EP2135263A1 - Kabel - Google Patents

Kabel

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Publication number
EP2135263A1
EP2135263A1 EP08716729A EP08716729A EP2135263A1 EP 2135263 A1 EP2135263 A1 EP 2135263A1 EP 08716729 A EP08716729 A EP 08716729A EP 08716729 A EP08716729 A EP 08716729A EP 2135263 A1 EP2135263 A1 EP 2135263A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
information carrier
cable according
strand
carrier unit
Prior art date
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Granted
Application number
EP08716729A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2135263B1 (de
Inventor
Siegbert Lapp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lapp Engineering AG
Original Assignee
Lapp Engineering AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lapp Engineering AG filed Critical Lapp Engineering AG
Publication of EP2135263A1 publication Critical patent/EP2135263A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2135263B1 publication Critical patent/EP2135263B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • 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
    • H01B7/366—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks being a tape, thread or wire extending the full length of the conductor or cable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • 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
    • H01B7/368—Insulated conductors or cables characterised by their form with distinguishing or length marks being a sleeve, ferrule, tag, clip, label or short length strip

Definitions

  • the invention relates to a cable comprising a Kabeünnen emotions, in which extends at least one conductor strand of an optical and / or electrical conductor in the cable longitudinal direction, a cable inner body enclosing the cable sheath, which is located between a cable outer surface and the cable inner body, and at least one disposed within the cable outer surface information carrier unit.
  • Cables with an information carrier unit are known from the prior art. However, in the known solutions is not specified in detail how the information carrier unit can be arranged in the cable to process the cable optimally and inexpensively to produce and on the other hand to be able to set suitable locations for the information carrier unit.
  • the invention is therefore an object of the invention to improve a cable of the generic type with respect to its structure such that the information carrier unit is reliably arranged with ease of manufacture at appropriate locations in the cable.
  • the cable inner body is assigned a running along the same length of carrier strand, that at least one readable by electromagnetic field coupling information carrier unit is arranged on the carrier strand and that the carrier strand is covered by the cable sheath.
  • the advantage of the solution according to the invention is to be seen in that the carrier strand provides an optimal possibility to optimally position the information carrier unit in the cable, and thus in particular also permits a cost-effective and simple production of the cable.
  • the solution according to the invention also created a way to improve the readability and findability on the defined positioning of the information carrier unit, as a possibility of the defined arrangement of the information carrier unit was created by the inventive solution, which allows to use information carrier units, the for example, can be read over short ranges.
  • the information carrier unit should be readable by electromagnetic field coupling, it should be understood that the read-out of the information carrier unit should be possible both in the LF frequency range, as well as in the RF frequency range or in the UHF frequency range.
  • an exemplary embodiment provides that the carrier strand runs parallel to a longitudinal direction of the cable inner body.
  • this can be realized simply by designing the carrier strand as an auxiliary strip, which is fed to the cable inner body optionally provided with a separating layer in the manufacture of the cable, rests against the latter and is then covered by the cable sheath produced by extrusion.
  • another embodiment provides that the carrier strand runs around the at least one conductor strand of the inner cable body.
  • Such a looping course can be realized in various ways.
  • the carrier strand is formed as the cable inner body wrapping and thus spirally surrounds the inner cable body, the orientation of the carrier strand in this case can be completely independent of a stranding of the conductor strand.
  • the carrier strand runs approximately in the same direction or in opposite directions to a stranding direction of the conductor strands.
  • the carrier strand In approximately parallel and co-directional course can be stranded together with the conductor strand, for example, in the manufacture of the cable, the carrier strand.
  • the carrier strand may be a carrier strand independent of the inner cable body.
  • the carrier strand may also be formed as part of the cable inner body, namely, for example, when the carrier strand is in the form of a gusset cord of the cable inner body.
  • the carrier strand can be arranged in different ways relative to the cable inner body.
  • the carrier strand lies directly on the cable inner body.
  • the carrier strand is at least part of a separating layer between the cable inner body and the cable sheath.
  • the carrier strand it is advantageous for flexible cables, for example, if the carrier strand does not disturb the mechanical conditions in the cable.
  • the carrier strand in the cable acts symmetry neutral. This means that there is no disturbance of the mechanical symmetry of the forces occurring during bending of the cable, which would be the case, for example, if the carrier strand would make it difficult or easier for the cable to bend in one direction in relation to other directions.
  • the mechanical conditions in the cable can be maintained undisturbed in a simple manner.
  • the carrier strand is located on a separating layer between the cable inner body and the cable sheath.
  • the information carrier unit can be arranged relative to the carrier strand in different ways.
  • the information carrier unit is arranged on a side of the carrier strand facing the cable inner body.
  • the information carrier unit lies directly on the cable inner body or the carrier strand lies on the separating layer, so that then the information carrier unit is arranged between the carrier strand and the separating layer.
  • the information carrier unit is arranged on a side facing away from the cable inner body of the carrier strand.
  • the information carrier unit is covered directly by the cable sheath.
  • Another possibility provides that the information carrier unit is embedded in the carrier strand. This is the case in particular when the carrier strand runs in the form of a gusset cord in the cable inner body.
  • the information carrier unit is arranged so that no disturbance of the relative movement of separating layer and inner cable body, in particular by changing friction between them, to avoid flexible and highly flexible cables, for example, the formation of a twist of inner cable body and cable sheath ,
  • 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 stressess, in which the integrated circuit and the line for the antenna are at least partially embedded.
  • the base is at least part of a embedded body enclosing the integrated circuit and the antenna.
  • the embedding body may, for example, be in the form of a lens, a half-lens or a cylinder.
  • the base is made of a bendable material.
  • Such a bendable material could for example be a resiliently flexible material.
  • the bendable material is a so-called limp material.
  • the bendable material is tensile in at least one direction.
  • an advantageous solution provides that the base is fixed to the carrier strand.
  • the base is fixed via at least one connection point with the carrier strand.
  • Such a solution does not require full-surface bonding of the base to the carrier strand, but it is sufficient, for example, a partial or sectional bonding of the base to the carrier strand.
  • the at least one connection point is a splice.
  • the carrier strand forms a portion of the base.
  • the carrier strand is a gusset cord in which the integrated circuit and the line for the antenna are embedded.
  • manufacture the entire carrier strand from a material suitable as the basis for the information carrier unit, for example from a pliable strip material.
  • 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.
  • a plurality of information carrier units are arranged on the carrier strand.
  • the plurality of information carrier units could in principle be arranged at arbitrary intervals on the carrier strand.
  • the information carrier units are arranged in the longitudinal direction of the cable in a defined spacing grid.
  • the defined spacing grid could also specify variable distances, for example, at the ends of the cable smaller distances, which increase towards the center. In the simplest case, however, it is expedient if 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.
  • the information carrier units in the longitudinal direction of the cable have a read / write range, which depends on the frequency at which they are operated and also how the antenna is formed.
  • the information carrier units are arranged relative to each other in the spacing grid so that the distances between the information carrier units at least a 2-fold correspond to a read / write range of the information carrier units in the direction of the nearest information carrier unit.
  • the distances correspond at least to at least 2.5 times the read / write range of the information carrier units in the direction of the closest information carrier unit.
  • the information carrier unit has at least one memory for the readable information.
  • 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.
  • Such 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.
  • a read-only storage of information may include, for example, 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.
  • 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. For this reason, it is favorable if 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 acquires measured values of an assigned 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 sensor Cable, that is, physical state variables of the cable detected.
  • the senor detects at least one of the state variables such as physical radiation, temperature, tension, pressure, strain or moisture.
  • a particularly advantageous solution provides that shear stresses in the cable can be detected with the sensor.
  • an advantageous solution provides that the information carrier unit reads out the sensor in the activated state. This means that 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.
  • Such an electromagnetic field can be achieved, for example, by the fact that a current flows through the cable to supply devices that build up the electromagnetic field.
  • the information carrier unit stores the measured values in a memory field of the memory.
  • the information carrier unit in the memory field stores a measured value only if this one Threshold exceeds. This can be done, for example, in such a way that the information carrier unit constantly records the measured values, but the information carrier unit is given a threshold value from which the measured values are stored, so that normal states are not stored, but only the measured values which are defined by the threshold value are stored Normal state does not correspond.
  • 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.
  • an advantageous solution provides that the sensor detects at least one state variable of the cable inner body.
  • Another solution provides that the sensor detects at least one state variable of the cable sheath.
  • the senor detects at least one state variable between the cable inner body and the cable sheath.
  • the sensor detects at least one state variable between the cable inner body and the cable sheath.
  • both a sensor for state variables of the cable inner body and a sensor for state variables of the cable sheath is provided.
  • 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 senor is a reversibly reacting sensor with regard to the state variable to be detected.
  • 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 cable sheath may be an opaque, in particular fillers exhibiting cable sheath.
  • the cable sheath comprises a transparent material in the visible spectral range, so that the cable sheath, due to its transparency, opens the possibility of optically checking the location of the information carrier unit in the cable longitudinal direction Determine cable.
  • Another way to be able to detect the location of the information carrier unit simple and reliable for a user provides that the cable sheath carries a label and that the label is arranged in a defined relation to the location of the information carrier unit, so that opens up the possibility by the label to easily find the location of the information carrier unit.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of an information carrier unit according to the invention
  • FIG. 2 is a block diagram similar to FIG. 1 of a second embodiment of an information carrier unit according to the invention.
  • FIG. 3 shows a block diagram similar to FIG. 1 of a third exemplary embodiment of an information carrier unit according to the invention
  • FIG. 4 is a perspective view of a first embodiment of a cable according to the invention.
  • FIG. 5 shows a section through the separating layer in Fig. 4 in the region of
  • Fig. 6 is a plan view of an implementation of the information carrier unit used in Figs. 5 and 6;
  • Fig. 7 is a plan view similar to FIG. 6 on a first variant of
  • Fig. 8 is a plan view similar to FIG. 6 on a second variant of
  • FIG. 9 is a plan view similar to FIG. 6 on a third variant of
  • FIG. 10 is a view similar to Figure 4 through a second embodiment of an information carrier unit according to the invention ..;
  • FIG. 11 shows a section similar to Figure 5 through the second embodiment of the cable according to the invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of a cable piece according to the second embodiment of the cable according to the invention.
  • FIG. 13 is a view similar to FIG. 4 of a third embodiment of a cable according to the invention.
  • FIG. 14 shows a representation similar to FIG. 4 of a fourth exemplary embodiment of a cable according to the invention
  • Fig. 15 is a view similar to Figure 4 of a fifth embodiment of a cable according to the invention.
  • FIG. 17 is a view similar to FIG. 4 of a sixth embodiment of a cable according to the invention.
  • Fig. 19 is a perspective view of a cable piece similar
  • 20 is a perspective view of a seventh embodiment of a cable according to the invention, only shown in the region of a cable inner body;
  • 21 is a perspective view of a portion of a
  • Fig. 22 is a perspective view of a portion of
  • An exemplary embodiment of an information carrier unit 10 to be used according to the invention, illustrated in FIG. 1, comprises a processor 12 with which a memory denoted overall by 14 is coupled, wherein the memory is preferably designed as an EEPROM.
  • an analog part 16 which interacts with an antenna unit 18, is coupled to the processor 12.
  • the analog part 16 is capable of generating the necessary electrical current for the operation of the processor 12 and of the memory 14 and of the analog part 16 itself on the other hand, to provide the information signals transmitted by electromagnetic field coupling at a carrier frequency to the processor 12 or to transmit information signals generated by the processor 12 via the antenna unit 18 to the reader 20.
  • the antenna unit 18 acts essentially as a second coil of a transformer formed by the antenna unit 18 and the reader 20, the energy and information transmission being substantially via the magnetic field.
  • the range between the reader 20 and the antenna unit 18 is low, that is, for example, the mobile reader 20 must be brought very close, to less than 10 cm, to the antenna unit 18.
  • the antenna unit 18 also acts substantially as a coil, still good energy transfer at a sufficiently long range in the interaction between the antenna unit 18 and the reader 20 is possible, the distance for example, less than 20 cm.
  • the antenna unit 18 is designed as a dipole antenna, so that when not using the mobile reader 20 power supply of the information carrier unit 10, a long range in communication with the reader 20, for example, up to 3 m can be realized, the interaction between the Reader 20 and the antenna unit 18 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.
  • the range in communication is up to 20 cm.
  • the antenna units 18 are formed differently.
  • the antenna unit 18 is formed as a compact, for example, wound coil with an extension, which may also be less than one square centimeter.
  • the antenna unit 18 is also formed as a sheet-like coil, which may also have a larger dimension in the dimension of several square centimeters.
  • the antenna unit 18 is designed as a dipole antenna of very different characteristics.
  • the memory 14 cooperating with the processor 12 is preferably divided into a plurality of memory fields 22 to 28, which can be written in different ways.
  • the memory field 22 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 10. This identification code is written in the memory field 22 by the manufacturer, and at the same time the memory field 22 is provided with a write inhibit.
  • the memory array 24 can be provided, for example, with a write lock that can be activated by the cable manufacturer, so that the cable manufacturer has the option of describing the memory array 24 and of securing the information in the memory array 24 by means of a write lock.
  • the processor 12 has the ability to read out and output the existing information in the memory array 24, but the information in the memory array 24 can not be overwritten by third parties.
  • the information stored in the memory array 24 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.
  • memory array 28 information is freely writable and freely readable, so that this memory array can be used during use of the information carrier unit in conjunction with a cable for storing and reading information.
  • the illustrated in Fig. 1 embodiment of the information carrier unit 10 is a so-called passive information carrier unit and thus requires no energy storage, in particular no accumulator or no battery to interact with the reader 20 and to exchange information.
  • the processor 12 is associated with a sensor 30, with which the processor 12 is able to detect physical quantities of the cable, such as radiation, pressure, temperature, train or moisture, and for example corresponding Store values in the memory array 28.
  • the sensor 30 can be designed depending on the field of use.
  • the senor 30 for measuring a pressure as a pressure-sensitive layer, the pressure sensitivity being able to be measured capacitively, for example by means of a resistance measurement or in the case of a multilayered layer.
  • 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.
  • the senor is designed to be irreversibly sensitive to a specific strain or to a particular train
  • the tension measurement or the strain measurement could also be realized by a capacitive measurement if necessary.
  • the sensor is preferably formed as a multi-layered layer structure, which changes its electrical resistance or its capacity depending on the humidity.
  • the second embodiment of FIG. 2 operates in the same manner as the first embodiment.
  • a third embodiment 10 ", shown in Fig. 3 the analog part 16 associated with an antenna unit 18", which has a two-part effect, namely, for example, an antenna portion 18a, which communicates with the reader 20 in a known manner and an antenna part 18b, which by induction is able to couple to an alternating magnetic field 32 and deprive it of energy in order to operate with this energy extracted from the alternating magnetic field 32, the information carrier unit 10 "independently of the reading device 20.
  • the alternating electromagnetic field 32 can be generated by the stray field of an AC line, which is connected, for example, to a 50 Hz AC voltage source. This makes it possible, regardless of whether the reading device 20 is to be read or read information, to supply the information carrier unit 10 "with energy as long as the alternating field 31 is present.
  • the information carrier unit 10 "can be activated by switching on the electromagnetic alternating field 31 so that physical state variables can be measured by the sensor 30 and detected by the processor 12 and stored, for example, in the memory field 28, independently of the question as to whether the reading device 20 the antenna unit 18 is coupled or not.
  • the alternating electromagnetic field 31 can 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. This makes it possible, regardless of whether the reading device 20 is to be read or read information, to supply the information carrier unit 10 with energy as long as the alternating field 31 is present.
  • the frequency of the alternating field 31 and a resonant frequency of the antenna part 18b can be adapted to each other so that the antenna part 18b is operated in resonance and thus allows an optimal energy input from the alternating field 31.
  • Such independent from the reader 20 supply of the information carrier unit 10 with electrical energy is particularly useful if the sensor 30 for long periods a physical state variable is to be detected, which do not coincide with the period of coupling of the reader 20 to the antenna unit 18 a, but should be independent of this.
  • the information carrier unit 10 can be activated by switching on the alternating electromagnetic field 31 so that physical state variables can be measured by the sensor 30 and detected by the processor 12 and stored, for example, in the memory field 28, regardless of the question whether the reading device 20 with the Antenna unit 18 is coupled or not.
  • An information carrier unit corresponding to the exemplary embodiments described above can be used in a cable according to the invention in different variants.
  • a first exemplary embodiment of a cable 40 shown in FIG. 4 comprises an inner cable body 42, in which a plurality of electrical conductor strands 44 extend, wherein the electrical conductor strands 44 each have, for example, a core 46 of an electrical conductor which is insulated.
  • the electrical conductor strands 44 are preferably stranded together about a longitudinal axis 48, that is, they are disposed about the longitudinal axis 48 around and extend at an angle to a parallel to the longitudinal axis 48, which intersects the respective conductor strand 44.
  • the inner cable body 42 is enclosed by a separating layer 52 which separates the inner cable body 42 from a cable sheath 62, which encloses the inner cable body 42 and forms a cable outer surface 64. - ..y -
  • the separating layer 52 is formed by a band 54 which is wound around the cable inner body 42, with a slope which deviates from that of the stranded conductor strands 44.
  • the band 54 is, for example, a non-woven band which is wound around the inner cable body 42, either non-overlapping or overlapping, during production of the cable 40 prior to the extrusion of the cable sheath 62 and, as shown in FIG. 5, on its side facing the inner cable body 42 Information carrier unit 10 which is arranged on a base 70.
  • a base 70 thereof extends in a longitudinal direction 71 and carries an integrated circuit 72 comprising the processor 12, the memory 14 and the analog part 16, as well as tracks provided on the base 70 74, which form the antenna unit 18.
  • the printed conductors 74 can be applied to the base 70 by means of any shape-selective coating processes, for example in the form of printing of a conductive lacquer or of a conductive paste.
  • the base 70 is, for example, a bendable, especially flimsy material, for example, a plastic tape on which on the one hand, the conductor 74 by coating easily and permanently applied and on the other hand, the integrated circuit 72 is easy to fix, in particular so that in large extent a permanent electrical connection between external connection points 76 of the integrated circuit 72 and the conductor tracks 74 can be realized.
  • a bendable, especially flimsy material for example, a plastic tape on which on the one hand, the conductor 74 by coating easily and permanently applied and on the other hand, the integrated circuit 72 is easy to fix, in particular so that in large extent a permanent electrical connection between external connection points 76 of the integrated circuit 72 and the conductor tracks 74 can be realized.
  • the base 70 is now arranged so that it faces the cable inner body 42, in particular the conductor strands 44, so that the integrated circuit 72 and the conductor tracks 74 facing the belt 54 and Thus, between the band 54 and the base 70 are arranged protected so as to avoid damage to the conductor track 74, especially in the region of the outer connection points 76 already during cable production.
  • the base 70 rests on the cable inner body 42 with a surface which does not hinder sliding on the inner cable body 42 and thus does not disturb the friction conditions between the inner cable body and the separating layer 52 fixedly connected to the cable sheath 62.
  • the base 70 is adhesively bonded to the tape 54 by an adhesive, prior to wrapping the cable body 42 through the tape 54, so that when wrapping the cable inner body 42 with the tape 54 also defines the information carrier unit 10 in the cable in a simple manner can be introduced and integrated.
  • the band 54 preferably covers the inner cable body 42 substantially completely, so that this causes a mechanical separation of inner cable body 42 and cable sheath 62 and essentially defines the friction conditions for the relative to the belt 54 during bending of the cable 40 moving inner cable body 42.
  • the information carrier unit 10 still the sensor 30, for example, a radiation sensor for all types of physical radiation, a - 3i -
  • Temperature sensor, a tensile or strain sensor or a moisture sensor may be formed over a large area as a layer 32 and disposed on the base 70 adjacent to the antenna unit 18, as shown in Fig. 7.
  • the senor 30 is designed as a multilayer layer structure 34 and can thus be operated as a capacitive sensor 30 in a space-saving design.
  • moisture, temperature or pressure due to the state-dependent capacity can be detected in a simple manner.
  • Such a sensor 30 may be easily contacted by the integrated circuit or formed as part thereof.
  • the base 70 is formed as a flat material, it is advantageous if it is formed with edge regions which are dull for its surroundings in order to avoid damage to the surroundings of the base 70 in the cable 40 when the cable is moved.
  • edge regions which are dull for its surroundings in order to avoid damage to the surroundings of the base 70 in the cable 40 when the cable is moved.
  • the senor 30 is designed as a strain gauge 36, which is arranged in this embodiment on a base 70 connected to the substrate 37, which is stretchable in a longitudinal direction 38 of the strain gauge 36.
  • the pad 37 together with the strain gauges 36 can be in this perennialsbeispie! advantageously fix on the part to be measured or embed in this, so that the elongation of this part or the environment of Pad 37 is transferred to the substrate 37 and thus the pad 37 unadulterated absorb the strain of their environment and can transmit to the strain gauge 36.
  • the longitudinal direction 38 runs in this,sbeispie! for example, transversely to the direction 71, which represents a longitudinal direction of the base 70, but can also extend parallel to this.
  • this information carrier unit 10 if the expansion strip 36 is firmly connected to a component of the cable to be stretched, strains in the longitudinal direction 38 of the strain gauge 36 can be measured and detected by the processor 12 on the integrated circuit 72.
  • the strain gauge 36 is firmly fixed to the band 54 according to FIG. 9, in particular together with the base 37, wherein the longitudinal direction 71 of the base 70 runs approximately parallel to the longitudinal direction 56 of the band 54, so that with the strain gauge 36 train or strains, for example, transverse to the longitudinal direction 56 of the belt 54 can be detected.
  • strains of the belt 54 are then representative of the stress on the cable 40 during bending and can be detected in this embodiment by the processor 12, optionally stored, and read out via the reading device 20.
  • Strain gauge 36 may be either of a tensile or elongated material forming a crack, so that its electrical resistance increases irreversibly when a threshold value of tension or strain is exceeded, for example becomes very large.
  • the strain gauge 36 may also be made of a reversibly changing its resistance with the occurring train or the strain occurring material.
  • the base 37 is fixed, for example by gluing, with one end on the inner cable body 42 and one upper side of the respective upper surface facing away from the lower surface 37
  • Strain gauge strip 36 fixed with the opposite end in the longitudinal direction 38 on the belt 54, wherein in the finished cable 40 is an intimate connection between the belt 54 and the extruded on this cable sheath 62, so that with the strain gages 36 then relative movements between the cable inner body 42 and the cable sheath 62 can be detected with the relative to this fixed band 54.
  • the base 70 is arranged on a side facing away from the cable inner body 42 of the tape 54 wrapping around this area, in such a way that the integrated circuit 72 with the conductor tracks 74 is also located between the base 70 and the band 54 and thus protected on both sides.
  • the information carrier unit 10 with the wrapping of the cable inner body 42 in the manufacture of the cable 40 'defined in this bring, the information carrier unit 10 is embedded in the cable sheath 62 and thus fixed together with the separating layer 52 on the cable sheath 62, so that in flexible and highly flexible cables no interference of the friction between the inner cable body 42 and the separating layer 52 by the information carrier unit 10 can take place.
  • the information carrier unit 10 according to the first and second embodiments of the cable according to the invention is designed, for example, as an information carrier unit 10 which operates in the HF or UHF frequency range, that is, has an antenna unit 18 whose extension is, for example, several square centimeters.
  • the fact that the base 70 is arranged on the side of the separating layer 52 facing away from the cable inner body 42 makes it possible to optically recognize the base 70 of the information carrier unit 10 when the cable sheath 62 is made of a transparent material in the visible range.
  • FIG. 12 Such a solution is shown in Fig. 12, wherein a plurality of information carrier units 10 at uniform intervals A in the longitudinal direction 50 of the cable 40 'are arranged successively, so that the information carrier units 10 in a defined geometrical pitch, namely with the distance A, over the entire length of the cable 40 'successive.
  • a position in the longitudinal direction of the cable 40 'by the information carrier units 10 so that, after reading one of the information carrier units 10, it can be seen at what distance it is positioned from one of the ends of the cable 40'.
  • the memory field 26 with information about the position of the respective information carrier unit 10, for example, the distance from the two ends of the cable 40 'writable by the user.
  • the position of the respective information carrier units 10 can already be recognized from the outside in the visible spectral region of the cable sheath 62, and can approach the reader 20 in a defined manner; to read the information from the respective information carrier units 10.
  • the cable sheath 62 on the cable outer surface 64 carries a label 80, which additionally has a labeling gap 82, wherein the height of the labeling gap 82, the information carrier unit 10 in the cable 40 ' is.
  • each position of an information carrier unit 10 the label 80 associated with the labeling gap 82 so as to facilitate finding the information carrier unit 10. Even if the cable sheath 62 is not transparent in this embodiment, there is also, simply by approaching the labeling gap 82, the ability to easily locate and read the information carrier unit 10 in the cable 40 '.
  • a read / write range R of the information carrier units is further selected so that the write / read range R of the individual information carrier units 10 in the longitudinal direction 50 of the cable 40 does not overlap, but sufficient spaces between the respective write / read ranges R exist in that each of the information carrier units 10 can be individually approached and read by the reading device 20.
  • the distance A of the information carrier units 10 is at least twice the read / write range R of the information carrier units 10, even better are larger distances, for example at least 2.5 times the read / write range R.
  • a third exemplary embodiment of a cable 40 "according to the invention illustrated in FIG. 13, in contrast to the second exemplary embodiment, the profile of the band 54 forming the separating layer 52 is selected such that it runs essentially parallel to the stranded conductor strands 44, so that also the information carrier unit 10, in particular the base 70 thereof likewise extends with its longitudinal direction 71 approximately parallel to the course of the conductor strands 44 stranded together about the longitudinal axis 48.
  • this third exemplary embodiment of the cable 40 "according to the invention corresponds to the extent to which the same parts are provided with the same reference numerals, the second and the first exemplary embodiment, so that reference can be made to the full content of the explanations here.
  • the band 54 runs in opposite directions to the conductor strands 44 stranded together about the longitudinal axis 48, so that the longitudinal direction 71 of the base 70 and the conductor strands 44 run obliquely or transversely to one another.
  • the separating layer 52 is formed by a so-called auxiliary belt 54, which substantially encloses the inner cable body 42 in a circumferential direction 53 and has longitudinal edges 55a, 55b essentially abut each other or at a small distance from each other or even overlap with each other, so that substantially a complete enclosure of the cable inner body 42 is ensured.
  • the supplemental tape carries the information carrier unit 10, which extends with the longitudinal direction 71 of the base 70 approximately parallel to the longitudinal direction 50 of the cable 40 "", wherein the base 70 in the circumferential direction 53 in Essentially clings to the attachment tape 54 '.
  • the information carrier unit 10 is preferably located on a side facing away from the cable inner body 42 of the separating layer 52 and is embedded in the material of the cable sheath 62 during extrusion of the same together with the separating layer 52.
  • a sixth embodiment of a cable according to the invention 40 ""'to produce the information carrier unit 10 as a disc-shaped circular structure, which is held on a carrier tape 54, which on a the cable inner body 42nd remote side of the separating layer 52 rests and extends parallel to the longitudinal direction 50 of the cable 40 ""'over its entire length, wherein the carrier tape 54 is provided at defined intervals with a disk-shaped information carrier unit 10.
  • This information carrier unit 10 as shown in Fig.
  • tracks 74 are embedded in a base material 70 'forming investment material 90, for example made of resin or plastic material.
  • the information carrier unit 10 in this case is a disc-like rigid body with rounded edge portions, which is introduced in the manufacture of the cable 40 in this by supplying the carrier tape 54 and positioned at defined intervals within the cable 40.
  • the information carrier unit 10 it is also possible to form the information carrier unit 10 as a lens-like or semi-lens-like body. With such a design, damage to an environment in the cable when bending the cable is avoidable.
  • the carrier tape 54 To receive the base 70 'while the carrier tape 54 is provided with cultivatedverbreiterten areas 57, to which the respective base 70' of the corresponding information carrier unit is glued, with the area widened areas 57 narrow areas 58 of the carrier tape 54 follow, each extending between the area Areas 57 extend.
  • the carrier tape 54 with the separator layer 52 regardless of how this is applied to the cable inner body 42, placed, wherein such a laying of the carrier tape 54 similar to attaching a Beilaufbandes the cable with Help a mold is done.
  • the information carrier unit 10 can be seen through the cable sheath 62, if the cable sheath 62 is formed in the visible spectral range of a transparent material, so that through the cable sheath 62 through sitting on the cable inner body 42 Einbett emotions 90 of the information carrier unit can be detected, if this embedding body 90 differs in color from the separating layer 52 on which it is arranged, as shown in FIG. If the location of the information carrier units 10 is not easy to find their position, a label 80 with, for example, a labeling gap 82 may additionally be provided.
  • the label 80 for example, to be arranged so that in each case by the beginning of the label 80 or the end thereof or by a label element, the position is indicated, at which the information carrier unit 10 in the longitudinal direction 50 of the cable 40 can be found ,
  • gusset cords 94 which are stranded with the electrical conductor strands 44, wherein an information carrier unit 10 " is integrated in one of the gusset cords 94.
  • the integrated circuit 72 within the gore cord 94 lies the integrated circuit 72, and on both sides of the integrated circuit 72 are thin wires 79 forming the antenna unit 18, which is preferably formed as a dipole antenna in the UHF frequency range, so that on either side of the integrated circuit 72, only a single wire 79 extends which, like the integrated circuit 72, is also embedded in the gore cord 94 as shown in FIG.
  • the gusset cord 94 forms in the solution according to the invention the carrier strand in which the information carrier unit 10 "is arranged and through which the information carrier unit 10" into the cable 40 """ can be introduced, namely simply by the gusset cord 94 is stranded with the electrical conductor strands 44 together in a known manner to the cable inner body 42.
  • the information carrier unit 10 is operable in the UHF frequency range, since the antenna unit 18 is preferably formed as a dipole.
  • the antenna unit 18 is also possible to form the antenna unit 18 as an elongate coil 96 and to embed it in a protective sleeve 98, wherein the information carrier unit 10 '' can be operated in the LF frequency range.

Landscapes

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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 mindestens eine innerhalb der Kabelaußenfläche angeordnete Informationsträgereinheit, derart zu verbessern, dass die Informationsträgereinheit bei einfacher Herstellbarkeit zuverlässig an geeigneten Stellen im Kabel angeordnet ist, wird vorgeschlagen, dass dem Kabelinnenkörper ein über die Länge desselben verlaufender Trägerstrang zugeordnet ist, dass an dem Trägerstrang mindestens eine durch elektromagnetische Feldkopplung auslesbare Informationsträgereinheit angeordnet ist und dass der Trägerstrang von dem Kabelmantel überdeckt ist.

Description

- i -
Kabel
Die Erfindung betrifft ein Kabel, umfassend einen Kabeünnenkörper, 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. 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 dadurch gelöst, dass dem Kabelinnenkörper ein über die Länge desselben verlaufender Trägerstrang zugeordnet ist, dass an dem Trägerstrang mindestens eine durch elektromagnetische Feldkopplung auslesbare Informationsträgereinheit angeordnet ist und dass der Trägerstrang von dem Kabelmantel überdeckt ist. 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 zuiässt.
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.
So sieht ein Ausführungsbeispiel vor, dass der Trägerstrang parallel zu einer Längsrichtung des Kabelinnenkörpers verläuft. Das heißt, dass der Trägerstrang beispielsweise längs des Kabelinnenkörpers über die gesamte Länge desselben verläuft. Beispielsweise lässt sich dies einfach dadurch realisieren, dass der Trägerstrang als Beilaufband ausgebildet ist, welches bei der Herstellung des Kabels dem gegebenenfalls mit einer Trennlage versehenen Kabelinnenkörper zugeführt wird, an dieser anliegt und dann durch den durch Extrusion hergestellten Kabelmantel überdeckt wird.
Alternativ zum Verlauf des Trägerstrangs parallel zu einer Längsrichtung des Kabelinnenkörpers sieht ein anderes Ausführungsbeispiel vor, dass der Trägerstrang den mindestens einen Leiterstrang des Kabelinnenkörpers umschlingend verläuft.
Ein derartiger umschlingender Verlauf kann in unterschiedlichster Art und Weise realisiert werden.
So sieht eine vorteilhafte 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. Der Trägerstrang kann aber auch als Teil des Kabelinnenkörpers ausgebildet sein, nämlich beispielsweise dann, wenn der Trägerstrang in Form einer Zwickelschnur des Kabelinnenkörpers verläuft.
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.
Aus diesem Grund ist vorzugsweise bei einem Ausführungsbeispiel 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. Besonders günstig ist eine 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. Eine weitere Möglichkeit sieht vor, dass die Informationsträgereinheit in den Trägerstrang eingebettet ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Trägerstrang in Form einer Zwickelschnur in dem Kabelinnenkörper verläuft.
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. 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.
Somit ist beispielsweise die Basis zumindest Teil eines den integrierten Schaltkreis und die Antenne einschließenden Einbettkörpers.
Der Einbettkörper kann zum Beispiel die Form einer Linse, einer Halblinse oder eines Zylinders haben.
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 sogenanntes 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.
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 mit 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 einen Abschnitt der Basis bildet.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Trägerstrang eine Zwickelschnur ist, in welche der integrierte Schaltkreis und die Leitung für die Antenne eingebettet sind. 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.
Die Vielzahl von Informationsträgereinheiten könnte 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.
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 mindestens 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. 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 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.
Eine besonders vorteilhafte 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 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.
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. 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.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße des Kabelinnenkörpers erfasst.
Eine andere Lösung sieht vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße des Kabelmantels erfasst.
Eine weitere Lösung sieht vor, dass der Sensor mindestens eine Zustandsgröße zwischen dem Kabelinnenkörper und dem Kabelmantel erfasst. Bei einer weiteren Ausführungsform 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.
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 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. 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.
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.
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.
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.
Es ist aber auch denkbar, in der Beschriftung eine Beschriftungslücke offen zu lassen, welche die Anordnung der Informationsträgereinheit relativ zur Beschriftung angibt. 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 Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
Fig. 2 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit;
Fig. 3 ein Blockschaltbild ähnlich Fig. 1 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen 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; - X» -
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 erfindungsgemäßen 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 siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kabels, lediglich dargestellt im Bereich eines Kabelinnenkörpers;
Fig. 21 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer
Zwickelschnur mit einer Informationsträgereinheit beim siebten Ausführungsbeispiel und
Fig. 22 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts der
Zwickelschnur bei einem achten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels. Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen 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. 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.
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.
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.
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.
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. Im UHF-Frequenzbereich ist die Antenneneinheit 18 als Dipolantenne unterschiedlichster Ausprägung ausgebildet.
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.
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.
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.
Beispielsweise sind die im Speicherfeld 24 gespeicherten Informationen Informationen über Art, Typ des Kabels und/oder technische Spezifikationen des Kabels. 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.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel 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.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Informationsträgereinheit 10", dargestellt in Fig. 2, 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 zweiten Ausführungsbeispiel 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.
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.
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.
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 zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in gleicher Weise wie das erste Ausführungsbeispiel.
Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel ist bei einem dritten Ausführungsbeispiel 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.
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.
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.
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.
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.
Eine den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechende Informationsträgereinheit lässt sich bei einem Kabel erfindungsgemäß 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. - ..y -
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.
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.
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 Beschichtungs- vorgänge aufgebracht werden, beispielsweise in Form von Drucken eines leitfähigen Lacks oder einer leitfähigen Paste.
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. 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.
Vorzugsweise überdeckt dabei 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 - 3i -
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.
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.
Ein derartiger Sensor 30 kann in einfacher Weise durch den integrierten Schaltkreis kontaktiert werden oder als Teil desselben ausgebildet sein.
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.
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.
Die Unterlage 37 mitsamt den Dehnungsmessstreifen 36 lässt sich bei diesem Ausführungsbeispie! 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 Ausführungsbeispie! 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.
Ist die Informationsträgereinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel 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. - Jj -
Der Dehnungsmessstreifen 36 kann aber auch aus einem reversibel seinen Widerstand mit dem auftretenden Zug oder der auftretenden Dehnung ändernden Material sein.
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.
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.
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. - J4 -
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Vorzugsweise ist jeder Position einer Informationsträgereinheit 10 die Beschriftung 80 mit der Beschriftungslücke 82 zugeordnet um damit das Auffinden der Informationsträgereinheit 10 zu erleichtern. 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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
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 Umfangs- richtung 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.
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.
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.
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. _ IO
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 halb- linsenähnlichen Körper auszubilden. Mit einer derartigen Formgebung ist eine Beschädigung einer Umgebung im Kabel beim Biegen des Kabels vermeidbar.
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.
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.
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. 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.
Bei einem siebten Ausführungsbeispiel eines 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.
Die Zwickelschnur 94 bildet dabei bei der erfindungsgemäßen 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.
Bei diesem Ausführungsbeispiel 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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kabel (40) umfassend einen Kabelinnenkörper (42), in welchem mindestens ein Leiterstrang (44) eines optischen und/oder elektrischen Leiters in Kabellängsrichtung (50) verläuft, einen den Kabelinnenkörper (42) umschließenden Kabelmantel (62), welcher zwischen einer Kabelaußenfläche (64) und dem Kabelinnenkörper (42) liegt, und mindestens eine innerhalb der Kabelaußenfläche (64) angeordnete Informationsträgereinheit (10), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Kabelinnenkörper (42) ein über die Länge desselben verlaufender Trägerstrang (54, 56, 94) zugeordnet ist, dass an dem Trägerstrang (54, 56, 94) mindestens eine durch elektromagnetische Feldkopplung auslesbare Informationsträgereinheit (10) angeordnet ist und dass der Trägerstrang (54, 56, 94) von dem Kabelmantel (62) überdeckt ist.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (54, 56, 94) parallel zu einer Längsrichtung (50) des Kabelinnenkörpers (42) verläuft.
3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (56) als Beilaufband ausgebildet ist.
4. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (54, 94) den mindestens einen Leiterstrang (44) des Kabelinnenkörpers (42) umschlingend verläuft.
5. Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (54) als den Kabelinnenkörper (42) umwickelnd ausgebildet ist.
6. Kabel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (94) gleichsinnig oder gegenläufig zu einer Verseilrichtung der Leiterstränge (44) verläuft.
7. Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (94) in Form einer Zwickelschnur des Kabelinnenkörpers (42) verläuft.
8. Kabel nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (54) unmittelbar auf dem Kabelinnenkörper (42) liegt.
9. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (54) zumindest Teil einer Trennlage (52) zwischen dem Kabelinnenkörper und dem Kabelmantel (62) ist.
10. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (56) auf einer Trennlage (52) zwischen dem Kabelinnenkörper (42) und dem Kabelmantel (62) liegt.
11. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) auf einer dem Kabelinnenkörper (42) zugewandten Seite des Trägerstrangs (54) angeordnet ist.
12. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) auf einer dem Kabelinnenkörper (42) abgewandten Seite des Trägerstrangs (54) angeordnet ist.
13. Kabel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) unmittelbar durch den Kabelmantel (62) überdeckt ist.
14. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) in den Trägerstrang (94) eingebettet ist.
15. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) eine Basis (70) umfasst.
16. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein integrierter Schaltkreis (72) der Informationsträgereinheit (10) an der Basis (70) angeordnet ist.
17. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Antenne wirkende Leitung (74, 78) an der Basis (70) angeordnet ist.
18. Kabel nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (70) ein starrer Körper ist. - HD -
19. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (70) zumindest Teil eines den integrierten Schaltkreis (72) und die Antenne einschließenden Einbettkörpers (90) ist.
20. Kabel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (70) aus einem biegbaren Material ist.
21. Kabel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das biegbare Material ein biegeschlaffes Material ist.
22. Kabel nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass das biegbare Material in mindestens einer Richtung zugsteif ist.
23. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (70) an dem Trägerstrang (54) fixiert ist.
24. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (70) über mindestens eine Verbindungsstelle an dem Trägerstrang (54) fixiert ist.
25. Kabel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verbindungsstelle eine Klebestelle ist.
26. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstrang (94) mit einem Abschnitt die Basis (70) bildet.
27. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerstrang (54, 56) eine Vielzahl von Informationsträgereinheiten (10) angeordnet ist.
28. Kabel nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Informationsträgereinheiten (10) in Längsrichtung (50) des Kabels (40) in einem definierten Abstandsraster angeordnet ist.
29. Kabel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das definierte Abstandsraster für die Informationsträgereinheiten (10) einen einheitlichen Abstand (A) zwischen den Informationsträgereinheiten (10) in Längsrichtung (50) des Kabels (40) vorgibt.
30. Kabel nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheiten (10) relativ zueinander in dem Abstandsraster so angeordnet sind, dass die Abstände (A) zwischen den Informationsträgereinheiten (10) mindestens einem 2-fachen einer Schreib- /Lesereichweite (R) der Informationsträgereinheiten (10) in Richtung der jeweils nächstliegenden Informationsträgereinheiten (10) entsprechen.
31. Kabel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände mindestens einem 2,5-fachen der Schreib-/Lesereichweite der Informationsträgereinheiten in Richtung der nächstliegenden Informationsträgereinheit entsprechen.
32. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) mindestens einen Speicher (14) aufweist.
33. Kabel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (14) ein Speicherfeld (22) aufweist, in welchem einmalig eingeschriebene Informationen schreibgeschützt gespeichert sind.
34. Kabel nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (14) ein Speicherfeld (24) aufweist, in welchem Informationen durch einen Zugangscode schreibgeschützt gespeichert sind,
35. Kabel nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (14) ein Speicherfeld (28) aufweist, welches frei mit Informationen beschreibbar ist.
36. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Informationsträgereinheiten (10) einzeln ansprechbar ist.
37. Kabel nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Informationsträgereinheiten (10) durch einen Zugangscode einzeln ansprechbar ist.
38. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Informationsträgereinheit (10) des Kabels (40) Messwerte eines zugeordneten Sensors (30) erfasst.
39. Kabel nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) mindestens eine der Zustandsgrößen wie Strahlung, Temperatur, Zug, Druck, Dehnung oder Feuchtigkeit erfasst.
40. Kabel nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) den Messwert im aktivierten Zustand erfasst
41. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheiten (10) durch ein Lesegerät (20) aktivierbar ist.
42. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheiten (10) durch ein elektromagnetisches Feld (32) eines durch das Kabel (40) fließenden Stroms aktivierbar ist.
43. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit in einem Speicherfeld (28) des Speichers (14) die Messwerte speichert.
44. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) in dem Speicherfeld (28) einen Messwert nur dann speichert, wenn dieser einen Schwellwert übersteigt.
45. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgereinheit (10) in dem Speicherfeld (28) nur Messwerte speichert, die außerhalb einer statistisch ermittelten Normalmesswertverteilung liegen.
46. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) mindestens eine Zustandsgröße des Kabelinnenkörpers (42) erfasst.
47. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) mindestens eine Zustandsgröße des Kabelmantels (62) erfasst.
48. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) mindestens eine Zustandsgröße zwischen dem Kabelinnenkörper (42) und dem Kabelmantel (62) erfasst.
49. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) ein auf die zu erfassende Zustandsgröße irreversibel reagierender Sensor ist.
50. Kabel nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) im Hinblick auf die zu erfassende Zustandsgröße ein reversibel reagierender Sensor ist.
51. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelmantel (62) aus einem im sichtbaren Spektralbereich transparenten Material ist.
52. Kabel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelmantel (62) eine Beschriftung (80) trägt und dass die Beschriftung (80) in definierter Relation zur Informationsträgereinheit (10) angeordnet ist.
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