-
Die
Erfindung betrifft ein Kabel, umfassend einen Kabelinnenkörper, in
welchem mindestens ein Leiterstrang eines optischen und/oder elektrischen Leiters
in Kabellängsrichtung
verläuft,
einen den Kabelinnenkörper
umschließenden
Kabelaußenmantel, welcher
zwischen einer Kabelaußenmantelfläche und
dem Kabelinnerkörper
liegt, und mindestens eine innerhalb der Kabelaußenmantelfläche angeordnete Informationsträgereinheit.
-
Derartige
Kabel sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen bekannten
Lösungen
ist der Kabelinnenkörper
jedoch nicht durch eine Abschirmung im Kabel geschirmt.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der eingangs
beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass dieses auch eine Abschirmung
aufweist.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Informationsträgereinheit
eine in einer ungefähr
parallel zur Kabellängsrichtung
verlaufenden Antennenfläche
liegende Antenneneinheit aufweist, dass die Antennenfläche in einem
Abstand von einer elektrischen Abschirmung des Kabels verläuft und
dass zwischen der Antennenfläche
und der Abschirmung eine Distanzschicht vorgesehen ist, in welcher
sich das an die Antenneneinheit ankoppelnde und die Antennenfläche durchsetzende
elektromagnetische Feld zwischen der Antenneneinheit und der Abschirmung
ausbreiten kann.
-
Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
darin zu sehen, dass mit dieser durch die vorgesehene Distanzschicht
die Möglichkeit
geschaffen wurde, auch bei einer vorhandenen Abschirmung eine Ankopplung
der Antenneneinheit an die Antenneneinheit eines Schreib-/Lesegeräts zu erreichen.
-
Um
die Ausbildung des elektromagnetischen Feldes zwischen der Antenneneinheit
und der Abschirmung zu verbessern ist vorzugsweise vorgesehen, dass
die Distanzschicht elektrisch nichtleitend ausgebildet ist.
-
Besonders
günstig
ist es dabei, wenn die Distanzschicht das an die Antenneneinheit
ankoppelnde elektromagnetische Feld unbeeinflussend ausgebildet
ist.
-
Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass die Antenneneinheit in einem Abstand
von mindestens 1,5 mm von der Abschirmung angeordnet ist.
-
Noch
besser ist es, wenn die Antenneneinheit in einem Abstand von mindestens
2 mm von der Abschirmung angeordnet ist.
-
Alternativ
zu der Lösung,
dass die Distanzschicht das an die Antenneneinheit ankoppelnde elektromagnetische
Feld unbeeinflussend ausgebildet ist, sieht eine andere Lösung vor,
dass die Distanzschicht zumindest teilweise für das an die Antenneneinheit
ankoppelnde magnetische Feld konzentrierend ausgebildet ist. Eine
derartige Ausbildung der Distanzschicht hat den Vorteil, dass diese
durch die Konzentration des elektromagnetischen Feldes die Möglichkeit
eröffnet,
selbst bei geringen Abständen zwischen
der Antenneneinheit und der Abschirmung noch eine gute Ankopplung
zwischen der Antenneneinheit der Informationsträgereinheit und der Antenneneinheit
eines Schreib-/Lesegeräts
zu erreichen, da durch die Feldkonzentration das elektromagnetische
Feld nicht die Abschirmung erreicht und somit in dieser keine das
elektromagnetische Feld abschwächenden
Wirbelströme
induziert werden können.
-
Besonders
günstig
ist es dabei, wenn in der Distanzschicht eine magnetfeldkonzentrierende Schicht
angeordnet ist.
-
Eine
derart magnetfeldkonzentrierende Schicht hat üblicherweise eine Dicke von
weniger als ungefähr
2 mm und lässt
sich somit ohne nennenswerte Beeinflussung der Geometrie des Kabels
vorsehen.
-
Besonders
günstig
lässt sich
eine derartige magnetfeldkonzentrierende Schicht dann herstellen, wenn
diese magnetisch leitfähige
Partikel umfasst.
-
Derartige
magnetisch leitfähige
Partikel sind beispielsweise Partikel aus Ferrit, insbesondere Magnetit
oder aus Metalllegierungen.
-
Vorzugsweise
haben derartige magnetisch leitfähige
Partikel eine Partikelgröße im Bereich
von ungefähr
1 μm bis
ungefähr
50 μm, vorzugsweise
im Bereich zwischen ungefähr
2 μm und
ungefähr
20 μm.
-
Außerdem sind
die magnetisch leitfähigen Partikel
zweckmäßigerweise
elektrisch nichtleitend ausgebildet, so dass diese die Isolationseigenschaften
im Kabel nicht verändern,
wie dies bei Ferrit der Fall ist.
-
Die
magnetisch leitfähigen
Partikel lassen sich in unterschiedlichster Art und Weise in der Schicht
anordnen. Beispielsweise könnten
die magnetisch leitfähigen
Partikel oberflächlich
auf der Abschirmung angeordnet sein.
-
Eine
besonders günstige
und dauerhaft funktionsfähige
Lösung
sieht vor, dass die magnetisch leitfähigen Partikel in einem Einbettmaterial
eingebettet sind.
-
Zweckmäßigerweise
sind durch das Einbettmaterial die magnetisch leitfähigen Partikel,
insbesondere im Fall elektrisch leitfähiger Partikel, elektrisch
gegeneinander isoliert, um Wirbelstromeffekte zu vermeiden. Dies
lässt sich
im einfachsten Fall durch ein selbst elektrisch nichtleitendes Einbettmaterial
erreichen.
-
Ein
derartiges Einbettmaterial ist, insbesondere um die mechanischen
Eigenschaften des Kabels nicht zu beeinträchtigen, ein Kunststoffmaterial.
-
Vorzugsweise
ist dabei vorgesehen, dass das Kunststoffmaterial entweder ein Duroplast
oder ein Thermoplast oder beispielsweise PVC ist.
-
Hinsichtlich
der Ausrichtung und Anordnung der magnetfeldkonzentrierenden Schicht
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
So
ist es besonders günstig,
wenn die magnetfeldkonzentrierende Schicht mit ihrer der Antenneneinheit
abgewandten Seite der Abschirmung zugewandt ist.
-
Dabei
verläuft
die magnetfeldkonzentrierende Schicht vorzugsweise über die
gesamte Ausdehnung der Antenneneinheit zwischen dieser und der Abschirmung.
-
Hinsichtlich
der Dicke der magnetfeldkonzentrierenden Schicht wurden bislang
keine näheren Angaben
gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die magnetfeldkonzentrierende
Schicht eine Dicke von ungefähr
50 μ bis
ungefähr
2 mm aufweist.
-
Um
im gesamten Bereich der Antenneneinheit die gleichen vorteilhaften
Wirkungen der magnetfeldkonzentrierenden Schicht zu erhalten ist
vorzugsweise vorgesehen, dass die magnetfeldkonzentrierende Schicht
sich in einer ungefähr
parallel zur Antennenfläche
verlaufenden Erstreckungsfläche ausdehnt.
-
Prinzipiell
könnte
die magnetfeldkonzentrierende Schicht dabei eine geringere Ausdehnung
als die Antenneneinheit in der Antennenfläche aufweisen. Besonders günstig ist
es jedoch, wenn die magnetfeldkonzentrierende Schicht in der Erstreckungsfläche eine
Ausdehnung aufweist, welche mindestens einer Ausdehnung der Antenneneinheit
in der Antennenfläche
entspricht.
-
Noch
besser ist es, wenn die magnetfeldkonzentrierende Schicht in der
Erstreckungsfläche
eine Ausdehnung aufweist, welche über die Ausdehnung der Antenneneinheit
in der Antennenfläche
hinausgeht.
-
Für die Ausbildung
des Magnetfeldes ist es besonders günstig, wenn eine Projektion
der in der Antennenfläche
liegenden Antenneneinheit auf die Erstreckungsfläche der magnetfeldkonzentrierenden Schicht
ungefähr
zentriert zur Ausdehnung dieser Schicht in der Erstreckungsfläche angeordnet
ist, so dass die magnetfeldkonzentrierende Schicht sich im Wesentlichen
jeweils in entgegengesetzten Richtungen hinsichtlich ihrer Wirkung
relativ zur Antenneneinheit in gleicher Weise auswirkt.
-
Hinsichtlich
des Verlaufs der Antennenfläche wurden
bislang keine näheren
Angaben gemacht. So wäre
es beispielsweise denkbar, dass die Antennenfläche, wenn sie quer zur Längsrichtung
des Kabels keine allzu große
Ausdehnung hat, im Wesentlichen eben verläuft.
-
Vorteilhafter
ist es jedoch, wenn die Antennenfläche an die Kabelgeometrie angepasst
ist und gegenüber
einer Kabelmittelachse ungefähr
zylindrisch verläuft.
-
Rein
prinzipiell wäre
es auch denkbar, dass die Erstreckungsfläche für die magnetfeldkonzentrierende
Schicht im Wesentlichen eben verläuft. Noch vorteilhafter ist
es, wenn auch die Erstreckungsfläche für die magnetfeldkonzentrierende
Schicht gewölbt verläuft.
-
Noch
vorteilhafter ist es dabei, wenn die Erstreckungsfläche gegenüber einer
Kabelmittelachse ungefähr
zylindrisch verläuft.
-
Um
die Wirkung der magnetfeldkonzentrierenden Schicht auf die Antenneneinheit
noch zu verbessern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass zwischen der
magnetfeldkonzentrierenden Schicht und der Antenneneinheit eine
Zwischenschicht angeordnet ist.
-
Diese
Zwischenschicht ist vorzugsweise aus einem magnetisch inerten Material
ausgebildet.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung der Antenneneinheit oder der Realisierung derselben
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
Beispielsweise
könnte
die Antenneneinheit selbsttragend ausgebildet sein.
-
Eine
besonders vorteilhafte Lösung
sieht jedoch vor, dass die Antenneneinheit auf einer Basis angeordnet
ist.
-
Um
auch seitens der Basis keine Beeinträchtigung der Kopplung über das
magnetische Feld zu erhalten ist vorzugsweise vorgesehen, dass die
Basis aus einem magnetisch inerten Material hergestellt ist.
-
Beispielsweise
könnte
die Basis so ausgebildet sein, dass sie die Zwischenschicht bildet.
-
Um
ferner die Antenne in einfacher Weise in das Kabel einbringen und
definiert positionieren zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Antenne an einem Trägerstrang
angeordnet ist.
-
Ferner
ist ebenfalls vorzugsweise vorgesehen, dass die magnetfeldkonzentrierende
Schicht an dem Trägerstrang
angeordnet ist, so dass sich damit in einfacher Art und Weise sowohl
die Antenneneinheit als auch die magnetfeldkonzentrierende Schicht relativ
zueinander positionieren lassen.
-
Um
im Falle eines Trägerstrangs
eine möglichst
geringfügige
Störung
der mechanischen Eigenschaften des Kabels zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen,
dass die magnetfeldkonzentrierende Schicht auf einer der Antenneneinheit
zugewandten Seite des Trägerstrangs
angeordnet ist, so dass sowohl die Antenneneinheit als auch die
magnetfeldkonzentrierende Schicht auf derselben Seite des Trägerstrangs
liegen.
-
Dabei
wurden hinsichtlich des Verlaufs des Trägerstrangs im bisherigen Zusammenhang
keine näheren
Angaben gemacht.
-
So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass der Trägerstrang
ungefähr
parallel zu einer Längsrichtung
der Abschirmung verläuft.
-
In
diesem Fall ist es beispielsweise denkbar, dass der Trägerstrang
als Beilaufband ausgebildet ist, welches die Abschirmung in Umfangsrichtung umschließend ausgebildet
ist.
-
Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass der Trägerstrang
die Abschirmung umschlingend verläuft.
-
Vorzugsweise
ist dabei der Trägerstrang
als die Abschirmung umwickelnd ausgebildet.
-
Dabei
könnte
zwischen dem Trägerstrang und
der Abschirmung noch eine weitere Trennschicht liegen. Besonders
günstig
ist es jedoch, wenn der Trägerstrang
unmittelbar auf der Abschirmung liegt.
-
Der
Trägerstrang
ist bei einem Ausführungsbeispiel
so ausgebildet, dass er lediglich dazu dient, die Informationsträgereinheit
zu halten und im Kabel zu positionieren.
-
Der
Trägerstrang
kann aber auch weitere Funktionen haben. Beispielsweise ist der
Trägerstrang
zumindest als Teil einer Trennlage zwischen der Abschirmung und
dem Kabelmantel ausgebildet.
-
Alternativ
dazu ist es aber auch denkbar, dass der Trägerstrang auf einer Trennlage
zwischen der Abschirmung und dem Kabelaußenmantel liegt.
-
Eine
weitere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die Antenneneinheit der Informationsträgereinheit
auf einer der Abschirmung abgewandten Seite des Trägerstrangs
angeordnet ist, so dass dadurch keinerlei Beeinträchtigung
der mechanischen Eigenschaften des Kabels, insbesondere der Relativbewegung
zwischen der Abschirmung und dem diese umgebenden Teil des Kabels,
eintreten kann.
-
Eine
andere, die mechanischen Eigenschaften des Kabels nicht beeinträchtigende
Lösung
sieht vor, dass die Antenneneinheit in den Trägestrang eingebettet ist.
-
Eine
weitere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die Distanzschicht zumindest zum Teil durch einen
zwischen der Abschirmung und dem Kabelaußenmantel liegenden Zwischenmantel
gebildet ist.
-
Dieser
Zwischenmantel schafft eine Vielzahl von vorteilhaften Möglichkeiten
hinsichtlich des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Kabels.
-
Beispielsweise
schafft ein derartiger Zwischenmantel die Möglichkeit, die von der Verseilung der
Leiterstränge
herrührenden
durch Abweichung der Oberflächenform
von einer im Wesentlichen zylindrischen Form herrührenden
Oberflächenwelligkeiten,
insbesondere Radiusvariationen, die sich auch auf auf dem Kabelinnenkörper aufliegenden Strukturen
abzeichnen, auszugleichen und somit günstige Voraussetzungen für eine die
Oberflächenwelligkeiten
im Wesentlichen ausgleichende möglichst
gleichmäßige Auflage
oder Aufnahme der Informationsträgereinheit
zu schaffen.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Zwischenmantel zwischen der Informationsträgereinheit
und der Abschirmung um den Kabelinnenkörper eine Oberflächenwelligkeiten des
Kabelinnenkörpers
ausgleichende Materialschicht aufweist.
-
Damit
besteht die Möglichkeit,
insbesondere lokal druckempfindliche Informationsträgereinheiten in
das Kabel zu integrieren, da die Materialschicht durch die Oberflächenwelligkeiten
lokal ungleiche Druckkräfte
auf die Informationsträgereinheit
insbesondere beim Biegen des Kabels im Wesentlichen verhindert.
-
Ferner
ist bei einer günstigen
Ausführungsform
vorgesehen, dass der Zwischenmantel eine Oberfläche bildet, die im Wesentlichen
frei von Oberflächenwelligkeiten
des Kabelinnenkörpers
ist, so dass eine mechanische Beanspruchung vermeidende Auflagefläche für die Informationsträgereinheit
zur Verfügung
steht.
-
Dabei
ist es von Vorteil, wenn der Zwischenmantel eine im Wesentlichen
glatte, im Idealfall sogar im Wesentlichen zylindrische Oberfläche für die Informationsträgereinheit
aufweist.
-
Darüber hinaus
schafft ein derartiger Zwischenmantel den Vorteil die Distanzschicht
zwischen der Abschirmung und der Antennenfläche in einfacher Weise mit
einer möglicht
großen
Dicke auszugestalten.
-
Ferner
lässt sich
ein derartiger Zwischenmantel auch noch dahingehend vorteilhaft
einsetzen, dass der Zwischenmantel die magnetfeldkonzentrierende
Schicht umfasst.
-
Eine
derartige magnetfeldkonzentrierende Schicht könnte beispielsweise durch in
dem Zwischenmantel verteilte magnetisch leitfähige Partikel erzeugt werden.
-
Da
diese Schicht in der Regel relativ dünn sein kann, ist vorzugsweise
vorgesehen, dass an dem Zwischenmantel magnetisch leitfähige Partikel angeordnet
sind.
-
Um
jedoch die magnetfeldkonzentrierende Schicht dünn gestalten zu können, ist
vorzugsweise vorgesehen, dass an einer Oberfläche des Zwischenmantels magnetisch
leitfähige
Partikel angeordnet sind.
-
Dabei
kann die Oberfläche
des Zwischenmantels diejenige sein, die der Abschirmung zugewandt
ist, oder diejenige, die dem Kabelaußenmantel zugewandt ist.
-
Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn oberflächlich
in dem Zwischenmantel magnetisch leitfähige Partikel eingebettet sind.
-
Derartig
magnetisch leitfähige
Partikel lassen sich in einfacher Weise, beispielsweise durch ein Bestäuben oder
Bepudern oder Besträuseln
in ein noch weiches Material des Zwischenmantels oberflächlich in
diesen einbetten.
-
Dies
lässt sich
beispielsweise dadurch erreichen, dass die Abschirmung mit den magnetisch
leitfähigen
Partikeln versehen wird und dann der Zwischenmantel aufextrudiert
wird. Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die magnetisch leitfähigen Partikel auf
den aufextrudierten Zwischenmantel aufgebracht werden.
-
Hinsichtlich
der Anordnung der Antenneneinheit wurden ebenfalls noch keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass die Antenneneinheit an einem zwischen der Abschirmung
und einem Kabelaußenmantel
liegenden Zwischenmantel angeordnet ist.
-
Eine
derartige Anordnung der Antenneneinheit könnte beispielsweise so erfolgen,
dass die Antenneneinheit voll in dem Zwischenmantel integriert ist.
-
Eine
einfach realisierbare Lösung
sieht jedoch vor, dass die Antenneneinheit an einer Oberfläche des
Zwischenmantels angeordnet ist. In diesem Fall lässt sich die Antenneneinheit
in besonders einfacher Weise an dem Zwischenmantel beim Herstellen
des Kabels anbringen.
-
Besonders
einfach ist es dabei, wenn die Antenneneinheit auf der Oberfläche des
Zwischenmantels angeordnet ist.
-
Um
eine gute Fixierung der Antenneneinheit zu erreichen ist bei einer
alternativen Ausführungsform
vorgesehen, dass die Antenneneinheit zumindest zum Teil in den Zwischenmantel
eingebettet ist.
-
Ein
derartiges teilweises Einbetten der Antenneneinheit in den Zwischenmantel
kann ebenfalls durch Einbetten eines Drahtes erfolgen. Beispielsweise
wenn die Antenneneinheit eine einfache Schleife ist.
-
Es
ist aber auch denkbar, ein Einbetten einer Leiterbahn, gebildet
aus einer leitfähigen
Paste oder aus einem leitfähigen
Lack, zu realisieren.
-
Noch
vorteilhafter ist es, insbesondere zum Schutz der Antenneneinheit,
wenn diese zum überwiegenden
Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist.
-
Besonders
gut ist der Schutz, wenn die Antenneneinheit im Wesentlichen in
den Zwischenmantel eingebettet ist.
-
Wie
bereits erwähnt,
gibt es verschiedene vorteilhafte Ausführungsformen der Antenneneinheit. Eine
vorteilhafte Ausführungsform
sieht vor, dass die Antenneneinheit aus einem Antennendraht gebildet ist.
-
Ein
derartiger Antennendraht kann beispielsweise als solcher auf die
Oberfläche
des Zwischenmantels aufgelegt und mit dem integrierten Schaltkreis
verbunden sein.
-
Es
besteht aber auch die Möglichkeit,
den Antennendraht in den Zwischenmantel teilweise oder weitgehend
oder vollständig
einzubetten.
-
Eine
andere zweckmäßige Ausführungsform der
Antenneneinheit sieht vor, dass diese als Leiterbahn auf einer Basis
ausgebildet ist.
-
Eine
derartige Ausbildung der Antenneneinheit als Leiterbahn auf einer
Basis hat den Vorteil, dass die Leiterbahn auf der Basis vorab hergestellt werden
kann und dann mitsamt der Basis an dem Zwischenmantel angeordnet
werden kann. Dabei kann der integrierte Schaltkreis ebenfalls auf
der Basis angeordnet werden.
-
Es
besteht auch die Möglichkeit,
den integrierten Schaltkreis vorab an dem Zwischenmantel anzuordnen
und nachfolgend die Antenneneinheit mit der Basis an dem Zwischenmantel
anzuordnen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Möglichkeit
sieht auch vor, die Antenneneinheit mit der Basis zuerst am Zwischenmantel
anzuordnen und dann auf diese den integrierten Schaltkreis aufzusetzen.
-
Hinsichtlich
der Anordnung der Basis relativ zur Oberfläche des Zwischenmantels sieht
eine vorteilhafte Lösung
vor, dass die Basis an der Oberfläche des Zwischenmantels liegt.
-
Dies
kann dadurch realisiert sein, dass die Basis auf der Oberfläche des
Zwischenmantels aufliegt.
-
Alternativ
ist denkbar, dass die Basis in den Zwischenmantel zumindest zum
Teil eingebettet ist. Noch besser ist es, wenn die Basis zum überwiegenden
Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist und eine besonders zweckmäßige Lösung zum
Schutz der Basis sieht vor, dass die Basis im Wesentlichen in den
Zwischenmantel eingebettet ist.
-
Eine
andere vorteilhafte Ausführungsform der
Antenneneinheit sieht vor, dass die Antenneneinheit als unmittelbar
auf dem Zwischenmantel angeordnete Leiterbahn ausgebildet ist. Eine
derartige Ausbildung der Leiterbahn ermöglicht es, den Zwischenmantel
unmittelbar selbst als Basis einzusetzen.
-
Dabei
kann beispielsweise die Leiterbahn durch ein auf den Zwischenmantel
aufgebrachtes leitfähiges
Material gebildet sein.
-
Das
leitende Material kann dabei unmittelbar auf der Oberfläche des
Zwischenmantels angeordnet sein und somit lediglich oberflächlich desselben
sitzen und durch den Außenmantel
abgedeckt werden.
-
Eine
bessere Fixierung der Leiterbahn sieht vor, dass die Leiterbahn
zumindest teilweise in den Zwischenmantel eingebettet ist.
-
Noch
besser ist dabei ein weitgehendes oder im Wesentlichen vollständiges Einbetten
der Leiterbahn in den Zwischenmantel, da damit insbesondere beim
Aufbringen eines elektrisch leitenden Materials ein besserer Schutz
desselben und auch ein besserer Schutz der Kontaktierung zwischen
diesem und dem integrierten Schaltkreis erreichbar ist.
-
Eine
besonders günstige
Ausführungsform sieht
vor, dass die Leiterbahn auf den Zwischenmantel durch einen Druckvorgang
oder Prägevorgang aufgebracht
ist.
-
Im
Zuge der Erläuterung
der Informationsträgereinheit
selbst wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Informationsträgereinheit
einen integrierten Schaltkreis umfasst.
-
Auch
dieser integrierte Schaltkreis kann zunächst grundsätzlich an beliebiger Stelle
im Kabel angeordnet werden.
-
Eine
besonders günstige
Lösung
sieht dabei vor, dass der integrierte Schaltkreis mit der Antenneneinheit
zu einer Baugruppe zusammengefasst ist.
-
In
diesem Fall ist es ebenfalls günstig,
wenn der integrierte Schaltkreis an dem Zwischenmantel angeordnet
ist.
-
Noch
besser ist es, wenn der integrierte Schaltkreis zumindest zum Teil
in den Zwischenmantel eingebettet ist.
-
Eine
besonders zweckmäßige Lösung sieht vor,
dass der integrierte Schaltkreis zumindest zum Teil in den Kabelaußenmantel
eingebettet ist.
-
Bei
einer Ausführungsform
der Informationsträgereinheit
erfolgt beim Aufsetzen des integrierten Schaltkreises auf die die
Antenneneinheit bildenden und beispielsweise an dem Zwischenmantel
angeordneten Leiterbahnen gleichzeitig eine Kontaktierung zwischen
Anschlussstellen des integrierten Schaltkreises und den Leiterbahnen,
beispielsweise durch einen elektrisch leitenden Kleber. Aus diesem Grund
ragt der integrierte Schaltkreis über die Leiterbahnen nach oben
hinaus.
-
Bei
einem derartigen Ausführungsbeispiel kann
es daher von Vorteil sein, wenn der integrierte Schaltkreis über die
Oberfläche
des Zwischenmantels übersteht
und zumindest zum Teil in den Außenmantel eingebettet ist.
-
Bei
einer Ausführungsform
ist es denkbar, dass der integrierte Schaltkreis im Wesentlichen
in den Außenmantel
eingebettet ist.
-
Hinsichtlich
des Aufbaus der Informationsträgereinheiten
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
Eine
vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit mindestens einen
Speicher für
die auslesbare Information aufweist.
-
Ein
derartiger Speicher könnte
in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise
könnte
der Speicher so ausgebildet sein, dass die in diesem gespeicherte
Information durch das Schreib-/Lesegerät überschreibbar ist.
-
Eine
besonders vorteilhafte Lösung
sieht jedoch vor, dass der Speicher ein Speicherfeld aufweist, in
welchem einmalig eingeschriebene Informationen schreibgeschützt gespeichert
sind.
-
Ein
derartiges Speicherfeld eignet sich dafür, beispielsweise einen Identifikationscode
für die
Informationsträgereinheit
oder andere für
diese Informationsträgereinheit
spezifischen Daten zu speichern, die durch keinen der Nutzer mehr
veränderbar
sind.
-
Ein
derartiges Speicherfeld eignet sich aber auch dafür, seitens
des Kabelherstellers Informationen zu speichern, die nicht überschrieben
werden sollen. Beispielsweise sind dies Kabeldaten, Kabelspezifikationen
oder auch Angaben zur Art und Einsetzbarkeit des Kabels.
-
Diese
Daten können
beispielsweise aber auch noch ergänzt werden, durch Daten, die
Angaben Ober die Herstellung dieses speziellen Kabels umfassen oder
Daten, die Messprotokolle aus einer Endprüfung des Kabels darstellen.
-
Darüber hinaus
kann ein erfindungsgemäßer Speicher
noch ferner dahingehend ausgebildet sein, dass dieser ein Speicherfeld
aufweist, in welchem Informationen durch einen Zugangscode schreibgeschützt gespeichert
sind.
-
Eine
derartige schreibgeschützte
Speicherung von Informationen kann beispielsweise Daten umfassen,
die von einem Anwender speicherbar sind. Beispielsweise könnte ein
Anwender in dem Speicherfeld nach Konfektionieren des Kabels Daten über die
Konfektionierung des Kabels oder über die Gesamtlänge des
Kabels oder über
die jeweiligen Längenabschnitte
des Kabels speichern, wobei dem Anwender hierzu seitens des Kabelherstellers
ein Zugangscode zur Verfügung
gestellt wird, um diese Daten in dem Speicherfeld abzulegen.
-
Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht
vor, dass der Speicher ein Speicherfeld aufweist, welches frei mit
Informationen beschreibbar ist.
-
Ein
derartiges Speicherfeld kann beispielsweise Informationen aufnehmen,
die vom Kabelanwender in dem Kabel abgelegt werden sollen, beispielsweise über die
Art des Einbaus oder die Konfektionierung desselben.
-
Insbesondere
bei Verwendung mehrerer Informationsträgereinheiten wäre es beispielsweise denkbar,
dass mit einem Zugangscode alle Informationsträgereinheiten ansprechbar sind.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass damit die Informationsträgereinheiten
nicht selektiv genutzt werden können,
beispielsweise um bestimmten Abschnitten des Kabels unterschiedliche
Informationen zuzuordnen.
-
Eine
denkbare Lösung
der Zuordnung unterschiedlicher Informationen zu unterschiedlichen
Abschnitten des Kabels wäre
die, dass jede der Informationsträgereinheiten eine unterschiedliche
Längenangabe
trägt,
so dass durch Auslesen der Längenangabe
einer Informationsträgereinheit
deren Abstand zu einem der Enden des Kabels oder zu beiden Enden
des Kabels ermittelbar ist.
-
Aus
diesem Grund ist es günstig,
wenn jede der Informationsträgereinheiten
durch einen Zugangscode einzeln ansprechbar ist.
-
Im
Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der Informationsträgereinheiten
wurde lediglich davon ausgegangen, dass diese Informationen tragen,
die entweder vor oder während
der Produktion des Kabels oder beim Einsatz des Kabels in den Informationsträgereinheiten
durch externe Schreib-/Lesegeräte eingespeichert
wurden.
-
Eine
weitere vorteilhafte Lösung
eines erfindungsgemäßen Kabels
sieht vor, dass die mindestens eine Informationsträgereinheit
des Kabels mindestens einen Messwert eines zugeordneten Sensors
erfasst, das heißt,
dass die Informationsträgereinheit
nicht nur externe Informationen speichert und dann wieder zur Verfügung stellt,
sondern in der Lage ist, selbst Informationen des Kabels, das heißt physikalische
Zustandsgrößen des
Kabels zu erfassen.
-
Der
Vorteil dieser Lösung
ist darin zu sehen, dass bei dieser die Informationsträgereinheit
nicht nur dazu eingesetzt werden kann, um Informationen auslesbar
zur Verfügung
zu stellen, sondern auch dazu eingesetzt werden kann, mittels des
Sensors Aussagen über
den Zustand des Kabels, beispielsweise über physikalische Zustandsgrößen des
Kabels, zu machen.
-
Insbesondere
kann ein derartiges Erfassen von Zustandsgrößen während des Betriebs des Kabels
oder auch unabhängig
vom Betrieb des Kabels erfolgen.
-
Damit
besteht eine optimale Möglichkeit,
den Zustand des Kabels ohne eingehende Untersuchung desselben einerseits
zu erfassen und andererseits gegebenenfalls zu überprüfen, insbesondere insoweit,
dass eine potentielle Schädigung
der Leiterstränge
bei Eintreten bestimmter physikalischer Zustandsgrößen erkannt
werden kann.
-
Prinzipiell
können
beliebige Zustandsgrößen mit
einem derartigen Sensor erfasst werden, das heißt im Prinzip alle Zustandsgrößen, für welche Sensoren
existieren, die in Kabel eingebaut werden können.
-
Eine
bevorzugte Lösung
sieht dabei vor, dass der Sensor mindestens eine der Zustandsgrößen wie
Strahlung, Temperatur, Zug, Druck, Dehnung und Feuchtigkeit erfasst,
die – beispielsweise über lange
Zeit der Einwirkung oder bei Überschreiten
bestimmter Werte – zu
einer Schädigung
des Kabels führen
können.
-
Hinsichtlich
der Anordnung des Sensors wurden bislang keine spezifische Angaben
gemacht.
-
So
sieht eine günstige
Lösung
vor, dass der Sensor mechanisch mit einer Basis der Antenneneinheit
verbunden ist.
-
Hinsichtlich
des Betriebs der Informationsträgereinheit
und des Sensors seitens der Informationsträgereinheit wurden bislang keine
näheren
Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Informationsträgereinheit
den Sensor im aktivierten Zustand ausliest.
-
Das
heißt,
dass die Informationsträgereinheit keine
eigene Stromversorgung aufweist, sondern durch eine externe Energieversorgung
aktiviert werden muss.
-
Eine
Möglichkeit
einer derartigen Aktivierung ist die, dass die Informationsträgereinheit
durch ein Schreib-/Lesegerät
aktivierbar ist.
-
Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit durch ein die Abschirmung
durchsetzendes magnetisches Feld eines durch das Kabel fließenden Stroms
aktivierbar ist.
-
Diese
Lösung
hat den Vorteil, dass keine Aktivierung der Informationsträgereinheit
durch das Schreib-/Lesegerät
erforderlich ist, sondern unabhängig
vom Schreib-/Lesegerät
ein magnetisches Wechselfeld zur Verfügung steht, welches ausreichend
Energie für
den Betrieb der Informationsträgereinheit
liefert, wobei die Informationsträgereinheit diese Energie ebenfalls über eine
geeignete Antenne aufnimmt.
-
Der
durch das Kabel fließende
Strom kann beispielsweise ein zeitlich variabler Strom sein, wie er
bei mit pulsweitenmoduliertem Strom versorgten Antrieben eingesetzt
wird.
-
Der
durch das Kabel fließende
Strom kann ein in einer Datenleitung fließender Strom sein oder ein
frequenzvariabler Strom sein, wie er in Steuerleitungen für Synchronmotoren
eingesetzt wird.
-
Es
ist aber auch denkbar, dass der Strom ein konventioneller Wechselstrom
bei einer bestimmten Frequenz, beispielsweise auch der Netzfrequenz,
ist.
-
Ferner
wäre es
möglich,
dass zwei Leitungen des Kabels so verschaltet sind, dass ein elektromagnetisches
Feld mit der standardisierten Trägerfrequenz
der Informationsträgereinheiten
erzeugt wird. Dies hätte
den Vorteil, dass keine speziellen Vorkehrungen zur Energieerzeugung
in den Informationsträgereinheiten
getroffen werden müssen.
-
In
all diesen Fällen
erfolgt induktiv die Einkopplung der Energie über das von diesem wechselnden
Strom erzeugte und die Abschirmung durchdringende, insbesondere
niederfrequente, elektromagnetische Wechselfeld in die Antenneneinheit
der Informationsträgereinheit.
-
Prinzipiell
wäre es
ausreichend, die Informationsträgereinheit
so auszubilden, dass diese den Messwert erfasst und dann unmittelbar
dem Schreib-/Lesegerät übermittelt.
-
Um
jedoch unterschiedliche Messwerte zu unterschiedlichen Zeitpunkten,
beispielsweise auch während
der Übermittlung
von anders gearteten Informationen zwischen Schreib-/Lesegerät und Informationsträgereinheit,
erfassen zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationsträgereinheit
in einem Speicher den mindestens einen Messwert speichert. Damit
kann der Messwert zu beliebigen Zeiten, nämlich dann, wenn dieser vom Schreib-/Lesegerät angefordert
wird, ausgelesen werden.
-
Insbesondere
besteht dabei auch die Möglichkeit,
dann Messwerte zu erfassen und diese später zugänglich zu machen, wenn die
Informationsträgereinheit
nicht mit einem Schreib-/Lesegerät
wechselwirkt und beispielsweise durch ein elektromagnetisches Feld
eines durch das Kabel fließenden Stroms
aktiviert ist.
-
Da
bei Kabeln mit langen Lebensdauern zu rechnen ist und das Erfassen
der Messwerte dann ein hohes Datenvolumen erzeugen würde, ist
zweckmäßigerweise
eine Reduzierung der Datenmenge vorgesehen.
-
Eine
Möglichkeit
der Reduzierung der Datenmenge sieht vor, dass die Informationsträgereinheit in
dem Speicherfeld einen Messwert nur dann speichert, wenn dieser
einen Schwellwert übersteigt.
-
Dies
kann beispielsweise so erfolgen, dass die Informationsträgereinheit
ständig
die Messwerte erfasst, dass der Informationsträgereinheit jedoch ein Schwellwert
vorgegeben ist, ab welchem die Messwerte eingespeichert werden,
so dass Normalzustände
nicht gespeichert werden, sondern nur die Messwerte gespeichert
werden, die einem durch den Schwellwert definierten Normalzustand
nicht entsprechen.
-
Diese
Messwerte werden dann im einfachsten Fall als bloße Messwerte,
in etwas komplexeren Fällen
als Messwerte mit Angabe der Zeit, zu der diese erfasst wurden,
oder mit Angabe anderer Umstände,
im Rahmen welcher diese Messwerte erfasst wurden, gespeichert.
-
Alternativ
dazu sieht eine vorteilhafte Lösung vor,
dass die Informationsträgereinheit
in dem Speicherfeld nur Messwerte speichert, die außerhalb
einer statistisch ermittelten Normalmesswertverteilung liegen.
-
Hinsichtlich
der Bereiche, in welchen die Zustandsgrößen mittels des Sensors ermittelt
werden, wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
Eine
zweckmäßige Lösung sieht
vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße im Kabelaußenmantel
erfasst, wobei diese beispielsweise Strahlung, Temperatur, Druck,
Zug oder Dehnung sein kann.
-
Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass der Sensor Zustandsgrößen zwischen der Abschirmung
und dem Kabelaußenmantel
erfasst.
-
Beispielsweise
ist es mit einer derartigen Lösung
möglich,
Relativbewegungen zwischen der Abschirmung und dem Kabelaußenmantel
zu erfassen.
-
Diese
Relativbewegungen können
eine Größenordnung
erreichen, die irreversible Schädigungen
des Kabels zur Folge hat und beispielsweise eine Erhöhung der
Reibung zwischen Abschirmung und Kabelaußenmantel.
-
Beispielsweise
können
diese übergroßen Relativbewegungen
zu einer Schädigung
einer Trennlage zwischen Abschirmung und Kabelaußenmantel oder einer Schädigung der
Abschirmung führen.
-
Diese
Relativbewegungen können
außerdem
aber auch als Scherbeanspruchungen zwischen Abschirmung und Kabelaußenmantel
auftreten und als solche mit einem Scherkraftsensor erfasst werden.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben
gemacht.
-
So
ist es günstig,
wenn der Sensor ein entsprechend der zu erfassenden physikalischen
Zustandsgröße einen
elektrischen Widerstand variierender Sensor ist, da sich ein elektrischer
Widerstand einfach erfassen lässt.
-
Eine
alternative oder ergänzende
Lösung sieht
vor, dass der Sensor ein entsprechend der zu messenden physikalischen
Zustandsgröße eine
Kapazität
variierender Sensor ist, da sich Kapazität ohne großen elektrischen Leistungsverbrauch
einfach erfassen lässt.
-
Ein
derartiger Sensor lässt
sich besonders einfach und kostengünstig durch eine Schichtstruktur,
insbesondere eine mehrlagige Schichtstruktur, realisieren, da Schichtstrukturen
einfach herstellbar und einfach an die jeweiligen Verhältnisse
anpassbar sind.
-
Ferner
wurden hinsichtlich der Anordnung des Sensors relativ zur Informationsträgereinheit
keine näheren
Angaben gemacht.
-
Eine
Lösung
sieht vor, dass der Sensor außerhalb
eines integrierten Schaltkreises der Informationsträgereinheit
angeordnet ist. Diese Lösung
ermöglicht
es, den Sensor beispielsweise zur Aufnahme von Zugkräften, Scherkräften, Dehnungen,
oder Überdehnungen
einzusetzen. Es ist aber auch denkbar, den Sensor zur Messung von
Strahlung, Temperaturen oder Druck an gezielten Stellen des Kabels, beispielsweise
im Kabelinnenkörper
oder in der Trennlage oder im Kabelmantel einzusetzen.
-
Eine
derartige Lösung
macht es jedoch erforderlich, eine stabile und dauerhafte elektrische
Verbindung zwischen dem Sensor und dem integrierten Schaltkreis
herzustellen und aufrecht zu erhalten.
-
Aus
diesen Gründen
sieht alternativ dazu eine andere günstige Lösung vor, dass der Sensor an dem
integrierten Schaltkreis angeordnet ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass
sich der Sensor in einfacher Art und Weise mit dem integrierten
Schaltkreis herstellen lässt
und dass wesentlich geringere Probleme bei der Aufrechterhaltung
der Funktionsfähigkeit
des Sensors auftreten, da der Sensor und der diesen tragende Teil
des integrierten Schaltkreises fest miteinander verbunden sind.
-
Im
einfachsten Fall kann der Sensor als Bauteil des integrierten Schaltkreises
vorgesehen sein, welches eine Temperatur in der Umgebung des integrierten
Schaltkreises umfasst.
-
Es
ist aber auch denkbar, den Sensor als Feuchtigkeitssensor auszubilden,
der die im Bereich des integrierten Schaltkreises auftretende Feuchtigkeit
erfasst.
-
Hinsichtlich
der Art und Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben
gemacht.
-
So
sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
vor, dass der Sensor ein auf die zu erfassende Zustandsgröße irreversibel
reagierender Sensor ist.
-
Ein
derartiger Sensor hat den Vorteil, dass dieser dann, wenn die Zustandsgröße auftritt,
irreversibel reagiert, so dass es nicht notwendig ist, dass der
Sensor und insbesondere die Informationsträgereinheit zum Zeitpunkt des Auftretens
der zu erfassenden Zustandsgröße oder
des Auftretens der Abweichung der zu erfassenden Zustandsgröße aktiv ist.
Vielmehr ist der Sensor zu allen späteren Zeitpunkten in der Lage,
einen Messwert zu generieren, der der Zustandsgröße entspricht, die zu irgend
einem Zeitpunkt in der Vergangenheit erreicht wurde.
-
Alternativ
dazu ist vorgesehen, dass der Sensor im Hinblick auf die zu erfassende
Zustandsgröße ein reversibel
reagierender Sensor ist. In diesem Fall ist es erforderlich, bei
Auftreten der zu erfassenden Zustandsgröße oder der Veränderung
der zu erfassenden Zustandsgröße den Sensor
zu aktivieren, um den dieser Zustandsgröße entsprechenden Messwert
erfassen zu können.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung
sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
-
In
der Zeichnung zeigen:
-
1 ein
schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
2 eine
Draufsicht auf einer Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
3 ein
Blockschaltbild ähnlich 1 eines
zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
4 eine
Draufsicht ähnlich 2 auf
eine Realisierung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
5 eine
Draufsicht ähnlich 4 auf
eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
6 ein
Blockschaltbild ähnlich 1 eines
dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
7 eine
Draufsicht ähnlich 2 auf
eine Realisierung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
8 eine
perspektivische Darstellung einzelner Teile des Aufbaus eines ersten
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
9 einen
Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel
im Bereich der Informationsträgereinheit;
-
10 eine
vergrößerte Darstellung
der Verhältnisse
im Bereich der Informationsträgereinheit
im Schnitt in 9;
-
11 eine
perspektivische Darstellung ähnlich 8 eines
zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
12 eine
vergrößerte Darstellung ähnlich 10 des
zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Kabels;
-
13 eine
perspektivische Darstellung ähnlich 8 eines
dritten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
14 eine
perspektivische Darstellung ähnlich 8 eines
vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
15 einen
Schnitt ähnlich 9 durch das
vierte Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels
im Bereich der Informationsträgereinheit;
-
16 einen
Schnitt ähnlich 9 durch
ein fünftes
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels
im Bereich der Informationsträgereinheit;
-
17 einen
Schnitt ähnlich 9 durch
ein sechstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
18 einen
Schnitt ähnlich 9 durch
ein siebtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels
und
-
19 einen
Schnitt ähnlich 9 durch
ein achtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels;
Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen einzusetzenden
Informationsträgereinheit 10,
dargestellt in 1, umfasst einen Prozessor 12,
mit welchem ein als Ganzes mit 14 bezeichneter Speicher gekoppelt
ist, wobei der Speicher vorzugsweise als EEPROM ausgebildet ist.
-
Ferner
ist mit dem Prozessor 12 ein Analogteil 16 gekoppelt,
welches mit einer Antenneneinheit 18 zusammenwirkt.
-
Das
Analogteil 16 ist dabei in der Lage, bei elektromagnetischer
Ankopplung der Antenneneinheit 18 an eine Antenneneinheit 19 eines
als Ganzes mit 20 bezeichneten Schreib-/Lesegeräts einerseits die
für den
Betrieb des Prozessors 12 und des Speichers 14 sowie
des Analogteils 16 selbst notwendige elektrische Betriebsspannung
bei dem erforderlichen Strom zu erzeugen und andererseits die durch
elektromagnetische Feldkopplung bei einer Trägerfrequenz übertragenen
Informationssignale dem Prozessor 12 zur Verfügung zu
stellen oder vom Prozessor 12 erzeugte Informationssignale über die
Antenneneinheit 18 dem Schreib-/Lesegerät 20 zu übermitteln.
-
Dabei
sind die unterschiedlichsten Trägerfrequenzbereiche
möglich.
-
In
einem LF-Frequenzbereich von ungefähr 125 bis ungefähr 135 kHz
wirkt die Antenneneinheit 18 im Wesentlichen als zweite
Spule eines Transformators, gebildet durch die Antenneneinheit 18 und die
Antenneneinheit 19 des Schreib-/Lesegerätes 20, wobei die
Energie- und Informationsübertragung
im Wesentlichen über
das Magnetfeld erfolgt.
-
In
diesem Frequenzbereich ist die Reichweite zwischen dem Schreib-/Lesegerät 20 und
der Antenneneinheit 18 gering, das heißt, dass beispielsweise das
mobile Schreib-/Lesegerät 20 sehr
nahe, bis auf weniger als 10 cm, an die Antenneneinheit 18 herangeführt werden
muss.
-
In
einem HF-Frequenzbereich zwischen ungefähr 13 und ungefähr 14 MHz
wirkt die Antenneneinheit 18 ebenfalls im Wesentlichen
als Spule, wobei nach wie vor eine gute Energieübertragung bei ausreichend
großer
Reichweite in der Wechselwirkung zwischen der Antenneneinheit 18 und
dem Schreib-/Lesegerät 20 möglich ist,
wobei der Abstand beispielsweise weniger als 20 cm beträgt.
-
Im
UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als Dipolantenne
ausgebildet, so dass bei nicht über
das mobile Schreib-/Lesegerät 20 erfolgender
Stromversorgung der Informationsträgereinheit 10 eine
große
Reichweite bei der Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät 20 von
beispielsweise bis zu 3 m realisierbar ist, wobei die Wechselwirkung zwischen
dem Schreib-/Lesegerät 20 und
der Antenneneinheit 18 über
elektromagnetische Felder erfolgt. Die Trägerfrequenzen liegen bei ungefähr 850 bis
ungefähr
950 MHz oder bei ungefähr
2 bis ungefähr
3 GHz oder bei ungefähr
5 bis ungefähr
6 GHz. Bei einer Stromversorgung durch das mobile Schreib-/Lesegerät 20 beträgt die Reichweite
bei der Kommunikation bis zu 50 cm.
-
Je
nach Frequenzbereich sind daher auch die Antenneneinheiten 18 unterschiedlich
ausgebildet. Im LF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als
kompakte, beispielsweise gewickelte Spule ausgebildet mit einer
Ausdehnung, die auch geringer sein kann als ein Quadratzentimeter.
Bei diesem Frequenzbereich ist davon auszugehen, dass eine im Kabel
vorgesehene Abschirmung im Wesentlichen keine Auswirkung auf die
Kopplung zwischen der Antenneneinheit 18 und dem Schreib-/Lesegerät 20 hat.
-
Im
HF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 ebenfalls
als flächenhafte
Spule ausgebildet, die auch eine größere Ausdehnung in der Dimension von
mehreren Quadratzentimetern haben kann.
-
Im
UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als Dipolantenne
unterschiedlichster Ausprägung
ausgebildet.
-
Im
HF- und im UHF-Frequenzbereich hat das Vorhandensein einer Abschirmung
im Kabel Auswirkungen auf die Kopplung zwischen der Antenneneinheit 18 und
dem Schreib-/Lesegerät 20.
-
Der
mit dem Prozessor 12 zusammenwirkende Speicher 14 ist
vorzugsweise in mehrere Speicherfelder 22 bis 28 aufgeteilt,
die in unterschiedlicher Art und Weise beschreibbar sind.
-
Beispielsweise
ist das Speicherfeld 22 als herstellerseitig beschreibbares
Speicherfeld vorgesehen und trägt
beispielsweise einen Identifikationscode für die Informationsträgereinheit 10.
Dieser Identifikationscode wird im Speicherfeld 22 herstellerseitig
eingeschrieben, und gleichzeitig wird das Speicherfeld 22 mit
einer Schreibsperre versehen.
-
Das
Speicherfeld 24 ist beispielsweise mit einer seitens des
Kabelhersteller aktivierbaren Schreibsperre versehbar, so dass der
Kabelhersteller die Möglichkeit
hat, das Speicherfeld 24 zu beschreiben und durch eine
Schreibsperre die Information im Speicherfeld 24 zu sichern.
Damit hat der Prozessor 12 die Möglichkeit, die im Speicherfeld 24 vorhandenen
Informationen auszulesen und auszugeben, die Informationen im Speicherfeld 24 können jedoch nicht
mehr durch Dritte überschrieben
werden.
-
Beispielsweise
sind die im Speicherfeld 24 gespeicherten Informationen
Informationen über
Art, Typ des Kabels und/oder technische Spezifikationen des Kabels.
-
Im
Speicherfeld 26 werden beispielsweise vom Käufer des
Kabels Informationen gespeichert und mit einem Schreibschutz versehen.
Hier besteht die Möglichkeit,
dass der Käufer
und Anwender des Kabels Informationen über den Einbau und Einsatz des
Kabels speichert und durch die Schreibsperre sichert.
-
Im
Speicherfeld 28 sind Informationen frei einschreibbar und
frei auslesbar, so dass dieses Speicherfeld während des Einsatzes der Informationsträgereinheit
im Zusammenhang mit einem Kabel zum Speichern und Auslesen von Informationen
benutzt werden kann.
-
Das
in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Informationsträgereinheit 10 ist
eine sogenannte passive Informationsträgereinheit und benötigt somit
keinen Energiespeicher, insbesondere keinen Akkumulator oder keine
Batterie, um mit dem Schreib-/Lesegerät 20 in Wechselwirkung
treten und Informationen austauschen zu können.
-
Bei
einer in 2 dargestellten Realisierung der
Informationsträgereinheit 10 erstreckt
sich eine Basis 40 derselben in einer Längsrichtung 41 und trägt einen
integrierten Schaltkreis 42, der den Prozessor 12,
den Speicher 14 und den Analogteil 16 umfasst,
sowie auf der Basis 40 vorgesehene Leiterbahnen 44,
welche beispielsweise für
den HF-Frequenzbereich als sich in einer Antennenfläche 45 erstreckende
Spulenschleifen ausgebildet sind und die Antenneneinheit 18 bilden.
Die Leiterbahnen 44 können
dabei auf der Basis 40 mittels beliebiger formselektiver
Beschichtungsvorgänge
aufgebracht werden, beispielsweise in Form von Drucken eines leitfähigen Lacks
oder einer leitfähigen
Paste.
-
Die
Basis 40 ist beispielsweise bei großer Ausdehnung der Informationsträgereinheit 10 ein biegbares,
insbesondere biegeschlaffes Material, beispielsweise ein Kunststoffband,
auf welchem einerseits die Leiterbahn 44 durch Beschichtung
einfach und dauerhaft aufbringbar sind und andererseits auch der
integrierte Schaltkreis 42 einfach fixierbar ist, insbesondere
so, dass eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen äußeren Anschlussstellen 46 des
integrierten Schaltkreises 42 und den Leiterbahnen 44 realisierbar
ist.
-
Sofern
die Basis 40 als Flachmaterial ausgebildet ist, ist es
von Vorteil, wenn diese mit für
deren Umgebung stumpf wirkenden Kantenbereichen 48 ausgebildet
ist, um Beschädigungen
der Umgebung der Basis 40 im Kabel beim Bewegen des Kabels
zu vermeiden. Dies bedeutet bei aus einem dünnen Flachmaterial ausgebildeter
Basis 40, dass diese zum Beispiel abgerundete Eckbereiche
aufweist und wenn möglich
auch stumpf wirkende, zum Beispiel entgratete, Kanten aufweist.
-
Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 10', dargestellt
in 3, sind diejenigen Elemente, die mit denen des
ersten Ausführungsbeispiels
identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich
der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf das erste Ausführungsbeispiel
Bezug genommen werden kann.
-
Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist beim zweiten Ausführungsbeispiel
dem Prozessor 12 noch ein Sensor 30 zugeordnet,
mit welchem der Prozessor 12 in der Lage ist, physikalische Größen des
Kabels, wie beispielsweise Strahlung, Druck, Temperatur, Zug oder
Feuchtigkeit, zu erfassen und beispielsweise entsprechende Werte
in dem Speicherfeld 28 abzuspeichern.
-
Der
Sensor 30 kann dabei je nach Einsatzfeld ausgebildet sein.
-
Beispielsweise
ist es denkbar, den Sensor 30 zur Messung eines Drucks
als druckempfindliche Schicht auszubilden, wobei die Druckempfindlichkeit beispielsweise über eine
Widerstandsmessung oder bei einer mehrlagigen Schicht eine kapazitive
Messung erfolgen kann.
-
Alternativ
dazu ist es beispielsweise zur Ausbildung des Sensors 30 als
Temperatursensor denkbar, den Sensor als mit der Temperatur variablen
Widerstand auszubilden, so dass durch eine Widerstandsmessung eine
Temperaturmessung möglich ist.
-
Bei
der Ausbildung des Sensors 30 als Zug- oder Dehnungssensor
ist der Sensor beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet,
der je nach Dehnung seinen elektrischen Widerstand ändert.
-
Sollte
jedoch der Sensor 30 als irreversibel auf eine bestimmte
Dehnung oder auf einen bestimmten Zug reagierender Sensor ausgebildet
sein, so ist ebenfalls möglich,
den Sensor als eine elektrische Verbindung lösender Sensor auszubilden,
beispielsweise als Draht oder Leiterbahn, bei der die elektrische
Verbindung ab einem bestimmten Zug einer bestimmten Dehnung durch
Bruch an einer Sollbruchstelle oder Rissbildung unterbricht oder
von einem niedrigen zu einem hohen Widerstand übergeht.
-
Die
Zugmessung oder die Dehnungsmessung ließe sich aber auch gegebenenfalls
durch eine kapazitive Messung realisieren.
-
Im
Fall eines Feuchtigkeitssensors ist der Sensor 30 vorzugsweise
als mehrlagige Schichtstruktur ausgebildet, die ihren elektrischen Widerstand
oder ihre Kapazität
je nach Feuchtigkeit ändert.
-
Im Übrigen arbeitet
das zweite Ausführungsbeispiel
gemäß 2 in
gleicher Weise wie das erste Ausführungsbeispiel.
-
Bei
einer Realisierung des zweiten Ausführungsbeispiels, dargestellt
in 4, umfasst die Informationsträgereinheit 10' noch den Sensor 30,
der zum Beispiel ein Strahlungssensor für alle Arten physikalischer
Strahlung, ein Temperatursensor, ein Zug- oder Dehnungssensor oder
ein Feuchtigkeitssensor sein kann, der großflächig als Schicht 32 ausgebildet
und auf der Basis 40 neben der Antenneneinheit 18 angeordnet
ist, wie in 7 dargestellt.
-
Bei
einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels,
dargestellt in 5, ist der Sensor 30 als mehrlagiger
Schichtaufbau 34 ausgebildet und kann damit bei platzsparendem
Aufbau als kapazitiver Sensor 30 betrieben werden. Dabei
lassen sich insbesondere Feuchtigkeit, Temperatur oder Druck aufgrund
der zustandsabhängigen
Kapazität
in einfacher Weise erfassen.
-
Ein
derartiger Sensor 30 kann in einfacher Weise durch den
integrierten Schaltkreis kontaktiert werden oder als Teil desselben
ausgebildet sein.
-
Im
Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel
ist bei einem dritten Ausführungsbeispiel 10'', dargestellt in 6,
dem Analogteil 16 eine Antenneneinheit 18'' zugeordnet, die eine zweigeteilte
Wirkung aufweist, nämlich
beispielsweise ein Antennenteil 18a, welcher in bekannter
Weise mit dem Schreib-/Lesegerät 20 kommuniziert
und ein Antennenteil 18b, welcher durch Induktion in der
Lage ist, an ein magnetisches Wechselfeld 31 anzukoppeln
und diesem Energie zu entziehen, um mit dieser aus dem magnetischen
Wechselfeld 32 entzogenen Energie, die Informationsträgereinheit 10'' unabhängig vom Schreib-/Lesegerät 20 zu
betreiben.
-
Beispielsweise
kann das magnetische Wechselfeld 31 durch das Streufeld
einer Wechselstromleitung erzeugt werden, welche beispielsweise an
eine Wechselspannungsquelle mit 50 Hz angeschlossen ist. Damit besteht
die Möglichkeit,
unabhängig
davon, ob mit dem Schreib-/Lesegerät 20 ein Einlesen
oder Auslesen von Informationen erfolgen soll, die Informationsträgereinheit 10'' so lange mit Energie zu versorgen,
so lange das Wechselfeld 32 existent ist.
-
Eine
derartige vom Schreib-/Lesegerät 20 unabhängige Versorgung
der Informationsträgereinheit 10'' mit elektrischer Energie ist insbesondere dann
sinnvoll, wenn mit dem Sensor 30 über längere Zeiträume eine physikalische Größe erfasst
werden soll, die nicht mit dem Zeitraum der Ankopplung des Schreib-/Lesegeräts 20 an
die Antenneneinheit 18a zusammenfallen, sondern von dieser
unabhängig sein
sollen.
-
Somit
lässt sich
beispielsweise die Informationsträgereinheit 10'' durch Einschatten des magnetischen
Wechselfeldes 31 aktivieren, so dass seitens des Sensors 30 physikalische
Zustandsgrößen gemessen
und über
den Prozessor 12 erfasst sowie beispielsweise im Speicherfeld 28 abgelegt
werden können,
unabhängig
von der Frage, ob das Schreib-/Lesegerät 20 mit der Antenneneinheit 18 gekoppelt
ist oder nicht.
-
Beispielsweise
kann das magnetische Wechselfeld 31 durch das Streufeld
einer Datenleitung, einer Steuerleitung, einer gepulsten Stromleitung
oder einer Wechselstromleitung erzeugt werden, welche beispielsweise
an eine Wechselspannungsquelle mit 50 Hz oder einer höheren Frequenz angeschlossen
ist. Damit besteht die Möglichkeit,
unabhängig
davon, ob mit dem Schreib-/Lesegerät 20 ein
Einlesen oder Auslesen von Informationen erfolgen soll, die Informationsträgereinheit 10 so
lange mit Energie zu versorgen, so lange das Wechselfeld 31 existent
ist.
-
Die
Frequenz des Wechselfeldes 31 und eine Resonanzfrequenz
des Antennenteils 18b können
so aneinander angepasst werden, dass der Antennenteil 18b in
Resonanz betrieben ist und somit eine optimale Energieeinkopplung
aus dem Wechselfeld 31 erlaubt.
-
Eine
derartige vom Schreib-/Lesegerät 20 unabhängige Versorgung
der Informationsträgereinheit 10 mit
elektrischer Energie ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mit dem
Sensor 30 über
längere Zeiträume eine
physikalische Zustandsgröße erfasst werden
soll, die nicht mit dem Zeitraum der Ankopplung des Schreib-/Lesegeräts 20 an
die Antenneneinheit 18a zusammenfallen, sondern von dieser
unabhängig
sein sollen.
-
Somit
lässt sich
beispielsweise die Informationsträgereinheit 10 durch
Einschalten des elektromagnetischen Wechselfeldes 31 aktivieren,
so dass seitens des Sensors 30 physikalische Zustandsgrößen gemessen
und über
den Prozessor 12 erfasst sowie beispielsweise im Speicherfeld 28 abgelegt werden
können,
unabhängig
von der Frage, ob das Schreib-/Lesegerät 20 mit der Antenneneinheit 18 gekoppelt
ist oder nicht.
-
Bei
einer Realisierung des dritten Ausführungsbeispiels ist, wie in 7 dargestellt,
der Sensor 30 als Dehnungsmessstreifen 36 ausgebildet, welcher
bei diesem Ausführungsbeispiel
auf einer mit der Basis 40 verbundenen Unterlage 37 angeordnet ist,
die in einer Längsrichtung 38 des
Dehnungsmessstreifens 36 dehnbar ist.
-
Die
Unterlage 37 mitsamt den Dehnungsmessstreifen 36 lässt sich
bei diesem Ausführungsbeispiel
vorteilhafterweise an dem zu messenden Teil fixieren oder in dieses
einbetten, so dass die Dehnung dieses Teils oder der Umgebung der
Unterlage 37 auf die Unterlage 37 übertragen
wird und somit die Unterlage 37 unverfälscht die Dehnung ihrer Umgebung
aufnehmen und auf den Dehnungsmessstreifen 36 übertragen
kann.
-
Die
Längsrichtung 38 verläuft bei
diesem Ausführungsbeispiel
beispielsweise parallel zur Richtung 41, welche eine Längsrichtung
der Basis 40 darstellt, kann aber auch quer zu dieser verlaufen.
-
Bei
dieser Informationsträgereinheit 10'' sind somit, sofern der Dehnungsstreifen 36 mit
einem zu dehnenden Bestandteil des Kabels fest verbunden ist, Dehnungen
in der Längsrichtung 38 des
Dehnungsmessstreifens 36 messbar und seitens des Prozessors 12 auf
dem integrierten Schaltkreis 42 erfassbar.
-
Eine
den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechende
Informationsträgereinheit
lässt sich
bei einem Kabel erfindungsgemäß in unterschiedlichen
Varianten einsetzen.
-
Ein
erstes, in 8 dargestelltes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60 umfasst
einen Kabelinnenkörper 62,
in welchem mehrere elektrische Leiterstränge 64 verlaufen,
wobei die elektrischen Leiterstränge 64 beispielsweise jeweils
eine Ader 66 eines elektrischen oder optischen Leiters
aufweisen, die ihrerseits wieder isoliert ist.
-
Dabei
sind die Leiterstränge 64 vorzugsweise
miteinander um eine parallel zu einer Längsrichtung 68 des
Kabels 60 verlaufenden Längsachse 70 verseilt,
das heißt
sie liegen um die Längsachse 70 herum
angeordnet und verlaufen in einem Winkel zu einer Parallelen zur
Längsachse 70 welche
den jeweiligen Leiterstrang 64 schneidet.
-
Der
Kabelinnenkörper 62 ist
von einer ersten Trennlage 72 umschlossen, die beispielsweise
als Schutzfolie ausgebildet ist und in einer Umfangsrichtung den
Kabelinnenkörper 62 vollständig umschließt. Beispielsweise
ist die Trennlage 72 in Form eines oder mehrerer Bänder 76 um
den Kabelinnenkörper 62 gewickelt
und umschließt
diesen in der Umfangsrichtung 74 flächendeckend.
-
Die
Trennlage 72 trennt dabei den Kabelinnenkörper 62 von
einer Abschirmung 80, welche ebenfalls den Kabelinnenkörper 62 und
die Trennlage 72 in der Umfangsrichtung 74 flächendeckend umschließt und somit
den Kabelinnenkörper 62,
insbesondere die Leiterstränge 64,
gegen elektromagnetische Einstreuungen schützt und andererseits auch elektromagnetische
Abstrahlungen von diesem verhindert.
-
Die
Abschirmung 80 ist bei diesem Ausführungsbeispiel von einer zweiten
Trennlage 82 überdeckt,
welche ebenfalls die Abschirmung 80 wieder flächendeckend
umschließt.
Die zweite Trennlage 82 kann dabei als in Richtung der
Längsachse 70 verlaufendes
Beilaufband, das die Abschirmung 80 umschließt, ausgebildet
sein oder ebenfalls aus um die Abschirmung 80, beispielsweise überlappend,
gewickelten Bändern 86,
beispielsweise gebildet aus einem Fließmaterial oder einem anderen
Material.
-
Die
zweite Trennlage 82 wird wiederum umschlossen durch einen
Kabelaußenmantel 90,
der vorzugsweise bei der Herstellung des Kabels 60 durch
Extrusion hergestellt ist und die zweite Trennlage 82 ebenfalls
in der Umfangsrichtung 76 vollständig umschließt. Der
Kabelaußenmantel 90 haftet üblicherweise
an der zweiten Trennlage 82.
-
Der
Kabelaußenmantel 90 bildet
seinerseits eine die äußere Kontur
des Kabels 60 definierende Kabelaußenmantelfläche 92.
-
Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60,
dargestellt in 8, trägt eines der Bänder 86 beispielsweise
die Informationsträgereinheit 10 gemäß dem ersten
beschriebenen Ausführungsbeispiel,
wobei die Informationsträgereinheit 10,
wie in 9 dargestellt, auf dem Band 86 angeordnet
ist, das in diesem Fall ein Trägerband für die Informationsträgereinheit 10 darstellt
und. Beim Herstellen des erfindungsgemäßen Kabels 60 wird
durch Wickeln des Bandes 86 um die Abschirmung 80 mit
dem Band 86 auch eine oder mehrere Informationsträgereinheiten 10 in
das Kabel eingebracht.
-
Beispielsweise
ist dabei die Basis 40 der Informationsträgereinheit 10 mittels
einer flexiblen und elastischen Klebeschicht 100 auf dem
Band 86 fixiert.
-
Zur
Kommunikation zwischen dem Schreib-/Lesegerät 10 und der Informationsträgereinheit 10 bildet
sich im HF-Frequenzbereich ein magnetisches Feld 102 (10)
aus, welches die Antenneneinheit 19 des Schreib-/Lesegerätes 20 und
die Antenneneinheit 18 der Identifikationseinheit 10 miteinander
koppelt. Zur Vermeidung von sich aufgrund dieses elektromagnetischen
Feldes 102 in der Abschirmung 80 durch Feldindutkion
einstellenden Wirbelströmen
und des sich dadurch aufbauenden Gegenfeldes, welches das elektromagnetische
Feld 102 schwächt,
ist zwischen der Basis 40 und der Klebeschicht 100 eine
magnetfeldkonzentrierende Schicht 104 vorgesehen, welche
das die Antennenfläche 45 und
somit auch die Antenneneinheit 18 durchsetzende magnetische
Feld 102 konzentriert und dadurch von der Abschirmung 80 fernhält, so dass
die Antenneneinheit 19 des Schreib-/Lesegeräts 20 und die Antenneneinheit 18 der
Informationsträgereinheit 10 über das
elektromagnetische Feld 102 mit einem ausreichend großem Kopplungsgrad gekoppelt
werden können
und damit eine Kommunikation zwischen dem Schreib-/Lesegerät 20 und
der Identifikationseinheit 10 in einem Maße möglich ist, das
ungefähr
oder nahezu den Verhältnissen
eines Kabels ohne eine derartige Abschirmung 80 entspricht.
-
Dabei
ist die magnetfeldkonzentrierende Schicht 104 als Schicht
ausgebildet, in welcher magnetisch leitfähige Partikel 106 angeordnet
sind, die in einem elektrisch isolierenden Einbettmaterial 108, beispielsweise
einem Harz- oder Kunststoffmaterial, eingebettet sind.
-
Derartige
magnetisch leitfähige
Partikel 106 sind beispielsweise Partikel aus Ferrit, insbesondere Magnetit,
die elektrisch nicht leitfähig
sind, oder aus Metalllegierungen, die elektrisch leitfähig sein
können.
Die Partikel weisen beispielsweise eine Partikelgröße im Bereich
zwischen ungefähr
1 μm und
ungefähr
50 μm, noch
besser im Bereich zwischen ungefähr
2 μm und
ungefähr
20 μm auf.
-
Durch
die magnetfeldkonzentrierende Schicht 104, die sich in
einer Erstreckungsfläche 110 ungefähr parallel
zu der Antennenfläche 45 erstreckt besteht
die Möglichkeit
einen magnetischen Fluss in Richtung der Erstreckungsfläche 110 innerhalb
der magnetfeldkonzentrierenden Schicht 104 zuzulassen,
der wiederum einen ausreichend großen magnetischen Fluss durch
die Antennenfläche 45 hindurch
ermöglicht,
ohne dass die elektromagnetische Abschirmwirkung der Abschirmung 80 einen
störenden,
das heißt
den magnetischen Fluss durch die Antenneneinheit 18 reduzierenden,
Einfluss hat, da die magnetfeldkonzentrierende Schicht 104 ihrerseits die
Abschirmung 80 im Wesentlichen vollständig gegen den von der Antenneneinheit 19 des
Schreib-/Lesegeräts 20 erzeugten
magnetischen Fluss abschirmt und diesen im Wesentlichen in der magnetfeldkonzentrierenden
Schicht 104 konzentriert führt.
-
Ferner
ist die Basis 40 bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem elektrisch
inerten Material hergestellt, so dass die Basis 40 keinerlei
Einfluss auf das Magnetfeld 102 hat.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist üblicherweise
aufgrund der Form des Kabels 60 die Antennenfläche 45 eine
zur Längsachse 70 ungefähr zylindrisch
verlaufende Fläche,
wobei die zylindrische Form nicht zwingend eine kreisrunde Querschnittsform
aufweisen muss, sondern auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise
eine ovale Querschnittsform aufweisen kann.
-
In
gleicher Weise ist auch die Erstreckungsfläche 110 eine zur Längsachse 70 des
Kabels 60 ebenfalls ungefähr zylindrische Fläche, wobei
die Erstreckungsfläche 110 und
die Antennenfläche 45 vorzugsweise
in im Wesentlichen konstantem Abstand von einander verlaufen und
somit jeweils im Wesentlichen eine ähnliche Querschnittsform aufweisen.
-
Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60', dargestellt
in 11, ist die zweite Trennlage 82' nicht aus Bändern 86 gebildet,
sondern aus einer in der Art eines Beilaufbandes die Abschirmung 80 flächendeckend umschlingenden
Bandes 87, das sich im Wesentlichen parallel zur Längsachse 70 erstreckt
und dessen Kanten 88a und 88b näherungsweise
aneinander anstoßen
oder überlappen.
-
In
diesem Fall kann die Identifikationseinheit 10, wie in 11 dargestellt,
sich mit der Längsrichtung 41 der
Basis 40 ungefähr
parallel zur Längsachse 70 erstrecken
oder ausgerichtet sein, wobei die Identifikationseinheit 10 in
gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf der Trennlage
angeordnet und gehalten ist, wie in 12 dargestellt.
-
Im Übrigen ist
ebenfalls ein die magnetfeldkonzentrierende Schicht 104 vorhanden,
die in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel wirkt.
-
Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60'', dargestellt in 13,
ist die Trennlage 72' im
Gegensatz zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel nicht in Form
einer Folie ausgebildet, sondern wird durch einen Innenmantel 72' gebildet, der
auf den Kabelinnenkörper 62 aufextrudiert
ist und diesen flächendeckend umschließt.
-
Auf
diesem Innenmantel 72' liegt
dann die Abschirmung 80, die in gleicher Weise wie beim
ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist, und die Abschirmung 80 ist wieder umgeben
durch eine zweite Trennlage 82, die ebenfalls in gleicher
Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist, wobei auf einem der Bänder 86 der zweiten
Trennlage 82 die Identifikationseinheit 10, beispielsweise
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
angeordnet ist, die auch in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist.
-
Bei
einem vierten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60''',
dargestellt in 14, ist der Aufbau bezüglich des
Kabelinnenkörpers 62 und
der ersten Trennlage 72 identisch beispielsweise mit dem
des ersten Ausführungsbeispiels.
Allerdings ist die Abschirmung 80 umschlossen von einem
Zwischenmantel 120, welcher auf die Abschirmung 80 aufextrudiert
ist und diese somit ebenfalls flächendeckend
umgibt. Der Zwischenmantel 120 ist dann seinerseits nochmals
von dem Kabelaußenmantel 90 umschlossen.
-
Bei
hochflexiblen Kablen kann aber auch zwischen der Abschirmung 80 und
dem Zwischenmantel 120 noch die zweite Trennlage 82 vorgesehen
sein.
-
Bei
diesem vierten Ausführungsbeispiel
sitzt dabei die Informationsträgereinheit 10,
wie in 14 und 15 dargestellt,
auf dem Zwischenmantel 120, der, wie in 15 dargestellt,
die Abschirmung 80 flächendeckend
umschließt.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
umfasst vorzugsweise der Zwischenmantel 120 eine magnetfeldkonzentrierende
Schicht 124, wobei die magnetfeldkonzentrierende Schicht 124 beispielsweise
dadurch erhältlich
ist, dass in einem der Abschirmung 80 zugewandten oberflächlichen
Materialbereich 122 des Zwischenmantels 120 magnetisch
leitfähige
Partikel 106 eingebettet werden, wobei diese durch oberflächliches
Bestäuben
der Abschirmung 80 vor dem Extrudieren des Zwischenmantels 120 durch
Einlagern der magnetisch leitfähigen
Partikel 106 in den beim Extrudieren des Zwischenmantels 120 im
erweichten Zustand befindlichen oberflächlichen Materialbereichs 122 möglich ist.
-
Ein
derartiger, eine magnetfeldkonzentrierende Schicht 124 umfassender
Zwischenmantel 120 verleiht insgesamt dem Kabel 60''' verbesserte
Eigenschaften, da er die durch die elektrische Abschirmung 82 bedingte
Abschirmwirkung für
elektromagnetische Strahlung noch zusätzlich für die magnetische Feldkomponente
verbessert.
-
Gleichzeitig
dient die magnetfeldkonzentrierende Schicht 124 des Zwischenmantels 120 zur Führung des
die Antennenfläche 45 durchsetzenden Magnetfeldes 102,
welches zur Kopplung zwischen der Antenneneinheit 19 des
Schreib-/Lesegeräts 20 und
der Antenneneinheit 18 der Identifikationseinheit 10 dient,
in gleicher Weise wie dies beispielsweise im Zusammenhang mit dem
ersten Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Kabels
beschreiben ist, allerdings mit dem Unterschied, dass in diesem
Fall die magnetfeldkonzentrierende Schicht 124 sich über das
gesamte Kabel in Richtung der Längsachse 70 erstreckt
und auch den Kabelinnenkörper 62 vollständig umschließt.
-
Alternativ
dazu ist es aber auch denkbar, durch Bestäuben oder Bepudern des noch
weichen Materials 122 der Abschirmung 80 lediglich
lokal begrenzt eine magnetfeldkonzentrierende Schicht 124 aufzubringen,
nämlich
in dem Bereich, in dem ein Aufsetzen der Identifikationseinheit 10 vorgesehen ist,
so dass eine kostengünstigere
Lösung
aufgrund der Ersparnis der magnetisch leitfähigen Partikel 106 zur
Verfügung
steht, insbesondere in all den Fällen, in
denen eine gesamte, den Kabelinnenkörper 62 umgebende
magnetfeldkonzentrierende Schicht 124 keine Vorteile bietet.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird die Informationsträgereinheit 10 beispielsweise
mit der Basis 40 ebenfalls auf den Zwischenmantel 120,
beispielsweise im Bereich von der dem Kabelinnenkörper 62 abgewandten
Oberfläche 126,
aufgesetzt und beispielsweise durch eine Klebeschicht 100 aufgeklebt.
-
Wie
in 15 dargestellt, überdeckt der Kabelaußenmantel 90 den
Kabelinnenmantel 120 im Bereich seiner Oberfläche 126 und
bettet auch in diesem Fall die Informationsträgereinheit 10 ein,
so dass die Informationsträgereinheit
sicher in dem Kabel 60''' fixiert ist.
-
Bei
einem fünften
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60'''', dargestellt
in 16, ist im Gegensatz zum vierten Ausführungsbeispiel
die magnetfeldkonzentrierende Schicht 124' auf einer der Abschirmung 80 abgewandten
Seite des Zwischenmantels 120 angeordnet und wird durch
Bestäuben,
Bepudern oder Besträuseln
des noch weichen oder nachträgliches
Erhitzen erweichten Materials 122' des Zwischenmantels 120 nach Extrudieren
desselben hergestellt, so dass die Basis 40 der Informationsträgereinheit 10 auf
die magnetfeldkonzentrierende Schicht 124' aufgelegt und beispielsweise durch
die Klebeschicht 100 fixiert wird.
-
Bei
einem sechsten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60''''', dargestellt in 17,
entspricht der Aufbau im Prinzip dem vierten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels 60''',
allerdings ist bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen
der Abschirmung 80 und dem Zwischenmantel 120 eine
Trennlage 82 vorgesehen, um dem Kabel eine größtmögliche Biegbarkeit
oder Flexibilität
zu Verleihen und die Informationsträgereinheit 10 ist
in dem Zwischenmantel 120 eingebettet.
-
Ferner
ist der Zwischenmantel 120 selbst nicht mit der magnetfeldkonzentrierenden
Schicht 124 versehen, sondern die Basis 40 trägt auf ihrer dem
Kabelinnenkörper 62 zugewandten
Seite die magnetfeldkonzentrierende Schicht 104, wie sie
im Zusammenhang mit dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben
wurde.
-
Auf
der Basis 40 sind dann entsprechend den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen
die Leiterbahnen 44 und der integrierte Schaltkreis 42 angeordnet.
-
Vorzugsweise
ist die gesamte Informationsträgereinheit 10 im
Wesentlichen in dem Zwischenmantel 120 eingebettet, so
dass auch die Leiterbahnen 44 und der integrierte Schaltkreis 42 auf
der Basis 40 nur teilweise über die Oberfläche 126 des
Zwischenmantels 120 überstehen,
der seinerseits wiederum vom Kabelaußenmantel 90 überdeckt
ist, so dass der Kabelaußenmantel 90 den
gesamten Zwischenmantel 120 in der beschriebenen Art und
Weise vollständig
umgibt.
-
Bei
einem siebten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60''''', dargestellt in 18,
ist der Aufbau des Kabels selbst im Prinzip mit dem des vierten
und fünften
Ausführungsbeispiels
identisch, allerdings mit dem Unterschied, dass bei diesem Ausführungsbeispiel
die Antenneneinheit 18 für den UHF-Frequenzbereich ausgebildet ist
und somit die Leiterbahnen 44 lediglich eine sogenannte
Dipolantenne darstellen.
-
Im
UHF-Frequenzbereich ist die Störung
des die Antenneneinheit 19 des Schreib-/Lesegeräts 20 und
die Antenneneinheit 18 der Informationsträgereinheit 10 koppelnden
elektromagnetischen Feldes 132 dann gering, wenn die Antennenfläche 45 einen ausreichend
großen
Abstand A von der Abschirmung 80 aufweist, wobei in diesem
Fall der Abstand mindestens ungefähr 1,5 mm, noch besser mindestens
2 mm beträgt.
-
Aus
diesem Grund ist bei diesem Ausführungsbeispiel
keine magnetfeldkonzentrierende Schicht erforderlich, wenn, wie
in 18 dargestellt, die Informationsträgereinheit 10 auf
einem Distanzelement 132 sitzt, das gemeinsam mit der zweiten Trennlage 82,
der Klebeschicht 100 und der Basis 40 eine ausreichend
dicke Distanzschicht zwischen der Abschirmung und der Antenneneinheit 18 bildet.
-
Bei
einem achten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 60''''''', dargestellt
in 19, ist zum Erreichen einer ausreichend dicken Distanzschicht
für den
Betrieb der Informationsträgereinheit 10 im
UHF Bereich vorgesehen, dass die Informationsträgereinheit 10 zumindest
zum Teil in den Zwischenmantel 120 eingebettet ist und
somit die Antennenfläche 45 in
ausreichendem Abstand von der Abschirmung 80 angeordnet
werden kann, wobei das Material des Zwischenmantels 120 und
das Material der Trennlage 82 im Wesentlichen das elektromagnetische
Feld 132 nicht beeinträchtigen,
das heißt also
elektromagnetisch inert sind, so dass sich das elektromagnetische
Feld 132 auch zwischen der Antennenfläche 45 und der Abschirmung 80 in
dem Maße
ausbreiten kann, wie dies erforderlich ist, um eine ausreichend
gute Ankopplung zwischen der Antenneneinheit 19 des Schreib-/Lesegeräts 20 und
der Antenneneinheit 18 zu erreichen.
-
Im Übrigen sind
bei dem zweiten bis achten Ausführungsbeispiel
alle Teile, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele
identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich
der Beschreibung und Funktion dieser Teile bei jedem Ausführungsbeispiel
auf die voranstehenden Ausführungsbeispiele
Bezug genommen wird.