DE3705751C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verformungsentlastungssy
stem 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 hergebogen werden oder in den Bereichen der Lötver
bindung abgebogen werden.
Der nächstgelegene Stand der Technik zu diesem Problem ergibt sich aus
der US-39 07 396. In dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, beiderseits
des Flachbandkabels angeordnete Versteifungselemente vorzusehen, die
jeweils einen Biegeradius besitzen, an dem sich das Flachbandkabel beim
Abbiegen legen kann.
Um einen guten Schutz des Kabels sicherzustellen, muß dieser Biegeradius
jedoch möglichst groß sein. Diese Forderung widerspricht aber den
Minimalisierungsanforderungen der modernen Mikroelektronik.
Weiterhin ist es aus der DE-U1-84 37 900 bekannt, an Rundkabeln ein
elastisches Teil anzuordnen, daß das Kabel im Biegebereich stützt.
Die vorliegende Erfindung steht daher unter der Aufgabe, Vorrichtungen
zur weiteren 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, die gleichzeitig
möglichst wenig Platz beanspruchen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verformungsentlastungssystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungs
beispiels.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des vorliegenden Erfindungsgegen
standes, 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 Längenausdehnung 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 × 10-5 m-1,3 × 10-4 m (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
unmittelbaren 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 × 10-3 m (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 × 10-3 m (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 verbunden 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 Flachkabel mit
einem starren Versteifungselement mit einem Biegeradius, um den sich
das biegsame Flachkabel bei Abbiegen legen kann, wobei er die Stelle
der maximalen Biegebeanspruchung festlegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Deckschicht (12) auf dem biegesamen Flachkabel (10) in der
Umgebung der Stelle der maximalen Biegebeanspruchung aufgebracht wird,
die an der Stelle der maximalen Biegebeanspruchung ihre größte Breite
aufweist, wobei die Deckschicht die Einheit aus Deckschicht (12) und
biegsamen Flachkabel (10) weniger biegsam als das biegsame Flachkabel
(10) alleine macht.
2. Verformungsentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das starre Versteifungselement einen oberen Teil (14) aufweist,
der von oben auf die Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen
Flachkabel (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 Flachkabel (10) aufgebracht ist, wobei der untere Teil (18)
einen zweiten Krümmungsradius (20) hat, und daß der erste und zweite
Krümmungsradius in einem bestimmten Abstand entlang der Längsachse des
Flachkabels voneinander angeordnet sind, so daß nur die halben
Biegebeanspruchungen an den jeweiligen Stellen der Einheit aus
Deckschicht (12) und biegsamen Flachkabel (10) auftreten.
3. Verformungsentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht (12) zwei spitz zulaufende Teilschichten auf jeder
Seite des biegsamen Flachkabels (10) aufweist.
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