[0001] Die Erfindung betrifft ein Kabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 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 mindestens eine innerhalb der Kabelaußenfläche angeordnete Informationsträgereinheit.
Kabel mit einer Informationsträgereinheit sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Ein derartiges Kabel ist in der Druckschrift
US 2004/0184747 A1 offenbart. Allerdings ist bei den bekannten Lösungen nicht im Einzelnen angegeben,
wie die Informationsträgereinheit in dem Kabel angeordnet werden kann, um das Kabel
prozesstechnisch optimal und kostengünstig herstellen zu können und andererseits geeignete
Stellen für die Informationsträgereinheit festlegen zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der gattungsgemäßen Art
hinsichtlich seines Aufbaus derart zu verbessern, dass die Informationsträgereinheit
bei einfacher Herstellbarkeit zuverlässig an geeigneten Stellen im Kabel angeordnet
ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß
durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0002] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass der Trägerstrang
eine optimale Möglichkeit liefert, die Informationsträgereinheit in dem Kabel optimal
zu positionieren, und somit insbesondere auch eine kostengünstige und einfache Herstellung
des Kabels zulässt.
Ferner ist mit der erfindungsgemäßen Lösung auch eine Möglichkeit geschaffen, über
die definierte Positionierung der Informationsträgereinheit auch deren Auslesbarkeit
und Auffindbarkeit zu verbessern, da durch die erfindungsgemäße Lösung eine Möglichkeit
der definierten Anordnung der Informationsträgereinheit geschaffen wurde, die es erlaubt,
auch Informationsträgereinheiten zu verwenden, die beispielsweise über kurze Reichweiten
ausgelesen werden können.
Unter der Angabe, dass die Informationsträgereinheit durch elektromagnetische Feldkopplung
auslesbar sein soll, ist dabei zu verstehen, dass das Auslesen der Informationsträgereinheit
sowohl im LF-Frequenzbereich, wie auch im HF-Frequenzbereich oder im UHF-Frequenzbereich
möglich sein soll. Hinsichtlich der Anordnung des Trägerstrangs in dem Kabel wurden
bislang keine näheren Angaben gemacht.
[0003] Ein anderes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass der Trägerstrang den mindestens einen
Leiterstrang des Kabelinnenkörpers umschlingend verläuft.
Ein derartiger umschlingender Verlauf kann in unterschiedlichster Art und Weise realisiert
werden.
[0004] So sieht die Lösung vor, dass der Trägerstrang als den Kabelinnenkörper umwickelnd
ausgebildet ist und somit spiralförmig den Kabelinnenkörper umgibt, wobei die Ausrichtung
des Trägerstrangs in diesem Fall völlig unabhängig von einer Verseilrichtung des Leiterstrangs
sein kann.
Es ist daher denkbar, dass der Trägerstrang ungefähr gleichsinnig oder gegenläufig
zu einer Verseilrichtung der Leiterstränge verläuft.
Bei ungefähr parallelem und gleichsinnigem Verlauf lässt sich beispielsweise bei der
Herstellung des Kabels der Trägerstrang mitsamt dem Leiterstrang verseilen.
Dabei kann der Trägerstrang ein vom Kabelinnenkörper unabhängiger Trägerstrang sein.
[0005] Außerdem kann im Zusammenhang mit der Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung der
Trägerstrang in unterschiedlicher Weise relativ zum Kabelinnenkörper angeordnet sein.
Beispielsweise ist es denkbar, dass der Trägerstrang unmittelbar auf dem Kabelinnenkörper
liegt.
Es ist aber auch denkbar, dass der Trägerstrang zumindest Teil einer Trennlage zwischen
dem Kabelinnenkörper und dem Kabelmantel ist.
Bei allen Ausbildungen des Trägerstrangs ist es beispielsweise bei flexiblen Kabeln
von Vorteil, wenn durch den Trägerstrang keine Störung der mechanischen Verhältnisse
im Kabel erfolgt.
[0006] Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass der Trägerstrang im Kabel symmetrieneutral
wirkt. Das bedeutet, dass keine Störung der mechanischen Symmetrie der beim Biegen
des Kabels auftretenden Kräfte eintritt, was beispielsweise der Fall wäre, wenn durch
den Trägerstrang ein Biegen des Kabels in eine Richtung gegenüber anderen Richtungen
erschwert oder erleichtert würde.
Vorteilhaft ist eine Lösung, bei welcher der Trägerstrang den Kabelinnenkörper im
Wesentlichen flächendeckend umschließt. Bei dieser Lösung lassen sich in einfacher
Weise die mechanischen Verhältnisse im Kabel ungestört aufrecht erhalten.
[0007] Besonders günstig ist erfindungsgemäß die Lösung, bei welcher der Trägerstrang den
Kabelinnenkörper flächendeckend umschließt und somit beispielsweise auch die Trennlage
bildet.
Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass der Trägerstrang auf einer Trennlage zwischen
dem Kabelinnenkörper und dem Kabelmantel liegt.
Ferner kann die Informationsträgereinheit relativ zum Trägerstrang noch in unterschiedlicher
Art und Weise angeordnet sein.
Eine Möglichkeit der Anordnung der Informationsträgereinheit ist die, dass die Informationsträgereinheit
auf einer dem Kabelinnenkörper zugewandten Seite des Trägerstrangs angeordnet ist.
Beispielsweise ist dies dann denkbar, wenn entweder die Informationsträgereinheit
unmittelbar auf dem Kabelinnenkörper liegt oder der Trägerstrang auf der Trennlage
liegt, so dass dann die Informationsträgereinheit zwischen dem Trägerstrang und der
Trennlage angeordnet ist.
Eine andere Möglichkeit ist die, dass die Informationsträgereinheit auf einer dem
Kabelinnenkörper abgewandten Seite des Trägerstrangs angeordnet ist. Bei dieser Lösung
ist es beispielsweise denkbar, den Trägerstrang unmittelbar auf den Kabelinnenkörper
aufzulegen, so dass dann die Informationsträgereinheit beispielsweise durch die Trennlage
überdeckt sein kann.
Es ist aber auch denkbar, dass die Informationsträgereinheit unmittelbar durch den
Kabelmantel überdeckt ist.
[0008] Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass die Informationsträgereinheit in den Trägerstrang
eingebettet ist. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei welcher die Informationsträgereinheit
so angeordnet ist, dass keine Störung der Relativbewegung von Trennlage und Kabelinnenkörper,
insbesondere durch veränderte Reibung zwischen diesen, erfolgt, um bei flexiblen und
hochflexiblen Kabeln beispielsweise die Ausbildung einer Verdrillung von Kabelinnenkörper
und Kabelmantel zu vermeiden.
Dies lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die Informationsträgereinheit
mit einer ein Gleiten auf dem Kabelinnenkörper nicht hindernden Seite auf dem Kabelinnenkörper
aufliegt oder dadurch, dass der Trägerstrang selbst mit einer ein Gleiten auf dem
Kabelinnenkörper nicht hindernden Seite auf diesem aufliegt und die Informationsträgereinheit
auf der dem Kabelinnenkörper abgewandten Seite des Trägerstrangs liegt.
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.
[0009] 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.
[0010] Beispielsweise ist es bei einer Ausführungsform denkbar, dass die Basis ein starrer
Körper ist.
[0011] 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.
[0012] Somit ist beispielsweise die Basis zumindest Teil eines den integrierten Schaltkreis
und die Antenne einschließenden Einbettkörpers.
[0013] Der Einbettkörper kann zum Beispiel die Form einer Linse, einer Halblinse oder eines
Zylinders haben.
[0014] Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Basis aus einem biegbaren Material ist.
[0015] Ein derartiges biegbares Material könnte beispielsweise ein federnd biegbares Material
sein.
[0016] Besonders günstig ist es jedoch zum Einbringen der Informationsträgereinheiten mit
der Basis in das Kabel, wenn das biegbare Material ein sogenanntes biegeschlaffes
Material ist.
[0017] 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.
Hinsichtlich der Verbindung einer derartigen Basis mit dem Trägerstrang wurden bislang
ebenfalls keine näheren Angaben gemacht. So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass
die Basis an dem Trägerstrang fixiert ist. Beispielsweise ist dabei vorgesehen, dass
die Basis über mindestens eine Verbindungsstelle an dem Trägerstrang fixiert ist.
Eine derartige Lösung erfordert dabei kein vollflächiges Verkleben der Basis mit dem
Trägerstrang, sondern es ist beispielsweise ein teilweises oder abschnittsweises Verkleben
der Basis mit dem Trägerstrang ausreichend. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft,
wenn die mindestens eine Verbindungsstelle eine Klebestelle ist.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass der Trägerstrang mit einem Abschnitt die Basis
bildet.
[0018] Es ist aber auch denkbar, den gesamten Trägerstrang aus einem als Basis für die Informationsträgereinheit
geeigneten Material, beispielsweise aus einem biegeschlaffen Bandmaterial herzustellen.
Hinsichtlich der Zahl der Informationsträgereinheiten wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
So sieht eine vorteilhafte Ausführungsform 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 eine
Vielzahl von Informationsträgereinheiten angeordnet sind.
[0019] 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.
[0020] 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. Ferner haben die Informationsträgereinheiten
in Längsrichtung des Kabels eine Schreib-/Lesereichweite, die davon abhängt, bei welcher
Frequenz diese betrieben werden und auch wie die Antenne ausgebildet ist.
Um beim Ansprechen der Informationsträgereinheiten mit dem Lesegerät eine Mehrfachauslesung
mit mehreren Informationsträgereinheiten und somit eine Fehlinterpretation der ausgelesenen
Daten zu vermeiden, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationsträgereinheiten
relativ zueinander in dem Abstandsraster so angeordnet sind, dass die Abstände zwischen
den Informationsträgereinheiten mindestens einem 2-fachen einer Schreib-/Lesereichweite
der Informationsträgereinheiten in Richtung der jeweils nächstliegenden Informationsträgereinheit
entsprechen.
Noch besser ist es, wenn die Abstände mindestens einem 2,5-fachen der Schreib-/Lesereichweite
der Informationsträgereinheiten in Richtung der nächstliegenden Informationsträgereinheit
entsprechen.
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.
[0021] 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.
[0022] Darüber hinaus kann ein 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.
[0023] 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.
[0024] Eine weitere beispielhafte Lösung eines Kabels sieht vor, dass die mindestens eine
Informationsträgereinheit des Kabels Messwerte 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, erfasst.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass der Sensor mindestens eine der Zustandsgrößen
wie physikalische Strahlung, Temperatur, Zug, Druck, Dehnung oder Feuchtigkeit erfasst.
[0025] Eine weitere beispielhafte Lösung sieht vor, dass mit dem Sensor Scherbeanspruchungen
im Kabel erfassbar sind.
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 Messwert im aktivierten
Zustand ausliest.
[0026] 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.
[0027] Eine andere beispielhafte Lösung sieht vor, dass die Informationsträgereinheit durch
ein elektromagnetisches Feld eines durch das Kabel fließenden Stroms aktivierbar ist.
Ein derartiges elektromagnetisches Feld ist beispielsweise dadurch zu erreichen, dass
durch das Kabel ein Strom zur Versorgung von Geräten fließt, der das elektromagnetische
Feld aufbaut.
Es ist aber auch denkbar, in dem Kabel eigens Leiterstränge vorzusehen, die ein elektromagnetisches
Feld zur Energieversorgung der mindestens einen Informationsträgereinheit oder der
Vielzahl von Informationsträgereinheiten erzeugen.
Hinsichtlich der Speicherung der Messwerte ist es günstig, wenn die Informationsträgereinheit
in einem Speicherfeld des Speichers die Messwerte speichert.
Da bei einer langen Lebensdauer des Kabels mit einer Vielzahl von Messwerten zu rechnen
ist, die somit einen sehr großen Speicher zur Speicherung erfordern würden, ist zur
Reduzierung der Datenmenge vorzugsweise vorgesehen, dass die Informationsträgereinheit
in dem Speicherfeld einen Messwert nur dann speichert, wenn dieser einen Schwellwert
übersteigt.
[0028] 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.
[0029] Alternativ dazu sieht eine beispielhafte 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.
[0030] So sieht eine beispielhafte Lösung vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße
des Kabelinnenkörpers erfasst.
[0031] Eine andere beispielhafte Lösung sieht vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße
des Kabelmantels erfasst.
[0032] Eine weitere beispielhafte Lösung sieht vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße
zwischen dem Kabelinnenkörper und dem Kabelmantel erfasst.
[0033] Bei einer weiteren beispielhaften Lösung ist vorgesehen, dass sowohl ein Sensor für
Zustandsgrößen des Kabelinnenkörpers als auch einen Sensor für Zustandsgrößen des
Kabelmantels vorgesehen ist.
Hinsichtlich der Art und Ausbildung des Sensors wurden bislang keine näheren Angaben
gemacht.
[0034] So sieht eine beispielhafte Lösung 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 des Kabelmantels wurden im
Zusammenhang mit den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen keine näheren Angaben
gemacht. Prinzipiell kann der Kabelmantel ein undurchsichtiger, insbesondere Füllstoffe
aufweisender Kabelmantel sein.
[0035] Um jedoch beispielsweise die Informationsträgereinheit erkennen zu können, sieht
eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Kabelmantel ein im sichtbaren Spektralbereich
transparentes Material umfasst, so dass der Kabelmantel aufgrund seiner Transparenz
die Möglichkeit eröffnet, den Ort der Anordnung der Informationsträgereinheit in der
Kabellängsrichtung durch optisches Überprüfen des Kabels festzustellen.
[0036] Dies hat den großen Vorteil, dass damit ein Auslesen der Informationen aus einer
der Informationsträgereinheiten des Kabels vereinfacht wird, da durch den transparenten
Kabelmantel der Ort der Informationsträgereinheit einfach feststellbar ist.
[0037] Eine weitere Möglichkeit, den Ort der Informationsträgereinheit einfach und für einen
Benutzer zuverlässig detektieren zu können, sieht vor, dass der Kabelmantel eine Beschriftung
trägt und dass die Beschriftung in definierter Relation zum Ort der Informationsträgereinheit
angeordnet ist, so dass sich durch die Beschriftung die Möglichkeit eröffnet, in einfacher
Weise den Ort der Informationsträgereinheit aufzufinden.
[0038] Dabei bestehen die unterschiedlichsten Möglichkeiten, eine derartige Relation zur
Beschriftung zu generieren. Beispielsweise ist es denkbar, die Informationsträgereinheit
entweder am Anfang oder am Ende der Beschriftung anzuordnen.
[0039] Es ist aber auch denkbar, in der Beschriftung eine Beschriftungslücke offen zu lassen,
welche die Anordnung der Informationsträgereinheit relativ zur Beschriftung angibt.
[0040] Alternativ dazu ist es aber auch denkbar, spezielle Beschriftungssymbole im Bereich
der Beschriftung vorzusehen, die dann Angaben zum Ort des Sensors umfassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung sowie
der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Beispiels einer Informationsträgereinheit;
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 1 eines zweiten Beispiels einer Informationsträgereinheit;
- Fig. 3
- ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 1 eines dritten Beispiels einer Informationsträgereinheit;
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Kabels;
- Fig. 5
- einen Schnitt durch die Trennlage in Fig. 4 im Bereich der Informationsträgereinheit;
- Fig. 6
- eine Draufsicht auf eine Realisierung der in Fig. 5 und 6 verwendeten Informationsträgereinheit;
- Fig. 7
- eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf eine erste Variante der Realisierung der Informationsträgereinheit;
- Fig. 8
- eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf eine zweite Variante der Realisierung der Informationsträgereinheit;
- Fig. 9
- eine Draufsicht ähnlich Fig. 6 auf eine dritte Variante der Realisierung der Informationsträgereinheit;
- Fig. 10
- eine Darstellung ähnlich Fig. 4 durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Informationsträgereinheit;
- Fig. 11
- einen Schnitt ähnlich Fig. 5 durch das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Kabels;
- Fig. 12
- eine perspektivische Darstellung eines Kabelstücks gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels;
- Fig. 13
- eine Darstellung ähnlich Fig. 4 eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Kabels;
- Fig. 14
- eine Darstellung ähnlich Fig. 4 eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Kabels;
- Fig. 15
- eine Darstellung ähnlich Fig. 4 eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Kabels;
- Fig. 16
- einen Querschnitt durch das fünfte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels;
- Fig. 17
- eine Darstellung ähnlich Fig. 4 eines sechsten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Kabels;
- Fig. 18
- einen Schnitt durch die Informationsträgereinheit des sechsten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Kabels;
- Fig. 19
- eine perspektivische Darstellung eines Kabelstücks ähnlich Fig. 9 des sechsten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kabels;
- Fig. 20
- eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines nicht erfindungsgemäßen Kabels,
lediglich dargestellt im Bereich eines Kabelinnenkörpers;
- Fig. 21
- eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer Zwickelschnur mit einer Informationsträgereinheit
beim Beispiel in Fig. 20 und
- Fig. 22
- eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts der Zwickelschnur bei einem weiteren
Beispiels eines nicht erfindungsgemäßen Kabels.
[0041] Ein Beispiel einer einzusetzenden Informationsträgereinheit 10, dargestellt in Fig.
1, umfasst einen Prozessor 12, mit welchem ein als Ganzes mit 14 bezeichneter Speicher
gekoppelt ist, wobei der Speicher vorzugsweise als EEPROM ausgebildet ist.
Ferner ist mit dem Prozessor 12 ein Analogteil 16 gekoppelt, welches mit einer Antenneneinheit
18 zusammenwirkt.
Das Analogteil 16 ist dabei in der Lage, bei elektromagnetischer Ankopplung der Antenneneinheit
18 an ein als Ganzes mit 20 bezeichnetes Lesegerät einerseits die für den Betrieb
des Prozessors 12 und des Speichers 14 sowie des Analogteils 16 selbst notwendige
elektrische Betriebsspannung bei dem erforderlichen Strom zu erzeugen und andererseits
die durch elektromagnetische Feldkopplung bei einer Trägerfrequenz übertragenen Informationssignale
dem Prozessor 12 zur Verfügung zu stellen oder vom Prozessor 12 erzeugte Informationssignale
über die Antenneneinheit 18 dem Lesegerät 20 zu übermitteln.
Dabei sind die unterschiedlichsten Trägerfrequenzbereiche möglich.
In einem LF-Frequenzbereich von ungefähr 125 bis ungefähr 135 kHz wirkt die Antenneneinheit
18 im Wesentlichen als zweite Spule eines Transformators, gebildet durch die Antenneneinheit
18 und das Lesegerät 20, wobei die Energie- und Informationsübertragung im Wesentlichen
über das Magnetfeld erfolgt.
[0042] In diesem Frequenzbereich ist die Reichweite zwischen dem Lesegerät 20 und der Antenneneinheit
18 gering, das heißt, dass beispielsweise das mobile Lesegerät 20 sehr nahe, bis auf
weniger als 10 cm, an die Antenneneinheit 18 herangeführt werden muss.
[0043] In einem HF-Frequenzbereich zwischen ungefähr 13 und ungefähr 14 MHz wirkt die Antenneneinheit
18 ebenfalls im Wesentlichen als Spule, wobei nach wie vor eine gute Energieübertragung
bei ausreichend großer Reichweite in der Wechselwirkung zwischen der Antenneneinheit
18 und dem Lesegerät 20 möglich ist, wobei der Abstand beispielsweise weniger als
20 cm beträgt.
[0044] Im UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als Dipolantenne ausgebildet, so
dass bei nicht über das mobile Lesegerät 20 erfolgender Stromversorgung der Informationsträgereinheit
10 eine große Reichweite bei der Kommunikation mit dem Lesegerät 20 von beispielsweise
bis zu 3 m realisierbar ist, wobei die Wechselwirkung zwischen dem Lesegerät 20 und
der Antenneneinheit 18 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
Lesegerät 20 beträgt die Reichweite bei der Kommunikation bis zu 20 cm.
[0045] Je nach Frequenzbereich sind daher auch die Antenneneinheiten 18 unterschiedlich
ausgebildet. Im LF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als kompakte, beispielsweise
gewickelte Spule ausgebildet mit einer Ausdehnung, die auch geringer sein kann als
ein Quadratzentimeter.
[0046] Im HF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 ebenfalls als flächenhafte Spule
ausgebildet, die auch eine größere Ausdehnung in der Dimension von mehreren Quadratzentimetern
haben kann.
[0047] Im UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als Dipolantenne unterschiedlichster
Ausprägung ausgebildet.
[0048] Der mit dem Prozessor 12 zusammenwirkende Speicher 14 ist vorzugsweise in mehrere
Speicherfelder 22 bis 28 aufgeteilt, die in unterschiedlicher Art und Weise beschreibbar
sind.
[0049] Beispielsweise ist das Speicherfeld 22 als herstellerseitig beschreibbares Speicherfeld
vorgesehen und trägt beispielsweise einen Identifikationscode für die Informationsträgereinheit
10. Dieser Identifikationscode wird im Speicherfeld 22 herstellerseitig eingeschrieben,
und gleichzeitig wird das Speicherfeld 22 mit einer Schreibsperre versehen.
[0050] Das Speicherfeld 24 ist beispielsweise mit einer seitens des Kabelhersteller aktivierbaren
Schreibsperre versehbar, so dass der Kabelhersteller die Möglichkeit hat, das Speicherfeld
24 zu beschreiben und durch eine Schreibsperre die Information im Speicherfeld 24
zu sichern. Damit hat der Prozessor 12 die Möglichkeit, die im Speicherfeld 24 vorhandenen
Informationen auszulesen und auszugeben, die Informationen im Speicherfeld 24 können
jedoch nicht mehr durch Dritte überschrieben werden.
[0051] Beispielsweise sind die im Speicherfeld 24 gespeicherten Informationen Informationen
über Art, Typ des Kabels und/oder technische Spezifikationen des Kabels.
[0052] Im Speicherfeld 26 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 28 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.
[0053] Das in Fig. 1 dargestellte Beispiel der Informationsträgereinheit 10 ist eine sogenannte
passive Informationsträgereinheit und benötigt somit keinen Energiespeicher, insbesondere
keinen Akkumulator oder keine Batterie, um mit dem Lesegerät 20 in Wechselwirkung
treten und Informationen austauschen zu können.
[0054] Bei einem zweiten Beispiel einer Informationsträgereinheit 10', dargestellt in Fig.
2, sind diejenigen Elemente, die mit denen des ersten Beispiels identisch sind, mit
denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung derselben
vollinhaltlich auf das erste Beispiel Bezug genommen werden kann.
[0055] Im Gegensatz zum ersten Beispiel ist beim zweiten Beispiel dem Prozessor 12 noch
ein Sensor 30 zugeordnet, mit welchem der Prozessor 12 in der Lage ist, physikalische
Größen des Kabels, wie beispielsweise Strahlung, Druck, Temperatur, Zug oder Feuchtigkeit,
zu erfassen und beispielsweise entsprechende Werte in dem Speicherfeld 28 abzuspeichern.
Der Sensor 30 kann dabei je nach Einsatzfeld ausgebildet sein.
[0056] Beispielsweise ist es denkbar, den Sensor 30 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.
[0057] 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.
[0058] Bei der Ausbildung des Sensors als Zug- oder Dehnungssensor ist der Sensor beispielsweise
als Dehnungsmessstreifen ausgebildet, der je nach Dehnung seinen elektrischen Widerstand
ändert.
[0059] 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.
[0060] Die Zugmessung oder die Dehnungsmessung ließe sich aber auch gegebenenfalls durch
eine kapazitive Messung realisieren.
[0061] Im Fall eines Feuchtigkeitssensors ist der Sensor vorzugsweise als mehrlagige Schichtstruktur
ausgebildet, die ihren elektrischen Widerstand oder ihre Kapazität je nach Feuchtigkeit
ändert.
[0062] Im Übrigen arbeitet das zweite Beispiel gemäß Fig. 2 in gleicher Weise wie das erste
Beispiel.
[0063] Im Gegensatz zum zweiten Beispiel ist bei einem dritten Beispiel 10", dargestellt
in Fig. 3, dem Analogteil 16 eine Antenneneinheit 18" zugeordnet, die eine zweigeteilte
Wirkung aufweist, nämlich beispielsweise ein Antennenteil 18a, welcher in bekannter
Weise mit dem Lesegerät 20 kommuniziert und ein Antennenteil 18b, welcher durch Induktion
in der Lage ist, an ein magnetisches Wechselfeld 32 anzukoppeln und diesem Energie
zu entziehen, um mit dieser aus dem magnetischen Wechselfeld 32 entzogenen Energie,
die Informationsträgereinheit 10" unabhängig vom Lesegerät 20 zu betreiben.
Beispielsweise kann das elektromagnetische Wechselfeld 32 durch das Streufeld einer
Wechselstromleitung erzeugt werden, welche beispielsweise an eine Wechselspannungsquelle
mit 50 Hz angeschlossen ist. Damit besteht die Möglichkeit, unabhängig davon, ob mit
dem Lesegerät 20 ein Einlesen oder Auslesen von Informationen erfolgen soll, die Informationsträgereinheit
10" so lange mit Energie zu versorgen, so lange das Wechselfeld 31 existent ist.
Eine derartige vom Lesegerät 20 unabhängige Versorgung der Informationsträgereinheit
10" mit elektrischer Energie ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mit dem Sensor 30
über längere Zeiträume eine physikalische Größe erfasst werden soll, die nicht mit
dem Zeitraum der Ankopplung des Lesegeräts 20 an die Antenneneinheit 18a zusammenfallen,
sondern von dieser unabhängig sein sollen.
[0064] Somit lässt sich beispielsweise die Informationsträgereinheit 10" durch Einschalten
des elektromagnetischen Wechselfeldes 31 aktivieren, so dass seitens des Sensors 30
physikalische Zustandsgrößen gemessen und über den Prozessor 12 erfasst sowie beispielsweise
im Speicherfeld 28 abgelegt werden können, unabhängig von der Frage, ob das Lesegerät
20 mit der Antenneneinheit 18 gekoppelt ist oder nicht.
[0065] Beispielsweise kann das elektromagnetische Wechselfeld 31 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 Lesegerät 20 ein Einlesen oder Auslesen von Informationen erfolgen
soll, die Informationsträgereinheit 10 so lange mit Energie zu versorgen, so lange
das Wechselfeld 31 existent ist.
[0066] Die Frequenz des Wechselfeldes 31 und eine Resonanzfrequenz des Antennenteils 18b
können so aneinander angepasst werden, dass der Antennenteil 18b in Resonanz betrieben
ist und somit eine optimale Energieeinkopplung aus dem Wechselfeld 31 erlaubt.
[0067] Eine derartige vom Lesegerät 20 unabhängige Versorgung der Informationsträgereinheit
10 mit elektrischer Energie ist insbesondere dann sinnvoll, wenn mit dem Sensor 30
über längere Zeiträume eine physikalische Zustandsgröße erfasst werden soll, die nicht
mit dem Zeitraum der Ankopplung des Lesegeräts 20 an die Antenneneinheit 18a zusammenfallen,
sondern von dieser unabhängig sein sollen.
Somit lässt sich beispielsweise die Informationsträgereinheit 10 durch Einschalten
des elektromagnetischen Wechselfeldes 31 aktivieren, so dass seitens des Sensors 30
physikalische Zustandsgrößen gemessen und über den Prozessor 12 erfasst sowie beispielsweise
im Speicherfeld 28 abgelegt werden können, unabhängig von der Frage, ob das Lesegerät
20 mit der Antenneneinheit 18 gekoppelt ist oder nicht.
[0068] Eine den voranstehend beschriebenen Beispielen entsprechende Informationsträgereinheit
lässt sich bei einem erfindungsgemäßen Kabel in unterschiedlichen Varianten einsetzen.
Ein erstes, in Fig. 4 dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Kabels 40 umfasst einen
Kabelinnenkörper 42, in welchem mehrere elektrische Leiterstränge 44 verlaufen, wobei
die elektrischen Leiterstränge 44 beispielsweise jeweils eine Ader 46 eines elektrischen
Leiters aufweisen, der isoliert ist.
Dabei sind die elektrischen Leiterstränge 44 vorzugsweise miteinander um eine Längsachse
48 verseilt, das heißt sie liegen um die Längsachse 48 herum angeordnet und verlaufen
in einem Winkel zu einer Parallelen zur Längsachse 48, welche den jeweiligen Leiterstrang
44 schneidet.
Der Kabelinnenkörper 42 ist von einer Trennlage 52 umschlossen, die den Kabelinnenkörper
42 von einem Kabelmantel 62 trennt, der den Kabelinnenkörper 42 umschließt und eine
Kabelaußenfläche 64 bildet.
[0069] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Trennlage 52 gebildet
durch ein Band 54, welches um den Kabelinnenkörper 42 gewickelt ist, und zwar mit
einer Steigung, die von der der verseilten Leiterstränge 44 abweicht.
[0070] Das Band 54 ist beispielsweise ein Vliesband, das bei Herstellung des Kabels 40 vor
dem Extrudieren des Kabelmantels 62 flächendeckend, entweder nicht überlappend oder
überlappend um den Kabelinnenkörper 42 gewickelt wird und, wie in Fig. 5 dargestellt,
auf seiner dem Kabelinnenkörper 42 zugewandten Seite die Informationsträgereinheit
10 trägt, die auf einer Basis 70 angeordnet ist.
[0071] In dem in Fig. 6 abgewickelt dargestellten Zustand der Informationsträgereinheit
10 erstreckt sich eine Basis 70 derselben in einer Längsrichtung 71 und trägt einen
integrierten Schaltkreis 72, der den Prozessor 12, den Speicher 14 und den Analogteil
16 umfasst, sowie auf der Basis 70 vorgesehene Leiterbahnen 74, welche die Antenneneinheit
18 bilden. Die Leiterbahnen 74 können dabei auf der Basis 70 mittels beliebiger formselektiver
Beschichtungsvorgänge aufgebracht werden, beispielsweise in Form von Drucken eines
leitfähigen Lacks oder einer leitfähigen Paste.
[0072] Die Basis 70 ist beispielsweise bei großer Ausdehnung der Informationsträgereinheit
10 ein biegbares, insbesondere biegeschlaffes Material, beispielsweise ein Kunststoffband,
auf welchem einerseits die Leiterbahn 74 durch Beschichtung einfach und dauerhaft
aufbringbar sind und andererseits auch der integrierte Schaltkreis 72 einfach fixierbar
ist, insbesondere so, dass eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen äußeren
Anschlussstellen 76 des integrierten Schaltkreises 72 und den Leiterbahnen 74 realisierbar
ist.
[0073] Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist nun, wie in Fig. 5 dargestellt, die Basis
70 so angeordnet, dass diese dem Kabelinnenkörper 42, insbesondere den Leitersträngen
44, zugewandt ist, so dass der integrierte Schaltkreis 72 und die Leiterbahnen 74
dem Band 54 zugewandt sind und somit zwischen dem Band 54 und der Basis 70 geschützt
angeordnet sind, um bereits bei der Kabelherstellung eine Beschädigung der Leiterbahn
74, insbesondere im Bereich der äußeren Anschlussstellen 76 zu vermeiden. Außerdem
liegt die Basis 70 mit einer ein Gleiten auf dem Kabelinnenkörper 42 nicht hindernden
Fläche auf dem Kabelinnenkörper 42 auf und stört somit die Reibungsverhältnisse zwischen
dem Kabelinnenkörper und der fest mit dem Kabelmantel 62 verbundenen Trennlage 52
nicht.
Beispielsweise ist die Basis 70 flexibel durch einen Kleber mit dem Band 54 verklebt,
und zwar vor einem Umwickeln des Kabelkörpers 42 durch das Band 54, so dass in einfacher
Weise beim Umwickeln des Kabelinnenkörpers 42 mit dem Band 54 auch die Informationsträgereinheit
10 in das Kabel definiert eingebracht und integriert werden kann.
[0074] Dabei überdeckt das Band 54 den Kabelinnenkörper 42 im Wesentlichen flächendeckend,
so dass dieses eine mechanische Trennung von Kabelinnenkörper 42 und Kabelmantel 62
bewirkt und im Wesentlichen die Reibungsverhältnisse für den relativ zum Band 54 beim
Biegen des Kabels 40 sich bewegenden Kabelinnenkörper 42 definiert.
Bei einer ersten Variante dieses Ausführungsbeispiels, dargestellt in Fig. 7, umfasst
die Informationsträgereinheit 10' noch den Sensor 30, der zum Beispiel ein Strahlungssensor
für alle Arten physikalischer Strahlung, ein Temperatursensor, ein Zug- oder Dehnungssensor
oder ein Feuchtigkeitssensor sein kann, der großflächig als Schicht 32 ausgebildet
und auf der Basis 70 neben der Antenneneinheit 18 angeordnet ist, wie in Fig. 7 dargestellt.
[0075] Bei einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels, dargestellt in Fig. 8,
ist der Sensor 30 als mehrlagiger Schichtaufbau 34 ausgebildet und kann damit bei
platzsparendem Aufbau als kapazitiver Sensor 30 betrieben werden. Dabei lassen sich
insbesondere Feuchtigkeit, Temperatur oder Druck aufgrund der zustandsabhängigen Kapazität
in einfacher Weise erfassen.
[0076] Ein derartiger Sensor 30 kann in einfacher Weise durch den integrierten Schaltkreis
kontaktiert werden oder als Teil desselben ausgebildet sein.
[0077] Sofern die Basis 70 als Flachmaterial ausgebildet ist, ist es von Vorteil, wenn diese
mit für deren Umgebung stumpf wirkenden Kantenbereichen ausgebildet ist, um Beschädigungen
der Umgebung der Basis 70 im Kabel 40 beim Bewegen des Kabels zu vermeiden. Dies bedeutet
bei aus einem dünnen Flachmaterial ausgebildeter Basis 70, dass diese zum Beispiel
abgerundete Eckbereiche aufweist und wenn möglich auch stumpf wirkende, zum Beispiel
entgratete, Kanten aufweist.
[0078] Bei einer dritten Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist der Sensor 30 als
Dehnungsmessstreifen 36 ausgebildet, welcher bei diesem Ausführungsbeispiel auf einer
mit der Basis 70 verbundenen Unterlage 37 angeordnet ist, die in einer Längsrichtung
38 des Dehnungsmessstreifens 36 dehnbar ist.
[0079] Die Unterlage 37 mitsamt den Dehnungsmessstreifen 36 lässt sich bei diesem Ausführungsbeispiel
vorteilhafterweise an dem zu messenden Teil fixieren oder in dieses einbetten, so
dass die Dehnung dieses Teils oder der Umgebung der Unterlage 37 auf die Unterlage
37 übertragen wird und somit die Unterlage 37 unverfälscht die Dehnung ihrer Umgebung
aufnehmen und auf den Dehnungsmessstreifen 36 übertragen kann.
Die Längsrichtung 38 verläuft bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise quer zur
Richtung 71, welche eine Längsrichtung der Basis 70 darstellt, kann aber auch parallel
zu dieser verlaufen.
Bei dieser Informationsträgereinheit 10" sind somit, sofern der Dehnungsstreifen 36
mit einem zu dehnenden Bestandteil des Kabels fest verbunden ist, Dehnungen in der
Längsrichtung 38 des Dehnungsmessstreifens 36 messbar und seitens des Prozessors 12
auf dem integrierten Schaltkreis 72 erfassbar.
[0080] Ist die Informationsträgereinheit gemäß dem dritten Beispiel 10" ausgebildet, so
ist der Dehnungsmessstreifen 36 gemäß Fig. 9, insbesondere mitsamt der Unterlage 37
fest an dem Band 54 fixiert, wobei die Längsrichtung 71 der Basis 70 ungefähr parallel
zur Längsrichtung 56 des Bandes 54 verläuft, so dass mit dem Dehnungsmessstreifen
36 Zug oder Dehnungen beispielsweise quer zur Längsrichtung 56 des Bandes 54 erfasst
werden können.
Die Dehnungen des Bandes 54 sind dann repräsentativ für die Beanspruchung des Kabels
40 beim Biegen desselben und können bei diesem Ausführungsbeispiel durch den Prozessor
12 erfasst, gegebenenfalls abgespeichert, und über das Lesegerät 20 ausgelesen werden.
Der Dehnungsmessstreifen 36 kann entweder aus einem bei Zug oder Dehnung Risse bildenden
Material sein, so dass sich dessen elektrischer Widerstand bei Überschreiten eines
Schwellwertes des Zugs oder der Dehnung irreversibel erhöht, beispielsweise sehr groß
wird.
[0081] Der Dehnungsmessstreifen 36 kann aber auch aus einem reversibel seinen Widerstand
mit dem auftretenden Zug oder der auftretenden Dehnung ändernden Material sein.
[0082] Sollen mit den Dehnungsmessstreifen 36 Scherbeanspruchungen im Kabel 40, beispielsweise
Scherbeanspruchungen zwischen dem Kabelmantel 62 und dem Kabelinnenkörper 42 erfasst
werden, so ist die Unterlage 37, beispielsweise durch Kleben, mit einem Ende auf dem
Kabelinnenkörper 42 fixiert und eine der Unterlage 37 abgewandte Oberseite des jeweiligen
Dehnungsmessstreifens 36 mit dem in Längsrichtung 38 gegenüberliegenden Ende an dem
Band 54 fixiert, wobei im fertigen Kabel 40 eine innige Verbindung zwischen dem Band
54 und dem auf dieses aufextrudierten Kabelmantel 62 besteht, so dass sich mit den
Dehnungsmessstreifen 36 dann Relativbewegungen zwischen dem Kabelinnenkörper 42 und
dem Kabelmantel 62 mit dem relativ zu diesem fixierten Band 54 erfassen lassen.
[0083] Dadurch, dass die Basis 70 - wie bereits beschrieben - stumpfe Kantenbereiche aufweist,
tritt eine Beschädigung des Kabelinnenkörpers 42 beim Biegen des Kabels 40 nicht ein,
obwohl die Basis 70 unmittelbar auf dem Kabelinnenkörper 42 aufliegt.
[0084] Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels 40', dargestellt
in Fig. 10 und 11, ist die Basis 70 auf einer dem Kabelinnenkörper 42 abgewandten
Seite des diesen flächendeckend umschlingenden Bandes 54 angeordnet, und zwar so,
dass der integrierte Schaltkreis 72 mit den Leiterbahnen 74 ebenfalls zwischen der
Basis 70 und dem Band 54 liegt und somit beiderseits geschützt ist.
[0085] Auch in diesem Fall lässt sich die Informationsträgereinheit 10 mit dem Umwickeln
des Kabelinnenkörpers 42 beim Herstellen des Kabels 40' definiert in dieses einbringen,
wobei die Informationsträgereinheit 10 in dem Kabelmantel 62 eingebettet ist und somit
mitsamt der Trennlage 52 an dem Kabelmantel 62 fixiert ist, so dass bei flexiblen
und hochflexiblen Kabeln keine Störung der Reibung zwischen dem Kabelinnenkörper 42
und der Trennlage 52 durch die Informationsträgereinheit 10 erfolgen kann.
[0086] Die Informationsträgereinheit 10 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kabels ist beispielsweise als Informationsträgereinheit 10 ausgebildet,
die im HF- oder UHF-Frequenzbereich arbeitet, das heißt, eine Antenneneinheit 18 aufweist,
deren Ausdehnung beispielsweise mehrere Quadratzentimeter beträgt.
[0087] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 10 und 11 ist dadurch, dass
die Basis 70 auf der dem Kabelinnenkörper 42 abgewandten Seite der Trennlage 52 angeordnet
ist, die Möglichkeit gegeben, die Basis 70 der Informationsträgereinheit 10 optisch
zu erkennen, wenn der Kabelmantel 62 aus einem im sichtbaren Bereich transparenten
Material hergestellt ist.
[0088] Eine derartige Lösung ist in Fig. 12 dargestellt, wobei mehrere Informationsträgereinheiten
10 in einheitlichen Abständen A in Längsrichtung 50 des Kabels 40' aufeinanderfolgend
angeordnet sind, so dass die Informationsträgereinheiten 10 in einem definierten geometrischen
Rastermaß, nämlich mit dem Abstand A, über die gesamte Länge des Kabels 40' aufeinanderfolgen.
Damit besteht beispielsweise die Möglichkeit, durch die Informationsträgereinheiten
10 eine Position in Längsrichtung des Kabels 40' anzugeben, so dass nach Auslesen
einer der Informationsträgereinheiten 10 erkennbar ist, in welchem Abstand diese von
einem der Enden des Kabels 40' positioniert ist.
[0089] Hierzu ist beispielsweise auch anwenderseitig das Speicherfeld 26 mit Informationen
über die Position der jeweiligen Informationsträgereinheit 10, beispielsweise deren
Abstand von den beiden Enden des Kabels 40' beschreibbar.
[0090] Ist ferner die Basis 70 in einer Farbe hergestellt, die sich von der Farbe der Trennlage
52 abhebt, so lässt sich bei im sichtbaren Spektralbereich transparenter Ausführung
des Kabelmantels 62 bereits von außen die Lage der jeweiligen Informationsträgereinheiten
10 erkennen und definiert mit dem Lesegerät 20 anfahren, um die Informationen aus
den jeweiligen Informationsträgereinheiten 10 auszulesen.
[0091] Um das Auffinden der Informationsträgereinheiten 10 am Kabel zu erleichtern, ist
vorzugsweise vorgesehen, dass der Kabelmantel 62 auf der Kabelaußenfläche 64 eine
Beschriftung 80 trägt, die noch zusätzlich eine Beschriftungslücke 82 aufweist, wobei
in Höhe der Beschriftungslücke 82 die Informationsträgereinheit 10 im Kabel 40' angeordnet
ist.
[0092] Durch Anfahren der Beschriftungslücke 82 mittels des Lesegeräts besteht somit die
Möglichkeit, ohne nähere Betrachtung des Kabels 40' die Informationsträgereinheit
10 mit dem Lesegerät 20 anfahren und auslesen zu können.
[0093] Vorzugsweise ist jeder Position einer Informationsträgereinheit 10 die Beschriftung
80 mit der Beschriftungslücke 82 zugeordnet um damit das Auffinden der Informationsträgereinheit
10 zu erleichtern.
[0094] Selbst wenn der Kabelmantel 62 bei dieser Ausführungsform nicht transparent ist,
besteht ebenfalls, einfach durch Anfahren der Beschriftungslücke 82, die Möglichkeit,
die Informationsträgereinheit 10 im Kabel 40' einfach aufzufinden und auszulesen.
[0095] Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist ferner eine Schreib-/Lesereichweite R
der Informationsträgereinheiten so gewählt, dass sich die Schreib-/Lesereichweite
R der einzelnen Informationsträgereinheiten 10 in Längsrichtung 50 des Kabels 40 nicht
überlappt, sondern ausreichende Zwischenräume zwischen den jeweiligen Schreib-/Lesereichweiten
R bestehen, so dass jede der Informationsträgereinheiten 10 mit dem Lesegerät 20 einzeln
anfahrbar und auslesbar ist.
[0096] Im einfachsten Fall beträgt der Abstand A der Informationsträgereinheiten 10 dabei
mindestens das 2-fache der Schreib-/Lesereichweite R der Informationsträgereinheiten
10, noch besser sind größere Abstände, beispielsweise mindestens das 2,5-fache der
Schreib-/Lesereichweite R.
[0097] Bei einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kabels 40", dargestellt
in Fig. 13, ist im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel der Verlauf des die Trennlage
52 bildenden Bandes 54 so gewählt, dass dieses im Wesentlichen parallel zu den miteinander
verseilten Leitersträngen 44 verläuft, so dass auch die Informationsträgereinheit
10, insbesondere die Basis 70 derselben sich mit ihrer Längsrichtung 71 ebenfalls
ungefähr parallel zu dem Verlauf der miteinander um die Längsachse 48 verseilten Leiterstränge
44 erstreckt.
[0098] Im Übrigen entspricht dieses dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels
40" insoweit, als dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, dem zweiten
und ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die Ausführungen hierzu vollinhaltlich
Bezug genommen werden kann.
[0099] Bei einem in Fig. 14 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kabels 40"' verläuft das Band 54 gegensinnig zu den um die Längsachse 48 miteinander
verseilten Leitersträngen 44, so dass die Längsrichtung 71 der Basis 70 und die Leiterstränge
44 schräg oder quer zueinander verlaufen.
[0100] Im Übrigen sind auch bei dem vierten Ausführungsbeispiel diejenigen Teile, die mit
denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen
versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf die Ausführungen
zu den voranstehenden Ausführungsbeispielen Bezug genommen werden kann.
[0101] Bei einem fünften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels 40"", dargestellt
in Fig. 15 und 16 ist die Trennlage 52 durch ein sogenanntes Beilaufband 54 gebildet,
welches den Kabelinnenkörper 42 in einer Umfangsrichtung 53 im Wesentlichen umschließt
und Längskanten 55a, 55b aufweist, die im Wesentlichen aneinander anstoßen oder in
geringem Abstand voneinander verlaufen oder sogar miteinander überlappen, so dass
im Wesentlichen eine vollständige Umhüllung des Kabelinnenkörpers 42 sichergestellt
ist.
[0102] Dabei trägt das Beilaufband die Informationsträgereinheit 10, die sich mit der Längsrichtung
71 der Basis 70 ungefähr parallel zur Längsrichtung 50 des Kabels 40"" erstreckt,
wobei die Basis 70 sich in der Umfangsrichtung 53 im Wesentlichen an das Beilaufband
54' anschmiegt. Die Informationsträgereinheit 10 liegt dabei vorzugsweise auf einer
dem Kabelinnenkörper 42 abgewandten Seite der Trennlage 52 und wird in das Material
des Kabelmantels 62 beim Extrudieren desselben mitsamt der Trennlage 52 eingebettet.
[0103] Damit ist sichergestellt, dass die Informationsträgereinheit 10 die Reibung zwischen
dem Kabelinnenkörper 42 und der Trennlage 52 in keiner Weise stört oder beeinträchtigt,
so dass auch bei hochflexiblen Kabeln keinerlei Störung der Kabelsymmetrie und Kabelgeometrie
vorliegt und somit auch insbesondere die Relativbewegung zwischen dem Kabelinnenkörper
42 und der Trennlage 52 durch die Informationsträgereinheit 10 völlig unbeeinflusst
bleibt.
[0104] Es besteht aber auch die Möglichkeit, wie in Fig. 17 und 18 bei einem sechsten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kabels 40"'" dargestellt, die Informationsträgereinheit 10
als scheibenförmiges rundes Gebilde herzustellen, welches auf einem Trägerband 54
gehalten ist, das auf einer dem Kabelinnenkörper 42 abgewandten Seite der Trennlage
52 aufliegt und sich parallel zur Längsrichtung 50 des Kabels 40""' über dessen gesamte
Länge erstreckt, wobei das Trägerband 54 in definierten Abständen mit einer scheibenförmig
ausgebildeten Informationsträgereinheit 10 versehen ist. Diese Informationsträgereinheit
10 weist, wie in Fig. 17 dargestellt, vorzugsweise ebenfalls den integrierten Schaltkreis
72 auf, der ebenfalls mit die Antenneneinheit 18 bildenden Leiterbahnen 74 verbunden
ist, wobei die Leiterbahnen 74 beispielsweise ringförmige Spulenwindungen 78 für eine
Antenne im HF-Frequenzbereich bilden und sowohl die Leiterbahnen 74 als auch der integrierte
Schaltkreis 72 in eine die Basis 70' bildende Einbettmasse 90, beispielsweise aus
Harz oder Kunststoffmaterial, eingebettet sind.
[0105] Damit ist die Informationsträgereinheit 10 in diesem Fall ein scheibenähnlicher starrer
Körper mit abgerundeten Kantenbereichen, der bei der Herstellung des Kabels 40 in
dieses durch Zufuhr des Trägerbandes 54 eingebracht wird und in definierten Abständen
innerhalb des Kabels 40 positioniert wird. Es ist aber auch möglich, die Informationsträgereinheit
10 als linsenähnlichen oder halblinsenähnlichen Körper auszubilden. Mit einer derartigen
Formgebung ist eine Beschädigung einer Umgebung im Kabel beim Biegen des Kabels vermeidbar.
[0106] Zur Aufnahme der Basis 70' ist dabei das Trägerband 54 mit flächenverbreiterten Bereichen
57 versehen, auf welche die jeweilige Basis 70' der entsprechenden Informationsträgereinheit
aufgeklebt ist, wobei sich an die flächenverbreiterten Bereiche 57 Schmalbereiche
58 des Trägerbandes 54 anschließen, die sich jeweils zwischen den flächenverbreiterten
Bereichen 57 erstrecken.
[0107] Vorzugsweise ist bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels 40""'
ebenfalls das Trägerband 54 mit der Trennlage 52, unabhängig davon, wie diese auf
den Kabelinnenkörper 42 aufgebracht ist, aufgelegt, wobei ein derartiges Auflegen
des Trägerbandes 54 ähnlich einem Anbringen eines Beilaufbandes des Kabels mit Hilfe
eines Formwerkzeugs erfolgt.
[0108] Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Informationsträgereinheit 10 durch den
Kabelmantel 62 erkennbar, wenn der Kabelmantel 62 im sichtbaren Spektralbereich aus
einem transparenten Material ausgebildet ist, so dass durch den Kabelmantel 62 hindurch
der auf dem Kabelinnenkörper 42 sitzende Einbettkörper 90 der Informationsträgereinheit
erkannt werden kann, wenn dieser Einbettkörper 90 sich farblich von der Trennlage
52 abhebt, auf welcher dieser angeordnet ist, wie in Fig. 19 dargestellt.
[0109] Sollte zum Auffinden der Informationsträgereinheiten 10 deren Position nicht einfach
auffindbar sein, so kann zusätzlich auch noch eine Beschriftung 80 mit beispielsweise
einer Beschriftungslücke 82 vorgesehen sein.
Es ist aber auch denkbar, bei diesem Ausführungsbeispiel die Beschriftung 80 beispielsweise
so anzuordnen, dass jeweils durch den Beginn der Beschriftung 80 oder das Ende derselben
oder durch ein Beschriftungselement die Position angegeben ist, an welcher die Informationsträgereinheit
10 in Längsrichtung 50 des Kabels 40 auffindbar ist.
[0110] Bei einem Beispiel eines nicht erfindungsgemäßen Kabels 40""", dargestellt in Fig.
20, liegen im Kabelinnenkörper 42 zwischen den elektrischen Leitersträngen 44 zum
Ausgleich der vorhandenen Zwickel 92 Zwickelschnüre 94, die mit den elektrischen Leitersträngen
44 verseilt sind, wobei eine Informationsträgereinheit 10" in einer der Zwickelschnüre
94 integriert ist.
Beispielsweise liegt dabei, wie in Fig. 21 dargestellt, innerhalb der Zwickelschnur
94 der integrierte Schaltkreis 72 und beiderseits des integrierten Schaltkreises 72
erstrecken sich dünne Drähte 79, die die Antenneneinheit 18 bilden, die im UHF-Frequenzbereich
vorzugsweise als Dipolantenne ausgebildet ist, so dass beiderseits des integrierten
Schaltkreises 72 lediglich ein einziger Draht 79 verläuft, der ebenfalls wie der integrierte
Schaltkreis 72 in die Zwickelschnur 94 eingebettet ist, wie in Fig. 21 dargestellt.
[0111] Die Zwickelschnur 94 bildet dabei bei der beispielhaften Lösung den Trägerstrang,
in welchem die Informationsträgereinheit 10" angeordnet ist und durch welchen die
Informationsträgereinheit 10" in das Kabel 40""" einbringbar ist, nämlich einfach
dadurch, dass die Zwickelschnur 94 mit den elektrischen Leitersträngen 44 gemeinsam
in bekannter Art und Weise zu dem Kabelinnenkörper 42 verseilt wird.
Auch beim Einbringen der Informationsträgereinheit 10" in die Zwickelschnur 94 besteht
die Möglichkeit, in definierten Abständen A längs der Zwickelschnur 94 die Informationsträgereinheiten
10" vorzusehen, wodurch wiederum eine definierte Anordnung der Informationsträgereinheiten
10" in definierten Abständen in Längsrichtung 50 des Kabels 40""" möglich ist.
[0112] Bei diesem Beispiel ist die Informationsträgereinheit 10 im UHF-Frequenzbereich betreibbar,
da die Antenneneinheit 18 vorzugsweise als Dipol ausgebildet ist.
Es besteht aber alternativ dazu, wie in Fig. 22 dargestellt, auch die Möglichkeit,
die Antenneneinheit 18 als langgestreckte Spule 96 auszubilden und in eine Schutzhülle
98 einzubetten, wobei die Informationsträgereinheit 10"' im LF-Frequenzbereich betreibbar
ist.
Auch beim Vorsehen der Informationsträgereinheiten 10" oder 10"' in den Zwickelschnüren
94 besteht die Möglichkeit, das Auffinden derselben an den jeweiligen Orten in Längsrichtung
50 des jeweiligen Kabels 40"' zu erleichtern, in dem jeweils der Ort der jeweiligen
Informationsträgereinheit 10" oder 10"' in Korrelation mit der Beschriftung 80 auf
der Kabelaußenfläche 64 gesetzt ist.