DE3705751A1 - Verformungsentlastung fuer biegsame flachkabel - Google Patents
Verformungsentlastung fuer biegsame flachkabelInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Verformungsentlastungssystem für elektrische Leitungen
und insbesondere für ein Verformungsentlastungssystem
für biegsame Flachkabel.
Biegsame Flachkabel sind naturgemäß einem dynamischen
Biegevorgang ausgesetzt. Insbesondere die Leiterdrähte
der biegsamen Flachkabel sind einer Verfestigung und
einem frühzeitigen Brechen ausgesetzt, wenn sie
wiederholt hin und her gebogen werden oder in den
Bereichen der Lötverbindung abgebogen werden.
Die vorliegende Erfindung steht daher unter der
Aufgabe, Vorrichtungen zur Verminderung der Verformung
der Leiterdrähte zur Verfügung zu stellen, wenn diese
einem Hin- und Herbiegen ausgesetzt sind, so daß die
Standzeit der biegsamen Flachkabel verlängert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfor
mungsentlastungssystem gelöst, welches aus Deck
schichten und starren Versteifungselementen besteht,
um die Standzeit von biegsamen Kabeln auch bei
dynamischer Biegebeanspruchung zu verlängern. Starre
Versteifungselemente, die Krümmungsradien aufweisen,
sind auf beiden Seiten des biegsamen Flachkabels
angeordnet, um eine sich krümmende Oberfläche zu
bilden deren Radien in einem bestimmten Abstand
entlang der Längsausdehnung des Kabels voneinander
angeordnet sind, um die Biegespannung in den
jeweiligen Richtungen an verschiedenen Stellen des
biegsamen Kabels einzuleiten. Eine Deckschicht ist an
beiden Seiten des biegsamen Flachkabels zwischen den
starren Versteifungselementen vorgesehen und spitzt
sich von einer verhältnismäßig großen Breite bei den
starren Versteifungselementen bis zu einer sehr
schmalen Breite oder einem Punkt an ihrem Ende zu, um
mit zunehmendem Abstand von den starren Versteifungs
elementen eine bessere Biegsamkeit zur Verfügung zu
stellen. Das Ergebnis ist eine sanftere und niedrigere
Biegebeanspruchung für ein biegsames Flachkabel,
welches regelmäßigen Biegewechseln ausgesetzt ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines zeichnerisch
dargestellten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des vorliegenden
Erfindungsgegenstandes, welcher in Verbindung
mit einem gattungsüblichen Verbindungsglied
für ein biegsames Flachkabel ausgestattet ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verbindungsgliedes
gemäß Fig. 1
Fig. 3 eine Draufsicht des Verbindungsgliedes gemäß
Fig. 1 und
Fig. 4 einen Querschnitt des Verbindungsglieds gemäß
Fig. 2 entlang der Schnittlinie 4-4.
Das in den Fig. 1 bis 4 gezeigte biegsame
Flachkabel oder biegsame Meßkabel ist mit 10
bezeichnet. Auf beiden Seiten des biegsamen Kabels 10
ist eine spitz zulaufende Deckschicht 12 angeordnet,
die an der Stelle der Einleitung der maximalen
Biegebeanspruchung am breitesten ist und das flexible
Kabel und die Deckschicht gegenüber dem biegsamen
Kabel allein zusätzlich versteift. Ein erstes starres
Versteifungselement 14 wird über der Einheit aus
biegsamen Kabel 10 und Deckschicht 12 angeordnet und
hat einen sich wegkrümmenden Radius 16, über den sich
die obengenannte Einheit in einer Richtung beim
Abbiegen anlegen kann. Ein zweites starres Ver
steifungselement 18 wird von unten auf die Einheit aus
flexiblem Kabel 10 und Deckschicht 12 aufgebracht und
weist einen sich wegkrümmenden Radius 20 auf, über den
sich die obengenannte Einheit beim Abbiegen zur
anderen Seite hin anlegen kann. Die sich krümmenden
Radien 16 und 20 sind voneinander in einem Abstand "A"
bezogen auf die Längsausdehnung des Kabels vorgesehen,
so daß das Abbiegen in die sich gegenüberliegenden
Richtungen ein Verbiegen des biegsamen Kabels 10 nur
an unterschiedlichen Stellen zuläßt. Ein Verbindungs
glied 22 üblicher Bauart weist elektrische Verbin
dungsstifte 24 auf und ist an das flexible Kabel 10
über die starren Versteifungselemente 14, 18 und die
Deckschichten 12 auf übliche Weise verbunden.
Die Deckschichten 12 können beispielsweise aus einer
5,1×10-5m-1,3×10-4m (0,002′′-0,005′′) dicken
Polyamidschicht bestehen, welche an den Stellen, an
denen sie auf dem biegsamen Flachkabel 10 aufgebracht
sind, das heißt an ihrer weitesten Ausdehnung, in der
unmittelbarer Nähe der starren Versteifungselemente 14
und 18 eine gute Unterstützung ermöglicht, welche aber
zunehmend mit dem Abstand von den starren Ver
steifungsgliedern infolge der spitzen zulaufenden Form
abnimmt, so daß das Kabel biegsamer wird. Die starren
Versteifungselemente 14,18 können beispielsweise aus
einem Material wie 1,6×10-3m (0,062′′) dicken
glasfiberverstärkten Epoxidschichten bestehen, die die
Verformungsentlastung bewirken. Infolge des Abstandes
"A" der üblicherweise eine Größenordnung von
3,8×10-3-5,1×10-3m (0,150′′-0,200′′) zwischen
den Radien 16 und 20 aufweist, treten nur an der
jeweiligen Beanspruchungsstelle die Hälfte der
Biegebeanspruchungen auf. Die Abmessung der Krümmungs
radien 16 und 20 sind eine Funktion des Biegeweges,
dem das biegsame Kabel 10 unterworfen ist, d.h. wenn
das biegsame Kabel um 90° abgebogen wird, werden die
Abmessungen der Radien gleich der Dicke der starren
Versteifungselemente 14 und 18 sein, während bei
einem Verbiegen des biegsamen Kabels 10 um 180° die
Radienbemessung die Hälfte der Dicke der starren
Versteifungselemente haben wird. Die gesamte
Baueinheit kann mittels einer bekannten Heißdruckver
bindungstechnik miteinander verbunden werden oder aber
die Deckschichten 12 können mit dem flexiblen
Flachkabel 10 unter Anwendung einer Heißverbindungs
technologie vebunden werden, während die starren
Versteifungselemente 14, 18 mittels einer Klebever
bindung oder mechanischen Verbindungselementen
angeheftet werden können, wie es im Stand der Technik
allgemein üblich ist.
Damit stellt die vorliegende Erfindung ein Verfor
mungsentlastungssystem zur Verfügung, das eine
Verlängerung der Standzeit von flexiblen Kabeln um bis
zu 40mal dadurch gewährleistet, daß diese Kabel nur
sanften und niedrigen Biegebeanspruchungen ausgesetzt
werden.
Claims (3)
1. Verformungsentlastungsvorrichtung für ein biegsames
Kabel,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Deckschicht (12) auf dem biegsamen Kabel
(10) an der Stelle der maximalen Biegebeanspruchung
aufgebracht wird, wobei die Deckschicht die Einheit
aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10)
weniger biegsam als das biegsame Kabel (10) alleine
macht und daß ein starres Versteifungselement
(14, 18) auf die Einheit aus Deckschicht (12) und
biegsamen Flachkabel (10) aufgebracht ist, wobei
das starre Versteifungselement (14, 18) einen
Biegeradius (16, 20) aufweist, um den sich die
Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel
(10) beim Abbiegen legen kann, wobei er die Stelle
der maximalen Biegebeanspruchung festlegt.
2. Verformungsentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das starre Versteifungselement einen oberen
Teil aufweist, der von oben auf die Einheit aus
Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10)
aufgebracht ist, wobei der obere Teil (14) einen
ersten Krümmungsradius (16) hat, und ein unteres
Teil (18) aufweist, das auf die untere Fläche der
Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel
(10) aufgebracht ist, wobei der untere Teil (18)
einen zweiten Krümmungsradius (20) hat, und
daß der erste und zweite Krümmungsradius in einem
bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, so
daß nur die halben Biegebeanspruchungen an den
jeweiligen Stellen der Einheit aus Deckschicht (12)
und biegsamen Kabel (10) auftreten.
3. Verformungsentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht (12) zwei spitz zulaufende
Teilschichten auf jeder Seite des biegsamen Kabels
(10) aufweist, wobei die breiteste Seite der spitz
zulaufenden Teile (12) an der Stelle der maximalen
Biegebeanspruchung liegt.
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