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Beschreibung
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Hochflexibles Bandkabel Die vorliegende Erfindung betrifft ein flaches
elektrisches Mehrfachleiterkabel mit ausgezeichneter Flexibilität. In der japanischen
Gebrauchsmusterschrift Nr.
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57-43 513 (Anmelde-Nr. 121 024/1980) ist ein Bandkabel beschrieben,
dessen Flexibilität noch weiter verbessert werden soll.
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Dies wird bei einem Bandkabel mit einer Vielzahl von langgestreckten
Leiteraufbauten, die im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und zwischen
Isolationsschichten festgelegt sind, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jeder
Leiteraufbau einen langgestreckten mittleren Kernfaden aus expandiertem,porösem
Polytetrafluorethylen aufweist, der in Richtung seiner Längsausdehnung mit einer
Folie oder einem Band aus elektrisch leitfähigem Material spiralförmig umwickelt
ist. Die Folie ist vorzugsweise eine Kupferfolie. Die Isolationsschichten weisen
vorzugsweise zwei innere Schichten aus expandiertem'porösem Polytetrafluorethylen
auf, an deren Außenflächen nicht-poröse Schichten aus Polytetrafluorethylen in flächenhafter
bzw. laminierter Form befestigt
sind. Längsbereiche zwischen den
Leitern und an den Kabelrändern können soweit zusammengepreßt sein, daß die Schichten
aus expandiertem Polytetrafluorethylen in diesen zusammengepreßten Bereichen im
wesentlichen nicht-porös werden. Das Kabel kann eine Folie aus Polytetrafluorethylen
aufweisen, welche alternierend zwischen die Vielzahl von Leiteraufbauten eingefügt
ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Querschnittsansicht
eines Bandkabels gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 1A eine Ansicht eines Leiteraufbaus,
der im erfindungsgemäßen Kabel benutzt wird, Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer
abgewandelten Ausführungsform, und Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen
Kabels mit einer Folie aus Polytetrafluorethylen, welche alternierend zwischen die
Vielzahl von Leiteraufbauten eingefügt ist.
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Es ist ein hochflexibles flaches Mehrfachleiterkabel vorgesehen, das
z.B. in Robotern benutzt werden kann, in welchen solche Kabel sehr häufig gebogen
werden. Das Kabel weist eine Vielzahl von parallelen Leiteraufbauten auf, die parallel
zueinander zwischen Isolationsschichten gehalten sind. Jeder Leiteraufbau weist
einen langgestreckten mittleren Kernfaden aus expandiertem,porösem, gesintertem
Polytetrafluorethylen auf, der in Richtung seiner Längsausdehnung mit einem Leiter,
wie z.B. einem
Kupferleiter in Folien- oder Bandform spiralförmig
bzw.
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schraubenförmig umwickelt ist. Die Isolationsschichten weisen vorzugsweise
innere Schichten aus expandiertem porösem Polytetrafluorethylen und äußere Schichten
aus nicht-porösem Polytetrafluorethylen auf.
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Die Herstellung des Flach- bzw. Bandkabels erfolgt folgendermaßen:
Eine Vielzahl von Leiteraufbauten, welche durch spiralförmiges Umwickeln eines Bandes
oder einer Folie aus leitfähigem Material um ein Filament bzw. einen Faden aus expandiertem'porösem»
gesintertem Polytetrafluorethylen in dessen Längsrichtung hergestellt werden, werden
parallel zueinander angeordnet. Die Vielzahl der parallelen Leiteraufbauten wird
zwischen zwei Schichten aus Isolationsmaterial, vorzugsweise zwei Schichten aus
expandiertem,porösem Polytetrafluorethylen sandwichartig eingefügt. Anschließend
wird eine Schicht aus nicht-porösem Polytetrafluorethylen durch Laminierung auf
den Außenseiten der expandierten porösen Schichten aus Polytetrafluorethylen befestigt.
Aufgrund des Aufbaus dieses Bandkabels haben die Leiteraufbauten selbst und die
Schichten aus expandierem,porösem Polytetrafluorethylen ausgezeichnete Flexibilität.
Darüber hinaus können die Folie oder das Band aus leitfähigem Material und das Kernmaterial,
d.h. der Faden aus expandiertem,porösem,gesintertem Polytetrafluorethylen in dem
Leiteraufbau in Längsrichtung übereinander gleiten. Darüber hinaus können auch der
Leiter und die benachbarten Schichten aus expandiertem, porösem Polytetrafluorethylen
übereinander gleiten.
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Demzufolge weist der Aufbau dieses Bandkabels eine ausgezeichnete
Flexibilität auf.
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Eine Kreuzkopplung zwischen den Leitern kann dadurch verringert werden,
daß die Harz- bzw. Kunststoffschichten in den Bereichen zwischen den Leiteraufbauten
zusammengepreßt werden. Bandkabel, die hohen Spannungen widerstehen,
können
dadurch hergestellt werden, daß die Leiteraufbauten durch Verwendung einer wellenförmigen
Folie aus gegesintertem Polytetrafluorethylen, die alternierend zwischen die Leiteraufbauten
eingefügt werden, isoliert werden.
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Im nachfolgenden wird das Kabel im einzelnen unter Bezugnahme auf
die Figuren beschrieben.
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In Fig. 1 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Bandkabels
1 gezeigt. Das Bandkabel 1 weist eine Vielzahl von Leiteraufbauten 4 auf, welche
durch paralleles schraubenförmiges Umwickeln einer Folie oder eines Bandes 3 aus
leitfähigem Material, wie z.B. einer Kupferfolie, um einen Faden 2 aus expandiertem'porösem
Polytetrafluorethylen hergestellt werden und zwischen zwei Schichten 5 aus expandiertem,porösem
Polytetrafluorethylen festgelegt sind. Auf die äußeren Oberflächen der Schichten
5 aus expandiertem,porösem Polytetrafluorethylen werden Schichten 6 aus gesintertem
Polytetrafluorethylen durch Heißschmelzen oder Kleben auflaminiert, um die Formstabilität
des Bandkabels zu erhöhen.
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Aufgrund des Aufbaus des Bandkabels weisen die Leiteraufbauten 4 selbst
und die Schichten 5 aus expandiertem., porösem Polytetrafluorethylen eine hohe Flexibilität
auf. Der Film oder das Band 3 aus leitfähigem Material und der Faden aus expandiertem,porösem
Polytetrafluorethylen können untereinander gleiten. Daher weist das Bandkabel eine
ausgezeichnete Flexibilität auf. Die Leiteraufbauten 4 werden dadurch hergestellt,
daß ein Band oder eine Folie 3 aus leitfähigem Material, wie z.B. eine Kupferfolie,
spiralförmig um den Kernfaden 2 gewickelt wird, so daß die Leitungsverbindung des
Bandkabels in einfacher Weise unter Verwendung eines handelsüblichen Druckverbindungssteckers
erfolgen kann.
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In Fig. 1A ist ein Leiteraufbau 4 mit einem Kernfaden 2 und einem
spiralförmig um diesen gewickelten leitfähigen Band 3 gezeigt.
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In Fig. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Bandkabels 8 einer
anderen Ausführungsform gezeigt. In dem Bandkabel 8 sind die Kunststoff schichten
5 und 6 in Bereichen zwischen den Leiteraufbauten und längs der Kabelränder in Längsrichtung
zusammengedrückt. Die Kunststoffschichten 5 und 6 können soweit zusammengepreßt
werden, daß die anfangs porösen Kunststoffschichten im wesentlichen unporös werden.
Demzufolge wird eine Signalstreuung zwischen den Leitern im wesentlichen in dem
dichten Schichtteil 9 verbraucht, so daß die Kreuzkopplung verringert wird. Darüber
hinaus kann bei dieser Ausführungsform eine verbesserte Abmessungsstabilität zwischen
den Leiteraufbauten 4 erreicht werden, da die Schichtteile zwischen den Leitern
zusammengepreßt sind.
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In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform eines Bandkabels 11 gezeigt.
Das Bandkabel 11 wird folgendermaßen hergestellt: Eine Vielzahl von Leiteraufbauten
4, welche durch spiralförmiges Umwickeln eines leitfähigen Bandes oder Films 3 um
einen Faden 2 aus expandiert-em,porösem Polytetrafluorethylen in dessen Längsrichtung
hergestellt werden, werden parallel zueinander angeordnet. Die Leiteraufbauten 4
werden voneinander isoliert durch eine wellenförmige Folie, vorzugsweise eine Folie
aus nicht-porösem Polytetrafluorethylen, die alternierend zwischen die Leitern,
wie gezeigt, eingefügt wird. Die Leiter und die wellenförmige Folie werden zwischen
zwei Schichten 13 aus expandiertem,porösem Polytetrafluorethylen befestigt. Anschließend
werden Schichten 14 aus nicht-porösem Polytetrafluorethylen mit den Oberflächen
der Schichten 13 aus expandiertem, porösem Polytetrafluorethylen verbunden. Schichten
15 sind Abschirmschichten,
für welche Aluminiumfolie, leitfähiges
Polytetrafluorethylen oder dgl. benutzt werden kann.
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Bei dieser Ausführungsform sind die benachbarten Leiteraufbauten 4
durch eine wellenförmige Folie 12 aus nichtporösem Polytetrafluorethylen, die zwischen
ihnen angeordnet ist, voneinander isoliert, so daß insbesondere die dielektrische
Durchschlagsspannung erhöht wird. Demzufolge erhält man ein Bandkabel mit wesentlich
verbesserten Eigenschaften, um hohen Spannungen zu widerstehen.
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Gemäß den obigen Ausführungsformen kann ein Bandkabel mit ausgezeichneter
Flexibilität und guten Abisoliereigenschaften, welches in einfacher Weise unter
Verwendung eines Druckverbindungssteckers angeschlossen werden kann, folgendermaßen
hergestellt werden: Eine Vielzahl von Leiteraufbauten, welche durch spiralförmiges
Umwickeln eines Bandes aus leitfähigem Material um einen Faden aus expandiertem,porösem
Polytetrafluorethylen in dessen Längsrichtung hergestellt werden, werden parallel
zueinander angeordnet. Eine Vielzahl dieser angeordneten Leiter werden zwischen
zwei Schichten aus expandiertem,porösem Polytetrafluorethylen befestigt. Anschließend
werden Schichten aus nicht-porösem Polytetrafluorethylen mit den Außenseiten der
Schichten aus expandiertem,porösen Polytetrafluorethylen verbunden. Durch die in
den Fig. 2 und 3 gezeigten Kabel kann zusätzlich eine Verringerung der Kreuzkopplung
und eine Verbesserung in Bezug auf die Abmessungsstabilität und Durchschlagsspannung
erzielt werden.
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