DE3705751A1 - Verformungsentlastung fuer biegsame flachkabel - Google Patents

Verformungsentlastung fuer biegsame flachkabel

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Description

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

Claims (3)

1. Verformungsentlastungsvorrichtung für ein biegsames Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschicht (12) auf dem biegsamen Kabel (10) an der Stelle der maximalen Biegebeanspruchung aufgebracht wird, wobei die Deckschicht die Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10) weniger biegsam als das biegsame Kabel (10) alleine macht und daß ein starres Versteifungselement (14, 18) auf die Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Flachkabel (10) aufgebracht ist, wobei das starre Versteifungselement (14, 18) einen Biegeradius (16, 20) aufweist, um den sich die Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10) beim Abbiegen legen kann, wobei er die Stelle der maximalen Biegebeanspruchung festlegt.
2. Verformungsentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Versteifungselement einen oberen Teil aufweist, der von oben auf die Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10) aufgebracht ist, wobei der obere Teil (14) einen ersten Krümmungsradius (16) hat, und ein unteres Teil (18) aufweist, das auf die untere Fläche der Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10) aufgebracht ist, wobei der untere Teil (18) einen zweiten Krümmungsradius (20) hat, und daß der erste und zweite Krümmungsradius in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, so daß nur die halben Biegebeanspruchungen an den jeweiligen Stellen der Einheit aus Deckschicht (12) und biegsamen Kabel (10) auftreten.
3. Verformungsentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (12) zwei spitz zulaufende Teilschichten auf jeder Seite des biegsamen Kabels (10) aufweist, wobei die breiteste Seite der spitz zulaufenden Teile (12) an der Stelle der maximalen Biegebeanspruchung liegt.
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