DE1904153A1

DE1904153A1 - Federnd faltbares umwobenes,elektrisches Kabel und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1904153A1
Application number: DE19691904153
Authority: DE
Inventors: Ross Edgar A
Original assignee: Southern Weaving Co
Current assignee: Southern Weaving Co
Priority date: 1968-01-29
Filing date: 1969-01-28
Publication date: 1969-08-28
Also published as: GB1226702A; US3476870A; FR2000931A1

Description

U	Ihr· Nachricht vom	J	899 Lindau (Bodensee)
			Rennerle 10 Pottfach 365
Ihr Zeichen	Meine Nachricht vom	28.1.69

Southern Weaving Company, Greenville, South Carolina / USA, Postfach 367

Federnd faltbares umuabenes elektrisches Kabel und V/erfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein mehradriges elektrisches Kabel und insbes. auf ein Flachkabel, das mit Uebtechniken geformt wird.

Bei vielen Typen von elektrischen Einrichtungen uie z.B. bei Computern, ist es oft erwünscht, Teile der elektrischen Einrichtungen in Behälter oder Schubladen

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zu montieren, die auf Gleitelementen aus dem Gehäuse oder Schrank der elektrischen Einrichtung herausziehbar und einschiebbar sind.

Beim Überprüfen oder Uarten der elektrischen Teile in den Schubladen ist es oft erwünscht, daß alle elektrischen Verbindungen dieser in den Schubladen untergebrachten elektrischen Teile zu den übrigen Teilen der elektrischen Einrichtung auch dann aufrechterhalten bleiben, uienn die Schublade herausgezogen wird, um den Zugang zu erleichtern. Bisher wurden zu diesem Zweck ein flaches, gegossenes elektrisches Kabel verwendet. Das Kabel ist ähnlich wie der Blasebalg einer Ziehharmonika gefaltet, sodaß es eng zusammengefaltet ist, wenn die Schublade in den Schrank oder das Gehäuse eingeschoben ist und es wird zu einer grösseren Länge gestreckt, uenn die Schublade herausgezogen wird, sodaß auf diese U/eise die Verbindung der elektrischen Schaltkreise in der Schublade mit dem übrigen System in dem Schrank oder dem Gehäuse aufrechterhalten bleibt.

Das Hauptproblem bei den Kabeln dieser Art besteht darin, daß die Adern in dem Kabel dazu neigen, aufgrund der durch die häufige Verbiegung der Kabel verursachten Materialermüdung zu brechen. Desweiteren kommt es oft uor,

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daß die gegossene Isolierung an den Falzstellen abbröckelt und schlecht wird. Deshalb haben die bekannten Kabel keine sehr lange Lebensdauer und bilden eine ersthafte Fehlerquelle für die gesamte elektrische Einr chtung.

Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein faltbares Kabel zu schaffen, das häufig gefaltet und gestreckt uierden kann, ohne daß die Gefahr eines Ermüdungsbruches oder einer Verschlechterung der Isolation, die den elektrischen Leiter umgibt, auftritt. Ein ueiteres Ziel der Erfindung besteht darin, Bin Kabel zu schaffen, das eine Spannkraft in sich birgt, die das Kabel nach dem Strecken jeweils wieder zusammenfaltet. Andere Ziele und Uortei-le der vorliegenden Erfindung sind der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.

In den Zeichnungen zeigti

Figur 1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemässen Kabels in einem Zuischenstadium seiner Herstellung,

Figur 2 eine Perspektivansicht des Kabels der Figur im Endzustand,

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Figur 3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie III—III der Figur 1,

Figur 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie IU-Il/ der Figur 1,

Figur 5 schematisch eine Seitenansicht des Kabels der Figur 2 in gefaltetem Zustand_#

Figur 6 eine schematische Seitenansicht des Kabels der figur 5 in einem ungefalteten Zustand.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kabel 1o besteht aus einer Vielzahl von isolierten Adern 12, die zusammen umuoben sind mit einem Schußfaden 14 und mehreren Kettenfäden 16 (siehe Fig. 3 und 4), uon denen einer jeweils zwischen ein Paar zweier benachbarter Adern 12 eingewoben ist. Oede Ader besteht aus einem Leiterdraht 18 mit einem Mantel 2o aus isolierendem Plastikmaterial oder dergleichen, l/erwoben mit den Kettenfäden 16 ist ein zweiter Satz von Kettenfäden 22. , ·

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Uie in Figur 1 und etuas detaillierter in Figur 3 gezeigt ist, besitzt das Kabel 1o zwei Zonen 24, in welchen die zweiten Kettenfäden 22 geflottet sind. D.Ho sie erstrecken sich entlang einer der beiden Oberflächen des Kabels ohne daran gebunden zu sein. An allen anderen Stellen des Kabels sind die Fäden 22 auf der einen oder anderen Seite der Oberfläche des Kabels gebunden. Die Zonen 24 haben vorzugsweise gleiche Abstände voneinander und sind abwechselnd angeordnet derart, daß in der einen Zone 24 die Fäden 22 auf der einen Kabelseite gefiottat sind und in der nächsten Zone 24 die Kabel 22 auf der gegenüberliegenden Kabelseite geflottet sind.

An der Stelle 26, die annähernd auf der Hälfte zwischen den beiden benachbarten Zonen 24 liegt, durchdringen die Fäden 22 das Kabel 1o und erstrecken sich won hier aus auf entgegengesetzten Seiten des Kabels jeweils zu einer benachbarten Zone 24.

In Übereinstimmung mit einem Flerkmal der Erfindung bestehen die Schußfäden14 und die Kettenfäden 16 vorzugsweise aus einem Isoliermaterial mit schwachen Schwundeigenschaften, d.h. aus einem Material, das nur schwach schrumpft, wenn es einer Schrumpfungsbehandlung

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z*B. einer Erhitzung ausgssetzt wird. Gängige Fäden, die diese Eigenschaften aufweisen, sind Nylon und natürliches Fiber, uobei Nylon bevorzugt angewendet wird. Die anderen Kettenfäden 22 sind aus Material mit starken Schuundeigenschaften, d.h. aus einem Material das einen relativ hohen Hitze-Schrumpfungsgrad aufweist. Das bekannte Polyolefinharz hat diese Eigenschaft, ebenso wie Polyester einer Säure oder eines Polyols. Ein besonders brauchbares Beispiel eines solchen Polyester—Materials " wird unter dem Handelsnamen "Dacron" von der Firma

Dupont-Comp. verkauft. ;

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden nachdem das Kabel in der in Figur 1 gezeigten Art mit dao Fäden, die verschiedene Schrumpfeigenschaften haben, urouoben ist, die geflotteten Fadenabschnitte 22 in jeder Zone 24 erhitzt., um sie einem Schrumpfungsprozeß zu unterwerfen. Dadurch wird erreicht, daß die Länge der Fäden in den Zonen 24 gegenüber ihrer ursprünglichen Länge beträchtlich verkürzt wird mit dem Ergebnis, dafl in jeder Zone 24 eine Biegung 28 oder 3o (Figur 2) erzeugt wird, yie aus der Figur 2 ersichtlich ist, sind die geschrumpften Längen A der Fäden 22 in jeder Zone 24 beträchtlich kürzer, als die ursprüngliche in der Figur 1 dargestellte Länge der Zone 24,

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Das Erhitzen der Fäden 22 in den Zonen 24 kann auf irgendeine bekannte Art durchgeführt werden, aber es wurde als vorteilhaft herausgefunden, Heißluft auf die Fäden in den Zonen 24 zu richten und zuar mit einer bestimmten Temperatur einer bestimmten Zeitdauer, um den geuünschten Schrumpfungsgrad zu erreichen. Dünne Strahlen von Heißluft uerden nur auf die Fäden in den Zonen 24 gerichtet. Auf diese Ueise uird das übrige Kabel nicht erhitzt. Die anderen (Nylon)-Fäden 14 und 16 in den Zonen 24 schrumpfen nur relativ gering, d.h. ihr Schrumpfungsmaß beträgt etua 1o %, uährend die Dacronfädert 22 um ungefähr 15 bis 2ο % schrumpfen, mit dem Ergebnis, daß die Längen der Fäden 22 in den Zonen 24 beträchtlich kleiner sind als die Längen der Kabeladern in diesen Zonen. Die Folge ist, daß die Adern zu Falten 28 und 3o gebogen uerden.

Uie aus der Figur 3 sehr gut erkennbar ist, wechseln die Fäden 22 in jeder Zone 24 von der einen Seite des Gewebes auf die andere Seite am Rand der Zone. Auch sind die Fäden 22 abwechselnd vorwärts und rückwärts durch das Kabel hindurchgeuoben, sodaß die Flottierung einmal auf der einen und anderen Seite des Kabels liegt. Diese Anordnung bewirkt eine Bindung an den Enden der flottierten

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Fäden, sodaß wenn das Kabel gestreckt wird, die Fäden 22 an dan Biegungen oder Faltstellen 28 und 3o sich nicht vom Kabel lösen und die Form der Falten sicher beibehalten.

Die Figur.5 zeigt das Kabel 1o in der gefalteten Lage und die Figur 6 zeigt es in der gestreckten Lage. Die Enden der Kabel sind mit jpackverbindungen für die _ elektrischen Anschlüsse der einzelnen elektrischen Aggregate versehen, die relativ zueinander beweglich sind. Uenn das Kabel gefaltet ist, sind die flottierten Fäden 22 schlaff wie es in Figur 5 dargestellt ist. Uenn die Enden des Kabels auseinandergezogen werden, uerden die flottierten Fäden 22 gespannt. Die flottierten Fäden 22 erlauben nicht, daß sich die Adern an den Falzstellen 28 und 30 sehr stark verformen, d. h. geradebiegen. Statt dessen sind die Kabelabschnitte zwischen den Bindestellen der flottierten Fäden 22 flexibel, so daß das Kabel eine S-Form zwischen diesen Bindesteilen einnehmen kann. Auf diese Ueise findet an den Biegungen oder Falten 28 und 30 sowohl beim Sirecken als auch beim Falten des Kabels jeweils nur eine relativ schwache Biegebeuegung statt, so daß das Kabel nicht so leicht wegen Materialer-.·; ermüdiiing bricht. AuBejjem geben die zwischen den Biegungen 28 und 29 liegenden flexiblen Kabelteile dem Kabel die genügende Elastizität, um das Kabel ueder zusammenzufalten

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wenn es gestreckt worden uar.

l/orzugsueise ist jedem Kettenfaden 16 ein Kettenfaden zugeordnet und sind die Kettenfäden 22 nur auf den Flachseiten des Kabels angeordnet, Uia in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, s(it die Bindung der Fäden 22 auf einer Kabelseite dadurch bewerkstelligt, daß die Fäden 22 zuerst unter einen Schußfaden 14,dann über dan nächsten Schußfaden dann unter den nächsten Schußfaden usu. gehoben sind. Uie die Fig. 4 zeigt, wechselt der Faden 22 bei der Stelle 26, die annähernd in der Witte zwischen zwei nebeneinanderliegenden Zonen 24 liegt, van einer Kabelseite auf die andere, so daß die Fäden jeweils auf der richtigen Kabelseite geflottet sind und die Biegungen in der beschriebenen Ueise abwechselnd auf beiden Seiten des Kabels hervorrufen.

Die Schußfäden 14 sind vorzugsweise fortlaufend spiralförmig um die Adern 12 gewoben. Vorteilhaft ist es, die Schußfäden 14 in jeder Zone 24 enger zu legen als in den übrigen Kabelabschnitten, um dem Kabel an den Biegungen einen widerstandsfähigeren Schutzmantel gegen mechanische Einflüsse zu geben. Das ist überaus günstig bei eMctronischen Anlagen, wo die Kabelbiegungen in der Regel auf dem Boden eines Gehäuses oder auf anderen Teilen schleifen.

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Mit dem vorstehend beschriebenen Gewebe ist es auch leicht .möglich, dis Kabelanden abzuisolieren, und die Leiterenden mit elektrischen Uerbindungselementen auszurüsten. Die einzelnen Kabeladern können auch leicht zu diesem Zweck an den Enden voneinander getrennt werden. Man braucht dabei nur ein Messer oder ein anderes, scharfes Element der Länge nach zwischen ein paar benachbarter Adern 12 führen, auf diese Ueise den Schuß— P faden 14 durchzuschneiden, die beiden Adern voneinander zu spreizen, die Isolierung 20 von den Leiterenden entfernen und dann die nackten Leiterenden mit den entsprechenden Klemmen oder elektrischen Steckerverbindun— gen zu verbinden.

Patentansprüche

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Claims

- 11 Patentansprüche

1. Mehradriges, umuobenes Kabel, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
Ketten- und Schußfäden sind unter sich miteinander und mit den einzelnen Kabeladern veruoben, um die Kabeladern gegeneinander isoliert zusammenzuhalten und ein längliches Kabel zu bilden, das Kabel hat Längsabschnitte, in welchen die
Länge bestimmter in Richtung der Kabeladern verlaufende
Fäden kürzer ist als die Länge der Kabeladern, um eine
Biegung des Kabels in jsueils diesen Abschnitten zu bewirken.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kabelabechnitten vorhanden ist, in denen die Kabelbiegung jeweils abwechselnd entgegengesetzt gerichtet ist, so daß ein vielfach in entgegengesetzter Richtung gefalztes Kabel entsteht.

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die bestimmten, ausgewählten Fäden in einem Abschnitt auf der einen Seite des Kabels 3 geflbttet sind, zwischen zwei Abschnitten das Kabel durchdringen und im benachbarten Abschnitt auf der gegenüberliegenden Kabelseite wieder geflottet sind.

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4. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmten, ausgewählten Fäden aus einem Material bestehen, das wesentlich größere Schrumpfeigenschaften hat als das Material der übrigen Fäden des Gewebes.

5. Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmten, ausgewählten Fäden aus einem Material der Gruppe Polyolefinharz und Polyester einer Säure oder eines Polyols besteht.

6. Mehradriges, umwobenes Kabel, ge kennzeichnet durch Ketten- und Schußfäden, die miteinander und mit den Kabeladern verwoben sind, um die einzelnen Kabeladern seperat miteinander zu verbinden zu einem länglichen Kabel, wobei die Kabeladern im wesentlichen parallel nebeneinanderliegen und ein flaches gewobenes Kabel bilden und das Kabel ausgewählte Kettenfäden besitzt, welche an der Länge des Kabels entlang aufeinanderfolgenden Stellen auf der einen Kabelseite gebunden sind, dann durch das Kabel hindurch auf die andere Kabelseite wechseln und in einer ersten Zone bestimmter Länge ungebunden verlaufen, dann wieder zurück durch das Kabel entlang der ersten Seite des Kabels in gebundenem Zustand verlaufen, danach wieder durch das Kabel auf die andere Seite wechseln und über eine be-

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stimmte Strecke, die eine zweite Zone darstellt, uieder ungebunden am Kabel entlang verlaufen und dann am Ende dieser zweiten Zone uieder durch das Kabel hindurch aöf die andere Kabelseite wechseln, wobei diese Fäden in jeder der erwähnten Zonen kürzer sind als die Länge der Kabeladern innerhalb dieser Zonen, so daß sie Biegungen des Kabels in diesen Zonen erzeugen, die fortlaufend abwechselnd einander entgegengerichtet sind.

7« Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese ausgewählten Kettenfäden aus einem Material bestehen, das einen höheren Uärmeschrumpfungsgrad aufweist als das Material der anderen Kettenfäden, wobei annähernd gleich viele Kettenfäden beider Arten vorhanden sind und jeder Kabelader jeweils ein Kettenfaden beider Arten zugeordnet ist.

8. Warfahren zur Herstellung eines gewobenenK abels nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kabeladern mit Ketten- und Schußfäden zu einem Kabel v/erwoben werden und ausgewählte Fäden, wie sife entlang äer Kabeladern erstrecken, und die einen größeren Schrumpfungsgrad aufweisen als die übrigen Fäden, in bestimmten Abschnitten des Kabels durch Erwärmung geschrumpft werden.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß während des Uebuorganges die ausgeuählten Fäden auf der einen Seite des Kabels in der Zone geflottet und jeweils uor und hinter der Zone gebunden sind.

10. Uerfahren anch Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erwärmung der ausgewählten Fäden innerhalb der bestimmten Abschnitte des Kabels heißes Gas auf die Fäden gestrahlt wird, innerhalb einer Zeitdauer, die ausreicht, um die gewünschte Schrumpfung zu erzielen.

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