DE19623800A1 - Kabel - Google Patents
KabelInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/08—Flat or ribbon cables
- H01B7/0869—Flat or ribbon cables comprising one or more armouring, tensile- or compression-resistant elements
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabel mit wenigstens
einem elektrischen Leiter, insbesondere auf Flachbandkabel,
die hohen Biegewechselbeanspruchungen ausgesetzt sind.
Elektrische Kabel, insbesondere aber Flachbandkabel
werden in einer Vielzahl technischer Anwendungen eingesetzt,
zum Beispiel bei der Ansteuerung beweglicher Arbeits- oder
Steuerorgane, zum Beispiel Druckköpfe, bei denen eine Ver
bindung zwischen einer stationären Ansteuerelektronik und dem
beweglichen Organ hergestellt wird.
Hierbei kommt es auf eine platzsparende Ausführung der
beweglichen Verbindung an, bei gleichzeitig hohen Anforderun
gen an die mechanische Belastbarkeit der elektrischen Leiter.
Eine hohe Biegewechselfestigkeit ist dabei von erheblicher
Bedeutung.
Bei der Entwicklung von Flachbandkabeln für spezielle
Einsatzgebiete werden diese gerade im Hinblick auf die beson
deren Einsatzbedingungen wie Biegeradien, Strombelastung,
Anzahl erreichter Bewegungsspiele usw. getestet. Für die
Beurteilung eines Ausfalles in Form eines Leiterbruches werden
spezielle Erkennungssysteme eingesetzt, die bereits Strom
unterbrechungen im Millisekundenbereich erkennen können.
Flachbandkabel dieser Art sind meist wie in Fig. 3 dargestellt
aufgebaut.
Mehrere elektrische Leiter 1, meist mit flach rechtecki
gem Querschnitt, sind mittels zweier Klebstoffschichten 2
zwischen zwei Trägerfolien 3 laminiert. Die Trägerfolien
bestehen vorzugsweise aus Polyester. Die Dicke der auf die
Trägerfolie 3 aufgetragenen Klebstoffschichten 2 ist so bemes
sen, daß während des thermischen Herstellungsprozesses des
Flachbandkabels die Kupferleiter 1 praktisch vollständig in
den Kleber eingebettet werden.
Je nach Bedarf werden unterschiedliche Klebersysteme
verwendet, um spezielle Eigenschaften zu erreichen. Beispiels
weise könnte es wichtig sein, daß der rechteckige Kupferleiter
in den Kleber eingebettet, jedoch nicht mit ihm verbunden ist.
Diese Eigenschaft vereinfacht zum Beispiel die Abisolierung
einer Leitung. Bei anderen Anwendungen wird hingegen eine
feste Verbindung der Verklebung mit dem Leiter gefordert.
Flachbandleitungen dieser Bauart sind vielfach genormt, zum
Beispiel in der ANSI 250 IPC-FC.
Unter der Voraussetzung der Auswahl geeigneter Trägerfo
lien, Kleber und Kupferleiter erreichen Flachbandkabel Biege
Zyklenzahlen in Höhe zweistelliger Millionenbeträge. Es gibt
jedoch Anwendungsfälle, zum Beispiel bei der Ansteuerung
hochfrequenter Schwinger im Maschinenbau, bei denen Zykluszah
len in dreistelliger Millionenhöhe erforderlich sind.
Nun wäre es naheliegend, das mechanisch nicht eben hoch
belastbare Kupfer durch Materialien mit größerer Festigkeit zu
ersetzen, beispielsweise Stahl oder Bronzelegierungen. Diese
Maßnahme führt jedoch erstens nicht zu einer wesentlichen
Erhöhung der Belastbarkeit und zweitens wird die Kontaktierung
der Leiterenden durch Löten oder Crimpen erschwert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabel
mit verbesserter Festigkeit, insbesondere hoher Biegewechsel
festigkeit zu schaffen, das selbst bei einem Bruch des Leiters
noch funktionsfähig bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen mit dem
Leiter mit laufenden und diesen im wesentlichen durchgehend
berührenden Zusatzleiter gelöst, dessen Festigkeit, insbeson
dere Biegewechselfestigkeit größer ist als die des Leiters.
Die Funktion des Zusatzleiters besteht darin, daß im
Falle eines (nicht verhinderbaren) Bruches des Leiters der
Zusatzleiter im punktuellen Bereich des Bruches elektrisch
eine Brückenfunktion übernimmt. Da diese Brücke mechanisch
sehr kurz ist, ist die an den jeweiligen Leiterenden meßbare
Widerstandserhöhung des Leiters sehr gering, selbst wenn der
mitlaufende Zusatzleiter aus einem Material besteht, das nicht
die gleiche Leitfähigkeit hat wie Kupfer.
Der Zusatzleiter besteht vorzugsweise aus leitfähigem
Kunststoff oder textilem Material, das vorzugsweise aus Koh
lenstoffasern oder -garn besteht.
Eine besonders gute Kontaktierung zwischen Leiter und
Zusatzleiter ergibt sich, wenn der Zusatzleiter durch Umspin
nen, Umstricken oder Umwirken des Leiters gebildet ist. Eine
ähnlich gute Kontaktierung läßt sich durch Umspritzen des
Leiters mit einem leitfähigen Kunststoff erzielen.
Bei Kabeln mit einem Zusatzleiter aus textilem Material,
insbesondere aus Kunststoffasern oder -garn, kann es leicht zu
Ablösungen der Einzelfilamente und zu Kurzschlüssen zwischen
benachbarten Leitern kommen. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform ist daher zwischen den Leitern jeweils eine
Trennfolie angeordnet, die sich vorzugsweise im wesentlichen
über die gesamte Breite des Kabels erstreckt und jeweils
zwischen benachbarten Leitern hindurchgeführt ist.
Dabei sind die Zusatzleiter vorzugsweise auf jeweils
voneinander abgewandten Seiten jeweils benachbarter Leiter
angebracht. Sie sollten möglichst ganzflächig auf dem bzw. den
elektrischen Leitern aufliegen und ggf. die Flanken des Lei
ters bzw. der Leiter wenigstens teilweise umschließen.
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf Flachband
kabel mit rechteckigem Leiterquerschnitt beschränkt, vielmehr
lassen sich auch Drähte oder Litzen aus vielen Einzeldrähten
in vergleichbarer Art behandeln.
Das erfindungsgemäße Kabel wird sehr hohen Anforderungen
an die Festigkeit, insbesondere an die Biegewechselfestigkeit
gerecht. Dabei kann der beilaufende Zusatzleiter mit in den
Kontaktierungsbereich hineinlaufen oder derart gekürzt werden,
daß sich die elektrische Kontaktierung durch Crimpen, Löten
oder Schweißen in herkömmlicher Weise im rein metallischen
Bereich abspielt. Diese Endbereiche sind im allgemeinen immer
frei von starken Biegewechselbeanspruchungen.
Die Erfindung wird im weiteren anhand des in der Zeich
nung dargestellten Flachbandkabels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Flachbandka
bels,
Fig. 3 den Querschnitt des bekannten Flachbandkabels,
Fig. 4 einen leicht schematisierten Querschnitt eines Flach
bandkabels,
Fig. 5 den Längsschnitt V-V der Fig. 4,
Fig. 6 einen weiteren Querschnitt eines Flachbandkabels und
Fig. 7 eine vereinfachte Darstellung des Querschnitts der Fig.
6.
Ebenso wie bei dem bekannten Flachbandkabel nach Fig. 3
ist bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten erfindungsgemäßen Flach
bandkabel ein flach rechteckiger elektrischer Leiter 1 mittels
zweier Klebstoffschichten 2 zwischen zwei Trägerfolien 3 lami
niert. Zusätzlich liegt auf dem elektrischen Leiter 1 und
eingebettet in die obere Klebstoffschicht 2 ein den Leiter 1
durchgehend berührender Zusatzleiter 4, der zum Beispiel aus
einem flachen Kohlenstoffgarn oder einem flachen Kunststoff
band besteht. Soll für besonders sicheren Kontakt zwischen
Leiter und Zusatzleiter gesorgt werden, so ließe sich der
Leiter 1 mit Kohlenstoffgarn umspinnen oder einem leitfähigen
Kunststoff umspritzen.
Als Materialien für leitfähige Kunststoffolien oder
leitfähige Kunststoff-Monofile kommen zum Beispiel Polypyrol
oder Polykarbonat in Frage. Leitfähige Garne, gerade, gedreht
oder versponnen, können bestehen aus Kohlenstoffilamenten,
Kohlenstoff-Mischgarnen mit Kohlenstoff und einer nicht-leit
fähigen Komponente, zum Beispiel Polyester, Polyamid, oder aus
Kohlenstoff und einer leitfähigen Komponente, zum Beispiel
leitfähigem Polypropylen, Stahlfilamentgarn oder auch einem
Mischgarn aus Stahl- und Kupferfilament.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 sind benachbarte
Leiter 1 mittels einer Klebstoffschicht 6 jeweils auf die
einander gegenüberliegenden Seiten einer Trennfolie 5 aufge
klebt. Auf den Leitern 1 liegen möglichst ganzflächig und die
Flanken der Leiter 1 wenigstens teilweise umgreifend die
Zusatzleiter 4 auf. Auf die beiden Oberflächen dieser Anord
nung ist wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 mittels
einer Klebstoffschicht 2 die Träger- oder Deckfolie 3 aufge
klebt.
Fig. 6 zeigt ein Flachbandkabel ähnlich Fig. 4, bei dem
die elektrischen Leiter 1 praktisch in einer gemeinsamen Ebene
liegen und die Trennfolie 5 mäander- oder sinusförmig zwischen
den Leitern 1 verläuft.
Fig. 7 zeigt die Ausführungsform der Fig. 6 nochmals in
vereinfachter Darstellung.
Wegen der Anordnung der Zusatzleiter 4 auf voneinander
abgewandten Oberflächen benachbarter Leiter kann unter Um
ständen die Trennfolie 5 entfallen.
Claims (11)
1. Kabel mit wenigstens einem Leiter (1), gekennzeichnet
durch einen mit dem Leiter (1) mitlaufenden und diesen im
wesentlichen durchgehend berührenden Zusatzleiter (4), dessen
Biegewechselfestigkeit größer ist als die des Leiters (1).
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zusatzleiter (4) aus textilem Material besteht.
3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zusatzleiter (4) aus leitfähigem Kunststoff besteht.
4. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Zusatzleiter (4) aus Kohlenstoffasern oder -garn besteht.
5. Kabel nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatzleiter (4) durch Umspinnen, Umstricken oder Umwirken
des Leiters (1) gebildet ist.
6. Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Leiter (1) mit dem leitfähigen Kunststoff umspritzt ist.
7. Kabel nach Anspruch 2 oder 4, mit mehreren Leitern (1),
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Leitern (1) jeweils
eine Trennfolie (5) angeordnet ist.
8. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Trennfolie (5) im wesentlichen über die Breite des Kabels
erstreckt und zwischen benachbarten Leitern (1) hindurchge
führt ist.
9. Kabel nach Anspruch 2, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzleiter (4) jeweils auf voneinander abgewandten
Seiten der Leiter (1) angebracht sind.
10. Kabel nach Anspruch 2, 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der bzw. die Zusatzleiter (4) möglichst ganzflächig auf
dem bzw. den elektrischen Leitern (1) aufliegen.
11. Kabel nach Anspruch 2, 4 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die Zusatzleiter die Flanken der Leiter (1)
wenigstens teilweise umschließen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19623800A DE19623800A1 (de) | 1996-01-22 | 1996-06-14 | Kabel |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19602142 | 1996-01-22 | ||
DE19623800A DE19623800A1 (de) | 1996-01-22 | 1996-06-14 | Kabel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19623800A1 true DE19623800A1 (de) | 1997-07-24 |
Family
ID=7783346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19623800A Ceased DE19623800A1 (de) | 1996-01-22 | 1996-06-14 | Kabel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19623800A1 (de) |
Cited By (4)
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DE3930496C2 (de) * | 1989-09-12 | 1991-06-20 | Kabelwerke Reinshagen Gmbh, 5600 Wuppertal, De |
-
1996
- 1996-06-14 DE DE19623800A patent/DE19623800A1/de not_active Ceased
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