DE29502257U1

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Publication number: DE29502257U1
Application number: DE29502257U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Pd-Lapp Systems De GmbH
Priority date: 1995-02-11
Filing date: 1995-02-11
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2005-02-12

Description

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Le itungsverbundLine network

BeschreibungDescription

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbund aus Leitungen, insbesondere elektrischen Leitungen.The invention relates to a composite of cables, in particular electrical cables.

In der flexiblen Verdrahtung haben sich im wesentlichen zwei Tendenzen herauskristallisiert. Ist zwischen zwei Endstellen eine hohe parallele Datenübertragungsrate erforderlich, kommen in aller Regel Kabelbänder unterschiedlichster Herstellung zum Einsatz, wobei der hohe Organisationsgrad der Leitungen im Band zu deutlich besseren elektrischen Eigenschaften führt, als sie in Kabelbündeln zu erwarten sind. Auch die Harmonie zum Stecker oder Verbinder ist wesentlich höher als beim Kabelbündel. Standardisierungen und neue Konstruktionen, wie Schneid-Klemm-Kontakte usw. haben hier zur Vereinfachung und Zeiteinsparung bei der Steckeranbindung geführt. Besonders in der On-Board-, Board- zu Board-, Board- zu Chassis- und Chassis- zu Chassis-Verkabelung läßt sich diese Variante wiederfinden.Two main trends have emerged in flexible wiring. If a high parallel data transfer rate is required between two end points, cable strips of various manufacture are generally used, whereby the high degree of organization of the cables in the strip leads to significantly better electrical properties than can be expected in cable bundles. The harmony with the plug or connector is also significantly higher than with the cable bundle. Standardization and new designs, such as insulation displacement contacts, etc., have led to simplification and time savings in plug connections. This variant can be found particularly in on-board, board-to-board, board-to-chassis and chassis-to-chassis cabling.

Dabei ist diese Variante der elektrischen Verbindung auf den Anschluß von nur zwei Punkten begrenzt. Eine Trennung oder Verzweigung von einzelnen Leitern zwecks Verbindung mehrerer Anschlußpunkte ist in den meisten Fällen nicht möglich.This variant of the electrical connection is limited to the connection of only two points. Separating or branching individual conductors in order to connect several connection points is not possible in most cases.

Außerdem sind die meisten Kabelbänder aufgrund ihrer Herstellungsweise auf bestimmte Aderzahlen (3, 5, 10, 20, ..) und ein bestimmtes Isoliermaterial, sowie niedrige Querschnitte und somit niedrige Ströme begrenzt. Die Leitungen werden in einer gemeinsamen, durch Stege getrennten Isolierung aus vorzugsweise laminierten oder extrudierten PVC eingebettet.In addition, due to the way they are manufactured, most cable ties are limited to a certain number of cores (3, 5, 10, 20, ..) and a certain insulating material, as well as low cross-sections and thus low currents. The cables are embedded in a common insulation made of preferably laminated or extruded PVC, separated by webs.

Im Gegensatz dazu steht das Kabelbündel oder der Kabelbaum. Wenn immer ein komplexes, vielverzweigtes elektrisches Ver-In contrast to this is the cable bundle or the cable harness. Whenever a complex, multi-branched electrical connection

bindungssystem erforderlich ist, kommt ein auf konventionelle Weise hergestellter Kabelbaum zum Einsatz. Sein größter Vorteil besteht in der Verwendung aller nur denkbaren Materialien zur Übertragung elektrischer Ströme sowie seiner theoretisch uneingeschränkten Verzweigbarkeit. Bisher ist kein anderes Verbindungssystem bekannt, daß auch nur annähernd die Individualität eines konventionell hergestellten Kabelbaums erreicht. Dieser immense Vorteil ist jedoch nur aufgrund extrem niedriger Produktionseffektivität möglich, denn die Herstellung ist zum Großteil manuell und nur zu geringen Anteilen maschinell oder gar automatisiert. Ein unorganisiertes Layout führt zu niedrigen elektrischen Gebrauchseigenschaften oder verlangt den Einsatz spezieller und teuerer Leiter. Zeitsparende Steckeranbindungen, wie die Verwendung von Schneid-Klemm-Kontakten sind bei dieser Herstellungsweise ausgeschlossen. If a connection system is required, a cable harness manufactured in a conventional manner is used. Its greatest advantage is the use of all conceivable materials for the transmission of electrical currents and its theoretically unlimited branching capability. No other connection system is known to date that even comes close to the individuality of a conventionally manufactured cable harness. However, this immense advantage is only possible due to extremely low production efficiency, because production is mostly manual and only to a small extent mechanical or even automated. An unorganized layout leads to low electrical performance characteristics or requires the use of special and expensive conductors. Time-saving plug connections, such as the use of insulation displacement contacts, are excluded with this method of production.

Moderne Kabelverlegemaschinen teilautomatisieren den Prozeß der Kabelbaumherstellung, beschränken sich dabei jedoch auf Zuschnitt und Verlegen der Leiter sowie auf das Aufbringen von Markierungen und sind auch in der Verwendung von Materialien, vor allem aber deren Querschnitte, eingeschränkt. Für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien ist der Einsatz fraglich.Modern cable laying machines partially automate the process of cable harness production, but are limited to cutting and laying the conductors and applying markings and are also limited in the use of materials, especially their cross-sections. Their use for the production of small and medium series is questionable.

Aus der DE 3 2 3 5 968 Al ist auch eine Bandleitung mit mehreren, in eine gemeinsame Isolierung eingebettete elektrische Leitern bekannt, bei der durch zweifaches Umschlagen an bestimmten Stellen des Bandes und Abisolieren der äußeren umgeschlagenen Enden Herausführungen zwecks Kontaktierung realisiert werden. Die sich dadurch ergebenden Möglichkeiten einer Verdrahtung sind jedoch äußerst begrenzt und erfüllen nicht die Anforderungen an eine beliebige Konfigurierbarkeit einzelner Zu- und Ableitungen.DE 3 2 3 5 968 A1 also discloses a strip cable with several electrical conductors embedded in a common insulation, in which lead-outs for the purpose of contacting are created by double-folding the strip at certain points and stripping the outer folded ends. However, the resulting wiring options are extremely limited and do not meet the requirements for arbitrary configurability of individual supply and discharge lines.

In der EP 0246 115 A2 wird die Herstellung gewebter kontinuierlicher Kabelbänder unter Verwendung zusätzlicher polymerer Fasern für eine bessere Steckeranbindung an insbesondereEP 0246 115 A2 describes the production of woven continuous cable tapes using additional polymeric fibers for better connector connection, particularly

Schneid-Klemm-Kontakte beschrieben. Für eine Vielverzweigung elektrischer Leitungen ist dieses Verfahren nicht verwendbar.Insulation displacement contacts are described. This method cannot be used for multiple branching of electrical cables.

Aus der US-PS 4 746 769 ist ein gewebtes Kabelband bekannt, bei dem elektrische Leiter in zwei übereinanderliegenden Ebenen gefertigt wird. Eine individuelle Zu- oder Abführung von Leitern ist nicht vorhanden.US Patent No. 4,746,769 discloses a woven cable tape in which electrical conductors are manufactured in two superimposed layers. There is no individual supply or discharge of conductors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hohen Gebrauchseigenschaften von gewebten Kabelbändern mit der Flexibilität von Kabelbäumen zu verbinden und gleichzeitig die Automat isierbarkeit der Herstellung und die Gebrauchseigenschaften zu verbessern.The invention is based on the object of combining the high performance properties of woven cable ties with the flexibility of cable harnesses and at the same time improving the automatability of production and the performance properties.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 angegebene Merkmal gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.The object is achieved according to the invention by the feature specified in claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 to 7.

Gewebte Leitungsverbunde bieten die Möglichkeit, verschiedene Materialarten und somit auch flexible Leitungen für verschiedene Medien problemlos zu verarbeiten und zu kombinieren. Es können elektrische Leiter, wie Polytetrafluorethylen- (PTFE-) Kabel, Mittelstromleitungen, Signalleitungen, Doppeladern, Koaxialkabel, aber auch flexible Röhren und Schläuche aus Kunststoff, Lichtleiterkabel, mechanische Verstärkungen, wie Stahlseile dünner Querschnitte oder Kunststoffasern und -seile aus Kevlar oder ähnlichem Material und textile Materialien aus natürlichen oder künstlichen Fasern miteinander verwebt oder in ein Basisgewebe eingewebt werden.Woven cable composites offer the possibility of easily processing and combining different types of materials and thus also flexible cables for different media. Electrical conductors such as polytetrafluoroethylene (PTFE) cables, medium current cables, signal cables, double wires, coaxial cables, but also flexible tubes and hoses made of plastic, optical fiber cables, mechanical reinforcements such as steel cables with thin cross-sections or plastic fibers and cables made of Kevlar or similar material and textile materials made of natural or artificial fibers can be woven together or woven into a base fabric.

Dadurch ergeben sich mannigfache Vorteile gegenüber konventionellen Bändern und Kabelbäumen. Bei Einsatz von PTFE-Isolierungen erreicht man zunächst eine Temperaturbeständigkeit in tiefen und hohen Temperaturbereichen und eine hohe Feuerresistenz. Weiter erzielt man eine höhere Packungsdichte der nebeneinanderliegenden Leitungen. Alle gewünschten Farbkombinationen sind herstellbar. Die Leitungen sind über die gesamte Länge des Bandes in einem fest definierten Layout organi-This results in a variety of advantages over conventional tapes and cable harnesses. When using PTFE insulation, you first achieve temperature resistance in low and high temperature ranges and a high level of fire resistance. You also achieve a higher packing density of the adjacent cables. All desired color combinations can be produced. The cables are organized in a fixed layout over the entire length of the tape.

siert und ein willkürliches Layout ist ausgeschlossen. Elektrische Leiter können physikalisch gruppiert und voneinander getrennte werden, um z.B. Leitungsübersprechungen zu vermeiden. Problemlos sind Formübergänge von flach zu rund und umgekehrt möglich. Diese Leitungsverbunde zeichnen sich durch eine hohe Biegewechselverträglichkeit und gute Verformbarkeit aus, da kein kontinuierlicher Materialschluß zwischen den Adern besteht und sich benachbarte Adern im Gewebe frei gegeneinander verschieben könne. Dies führt unter anderem zu einer besseren Standfestigkeit und zu einer längeren Lebensdauer. Da eine bessere Wärmeableitung als in konventionellen Flachkabeln oder Kabelbündeln möglich ist, können bei gleichem Querschnitt der Leiter höhere Ströme übertragen werden. Ein Auftrennen der Enden zum Zwecke des Anschließens an elektrische Verbinder ist problemlos durch Entfernung des Schußmaterials möglich. Mit z.B. einem elektrischen Kabel können weitere Medienleitungen geführt werden, beispielsweise Glasfaserleitungen oder Kunststoffschläuche. Gewebte Kabelverbunde bieten die Möglichkeit, ein oder mehrere Massekabel zwischen einzelne Signalleitungen zwecks Cross-Talk-Reduzierung zu integrieren. Bei Verweben unter Zuhilfenahme eines Trägergewebes erschließen sich weitere Anwendungsmöglichkeiten. Es können z.B. mehrere Leitungsverbunde hintereinander oder parallel auf Abstand gerätegerecht auf einem Basisgewebe vorkonfektioniert und fixiert werden oder Einzelleitungen können ein Trägergewebe kreuzen und an den Kreuzungsstellen eingewebt sein. Auch kann im Basisgewebe ein Mittelstreifen frei bleiben, etwa um eine Befestigung des Kabels zu erleichtern. Werden anstelle von Adern natürliche oder künstliche Materialien in das Basisgewebe eingewebt, können hochgenaue Abstände der Adern untereinander realisiert werden, was z.B. für den Anschluß an Schneid-Klemm-Kontakte (IDC-Stecker) Bedeutung hat. Durch die maschinenorientierte Herstellung, z.B. Herstellung auf einer programmgesteuerten Schaftwebmaschine, wird nicht nur die Fertigungszeit drastisch gesenkt, es wird auch ausgeschlossen, daß einzelne Leitungen "vergessen" werden oder in einer unerwünschten Position liegen. Damit kann eine aufwendige Nachkontrolle des fertigen Erzeugnisses ent-and an arbitrary layout is excluded. Electrical conductors can be physically grouped and separated from one another, for example to avoid line crosstalk. Shape transitions from flat to round and vice versa are possible without any problems. These cable assemblies are characterized by high bending tolerance and good deformability, since there is no continuous material connection between the wires and neighboring wires in the fabric can move freely against one another. This leads, among other things, to better stability and a longer service life. Since better heat dissipation is possible than in conventional flat cables or cable bundles, higher currents can be transmitted with the same cross-section of the conductors. The ends can be easily separated for the purpose of connecting to electrical connectors by removing the weft material. With an electrical cable, for example, other media lines can be routed, such as fiber optic cables or plastic hoses. Woven cable assemblies offer the possibility of integrating one or more ground cables between individual signal lines in order to reduce crosstalk. When woven using a carrier fabric, further application possibilities open up. For example, several cable assemblies can be pre-assembled and fixed one behind the other or in parallel at a distance to suit the device on a base fabric, or individual cables can cross a carrier fabric and be woven in at the crossing points. A middle strip can also be left free in the base fabric, for example to make it easier to attach the cable. If natural or artificial materials are woven into the base fabric instead of wires, highly precise distances between the wires can be achieved, which is important, for example, for connecting to insulation displacement contacts (IDC connectors). Machine-oriented production, e.g. production on a program-controlled dobby weaving machine, not only drastically reduces production time, it also prevents individual cables from being "forgotten" or being in an undesirable position. This means that a complex follow-up inspection of the finished product can be avoided.

fallen. Außer ebenen Kabelverbunden können ebenso im Röhrenoder C-Webverfahren dreidimensionale Stränge gewebt werden, aus denen Leitungen zu- oder abgeführt werden.In addition to flat cable connections, three-dimensional strands can also be woven using the tube or C-weaving process, from which cables are fed in or out.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigtThe accompanying drawing shows

Fig. 1: Einen unter Verwendung eines Basisgewebes erfindungsgemäß hergestellten Leitungsverbund,Fig. 1: A cable assembly produced according to the invention using a base fabric,

Fig. 2: Verschiedene Kettschnitte durch den Leitungsverbund nach Fig. 1.Fig. 2: Various warp sections through the cable assembly according to Fig. 1.

Mit 1 in Fig. 1 ist ein planes Textilgewebe bezeichnet, daß im Beispiel als Basisgewebe dient. Es wird im Prozeß der Herstellung des Leitungsverbunds mittels Schaftwebens aus Kett- und Schußfäden hergestellt, im Beispiel erfolgt nach jeder Ketthebung oder Kettsenkung ein Schuß. Fig. 2 zeigt den Kettschnitt bei A-A. Die Kettfaden 12 sind geschnitten, weshalb sie sich rund darstellen, der erste Schußfaden 11 ist als Schlangenlinie zu sehen.1 in Fig. 1 designates a flat textile fabric that serves as the base fabric in the example. It is made in the process of producing the cable assembly using shaft weaving from warp and weft threads; in the example, a weft is made after each warp lift or warp drop. Fig. 2 shows the warp cut at A-A. The warp threads 12 are cut, which is why they appear round; the first weft thread 11 can be seen as a serpentine line.

Im weiteren Verlauf werden an frei definierbaren Stellen vermittels einer Schaftsteuerung zusätzlich zu den Kettfaden flexible elektrische Leitungen 2 eingewebt. Die elektrischen Leitungen 2 stellen also völlig oder teilweise, kombiniert mit natürlichen oder künstlichen Fäden, die Kette dar. Zum Zeitpunkt xl wird die erste elektrische Leitung 2 zugeführt. Der Kettschnitt bei B-B unterscheidet sich insoweit vom Kettschnitt A-A, als an einer Stelle zu dem Kettfaden 12 diese elektrische Leitung 2 als zusätzlicher Bestandteil der Kette eingewebt ist. Hierfür ist ein besonderer Schaft vorgesehen, dessen Bewegung programmgesteuert abläuft.In the further course, flexible electrical lines 2 are woven in at freely definable points in addition to the warp threads by means of a shaft control. The electrical lines 2 therefore represent the warp in whole or in part, combined with natural or artificial threads. At time xl, the first electrical line 2 is fed in. The warp cut at B-B differs from the warp cut A-A in that this electrical line 2 is woven in at one point to the warp thread 12 as an additional component of the warp. A special shaft is provided for this, the movement of which is program-controlled.

Bei dem Kettschnitt C-C sind im Beispiel vier elektrische Leitungen 2 zusätzlich eingewebt. Beim Kettschnitt D-D sind noch zwei elektrische Leitungen 2 eingewebt und der Kett-In the example, in the warp cut C-C, four additional electrical cables 2 are woven in. In the warp cut D-D, two more electrical cables 2 are woven in and the warp

schnitt E-E entspricht wieder dem Bindungsrapport beim Schnitt A-A.Section E-E corresponds again to the binding repeat of section A-A.

Das Herausführen der elektrischen Leitungen 2 erfolgt in der Weise, daß an der jeweils vorgesehenen Stelle der Schaft mit mindestens einer elektrischen Leitung 2 für &khgr; (mit x>l) Schuß oder Doppelschuß in seiner oberen oder unteren Stellung verweilt, so daß die in diesem Schaft eingelesene/n elektrischen Leitung/en 2 nicht in das entstehende Gewebe eingewebt werden kann/können. Die so "aufgelegte" elektrische Leitung 2 kann nach der Fertigstellung des LeitungsVerbundes an der nicht eingewebten Stelle aufgeschnitten, abgewinkelt und einer elektrischen Anschlußstelle zugeführt werden.The electrical cables 2 are led out in such a way that the shaft with at least one electrical cable 2 for x (with x>l) weft or double weft remains in its upper or lower position at the respective intended location, so that the electrical cable(s) 2 inserted in this shaft cannot be woven into the fabric being created. The electrical cable 2 "laid on" in this way can be cut open at the non-woven location after the cable assembly has been completed, bent and fed to an electrical connection point.

Einzelne elektrische Leitungen, die den Leitungsverbund orthogonal kreuzen sollen, können in entsprechender Länge während einer Unterbrechung des Webvorganges quer zur Kette in das Vorderfach der Kette eingelegt und anschließend eingewebt werden. In Fig. 1 ist bei x5 eine solche den Leitungsverbund kreuzende elektrische Leitung 3 gezeigt.Individual electrical cables that are intended to cross the cable assembly orthogonally can be inserted into the front compartment of the warp at an appropriate length during an interruption of the weaving process across the warp and then woven in. In Fig. 1, such an electrical cable 3 crossing the cable assembly is shown at x5.

Sind einem Leitungsverbund mehr als zwei Zu- und Abführungen zugeordnet, ist dem Layout der Kette (Anordnung der elektrischen Leitungen 2 nebeneinander in der Kette) ein besonderes Layout zuzuweisen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen zwei benachbarten elektrischen Leitungen 2 mindestens zwei natürliche oder künstliche Fasern 12a, 12b verwebt werden, die ein Basisgewebe 1 bilden, das die Stabilität des Leitungsverbundes über seine gesamte Länge aufrechterhält, auch wenn alle elektrischen Leitungen 2 aus dem Gewebeverbund abgeführt sind. Dabei sind die Fäden 12a, 12b in zwei Schäfte einzulesen, in denen sich keine elektrischen Leitungen 2, die an irgendeiner Stelle des Leitungsverbundes während des Webprozesses zu- oder abgeführt werden, befinden. Von den zwischen zwei elektrischen Leitungen 2 befindlichen Fäden 12 muß die Hälfte der Fäden 12a in den einen, die andere Hälfte der Fäden 12b in den zweiten Schaft eingelesen werden. Der Webrapport beträgt dabei 1/1.If more than two inlets and outlets are assigned to a cable assembly, a special layout must be assigned to the layout of the warp (arrangement of the electrical cables 2 next to each other in the warp), which is characterized in that at least two natural or artificial fibers 12a, 12b are woven between two adjacent electrical cables 2, which form a base fabric 1 that maintains the stability of the cable assembly over its entire length, even if all electrical cables 2 are led out of the fabric assembly. The threads 12a, 12b must be inserted into two shafts in which there are no electrical cables 2 that are fed in or led out at any point in the cable assembly during the weaving process. Of the threads 12 located between two electrical cables 2, half of the threads 12a must be inserted into one shaft and the other half of the threads 12b must be inserted into the second shaft. The web report is 1/1.

Claims

Expectations:

1. Cable assembly with several flexible individual cables running parallel to one another, characterized in that the assembly is manufactured by weaving and that at least one supply and/or discharge of at least one cable (2) takes place over its entire length.

2. Pipe assembly according to claim 1, characterized in that the assembly consists of sections produced by weaving technology which are connected to one another after individual production.

3. Cable assembly according to claim 1, characterized in that the assembly is woven with a base fabric (1).

4. Cable assembly according to claim 1, characterized in that the lines (2) carry electrical, photoelectric, pneumatic, hydraulic and/or other signal-transmitting media and are woven in a pure or mixed manner.

5. Cable assembly according to claim 1, characterized in that at least one cable (3) crossing the assembly is woven in.

6. Pipe assembly according to claim 1, characterized in that the pipe assembly is produced by tubular or C-weaving.

7. Cable assembly according to claim 1, characterized by the use of a shaft weaving machine with controllable shafts for its production.