DE102004010454B4

DE102004010454B4 - Umschlingendes Bündelungselement

Info

Publication number: DE102004010454B4
Application number: DE102004010454A
Authority: DE
Inventors: Helmut Hiendl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: DE102004010454A1

Abstract

Umschlingendes Bündelungselement für Kabel oder dergleichen Bündelgut, in Form eines Materialstrangs, der ausschließlich aus einem polymeren Material besteht und das Bündelgut in Form einer formstabilen Spirale oder Wendel umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des polymeren Materialstrangs (3) aus wenigstens zwei Teilquerschnitten aus unterschiedlichen polymeren Werkstoffen oder polymeren Werkstoffgemischen besteht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bündelungselement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Bündelungselemente im Sinne der Erfindung sind ein Elemente, mit welchen durch Umschließen oder Umschlingen unterschiedlichster Bündelungsprodukte gebündelt und/oder zusammengehalten werden können.
Bündelungsprodukte im Sinne der Erfindung sind beliebige Produkte, welche durch das Bündelungselement zusammengehalten oder gebündelt werden kann, so z.B. Leitungen, wie z.B. Elektrokabel, Schlauchleitungen für Flüssigkeiten und/oder Gase, gerolltes Papier, wie z.B. Pläne, Zeichnungen, Plakate, Drucke, stabförmige Produkte, wie z.B. Bleistifte usw.
Zum Bündeln bzw. zum Zusammenfassen von Produkten sind bisher üblich:
Gummiringe
Diese haben den Nachteil, dass sie sich an bereits liegenden oder verlegten Bündelungsprodukten, wie z.B. Leitungen nicht befestigen lassen. Weiterhin sind Gummiringe unangenehm und umständlich zu handhaben, schneiden unter Umständen in das Bündelungsprodukt ein und lassen sich dann, wenn diese sie das Bündelungsprodukt fest umspannen, nur wieder schwer lösen.
Kabelbinder
Nachteilig ist, dass auch diese in das jeweilige Bündelungsprodukt einschneiden und sich nur schwer wieder öffnen lassen. Weiterhin sind derartige Kabelbinder ästhetisch wenig ansprechbar und durch das Fehlen eines selbständigen Nachspannens werden z.B. mit derartigen Kabelbindern verbundene Leitungen lose, wenn sie sich bewegen.
Bindedrähte, auch kunststoffbeschichtete Bindedrähte
Nachteilig ist hier u.a. das hohe Verletzungsrisiko und das Risiko einer Beschädigung von Gegenständen oder Oberflächen, beispielsweise Möbeloberflächen. Für eine zuverlässige Bündelung ist es erforderlich, den jeweiligen Bindedraht zu verdrillen. Dies bedeutet dann aber auch, dass eine solche Verbindung nur schwer lösbar ist und/oder der Bindedraht in die Bündelungsprodukte einschneide.
Klebebänder
Diese Art von Bündelungselement ist vielseitig verwendbar, hat aber den Nachteil eines wenig ansprechenden optischen Erscheinungsbildes und auch den Nachteil, dass die Bündelung nur schwer gelöst werden kann. Außerdem findet kein selbständiges Nachspannen statt. Weiterhin liegt ein solches Klebeband nur mit einem geringen Teil seiner Klebefläche gegen das zu bündelnde Gut an, wobei dann offen oder frei liegende Klebeflächen sehr schnell verschmutzen und somit zu dem wenig ansprechenden optischen Erscheinungsbild beitragen.
Klettverschlussbinder
Diese sind zwar leicht anzubringen und auch wieder leicht zu lösen. Nachteilig ist aber, dass das das jeweilige Bündelungsgut oder -produkt nicht umschließende Ende eines solchen Bandes lose von dem Bündelungsgut weghängt, was zumindest optisch störend ist. Nachteilig ist weiterhin, dass kein selbsttätiges Nachspannen erfolgt und dass in hohem Maße die Gefahr einer Verschmutzung besteht, und zwar insbesondere dann, wenn ein derartiges Verschlussband im professionellen Umfeld genutzt wird, beispielsweise von Profi-Beleuchtern, Musikern und Konzertveranstaltern.
Spiral- oder wendelartig ausgebildete Bündelungselemente
Bekannt ist auch ein umschlingendes Bündelungselement ( WO 96/00175 ), welches im Wesentlichen aus einem spiral- oder wendelartig geformten Materialstrang aus einem polymeren Material mit Rückstellkraft besteht. Der Materialstrang ist für eine Handhabung und auch für eine Verankerung am zu bündelnden Gut beidendig mit Endstücken ausgestattet.
Bekannt ist weiterhin ein umschlingendes Bündelungselement ( WO01/83315 A1 ), welches ebenfalls im Wesentlichen von einem spiral- oder wendelartig geformten Materialstrang gebildet ist, dessen Querschnitt vollständig aus einem einzigen elastomeren oder gummiartigen Material besteht und der in einem Formwerkzeug hergestellt ist.
Bekannt ist weiterhin ein Bündelungselement ( NL-A-1019019 ) zur Bündelung von Kabeln. Auch dieses bekannte Bündelungselement besteht wiederum aus einem spiral- oder wendelartig geformten Materialstrang. Als die Formstabilität sicherstellendes Element ist ein plastisch verformbarer Metalldraht vorgesehen, der mit einem Oberflächenmaterial in Form eines elastischen Werkstoffes (thermoplastisches Elastomer) versehen ist. Durch das Oberflächenmaterial wird ein erhöhter Reibungskoeffizient erreicht, der einem Herausgleiten des Bündelungsgutes aus dem Bündelungselement entgegenwirkt. Dieses bekannte Bündelungselement besitzt allerdings keine elastische Rückstellkraft, was die Handhabung erschwert und auch dazu führen kann, dass das von dem Bündelungselement umschlossene Bündelungsgut sich aufgrund beispielsweise von Vibrationen lockert. Weiterhin besteht die Gefahr von Verletzungen durch hervorstehende Enden des inneren Metalldrahtes sowie die Gefahr von elektrischen Störungen durch diesen Metalldraht. Nachteilig ist auch, dass sich dieses bekannte Bündelungselement nur schwer kürzen lässt, da hierbei ein Durchtrennen des Metalldrahtes erforderlich ist. Auch die Fertigung des bekannten Bündelungselementes ist relativ aufwendig und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bündelungselement aufzuzeigen, welches die vorgenannten Nachteile vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Bündelungselement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Unter „griffig" ist im Sinne der Erfindung eine Oberflächenstruktur zu verstehen, die ein Verrutschen des zu bündelnden Gutes einen ausreichend großen Widerstand entgegensetzt. Dieser Widerstand kann unter anderem durch die Härte des die Oberfläche bildenden polymeren Materials, durch die chemische Zusammensetzung und/oder durch eine entsprechende Oberflächenstruktur (z.B. Rauhigkeit) beeinflusst werden.
Unter „tragender Struktur" oder „Kern" ist im Sinne der Erfindung derjenige Teil des Querschnitts zu verstehen, dessen Eigenschaften die mechanischen Gesamteigenschaften des Bündelungselementes entscheidend beeinflussen, d. h. der die Formstabilität und/oder die Elastizität des Bündelungselementes bestimmt, zumindest aber wesentlich bestimmt und der bei einem Fehlen zu einem Versagen des Bündelungselementes führen wurde.
Sofern das erfindungsgemäße Bündelungselement Flammschutzmittel enthält, ist der Anteil an Flammschutzmittel in der tragenden Struktur bzw. im Kern vorzugsweise höher als in einer Deckschicht. Diese Ausbildung ist zweckmäßig, weil das Flammschutzmittel die jeweilige Komponente in der Regel versteift und dadurch die mechanische Eigenschaft von einem elastomeren Werkstoff verschlechtert. Eine derartige Versteifung ist für das die tragende Struktur bildende polymere Material unerheblich, zumindest jedoch bei diesem Material tolerierbar, nicht aber an der Oberflächenschicht, die eine hohe Griffigkeit aufweisen soll. Durch den erhöhten Anteil an Flammschutzmittel im Kern bzw. in der tragenden Struktur wird das die Deckschicht bildende Material mit geschützt, ohne dass die Griffigkeit der Deckschicht verloren geht. Hierdurch sind insbesondere auch umweltfreundliche Flammschutzmittel z.B. ATH verwendbar, die die in höheren Konzentrationen notwendig sind, beispielsweise bis zu 50 Gewichts%, und dadurch die Elastizität der Deckschicht beeinträchtigen könnten.
Die Bündelung wird bei dem erfindungsgemäßen Bündelungselement durch den spiral- oder wendelartig geformten Materialstrang bewirkt, der zumindest teilweise aus wenigstens einem polymeren Werkstoff hergestellt ist, und zwar derart, dass der gewendelte Materialstrang spiralfederartig wirkt und dieser Materialstrang und dabei insbesondere auch dessen Windungen innerhalb gewisser Grenzen reversibel elastisch verformbar sind.
Das erfindungsgemäße Bündelungselement wird beispielsweise so verwendet, dass das Bündelungsgut, z.B. Leitungen, in dem von der Wendel gebildeten Innenraum lose aufgenommen sind. Das erfindungsgemäße Bündelungselement kann aber bevorzugt auch so verwendet werden, dass es mit seinen Windungen federelastisch gegen das Bündelungsgut anliegt, und zwar mit einer Anpresskraft, die ausreichend ist, um das Bündelungsgut zusammen zu halten, die aber nur so groß ist, dass bei empfindlichem Bündelungsgut ein Einschnüren, Einschneiden oder eine Knickbeanspruchung des Bündelungsgutes nicht eintritt. Durch das elastische Anliegen der Windungen gegen das Bündelungsgut erfolgt für ein zuverlässiges Aufrechterhalten der Bündelwirkung ein automatisches Nachspannen.
Das erfindungsgemäße Bündelungselement ist in den unterschiedlichsten Längen herstellbar, beispielsweise mit vorgegebenen kürzeren Längen zum Bündeln des Bündelungsgutes nur an bestimmten Bereichen, oder aber mit größerer Länge, um z.B. zwischen Anschlüssen und/oder Geräten verlaufende Leitungen auf ihrer gesamten Länge oder auf einem Großteil ihrer Länge mit dem Bündelungselement zu umschließen.
Das Bündelungselement kann mehrkomponentig ausgführt sei, so z.B. innen härter und aussen elastischer, weicher, griffiger. Auch eine mehrfarbige Ausbildung ist möglich. Weiterhin kann das Element auch Hohlräume aufweisen, z.B. erzeugt durch ein Gasinnendruckverfahren oder durch die Verwendung von Schäum- und/oder Treibmitteln.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht eine Teillänge eines Bündelungselementes gemäß der Erfindung zum Bündeln von Leitungen, beispielsweise elektrischen Leitungen;
2 eine Stirnansicht des Bündelungselementes der 1;
3 einen Teilschnitt durch zwei Windungen des gewendelten Bündelungselementes bzw. Materialstrangs der 1;
4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise des Bündelungselementes der 1;
5 eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bündelungselementes;
6 und 7 in Draufsicht sowie in perspektivischer Seitenansicht eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bündelungselementes.
Das in den 1–3 allgemein mit 1 bezeichnete Bündelungselement dient zum Bündeln bzw. zum Zusammenfassen oder Umschlingen von Produkten z.B. von mehrerer Leitungen 2, die beispielsweise elektrische Leitungen, wie Versorgungsleitungen, Daten- und/oder Kommunikationsleitungen, Antennenleitungen usw. oder aber auch schlauchartige Leitungen beispielsweise Versorgungsschläuche für Gas und/oder Flüssigkeiten usw. sind, um z.B. einen geordneten Verlauf für diese Leitungen 2 sicher zu stellen, die Leitungen 2 zusammenzuhalten und einen „Leitungssalat" zu vermeiden.
Das Bündelungselement 1 besteht aus einem Materialstrang 3, der zu einer Spirale oder Wendel geformt und metallfrei aus polymerem Material oder Kunststoffmaterial hergestellt ist, und zwar derart, dass die einzelnen, von dem Materialstrang 3 gebildeten Windungen 3.1 der Wendel relativ dicht aneinander anschließen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Abstand, den benachbarte Windungen 3.1 des gewendelten Materialstrangs 3 in Längsrichtung des Bündelungselementes 1 voneinander aufweisen, kleiner als der Durchmesser d des Materialstranges 3, der bei der dargestellten Ausführungsform einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Das Material für den Materialstrang 3 ist so ausgewählt, dass er nicht nur – u.a. auch unter Berücksichtigung des Durchmessers d sowie unter Berücksichtigung des Innendurchmessers D der vom Materialstrang 3 gebildeten Wendel – eine ausreichende Formstabilität sowie ein ausreichendes, elastisches Rückstellvermögen aufweist und dadurch eine für das Bündeln der Leitungen 2 ausreichend große Anpresskraft ermöglicht, sondern an seiner Außenfläche auch eine ausreichend hohe Griffigkeit, d.h z.B. eine ausreichend hohe Elastizität und einen ausreichend hohen Reibungskoeffizient gegenüber den für die Leitungen 2 üblichen Materialien sicherstellt, beispielsweise eine Reibungskoeffizient größer 0,4, vorzugsweise größer 0,9. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Innen- oder Umschlingungsdurchmesser D beispielsweise 16 mm und der Durchmesser d des Materialstranges beispielsweise 7 mm.
Durch die Ausbildung des Bündelungselementes 1 als Wendel kann dieses in besonders auf einfache Weise auch um bereits verlegte Leitungen 2 gelegt bzw. gewickelt werden, und zwar dadurch, dass diese Leitungen 2 hierbei jeweils aus dem Innenraum 4 der Wendel durch den Spalt zwischen benachbarten Wendeln 3.1 hindurchreicht, bis schließlich das Bündelungselement 1 die Leitungen 2 auf seiner gesamten Länge umschließt. Um zu vermeiden, dass das Bündelungselement 1 bei diesem Montieren überdehnt wird und dadurch einen bleibenden Schaden nimmt, ist das erwähnte relativ hohe Rückstellvermögen erforderlich sowie auch erforderlich, dass das Material des Materialstranges 3 in einen relativ großen Bereich reversibel gedehnt werden kann, d.h. der Dehnbereich, innerhalb dem ein reversibles Dehnen möglich ist, beträgt wenigstens 30 %. Um diese Eigenschaften bei der erforderlichen Griffigkeit, an der Außen- oder Oberfläche zu erreichen, ist der Strang 3 bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Kern 5.1, der die tragende Struktur bildet und zumindest im Wesentlichen die Formstabilität und das Rückstellvermögen der Wendel bestimmt, und mit einer Oberflächenschicht 5.2 hergestellt. Für den Kern 5.1 geeignete Werkstoffe weisen z.B. ein Biege-E-Modul von kleiner als 500 N/mm², vorzugsweise kleiner als 50 N/mm² auf. Für die Oberflächenschicht 5.2 geeignete Werkstoffe besitzen z.B. eine Shore-Härte von kleiner als 75 shA. Bei der Darstellung der 2 besitzt der Kern 5.1 einen relativ großen Querschnitt, während die äußere Schicht 5.2 aus dem weicheren gummielastischen Material relativ dünn ist.
Trotz der hohen Griffigkeit bzw. der gummielastischen Eigenschaften des Materialstrangs 3 an der Außenfläche werden die Leitungen 2 von dem Bündelungselement 1 wirksam zusammengehalten, auch gegen relativ große im Sinne eines Auseinanderbewegens der Leitungen wirkenden Kräfte. Für die Wirkungsweise des Bündelungselementes 1 sind unter anderem die geometrische Form und die das Rückstellvermögen bestimmenden Materialeigenschaften, insbes. aber auch der Reibungskoeffizient zwischen dem Materialstrang 3 und den Leitungen 2 von ausschlaggebender Bedeutung. Dies lässt sich anhand der 4 verdeutlichen, in der in vereinfachter Darstellung die von dem Materialstrang 3 gebildete Wendel und zwei Leitungen 2 mit ihren gegen die Windungen der Wendel anliegenden Bereichen 2.1 und 2.2 nachgebildet sind. Wirken nun auf diese Leitungen Kräfte im Sinne eines Auseinanderbewegens, wie dies in der 4 mit den Pfeilen K1 und K2 angedeutet ist, so ist die Größe dieser Kräfte bis zu einem Aufweiten der Windungen 3.1 an den Enden des Bündelungselementes 1, aber auch zwischen diesen beiden Enden wesentlich durch die Reibung zwischen den Windungen 3.1 und der jeweiligen Leitung 2 an den Anlagepunkten 2.1 bzw. 2.2 bestimmt, d.h. bei zu geringem Reibungskoeffizienten zwischen den Materialstrang 3 und dem Material der Leitungen 2 werden bei entsprechenden Kräften K1 und K2 die Windungen 3.1 des Bündelungselementes 1 auf der gesamten Länge dieses Elementes aufgeweitet, und zwar bei über die Kontakt- oder Berührungspunkte 2.1 und 2.2 nachgleitendem Materialstrang 3. Durch eine ausreichend große Reibung zwischen dem Materialstrang 3 und den Leitungen 2 wird dies verhindert.
Die Leitungen 2 sind beispielsweise lose vom Bündelungselement 1 im Umschlingungs- oder Innenraum 4 aufgenommen, d.h. der Querschnitt des Innenraumes 4 des Bündelungselementes ist nicht vollständig von den Leitungen ausgefüllt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Bündelungselement 1 bzw. dessen Windungen 3 mit einer Anpresskraft gegen die den Querschnitt des Innenraumes 4 vollständig ausfüllenden Leitungen 2 anliegt, wobei die hierbei erzeugte Anpresskraft so gewählt ist, dass einerseits der gewünschte Zusammenhalt erreicht ist, andererseits aber das zu bündelnde Gut nicht beschädigt wird. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das Bündelungselement 1 nicht zum Bündeln von Leitungen 2 verwendet wird, sondern zum Bündeln von empfindlichen Produkten, beispielsweise von Papierprodukten oder dergl. Die Rückstell- und Anpresskraft sind weiterhin so gewählt, dass mit normalem Handgriff das Bündelungselement 1 um die Leitungen 2 gewickelt werden kann.
Es besteht auch die Möglichkeit, speziell nur die innen liegenden Bereiche der Wendeln 3.1, die mit den Leitungen 2 in Berührung kommen, aus dem griffigen weicheren, gummielastischen Material mit einem erhöhten Reibunskoeffizienten zu fertigen, während der übrige Querschnitt des Materialstranges 3 dann aus dem härteren, federelastischen und die tragende Struktur bildenden Material besteht.
Die Herstellung des Bündelungselementes 1 erfolgt beispielsweise durch Formen in einem Koextrusionsverfahren. Das Bündelungselement bzw. dessen Materialstrang 3 wird dabei aus der Schmelze in die gewendelte Form gebracht, und zwar durch Wickeln des Stranges auf einen rotierenden Kern und/oder durch Bewegung einer Extrusionsdüse um einen Kern. Weiterhin kann das Bündelungselement durch Umformen aus einem Halbzeug mit anschließender thermischer Fixierung hergestellt werden. Auch die Herstellung durch Spritzgießen oder Pressen ist möglich.
Als Materialien eignen sich für das Bündelungselement unter anderem Thermoplasten, auch thermoplastische Elastomere oder andere Elastomere sowie Kombinationen solcher Werkstoffe.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass das Bündelungselement als einfache Wendel ausgeführt ist. Es sind aber auch andere Ausführungen, beispielsweise figürliche Ausgestaltungen möglich, z.B. als Schlange, wie dies in der 5 für das dortige Bündelungselement 1a gezeigt ist. Auch andere figürliche Ausgestaltungen sind denkbar, beispielsweise als Maus mit einem gewendelten Schwanz usw.
Bei der in der 5 dargestellten Ausführungsform weist der den gewendelten Schlangenkörper bildende Materialstrang 3a einen sich entlang dieses Materialstranges von oben nach unten verkleinernden Querschnitt auf, und dabei speziell einen ovalen Außenquerschnitt, dessen größere Querschnittsachse radial oder annähernd radial zur Längserstreckung des Bündelungselementes 1a liegt, so dass für den gewendelten Materialstrang 3a ein Flächenträgheitsmoment erreicht ist, welches in Richtung radial zur Längsachse des Bündelungselementes größer ist als parallel zu dieser Achse, wodurch die Anpresskraft des Bündelungselementes gegen das zu bündelnde Gut aber auch die Kraft, mit der das Bündelungselement das zu bündelnde Gut zusammenhält, gesteigert werden können.
Eine Besonderheit des Bündelungselementes 1a besteht weiterhin darin, dass der von den Wendeln umschlossene Innenraum bombiert ist, d.h. einen Querschnitt aufweist, der sich ausgehend von einem Ende des Bündelungselementes 1a zunächst vergrößert und dann am anderen Ende des Bündelungselementes wieder abnimmt.
Wie in der 1 bei 6 angedeutet, können das Bündelungselement 1 bzw. dessen Materialstrang 3 an einem oder mehreren Bereichen, beispielsweise durch Drucken, Laserbehandlung usw. bedruckt und/oder grafisch gestaltet sein, beispielsweise auch durch Aufbringen einer Marke usw.
6 und 7 zeigen als weitere mögliche Ausführungsform eine Bündelungselement 1b, welches aus einem gewendelten tragenden Element oder Kern 5.1 besteht, auf den als Anlagefläche für das Bündelgut teilflächig oder punktuell Beschichtungen 5.3 aus einem zweiten Werkstoff, beispielsweise aus einem gummielastischen Werkstoff, aufgebracht sind. Im Vergleich zum Durchmesser des Kernes 5.1 sind die Beschichtungen 5.3 relativ dünn ausgeführt.
Durch Wahl der Eigenschaften des verwendeten Materials und/oder durch die Formgebung der Wendel und/oder durch die Formgebung des Querschnittes des die Wendel bildenden Materialstrangs 3 bzw. 3a können die radiale Anpress- oder Spann- oder Federkraft der Wendel und damit Bündelungsfestigkeit geändert oder angepasst werden, und zwar beispielsweise derart, dass diese Anpresskraft oder Bündelungsfestigkeit an den beiden Enden der Wendel größer ist als im Bereich zwischen diesen Enden usw. Im Einzelnen bestehen u. a. folgende Möglichkeiten die Spannung der Wendel und damit auch die radiale Anpresskraft zu variieren:
1. Formgebung der Wendel
Durch unterschiedlichen Querschnitt der Wendel kann die Anpresskraft oder Bündelungsfestigkeit auch entlang dieser Wendel variiert werden, wie dies in der 5 für das Bündelungselement 1a dargestellt ist. Durch den kleineren Durchmesser der Wendel am unteren Ende besitzt die Wendel grundsätzlich eine größere Spannung und damit eine größere radiale Anpress- oder Bündelungskraft zum Zusammenhalten des Bündelgutes als bei einem größeren Wendeldurchmesser. Durch Änderung des Querschnittes des die Wendel bildenden Materialstranges 3a ist ebenfalls eine Änderung der Spannung bzw. der Anpress- oder Bündelungskraft möglich, d. h. mit zunehmendem Querschnitt des die Wendel bildenden Materialstranges 3a nehmen die Spannung und damit auch die Anpress- oder Bündelungskraft zu. Bei der Ausführung der 5 sind beide Maßnahmen gegenläufig angewandt, d. h. dort wo der Wendeldurchmesser am kleinsten ist und damit auch der Krümmungsradius des die Wendel bildenden Materialstranges 3a am kleinsten ist, ist der Querschnitt dieses Materialstrangs 3a ebenfalls am kleinsten.
Die Spannung der Wendel und damit die radiale Anpress- oder Bündelungskraft können auch durch die Form des Querschnittes des die Wendel bildenden Materialstrangs beeinflusst werden, d. h. insbesondere durch das Verhältnis des Durchmessers D1, den der die Wendel bildenden Materialstrang radial zur Achse der Wendel aufweist, und des Durchmessers D2, den der die Wendel bildende Materialstrang parallel zur Achse der Wendel besitzt. Mit zunehmendem Verhältnis D1/D2 erhöht sich ebenfalls die radiale Anpresskraft.
2. Beeinflussung oder Änderung der radialen Anpresskraft durch die Material- oder Werkstoffeigenschaften
Die Spannung der Wendel, d. h. diejenige Kraft, die beispielsweise zur elastischen Vergrößerung einer Windung der Wendel aufgebracht werden muss und die die Anpress- oder Bündelungskraft bestimmt, hängt weiterhin auch von den Material- oder Werkstoffeigenschaften des die Wendel bildenden Materialstrangs ab und dabei bei Verwendung einer weichen Materialkomponente und einer harten Materialkomponente insbesondere von dem Verhältnis der Querschnitte ab, die die harte Komponente und die weiche Komponente bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Materialstranges aufweisen, d. h. bei der Ausführungsform der 3 von dem Verhältnis der Fläche des Querschnittes des Kernes 5.1 und der Fläche des Querschnittes der Oberflächenschicht 5.2. Durch Variation des Flächenverhältnisses der beiden Querschnitte kann die radiale Anpresskraft entlang der Wendel variiert werden. Grundsätzlich besteht weiterhin auch die Möglichkeit, beispielsweise die Werkstoffeigenschaften, insbesondere die Elastizität z.B. der harten Komponente entlang der Wendel bzw. entlang des Bündelungselementes zu variieren, um hierdurch eine sich ändernde Wendelspannung bzw. radiale Anpresskraft zu erreichen.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, den die Wendel bildenden Materialstrang so zu formen, dass einander benachbarte Windungen formschlüssig ineinandergreifen, um so beispielsweise einen das zu bündelnde Gut, z.B. die Leitungen 2 umschließenden Schutzmantel zu bilden.

1: Bündelungselement
2: zu bündelndes Gut, beispielsweise Leitungen
2.1, 2.2: Berührungspunkt
3, 3a: Materialstrang
3.1: Wendel
4: Innenraum des Bündelungselementes
5.1: Kern
5.2, 5.3: Oberflächenschicht oder Beschichtung
6: bedruckter oder grafisch oder farblich gestalteter Bereich
K1, K2: Kraft

Claims

Umschlingendes Bündelungselement für Kabel oder dergleichen Bündelgut, in Form eines Materialstrangs, der ausschließlich aus einem polymeren Material besteht und das Bündelgut in Form einer formstabilen Spirale oder Wendel umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des polymeren Materialstrangs (3) aus wenigstens zwei Teilquerschnitten aus unterschiedlichen polymeren Werkstoffen oder polymeren Werkstoffgemischen besteht.
Bündelungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Wendel und damit die radiale Anpress- oder Bündelungskraft der Wendel gegen das Bündelgut sich in Wendellängsrichtung ändert.
Umschlingendes Bündelungselement für Kabel oder dergleichen Bündelgut, in Form eines Materialstrangs, der ausschließlich aus einem polymeren Material besteht und das Bündelgut in Form einer formstabilen Spirale oder Wendel umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Wendel und damit die radiale Anpress- oder Bündelungskraft der Wendel gegen das Bündelgut sich in Wendellängsrichtung ändert.
Bündelungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des polymeren Materialstrangs (3) aus wenigstens zwei Teilquerschnitten aus unterschiedlichen polymeren Werkstoffen oder polymeren Werkstoffgemischen besteht.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel in Wendellängsrichtung einen sich ändernden Durchmesser aufweist und/oder sich der Querschnitt des die Wendel bildenden Materialstranges sich in Wendellängsrichtung verändert.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Materialeigenschaften des die Wendel bildenden Materialstrangs in Längsrichtung der Wendel ändern.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Flächenverhältnis der wenigstens zwei Teilabschnitte aus unterschiedlichen polymeren Werkstoffen oder polymeren Werkstoffgemischen sich in Längsrichtung der Wendel ändert.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es das Bündelgut kraftschlüssig umschließt.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang (3) eine formstabile aber elastisch verformbare Spirale oder Wendel bildet.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bündelungselement zumindest an den mit dem Bündelgut in Berührung kommenden oder an den dem Innenraum der Spirale oder Wendel zugewandten Flächen eine höhere Griffigkeit aufweist als an Oberflächen der tragenden Struktur.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang eine von wenigstens einem polymeren Material gebildete tragende Struktur aufweist, die die Formstabilität und/oder Elastizität eines Bündelungselementes wesentlich bestimmt.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest an den mit dem Bündelgut in Berührung kommenden Flächen oder an den dem Innenraum der Wendel oder Spirale zugewandten Flächen mit einer Shore-Härte von maximal 80 shA hergestellt ist.
Bündelungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest an den mit dem Bündelgut in Berührung kommenden Flächen oder an den dem Innenraum der Wendel oder Spirale zugewandten Flächen mit einer Shore-Härte von etwa 55shA und/oder mit einem Zugelastizitätsmodul von 2,7 N/mm² hergestellt ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die tragende Struktur bildender Teil des Querschnittes aus einem polymeren Material mit einer Shore-Härte von wenigstens 75shA hergestellt ist.
Bündelungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der die tragende Struktur bildende Teil des Querschnittes aus einem polymeren Material mit einer Shore-Härte von etwa 80shA und/oder mit einem Zugelastizitätsmodul von etwa 11 N/mm² hergestellt ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als polymerer Werkstoff für die mit dem zu bündelnden Gut in Berührung kommenden Oberflächen thermoplastische Elastomere und/oder Derivate und/oder Copolymerisate von thermoplastischen Polymeren, mit oder ohne Weichmacher und/oder vernetzte und/oder unvernetzte Gummi, und/oder thermoplastische Elastomere auf Basis von Polyestern und/oder von Polyoritanen verwendet sind.
Bündelungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Elastomere und/oder Derivate und/oder Copolymerisate TPE-O, TPE-V, TPE-S, TPE-U, TPE-E, TPE-A, PP, HDPE, LLDPE, LDPE, EVA, PVC und/oder CPE sind.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Werkstoff für die tragende Querschnittsstruktur thermoplastische Elastomere, thermoplastische Polymere und/oder Derivate und/oder Copolymeresate von thermoplastischen Polymeren, mit oder ohne Weichmacher und/oder vernetzte und/oder unvernetzte Gummi und/oder thermoplastische Elastomere auf der Basis von Polyestern und/oder Polyurtethanen verwendet sind.
Bündelungselement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass thermoplastische Elastomere, thermoplastische Polymere und/oder Derivate und/oder Copolymeresate TPE-O, TPE-V, TPE-S, TPE-U, TPE-E und/oder TPE-A und/oder wie z.B. PP, HDPE, LLDPE, LDPE, EVA, CPE und/oder PVC sind.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Polymermaterial wenigstens einen als Flammschutz wirkenden Zusatz- oder Füllstoff enthält.
Bündelungselement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammschutzmittel ein phosphorhaltiges Flammschutzmittel und/oder ein stickstoffhaltiges Flammschutzmittel und/oder anorganische Flammschutzmittel und/oder ein intumeszierende Flammschutzmittel und/oder halogenhaltige Flammschutzmittel und/oder halogenhaltige Weichmacher ist.
Bündelungselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das phosphorhaltige Flammschutzmittel Ammonium-Polyphosphat, das stickstoffhaltige Flammschutzmittel Melamin, und/oder Melaminderivate, das anorganische Flammschutzmittel Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Zinkborat, roter Phosphor, Antimontrioxid und/oder Blähgraphit, und das halogenhaltige Flammschutzmittel oder halogenhaltige Weichmacher chloriertes Polyethylen als halogenhaltiges Elastomer, Chlor-Paraphin sind.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine die tragende Struktur bildender polymerer Werkstoff das Flammschutzmittel in einer höheren Konzentration enthält als eine Deckschicht.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern oder die tragende Struktur in der Farbgebung und/oder im Farbkontrast unterschiedlich sind von der Deckschicht.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Teil der Außenfläche des Bündelungselementes zumindest zwei in ihrer Farbgebung und/oder im Farbkontrast unterschiedliche Bereiche optisch sichtbar vorgesehen sind.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Teilbereich des Bündelungselementes ein erster, die Außenfläche des Bündelungselementes bildender Querschnittsbereich und wenigstens ein hieran anschließender, weiter innen liegender Querschnittsbereich in Farbe und/oder Farbkontrast unterschiedlich sind, und dass der erste Querschnittsbereich zur Erzeugung der Struktur entfernt ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Oberflächenbereich des Bündelungselementes zur Bildung der Strukturierung eine Werkstoffkomponente aufgebracht ist, die in ihrer Farbgebung und/oder im Farbkontrast unterschiedlich von der Oberfläche ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Werkstoffkomponente wenigstens ein Additiv enthält, welches ein Laserbeschriften fördert und/oder eine Farbänderung bei Bestrahlung mit Laserstrahlung hervorruft.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Bündelungselementes zumindest teilweise als Werbeträger durch Bedrucken oder dergleichen gestaltet ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die tragende Struktur bildende Teilquerschnitt zumindest zweischichtig ausgebildet ist, und dass die Oberfläche des Bündelungselementes zumindest an den mit dem zu bündelnden Gut in Berührung kommenden Flächen von einer Deckschicht gebildet ist, die wesentlich dünner ist als der Querschnitt der tragenden Struktur.
Bündelungselement nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Deckschicht etwa 0,1 mm bis 2 mm und der Durchmesser der tragenden Schicht oder Struktur etwa 5 mm bis 15 mm betragen, wobei bei einer Dicke der tragenden Schicht von etwa 10 mm die Dicke der Deckschicht etwa 0,5 mm beträgt.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Materialstrangs größer als 1/4 des umschlungenen Querschnitts ist.
Bündelungselement nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Materialstrangs im Bereich zwischen 1/3 und 1/1 des umschlungenen Querschnitts liegt.
Bündelungselement nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Materialstrangs etwa 4,8 mm und der umschlungene Querschnitt etwa 10 mm betragen.
Bündelungselement nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Materialstrangs etwa 9,4 mm und der umschlungene Querschnitt etwa 15 mm betragen.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material der tragenden Struktur folgende Zusammensetzung aufweist: thermoplastisches Elastomer 5–50 Gewichts% Weichmacher 2–30 Gewichts% thermoplastisches Polymer 5–98 Gewichts% Füllstoff 10–80 Gewichtsprozent.
Bündelungselement nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere Material der tragenden Struktur folgende Zusammensetzung aufweist: thermoplastisches Elastomer 12 Gewichts% Weichmacher 6 Gewichts% thermoplastisches Polymer 35 Gewichts% Füllstoff 47 Gewichts%.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht aus einem polymeren Material besteht, welches bezogen auf das Gesamtgewicht dieses Materials folgende Anteile enthält: thermoplastisches Elastomer 5–50 Gewichts% Weichmacher 2 30 Gewichtsprozent% thermoplastisches Polymer 5–98 Gewichts% Füllstoff 10–80 Gewichtsprozent.
Bündelungselement nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht aus einem polymeren Material besteht, welches bezogen auf das Gesamtgewicht dieses Materials folgende Anteile enthält: thermoplastisches Elastomer 32 Gewichtsprozent% Weichmacher 16 Gewichtsprozent % thermoplastisches Polymer 32 Gewichts% Füllstoff 20 Gewichts%.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang zumindest an wenigstens einer Anlagefläche für das Bündelgut eine matte und/oder samtige und/oder strukturierte Oberfläche aufweist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang zumindest an wenigstens einer Anlagefläche für das Bündelgut eine glänzende und/oder griffige und/oder strukturierte Oberfläche aufweist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang einen kreisförmigen, ovalen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Materialstranges so gewählt ist, dass das Flächenträgheitsmoment dieses Querschnittes radial zu der Längsachse der Wendel wenigstens gleich dem Flächenträgheitsmoment in Richtung der Längsachse der Wendel oder größer ist, als das Flächenträgheitsmoment in Richtung der Längsachse der Wendel ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Werkstoff oder ein erstes Werkstoffgemisch einen Kern des Materialstranges bilden, auf den zumindest an der wenigstens einen Anlagefläche für das Bündelgut eine aus dem zweiten Werkstoff und Werkstoffgemisch bestehende Beschichtung oder Ummantelung aufgebracht ist.
Bündelungselement nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung vollflächig, teilflächig oder punktuell aufgebracht ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der zweite Werkstoff oder das zweite Werkstoffgemisch gummielastisch ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Werkstoff eine Dehnung größer 30 % aufweist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang (3) Hohlräume aufweist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume mit einem elastischen oder kompressiblen Medium gefüllt sind.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es figürlich gestaltet ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang durch Extrudieren in seiner gewendelten Form hergestellt ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Herstellung durch Spritzgießen oder Pressen.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gewendelte Materialstrang durch Umformen aus einem Halbzeug mit anschließender thermischer Fixierung hergestellt ist.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (3.1) der Wendel des Materialstrangs (3) einander mit geringem Abstand benachbart sind.
Bündelungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Windungen (3.1) der Wendel des Materialstrangs (3) einander überlappen und/oder formschlüssig ineinander greifen.