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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
Kabelmantel, welcher zwischen einer Kabelaußenfläche und dem Kabelinnenkörper liegt,
und eine optisch lesbare Kennzeichnung des Kabels.
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Derartige
Kabel sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Bei
diesen ist üblicherweise
die optisch lesbare Kennzeichnung unmittelbar auf einer Kabelaußenfläche aufgetragen
und somit sämtlichen äußeren Einflüssen ausgesetzt.
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Insbesondere
ist in vielen Fällen
die optisch lesbare Kennzeichnung nach einer Handhabung des Kabels
nur noch schwer lesbar, da diese aufgrund der äußeren Einwirkung auf das Kabel
bei dessen Handhabung teilweise verdeckt oder abgetragen ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der gattungsgemäßen Art
derart zu verbessern, dass die Kennzeichnung möglichst lange und gut lesbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
der Kabelmantel einen Zwischenmantel und einen Kabelaußenmantel
umfasst, dass die optisch lesbare Kennzeichnung in dem Kabelmantel und
von dem Kabelaußenmantel überdeckt
angeordnet ist und dass der Kabelaußenmantel zumindest in einer
die optisch lesbare Kennzeichnung übergreifenden Abdeckregion
in einem optischen Wellenlängenbereich
transparent ist.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
darin zu sehen, dass durch das Vorsehen eines die Kennzeichnung überdeckenden
Kabelaußenmantels
die Möglichkeit
eröffnet
ist, die Kennzeichnung zu schützen
und somit äußere Einwirkungen auf
die Kennzeichnung zu vermeiden, so dass die Kennzeichnung dauerhaft
lesbar ist.
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Unter
dem Begriff "optischer
Wellenlängenbereich" ist dabei im Rahmen
der erfindungsgemäßen Lösung ein
Wellenlängenbereich
zu verstehen, der im infraroten, im sichtbaren und/oder im ultravioletten
Spektralbereich liegen kann.
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Besonders
günstig
ist es, wenn der optische Wellenlängenbereich im sichtbaren Spektralbereich liegt,
da dann eine das Kabel handhabende oder das Kabel betrachtende Person
in einfacher Weise die optisch lesbare Kennzeichnung erkennen und
auslesen kann.
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Hinsichtlich
der Charakterisierung der optisch lesbaren Kennzeichnung wurden
bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass die optisch lesbare Kennzeichnung graphische Symbole umfasst.
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Derartige
graphische Symbole können
in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Eine Möglichkeit
sieht vor, dass die graphischen Symbole Ziffern und/oder Buchstaben
umfassen.
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Eine
weitere Möglichkeit
sieht vor, dass die graphischen Symbole Markierungssymbole umfassen.
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Eine
andere Möglichkeit
sieht vor, dass die graphischen Symbole ein eindimensional strukturiertes
Muster umfassen.
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Ein
derartiges eindimensional strukturiertes Muster kann beispielsweise
ein sogenannter Barcode sein.
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Eine
andere zweckmäßige Lösung sieht
vor, dass die graphischen Symbole ein zweidimensional strukturiertes
Muster umfassen.
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Ein
derartiges zweidimensional strukturiertes Muster ist beispielsweise
eine zweidimensional strukturierte Matrix, auch als zweidimensionaler
Barcode bezeichnet.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Kennzeichnung wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung
der erfindungsgemäßen Lösung ebenfalls
keine näheren
Angaben gemacht.
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So
ist es beispielsweise denkbar, die Kennzeichnung an dem Zwischenmantel
anzuordnen.
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So
könnte
die Kennzeichnung zumindest zum Teil in dem Zwischenmantel, beispielsweise durch
Einprägen
oder Einsetzen von graphischen Symbolen, angeordnet sein.
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Eine
andere vorteilhafte Alternative sieht vor, dass die Kennzeichnung
auf einer Außenfläche des Zwischenmantels
angeordnet, beispielsweise aufgedruckt, ist.
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Dies
ist bei einer Lösung
dadurch realisiert, dass die graphischen Symbole der Kennzeichnung zumindest
zum Teil direkt auf die Außenfläche des Zwischenmantels
aufgebracht sind.
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Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die optisch lesbare Kennzeichnung auf einem Kennzeichnungsträger angeordnet
ist.
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Ein
derartiger Kennzeichnungsträger
könnte dann,
wenn er die Flexibilität
des Kabels möglichst wenig
stören
sollte, ein Flachmaterialstück
sein.
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Dennoch
wäre ein
in sich steifes Flachmaterialstück
innerhalb des Kabels störend
und könnte beim
Biegen des Kabels zu Beschädigungen
des Zwischenmantels oder des Kabelaußenmantels führen.
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Aus
diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Flachmaterialstück ein im
Wesentlichen biegeschlaffes Flachmaterialstück ist.
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Hinsichtlich
der Anordnung des Kennzeichnungsträgers sind die unterschiedlichsten
Möglichkeiten
denkbar.
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Eine
zweckmäßige Lösung sieht
vor, dass der Kennzeichnungsträger
auf dem Zwischenmantel angeordnet ist.
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Das
heißt,
dass in diesem Fall der Zwischenmantel mit seiner Außenfläche die
Fläche
bildet, auf welcher der Kennzeichnungsträger angeordnet ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger an dem Zwischenmantel stoffschlüssig gehalten
ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger zumindest teilweise in
den Zwischenmantel eingebettet ist.
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Eine
andere Lösung
sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger stoffschlüssig an
dem Kabelaußenmantel
gehalten ist.
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Eine
andere vorteilhafte Anordnung des Kennzeichnungsträgers sieht
vor, dass der Kennzeichnungsträger
zumindest teilweise in den Kabelaußenmantel eingebettet ist.
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Hinsichtlich
der Ausbildung des Kennzeichnungsträgers zur Aufnahme der Kennzeichnung
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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Beispielsweise
wäre es
denkbar, die Kennzeichnung in den Kennzeichnungsträger einzuprägen.
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Eine
besonders einfache Aufbringung der Kennzeichnung auf den Kennzeichnungsträger ist dann
möglich,
wenn der Kennzeichnungsträger
ein bedruckbares Material umfasst, so dass die graphischen Symbole
auf dem Kennzeichnungsträger durch
Bedrucken dieses Materials einfach aufgebracht werden können.
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Ferner
sollte der Kennzeichnungsträger
die Flexibilität
des Kabels möglichst
wenig beeinträchtigen
und insbesondere sollte der Kennzeichnungsträger auch so dimensioniert sein,
dass dieser selbst durch das Biegen des Kabels nicht beschädigt wird.
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Aus
diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Kennzeichnungsträger in Kabellängsrichtung
eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner als zwei Drittels eines
Umfangs des Zwischenmantels ist.
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Noch
besser ist es, wenn die Ausdehnung des Kennzeichnungsträgers in
Kabellängsrichtung kleiner
als ein Drittel des Umfangs des Zwischenmantels ist.
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Ferner
ist der Kennzeichnungsträger
dann schwieriger applizierbar und lesbar, wenn der Kennzeichnungsträger sich
in Umfangsrichtung um den Zwischenmantel herum erstreckt.
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Aus
diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Kennzeichnungsträger in Umfangsrichtung
des Zwischenmantels eine Ausdehnung aufweist, welcher kleiner ist
als der halbe Umfang des Zwischenmantels.
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Noch
besser ist es, wenn der Kennzeichnungsträger in Umfangsrichtung des
Zwischenmantels eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner ist als ein
Drittel der Umfangsrichtung des Zwischenmantels.
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Um
ferner noch weitere Informationen in dem Kabel selbst speichern
zu können,
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, dass der Kennzeichnung eine durch elektromagnetische Feldkopplung
auslesbare Informationsträgereinheit
zugeordnet ist.
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Dabei
besteht die Möglichkeit,
den Ort der Anordnung der Informationsträgereinheit durch ein graphisches
Symbol zu markieren oder diesen Ort nicht optisch sichtbar zu machen.
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Eine
zweckmäßige Lösung sieht
vor, dass die Informationsträgereinheit
ein graphisches Symbol trägt.
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Es
ist aber auch möglich,
dass die Informationsträgereinheit
selbst ein derartiges graphisches Symbol darstellt.
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Die
Informationsträgereinheit
kann relativ zur Kennzeichnung an beliebiger Stelle in dem Kabelmantel
angeordnet sein.
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Eine
derartige Informationsträgereinheit
ist bei einer Ausführungsform
des Kabels neben mindestens einem graphischen Symbol der Kennzeichnung
angeordnet.
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Das
heißt,
dass die Informationsträgereinheit auch
innerhalb einer Anordnung oder außerhalb der Anordnung von graphischen
Symbolen angeordnet sein kann und dann, wenn die Informationsträgereinheit
ein graphisches Symbol trägt
oder selbst eines darstellt, in die Anordnung der graphischen Symbole eingegliedert
sein kann.
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Eine
Möglichkeit
ist die Anordnung der Informationsträgereinheit neben dem Kennzeichnungsträger für die Kennzeichnung.
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Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger die Informationsträgereinheit
trägt.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Informationsträgereinheit
im Kabelmantel relativ zu dem Kennzeichnungsträger wurden keine näheren Angaben gemacht.
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So
sieht eine zweckmäßige Lösung vor,
dass die Informationsträgereinheit
auf einer der Kennzeichnung abgewandten Seite des Kennzeichnungsträgers angeordnet
ist, so dass der Kennzeichnungsträger die Informationsträgereinheit
abdecken kann.
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Eine
alternative oder ergänzende
Möglichkeit
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit auf der Seite des
Kennzeichnungsträgers
angeordnet ist, auf welcher die Kennzeichnung angeordnet ist, so dass
die Informationsträgereinheit
selbst auch durch den Kabelaußenmantel
hindurch gesehen werden kann.
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Ferner
besteht die Möglichkeit,
die Informationsträgereinheit
auf dem Zwischenmantel aufzulegen.
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Eine
weitere Möglichkeit
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit zumindest teilweise
in den Zwischenmantel eingebettet ist, um die Möglichkeit zu eröffnen, die
Informationsträgereinheit
einerseits am Zwischenmantel sicher zu fixieren, so dass nach Herstellung
des Zwischenmantels und Einbetten der Informationsträgereinheit
der Kabelaußenmantel
sowohl den Zwischenmantel als auch die Informationsträgereinheit
schützend
umgibt.
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Hierzu
kann der Außenmantel
so ausgeführt sein,
dass dieser eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist und über die
Informationsträgereinheit hinweg
verläuft,
ohne seine Dicke nennenswert zu verändern.
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Eine
andere Lösung
seiht vor, dass die Informationsträgereinheit zumindest teilweise
in den Kabelaußenmantel
eingebettet ist.
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Eine
derartige Informationsträgereinheit kann
in verschiedener Art und Weise ausgebildet sein. Eine vorteilhafte
Ausführungsform
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit einen integrierten Schaltkreis
und eine Antenneneinheit aufweist, die an einer Basis angeordnet
sind.
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Dabei
ist es günstig,
wenn der integrierte Schaltkreis der Informationsträgereinheit
zumindest zum Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist, da der
integrierte Schaltkreis bei einer Vielzahl von Arten von Informationsträgereinheiten
die größte Dicke aufweist,
so dass dessen Einbettung in den Zwischenmantel Vorteile bietet.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn der integrierte Schaltkreis zu einem überwiegenden
Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist, um zu vermeiden, dass der
integrierte Schaltkreis nennenswert über die Außenfläche des Zwischenmantels übersteht.
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Besonders
günstig
ist es, wenn der integrierte Schaltkreis im Wesentlichen vollständig in
den Zwischenmantel eingebettet ist, so dass damit der Zwischenmantel
den integrierten Schaltkreis aufnehmen und schützen kann.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Antenneneinheit am Zwischenmantel wurden bislang
keine näheren
Angaben gemacht. So ist es zweckmäßig, wenn die Antenneneinheit
der Informationsträgereinheit
an einer Oberfläche
des Zwischenmantels angeordnet ist, um in einfacher Weise die Antenneneinheit
mit dem integrierten Schaltkreis verbinden zu können.
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Noch
vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Antenneneinheit zumindest
zum Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist.
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Ein
derartiges teilweises Einbetten der Antenneneinheit in den Zwischenmantel
kann ebenfalls durch Einbetten eines Drahtes erfolgen. Beispielsweise
wenn die Antenneneinheit eine einfache Schleife oder ein Dipol ist.
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Der
Schutz der Antenneneinheit ist noch besser, wenn die Antenneneinheit
zum überwiegenden
Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist.
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Besonders
gut ist der Schutz, wenn die Antenneneinheit im Wesentlichen in
den Zwischenmantel eingebettet ist.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist es von Vorteil, wenn der integrierte Schaltkreis über die
Oberfläche
des Zwischenmantels übersteht.
Dabei verläuft
der Außenmantel über den
integrierten Schaltkreis hinweg, oder der integrierte Schaltkreis ist
zumindest zum Teil in den Außenmantel
eingebettet.
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Bei
einer Ausführungsform
ist es denkbar, dass der integrierte Schaltkreis im Wesentlichen
in den Außenmantel
eingebettet ist.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der Informationsträgereinheiten
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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Eine
vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit mindestens einen
Speicher für
die auslesbare Information aufweist.
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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 Lesegerät überschreibbar
ist.
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Eine
besonders vorteilhafte Lösung
sieht jedoch vor, dass der Speicher ein Speicherfeld aufweist, in
welchem einmalig eingeschriebene Informationen schreibgeschützt gespeichert
sind.
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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.
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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.
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Diese
Daten können
beispielsweise aber auch noch ergänzt werden, durch Daten, die
Angaben über
die Herstellung dieses speziellen Kabels umfassen oder Daten, die
Messprotokolle aus einer Endprüfung
des Kabels darstellen.
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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.
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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.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht
vor, dass der Speicher ein Speicherfeld aufweist, welches frei mit
Informationen beschreibbar ist.
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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.
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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.
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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.
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Aus
diesem Grund ist es günstig,
wenn jede der Informationsträgereinheiten
durch einen Zugangscode einzeln ansprechbar ist.
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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.
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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.
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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.
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Insbesondere
kann ein derartiges Erfassen von Zustandsgrößen während des Betriebs des Kabels
oder auch unabhängig
vom Betrieb des Kabels erfolgen.
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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.
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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.
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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.
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Hinsichtlich
der Anordnung des Sensors bei einer derartigen Anordnung der Informationsträgereinheit
an dem Zwischenmantel wurden bislang keine spezifischen Angaben
gemacht.
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So
sieht eine günstige
Lösung
vor, dass der Sensor ebenfalls an dem Zwischenmantel angeordnet
ist. In diesem Fall lässt
sich beispielsweise der Sensor auf einer Oberfläche des Zwischenmantels auflegen.
Dies gilt insbesondere für
einen Dehnungssensor.
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Es
ist aber auch denkbar, dass der Sensor zumindest zum Teil in den
Zwischenmantel eingebettet ist.
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Zum
Schutz des Sensors, insbesondere bei Aufbringen desselben ist es
jedoch noch vorteilhafter, wenn der Sensor zum überwiegenden Teil in den Zwischenmantel
eingebettet ist, da damit ein weitgehender Schutz des Sensors möglich ist
und außerdem
die Verbindung zwischen dem Sensor und beispielsweise dem integrierten
Schaltkreis der Informationsträgereinheit
in einfacher Weise stabil und dauerhaft sichergestellt werden kann,
in dem beispielsweise der Sensor mit dem integrierten Schaltkreis
der Informationsträgereinheit
gleichzeitig auf den Zwischenmantel aufgebracht und in diesem eingebettet werden.
Ein besonders guter Schutz ist möglich, wenn
der Sensor im Wesentlichen vollständig in den Zwischenmantel
eingebettet ist, so dass keinerlei Beschädigung des Sensors beim Aufbringen
des Außenmantels
erfolgen kann.
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Es
ist aber auch denkbar, den Sensor relativ zum Zwischenmantel so
anzuordnen, dass der Sensor zumindest zum Teil in den Kabelaußenmantel eingebettet
ist, um auch physikalische Zustandsgrößen im Kabelaußenmantel
erfassen zu können.
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Im
Extremfall ist es sogar günstig,
den Sensor vollständig
auf der Oberfläche
des Zwischenmantels anzuordnen und somit in dem Außenmantel
einzubetten, so dass eine weit bessere Verbindung zwischen dem Außenmantel
und dem Sensor erfolgt als zwischen dem Sensor und dem Zwischenmantel.
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Sollten
jedoch beispielsweise Scherkräfte zwischen
dem Außenmantel
und dem Zwischenmantel erfasst werden, so ist der Sensor einerseits
fest auf der einen Seite mit dem Zwischenmantel zu verbinden und
auf der anderen Seite mit dem Außenmantel.
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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.
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Das
heißt,
dass die Informationsträgereinheit keine
eigene Stromversorgung aufweist, sondern durch eine externe Energieversorgung
aktiviert werden muss.
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Eine
Möglichkeit
einer derartigen Aktivierung ist die, dass die Informationsträgereinheit
durch ein Lesegerät
aktivierbar ist.
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Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass die Informationsträgereinheit durch ein elektromagnetisches
Feld eines durch das Kabel fließenden Stroms
aktivierbar ist.
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Diese
Lösung
hat den Vorteil, dass keine Aktivierung der Informationsträgereinheit
durch das Lesegerät
erforderlich ist, sondern unabhängig
vom Lesegerät
ein elektromagnetisches Wechselfeld zur Verfügung steht, welches ausreichend
Energie für den
Betrieb der Informationsträgereinheit
liefert, wobei die Informationsträgereinheit diese Energie ebenfalls über eine
geeignete Antenne aufnimmt.
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Der
durch das Kabel fließende
Strom kann beispielsweise ein zeitlich variabler Strom sein, wie er
bei mit pulsweitenmoduliertem Strom versorgten Antrieben eingesetzt
wird.
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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.
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Es
ist aber auch denkbar, dass der Strom ein konventioneller Wechselstrom
bei einer bestimmten Frequenz, beispielsweise auch der Netzfrequenz,
ist.
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Ferner
wäre es
möglich,
dass zwei Leitungen des Kabels so verschaltet sind, dass ein elektromagnetisches
Feld mit der standardisierten Trägerfrequenz
der Informationsträgereinheiten,
z. B. 13,56 MHz, erzeugt wird. Dies hätte den Vorteil, dass keine speziellen
Vorkehrungen zur Energieerzeugung in den Informationsträgereinheiten
getroffen werden müssen.
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In
all diesen Fällen
erfolgt induktiv die Einkopplung der Energie über das von diesem wechselnden
Strom erzeugte elektromagnetische Wechselfeld in die Antenneneinheit
der Informationsträgereinheit.
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Prinzipiell
wäre es
ausreichend, die Informationsträgereinheit
so auszubilden, dass diese den Messwert erfasst und dann unmittelbar
dem Lesegerät übermittelt.
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Um
jedoch unterschiedliche Messwerte zu unterschiedlichen Zeitpunkten,
beispielsweise auch während
der Übermittlung
von anders gearteten Informationen zwischen 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
Lesegerät
angefordert wird, ausgelesen werden.
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Insbesondere
besteht dabei auch die Möglichkeit,
dann Messwerte zu erfassen und diese später zugänglich zu machen, wenn die
Informationsträgereinheit
nicht mit einem Lesegerät
wechselwirkt und beispielsweise durch ein elektromagnetisches Feld
eines durch das Kabel fließenden
Stroms aktiviert ist.
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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.
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Eine
Möglichkeit
der Reduzierung der Datenmenge sieht vor, dass die Informationsträgereinheit in
dem Speicherfeld einen Messwert nur dann speichert, wenn dieser
einen Schwellwert übersteigt.
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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.
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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.
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Alternativ
dazu sieht eine vorteilhafte Lösung vor,
dass die Informationsträgereinheit
in dem Speicherfeld nur Messwerte speichert, die außerhalb
einer statistisch ermittelten Normalmesswertverteilung liegen.
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Hinsichtlich
der Bereiche, in welchen die Zustandsgrößen mittels des Sensors ermittelt
werden, wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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Eine
zweckmäßige Lösung sieht
vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße im Kabelmantel erfasst,
wobei diese beispielsweise Strahlung, Temperatur, Druck, Zug oder
Dehnung sein kann.
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Eine
andere vorteilhafte Lösung
sieht vor, dass der Sensor Zustandsgrößen in dem Kabelinnenkörper oder
dem Kabelmantel umfasst.
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Beispielsweise
ist es mit einer derartigen Lösung
möglich,
die Feuchtigkeit dem Kabelinnenkörper
oder in dem Kabelmantel zu erfassen, die zu Schädigungen der Leiterstränge und
damit auch zu Kurzschlüssen
führen
kann.
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Außerdem ist
es beispielsweise möglich, Dehnungen
oder Scherbeanspruchungen im Kabelmantel zu erfassen. Diese können eine
Größenordnung
erreichen, die irreversible Schädigungen
des Kabels zur Folge hat.
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Beispielsweise
können
diese übergroßen Scherbeanspruchungen
zu einer Schädigung
des Kabelmantels führen.
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Relativbewegungen
können
außerdem
aber auch als Scherbeanspruchungen zwischen Kabelinnenkörper und
Kabelmantel auftreten und als solche mit einem Scherkraftsensor
erfasst werden.
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Hinsichtlich
der Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben
gemacht.
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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.
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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.
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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.
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Ferner
wurden hinsichtlich der Anordnung des Sensors relativ zur Informationsträgereinheit
keine näheren
Angaben gemacht.
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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.
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Beispielsweise
ist der Sensor in diesem Fall im Zwischenmantel und/oder im Kabelaußenmantel vorgesehen.
Für oberflächlich wirkende
Zug- oder Scherkräfte
ist der Sensor nahe der Kabelaußenfläche im Kabelaußenmantel
vorgesehen.
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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.
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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.
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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.
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Im
einfachsten Fall kann der Sensor als Bauteil des integrierten Schaltkreises
vorgesehen sein, welches eine Temperatur in der Umgebung des integrierten
Schaltkreises umfasst.
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Es
ist aber auch denkbar, den Sensor als Feuchtigkeitssensor auszubilden,
der die im Bereich des integrierten Schaltkreises auftretende Feuchtigkeit
erfasst.
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Hinsichtlich
der Art und Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben
gemacht.
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So
sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
vor, dass der Sensor ein auf die zu erfassende Zustandsgröße irreversibel
reagierender Sensor ist.
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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 irgendeinem Zeitpunkt in der Vergangenheit erreicht wurde.
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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.
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Hinsichtlich
der Ausbildung der Informationsträgereinheit selbst wurden bislang
keine näheren Angaben
gemacht.
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So
sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor,
dass die Informationsträgereinheit
eine Basis umfasst.
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In
diesem Fall ist vorgesehen, dass ein integrierter Schaltkreis der
Informationsträgereinheit
an der Basis angeordnet ist.
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Ferner
ist in diesem Fall zweckmäßigerweise vorgesehen,
dass eine als Antenne wirkende Leitung an der Basis angeordnet ist.
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Die
Antenne kann dabei aus Leiterbahnen, hergestellt durch einen auf
die Basis aufgetragenen Lack, hergestellt sein. Besonders günstig ist
eine Ausführungsform,
bei welcher die Antenne durch einen Druckvorgang auf die Basis aufgebracht
ist.
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Beispielsweise
ist es bei einer Ausführungsform
denkbar, dass die Basis ein starrer Körper ist.
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Die
Basis kann beispielsweise eine Platte sein oder zumindest Teil eines
Einbettkörpers,
in den der integrierte Schaltkreis und die Leitung für die Antenne
zumindest teilweise eingebettet sind.
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Ein
derartiger Einbettkörper
ist beispielsweise in scheibenähnlicher,
linsenähnlicher
oder halblinsenähnlicher
Form ausgebildet und dabei mit stumpfen, insbesondere abgerundeten,
Kantenbereichen versehen, um eine Beschädigung seiner Umgebung im Kabel
zu vermeiden.
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Somit
ist beispielsweise die Basis zumindest Teil eines den integrierten
Schaltkreis und die Antenne einschließenden Einbettkörpers.
-
Alternativ
dazu ist vorgesehen, dass die Basis aus einem biegbaren Material
ist.
-
Ein
derartiges biegbares Material könnte
beispielsweise ein federnd biegbares Material sein.
-
Besonders
günstig
ist es jedoch zum Einbringen der Informationsträgereinheiten mit der Basis
in das Kabel, wenn das biegbare Material ein sogenannten biegeschlaffes
Material ist.
-
Um
ferner jedoch eine Beschädigung
des integrierten Schaltkreises und der die Antenne bildenden Leitung
und insbesondere auch der Anschlüsse zwischen
dem integrierten Schaltkreis und der die Antenne bildenden Leitung
zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das biegbare Material in
mindestens einer Richtung zugsteif ist.
-
In
all den Fällen,
in denen die Informationsträgereinheit
eine Basis umfasst, besteht die Möglichkeit, den Sensor frei
von der Basis, beispielsweise oberflächlich im Kabelaußenmantel,
anzuordnen, dies ist insbesondere dann günstig, wenn eine gute Ankopplung
des Sensors an die zu messenden physikalischen Zustandsgrößen erfolgen
soll. Beispielsweise ist dies dann sinnvoll, wenn der Sensor Kräfte, Zug,
Dehnungen oder Scherbeanspruchungen oder auch Strahlung oder Temperatur
oder Feuchtigkeit unmittelbar an definierten Stellen des Kabels
erfassen soll.
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In
allen Fällen
ist jedoch eine gute und dauerhafte elektrische Verbindung zwischen
dem Sensor und den auf der Basis angeordneten Komponenten, insbesondere
dem integrierten Schaltkreis, sicherzustellen.
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Aus
diesem Grund sieht alternativ dazu eine vorteilhafte Lösung vor,
dass der Sensor auf der Basis angeordnet ist. Diese Lösung hat
den Vorteil, dass damit die Stabilität der Basis herangezogen werden
kann, um auch den Sensor dauerhaft und stabil relativ zum integrierten
Schaltkreis zu positionieren und somit einmal die gesamte Informationsträgereinheit
mitsamt dem Sensor in einfacher Weise beim Herstellen des Kabels
in dieses einzubringen und somit später auch mit der notwendigen
Langzeitstabilität
betreiben zu können.
-
Zu
der Zahl der Informationsträgereinheiten pro
Kabel wurden bislang keine weiteren Angaben gemacht.
-
Eine
vorteilhafte Ausführungsform
sieht vor, dass pro Kabel eine Informationsträgereinheit angeordnet ist.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass dann das Problem besteht, mit
dem Lesegerät
die eine Informationsträgereinheit
des Kabels zu finden, um die in dieser gespeicherten Informationen
auszulesen.
-
Aus
diesem Grund ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass an dem Trägerstrang
mehrere Informationsträgereinheiten
angeordnet sind.
-
Bei
Verwendung mehrerer Informationsträgereinheiten mit Sensoren ist
vorgesehen, dass die Informationsträgereinheiten selektiv genutzt
werden können,
beispielsweise um bestimmten Abschnitte des Kabels unterschiedliche
Informationen zuzuordnen.
-
Eine
denkbare Lösung
der Zuordnung unterschiedlicher Informationen zu unterschiedlichen
Abschnitten des Kabel ist, die Zuordnung der Messwerte des jeweiligen
Sensors und auch eine unterschiedliche Längenangabe, so dass durch Auslesen
des Messwertes mit der Längenangabe
einer Informationsträgereinheit
beispielsweise der Messwert einer Position mit diesem Abstand zu
einem der Enden des Kabels oder zu beiden Enden des Kabels zugeordnet werden
kann.
-
Insbesondere
ist es günstig,
wenn jede der Informationsträgereinheiten
durch einen Zugangscode einzeln ansprechbar ist.
-
Die
mehreren Informationsträgereinheiten könnten grundsätzlich in
beliebigen Abständen
auf dem Trägerstrang
angeordnet sein.
-
Um
ein zuverlässiges
Auffinden der Informationsträgereinheiten
zu ermöglichen,
ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationsträgereinheiten in
Längsrichtung
des Kabels in einem definierten Abstandsraster angeordnet sind.
-
Das
definierte Abstandsraster könnte
auch variable Abstände
vorgeben, beispielsweise an den Enden des Kabels geringere Abstände, die
sich zur Mitte hin vergrößern.
-
Im
einfachsten Fall ist es jedoch zweckmäßig, wenn das definierte Abstandsraster
für die
Informationsträgereinheiten
einen einheitlichen Abstand zwischen den Informationsträgereinheiten
in Längsrichtung
des Kabels vorgibt.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung des Kabelaußenmantels
selbst wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
-
So
sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
vor, dass der Kabelaußenmantel
insgesamt aus einem optisch transparenten Material ausgebildet ist, so
dass durch den Kabelmantel hindurch der Zwischenmantel erkennbar
ist.
-
Vorzugsweise
ist bei dieser Lösung
der Zwischenmantel aus einem optisch nicht transparenten Material
ausgebildet, so dass dieser das optische Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Kabels prägt.
-
Ferner
ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Kabelaußenmantel aus einem UV-beständigen Material
ausgebildet ist, um zu verhindern, dass sich durch UV-Einwirkung
die optische Transparenz desselben verändert.
-
Eine
weitere vorteilhafte Möglichkeit
sieht vor, dass der Kabelaußenmantel
aus einem chemisch beständigen
Material ist.
-
Hinsichtlich
der Ausbildung des Zwischenmantels wurden keine weiteren Angaben
gemacht.
-
So
ist bei einer Ausführungsform
vorgesehen, dass der Zwischenmantel eine Dicke aufweist, die mindestens
einer Höhe
der Informationsträgereinheit
entspricht, so dass die Informationsträgereinheit zumindest teilweise
in den Zwischenmantel eingebettet werden kann.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Zwischenmantel zwischen der Informationsträgereinheit
und dem 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.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
-
In
der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
ausschnittsweise perspektivische Gesamtansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Kabels;
-
2 eine
perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Kabels mit teilweise weggebrochenen
Partien;
-
3 einen
Schnitt längs
Linie 3-3 in 2;
-
4 einen
Schnitt ähnlich 3 durch
ein zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels;
-
5 eine
Darstellung ähnlich 2 durch ein
drittes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
6 eine
Darstellung ähnlich 2 durch ein
viertes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
7 einen
Schnitt ähnlich 3 durch
das vierte Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels;
-
8 eine
Darstellung ähnlich 2 durch ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
9 einen
Schnitt ähnlich 3 durch
das fünfte
Ausführungsbeispiel;
-
10 eine
Darstellung ähnlich 2 durch ein
sechstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels;
-
11 einen
Schnitt ähnlich 3 durch das
sechste Ausführungsbeispiel;
-
12 ein
schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
13 eine
Darstellung einer Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
14 einen
Schnitt durch eine Realisierung eines zweiten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
15 ein
schematisches Blockschaltbild ähnlich 12 eines
zweiten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
-
16 eine
Darstellung der Realisierung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit
und
-
17 ein
schematisches Blockschaltbild ähnlich 12 eines
dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit.
-
Ein
in 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines als Ganzes
mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Kabels umfasst einen als
Ganzes mit 12 bezeichneten Kabelinnenkörper, welcher mindestens einen
elektrischen Leiter 13 umfassenden Leiterstrang 14 aufweist,
der in einer Kabellängsrichtung 16 verläuft. Der
Kabelinnenkörper 12 ist
dabei umschlossen von einem Kabelmantel 18, welcher einen
Zwischenmantel 22 umfasst, der den Kabelinnenkörper 12 umschließt und einen
Kabelaußenmantel 24,
welcher den Zwischenmantel 22 umschließt, wobei der Kabelaußenmantel 24 eine
Kabelaußenfläche 26 bildet.
-
Bei
dem ersten in 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels 10 ist
auf dem Zwischenmantel 22 sowie überdeckt von dem Kabelaußenmantel 24 ein
als Ganzes mit 30 bezeichneter Kennzeichnungsträger angeordnet,
auf dem eine Kennzeichnung 32 umfassend optisch lesbare
graphische Symbole 34 angeordnet ist.
-
Die
graphischen Symbole 34 können beispielsweise Balken 341 eines eindimensional strukturierten
Musters, beispielsweise eines Barcodes sein. Die graphischen Symbole 34 können aber
auch Zahlen 342 sein oder die graphischen
Symbole 34 können
auch Buchstaben 343 sein.
-
Jedes
dieser graphischen Symbole 34 kann einzeln oder in Kombination
mit anderen derartigen graphischen Symbolen auf dem Kennzeichnungsträger 30 vorgesehen
sein.
-
Ferner
sind die graphischen Symbole 34 als optisch lesbare graphische
Symbole ausgebildet, das heißt,
dass diese graphischen Symbole 34 Licht absorbieren und/oder
reflektieren, wobei unter Licht elektromagnetische Strahlung im
ultravioletten, sichtbaren und infraroten Spektralbereich zu verstehen ist.
-
Um
die auf einer Oberfläche 36 des
Kennzeichnungsträgers 30 angeordneten
graphischen Symbole 34 optisch lesen zu können, obwohl
diese von dem Kabelaußenmantel 24 überdeckt
sind, ist der Kabelaußenmantel 24 zumindest
in einer den Kennzeichnungsträger 30 übergreifenden
Abdeckregion 38 zumindest für Strahlung in einem durch
die graphischen Symbole 34 beeinflussbaren optischen Wellenlängenbereich
transparent ausgebildet, so dass auf die Abdeckregion 38 auffallendes
Licht in diesem Spektralbereich durch diese hindurch treten kann
und einerseits mit den graphischen Symbolen 34 in Wechselwirkung
treten kann sowie andererseits mit der die graphischen Symbole 34 umgebenden und
einen kontrastreichen Hintergrund bildenden Oberfläche 36 des
Kennzeichnungsträgers 30 in Wechselwirkung
treten kann, wobei einerseits das durch die graphischen Symbole 34 reflektierte
Licht in dem jeweiligen Wellenlängenbereich
und andererseits das durch die Oberfläche 36 reflektierte
Licht in dem jeweiligen Wellenbereich unterschiedlich beeinflusst
sind und somit die graphischen Symbole 34 in Relation zur
Oberfläche 36 optisch
erkennbar sind.
-
Der
Kabelaußenmantel 24 ist
zumindest im Bereich der Abdeckregion 38 aus transparentem PVC
oder Polyurethan ausgebildet. Im einfachsten Fall können beispielsweise
die graphischen Symbole 34 lichtabsorbierend ausgebildet
sein, während
die Oberfläche 36 das
Licht im Wesentlichen reflektiert oder umgekehrt.
-
Ferner
ist im einfachsten Fall der gesamte Kabelaußenmantel 24 aus einem
für den
jeweiligen Wellenlängenbereich
des Lichts zum optischen Lesen der graphischen Symbole 34 transparenten
Material ausgebildet, so dass damit zwangsläufig auch die Abdeckregion 38 für den Wellenlängenbereich des
Lichts transparent ist.
-
Wie
ferner in 1 dargestellt, sind die erfindungsgemäßen Kennzeichnungsträger 30 nicht
nur einmal an dem jeweiligen Kabel 10 angeordnet, sondern
es sind mehrere erfindungsgemäße Kennzeichnungsträger 30 in
der Kabellängsrichtung 16 aufeinanderfolgend
und vorzugsweise in konstanten Abständen A von einander angeordnet,
wobei vorzugsweise die Kennzeichnungsträger 30 identisch sind und
entweder identische und/oder voneinander abweichende, beispielsweise
positionsspezifische graphische Symbole 34 tragen.
-
Entsprechend
der Position der Kennzeichnungsträger 301 bis 30n sind auch die Abdeckregionen 381 bis 38n des
Kabelaußenmantels 24 in
den Abständen
A voneinander angeordnet, so dass durch diese hindurch die Kennzeichnungen 32 optisch
lesbar sind oder sie ergeben sich von selbst, sofern der Kabelaußenmantel 24 durchgehend
transparent ausgebildet ist.
-
Vorzugsweise
ist der Kennzeichnungsträger 30,
wie insbesondere in 1 und 2 dargestellt, aus
einem biegsamen Flachmaterialstück 42 gebildet,
da eine Außenkontur 44 aufweist,
die frei von Eckbereichen ist, das heißt keine spitz zulaufenden Kanten,
sondern gerundete Kantenbereiche 46 aufweist, so dass bei
einer Bewegung des Kabels weder eine Beschädigung des Zwischenmantels 22 noch des
Kabelaußenmantels 24 eintreten
kann.
-
Ferner
bildet unmittelbar das Flachmaterialstück 42 die Oberfläche 36,
auf welcher die Kennzeichnung 32, insbesondere in Form
der graphischen Symbole 34 aufgebracht, im einfachsten
Fall durch einen Druckvorgang aufgedruckt ist.
-
Um
mit dem Kennzeichnungsträger 30 nicht nur
die in der Kennzeichnung 32 enthaltene Information in das
erfindungsgemäße Kabel 10 einbringen
zu können,
sondern weitere, nicht optisch auslesbare Informationen ebenfalls
in das Kabel 10 einbringen zu können, ist der Kennzeichnungsträger 30 mit
einer als Ganzes mit 50 bezeichneten Informationsträgereinheit
versehen, welche bei dem in 1 bis 3 dargstellten
Ausführungsbeispiel
auf einer der Oberfläche 36 abgewandt
angeordneten Rückseite 48 des Kennzeichnungsträgers 30 angeordnet
ist.
-
Die
Informationsträgereinheit 50 umfasst
dabei, wie insbesondere in 3 dargestellt,
eine Basis 60, die beispielsweise flächig auf der Rückseite 48 des
Kennzeichnungsträgers 30 aufliegt,
und einen auf der Basis 60 angeordneten integrierten Schaltkreis 62 sowie
auf der Basis angeordnete Leiterbahnen 64, welche eine
Antenneneinheit 66 bilden.
-
Bei
dem ersten, in 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist der Kennzeichnungsträger 30 so
angeordnet, dass dieser seinerseits bereits zum Teil in den Zwischenmantel 22 soweit
eingebettet ist, dass die Oberfläche 36 ungefähr bündig zu
einer Außenfläche 68 des
Zwischenmantels verläuft.
-
Damit
liegt auch die Informationsträgereinheit 50 in
dem Zwischenmantel 22 eingebettet und somit radial innerhalb
der Außenfläche 68 desselben, während die
Kennzeichnung 32 beispielsweise geringfügig über die Außenfläche 68 des Zwischenmantels 22 übersteht.
-
Der
den Zwischenmantel 22 auf seiner Außenfläche 68 überdeckende
Kabelaußenmantel 24 übergreift
somit mit der Abdeckregion 38 sowohl die Oberfläche 36 des
Kennzeichnungsträgers 30 als auch
die Kennzeichnung 32 und schützt diese gegen äußere Einwirkungen,
so dass die Kennzeichnung 32, insbesondere die graphischen
Symbole 34 derselben gegenüber der Umgebung des erfindungsgemäßen Kabels 10 ebenfalls
sowohl hinsichtlich mechanischer als auch chemischer Einwirkungen
geschützt
sind.
-
Die
Informationsträgereinheit 50 erfährt dabei
noch einen zusätzlichen
Schutz dadurch, dass diese auf der Rückseite des Kennzeichnungsträgers 30 angeordnet
ist und in das Material des Zwischenmantels 22 eingebettet
ist.
-
Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
dargestellt in 4, ist der Kennzeichnungsträger 30 auf der
Außenfläche 68 des
Zwischenmantels 22 angeordnet und auf diesem mittels einer
Klebeschicht 70 gehalten, die auf der Rückseite 48 des Kennzeichnungsträgers 30 aufgetragen
ist und eine stoffschlüssige
Verbindung zwischen dem Kennzeichnungsträger 30 und dem Zwischenmantel 22 an
der Außenfläche 68 herstellt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist keine Basis 60 für
die Informationsträgereinheit 50 vorgesehen,
sondern der Kennzeichnungsträger 30 bildet selbst
die Basis für
die Informationsträgereinheit 50, so
dass unmittelbar auf der Rückseite 48 der
Informationsträgereinheit 50 der
Schaltkreis 62 sowie die die Antenneneinheit 66 bildenden
Leiterbahnen 64 angeordnet sind.
-
In
gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind auf der
Oberfläche 36 des
Kennzeichnungsträgers 30 die
die Kennzeichnung 32 bildenden graphischen Symbole 34 angeordnet,
die auch in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben
ausgebildet sein können.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Kennzeichnungsträger 30 im
Wesentlichen in dem Kabelaußenmantel 24 eingebettet
und von diesem umschlossen, so dass der Kennzeichnungsträger 30 mit
der Kennzeichnung 32 und der Informationsträgereinheit 50 einerseits über die
Klebeschicht 70 stoffschlüssig mit dem Zwischenmantel 22 verbunden
ist und dadurch im Kabel 10' gehalten
ist, andererseits aber auch durch seine Einbettung in dem Kabelaußenmantel 24 fest
in dem Kabel 10' fixiert
ist.
-
Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 10'', dargestellt in 5, ist
der Kennzeichnungsträger 30 mit
einer runden Außenkontur 44' versehen und
trägt als
Kennzeichnung 32 ein zweidimensional strukturiertes Muster 344 , welches beispielsweise eine zweidimensional
strukturierte Matrix oder anders bezeichnet ein zweidimensionaler
Barcode ist.
-
Das
zweidimensional strukturierte Muster 344 trägt die optisch
auslesbare Information, die jedoch auch durch andere graphische
Symbole 34 repräsentiert
werden kann.
-
Ferner
trägt der
Kennzeichnungsträger 30 auf
seiner dem Zwischenmantel 22 zugewandten Rückseite
in gleicher Weise einen Informationsträger 50, der im Zusammenhang
mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen
bereits beschrieben wurde.
-
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Kennzeichnungsträger 30 so
ausgebildet, dass dieser in Umfangsrichtung 72 des Zwischenmantels 22 eine
Ausdehnung aufweist, die kleiner ist als ein halber Umfang des Zwischenmantels 22 und
in Kabellängsrichtung 16 eine
Ausdehnung aufweist, die ebenfalls kleiner als ein halber Umfang
des Zwischenmantels 20 ist, so dass der Kennzeichnungsträger 30' sich ohne Störung der
Elastizität
des Kabels 10 in dieses integrieren lässt.
-
Bei
einem vierten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 10''',
dargestellt in 6, sind auf der dem Zwischenmantel 22 abgewandten
Oberseite 36 des Kennzeichnungsträgers 30'' sowohl
die Kennzeichnung 32 beispielsweise wiederum mit den graphischen
Symbolen 341 , 342 und 343 angeordnet und außerdem auch die Informationsträgereinheit 50 in
der im Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen
Ausführungsform.
-
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
bildet der Kennzeichnungsträger 30'' die Basis der Informationsträgereinheit 50,
wobei, wie in 7 dargestellt, dieses Ausführungsbeispiel
die Möglichkeit
eröffnet, den
Kennzeichnungsträger 30'' mit der Rückseite 48 vollflächig auf
des Zwischenmantel 22, insbesondere die Außenfläche 68 des
Zwischenmantels 22, aufzulegen und beispielsweise mit einer
zeichnerisch in 7 nicht dargestellten dünnen Klebstoffschicht
zu fixieren, so dass der Kennzeichnungsträger 30 zumindest teilweise
in den Kabelaußenmantel 24 eingebettet
ist, wobei in jedem Fall die Informationsträgereinheit 50 in den
Kabelaußenmantel 24 eingebettet
ist, die durch diesen gleichzeitig geschützt ist.
-
Bei
einem in 8 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 10'''' sind auf der
Oberseite 36 des Kennzeichnungsträgers 30 sowohl die
Kennzeichnung 32 als auch die Informationsträgereinheit 50 angeordnet.
-
Dabei
sitzt die Informationsträgereinheit 50 neben
der Kennzeichnung und bildet selbst ein graphisches Symbol 34 in
Form des Markierungssymbols 345 ,
welches beispielsweise einen scheibenförmig ausgebildeten Punkt darstellt.
-
Ferner
ist die Informationsträgereinheit 50 als
scheibenförmiger
Körper 74 ausgebildet
in dem sowohl der integrierte Schaltkreis 62 als auch die
Antenneneinheit 66 angeordnet sind, wobei der scheibenförmige Körper 74 aus
einem Material ist, das die auftreffende optische Strahlung beeinflusst,
so dass der gesamte Körper 74 in
seiner Form das Markierungssymbol 345 darstellt.
-
Liegt
der Kennzeichnungsträger 30 auf
dem Zwischenmantel 22 auf, so wird der scheibenförmige Körper 74 in
den Kabelaußenmantel 24 eingebettet, wobei
sich dessen Dicke im Bereich des scheibenförmigen Körpers 74 verringert,
wie in 9 dargestellt.
-
Bei
einem sechsten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 10'''', dargestellt
in 10 und 11, ist
die Kennzeichnung 32 unmittelbar auf die Außenfläche 68 des
Zwischenmantels 22 aufgedruckt, der seinerseits durch Füllstoffe
so ausgebildet ist, dass er einen kontrastreichen Hintergrund für die graphischen
Symbole 34 der Kennzeichnung 32 bildet, und die
Informationsträgereinheit 50 sitzt
neben der Kennzeichnung 32 selbstständig im Zwischenmantel 22 und
der Körper 74 ist
in diesem zumindest teilweise eingebettet, so dass der Körper 74 nur
geringfügig
oder gar nicht über
die Außenfläche 68 übersteht
und einfach von dem Kabelaußenmantel 24 mit
der Abdeckregion 38 überdeckt werden
kann.
-
Dabei
stellt auch der Körper 74 selbst
ein Markierungssymbol 345 dar,
so dass dieser unmittelbar im Zwischenmantel erkennbar ist und damit
kann die Informationsträgereinheit 50 erkannt
und lokalisiert werden, beispielsweise um diese auszulesen.
-
Bei
dem zweiten bis sechsten Ausführungsbeispiel
sind diejenigen Elemente die mit einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele
identisch sind mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass jeweils
auf die Beschreibung zu diesen Ausführungsbeispielen vollinhaltlich
Bezug genommen werden kann.
-
Ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen einzusetzenden
Informationsträgereinheit 50,
dargestellt in 12, umfasst einen Prozessor 80,
mit welchem ein als Ganzes mit 82 bezeichneter Speicher
gekoppelt ist, wobei der Speicher vorzugsweise als EEPROM ausgebildet
ist.
-
Ferner
ist mit dem Prozessor 50 ein Analogteil 84 gekoppelt,
welches mit der Antenneneinheit 66 zusammenwirkt.
-
Das
Analogteil 84 ist dabei in der Lage, bei elektromagnetischer
Ankopplung der Antenneneinheit 66 an eine Antenneneinheit 86 eines
als Ganzes mit 88 bezeichneten Schreib-/Lesegeräts einerseits die
für den
Betrieb des Prozessors 80 und des Speichers 82 sowie
des Analogteils 84 selbst notwendige elektrische Betriebsspannung
bei dem erforderlichen Strom zu erzeugen und andererseits die durch
elektromagnetische Feldkopplung bei einer Trägerfrequenz übertragenen
Informationssignale dem Prozessor 80 zur Verfügung zu
stellen oder vom Prozessor 80 erzeugte Informationssignale über die
Antenneneinheit 66 dem Schreib-/Lesegerät 88 zu übermitteln.
-
Dabei
sind die unterschiedlichsten Trägerfrequenzbereiche
möglich.
-
In
einem LF-Frequenzbereich von ungefähr 125 bis ungefähr 135 kHz
wirkt die Antenneneinheit 66 im Wesentlichen als zweite
Spule eines Transformators, gebildet durch die Antenneneinheit 66 und die
Antenneneinheit 86 des Lesegeräts 88, wobei die Energie-
und Informationsübertragung
im Wesentlichen über
das Magnetfeld erfolgt.
-
In
diesem Frequenzbereich ist die Reichweite zwischen dem Schreib-/Lesegerät 88 und
der Antenneneinheit 66 gering, das heißt, dass beispielsweise das
mobile Schreib-/Lesegerät 88 sehr
nahe, bis auf weniger als 10 cm, an die Antenneneinheit 66 herangeführt werden
muss.
-
In
einem HF-Frequenzbereich zwischen ungefähr 13 und ungefähr 14 MHz
wirkt die Antenneneinheit 66 ebenfalls im Wesentlichen
als Spule, wobei nach wie vor eine gute Energieübertragung bei ausreichend
großer
Reichweite in der Wechselwirkung zwischen der Antenneneinheit 66 und
der Antenneneinheit 86 des Schreib-/Lesegerät 88 möglich ist,
wobei der Abstand beispielsweise weniger als 20 cm beträgt.
-
Im
UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 als Dipolantenne
ausgebildet, so dass bei nicht über
das Schreib-/Lesegerät 88 erfolgender Stromversorgung
der Informationsträgereinheit 50 eine
große
Reichweite bei der Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät 88 von
beispielsweise bis zu 3 m realisierbar ist, wobei die Wechselwirkung
zwischen dem Schreib-/Lesegerät 88 und
der Antenneneinheit 66 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 88 beträgt die Reichweite
der Kommunikation bis zu 100 cm.
-
Je
nach Frequenzbereich sind daher auch die Antenneneinheiten 66 unterschiedlich
ausgebildet. Im LF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 als
kompakte, beispielsweise gewickelte Spule ausgebildet.
-
Im
HF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 ebenfalls
als flächenhafte
Spule ausgebildet.
-
Im
UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 als Dipolantenne
unterschiedlichster Ausprägung
meist größerer Ausdehnung
ausgebildet.
-
Der
mit dem Prozessor 80 zusammenwirkende Speicher 82 ist
vorzugsweise in mehrere Speicherfelder 92 bis 98 aufgeteilt,
die in unterschiedlicher Art und Weise beschreibbar sind.
-
Beispielsweise
ist das Speicherfeld 92 als herstellerseitig beschreibbares
Speicherfeld vorgesehen und trägt
beispielsweise einen Identifikationscode für die Informationsträgereinheit 50.
Dieser Identifikationscode wird im Speicherfeld 92 herstellerseitig
eingeschrieben, und gleichzeitig wird das Speicherfeld 92 mit
einer Schreibsperre versehen.
-
Das
Speicherfeld 94 ist beispielsweise mit einer seitens des
Kabelhersteller aktivierbaren Schreibsperre versehbar, so dass der
Kabelhersteller die Möglichkeit
hat, das Speicherfeld 94 zu beschreiben und durch eine
Schreibsperre die Information im Speicherfeld 94 zu sichern.
Damit hat der Prozessor 80 die Möglichkeit, die im Speicherfeld 94 vorhandenen
Informationen auszulesen und auszugeben, die Informationen im Speicherfeld 94 können jedoch nicht
mehr durch Dritte überschrieben
werden.
-
Beispielsweise
sind die im Speicherfeld 94 gespeicherten Informationen
Informationen über
Art, Typ des Kabels und/oder technische Spezifikationen des Kabels.
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Im
Speicherfeld 96 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 98 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.
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Das
in 12 als Blockschaltbild dargestellte erste Ausführungsbeispiel
der Informationsträgereinheit 50 ist
eine sogenannte passive Informationsträgereinheit und benötigt somit
keinen Energiespeicher, insbesondere keinen Akkumulator oder keine Batterie,
um mit dem Schreib-/Lesegerät 88 in
Wechselwirkung treten und Informationen austauschen zu können.
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Eine
Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 50,
dargestellt in 13, umfasst eine Basis 60,
auf welcher der integrierte Schaltkreis 62 angeordnet ist,
der den Prozessor 80, den Speicher 82 und den
Analogteil 84 aufweist, sowie Leiterbahnen 64,
auf der Basis 60, welche die Antenneneinheit 66 bilden.
Die Leiterbahnen 64 können
dabei auf der Basis 60 mittels beliebiger formselektiver
Beschichtungsvorgänge
aufgebracht werden, beispielsweise in Form von Aufdrucken eines
leitfähigen
Lacks oder einer leitfähigen
Paste oder auch in Form einer Drahtschleife der Spule oder eines
Dipols.
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Die
Basis 60 ist beispielsweise bei großer Ausdehnung der Informationsträgereinheit 50 in
einer ersten Richtung 100 aus einem biegbaren, insbesondere
biegeschlaffen Material, beispielsweise einem Kunststoffband, hergestellt,
auf welchem einerseits die Leiterbahn 64 durch Beschichtung
einfach und dauerhaft aufbringbar ist und andererseits auch der
integrierte Schaltkreis 62 einfach fixierbar ist, insbesondere
so, dass eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen äußeren Anschlussstellen 102 des integrierten
Schaltkreises 62 und den Leiterbahnen 64 realisierbar
ist.
-
Sofern
die Basis 60 als Flachmaterial ausgebildet ist, ist es
von Vorteil, wenn diese mit für
deren Umgebung stumpf wirkenden Kantenbereichen 104 der
Außenkontur 44 ausgebildet
ist, um Beschädigungen
der Umgebung der Basis 60 im Kabel 10 beim Bewegen
des Kabels zu vermeiden. Dies bedeutet, bei aus einem dünnen Flachmaterial
ausgebildeter Basis 60, dass diese zum Beispiel abgerundete
Eckbereiche aufweist, und wenn möglich
auch stumpf wirkende, zum Beispiel entgratete, Kanten aufweist.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
dargestellt in 14, ist die Informationsträgereinheit 50 als
scheibenförmiger
starrer Körper 74 ausgebildet.
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Die
Basis 60' wird
dabei gebildet durch eine einen Einbettkörper 76 bildende Einbettmasse,
beispielsweise aus Harz oder Kunststoffmaterial, in welcher der
integrierte Schaltkreis 62 und die Leiterbahnen 64,
welche die Antenneneinheit 68 bilden, eingebettet sind,
wobei die Leiterbahnen 64 beispielsweise ringförmige Spulenwindungen 65 bilden,
die in einer Ebene 78 liegen und vollständig in dem Einbettkörper 76 eingebettet
sind.
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Der
Einbettkörper 76 ist
mit für
die Umgebung im Kabel stumpf wirkenden Kantenbereichen 77 versehen,
die aufgrund ihrer Abrundung unter Bildung einer linsenähnlichen
Querschnittsform keine Beschädigung
im Kabel 10, auch beim Biegen desselben hervorrufen können.
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Dabei
kann der Einbettkörper 76 eine
scheibenähnliche
Form mit den gerundeten Kantenbereichen 77 eine linsenähnliche
oder halblinsenähnliche Form
aufweisen.
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Damit
ist beispielsweise die Antenneneinheit für den HF-Frequenzbereich vorgesehen,
in welchem die Antenneneinheit 66 ähnlich einer zweiten Spule
eines Transformators arbeitet.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 50', dargestellt
in 15, 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.
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Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist beim dritten Ausführungsbeispiel
der Informationsträgereinheit 50' dem Prozessor 80 noch
ein Sensor 110 zugeordnet, mit welchem der Prozessor 80 in
der Lage ist, physikalische Größen des
Kabels, wie beispielsweise Strahlung, Temperatur, Druck, Zug, Dehnung
oder Feuchtigkeit, zu erfassen und beispielsweise entsprechende
Werte in dem Speicherfeld 98 abzuspeichern.
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Der
Sensor 110 kann dabei je nach Einsatzfeld ausgebildet sein.
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Beispielsweise
ist es denkbar, den Sensor 110 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.
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Alternativ
dazu ist es beispielsweise zur Ausbildung des Sensors als Temperatursensor
denkbar, den Sensor als mit der Temperatur variablen Widerstand
auszubilden, so dass durch eine Widerstandsmessung eine Temperaturmessung
möglich
ist.
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Bei
der Ausbildung des Sensors als Zug- oder Dehnungssensor ist der
Sensor beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet, der
je nach Dehnung seinen elektrischen Widerstand ändert. Beispielsweise ist ein
derartiger Sensor im Kabelaußenmantel 24,
vorzugsweise nahe einer Kabelaußenfläche 26 angeordnet,
um oberflächliche
Zug- oder Scherkräfte
zu erfassen.
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Sollte
jedoch der Sensor 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.
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Die
Zugmessung oder die Dehnungsmessung ließe sich aber auch gegebenenfalls
durch eine kapazitive Messung realisieren.
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Im
Fall eines Feuchtigkeitssensors ist der Sensor vorzugsweise als
mehrlagige Schichtstruktur ausgebildet, die ihren elektrischen Widerstand
oder ihre Kapazität
je nach Feuchtigkeit ändert.
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Im Übrigen arbeitet
das dritte Ausführungsbeispiel
gemäß 15 in
gleicher Weise wie das erste Ausführungsbeispiel.
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Der
Sensor 110 ist dann aktiv, wenn die Informationsträgereinheit 50' durch das Schreib-/Lesegerät 88 aktiviert
ist, so dass genügend
Leistung zur Verfügung
steht, um auch den Sensor 110 zu betreiben.
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Während der
Aktivierung der Informationsträgereinheit 50' ist somit der
Sensor 110 in der Lage, Messwerte dem Prozessor 80 zu übermitteln,
welcher diese Messwerte dann beispielsweise im Speicherfeld 98 speichert
und dann, wenn diese vom Schreib-/Lesegerät 88 angefordert werden,
ausliest.
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Eine
Realisierung des dritten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 50', dargestellt
in 16, umfasst die Basis 60, auf welcher
ein integrierter Schaltkreis 62 angeordnet ist, der den
Prozessor 80, den Speicher 82 und den Analogteil 84 aufweist,
sowie Leiterbahnen 64, auf der Basis 60, welche
die Antenneneinheit 66 bilden. Die Leiterbahnen 64 sind
auf der Basis 60 mittels beliebiger in Form von Aufdrucken
eines leitfähigen
Lacks oder einer leitfähigen
Paste aufgebracht.
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Außerdem ist
auf der Basis 60 der Sensor 110 in Form einer
um die Antenneneinheit 66 herum angeordneten mehrlagigen
Schichtstruktur 112 angeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel
beispielsweise ein platzsparender, kapazitiver Feuchtigkeitssensor
ist, so dass der Sensor 110 ebenfalls entweder unmittelbar
neben dem integrierten Schaltkreis 62 angeordnet sein kann
oder als Teil des integrierten Schaltkreises 62.
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Der
kapazitive Sensor 110 des zweiten Ausführungsbeispiels kann aufgrund
seiner zustandsabhängigen
Kapazität
alternativ zum Feuchtigkeitssensor auch als ein Temperatur- oder
ein Drucksensor ausgebildet sein.
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Im
Gegensatz zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen ist bei einem
vierten Ausführungsbeispiel 50'', dargestellt in 17,
dem Analogteil 84 eine Antenneneinheit 66' zugeordnet,
die eine zweigeteilte Wirkung aufweist, nämlich beispielsweise ein Antennenteil 66a,
welcher in gewohnter Weise mit dem Schreib-/Lesegerät 88 kommuniziert
und ein Antennenteil 66b, welcher in der Lage ist, an ein
magnetisches Wechselfeld 114 anzukoppeln und diesem Energie
zu entziehen, um mit dieser aus dem magnetischen Wechselfeld 114 entzogenen
Energie die Informationsträgereinheit 50'' unabhängig vom Schreib-/Lesegerät 88 zu
betreiben.
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Beispielsweise
kann das elektromagnetische Wechselfeld 114 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 88 ein Einlesen
oder Auslesen von Informationen erfolgen soll, die Informationsträgereinheit 50'' so lange mit Energie zu versorgen,
so lange das Wechselfeld 114 existent ist.
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Die
Frequenz des Wechselfeldes 114 und eine Resonanzfrequenz
des Antennenteils 66b können
so aneinander angepasst werden, dass der Antennenteil 66b in
Resonanz betrieben ist und somit eine optimale Energieeinkopplung
aus dem Wechselfeld 114 erlaubt.
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Eine
derartige vom Schreib-/Lesegerät 88 unabhängige Versorgung
der Informationsträgereinheit 50 mit
elektrischer Energie ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mit dem
Sensor 110 über
längere
Zeiträume
eine physikalische Zustandsgröße erfasst
werden soll, die nicht mit dem Zeitraum der Ankopplung des Schreib-/Lesegerät 88 an
die Antenneneinheit 66a zusammenfallen, sondern von dieser unabhängig sein
sollen.
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Somit
lässt sich
beispielsweise die Informationsträgereinheit 50'' durch Einschalten des elektromagnetischen
Wechselfeldes 114 aktivieren, so dass seitens des Sensors 110 physikalische
Zustandsgrößen gemessen
und über
den Prozessor 80 erfasst sowie beispielsweise im Speicherfeld 98 abgelegt werden
können,
unabhängig
von der Frage, ob das Schreib-/Lesegerät 88 mit der Antenneneinheit 66 gekoppelt
ist oder nicht.
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Mit
einer derartigen Informationsträgereinheit 50'' besteht die Möglichkeit mit dem Sensor 110 über lange
Zeiträume
Messungen durchzuführen,
so dass auch eine Vielzahl von Messwerten anfällt, die zu einer großen Datenmenge
führt,
wenn alle Messwerte gespeichert werden.
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Aus
diesem Grund erfolgt seitens des Prozessors 80 eine Auswahl
der Messwerte nach mindestens einem Auswahlkriterium, um die Datenmenge
im Speicherfeld 98 zu reduzieren.
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Ein
Auswahlkriterium ist beispielsweise ein Schwellwert, bei dessen Überschreiten
ein Speichern des Messwerts erfolgt, so dass damit die Datenmenge
drastisch reduziert wird.
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Ein
anderes Auswahlkriterium kann auch eine statistische Verteilung
darstellen, so dass nur Messwerte, die von einer vorab ermittelten
statischen Verteilung signifikant abweichen, gespeichert werden und
folglich auch dadurch die Datenmenge reduziert wird.