DE10260070A1

DE10260070A1 - Elektrisches Kabel und System

Info

Publication number: DE10260070A1
Application number: DE2002160070
Authority: DE
Inventors: Jochen Mahlein
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: DE10260070B4; DE10356891A1

Abstract

Elektrisches Kabel und System, umfassend zumindest einen Innenleiter, der von mindestens einem Isolator umgeben ist, und zumindest einen Schirmleiter, der den Isolator umgibt und von einem elektrisch isolierenden Außenmantel umgeben ist, wobei der Schirmleiter in axialer Richtung, also in Kabelrichtung, voneinander beabstandete Ausnehmungen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisches Kabel und ein System.
Koaxialkabel umfassen einen sich axial ausgedehnten Innenleiter und einen Schirmleiter. Sie dienen zur Übertragung von elektromagnetischen Wellen zur Informationsübertragung mittels Modulationsverfahren, wie Amplitudenmodulation und/oder Frequenzmodulation.
Aus der DE 195 12 107 ist ein System zur berührungslosen Energieübertragung bekannt, bei dem auch ein Koaxialkabel vorgesehen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Kabel weiterzubilden unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile. Insbesondere sollen möglichst wenige Bauteile notwendig sein und eine möglichst materialsparende und kostengünstige Anordnung aufgezeigt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem elektrischen Kabel sind, dass das elektrisches Kabel zumindest einen Innenleiter, der von mindestens einem Isolator umgeben ist, und zumindest einen Schirmleiter umfasst, der den Isolator umgibt und von einem elektrisch isolierenden Außenmantel umgeben ist, wobei der Schirmleiter in axialer Richtung, also in Kabelrichtung, voneinander beabstandete Ausnehmungen aufweist.
Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur Information übertragbar ist sondern auch eine Positionserkennung durch Abzählen der Intensitätsschwankungen ermöglicht ist. Insbesondere sind möglichst wenige Bauteile vorhanden und es wird materialsparenderweise Material des Schirmes eingespart. Außerdem wird auch ein Positionsdetektionssysteme, wie beispielsweise Maßstab oder dergleichen, eingespart. Daher ist die Anordnung kostengünstig ausführbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ausnehmungen in regelmäßigen Abständen voneinander beanstandet. Von Vorteil ist dabei, dass mittels Abzählen eine Wegstrecke augmessbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ausnehmungen rechteckförmig oder elliptisch geformt. Von Vorteil ist dabei, dass bei rechteckförmiger Ausformung die Änderungen der Intensität der elektromagnetischen Strahlung entlang der Kabelrichtung sehr ausgeprägt sind und somit ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis erreichbar ist.
Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem System sind, dass es zumindest einen ruhenden Teil und einen Mobilteil umfasst, der relativ zum ruhenden Teil bewegbar ist und zumindest mit Energie und Information aus dem ruhenden Teil versorgbar ist, wobei das bewegliche Teil eine Antennenvorrichtung zum mindestens Empfang der aus dem elektrischen Kabel austretenden elektromagnetischen Strahlung umfasst, die mit einer Empfangs- und Auswerteeinheit zur Bestimmung der empfangenen Information verbunden ist, das bewegliche Teil einen Sensor zur Detektion der Feldstärke der aus dem elektrischen Kabel austretenden elektromagnetischen Strahlung umfasst, wobei der Sensor mit einer Auswerteeinheit zur Positionserkennung verbunden ist.
Von Vorteil ist dabei, dass das Koaxialkabel zur Informationsübertragung und als Maßstab für die lineare Position verwendbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein einziges Mittel als Antennenvorrichtung und Sensor vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass Mittel einsparbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Auswerteeinheit zur Positionserkennung eine Zähleinheit. Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher und kostengünstiger Weise die Intensitätsschwankungen abzählbar sind und somit die Position bestimmbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das einzige Mittel als Teilabschnitt einer Leiterbahn auf einer Platine ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Massenfertigung ausführbar ist, wie bei Platinen üblich.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun anhand einer Abbildung näher erläutert:
In der 1 ist erfindungsgemäßes elektrisches Kabel gezeigt, das aus einem Außenmantel 1 besteht, der elektrisch isolierend ausgeführt ist und den Schirmleiter 2 umgibt, welcher rechteckförmige Ausnehmungen 3 aufweist. In dessen Innenraum ist ein von einem Isolator 4 umgebener Innenleiter 5 vorgesehen.
Beim Einspeisen von hochfrequenten Wechselströmen in das elektrische Kabel tritt somit elektromagnetische Strahlung insbesondere aus den rechteckförmige Ausnehmungen 3 aus. Da diese rechteckförmigen Ausnehmungen 3 regelmäßig voneinander beabstandet sind, variiert die Intensität der austretenden Strahlung entlang der Richtung des Kabels, also der axialen Richtung periodisch.
Das erfindungsgemäße System umfasst zumindest einen ruhenden Teil und einen Mobilteil 8, der relativ zum ruhenden Teil bewegbar ist und zumindest mit Energie und Information aus dem ruhenden Teil versorgbar ist. Die Energieversorgung erfolgt berührungslos, beispielsweise gemäß dem aus der DE 195 12 107 bekannten System zur berührungslosen Energieübertragung. Der ruhende Teil umfasst das elektrische Kabel.
Die Information wird mittels der in das Kabel eingespeisten Wechselströme übertragen, da die aus den Ausnehmungen austretende Strahlung von einer Antenne des Mobilteils 8 empfangen und demoduliert wird.
Der bewegliche Teil umfasst also eine Antennenvorrichtung zum mindestens Empfang der aus dem elektrischen Kabel austretenden elektromagnetischen Strahlung, die mit einer Empfangs- und Auswerteeinheit zur Bestimmung der empfangenen Information verbunden ist.
Der bewegliche Teil umfasst weiterhin einen Sensor 6 zur Detektion der Feldstärke der aus dem elektrischen Kabel austretenden elektromagnetischen Strahlung. Dieser Sensor 6 ist mit einer Auswerteeinheit 7 zur Positionserkennung verbunden.
In der besonders vorteilhaften Ausführung nach 1 ist der Sensor 6 gleichzeitig als Antennenvorrichtung vorgesehen und die Auswerteeinheit 7 umfasst auch die Empfangs- und Auswerteeinheit. Somit sind keine weiteren Teile notwendig und die Erfindung ist kostengünstig ausführbar.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind auch statt der rechteckförmigen Ausnehmungen 3 anders geformte Ausnehmungen vorsehbar. Es ist auch ein Längsschlitz mit variierender Breite vorsehbar. Wesentlich ist dabei, dass die Ausnehmungen derart sind, dass die Intensität der austretenden elektromagnetischen Strahlung entlang der Kabelrichtung periodisch variiert mit bekannter Periodenlänge. Somit ist ein Bestimmen der Position mittels des Bestimmens der Maxima und Minima oder des Verlaufs der Intensität ermöglicht.

1: Außenmantel
2: Schirmleiter
3: rechteckförmige Ausnehmungen
4: Isolator
5: Innenleiter
6: Sensor
7: Auswerteeinheit
8: Mobilteil

Claims

Elektrisches Kabel, umfassend zumindest einen Innenleiter, der von mindestens einem Isolator umgeben ist, und zumindest einen Schirmleiter, der den Isolator umgibt und von einem elektrisch isolierenden Außenmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirmleiter in axialer Richtung, also in Kabelrichtung, voneinander beabstandete Ausnehmungen aufweist.
Elektrisches Kabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen in regelmäßigen Abständen voneinander beabstandet sind.
Elektrisches Kabel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen rechteckförmig oder elliptisch geformt sind.
System umfassend zumindest einen ruhenden Teil und einen Mobilteil, der relativ zum ruhenden Teil bewegbar ist und zumindest mit Energie und Information aus dem ruhenden Teil versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Teil eine Antennenvorrichtung zum mindestens Empfang der aus dem elektrischen Kabel austretenden elektromagnetischen Strahlung umfasst, die mit einer Empfangs- und Auswerteeinheit zur Bestimmung der empfangenen Information verbunden ist, das bewegliche Teil einen Sensor zur Detektion der Feldstärke der aus dem elektrischen Kabel austretenden elektromagnetischen Strahlung umfasst, wobei der Sensor mit einer Auswerteeinheit zur Positionserkennung verbunden ist.
System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Mittel als Antennenvorrichtung und Sensor vorgesehen ist.
System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit zur Positionserkennung eine Zähleinheit umfasst.
System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige Mittel als Teilabschnitt einer Leiterbahn auf einer Platine ausgeführt ist.