WO2009043774A2 - Kabel mit transparentem aussenmantel und optisch lesbarer kennzeichnung - Google Patents

Kabel mit transparentem aussenmantel und optisch lesbarer kennzeichnung Download PDF

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WO2009043774A2
WO2009043774A2 PCT/EP2008/062772 EP2008062772W WO2009043774A2 WO 2009043774 A2 WO2009043774 A2 WO 2009043774A2 EP 2008062772 W EP2008062772 W EP 2008062772W WO 2009043774 A2 WO2009043774 A2 WO 2009043774A2
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information carrier
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Siegbert Lapp
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Lapp Engineering & Co.
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
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    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/36—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks
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    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4415—Cables for special applications
    • G02B6/4416—Heterogeneous cables

Definitions

  • optically readable label applied directly to a cable outer surface and thus exposed to all external influences.
  • the optically readable label after handling the cable is difficult to read because it is partially hidden or removed due to the external effect on the cable during its handling.
  • the invention is therefore an object of the invention to improve a cable of the generic type such that the label is as long and easy to read.
  • the cable sheath comprises an intermediate sheath and a cable outer sheath, that the optically readable marking is disposed in the cable sheath and covered by the outer cable sheath and that the outer cable sheath is transparent in an optical wavelength range at least in a covering region which overlaps the optically readable marking.
  • optical wavelength range is to be understood as meaning a wavelength range which may be in the infrared, visible and / or ultraviolet spectral range.
  • optical wavelength range lies in the visible spectral range, since then a person handling the cable or looking at the cable can easily recognize and read out the optically readable identification.
  • optically readable marking comprises graphic symbols.
  • Such graphical symbols can be formed in various ways.
  • One possibility provides that the graphical symbols include digits and / or letters.
  • Another possibility provides that the graphical symbols include marker symbols.
  • the graphic symbols comprise a one-dimensionally structured pattern.
  • Such a one-dimensionally structured pattern can be for example a so-called barcode.
  • Another expedient solution provides that the graphical symbols comprise a two-dimensionally structured pattern.
  • Such a two-dimensionally structured pattern is, for example, a two-dimensionally structured matrix, also referred to as a two-dimensional barcode.
  • the marking could be arranged at least partly in the intermediate sheath, for example by embossing or inserting graphic symbols.
  • Another advantageous alternative provides that the marking arranged on an outer surface of the intermediate sheath, for example, is printed. This is realized in a solution in that the graphic symbols of the marking are at least partially applied directly to the outer surface of the intermediate sheath.
  • optically readable marking is arranged on a marking carrier.
  • Such a marker carrier could, if it should disturb the flexibility of the cable as little as possible, be a flat piece of material.
  • the flat piece of material is a substantially limp flat piece of material.
  • An expedient solution provides that the identification carrier is arranged on the intermediate sheath.
  • the intermediate shell with its outer surface forms the surface on which the identification carrier is arranged.
  • An embodiment provides that the identification carrier is held cohesively on the intermediate jacket.
  • a further advantageous solution provides that the identification carrier is at least partially embedded in the intermediate casing. Another solution provides that the identification carrier is held cohesively on the outer cable sheath.
  • Another advantageous arrangement of the identification carrier provides that the identification carrier is at least partially embedded in the outer cable sheath.
  • the identification carrier comprises a printable material, so that the graphic symbols can be easily applied to the identification carrier by printing this material.
  • the tag carrier should affect the flexibility of the cable as little as possible and in particular, the tag carrier should also be dimensioned so that it is not damaged even by the bending of the cable.
  • an advantageous solution provides that the marking carrier in the cable longitudinal direction has an extension which is smaller than two-thirds of a circumference of the intermediate sheath. It is even better if the extension of the marking carrier in the cable longitudinal direction is smaller than one third of the circumference of the intermediate jacket.
  • the tag carrier is then more difficult to apply and read when the tag carrier extends circumferentially around the intermediate sheath around.
  • the marking carrier in the circumferential direction of the intermediate jacket has an extension which is smaller than half the circumference of the intermediate jacket.
  • the marking carrier has an extension in the circumferential direction of the intermediate sheath which is smaller than one third of the circumferential direction of the intermediate sheath.
  • an advantageous solution provides that the identification is assigned an information carrier unit that can be read out by electromagnetic field coupling.
  • a suitable solution provides that the information carrier unit carries a graphic symbol.
  • the information carrier unit itself represents such a graphical symbol.
  • the information carrier unit can be arranged at any position in the cable sheath relative to the marking.
  • Such an information carrier unit is arranged in one embodiment of the cable next to at least one graphical symbol of the label.
  • the information carrier unit may also be located within an array or outside the array of graphical symbols, and then, if the information carrier unit carries or represents one of the graphical symbol, may be incorporated into the array of graphical symbols.
  • One possibility is the arrangement of the information carrier unit next to the identification carrier for the identification.
  • Another advantageous solution provides that the identification carrier carries the information carrier unit.
  • an expedient solution provides that the information carrier unit is arranged on a side of the identification carrier facing away from the identification, so that the identification carrier can cover the information carrier unit.
  • An alternative or additional possibility provides that the information carrier unit is arranged on the side of the identification carrier on which the identification is arranged, so that the information carrier unit itself can also be seen through the cable outer casing.
  • the information carrier unit is at least partially embedded in the intermediate sheath to open the possibility of securely fixing the information carrier unit on the intermediate sheath, so that after production of the intermediate sheath and embedding the information carrier unit of the outer cable sheath both the intermediate sheath and the Protective surrounding information carrier unit.
  • the outer jacket can be designed so that it has a substantially constant thickness and extends across the information carrier unit, without changing its thickness appreciably.
  • the information carrier unit is at least partially embedded in the outer cable sheath.
  • Such an information carrier unit can be designed in various ways.
  • An advantageous embodiment provides that the information carrier unit comprises an integrated circuit and an antenna unit, which are arranged on a base.
  • the integrated circuit of the information carrier unit is at least partially embedded in the intermediate jacket, since the integrated circuit in a variety of types of information carrier units has the greatest thickness, so that its embedding in the intermediate shell offers advantages.
  • the integrated circuit is predominantly embedded in the intermediate jacket in order to avoid that the integrated circuit protrudes appreciably beyond the outer surface of the intermediate jacket.
  • the integrated circuit is substantially completely embedded in the intermediate jacket, so that thus the intermediate jacket can receive and protect the integrated circuit.
  • the antenna unit of the information carrier unit is expedient for the antenna unit of the information carrier unit to be arranged on a surface of the intermediate jacket in order to be able to easily connect the antenna unit to the integrated circuit.
  • the antenna unit is at least partially embedded in the intermediate jacket.
  • Such a partial embedding of the antenna unit in the intermediate jacket can also be done by embedding a wire.
  • the antenna unit is a simple loop or a dipole.
  • the protection of the antenna unit is even better if the antenna unit is for the most part embedded in the intermediate jacket.
  • the protection is particularly good if the antenna unit is essentially embedded in the intermediate jacket.
  • the outer jacket extends over the integrated circuit, or the integrated circuit is at least partially embedded in the outer jacket.
  • the integrated circuit is substantially embedded in the outer jacket.
  • the information carrier unit has at least one memory for the readable information.
  • Such a memory could be designed in various ways.
  • the memory could be designed so that the information stored in this memory is overwritten by the reader.
  • the memory has a memory field in which information written once is stored in read-only memory.
  • Such a memory field is suitable for storing, for example, an identification code for the information carrier unit or other data specific to this information carrier unit, which are no longer changeable by any of the users.
  • a memory field is also suitable for the cable manufacturer to store information that should not be overwritten. For example, these are cable data, cable specifications or information on the type and usability of the cable.
  • this data may also be supplemented, for example, by data that includes information about the manufacture of this particular cable or data that represents measurement protocols from a final test of the cable.
  • a memory according to the invention may be further designed such that it has a memory field in which information is stored in read-only memory by an access code.
  • Such a read-only storage of information may include, for example, data that can be stored by a user.
  • data that can be stored by a user.
  • a user in the memory array after assembling the cable could store data about the assembly of the cable or about the total length of the cable or about the respective lengths of the cable, the user being provided an access code by the cable manufacturer for this data in store the memory field.
  • a further advantageous embodiment provides that the memory has a memory field which is freely writable with information.
  • Such a memory array can record, for example, information that should be stored by the cable user in the cable, for example, the nature of the installation or the packaging of the same.
  • information that should be stored by the cable user in the cable for example, the nature of the installation or the packaging of the same.
  • all information carrier units can be addressed using an access code.
  • this has the disadvantage that thus the information carrier units can not be used selectively, for example, to assign different information to certain sections of the cable.
  • each of the information carrier units carries a different length specification, so that by reading the length of an information carrier unit whose distance to one of the ends of the cable or to both ends of the cable can be determined.
  • each of the information carrier units is individually addressable by an access code.
  • a further advantageous solution of a cable according to the invention provides that the at least one information carrier unit of the cable detects at least one measured value of an associated sensor, that is to say that the information carrier unit not only stores external information and then makes it available again, but is capable of itself Information of the cable, that is, to capture physical state variables of the cable.
  • the information carrier unit can not only be used to provide information readable available, but also can be used to, by means of the sensor statements about the state of the cable, for example on physical state variables of the cable.
  • such a detection of state variables can take place during the operation of the cable or else independently of the operation of the cable.
  • any state variables can be detected with such a sensor, that is, in principle, all state variables for which sensors exist that can be installed in cables.
  • the senor detects at least one of the state variables, such as radiation, temperature, tension, pressure, strain and moisture, which can lead to damage to the cable, for example over a long period of exposure or when certain values are exceeded.
  • state variables such as radiation, temperature, tension, pressure, strain and moisture
  • the sensor is likewise arranged on the intermediate casing.
  • the sensor can be placed on a surface of the intermediate sheath. This is especially true for a strain sensor.
  • the senor is at least partially embedded in the intermediate jacket.
  • the senor relative to the intermediate casing so that the sensor is at least partially embedded in the cable outer casing in order to be able to detect physical state variables in the cable outer casing.
  • an advantageous solution provides that the information carrier unit reads out the sensor in the activated state.
  • the information carrier unit does not have its own power supply, but must be activated by an external power supply.
  • the information carrier unit can be activated by a reading device.
  • the information carrier unit can be activated by an electromagnetic field of a current flowing through the cable.
  • This solution has the advantage that no activation of the information carrier unit by the reader is required, but independent of the reader an electromagnetic alternating field is available which provides sufficient energy for the operation of the information carrier unit, wherein the information carrier unit also receives this energy via a suitable antenna.
  • the current flowing through the cable can be a time-variable current, as used in drives supplied with pulse-width-modulated current.
  • the current flowing through the cable may be a current flowing in a data line or a variable frequency current as used in control lines for synchronous motors.
  • the information carrier unit such that it detects the measured value and then transmits it directly to the reading device.
  • One way of reducing the amount of data provides that the information carrier unit in the memory field stores a measured value only if it exceeds a threshold value.
  • these measured values are then stored as mere measured values, in somewhat more complex cases as measured values with an indication of the time at which they were recorded, or with other circumstances in which these measured values were recorded.
  • an advantageous solution provides that the information carrier unit only stores measured values in the memory field which lie outside a statistically determined normal measured value distribution.
  • the sensor detects at least one state variable in the cable sheath, which may be, for example, radiation, temperature, pressure, tension or strain.
  • the sensor comprises state variables in the cable inner body or the cable sheath.
  • relative movements can also occur as shear stresses between the inner cable body and cable sheath and be detected as such with a shear force sensor.
  • the senor is a sensor varying in accordance with the physical state variable to be detected, since an electrical resistance can be easily detected.
  • An alternative or supplementary solution provides that the sensor is a capacitance-varying sensor in accordance with the physical state variable to be measured, since it is easy to detect capacitance without great electrical power consumption.
  • Such a sensor can be realized in a particularly simple and cost-effective manner by means of a layer structure, in particular a multilayer layer structure, since layer structures can be produced easily and are simply adaptable to the respective conditions.
  • a solution provides that the sensor is arranged outside of an integrated circuit of the information carrier unit. This solution makes it possible to use the sensor, for example, to absorb tensile forces, shear forces, strains, or overstretching.
  • the senor is provided in this case in the intermediate jacket and / or in the outer cable sheath.
  • the sensor is provided near the cable outer surface in the outer cable sheath.
  • the senor for measuring radiation, temperatures or pressure at specific points of the cable, for example in the inner cable body or in the separating layer or in the cable sheath.
  • the senor may be provided as a component of the integrated circuit, which comprises a temperature in the vicinity of the integrated circuit.
  • the senor is also conceivable to design the sensor as a moisture sensor which detects the moisture occurring in the region of the integrated circuit.
  • an advantageous embodiment provides that the sensor is an irreversibly reacting to the state variable to be detected sensor.
  • Such a sensor has the advantage that it reacts irreversibly when the state quantity occurs, so that it is not necessary for the sensor and in particular the information carrier unit at the time of occurrence of the state variable to be detected or the occurrence of the deviation of the state variable to be detected is active. Rather, at all later times, the sensor is capable of generating a measurement that corresponds to the state quantity that has been reached at some point in the past.
  • the sensor is a reversibly reacting sensor with regard to the state variable to be detected. In this case, when the state variable to be detected or the change of the state variable to be detected occurs, it is necessary to activate the sensor in order to be able to detect the measured value corresponding to this state variable.
  • the information carrier unit comprises a base.
  • an integrated circuit of the information carrier unit is arranged on the base.
  • a line acting as an antenna is arranged on the base.
  • the antenna can be made of printed conductors produced by a paint applied to the base.
  • An embodiment in which the antenna is applied to the base by a printing process is particularly favorable.
  • the base is a rigid body.
  • the base may for example be a plate or at least part of a Einbett emotionss, in which the integrated circuit and the line for the antenna are at least partially embedded.
  • a Einbett entrepreneurial is formed for example in disk-like, lens-like or half-lens-like shape and thereby provided with dull, in particular rounded, edge portions to prevent damage to its environment in the cable.
  • the base is at least part of a embedded body enclosing the integrated circuit and the antenna.
  • the base is made of a bendable material.
  • Such a bendable material could for example be a resiliently flexible material.
  • the bendable material is tensile in at least one direction.
  • the information carrier unit comprises a base
  • the sensor free of the base, for example superficially in the outer cable sheath, this is particularly favorable if a good coupling of the sensor to be measured physical state variables should. For example, this makes sense if the sensor is to detect forces, tension, strains or shear stresses or radiation or temperature or humidity directly at defined points of the cable.
  • an advantageous solution provides that the sensor is arranged on the base.
  • This solution has the advantage that it allows the stability of the base can be used to position the sensor permanently and stably relative to the integrated circuit and thus once the entire information carrier unit together with the sensor in a simple manner in the manufacture of the cable in this, and thus later to operate with the necessary long-term stability.
  • An advantageous embodiment provides that one information carrier unit is arranged per cable.
  • this has the disadvantage that then there is the problem with the reader to find the one information carrier unit of the cable to read the information stored in this.
  • the information carrier units can be selectively used, for example, to assign specific information to certain sections of the cable.
  • a conceivable solution for assigning different information to different sections of the cable is the assignment of the measured values of the respective sensor and also a different length specification, so that by reading the measured value with the length specification of an information carrier unit, for example, the measured value of a position with this distance to one of the ends of the cable or can be assigned to both ends of the cable.
  • each of the information carrier units is individually addressable by an access code.
  • the plurality of information carrier units could in principle be arranged at arbitrary intervals on the carrier strand.
  • the defined spacing grid could also specify variable distances, for example, at the ends of the cable smaller distances, which increase towards the center.
  • the defined spacing grid for the information carrier units specifies a uniform distance between the information carrier units in the longitudinal direction of the cable.
  • an advantageous embodiment provides that the outer cable sheath is formed entirely of an optically transparent material, so that through the cable sheath through the intermediate sheath is recognizable.
  • the outer cable sheath is formed from a UV-resistant material, in order to prevent that the optical transparency of the same changes due to UV exposure.
  • the intermediate casing has a thickness that corresponds to at least one height of the information carrier unit, so that the information carrier unit can be at least partially embedded in the intermediate casing.
  • the intermediate jacket between the information carrier unit and the inner cable body has a surface ripples of the inner layer of the cable compensating material layer.
  • the intermediate casing forms a surface which is substantially free from surface waviness of the inner cable body, so that a support surface avoiding mechanical stress is available for the information carrier unit.
  • the intermediate casing has a substantially smooth, ideally even substantially cylindrical surface for the information carrier unit.
  • Figure 1 is a fragmentary perspective overall view of a first embodiment of a cable according to the invention
  • Figure 2 is a perspective view of the cable according to the invention with partially broken away parts
  • Figure 3 is a section along line 3-3 in Figure 2;
  • Figure 4 is a section similar to Figure 3 through a second embodiment of the cable according to the invention
  • Figure 5 is a view similar to Figure 2 through a third embodiment of a cable according to the invention
  • Figure 6 is a view similar to Figure 2 through a fourth embodiment of a cable according to the invention.
  • Figure 7 is a section similar to Figure 3 through the fourth embodiment of the cable according to the invention.
  • Figure 8 is a view similar to Figure 2 through a fifth embodiment of a cable according to the invention.
  • Figure 9 is a section similar to Figure 3 through the fifth embodiment.
  • Figure 10 is a view similar to Figure 2 through a sixth embodiment of a cable according to the invention.
  • Figure 11 is a section similar to Figure 3 through the sixth embodiment
  • Figure 12 is a schematic block diagram of a first embodiment of an information carrier unit according to the invention.
  • Figure 13 is an illustration of an implementation of the first embodiment of the information carrier unit according to the invention.
  • FIG. 14 shows a section through an implementation of a second exemplary embodiment of the information carrier unit according to the invention
  • Figure 15 is a schematic block diagram similar to Figure 12 of a second embodiment of an information carrier unit according to the invention.
  • Figure 17 is a schematic block diagram similar to Figure 12 of a third embodiment of an information carrier unit according to the invention.
  • a first exemplary embodiment of a cable according to the invention which is designated as a whole by 10 comprises a cable inner body designated as a whole by 12, which has at least one electrical conductor 13 comprising a conductor strand 14 which runs in a cable longitudinal direction 16.
  • the inner cable body 12 is enclosed by a cable sheath 18, which comprises an intermediate sheath 22 which encloses the inner cable body 12 and a cable outer sheath 24, which encloses the intermediate sheath 22, wherein the outer cable sheath 24 forms a cable outer surface 26.
  • an identification carrier designated as a whole by 30 is arranged on the intermediate casing 22 and covered by the cable outer casing 24, on which a marking 32 comprising optically readable graphic symbols 34 is arranged.
  • the graphical symbols 34 may, for example, be bars 34i of a one-dimensionally structured pattern, for example a barcode. However, the graphical symbols 34 can also be numbers 34 2 or the graphical symbols 34 can also be letters 34 3 . Each of these graphical symbols 34 may be provided on the tag carrier 30 individually or in combination with other such graphical symbols.
  • the graphical symbols 34 are formed as optically readable graphical symbols, that is, these graphical symbols 34 absorb and / or reflect light, which is understood to be electromagnetic radiation in the ultraviolet, visible, and infrared spectral regions.
  • the outer cable jacket 24 is at least in a covering region 38 overlapping the identification carrier 30, at least for radiation in one of the graphical symbols 34 can be influenced transparent optical wavelength range, so that incident on the Abdeckregion 38 light in this spectral range can pass through them and on the one hand interact with the graphical symbols 34 and on the other hand with the graphic symbols 34 surrounding and forming a high-contrast background surface 36 of the Marking carrier 30 can interact, on the one hand reflected by the graphical symbols 34 light in the respective wavelength range and on the other hand, the reflected light through the surface 36 in the respective Wavelength are influenced differently and thus the graphical symbols 34 are visually recognizable in relation to the surface 36.
  • the outer cable sheath 24 is formed at least in the region of the covering region 38 of transparent PVC or polyurethane.
  • the graphical symbols 34 may be light-absorbing, while the surface 36 substantially reflects the light or vice versa.
  • the entire outer cable sheath 24 is formed from a transparent material for the respective wavelength range of the light for the optical reading of the graphical symbols 34, so that necessarily the cover region 38 for the wavelength range of the light is transparent.
  • the marking carriers 30 according to the invention are not only arranged once on the respective cable 10, but a plurality of marking carriers 30 according to the invention are arranged in the cable longitudinal direction 16 successively and preferably at constant distances A from one another, wherein preferably the marking carriers 30 are identical are and carry either identical and / or divergent, for example, position-specific graphical symbols 34.
  • the cover regions 38i to 38 n of the outer cable sheath 24 are arranged at intervals A from each other, so that through this the markings 32 are optically readable or they arise by themselves, provided that the outer cable sheath 24 through is transparent.
  • the flat piece of material 42 directly forms the surface 36, on which the marking 32, in particular in the form of the graphic symbols 34, is printed in the simplest case by a printing process.
  • the identification carrier 30 is designated as 50 in its entirety Information carrier unit provided which is arranged in the embodiment shown in Figure 1 to 3 on a surface 36 facing away from the rear side 48 of the marking carrier 30.
  • the information carrier unit 50 includes, as shown in particular in Figure 3, a base 60, for example, the surface rests flat on the back 48 of the identification carrier 30, and arranged on the base 60 integrated circuit 62 and arranged on the base interconnects 64, which an antenna unit 66 form.
  • the identification carrier 30 is arranged so that it in turn is already partially embedded in the intermediate jacket 22 so far that the surface 36 extends approximately flush with an outer surface 68 of the intermediate jacket.
  • the information carrier unit 50 is embedded in the intermediate shell 22 and thus radially thereof within the outer surface 68 thereof, while the label 32 projects, for example, slightly beyond the outer surface 68 of the intermediate shell 22.
  • the cable outer jacket 24 covering the intermediate jacket 22 on its outer surface 68 thus engages with the covering region 38 both the surface 36 of the identification carrier 30 and the marking 32 and protects it against external influences, so that the marking 32, in particular the graphic symbols 34 of the same against the Environment of the cable 10 according to the invention are also protected both in terms of mechanical and chemical effects.
  • the information carrier unit 50 still experiences an additional protection in that it is arranged on the rear side of the identification carrier 30 and is embedded in the material of the intermediate casing 22.
  • the identification carrier 30 is arranged on the outer surface 68 of the intermediate sheath 22 and held thereon by means of an adhesive layer 70 which is applied to the rear side 48 of the identification carrier 30 and forms a material connection between the identification carrier 30 and the intermediate casing 22 on the outer surface 68 produces.
  • the identification carrier 30 itself forms the basis for the information carrier unit 50, so that directly on the back 48 of the information carrier unit 50 of the circuit 62 and the antenna unit 66 forming tracks 64 are arranged.
  • the graphic symbols 34 which form the marking 32 are arranged on the surface 36 of the marking carrier 30 and can also be designed in the same way as described in detail in the first exemplary embodiment.
  • the identification carrier 30 is substantially embedded in the outer cable sheath 24 and enclosed by this, so that the identification carrier 30 with the marking 32 and the information carrier unit 50 on the one hand via the adhesive layer 70 is firmly bonded to the intermediate sheath 22 and thereby in the cable 10 ' is held on the other hand, but also fixed by its embedding in the outer cable sheath 24 in the cable 10 '.
  • the identification carrier 30 is provided with a round outer contour 44 'and carries as a marking 32 a two-dimensionally structured pattern 34 4 which, for example, is a two-dimensionally structured matrix or otherwise a two-dimensional barcode is.
  • the two-dimensionally structured pattern 34 4 carries the optically readable information, which, however, can also be represented by other graphical symbols 34.
  • the identification carrier 30 carries on its side facing the intermediate jacket 22 back in the same way an information carrier 50, which has already been described in connection with the preceding embodiments.
  • the identification carrier 30 is formed so that it has in the circumferential direction 72 of the intermediate jacket 22 has an extension which is smaller than half the circumference of the intermediate jacket 22 and in cable longitudinal direction 16 has an extension which is also smaller than a half circumference of the intermediate jacket 22, so that the tag carrier 30 'can be integrated into this without disturbing the elasticity of the cable 10.
  • the identification carrier 30 "forms the base of the information carrier unit 50, whereby, as shown in FIG. 7, this embodiment opens up the possibility of the identification carrier 30" with the rear side 48 covering the intermediate casing 22, in particular the outer surface 68 of the intermediate casing 22 , hang up and, for example, to fix with a thin adhesive layer, not shown in Figure 7, so that the label carrier 30 is at least partially embedded in the outer cable sheath 24, in each case the information carrier unit 50 is embedded in the outer cable sheath 24, which protected by this simultaneously is.
  • both the identification 32 and the information carrier unit 50 are arranged on the upper side 36 of the identification carrier 30.
  • the information carrier unit 50 is located next to the marking and itself forms a graphical symbol 34 in the form of the marker symbol 34 5 , which represents, for example, a disc-shaped point.
  • the information carrier unit 50 is formed as a disk-shaped body 74 in which both the integrated circuit 62 and the antenna unit 66 are arranged, wherein the disk-shaped body 74 is of a material that affects the incident optical radiation so that the entire body 74 is in its shape the marker symbol 34 5 .
  • the disk-shaped body 74 is embedded in the cable outer jacket 24, the thickness of which in the region of the disk-shaped body 74 being reduced, as shown in FIG.
  • the marker 32 is printed directly on the outer surface 68 of the intermediate jacket 22, which in turn is formed by fillers to form a high-contrast background for the graphic symbols 34 of the marker 32, and the information carrier unit 50 sits next to the marking 32 independently in the intermediate jacket 22 and the body 74 is at least partially embedded in this, so that the body 74 only slightly or not over the outer surface 68 projects and can be easily covered by the outer cable sheath 24 with the covering 38.
  • the body 74 itself is a marking symbol 34 5 , so that it is directly visible in the intermediate jacket and thus the information carrier unit 50 can be detected and located, for example, to read this.
  • a first exemplary embodiment of an information carrier unit 50 to be used according to the invention comprises a processor 80 to which a memory designated as a whole by 82 is coupled, wherein the memory is preferably designed as an EEPROM.
  • an analog portion 84 which cooperates with the antenna unit 66.
  • the analog part 84 is able to supply the electrical operating voltage necessary for the operation of the processor 80 and the memory 82 and the analog part 84 itself generate the required power and on the other hand to provide the information signals transmitted by electromagnetic field coupling at a carrier frequency to the processor 80 or to transmit information signals generated by the processor 80 via the antenna unit 86 to the read / write device 88.
  • the antenna unit 66 acts essentially as a second coil of a transformer formed by the antenna unit 66 and the antenna unit 86 of the reader 88, the energy and information being transmitted substantially through the magnetic field.
  • the range between the read / write device 88 and the antenna unit 66 is low, that is, for example, the mobile read / write device 88 must be brought very close, to less than 10 cm, to the antenna unit 66.
  • the antenna unit 66 also acts essentially as a coil, still good energy transmission with a sufficiently long range in the interaction between the antenna unit 66 and the antenna unit 86 of the read / write device 88th is possible, wherein the distance is for example less than 20 cm.
  • the antenna unit 66 is embodied as a dipole antenna, so that a large range in the communication with the read / write device 88 of, for example, up to 3 m can be achieved in the case of power supply of the information carrier unit 50 which does not occur via the read / write device 88. wherein the interaction between the reader / writer 88 and the antenna unit 66 is via electromagnetic fields.
  • the carrier frequencies are about 850 to about 950 MHz, or about 2 to about 3 GHz, or about 5 to about 6 GHz. With a power supply through the mobile read / write device 88, the range of the communication is up to 100 cm.
  • the antenna units 66 are formed differently.
  • the antenna unit 66 is designed as a compact, for example, wound coil.
  • the antenna unit 66 is likewise designed as a planar coil.
  • the antenna unit 66 is designed as a dipole antenna of most different characteristics, usually of greater extent.
  • the memory 82 cooperating with the processor 80 is preferably divided into a plurality of memory fields 92 to 98, which can be described in different ways.
  • the memory field 92 is provided as a memory field which can be written by the manufacturer and carries, for example, an identification code for the information carrier unit 50. This identification code is written in the memory field 92 by the manufacturer, and at the same time the memory field 92 is provided with a write inhibit.
  • the memory array 94 can be provided, for example, with a write lock which can be activated by the cable manufacturer, so that the cable manufacturer has the possibility of describing the memory field 94 and of securing the information in the memory array 94 by means of a write lock.
  • the processor 80 has the ability to read out and output the information present in the memory array 94, but the information in the memory array 94 can not be overwritten by third parties.
  • the information stored in memory array 94 is information about the type, type of cable and / or technical specifications of the cable.
  • information is stored by the buyer of the cable and provided with a write protection.
  • the buyer and user of the cable stores information about the installation and use of the cable and secured by the write lock.
  • the first exemplary embodiment of the information carrier unit 50 illustrated in FIG. 12 as a block diagram is a so-called passive information carrier unit and thus does not require an energy store, in particular no accumulator or no battery, in order to be able to interact with the read / write device 88 and exchange information.
  • a realization of the first exemplary embodiment of the information carrier unit 50 according to the invention, illustrated in FIG. 13, comprises a base 60 on which the integrated circuit 62 is arranged, which has the processor 80, the memory 82 and the analog part 84, and printed conductors 64 on the base 60, which form the antenna unit 66.
  • the printed conductors 64 can be applied to the base 60 by means of any shape-selective coating processes, for example in the form of printing on a conductive paint or a conductive paste or in the form of a wire loop of the coil or a dipole.
  • the base 60 is produced, for example, in the case of a large extent of the information carrier unit 50 in a first direction 100 of a bendable, in particular limp material, for example a plastic strip, on which the conductor track 64 can be applied simply and permanently by coating and on the other hand also the integrated circuit 62 is easy to fix, in particular so that a permanent electrical connection between outer terminals 102 of the integrated circuit 62 and the tracks 64 can be realized.
  • the base 60 is formed as a flat material, it is advantageous if it is formed with edge regions 104 of the outer contour 44 that are dull for their surroundings, in order to avoid damage to the surroundings of the base 60 in the cable 10 during movement of the cable.
  • the information carrier unit 50 is designed as a disk-shaped rigid body 74.
  • the base 60 ' is formed by an investment material forming a embedding body 76, for example of resin or plastic material, in which the integrated circuit 62 and the conductor tracks 64, which form the antenna unit 66, are embedded, whereby the conductor tracks 64 form, for example, annular coil turns 65 which lie in a plane 78 and are completely embedded in the embedding body 76.
  • a embedding body 76 for example of resin or plastic material, in which the integrated circuit 62 and the conductor tracks 64, which form the antenna unit 66, are embedded, whereby the conductor tracks 64 form, for example, annular coil turns 65 which lie in a plane 78 and are completely embedded in the embedding body 76.
  • the embedding body 76 is provided with edge portions 77 which are dull for the environment in the cable and which can not cause damage in the cable 10 due to their roundness to form a lens-like cross-sectional shape.
  • the embedding body 76 may have a disk-like shape with the rounded edge regions 77 having a lens-like or half-lens-like shape.
  • the antenna unit for the RF frequency range is provided, in which the antenna unit 66 operates similar to a second coil of a transformer.
  • FIG. 15 In a third embodiment of an information carrier unit 50 'according to the invention, illustrated in FIG. 15, those elements which are associated with FIG are identical to those of the first embodiment, provided with the same reference numerals, so that with respect to the description of the same fully incorporated by reference to the first embodiment.
  • the processor 80 is associated with a sensor 110, with which the processor 80 is capable of physical dimensions of the cable, such as radiation, temperature, pressure, tension, strain or moisture , to capture and store corresponding values in the memory field 98, for example.
  • the sensor 110 may be formed depending on the field of use.
  • the sensor 110 for measuring a pressure as a pressure-sensitive layer, the pressure sensitivity being able to take place, for example, via a resistance measurement or in the case of a multilayered layer, a capacitive measurement.
  • the senor as a temperature sensor to form the sensor as a resistor variable with the temperature, so that a temperature measurement is possible by a resistance measurement.
  • the senor When forming the sensor as a tensile or strain sensor, the sensor is designed, for example, as a strain gauge, which changes its electrical resistance depending on the strain. For example, such a sensor in the outer cable sheath 24, preferably disposed near a cable outer surface 26 to detect superficial tensile or shear forces.
  • the sensor is designed to be irreversibly sensitive to a specific strain or to a particular train, it is also possible to form the sensor as an electrical connection-releasing sensor, for example as a wire or trace, in which the electrical connection starts at a certain train breaks a certain elongation by breakage at a predetermined breaking point or cracking or passes from a low to a high resistance.
  • the tension measurement or the strain measurement could also be realized by a capacitive measurement if necessary.
  • the senor is preferably formed as a multi-layered layer structure, which changes its electrical resistance or its capacity depending on the humidity.
  • the third embodiment of FIG. 15 operates in the same manner as the first embodiment.
  • the sensor 110 is active when the information carrier unit 50 'is activated by the read / write device 88, so that sufficient power is available to operate the sensor 110 as well.
  • the sensor 110 is thus able to transmit measured values to the processor 80, which then stores these measured values in the memory field 98, for example, and reads them out when they are requested by the read / write device 88.
  • a realization of the third exemplary embodiment of the information carrier unit 50 'according to the invention, illustrated in FIG. 16, comprises the base 60, on which an integrated circuit 62 is arranged, which has the processor 80, the memory 82 and the analog part 84, and printed conductors 64, on the base 60, which form the antenna unit 66.
  • the conductive traces 64 are deposited on the base 60 by any means in the form of printing a conductive resist or a conductive paste.
  • the senor 110 is arranged in the form of a multi-layered layer structure 112 arranged around the antenna unit 66, which in this embodiment is a space-saving, capacitive moisture sensor, for example, so that the sensor 110 may also be arranged either directly next to the integrated circuit 62 or as part of the integrated circuit 62.
  • the capacitive sensor 110 of the second embodiment may also be designed as a temperature or a pressure sensor, as an alternative to the moisture sensor, due to its state-dependent capacity.
  • the analogue part 84 is assigned an antenna unit 66 'which has a two-part effect, namely, for example, an antenna part 66a which is normally connected to the write / Reader 88 communicates and an antenna portion 66b which is capable of coupling to and depriving an alternating magnetic field 114 of energy to operate with this extracted from the alternating magnetic field 114 energy the information carrier unit 50 "independently of the read / write device 88.
  • the alternating electromagnetic field 114 may be generated by the stray field of a data line, a control line, a pulsed power line or an AC line, which is connected, for example, to a 50 Hz or higher frequency AC power source.
  • the frequency of the alternating field 114 and a resonance frequency of the antenna part 66b can be adapted to one another such that the antenna part 66b is operated in resonance and thus allows an optimal energy coupling from the alternating field 114.
  • Such an independent supply of the read / write device 88 of the information carrier unit 50 with electrical energy is particularly useful if the sensor 110 for long periods of time a physical state variable is to be detected, not with the period of coupling the read / write device 88 coincide with the antenna unit 66a, but should be independent of this.
  • the information carrier unit 50 can be activated by switching on the alternating electromagnetic field 114 so that physical state variables can be measured by the sensor 110 and detected by the processor 80 and stored, for example, in the memory field 98, regardless of whether the write / Reader 88 is coupled to the antenna unit 66 or not.
  • the processor 80 selects the measured values according to at least one selection criterion in order to reduce the amount of data in the memory field 98.
  • a selection criterion is a threshold value above which the measured value is stored so that the amount of data is drastically reduced.
  • Another selection criterion can also represent a statistical distribution, so that only measured values which deviate significantly from a previously determined static distribution are stored, and consequently also the amount of data is thereby reduced.

Abstract

Um ein Kabel umfassend einen Kabelinnenkörper, in welchem mindestens ein Leiterstrang eines optischen und/oder elektrischen Leiters in Kabellängsrichtung verläuft, einen den Kabelinnenkörper umschließenden Kabelmantel, welcher zwischen einer Kabelaußenfläche und dem Kabelinnenkörper liegt, und eine optisch lesbare Kennzeichnung des Kabels derart zu verbessern, dass die Kennzeichnung möglichst lange und gut lesbar ist, wird vorgeschlagen, dass der Kabelmantel einen Zwischenmantel und einen Kabelaußenmantel umfasst, dass die optisch lesbare Kennzeichnung in dem Kabelmantel und von dem Kabelaußenmantel überdeckt angeordnet ist und dass der Kabelaußenmantel zumindest in einer die optisch lesbare Kennzeichnung übergreifenden Abdeckregion in einem optischen Wellenlängenbereich transparent ist.

Description

Kabel
Die Erfindung betrifft ein Kabel umfassend einen Kabelinnenkörper, in welchem mindestens ein Leiterstrang eines optischen und/oder elektrischen Leiters in Kabellängsrichtung verläuft, einen den Kabelinnenkörper umschließenden Kabelmantel, welcher zwischen einer Kabelaußenfläche und dem Kabelinnenkörper liegt, und eine optisch lesbare Kennzeichnung des Kabels.
Derartige Kabel sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Bei diesen ist üblicherweise die optisch lesbare Kennzeichnung unmittelbar auf einer Kabelaußenfläche aufgetragen und somit sämtlichen äußeren Einflüssen ausgesetzt.
Insbesondere ist in vielen Fällen die optisch lesbare Kennzeichnung nach einer Handhabung des Kabels nur noch schwer lesbar, da diese aufgrund der äußeren Einwirkung auf das Kabel bei dessen Handhabung teilweise verdeckt oder abgetragen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass die Kennzeichnung möglichst lange und gut lesbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kabelmantel einen Zwischenmantel und einen Kabelaußenmantel umfasst, dass die optisch lesbare Kennzeichnung in dem Kabelmantel und von dem Kabelaußenmantel überdeckt angeordnet ist und dass der Kabelaußenmantel zumindest in einer die optisch lesbare Kennzeichnung übergreifenden Abdeckregion in einem optischen Wellenlängenbereich transparent ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass durch das Vorsehen eines die Kennzeichnung überdeckenden Kabelaußenmantels die Möglichkeit eröffnet ist, die Kennzeichnung zu schützen und somit äußere Einwirkungen auf die Kennzeichnung zu vermeiden, so dass die Kennzeichnung dauerhaft lesbar ist.
Unter dem Begriff "optischer Wellenlängenbereich" ist dabei im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ein Wellenlängenbereich zu verstehen, der im infraroten, im sichtbaren und/oder im ultravioletten Spektralbereich liegen kann.
Besonders günstig ist es, wenn der optische Wellenlängenbereich im sichtbaren Spektralbereich liegt, da dann eine das Kabel handhabende oder das Kabel betrachtende Person in einfacher Weise die optisch lesbare Kennzeichnung erkennen und auslesen kann.
Hinsichtlich der Charakterisierung der optisch lesbaren Kennzeichnung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die optisch lesbare Kennzeichnung graphische Symbole umfasst.
Derartige graphische Symbole können in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Eine Möglichkeit sieht vor, dass die graphischen Symbole Ziffern und/oder Buchstaben umfassen. Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass die graphischen Symbole Markierungssymbole umfassen.
Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass die graphischen Symbole ein eindimensional strukturiertes Muster umfassen.
Ein derartiges eindimensional strukturiertes Muster kann beispielsweise ein sogenannter Barcode sein.
Eine andere zweckmäßige Lösung sieht vor, dass die graphischen Symbole ein zweidimensional strukturiertes Muster umfassen.
Ein derartiges zweidimensional strukturiertes Muster ist beispielsweise eine zweidimensional strukturierte Matrix, auch als zweidimensionaler Barcode bezeichnet.
Hinsichtlich der Anordnung der Kennzeichnung wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.
So ist es beispielsweise denkbar, die Kennzeichnung an dem Zwischenmantel anzuordnen.
So könnte die Kennzeichnung zumindest zum Teil in dem Zwischenmantel, beispielsweise durch Einprägen oder Einsetzen von graphischen Symbolen, angeordnet sein.
Eine andere vorteilhafte Alternative sieht vor, dass die Kennzeichnung auf einer Außenfläche des Zwischenmantels angeordnet, beispielsweise aufgedruckt, ist. Dies ist bei einer Lösung dadurch realisiert, dass die graphischen Symbole der Kennzeichnung zumindest zum Teil direkt auf die Außenfläche des Zwischenmantels aufgebracht sind.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die optisch lesbare Kennzeichnung auf einem Kennzeichnungsträger angeordnet ist.
Ein derartiger Kennzeichnungsträger könnte dann, wenn er die Flexibilität des Kabels möglichst wenig stören sollte, ein Flachmaterialstück sein.
Dennoch wäre ein in sich steifes Flachmaterialstück innerhalb des Kabels störend und könnte beim Biegen des Kabels zu Beschädigungen des Zwischenmantels oder des Kabelaußenmantels führen.
Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass das Flachmaterialstück ein im Wesentlichen biegeschlaffes Flachmaterialstück ist.
Hinsichtlich der Anordnung des Kennzeichnungsträgers sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar.
Eine zweckmäßige Lösung sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger auf dem Zwischenmantel angeordnet ist.
Das heißt, dass in diesem Fall der Zwischenmantel mit seiner Außenfläche die Fläche bildet, auf welcher der Kennzeichnungsträger angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger an dem Zwischenmantel stoffschlüssig gehalten ist.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger zumindest teilweise in den Zwischenmantel eingebettet ist. Eine andere Lösung sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger stoffschlüssig an dem Kabelaußenmantel gehalten ist.
Eine andere vorteilhafte Anordnung des Kennzeichnungsträgers sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger zumindest teilweise in den Kabelaußenmantel eingebettet ist.
Hinsichtlich der Ausbildung des Kennzeichnungsträgers zur Aufnahme der Kennzeichnung wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Beispielsweise wäre es denkbar, die Kennzeichnung in den Kennzeichnungsträger einzuprägen.
Eine besonders einfache Aufbringung der Kennzeichnung auf den Kennzeichnungsträger ist dann möglich, wenn der Kennzeichnungsträger ein bedruckbares Material umfasst, so dass die graphischen Symbole auf dem Kennzeichnungsträger durch Bedrucken dieses Materials einfach aufgebracht werden können.
Ferner sollte der Kennzeichnungsträger die Flexibilität des Kabels möglichst wenig beeinträchtigen und insbesondere sollte der Kennzeichnungsträger auch so dimensioniert sein, dass dieser selbst durch das Biegen des Kabels nicht beschädigt wird.
Aus diesem Grund sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Kennzeichnungsträger in Kabellängsrichtung eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner als zwei Drittels eines Umfangs des Zwischenmantels ist. Noch besser ist es, wenn die Ausdehnung des Kennzeichnungsträgers in Kabellängsrichtung kleiner als ein Drittel des Umfangs des Zwischenmantels ist.
Ferner ist der Kennzeichnungsträger dann schwieriger applizierbar und lesbar, wenn der Kennzeichnungsträger sich in Umfangsrichtung um den Zwischenmantel herum erstreckt.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Kennzeichnungsträger in Umfangsrichtung des Zwischenmantels eine Ausdehnung aufweist, welcher kleiner ist als der halbe Umfang des Zwischenmantels.
Noch besser ist es, wenn der Kennzeichnungsträger in Umfangsrichtung des Zwischenmantels eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner ist als ein Drittel der Umfangsrichtung des Zwischenmantels.
Um ferner noch weitere Informationen in dem Kabel selbst speichern zu können, sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Kennzeichnung eine durch elektromagnetische Feldkopplung auslesbare Informationsträgereinheit zugeordnet ist.
Dabei besteht die Möglichkeit, den Ort der Anordnung der Informationsträgereinheit durch ein graphisches Symbol zu markieren oder diesen Ort nicht optisch sichtbar zu machen.
Eine zweckmäßige Lösung sieht vor, dass die Informationsträgereinheit ein graphisches Symbol trägt.
Es ist aber auch möglich, dass die Informationsträgereinheit selbst ein derartiges graphisches Symbol darstellt. Die Informationsträgereinheit kann relativ zur Kennzeichnung an beliebiger Stelle in dem Kabelmantel angeordnet sein.
Eine derartige Informationsträgereinheit ist bei einer Ausführungsform des Kabels neben mindestens einem graphischen Symbol der Kennzeichnung angeordnet.
Das heißt, dass die Informationsträgereinheit auch innerhalb einer Anordnung oder außerhalb der Anordnung von graphischen Symbolen angeordnet sein kann und dann, wenn die Informationsträgereinheit ein graphisches Symbol trägt oder selbst eines darstellt, in die Anordnung der graphischen Symbole eingegliedert sein kann.
Eine Möglichkeit ist die Anordnung der Informationsträgereinheit neben dem Kennzeichnungsträger für die Kennzeichnung.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Kennzeichnungsträger die Informationsträgereinheit trägt.
Hinsichtlich der Anordnung der Informationsträgereinheit im Kabelmantel relativ zu dem Kennzeichnungsträger wurden keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine zweckmäßige Lösung vor, dass die Informationsträgereinheit auf einer der Kennzeichnung abgewandten Seite des Kennzeichnungsträgers angeordnet ist, so dass der Kennzeichnungsträger die Informationsträgereinheit abdecken kann. Eine alternative oder ergänzende Möglichkeit sieht vor, dass die Informationsträgereinheit auf der Seite des Kennzeichnungsträgers angeordnet ist, auf welcher die Kennzeichnung angeordnet ist, so dass die Informationsträgereinheit selbst auch durch den Kabelaußenmantel hindurch gesehen werden kann.
Ferner besteht die Möglichkeit, die Informationsträgereinheit auf dem Zwischenmantel aufzulegen.
Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass die Informationsträgereinheit zumindest teilweise in den Zwischenmantel eingebettet ist, um die Möglichkeit zu eröffnen, die Informationsträgereinheit einerseits am Zwischenmantel sicher zu fixieren, so dass nach Herstellung des Zwischenmantels und Einbetten der Informationsträgereinheit der Kabelaußenmantel sowohl den Zwischenmantel als auch die Informationsträgereinheit schützend umgibt.
Hierzu kann der Außenmantel so ausgeführt sein, dass dieser eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist und über die Informationsträgereinheit hinweg verläuft, ohne seine Dicke nennenswert zu verändern.
Eine andere Lösung seiht vor, dass die Informationsträgereinheit zumindest teilweise in den Kabelaußenmantel eingebettet ist.
Eine derartige Informationsträgereinheit kann in verschiedener Art und Weise ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Informationsträgereinheit einen integrierten Schaltkreis und eine Antenneneinheit aufweist, die an einer Basis angeordnet sind.
Dabei ist es günstig, wenn der integrierte Schaltkreis der Informationsträgereinheit zumindest zum Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist, da der integrierte Schaltkreis bei einer Vielzahl von Arten von Informationsträgereinheiten die größte Dicke aufweist, so dass dessen Einbettung in den Zwischenmantel Vorteile bietet.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der integrierte Schaltkreis zu einem überwiegenden Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist, um zu vermeiden, dass der integrierte Schaltkreis nennenswert über die Außenfläche des Zwischenmantels übersteht.
Besonders günstig ist es, wenn der integrierte Schaltkreis im Wesentlichen vollständig in den Zwischenmantel eingebettet ist, so dass damit der Zwischenmantel den integrierten Schaltkreis aufnehmen und schützen kann.
Hinsichtlich der Anordnung der Antenneneinheit am Zwischenmantel wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So ist es zweckmäßig, wenn die Antenneneinheit der Informationsträgereinheit an einer Oberfläche des Zwischenmantels angeordnet ist, um in einfacher weise die Antenneneinheit mit dem integrierten Schaltkreis verbinden zu können.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Antenneneinheit zumindest zum Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist.
Ein derartiges teilweises Einbetten der Antenneneinheit in den Zwischenmantel kann ebenfalls durch Einbetten eines Drahtes erfolgen. Beispielsweise wenn die Antenneneinheit eine einfache Schleife oder ein Dipol ist.
Der Schutz der Antenneneinheit ist noch besser, wenn die Antenneneinheit zum überwiegenden Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist.
Besonders gut ist der Schutz, wenn die Antenneneinheit im Wesentlichen in den Zwischenmantel eingebettet ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es von Vorteil, wenn der integrierte Schaltkreis über die Oberfläche des Zwischenmantels übersteht. Dabei verläuft der Außenmantel über den integrierten Schaltkreis hinweg, oder der integrierte Schaltkreis ist zumindest zum Teil in den Außenmantel eingebettet.
Bei einer Ausführungsform ist es denkbar, dass der integrierte Schaltkreis im Wesentlichen in den Außenmantel eingebettet ist.
Hinsichtlich des Aufbaus der Informationsträgereinheiten wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Informationsträgereinheit mindestens einen Speicher für die auslesbare Information aufweist.
Ein derartiger Speicher könnte in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise könnte der Speicher so ausgebildet sein, dass die in diesem gespeicherte Information durch das Lesegerät überschreibbar ist.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass der Speicher ein Speicherfeld aufweist, in welchem einmalig eingeschriebene Informationen schreibgeschützt gespeichert sind.
Ein derartiges Speicherfeld eignet sich dafür, beispielsweise einen Identifikationscode für die Informationsträgereinheit oder andere für diese Informationsträgereinheit spezifischen Daten zu speichern, die durch keinen der Nutzer mehr veränderbar sind. Ein derartiges Speicherfeld eignet sich aber auch dafür, seitens des Kabelherstellers Informationen zu speichern, die nicht überschrieben werden sollen. Beispielsweise sind dies Kabeldaten, Kabelspezifikationen oder auch Angaben zur Art und Einsetzbarkeit des Kabels.
Diese Daten können beispielsweise aber auch noch ergänzt werden, durch Daten, die Angaben über die Herstellung dieses speziellen Kabels umfassen oder Daten, die Messprotokolle aus einer Endprüfung des Kabels darstellen.
Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäßer Speicher noch ferner dahingehend ausgebildet sein, dass dieser ein Speicherfeld aufweist, in welchem Informationen durch einen Zugangscode schreibgeschützt gespeichert sind.
Eine derartige schreibgeschützte Speicherung von Informationen kann beispielsweise Daten umfassen, die von einem Anwender speicherbar sind. Beispielsweise könnte ein Anwender in dem Speicherfeld nach Konfektionieren des Kabels Daten über die Konfektionierung des Kabels oder über die Gesamtlänge des Kabels oder über die jeweiligen Längenabschnitte des Kabels speichern, wobei dem Anwender hierzu seitens des Kabelherstellers ein Zugangscode zur Verfügung gestellt wird, um diese Daten in dem Speicherfeld abzulegen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Speicher ein Speicherfeld aufweist, welches frei mit Informationen beschreibbar ist.
Ein derartiges Speicherfeld kann beispielsweise Informationen aufnehmen, die vom Kabelanwender in dem Kabel abgelegt werden sollen, beispielsweise über die Art des Einbaus oder die Konfektionierung desselben. Insbesondere bei Verwendung mehrerer Informationsträgereinheiten wäre es beispielsweise denkbar, dass mit einem Zugangscode alle Informationsträgereinheiten ansprechbar sind. Dies hat jedoch den Nachteil, dass damit die Informationsträgereinheiten nicht selektiv genutzt werden können, beispielsweise um bestimmten Abschnitten des Kabels unterschiedliche Informationen zuzuordnen.
Eine denkbare Lösung der Zuordnung unterschiedlicher Informationen zu unterschiedlichen Abschnitten des Kabels wäre die, dass jede der Informationsträgereinheiten eine unterschiedliche Längenangabe trägt, so dass durch Auslesen der Längenangabe einer Informationsträgereinheit deren Abstand zu einem der Enden des Kabels oder zu beiden Enden des Kabels ermittelbar ist.
Aus diesem Grund ist es günstig, wenn jede der Informationsträgereinheiten durch einen Zugangscode einzeln ansprechbar ist.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der Informationsträgereinheiten wurde lediglich davon ausgegangen, dass diese Informationen tragen, die entweder vor oder während der Produktion des Kabels oder beim Einsatz des Kabels in den Informationsträgereinheiten durch externe Schreib-/Lesegeräte eingespeichert wurden.
Eine weitere vorteilhafte Lösung eines erfindungsgemäßen Kabels sieht vor, dass die mindestens eine Informationsträgereinheit des Kabels mindestens einen Messwert eines zugeordneten Sensors erfasst, das heißt, dass die Informationsträgereinheit nicht nur externe Informationen speichert und dann wieder zur Verfügung stellt, sondern in der Lage ist, selbst Informationen des Kabels, das heißt physikalische Zustandsgrößen des Kabels zu erfassen. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass bei dieser die Informationsträgereinheit nicht nur dazu eingesetzt werden kann, um Informationen auslesbar zur Verfügung zu stellen, sondern auch dazu eingesetzt werden kann, mittels des Sensors Aussagen über den Zustand des Kabels, beispielsweise über physikalische Zustandsgrößen des Kabels, zu machen.
Insbesondere kann ein derartiges Erfassen von Zustandsgrößen während des Betriebs des Kabels oder auch unabhängig vom Betrieb des Kabels erfolgen.
Damit besteht eine optimale Möglichkeit, den Zustand des Kabels ohne eingehende Untersuchung desselben einerseits zu erfassen und andererseits gegebenenfalls zu überprüfen, insbesondere insoweit, dass eine potentielle Schädigung der Leiterstränge bei Eintreten bestimmter physikalischer Zustandsgrößen erkannt werden kann.
Prinzipiell können beliebige Zustandsgrößen mit einem derartigen Sensor erfasst werden, das heißt im Prinzip alle Zustandsgrößen, für welche Sensoren existieren, die in Kabel eingebaut werden können.
Eine bevorzugte Lösung sieht dabei vor, dass der Sensor mindestens eine der Zustandsgrößen wie Strahlung, Temperatur, Zug, Druck, Dehnung und Feuchtigkeit erfasst, die - beispielsweise über lange Zeit der Einwirkung oder bei Überschreiten bestimmter Werte - zu einer Schädigung des Kabels führen können.
Hinsichtlich der Anordnung des Sensors bei einer derartigen Anordnung der Informationsträgereinheit an dem Zwischenmantel wurden bislang keine spezifischen Angaben gemacht. So sieht eine günstige Lösung vor, dass der Sensor ebenfalls an dem Zwischenmantel angeordnet ist. In diesem Fall lässt sich beispielsweise der Sensor auf einer Oberfläche des Zwischenmantels auflegen. Dies gilt insbesondere für einen Dehnungssensor.
Es ist aber auch denkbar, dass der Sensor zumindest zum Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist.
Zum Schutz des Sensors, insbesondere bei Aufbringen desselben ist es jedoch noch vorteilhafter, wenn der Sensor zum überwiegenden Teil in den Zwischenmantel eingebettet ist, da damit ein weitgehender Schutz des Sensors möglich ist und außerdem die Verbindung zwischen dem Sensor und beispielsweise dem integrierten Schaltkreis der Informationsträgereinheit in einfacher Weise stabil und dauerhaft sichergestellt werden kann, in dem beispielsweise der Sensor mit dem integrierten Schaltkreis der Informationsträgereinheit gleichzeitig auf den Zwischenmantel aufgebracht und in diesem eingebettet werden. Ein besonders guter Schutz ist möglich, wenn der Sensor im Wesentlichen vollständig in den Zwischenmantel eingebettet ist, so dass keinerlei Beschädigung des Sensors beim Aufbringen des Außenmantels erfolgen kann.
Es ist aber auch denkbar, den Sensor relativ zum Zwischenmantel so anzuordnen, dass der Sensor zumindest zum Teil in den Kabelaußenmantel eingebettet ist, um auch physikalische Zustandsgrößen im Kabelaußenmantel erfassen zu können.
Im Extremfall ist es sogar günstig, den Sensor vollständig auf der Oberfläche des Zwischenmantels anzuordnen und somit in dem Außenmantel einzubetten, so dass eine weit bessere Verbindung zwischen dem Außenmantel und dem Sensor erfolgt als zwischen dem Sensor und dem Zwischenmantel. Sollten jedoch beispielsweise Scherkräfte zwischen dem Außenmantel und dem Zwischenmantel erfasst werden, so ist der Sensor einerseits fest auf der einen Seite mit dem Zwischenmantel zu verbinden und auf der anderen Seite mit dem Außenmantel.
Hinsichtlich des Betriebs der Informationsträgereinheit und des Sensors seitens der Informationsträgereinheit wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Informationsträgereinheit den Sensor im aktivierten Zustand ausliest.
Das heißt, dass die Informationsträgereinheit keine eigene Stromversorgung aufweist, sondern durch eine externe Energieversorgung aktiviert werden muss.
Eine Möglichkeit einer derartigen Aktivierung ist die, dass die Informationsträgereinheit durch ein Lesegerät aktivierbar ist.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Informationsträgereinheit durch ein elektromagnetisches Feld eines durch das Kabel fließenden Stroms aktivierbar ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass keine Aktivierung der Informationsträgereinheit durch das Lesegerät erforderlich ist, sondern unabhängig vom Lesegerät ein elektromagnetisches Wechselfeld zur Verfügung steht, welches ausreichend Energie für den Betrieb der Informationsträgereinheit liefert, wobei die Informationsträgereinheit diese Energie ebenfalls über eine geeignete Antenne aufnimmt.
Der durch das Kabel fließende Strom kann beispielsweise ein zeitlich variabler Strom sein, wie er bei mit pulsweitenmoduliertem Strom versorgten Antrieben eingesetzt wird. Der durch das Kabel fließende Strom kann ein in einer Datenleitung fließender Strom sein oder ein frequenzvariabler Strom sein, wie er in Steuerleitungen für Synchronmotoren eingesetzt wird.
Es ist aber auch denkbar, dass der Strom ein konventioneller Wechselstrom bei einer bestimmten Frequenz, beispielsweise auch der Netzfrequenz, ist.
Ferner wäre es möglich, dass zwei Leitungen des Kabels so verschaltet sind, dass ein elektromagnetisches Feld mit der standardisierten Trägerfrequenz der Informationsträgereinheiten, z.B. 13,56 MHz, erzeugt wird. Dies hätte den Vorteil, dass keine speziellen Vorkehrungen zur Energieerzeugung in den Informationsträgereinheiten getroffen werden müssen.
In all diesen Fällen erfolgt induktiv die Einkopplung der Energie über das von diesem wechselnden Strom erzeugte elektromagnetische Wechselfeld in die Antenneneinheit der Informationsträgereinheit.
Prinzipiell wäre es ausreichend, die Informationsträgereinheit so auszubilden, dass diese den Messwert erfasst und dann unmittelbar dem Lesegerät übermittelt.
Um jedoch unterschiedliche Messwerte zu unterschiedlichen Zeitpunkten, beispielsweise auch während der Übermittlung von anders gearteten Informationen zwischen Lesegerät und Informationsträgereinheit, erfassen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationsträgereinheit in einem Speicher den mindestens einen Messwert speichert. Damit kann der Messwert zu beliebigen Zeiten, nämlich dann, wenn dieser vom Lesegerät angefordert wird, ausgelesen werden. Insbesondere besteht dabei auch die Möglichkeit, dann Messwerte zu erfassen und diese später zugänglich zu machen, wenn die Informationsträgereinheit nicht mit einem Lesegerät wechselwirkt und beispielsweise durch ein elektromagnetisches Feld eines durch das Kabel fließenden Stroms aktiviert ist.
Da bei Kabeln mit langen Lebensdauern zu rechnen ist und das Erfassen der Messwerte dann ein hohes Datenvolumen erzeugen würde, ist zweckmäßigerweise eine Reduzierung der Datenmenge vorgesehen.
Eine Möglichkeit der Reduzierung der Datenmenge sieht vor, dass die Informationsträgereinheit in dem Speicherfeld einen Messwert nur dann speichert, wenn dieser einen Schwellwert übersteigt.
Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass die Informationsträgereinheit ständig die Messwerte erfasst, dass der Informationsträgereinheit jedoch ein Schwellwert vorgegeben ist, ab welchem die Messwerte eingespeichert werden, so dass Normalzustände nicht gespeichert werden, sondern nur die Messwerte gespeichert werden, die einem durch den Schwellwert definierten Normalzustand nicht entsprechen.
Diese Messwerte werden dann im einfachsten Fall als bloße Messwerte, in etwas komplexeren Fällen als Messwerte mit Angabe der Zeit, zu der diese erfasst wurden, oder mit Angabe anderer Umstände, im Rahmen welcher diese Messwerte erfasst wurden, gespeichert.
Alternativ dazu sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Informationsträgereinheit in dem Speicherfeld nur Messwerte speichert, die außerhalb einer statistisch ermittelten Normalmesswertverteilung liegen.
Hinsichtlich der Bereiche, in welchen die Zustandsgrößen mittels des Sensors ermittelt werden, wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. Eine zweckmäßige Lösung sieht vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße im Kabelmantel erfasst, wobei diese beispielsweise Strahlung, Temperatur, Druck, Zug oder Dehnung sein kann.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Sensor Zustandsgrößen in dem Kabelinnenkörper oder dem Kabelmantel umfasst.
Beispielsweise ist es mit einer derartigen Lösung möglich, die Feuchtigkeit dem Kabelinnenkörper oder in dem Kabelmantel zu erfassen, die zu Schädigungen der Leiterstränge und damit auch zu Kurzschlüssen führen kann.
Außerdem ist es beispielsweise möglich, Dehnungen oder Scherbeanspruchungen im Kabelmantel zu erfassen. Diese können eine Größenordnung erreichen, die irreversible Schädigungen des Kabels zur Folge hat.
Beispielsweise können diese übergroßen Scherbeanspruchungen zu einer Schädigung des Kabelmantels führen.
Relativbewegungen können außerdem aber auch als Scherbeanspruchungen zwischen Kabelinnenkörper und Kabelmantel auftreten und als solche mit einem Scherkraftsensor erfasst werden.
Hinsichtlich der Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So ist es günstig, wenn der Sensor ein entsprechend der zu erfassenden physikalischen Zustandsgröße einen elektrischen Widerstand variierender Sensor ist, da sich ein elektrischer Widerstand einfach erfassen lässt. Eine alternative oder ergänzende Lösung sieht vor, dass der Sensor ein entsprechend der zu messenden physikalischen Zustandsgröße eine Kapazität variierender Sensor ist, da sich Kapazität ohne großen elektrischen Leistungsverbrauch einfach erfassen lässt.
Ein derartiger Sensor lässt sich besonders einfach und kostengünstig durch eine Schichtstruktur, insbesondere eine mehrlagige Schichtstruktur, realisieren, da Schichtstrukturen einfach herstellbar und einfach an die jeweiligen Verhältnisse anpassbar sind.
Ferner wurden hinsichtlich der Anordnung des Sensors relativ zur Informationsträgereinheit keine näheren Angaben gemacht.
Eine Lösung sieht vor, dass der Sensor außerhalb eines integrierten Schaltkreises der Informationsträgereinheit angeordnet ist. Diese Lösung ermöglicht es, den Sensor beispielsweise zur Aufnahme von Zugkräften, Scherkräften, Dehnungen, oder Überdehnungen einzusetzen.
Beispielsweise ist der Sensor in diesem Fall im Zwischenmantel und/oder im Kabelaußenmantel vorgesehen. Für oberflächlich wirkende Zug- oder Scherkräfte ist der Sensor nahe der Kabelaußenfläche im Kabelaußenmantel vorgesehen.
Es ist aber auch denkbar, den Sensor zur Messung von Strahlung, Temperaturen oder Druck an gezielten Stellen des Kabels, beispielsweise im Kabelinnenkörper oder in der Trennlage oder im Kabelmantel einzusetzen.
Eine derartige Lösung macht es jedoch erforderlich, eine stabile und dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem Sensor und dem integrierten Schaltkreis herzustellen und aufrecht zu erhalten. Aus diesen Gründen sieht alternativ dazu eine andere günstige Lösung vor, dass der Sensor an dem integrierten Schaltkreis angeordnet ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass sich der Sensor in einfacher Art und Weise mit dem integrierten Schaltkreis herstellen lässt und dass wesentlich geringere Probleme bei der Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Sensors auftreten, da der Sensor und der diesen tragende Teil des integrierten Schaltkreises fest miteinander verbunden sind.
Im einfachsten Fall kann der Sensor als Bauteil des integrierten Schaltkreises vorgesehen sein, welches eine Temperatur in der Umgebung des integrierten Schaltkreises umfasst.
Es ist aber auch denkbar, den Sensor als Feuchtigkeitssensor auszubilden, der die im Bereich des integrierten Schaltkreises auftretende Feuchtigkeit erfasst.
Hinsichtlich der Art und Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, dass der Sensor ein auf die zu erfassende Zustandsgröße irreversibel reagierender Sensor ist.
Ein derartiger Sensor hat den Vorteil, dass dieser dann, wenn die Zustandsgröße auftritt, irreversibel reagiert, so dass es nicht notwendig ist, dass der Sensor und insbesondere die Informationsträgereinheit zum Zeitpunkt des Auftretens der zu erfassenden Zustandsgröße oder des Auftretens der Abweichung der zu erfassenden Zustandsgröße aktiv ist. Vielmehr ist der Sensor zu allen späteren Zeitpunkten in der Lage, einen Messwert zu generieren, der der Zustandsgröße entspricht, die zu irgendeinem Zeitpunkt in der Vergangenheit erreicht wurde. Alternativ dazu ist vorgesehen, dass der Sensor im Hinblick auf die zu erfassende Zustandsgröße ein reversibel reagierender Sensor ist. In diesem Fall ist es erforderlich, bei Auftreten der zu erfassenden Zustandsgröße oder der Veränderung der zu erfassenden Zustandsgröße den Sensor zu aktivieren, um den dieser Zustandsgröße entsprechenden Messwert erfassen zu können.
Hinsichtlich der Ausbildung der Informationsträgereinheit selbst wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform vor, dass die Informationsträgereinheit eine Basis umfasst.
In diesem Fall ist vorgesehen, dass ein integrierter Schaltkreis der Informationsträgereinheit an der Basis angeordnet ist.
Ferner ist in diesem Fall zweckmäßigerweise vorgesehen, dass eine als Antenne wirkende Leitung an der Basis angeordnet ist.
Die Antenne kann dabei aus Leiterbahnen, hergestellt durch einen auf die Basis aufgetragenen Lack, hergestellt sein. Besonders günstig ist eine Ausführungsform, bei welcher die Antenne durch einen Druckvorgang auf die Basis aufgebracht ist.
Beispielsweise ist es bei einer Ausführungsform denkbar, dass die Basis ein starrer Körper ist.
Die Basis kann beispielsweise eine Platte sein oder zumindest Teil eines Einbettkörpers, in den der integrierte Schaltkreis und die Leitung für die Antenne zumindest teilweise eingebettet sind. Ein derartiger Einbettkörper ist beispielsweise in scheibenähnlicher, linsenähnlicher oder halblinsenähnlicher Form ausgebildet und dabei mit stumpfen, insbesondere abgerundeten, Kantenbereichen versehen, um eine Beschädigung seiner Umgebung im Kabel zu vermeiden.
Somit ist beispielsweise die Basis zumindest Teil eines den integrierten Schaltkreis und die Antenne einschließenden Einbettkörpers.
Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Basis aus einem biegbaren Material ist.
Ein derartiges biegbares Material könnte beispielsweise ein federnd biegbares Material sein.
Besonders günstig ist es jedoch zum Einbringen der Informationsträgereinheiten mit der Basis in das Kabel, wenn das biegbare Material ein sogenannten biegeschlaffes Material ist.
Um ferner jedoch eine Beschädigung des integrierten Schaltkreises und der die Antenne bildenden Leitung und insbesondere auch der Anschlüsse zwischen dem integrierten Schaltkreis und der die Antenne bildenden Leitung zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das biegbare Material in mindestens einer Richtung zugsteif ist.
In all den Fällen, in denen die Informationsträgereinheit eine Basis umfasst, besteht die Möglichkeit, den Sensor frei von der Basis, beispielsweise oberflächlich im Kabelaußenmantel, anzuordnen, dies ist insbesondere dann günstig, wenn eine gute Ankopplung des Sensors an die zu messenden physikalischen Zustandsgrößen erfolgen soll. Beispielsweise ist dies dann sinnvoll, wenn der Sensor Kräfte, Zug, Dehnungen oder Scherbeanspruchungen oder Strahlung oder Temperatur oder Feuchtigkeit unmittelbar an definierten Stellen des Kabels erfassen soll.
In allen Fällen ist jedoch eine gute und dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem Sensor und den auf der Basis angeordneten Komponenten, insbesondere dem integrierten Schaltkreis, sicherzustellen.
Aus diesem Grund sieht alternativ dazu eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Sensor auf der Basis angeordnet ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass damit die Stabilität der Basis herangezogen werden kann, um auch den Sensor dauerhaft und stabil relativ zum integrierten Schaltkreis zu positionieren und somit einmal die gesamte Informationsträgereinheit mitsamt dem Sensor in einfacher Weise beim Herstellen des Kabels in dieses einzubringen und somit später auch mit der notwendigen Langzeitstabilität betreiben zu können.
Zu der Zahl der Informationsträgereinheiten pro Kabel wurden bislang keine weiteren Angaben gemacht.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass pro Kabel eine Informationsträgereinheit angeordnet ist. Dies hat jedoch den Nachteil, dass dann das Problem besteht, mit dem Lesegerät die eine Informationsträgereinheit des Kabels zu finden, um die in dieser gespeicherten Informationen auszulesen.
Aus diesem Grund ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass an dem Trägerstrang mehrere Informationsträgereinheiten angeordnet sind.
Bei Verwendung mehrerer Informationsträgereinheiten mit Sensoren ist vorgesehen, dass die Informationsträgereinheiten selektiv genutzt werden können, beispielsweise um bestimmten Abschnitte des Kabels unterschiedliche Informationen zuzuordnen. Eine denkbare Lösung der Zuordnung unterschiedlicher Informationen zu unterschiedlichen Abschnitten des Kabel ist, die Zuordnung der Messwerte des jeweiligen Sensors und auch eine unterschiedliche Längenangabe, so dass durch Auslesen des Messwertes mit der Längenangabe einer Informationsträgereinheit beispielsweise der Messwert einer Position mit diesem Abstand zu einem der Enden des Kabels oder zu beiden Enden des Kabels zugeordnet werden kann.
Insbesondere ist es günstig, wenn jede der Informationsträgereinheiten durch einen Zugangscode einzeln ansprechbar ist.
Die mehreren Informationsträgereinheiten könnten grundsätzlich in beliebigen Abständen auf dem Trägerstrang angeordnet sein.
Um ein zuverlässiges Auffinden der Informationsträgereinheiten zu ermöglichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationsträgereinheiten in Längsrichtung des Kabels in einem definierten Abstandsraster angeordnet sind.
Das definierte Abstandsraster könnte auch variable Abstände vorgeben, beispielsweise an den Enden des Kabels geringere Abstände, die sich zur Mitte hin vergrößern.
Im einfachsten Fall ist es jedoch zweckmäßig, wenn das definierte Abstandsraster für die Informationsträgereinheiten einen einheitlichen Abstand zwischen den Informationsträgereinheiten in Längsrichtung des Kabels vorgibt.
Hinsichtlich der Ausbildung des Kabelaußenmantels selbst wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, dass der Kabelaußenmantel insgesamt aus einem optisch transparenten Material ausgebildet ist, so dass durch den Kabelmantel hindurch der Zwischenmantel erkennbar ist.
Vorzugsweise ist bei dieser Lösung der Zwischenmantel aus einem optisch nicht transparenten Material ausgebildet, so dass dieser das optische Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Kabels prägt.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Kabelaußenmantel aus einem UV-beständigen Material ausgebildet ist, um zu verhindern, dass sich durch UV-Einwirkung die optische Transparenz desselben verändert.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der Kabelaußenmantel aus einem chemisch beständigen Material ist.
Hinsichtlich der Ausbildung des Zwischenmantels wurden keine weiteren Angaben gemacht.
So ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Zwischenmantel eine Dicke aufweist, die mindestens einer Höhe der Informationsträgereinheit entspricht, so dass die Informationsträgereinheit zumindest teilweise in den Zwischenmantel eingebettet werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zwischenmantel zwischen der Informationsträgereinheit und dem Kabelinnenkörper eine Ober- flächenwelligkeiten des Kabelinnenkörpers ausgleichende Materialschicht aufweist.
Damit besteht die Möglichkeit, insbesondere lokal druckempfindliche Informationsträgereinheiten in das Kabel zu integrieren, da die Materialschicht durch die Oberflächenwelligkeiten lokal ungleiche Druckkräfte auf die Informationsträgereinheit insbesondere beim Biegen des Kabels im Wesentlichen verhindert.
Ferner ist bei einer günstigen Ausführungsform vorgesehen, dass der Zwischenmantel eine Oberfläche bildet, die im Wesentlichen frei von Oberflächenwelligkeiten des Kabelinnenkörpers ist, so dass eine mechanische Beanspruchung vermeidende Auflagefläche für die Informationsträgereinheit zur Verfügung steht.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Zwischenmantel eine im Wesentlichen glatte, im Idealfall sogar im Wesentlichen zylindrische Oberfläche für die Informationsträgereinheit aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen :
Figur 1 eine ausschnittsweise perspektivische Gesamtansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kabels;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Kabels mit teilweise weggebrochenen Partien;
Figur 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Figur 2;
Figur 4 einen Schnitt ähnlich Figur 3 durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels; Figur 5 eine Darstellung ähnlich Figur 2 durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels;
Figur 6 eine Darstellung ähnlich Figur 2 durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels;
Figur 7 einen Schnitt ähnlich Figur 3 durch das vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels;
Figur 8 eine Darstellung ähnlich Figur 2 durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels;
Figur 9 einen Schnitt ähnlich Figur 3 durch das fünfte Ausführungsbeispiel;
Figur 10 eine Darstellung ähnlich Figur 2 durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels;
Figur 11 einen Schnitt ähnlich Figur 3 durch das sechste Ausführungsbeispiel;
Figur 12 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
Figur 13 eine Darstellung einer Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
Figur 14 einen Schnitt durch eine Realisierung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit; Figur 15 ein schematisches Blockschaltbild ähnlich Figur 12 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
Figur 16 eine Darstellung der Realisierung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit und
Figur 17 ein schematisches Blockschaltbild ähnlich Figur 12 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit.
Ein in Figur 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines als Ganzes mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Kabels umfasst einen als Ganzes mit 12 bezeichneten Kabelinnenkörper, welcher mindestens einen elektrischen Leiter 13 umfassenden Leiterstrang 14 aufweist, der in einer Kabellängsrichtung 16 verläuft. Der Kabelinnenkörper 12 ist dabei umschlossen von einem Kabelmantel 18, welcher einen Zwischenmantel 22 umfasst, der den Kabelinnenkörper 12 umschließt und einen Kabelaußenmantel 24, welcher den Zwischenmantel 22 umschließt, wobei der Kabelaußenmantel 24 eine Kabelaußenfläche 26 bildet.
Bei dem ersten in Figur 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels 10 ist auf dem Zwischenmantel 22 sowie überdeckt von dem Kabelaußenmantel 24 ein als Ganzes mit 30 bezeichneter Kennzeichnungsträger angeordnet, auf dem eine Kennzeichnung 32 umfassend optisch lesbare graphische Symbole 34 angeordnet ist.
Die graphischen Symbole 34 können beispielsweise Balken 34i eines eindimensional strukturierten Musters, beispielsweise eines Barcodes sein. Die graphischen Symbole 34 können aber auch Zahlen 342 sein oder die graphischen Symbole 34 können auch Buchstaben 343 sein. Jedes dieser graphischen Symbole 34 kann einzeln oder in Kombination mit anderen derartigen graphischen Symbolen auf dem Kennzeichnungsträger 30 vorgesehen sein.
Ferner sind die graphischen Symbole 34 als optisch lesbare graphische Symbole ausgebildet, das heißt, dass diese graphischen Symbole 34 Licht absorbieren und/oder reflektieren, wobei unter Licht elektromagnetische Strahlung im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Spektralbereich zu verstehen ist.
Um die auf einer Oberfläche 36 des Kennzeichnungsträgers 30 angeordneten graphischen Symbole 34 optisch lesen zu können, obwohl diese von dem Kabelaußenmantel 24 überdeckt sind, ist der Kabelaußenmantel 24 zumindest in einer den Kennzeichnungsträger 30 übergreifenden Abdeckregion 38 zumindest für Strahlung in einem durch die graphischen Symbole 34 beeinflussbaren optischen Wellenlängenbereich transparent ausgebildet, so dass auf die Abdeckregion 38 auffallendes Licht in diesem Spektralbereich durch diese hindurch treten kann und einerseits mit den graphischen Symbolen 34 in Wechselwirkung treten kann sowie andererseits mit der die graphischen Symbole 34 umgebenden und einen kontrastreichen Hintergrund bildenden Oberfläche 36 des Kennzeichnungsträgers 30 in Wechselwirkung treten kann, wobei einerseits das durch die graphischen Symbole 34 reflektierte Licht in dem jeweiligen Wellenlängenbereich und andererseits das durch die Oberfläche 36 reflektierte Licht in dem jeweiligen Wellenbereich unterschiedlich beeinflusst sind und somit die graphischen Symbole 34 in Relation zur Oberfläche 36 optisch erkennbar sind.
Der Kabelaußenmantel 24 ist zumindest im Bereich der Abdeckregion 38 aus transparentem PVC oder Polyurethan ausgebildet. Im einfachsten Fall können beispielsweise die graphischen Symbole 34 lichtabsorbierend ausgebildet sein, während die Oberfläche 36 das Licht im Wesentlichen reflektiert oder umgekehrt.
Ferner ist im einfachsten Fall der gesamte Kabelaußenmantel 24 aus einem für den jeweiligen Wellenlängenbereich des Lichts zum optischen Lesen der graphischen Symbole 34 transparenten Material ausgebildet, so dass damit zwangsläufig auch die Abdeckregion 38 für den Wellenlängenbereich des Lichts transparent ist.
Wie ferner in Figur 1 dargestellt, sind die erfindungsgemäßen Kennzeichnungsträger 30 nicht nur einmal an dem jeweiligen Kabel 10 angeordnet, sondern es sind mehrere erfindungsgemäße Kennzeichnungsträger 30 in der Kabellängsrichtung 16 aufeinanderfolgend und vorzugsweise in konstanten Abständen A von einander angeordnet, wobei vorzugsweise die Kennzeichnungsträger 30 identisch sind und entweder identische und/oder voneinander abweichende, beispielsweise positionsspezifische graphische Symbole 34 tragen.
Entsprechend der Position der Kennzeichnungsträger 3Oi bis 3On sind auch die Abdeckregionen 38i bis 38n des Kabelaußenmantels 24 in den Abständen A voneinander angeordnet, so dass durch diese hindurch die Kennzeichnungen 32 optisch lesbar sind oder sie ergeben sich von selbst, sofern der Kabelaußenmantel 24 durchgehend transparent ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist der Kennzeichnungsträger 30, wie insbesondere in Figur 1 und 2 dargestellt, aus einem biegsamen Flachmaterialstück 42 gebildet, da eine Außenkontur 44 aufweist, die frei von Eckbereichen ist, das heißt keine spitz zulaufenden Kanten, sondern gerundete Kantenbereiche 46 aufweist, so dass bei einer Bewegung des Kabels weder eine Beschädigung des Zwischenmantels 22 noch des Kabelaußenmantels 24 eintreten kann. Ferner bildet unmittelbar das Flachmaterialstück 42 die Oberfläche 36, auf welcher die Kennzeichnung 32, insbesondere in Form der graphischen Symbole 34 aufgebracht, im einfachsten Fall durch einen Druckvorgang aufgedruckt ist.
Um mit dem Kennzeichnungsträger 30 nicht nur die in der Kennzeichnung 32 enthaltene Information in das erfindungsgemäße Kabel 10 einbringen zu können, sondern weitere, nicht optisch auslesbare Informationen ebenfalls in das Kabel 10 einbringen zu können, ist der Kennzeichnungsträger 30 mit einer als Ganzes mit 50 bezeichneten Informationsträgereinheit versehen, welche bei dem in Figur 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer der Oberfläche 36 abgewandt angeordneten Rückseite 48 des Kennzeichnungsträgers 30 angeordnet ist.
Die Informationsträgereinheit 50 umfasst dabei, wie insbesondere in Figur 3 dargestellt, eine Basis 60, die beispielsweise flächig auf der Rückseite 48 des Kennzeichnungsträgers 30 aufliegt, und einen auf der Basis 60 angeordneten integrierten Schaltkreis 62 sowie auf der Basis angeordnete Leiterbahnen 64, welche eine Antenneneinheit 66 bilden.
Bei dem ersten, in Figur 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kennzeichnungsträger 30 so angeordnet, dass dieser seinerseits bereits zum Teil in den Zwischenmantel 22 soweit eingebettet ist, dass die Oberfläche 36 ungefähr bündig zu einer Außenfläche 68 des Zwischenmantels verläuft.
Damit liegt auch die Informationsträgereinheit 50 in dem Zwischenmantel 22 eingebettet und somit radial innerhalb der Außenfläche 68 desselben, während die Kennzeichnung 32 beispielsweise geringfügig über die Außenfläche 68 des Zwischenmantels 22 übersteht. Der den Zwischenmantel 22 auf seiner Außenfläche 68 überdeckende Kabelaußenmantel 24 übergreift somit mit der Abdeckregion 38 sowohl die Oberfläche 36 des Kennzeichnungsträgers 30 als auch die Kennzeichnung 32 und schützt diese gegen äußere Einwirkungen, so dass die Kennzeichnung 32, insbesondere die graphischen Symbole 34 derselben gegenüber der Umgebung des erfindungsgemäßen Kabels 10 ebenfalls sowohl hinsichtlich mechanischer als auch chemischer Einwirkungen geschützt sind.
Die Informationsträgereinheit 50 erfährt dabei noch einen zusätzlichen Schutz dadurch, dass diese auf der Rückseite des Kennzeichnungsträgers 30 angeordnet ist und in das Material des Zwischenmantels 22 eingebettet ist.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Figur 4, ist der Kennzeichnungsträger 30 auf der Außenfläche 68 des Zwischenmantels 22 angeordnet und auf diesem mittels einer Klebeschicht 70 gehalten, die auf der Rückseite 48 des Kennzeichnungsträgers 30 aufgetragen ist und eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kennzeichnungsträger 30 und dem Zwischenmantel 22 an der Außenfläche 68 herstellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Basis 60 für die Informationsträgereinheit 50 vorgesehen, sondern der Kennzeichnungsträger 30 bildet selbst die Basis für die Informationsträgereinheit 50, so dass unmittelbar auf der Rückseite 48 der Informationsträgereinheit 50 der Schaltkreis 62 sowie die die Antenneneinheit 66 bildenden Leiterbahnen 64 angeordnet sind.
In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind auf der Oberfläche 36 des Kennzeichnungsträgers 30 die die Kennzeichnung 32 bildenden graphischen Symbole 34 angeordnet, die auch in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben ausgebildet sein können. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Kennzeichnungsträger 30 im Wesentlichen in dem Kabelaußenmantel 24 eingebettet und von diesem umschlossen, so dass der Kennzeichnungsträger 30 mit der Kennzeichnung 32 und der Informationsträgereinheit 50 einerseits über die Klebeschicht 70 stoffschlüssig mit dem Zwischenmantel 22 verbunden ist und dadurch im Kabel 10' gehalten ist, andererseits aber auch durch seine Einbettung in dem Kabelaußenmantel 24 fest in dem Kabel 10' fixiert ist.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels 10", dargestellt in Figur 5, ist der Kennzeichnungsträger 30 mit einer runden Außenkontur 44' versehen und trägt als Kennzeichnung 32 ein zweidimensional strukturiertes Muster 344, welches beispielsweise eine zweidimensional strukturierte Matrix oder anders bezeichnet ein zweidimensionaler Barcode ist.
Das zweidimensional strukturierte Muster 344 trägt die optisch auslesbare Information, die jedoch auch durch andere graphische Symbole 34 repräsentiert werden kann.
Ferner trägt der Kennzeichnungsträger 30 auf seiner dem Zwischenmantel 22 zugewandten Rückseite in gleicher Weise einen Informationsträger 50, der im Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen bereits beschrieben wurde.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Kennzeichnungsträger 30 so ausgebildet, dass dieser in Umfangsrichtung 72 des Zwischenmantels 22 eine Ausdehnung aufweist, die kleiner ist als ein halber Umfang des Zwischenmantels 22 und in Kabellängsrichtung 16 eine Ausdehnung aufweist, die ebenfalls kleiner als ein halber Umfang des Zwischenmantels 22 ist, so dass der Kennzeichnungsträger 30' sich ohne Störung der Elastizität des Kabels 10 in dieses integrieren lässt. Bei einem vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels 10'", dargestellt in Figur 6, sind auf der dem Zwischenmantel 22 abgewandten Oberseite 36 des Kennzeichnungsträgers 30" sowohl die Kennzeichnung 32 beispielsweise wiederum mit den graphischen Symbolen 34i, 342 und 343 angeordnet und außerdem auch die Informationsträgereinheit 50 in der im Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Ausführungsform.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel bildet der Kennzeichnungsträger 30" die Basis der Informationsträgereinheit 50, wobei, wie in Figur 7 dargestellt, dieses Ausführungsbeispiel die Möglichkeit eröffnet, den Kennzeichnungsträger 30" mit der Rückseite 48 vollflächig auf des Zwischenmantel 22, insbesondere die Außenfläche 68 des Zwischenmantels 22, aufzulegen und beispielsweise mit einer zeichnerisch in Figur 7 nicht dargestellten dünnen Klebstoffschicht zu fixieren, so dass der Kennzeichnungsträger 30 zumindest teilweise in den Kabelaußenmantel 24 eingebettet ist, wobei in jedem Fall die Informationsträgereinheit 50 in den Kabelaußenmantel 24 eingebettet ist, die durch diesen gleichzeitig geschützt ist.
Bei einem in Figur 8 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels 10"" sind auf der Oberseite 36 des Kennzeichnungsträgers 30 sowohl die Kennzeichnung 32 als auch die Informationsträgereinheit 50 angeordnet.
Dabei sitzt die Informationsträgereinheit 50 neben der Kennzeichnung und bildet selbst ein graphisches Symbol 34 in Form des Markierungssymbols 345, welches beispielsweise einen scheibenförmig ausgebildeten Punkt darstellt.
Ferner ist die Informationsträgereinheit 50 als scheibenförmiger Körper 74 ausgebildet in dem sowohl der integrierte Schaltkreis 62 als auch die Antenneneinheit 66 angeordnet sind, wobei der scheibenförmige Körper 74 aus einem Material ist, das die auftreffende optische Strahlung beeinflusst, so dass der gesamte Körper 74 in seiner Form das Markierungssymbol 345 darstellt.
Liegt der Kennzeichnungsträger 30 auf dem Zwischenmantel 22 auf, so wird der scheibenförmige Körper 74 in den Kabelaußenmantel 24 eingebettet, wobei sich dessen Dicke im Bereich des scheibenförmigen Körpers 74 verringert, wie in Figur 9 dargestellt.
Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels
10 , dargestellt in Figur 10 und 11, ist die Kennzeichnung 32 unmittelbar auf die Außenfläche 68 des Zwischenmantels 22 aufgedruckt, der seinerseits durch Füllstoffe so ausgebildet ist, dass er einen kontrastreichen Hintergrund für die graphischen Symbole 34 der Kennzeichnung 32 bildet, und die Informationsträgereinheit 50 sitzt neben der Kennzeichnung 32 selbstständig im Zwischenmantel 22 und der Körper 74 ist in diesem zumindest teilweise eingebettet, so dass der Körper 74 nur geringfügig oder gar nicht über die Außenfläche 68 übersteht und einfach von dem Kabelaußenmantel 24 mit der Abdeckregion 38 überdeckt werden kann.
Dabei stellt auch der Körper 74 selbst ein Markierungssymbol 345 dar, so dass dieser unmittelbar im Zwischenmantel erkennbar ist und damit kann die Informationsträgereinheit 50 erkannt und lokalisiert werden, beispielsweise um diese auszulesen.
Bei dem zweiten bis sechsten Ausführungsbeispiel sind diejenigen Elemente die mit einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass jeweils auf die Beschreibung zu diesen Ausführungsbeispielen vollinhaltlich Bezug genommen werden kann. Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen einzusetzenden Informationsträgereinheit 50, dargestellt in Fig. 12, umfasst einen Prozessor 80, mit welchem ein als Ganzes mit 82 bezeichneter Speicher gekoppelt ist, wobei der Speicher vorzugsweise als EEPROM ausgebildet ist.
Ferner ist mit dem Prozessor 80 ein Analogteil 84 gekoppelt, welches mit der Antenneneinheit 66 zusammenwirkt.
Das Analogteil 84 ist dabei in der Lage, bei elektromagnetischer Ankopplung der Antenneneinheit 66 an eine Antenneneinheit 86 eines als Ganzes mit 88 bezeichneten Schreib-/Lesegeräts einerseits die für den Betrieb des Prozessors 80 und des Speichers 82 sowie des Analogteils 84 selbst notwendige elektrische Betriebsspannung bei dem erforderlichen Strom zu erzeugen und andererseits die durch elektromagnetische Feldkopplung bei einer Trägerfrequenz übertragenen Informationssignale dem Prozessor 80 zur Verfügung zu stellen oder vom Prozessor 80 erzeugte Informationssignale über die Antenneneinheit 86 dem Schreib-/Lesegerät 88 zu übermitteln.
Dabei sind die unterschiedlichsten Trägerfrequenzbereiche möglich.
In einem LF-Frequenzbereich von ungefähr 125 bis ungefähr 135 kHz wirkt die Antenneneinheit 66 im Wesentlichen als zweite Spule eines Transformators, gebildet durch die Antenneneinheit 66 und die Antenneneinheit 86 des Lesegeräts 88, wobei die Energie- und Informationsübertragung im Wesentlichen über das Magnetfeld erfolgt.
In diesem Frequenzbereich ist die Reichweite zwischen dem Schreib-/Lesegerät 88 und der Antenneneinheit 66 gering, das heißt, dass beispielsweise das mobile Schreib-/Lesegerät 88 sehr nahe, bis auf weniger als 10 cm, an die Antenneneinheit 66 herangeführt werden muss. In einem HF-Frequenzbereich zwischen ungefähr 13 und ungefähr 14 MHz wirkt die Antenneneinheit 66 ebenfalls im Wesentlichen als Spule, wobei nach wie vor eine gute Energieübertragung bei ausreichend großer Reichweite in der Wechselwirkung zwischen der Antenneneinheit 66 und der Antenneneinheit 86 des Schreib-/Lesegerät 88 möglich ist, wobei der Abstand beispielsweise weniger als 20 cm beträgt.
Im UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 als Dipolantenne ausgebildet, so dass bei nicht über das Schreib-/Lesegerät 88 erfolgender Stromversorgung der Informationsträgereinheit 50 eine große Reichweite bei der Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät 88 von beispielsweise bis zu 3 m realisierbar ist, wobei die Wechselwirkung zwischen dem Schreib-/Lesegerät 88 und der Antenneneinheit 66 über elektromagnetische Felder erfolgt. Die Trägerfrequenzen liegen bei ungefähr 850 bis ungefähr 950 MHz oder bei ungefähr 2 bis ungefähr 3 GHz oder bei ungefähr 5 bis ungefähr 6 GHz. Bei einer Stromversorgung durch das mobile Schreib-/Lesegerät 88 beträgt die Reichweite der Kommunikation bis zu 100 cm.
Je nach Frequenzbereich sind daher auch die Antenneneinheiten 66 unterschiedlich ausgebildet. Im LF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 als kompakte, beispielsweise gewickelte Spule ausgebildet.
Im HF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 ebenfalls als flächenhafte Spule ausgebildet.
Im UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 66 als Dipolantenne unterschiedlichster Ausprägung meist größerer Ausdehnung ausgebildet.
Der mit dem Prozessor 80 zusammenwirkende Speicher 82 ist vorzugsweise in mehrere Speicherfelder 92 bis 98 aufgeteilt, die in unterschiedlicher Art und Weise beschreibbar sind. Beispielsweise ist das Speicherfeld 92 als herstellerseitig beschreibbares Speicherfeld vorgesehen und trägt beispielsweise einen Identifikationscode für die Informationsträgereinheit 50. Dieser Identifikationscode wird im Speicherfeld 92 herstellerseitig eingeschrieben, und gleichzeitig wird das Speicherfeld 92 mit einer Schreibsperre versehen.
Das Speicherfeld 94 ist beispielsweise mit einer seitens des Kabelhersteller aktivierbaren Schreibsperre versehbar, so dass der Kabelhersteller die Möglichkeit hat, das Speicherfeld 94 zu beschreiben und durch eine Schreibsperre die Information im Speicherfeld 94 zu sichern. Damit hat der Prozessor 80 die Möglichkeit, die im Speicherfeld 94 vorhandenen Informationen auszulesen und auszugeben, die Informationen im Speicherfeld 94 können jedoch nicht mehr durch Dritte überschrieben werden.
Beispielsweise sind die im Speicherfeld 94 gespeicherten Informationen Informationen über Art, Typ des Kabels und/oder technische Spezifikationen des Kabels.
Im Speicherfeld 96 werden beispielsweise vom Käufer des Kabels Informationen gespeichert und mit einem Schreibschutz versehen. Hier besteht die Möglichkeit, dass der Käufer und Anwender des Kabels Informationen über den Einbau und Einsatz des Kabels speichert und durch die Schreibsperre sichert.
Im Speicherfeld 98 sind Informationen frei einschreibbar und frei auslesbar, so dass dieses Speicherfeld während des Einsatzes der Informationsträgereinheit im Zusammenhang mit einem Kabel zum Speichern und Auslesen von Informationen benutzt werden kann. Das in Fig. 12 als Blockschaltbild dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Informationsträgereinheit 50 ist eine sogenannte passive Informationsträgereinheit und benötigt somit keinen Energiespeicher, insbesondere keinen Akkumulator oder keine Batterie, um mit dem Schreib-/Lesegerät 88 in Wechselwirkung treten und Informationen austauschen zu können.
Eine Realisierung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 50, dargestellt in Figur 13, umfasst eine Basis 60, auf weicher der integrierte Schaltkreis 62 angeordnet ist, der den Prozessor 80, den Speicher 82 und den Analogteil 84 aufweist, sowie Leiterbahnen 64, auf der Basis 60, welche die Antenneneinheit 66 bilden. Die Leiterbahnen 64 können dabei auf der Basis 60 mittels beliebiger formselektiver Beschichtungs- vorgänge aufgebracht werden, beispielsweise in Form von Aufdrucken eines leitfähigen Lacks oder einer leitfähigen Paste oder auch in Form einer Drahtschleife der Spule oder eines Dipols.
Die Basis 60 ist beispielsweise bei großer Ausdehnung der Informationsträgereinheit 50 in einer ersten Richtung 100 aus einem biegbaren, insbesondere biegeschlaffen Material, beispielsweise einem Kunststoffband, hergestellt, auf welchem einerseits die Leiterbahn 64 durch Beschichtung einfach und dauerhaft aufbringbar ist und andererseits auch der integrierte Schaltkreis 62 einfach fixierbar ist, insbesondere so, dass eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen äußeren Anschlussstellen 102 des integrierten Schaltkreises 62 und den Leiterbahnen 64 realisierbar ist.
Sofern die Basis 60 als Flachmaterial ausgebildet ist, ist es von Vorteil, wenn diese mit für deren Umgebung stumpf wirkenden Kantenbereichen 104 der Außenkontur 44 ausgebildet ist, um Beschädigungen der Umgebung der Basis 60 im Kabel 10 beim Bewegen des Kabels zu vermeiden. Dies bedeutet, bei aus einem dünnen Flachmaterial ausgebildeter Basis 60, dass diese zum Beispiel abgerundete Eckbereiche aufweist, und wenn möglich auch stumpf wirkende, zum Beispiel entgratete, Kanten aufweist.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Figur 14, ist die Informationsträgereinheit 50 als scheibenförmiger starrer Körper 74 ausgebildet.
Die Basis 60' wird dabei gebildet durch eine einen Einbettkörper 76 bildende Einbettmasse, beispielsweise aus Harz oder Kunststoffmaterial, in welcher der integrierte Schaltkreis 62 und die Leiterbahnen 64, welche die Antenneneinheit 66 bilden, eingebettet sind, wobei die Leiterbahnen 64 beispielsweise ringförmige Spulenwindungen 65 bilden, die in einer Ebene 78 liegen und vollständig in dem Einbettkörper 76 eingebettet sind.
Der Einbettkörper 76 ist mit für die Umgebung im Kabel stumpf wirkenden Kantenbereichen 77 versehen, die aufgrund ihrer Abrundung unter Bildung einer linsenähnlichen Querschnittsform keine Beschädigung im Kabel 10, auch beim Biegen desselben hervorrufen können.
Dabei kann der Einbettkörper 76 eine scheibenähnliche Form mit den gerundeten Kantenbereichen 77 eine linsenähnliche oder halblinsenähnliche Form aufweisen.
Damit ist beispielsweise die Antenneneinheit für den HF-Frequenzbereich vorgesehen, in welchem die Antenneneinheit 66 ähnlich einer zweiten Spule eines Transformators arbeitet.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 50', dargestellt in Fig. 15, sind diejenigen Elemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf das erste Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim dritten Ausführungsbeispiel der Informationsträgereinheit 50' dem Prozessor 80 noch ein Sensor 110 zugeordnet, mit welchem der Prozessor 80 in der Lage ist, physikalische Größen des Kabels, wie beispielsweise Strahlung, Temperatur, Druck, Zug, Dehnung oder Feuchtigkeit, zu erfassen und beispielsweise entsprechende Werte in dem Speicherfeld 98 abzuspeichern.
Der Sensor 110 kann dabei je nach Einsatzfeld ausgebildet sein.
Beispielsweise ist es denkbar, den Sensor 110 zur Messung eines Drucks als druckempfindliche Schicht auszubilden, wobei die Druckempfindlichkeit beispielsweise über eine Widerstandsmessung oder bei einer mehrlagigen Schicht eine kapazitive Messung erfolgen kann.
Alternativ dazu ist es beispielsweise zur Ausbildung des Sensors als Temperatursensor denkbar, den Sensor als mit der Temperatur variablen Widerstand auszubilden, so dass durch eine Widerstandsmessung eine Temperaturmessung möglich ist.
Bei der Ausbildung des Sensors als Zug- oder Dehnungssensor ist der Sensor beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet, der je nach Dehnung seinen elektrischen Widerstand ändert. Beispielsweise ist ein derartiger Sensor im Kabelaußenmantel 24, vorzugsweise nahe einer Kabelaußenfläche 26 angeordnet, um oberflächliche Zug- oder Scherkräfte zu erfassen. Sollte jedoch der Sensor als irreversibel auf eine bestimmte Dehnung oder auf einen bestimmten Zug reagierender Sensor ausgebildet sein, so ist ebenfalls möglich, den Sensor als eine elektrische Verbindung lösender Sensor auszubilden, beispielsweise als Draht oder Leiterbahn, bei der die elektrische Verbindung ab einem bestimmten Zug einer bestimmten Dehnung durch Bruch an einer Sollbruchstelle oder Rissbildung unterbricht oder von einem niedrigen zu einem hohen Widerstand übergeht.
Die Zugmessung oder die Dehnungsmessung ließe sich aber auch gegebenenfalls durch eine kapazitive Messung realisieren.
Im Fall eines Feuchtigkeitssensors ist der Sensor vorzugsweise als mehrlagige Schichtstruktur ausgebildet, die ihren elektrischen Widerstand oder ihre Kapazität je nach Feuchtigkeit ändert.
Im Übrigen arbeitet das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 in gleicher Weise wie das erste Ausführungsbeispiel.
Der Sensor 110 ist dann aktiv, wenn die Informationsträgereinheit 50' durch das Schreib-/Lesegerät 88 aktiviert ist, so dass genügend Leistung zur Verfügung steht, um auch den Sensor 110 zu betreiben.
Während der Aktivierung der Informationsträgereinheit 50' ist somit der Sensor 110 in der Lage, Messwerte dem Prozessor 80 zu übermitteln, welcher diese Messwerte dann beispielsweise im Speicherfeld 98 speichert und dann, wenn diese vom Schreib-/Lesegerät 88 angefordert werden, ausliest.
Eine Realisierung des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 50', dargestellt in Figur 16, umfasst die Basis 60, auf welcher ein integrierter Schaltkreis 62 angeordnet ist, der den Prozessor 80, den Speicher 82 und den Analogteil 84 aufweist, sowie Leiterbahnen 64, auf der Basis 60, welche die Antenneneinheit 66 bilden. Die Leiterbahnen 64 sind auf der Basis 60 mittels beliebiger in Form von Aufdrucken eines leitfähigen Lacks oder einer leitfähigen Paste aufgebracht.
Außerdem ist auf der Basis 60 der Sensor 110 in Form einer um die Antenneneinheit 66 herum angeordneten mehrlagigen Schichtstruktur 112 angeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise ein platzsparender, kapazitiver Feuchtigkeitssensor ist, so dass der Sensor 110 ebenfalls entweder unmittelbar neben dem integrierten Schaltkreis 62 angeordnet sein kann oder als Teil des integrierten Schaltkreises 62.
Der kapazitive Sensor 110 des zweiten Ausführungsbeispiels kann aufgrund seiner zustandsabhängigen Kapazität alternativ zum Feuchtigkeitssensor auch als ein Temperatur- oder ein Drucksensor ausgebildet sein.
Im Gegensatz zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen ist bei einem vierten Ausführungsbeispiel 50", dargestellt in Fig. 17, dem Analogteil 84 eine Antenneneinheit 66' zugeordnet, die eine zweigeteilte Wirkung aufweist, nämlich beispielsweise ein Antennenteil 66a, welcher in gewohnter Weise mit dem Schreib-/Lesegerät 88 kommuniziert und ein Antennenteil 66b, welcher in der Lage ist, an ein magnetisches Wechselfeld 114 anzukoppeln und diesem Energie zu entziehen, um mit dieser aus dem magnetischen Wechselfeld 114 entzogenen Energie die Informationsträgereinheit 50" unabhängig vom Schreib-/Lesegerät 88 zu betreiben.
Beispielsweise kann das elektromagnetische Wechselfeld 114 durch das Streufeld einer Datenleitung, einer Steuerleitung, einer gepulsten Stromleitung oder einer Wechselstromleitung erzeugt werden, welche beispielsweise an eine Wechselspannungsquelle mit 50 Hz oder einer höheren Frequenz angeschlossen ist. Damit besteht die Möglichkeit, unabhängig davon, ob mit dem Schreib-/Lesegerät 88 ein Einlesen oder Auslesen von Informationen erfolgen soll, die Informationsträgereinheit 50" so lange mit Energie zu versorgen, so lange das Wechselfeld 114 existent ist.
Die Frequenz des Wechselfeldes 114 und eine Resonanzfrequenz des Antennenteils 66b können so aneinander angepasst werden, dass der Antennenteil 66b in Resonanz betrieben ist und somit eine optimale Energieeinkopplung aus dem Wechselfeld 114 erlaubt.
Eine derartige vom Schreib-/Lesegerät 88 unabhängige Versorgung der Informationsträgereinheit 50 mit elektrischer Energie ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mit dem Sensor 110 über längere Zeiträume eine physikalische Zustandsgröße erfasst werden soll, die nicht mit dem Zeitraum der Ankopp- lung des Schreib-/Lesegerät 88 an die Antenneneinheit 66a zusammenfallen, sondern von dieser unabhängig sein sollen.
Somit lässt sich beispielsweise die Informationsträgereinheit 50" durch Einschalten des elektromagnetischen Wechselfeldes 114 aktivieren, so dass seitens des Sensors 110 physikalische Zustandsgrößen gemessen und über den Prozessor 80 erfasst sowie beispielsweise im Speicherfeld 98 abgelegt werden können, unabhängig von der Frage, ob das Schreib-/Lesegerät 88 mit der Antenneneinheit 66 gekoppelt ist oder nicht.
Mit einer derartigen Informationsträgereinheit 50" besteht die Möglichkeit mit dem Sensor 110 über lange Zeiträume Messungen durchzuführen, so dass auch eine Vielzahl von Messwerten anfällt, die zu einer großen Datenmenge führt, wenn alle Messwerte gespeichert werden.
Aus diesem Grund erfolgt seitens des Prozessors 80 eine Auswahl der Messwerte nach mindestens einem Auswahlkriterium, um die Datenmenge im Speicherfeld 98 zu reduzieren. Ein Auswahlkriterium ist beispielsweise ein Schwellwert, bei dessen Überschreiten ein Speichern des Messwerts erfolgt, so dass damit die Datenmenge drastisch reduziert wird.
Ein anderes Auswahlkriterium kann auch eine statistische Verteilung darstellen, so dass nur Messwerte, die von einer vorab ermittelten statischen Verteilung signifikant abweichen, gespeichert werden und folglich auch dadurch die Datenmenge reduziert wird.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Kabel (10) umfassend einen Kabelinnenkörper (12), in welchem mindestens ein Leiterstrang (14) eines optischen und/oder elektrischen Leiters (13) in Kabellängsrichtung (16) verläuft, einen den Kabelinnenkörper (12) umschließenden Kabelmantel (18), welcher zwischen einer Kabelaußenfläche (26) und dem Kabelinnenkörper (12) liegt, und eine optisch lesbare Kennzeichnung (32) des Kabels (10), d a d u rc h g e ke n n z e i c h n e t , dass der Kabelmantel einen Zwischenmantel (22) und einen Kabelaußenmantel (24) umfasst, dass die optisch lesbare Kennzeichnung (32) in dem Kabelmantel (18) und von dem Kabelaußenmantel (24) überdeckt angeordnet ist und dass der Kabelaußenmantel (24) zumindest in einer die optisch lesbare Kennzeichnung (32) übergreifenden Abdeckregion (38) in einem optischen Wellenlängenbereich transparent ist.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Wellenlängenbereich im sichtbaren Spektralbereich liegt.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch lesbare Kennzeichnung (32) graphische Symbole (34) umfasst.
4. Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die graphischen Symbole (34) Ziffern und/oder Buchstaben umfassen.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die graphischen Symbole Markierungssymbole (345) umfassen.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die graphischen Symbole ein eindimensional strukturiertes Muster (34i) umfassen.
7. Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eindimensional strukturierte Muster, ein Barcode (34i) ist.
8. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die graphischen Symbole (34) ein zweidimensional strukturiertes Muster (344) umfassen.
9. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweidimensional strukturierte Muster (344) eine zweidimensional strukturierte Matrix ist.
10. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennzeichnung (32) an dem Zwischenmantel angeordnet ist.
11. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch lesbare Kennzeichnung (32) auf einer Außenfläche (68) des Zwischenmantels (22) angeordnet ist.
12. Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die graphischen Symbole (34) der Kennzeichnung (32) zumindest zum Teil auf die Außenfläche (68) des Zwischenmantels (22) direkt aufgebracht sind.
13. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch lesbare Kennzeichnung (32) auf einem Kennzeichnungsträger (30) angeordnet ist.
14. Kabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) ein Flachmaterialstück ist.
15. Kabel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachmaterialstück ein im Wesentlichen biegeschlaffes Flachmaterialstück ist.
16. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) auf dem Zwischenmantel (22) angeordnet ist.
17. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) an dem Zwischenmantel (22) stoffschlüssig gehalten ist.
18. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) zumindest teilweise in den Zwischenmantel (22) eingebettet ist.
19. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) stoffschlüssig an dem Kabelaußenmantel (24) gehalten ist.
20. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) zumindest teilweise in den Kabelaußenmantel eingebettet ist.
21. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) ein bedruckbares Material umfasst.
22. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) in Kabellängsrichtung (16) eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner ist als zwei Drittel eines Umfangs des Zwischenmantels (22).
23. Kabel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) in der Kabellängsrichtung (16) eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner ist als ein Drittel des Umfangs des Zwischenmantels (22).
24. Kabel nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) in Umfangsrichtung (72) des Zwischenmantels (22) eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner ist als der halbe Umfang des Zwischenmantels (22).
25. Kabel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) in Umfangsrichtung (72) des Zwischenmantels (22) eine Ausdehnung aufweist, welche kleiner ist als ein Drittel des Umfangs des Zwischenmantels (22).
26. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnung (32) eine durch elektromagnetische Feldkopplung auslesbare Informationsträgereinheit (50) zugeordnet ist.
27. Kabel nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) durch ein graphisches Symbol (34) markiert ist.
28. Kabel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) das graphische Symbol (34) trägt.
29. Kabel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) das graphische Symbol (34) darstellt.
30. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) neben mindestens einem graphischen Symbol (34) der Kennzeichnung (32) angeordnet ist.
31. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) neben dem Kennzeichnungsträger (30) angeordnet ist.
32. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Kennzeichnungsträger (30) die Informationsträgereinheit (50) trägt.
33. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) auf einer der Kennzeichnung (32) abgewandten Seite des Kennzeichnungsträgers (30) angeordnet ist.
34. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) auf der Seite des Kennzeichnungsträgers (30) angeordnet ist, auf weicher die Kennzeichnung (32) angeordnet ist.
35. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) zumindest teilweise in dem Zwischenmantel (22) eingebettet ist.
36. Kabel nach einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (50) zumindest teilweise in den Kabelaußenmantel (24) eingebettet ist.
37. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelaußenmantel (24) insgesamt aus einem optisch transparenten Material ist.
38. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelaußenmantel (24) aus einem UV-beständigen Material ist.
39. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Kabelaußenmantel (24) aus einem chemisch beständigen Material ist.
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