulation of the individual conductors in a transparent sheathing , For power cables, these are also normalized brown (phase conductor), light blue (zero conductor) and - if provided - yellow-green for the earth conductor.
With data-carrying signal cables, it is often desirable to be able to detect the presence of data signals, which is possible with conventional cables only with additional devices at the cable end.
The invention is therefore based on the object to provide a cable which does not have the disadvantages mentioned.
This object is achieved with a cable of the type mentioned above with the characterizing features of claim 1.
Characterized in that the cable comprises a self-luminous luminescent element which is arranged with the conductors in the transparent sheath, the disadvantages described above can be avoided. A self-luminous cable provides many options for the aesthetic design of the cable, and a self-luminous cable is easily recognizable in the dark and even in the day more conspicuous than a conventional cable and therefore avoids falls by overlooking the cable. If the self-luminous effect is used in such a way that the luminaire only appears when the cable is under voltage or in the case of data cables with data-carrying cables, the cable itself gives the user the corresponding information.
A particularly preferred embodiment results when the luminous element is an elongated luminous element, thus e.g. as filiform as the ladder, so that the cable can shine along its entire length. It is further preferred if such a luminous element, which e.g. is an electroluminescent lighting element, is stranded with the conductors, resulting in a particularly good lighting effect.
Preferably, the cable is doing a power cord and the lighting element is further connected to the live conductors, so that there is an automatic lighting when the cable is live. The light-emitting element may be connected via a drive circuit to the mains voltage, which drive circuit ensures an adaptation of the mains voltage and / or frequency to the light-emitting element and possibly also an intermittent operation of the light element to achieve special lighting effects (flashing, flickering) or operation with different Brightness of the luminous element or possibly different colors of the same allows.
The invention is further based on the object to provide a method for producing a cable, which does not have the disadvantages mentioned. This object is achieved according to claim 11.
In the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows schematically a self-luminous power cable; 2 shows a cross section through a cable according to FIG. 1; FIG. 3 is a schematic representation of a prefabricated power cable with a luminous element; FIG. 4 shows schematically the activation of an electroluminescent luminous element; 5 schematically shows a simplified control of an electroluminescent luminous element; FIG. 6 shows the connection of a luminous element according to FIG. 5; FIG. and FIG. 7 shows a cable coupling with cable and control of the luminous element.
Fig. 1 shows schematically the conductors of a power cable 1, wherein 3 denotes the phase conductor, with 4 of the neutral conductor and 5 of the earth conductor. 2 designates a luminous element, which in this example is designed as an electroluminescent fiber and thus is an elongate, substantially filament-shaped luminous element as the conductor. The connection lines of the luminous element 2 are denoted by 7 and 8. As can be seen in FIG. 2, which shows a cross section through such a cable 1, the conductors 3-5 and the luminous element 2 are arranged in a common casing 6. The sheath 6 is a translucent plastic sheath. Preferably, the conductors 3-5 and the filamentary light-emitting element 2 are stranded together, as is known from the formation of cables with multiple conductors ago.
The light-emitting element 2 with its thread-like or elongated configuration is mitverseilt as an additional conductor, so that manufacturing technology by the provision of the light-emitting element no special problems arise. With 10 in Fig. 2 of the usual in the stranding Zentrumsbeilauf is shown. The luminous element 2, which is preferably designed as an electroluminescent fiber, can be made e.g. a fiber of the type LyTec <<TM>> SVL-01S from ELAM Ltd., Har Hotzvim Industrial Area, Jerusalem 91450, Israel. Such electroluminescent fibers have e.g. a diameter of about 2.3 mm and are available in several different colors bright. These electroluminescent fibers are based on the known electroluminescent effect, these fibers having an inner conductor and an outer conductor and an intermediate electroluminescent layer.
Of course, instead of this preferred luminous element, it would also be possible to use another luminous element which likewise shines according to the principle of electroluminescence or else a luminous element which is used, for example, as a luminous element. by a plurality of semiconductor light elements, e.g. Light emitting diodes is formed.
Fig. 3 also shows schematically a prefabricated, self-luminous power cord, being shown on the cable 1 with the conductors 3-5 only schematically contacts 13-18 of cable couplings not shown. These cable couplings are known male or female coupling elements, as used for power cables. In Fig. 3 is further shown how the light-emitting element 2, which in turn is formed by an electroluminescent fiber, is connected by means of a drive circuit 9 to the current-carrying conductors 3 and 4. A drive circuit is provided in particular when the light-emitting element can not be connected directly to the AC voltage. At the other, in Fig. 3 freely shown end of the luminous element such a drive circuit could be provided.
Fig. 4 shows schematically the drive circuit for feeding the light-emitting element 2, which is shown in Fig. 4 as a capacitor, since the light-emitting element 2 in the said preferred embodiment is substantially a capacitance. The operating voltage of said luminous element 2 is e.g. 130 V AC voltage at a frequency of e.g. 50-2000 Hz. In the case of a power cable, therefore, the drive circuit will be a well-known voltage converter circuit, which converts the mains voltage of 220 V to the operating voltage of 130 V for the luminous element 2. Such a drive circuit is not shown in detail here, since such circuits are readily known to those skilled in the art.
The drive circuit 9 may additionally comprise a frequency converter, which converts the mains frequency of 50 Hz to a higher operating frequency for the electroluminescent fibers. The provision of such a frequency conversion depends primarily on the desired brightness of the fiber, which, however, at 130 V and 50 Hz already results in a sufficient brightness for a power cable.
It is therefore readily possible, as shown in Fig. 5, to form the drive circuit substantially by a dropping resistor 19 which supplies the mains voltage of 220 V to e.g. 130 V reduced to feed the specified type of electroluminescent fibers. Preference is given to a metal film resistor is used, which additionally can take over the function of a fuse, as this causes a power interruption at a greater than the maximum allowable current through self-destruction. The dimensioning of the resistance can be determined simply by the power requirement of the luminous element 2 known per meter of fiber length, which is e.g. for the mentioned type of electroluminescent fiber about 0.15 mA per meter of fiber at 130 V and 50 Hz be wearing.
The current demand values for other operating parameters can be taken from the data sheet of the named fiber type.
For other lighting elements 2, e.g. those with semiconductor light-emitting diodes, of course, different requirements for the drive circuit 9, which, however, are readily realizable for the skilled person according to the light emitting element used with known circuits.
6 and 7 show the connection of a series resistor 19 to an electroluminescent fiber 2 enlarged and schematically within a coupling element 25 which is arranged on the cable 1, preferably a cast-on cable coupling element 25 with a plastic housing. In this case, the electroluminescent fiber 2 likewise has for itself a transparent sheathing 21, in which the electroluminescent layer 22 is arranged, which is surrounded by the outer conductor 8, and accommodates the inner conductor 7 in it.
As shown in Fig. 7, the individual conductors 3, 4 and 5 are connected within the coupling housing of the coupling 25 with corresponding terminals 13, 14 and 15 of the coupling and the connecting lines 7 and 8 of the fiber 2 are connected to the current-carrying conductors 3 and 4 connected to the corresponding parts 13 and 14 of the coupling, wherein for the connecting line 7 nor the series resistor 19 is arranged in the coupling 25. As already mentioned, the second coupling at the other end of the cable 1 can also have such a connection of the fiber 2 with the current-carrying conductors 3 and 4.
In the production as mentioned preferably first a stranding of the conductors 3-5, or in a two-core cable only the head 3 and 4 with the light element 2. On this stranded arrangement of conductors and light element is then known per se the Sheath 6 extruded, this being a transparent sheath. The sheath may also be only partially transparent, e.g. only has elongated transparent window, or it may also be colored colored but translucent. To the power cord thus formed then the coupling elements 25 are permanently fixed in a known manner by injection molding.
The cable of Figure 1 could also be a signal cable for electrical signals instead of a power cord. Such a signal cable may e.g. be provided in computers for connecting the same with a printer or with the keyboard or a mouse. Also other signal cables, e.g. for audio or video signals can be equipped as shown in FIG. 1 with a luminous element 2. In this case, the drive circuit 9 will form the alternating operating voltage for the light-emitting element 2 from a DC voltage of, for example, 5 V or 12 V, or at most derive such an operating voltage from the signal voltages on the conductors. Corresponding voltage transformers are known and will not be explained further here.
The drive circuit 9 can be configured in all examples so that it causes a steady lighting of the light-emitting element 2. However, it can also be designed so that an intermittent operation of the luminous element 2 takes place, e.g. a flashing and / or flickering. The drive circuit can also be designed so that it allows operation with different brightnesses of the light-emitting element 2, e.g. depending on the ambient brightness, e.g. can be effected by a sensor for the same in the drive circuit.