DE102006056781B4

DE102006056781B4 - Stützwendel

Info

Publication number: DE102006056781B4
Application number: DE102006056781A
Authority: DE
Inventors: Michael Weber; Silvio Rödel
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2026-12-02
Also published as: DE102006056781A1

Abstract

Stützwendel (1), insbesondere zur Abstützung einer expandierten elastischen Muffe (2), umfassend ein Profil (3), das spiralförmig angeordnet ist, und benachbarte Windungen (4) zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind, so dass sich eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Windungen (4) durch Laserlicht miteinander verschweißt sind, dass das Profil (3) im Querschnitt gesehen einen Absorptionsabschnitt (5) aufweist, der Laserlicht des Wellenlängenbereichs von 200 nm bis 1200 nm absorbiert und dass das Profil (3) im Querschnitt gesehen einen Transmissionsabschnitt (6) aus einem thermoplastisch verarbeitbarem Polymer aufweist, der für Laserlicht des definierten Wellenlängenbereichs transparent ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stützwendel, insbesondere zur Abstützung einer expandierten elastischen Muffe, umfassend ein Profil, das spiralförmig angeordnet ist, und benachbarte Windungen zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind, so dass sich eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form ergibt.
Um längliche, vorzugsweise zylindrische Elemente wie beispielsweise elektrische Kabelverbindungen, Verbindungen von Telekommunikationskabeln und dergleichen zu ummanteln, sind elastische Muffen bekannt, die sich selbst und ohne Erwärmung zusammenziehen und sich damit von den warm zusammenziehenden Muffen unterscheiden. Diese Muffen weisen eine elastische, röhrenförmige Struktur auf, in der alle wesentlichen funktionalen Elemente umhüllt sind, die für die besondere Anwendung notwendig sind. Vor ihrer eigentlichen Anwendung müssen die elastischen Muffen durch Aufbringen einer entsprechenden Kraft in einem expandierten Zustand gehalten werden, damit die nötigen Verbindungs- und Kontrolltätigkeiten hinsichtlich der Kabelverbindung durchgeführt werden können. Danach werden die elastischen Muffen sich selbst überlassen, wobei sie sich zusammenziehen und sich dabei der Geometrie der Kabelverbindung anpassen, so dass die Kabelverbindung verlässlich und dauerhaft allumfassend bedeckt bzw. umhüllt ist.
Um die Muffe in besagtem expandierten Zustand zu halten, wird normalerweise ein röhrenförmiges Stützteil verwendet, auf das die Muffe in ihrem elastisch expandierten Zustand aufgebracht ist. Das Stützteil wird nach Abschluss der Montage und Kontrolltätigkeiten an der Verbindungsstelle entfernt, wodurch die elastische Kontraktion der Muffe realisiert wird.
Im Stand der Technik sind verschiedene Arten derartiger Stützteile bekannt. Weit verbreitet sind Stützteile, bei denen das röhrenförmige zylindrische Stützteil aus einem Band besteht, das spiralförmig in nebeneinander liegenden Wicklungen gewunden ist, wobei die Wicklungen miteinander verbunden sind.
Das Entfernen solcher Stützteile wird dadurch realisiert, indem das Band durch die Innenseite des röhrenförmigen zylindrischen Stützteils zurückgezogen wird, so dass die Wicklungen progressiv entwunden werden. Wichtig ist hierbei, dass sich bei dem Entwinden die einzelnen, miteinander verbundenen Wicklungen leicht und effektiv voneinander trennen lassen, ohne dass es zu Rissen innerhalb einer Wicklung des Profils kommt. Oftmals werden für das Trennen der miteinander verbundenen Wicklungen definierte, maximal aufzubringende Trennkräfte vorgegeben.
Die nach Veröffentliche DE 10 2006 012 593 A1 zeigt eine rohrförmige Stützwendel zur radialen Abstützung von elastisch aufgeweitetem Schlauchmaterial. Die Stützwendel ist aus einem flexiblen, festen Material hergestellt und die nebeneinander liegenden Windungen werden mit Laserlicht miteinander verschweißt. Die WO 99/08355 A1 offenbart ein spiralförmiges Stützkernband für einen kalt-schrumpfbaren elastomeren Schlauch, welches aus einem coextrudierten Polymer besteht. Die DE 25 49 159 A1 offenbart, dass Kunststoffe prinzipiell durch Laserschweißen verbunden werden können, allerdings handelt es sich hier um einen völlig anderen Anwendungsfall.
Die DE 101 64 367 C1 beschreibt eine Stützwendel, welche ein Profil aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff umfasst, das spiralförmig in nebeneinander liegenden Wicklungen angeordnet ist, wodurch sich eine zylindrische röhrenförmige Geometrie ergibt. Benachbarte Wicklungen sind hierbei zumindest bereichsweise stoffschlüssig miteinander verbunden. Der thermoplastisch verarbeitbare Werkstoff des Profils ist in den Bereichen der nebeneinander angeordneten Wicklungen wenigstens teilweise vernetzt.
Bei der Herstellung dieser Stützwendel wird zunächst das Profil extrudiert, und anschließend erfolgt die wenigstens teilweise Vernetzung des Profils. Danach wird das Profil auf eine translatorisch und/oder rotatorisch bewegbare Achse aufgewickelt, und in einem darauf folgenden Schritt werden die entsprechend geformten spiralförmig nebeneinander liegenden Wicklungen bis zum Erweichungspunkt des thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoffs erwärmt. Durch besagtes Erwärmen kommt es zu einer zumindest abschnittsweisen stoffschlüssigen Verbindung zwischen benachbarten Wicklungen. Daraufhin erfolgt das Abkühlen der Wicklungen, wobei durch Aufbringen einer Kraft in axialer Richtung auf die endständigen Wicklungen während des Abkühlens die stoffschlüssige Verbindung noch forciert werden kann. Zum Ende des Herstellungsprozesses erfolgt die Entnahme der stoffschlüssig miteinander verbundenen Wicklungen.
Die wenigstens teilweise Vernetzung des thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoffs des Profils bewirkt, dass es bei dem beschriebenen Schritt des Erwärmens des Profils bis zu seinem Erweichungspunkt zwar zu einer zumindest abschnittsweisen stoffschlüssigen Verbindung zwischen benachbarten Wicklungen kommt, die stoffschlüssige Verbindung jedoch nicht so stabil ist wie sie bei Verwendung unvernetzten Profilmaterials wäre. Somit ergibt sich eine steuerbare werkstoffseitige Schwachstelle, die eine Trennung benachbarter und stoffschlüssig miteinander verbundener Wicklungen jederzeit problemlos ermöglicht.
Der Verfahrensschritt der Vernetzung ist jedoch aufwändig und generiert nicht zu vernachlässigende Kosten. Das gilt gleichermaßen für den Schritt des Erwärmens des Stützteils.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Stützwendel bereitzustellen, welche einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Stützwendel gemäß Anspruch 1.
Das auf dem Absorptionsabschnitt einer Windung des Profils auftreffende bzw. in diesen eindringende Laserlicht des bestimmten Wellenlängenbereichs von 200 nm bis 1200 nm bewirkt aufgrund der stattfindenden Absorption eine Temperaturerhöhung innerhalb des Absorptionsabschnitts und ebenso innerhalb der direkt an den Absorptionsabschnitt angrenzenden Bereiche. Somit erfolgt auch ein Wärmeeintrag in die an den Absorptionsabschnitt angrenzende Windung. Die Temperaturerhöhung durch besagten Wärmeeintrag führt zu einer Verschweißung und damit zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen benachbarten Windungen der Stützwendel.
Hierbei kann besagte stoffschlüssige Verbindung einfach, effektiv und kostengünstig hergestellt werden. Gleichzeitig kann durch Parameter wie Wellenlänge bzw. Leistung des Laserlichts, Schweißnahtbreite, Schweißnahtunterbrechungen und Schweißgeschwindigkeit der Grad der Verschweißung und damit die zum Trennen der miteinander verbundenen, benachbarten Wicklungen beim Entwinden benötigte Trennkraft gezielt gesteuert und eingestellt werden. Im Gegensatz zum beschriebenen Stand der Technik gemäß Druckschrift DE 101 64 376 C1 entfällt bei der erfindungsgemäßen Stützwendel die komplette Erwärmung aller Windungen, was eine deutliche Energieeinsparung zur Folge hat. Zudem entfällt bei der erfindungsgemäßen Stützwendel der aufwändige und kostenintensive Verfahrensschritt des Vernetzens.
Das Profil weist im Querschnitt gesehen einen Transmissionsabschnitt auf, der für Laserlicht des definierten Wellenlängenbereichs transparent ist. Hierdurch wird eine frei wählbare bzw. für die gezielte Erwärmung eines definierten Bereichs optimierte Anordnung des Absorptionsabschnitts ermöglicht. Ferner sind der Absorptionsabschnitt und der Transmissionsabschnitt des Profils stoffschlüssig miteinander verbunden. Hierdurch ergibt sich eine dauerhafte und verlässliche Verbindung zwischen Absorptionsabschnitt und Transmissionsabschnitt.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass sich der Absorptionsabschnitt einer Windung und der Transmissionsabschnitt einer benachbarten Windung zumindest abschnittsweise in radialer Richtung überlappen. Dies erleichtert den gezielten Eintrag von Wärmeenergie mittels Laserstrahlung in einen definierten Bereich an der Grenze zwischen Absorptionsabschnitt und Transmissionsabschnitt benachbarter Windungen.
Zudem kann es von Vorteil sein, dass im Überlappungsbereich von Absorptionsabschnitt und Transmissionsabschnitt benachbarter Windungen der Absorptionsabschnitt radial innen angeordnet ist. Diese Anordnung wirkt sich positiv auf die entsprechende Verfahrensführung und damit auf die Haftfestigkeit zwischen benachbarten Windungen aus.
Außerdem kann es von Vorteil sein, dass der Absorptionsabschnitt einer Windung und der Transmissionsabschnitt einer benachbarten Windung formschlüssig miteinander verbunden sind. Hierdurch wird eine definierte und stabile Anordnung benachbarter Windungen ermöglicht, woraus zudem eine definierte Anlage- bzw. Kontaktfläche resultiert.
Es kann günstig sein, dass benachbarte Windungen zumindest abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Diese Art der Verbindung ist vergleichsweise einfach, schnell und kostengünstig zu realisieren.
Auch kann es günstig sein, dass benachbarte Windungen an einer Stelle stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungsstelle eine punktförmige Geometrie aufweist. Diese Art der Verbindung ist besonders schnell und einfach realisierbar.
Weiterhin kann es günstig sein, dass benachbarte Windungen über ihren gesamten Umfang stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Hierdurch gelingt eine relativ feste und verlässliche Verbindung zwischen benachbarten Windungen, die beispielsweise bei größer dimensionierten Stützwendeln bzw. bei Stützwendeln, die eine höhere Radialkraft abstützen sollen, notwendig ist.
Es kann von Vorteil sein, dass der Absorptionsabschnitt und/oder der Transmissionsabschnitt zumindest ein Polymer aufweisen bzw. aufweist. Polymere lassen sich vergleichsweise einfach und kostengünstig verarbeiten bzw. in die gewünschte Form bringen. Zudem besitzen sie oftmals gute mechanische und thermische Eigenschaften.
Es kann weiterhin von Vorteil sein, dass der Absorptionsabschnitt und/oder der Transmissionsabschnitt zumindest ein thermoplastisch verarbeitbares Polymer aufweisen bzw. aufweist. Thermoplastisch verarbeitbare Polymere lassen sich besonders einfach und wirtschaftlich verarbeiten.
Es kann ebenso von Vorteil sein, dass der Absorptionsabschnitt und der Transmissionsabschnitt zumindest ein gleiches thermoplastisch verarbeitbares Polymer aufweisen. Daraus ergibt sich eine sehr einfache Möglichkeit der Herstellung des Profils mit guter Anbindung zwischen Absorptionsabschnitt und Transmissionsabschnitt.
Zudem kann es von Vorteil sein, dass der Transmissionsabschnitt aus zumindest einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymer, vorzugsweise aus Polypropylen oder Polyethylen oder Polyamid oder Polyvinylchlorid, besteht. Diese polymeren Werkstoffe haben einen geringen Materialpreis und lassen sich bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen verarbeiten.
Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, dass der Absorptionsabschnitt aus zumindest einem mit Füllstoff versehenen, thermoplastisch verarbeitbaren Polymer, vorzugsweise Polypropylen oder Polyethylen oder Polyamid oder Polyvinylchlorid, besteht. Wie zuvor erwähnt, sind diese Werkstoffe kostengünstig und lassen sich bei relativ niedrigen Temperaturen verarbeiten. Der eingebrachte Füllstoff sorgt hierbei für die (Laserlicht-)absorbierenden Eigenschaften.
Außerdem kann es von Vorteil sein, dass der Füllstoff aus Ruß oder aus Farbstoffen im für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich oder aus Laserabsorbern im für das menschliche Auge nicht sichtbaren Wellenlängebereich mit definierten Absorptionswellenlängen besteht. Diese Füllstoffe eignen sich besonders zur Realisierung der (Laserlicht-)absorbierenden Eigenschaften des entsprechenden Polymers.
Zudem kann es günstig sein, dass der E-Modul des Werkstoffs des Absorptionsabschnitts und/oder des Transmissionsabschnitts zum E-Modul des Werkstoffs der elastischen Muffe ein Verhältnis von wenigstens 10 aufweist. Hierdurch ist eine optimierte und langzeitige Stützung der im expandierten Zustand zu haltenden elastischen Muffe realisierbar, wobei das progressive Entwinden der erfindungsgemäßen Vorrichtung jederzeit problemlos und leicht möglich ist.
Es kann vorteilhaft sein, dass das Profil eine mehreckige Querschnittsgeometrie aufweist. Dadurch ist die Fläche der nebeneinander angeordneten und miteinander zu verbindenden Windungen frei dimensionierbar. Zudem ist hierdurch die Oberfläche der erfindungsgemäßen Stützwendel, auf der die im expandierten Zustand zu haltende elastische Muffe positioniert ist, so ausführbar, dass es zu keinen Beschädigungen bzw. Beeinträchtigungen der Muffe kommt.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, dass das Profil eine runde bzw. ovale Querschnittsgeometrie aufweist. Hierdurch wird bei anderen Anforderungen an die Festigkeit der erfindungsgemäßen Stützwendel gegenüber dem Druck der im expandierten Zustand zu haltenden elastischen Muffe ein komfortables und leichtes Entwinden der nebeneinander angeordneten Windungen ermöglicht.
Es kann sich als günstig erweisen, dass das Profil eine Doppel-T-förmige Querschnittsgeometrie aufweist. Dadurch kann der Einsatz der erfindungsgemäßen Stützwendel auch bei sehr großen Nennweiten bzw. Durchmessern, die eine hohe radiale Kompressionsfestigkeit realisieren müssen, erfolgen.
Es kann sich zudem als günstig erweisen, dass das Profil wenigstens sich eine axial erstreckende Hohlkammer aufweist. Aufgrund des reduzierten Materialaufwands ist das entsprechende Profil sehr kostengünstig herstellbar.
Außerdem kann es sich als günstig erweisen, dass das Profil in einem Extrusionsprozess, vorzugsweise in einem Co-Extrusionsprozess hergestellt ist. Dieser Fertigungsprozess zur Herstellung des Profils ist besonders wirtschaftlich.
Anstelle der Füllstoffe mit den (Laserlicht-)absorbierenden Eigenschaften kann auch ein so genannter ”Laserlack” auf den Abschnitt des Profils aufgebracht werden, der verschweißt werden soll.
Ein solcher Laserlack ist eine Zusammensetzung, die mindestens einen Fimbildner und mindestens eine Laserlichtabsorbierende Komponente enthält. Diese Zusammensetzung kann in flüssiger oder pastöser Form auf eine Oberfläche appliziert werden und trocknet dort zumindest teilweise an, wobei dies beispielsweise durch Zuführung von Temperatur unterstützt werden kann.
Nach der Positionierung der nebeneinander liegenden Wicklungen des Profils kann der Laserlack durch Bestrahlen mit Laserlicht die Verschweißung herbeiführen.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung der Stützwendel nach Anspruch 21.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Anordnen des Profils in einer Spiralform mit nebeneinander liegenden Windungen durch Wickeln des Profils auf eine translatorisch und/oder rotatorisch bewegbare Achse erfolgt. Dadurch gelingt auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise die spiralförmige Anordnung des Profils.
Hierbei kann es günstig sein, dass das Verfahren zur Herstellung der Stützwendel den weiteren Schritt der Entnahme der miteinander verschweißten nebeneinander liegenden Windungen aufweist.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens erfolgt das Anordnen des Profils in einer Spiralform mit nebeneinander liegenden Windungen durch Winden des Profils. Hierdurch entfällt die Notwendigkeit zur Verwendung eines Dorns bzw. einer Achse, auf die das Profil aufgewickelt wird, und ebenso der Schritt des Abziehens bzw. der Entnahme der Stützwendel von besagtem Dorn oder besagter Achse.
Es kann von Vorteil sein, dass das Verschweißen benachbarter Windungen während des Wickelns bzw. Windens stattfindet. Hieraus resultiert ein besonders wirtschaftliches und rationelles Herstellungsverfahren.
Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, dass das Verschweißen benachbarter Windungen nach dem Wickeln stattfindet. Hierdurch kann eine zeitliche und örtliche Trennung des Wickelns und des Verschweißens erfolgen, was produktionstechnische bzw. logistische Vorteile mit sich bringen kann.
Das Laserlicht weist eine Wellenlänge zwischen 200 und 1200 nm auf. Dieser Wellenlängenbereich ist durch übliche, kommerziell verfügbare Laser abdeckbar.
Ebenso kann es günstig sein, dass das Laserlicht eine Leistung zwischen 1 und 100 W aufweist. Diese Leistungen sind einerseits ausreichend, um die gewünschte Verbindungsfestigkeit zwischen benachbarten Windungen zu realisieren, andererseits garantieren diese Leistungen einen ökonomischen Herstell- bzw. Verschweißungsprozess. Sie sind zudem mit üblichen, am Markt verfügbaren Lasern zu erzielen.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden eingehender in der nachstehenden Beschreibung dargelegt, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, auf denen folgendes dargestellt ist:
1: perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Stützwendel mit darauf angebrachter elastischer Muffe;
2: Schnittdarstellung nebeneinander angeordneter Windungen aus 1
3: Verfahrensschritt des Wickelns des Profils mit gleichzeitig stattfindendem Verschweißen
4: Verfahrensschritt des Windens des Profils mit gleichzeitig stattfindendem Verschweißen
1 zeigt die erfindungsgemäße Stützwendel 1, die eine elastische Muffe 2 in einem expandierten Zustand hält bzw. unterstützt. Die erfindungsgemäße Stützwendel 1 besteht aus einem Profil 3, welches spiralförmig in nebeneinander liegenden Windungen 4 angeordnet ist, wobei benachbarte Windungen über ihren gesamten Umfang stoffschlüssig miteinander verbunden sind, so dass sich eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form ergibt. Denkbar ist ebenso, dass benachbarte Windungen nicht über ihren gesamten Umfang, sondern nur an einer diskreten Stelle gemäß einer Punktverschweißung oder an mehreren diskreten Stellen stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Das Profil 3 weist einen in der 1 nicht dargestellten Absorptionsabschnitt 5 und einen Transmissionsabschnitt 6 auf. Der Absorptionsabschnitt 5 besteht aus einem mit Füllstoff versehenen thermoplastisch verarbeitbaren Polymer, beispielsweise aus Polyethylen, wobei der Füllstoff so gewählt ist, dass er Laserlicht eines bestimmten und definierten Wellenlängenbereichs absorbiert, wodurch eine Umwandlung der Laserlichtenergie in Wärmeenergie erfolgt. Als Beispiel für einen solchen Füllstoff sei Ruß angeführt. Der Transmissionsabschnitt besteht aus dem gleichen, jedoch ohne mit Laserlicht-absorbierendem Füllstoff versehenen thermoplastischen Polymer wie der Absorptionsabschnitt. Absorptionsabschnitt 5 und Transmissionsabschnitt 6 sind stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei das Profil 3 in einem Co-Extrusionsprozess hergestellt ist. Das Profil 3 weist ein freies Ende 9 auf, welches nicht mit den nebeneinander angeordneten Windungen 4 verbunden ist, sondern welches sich axial im Lumen der erfindungsgemäßen Stützwendel 1 über die gesamte Länge erstreckt und an einem freien Ende der erfindungsgemäßen Stützwendel 1 herausragt.
2 zeigt eine Schnittdarstellung zweier nebeneinander angeordneter Windungen 4 der erfindungsgemäßen Stützwendel 1 nach 1. Das Profil 3 besitzt eine mehreckige Querschnittsgeometrie und weist eine Hohlkammer 7 auf, die sich über die gesamte Länge des Profils erstreckt. Der Vorteil eines solchen Profilquerschnitts mit Hohlkammer wird darin gesehen, dass hierdurch ein verringerter Materialeinsatz und damit eine schnellere Fertigung des thermoplastisch verarbeitbaren Polymers möglich ist. Der Absorptionsabschnitt 5 der in 2 linken Windung 4 und der Transmissionsabschnitt 6 der benachbarten zweiten Windung überlappen sich teilweise in radialer Richtung, wobei der Absorptionsabschnitt 5 radial innen und der entsprechende Bereich des Transmissionsabschnitts 6 radial außen angeordnet ist. Absorptionsabschnitt 5 und Transmissionsabschnitt 6 sind im Überlappungsbereich 10 stoffschlüssig miteinander verbunden, jedoch ist der Stoffschluss an jeder beliebigen Kontaktfläche zwischen Absorptionsabschnitt und Transmissionsabschnitt benachbarter Windungen möglich. Zudem ist der Absorptionsabschnitt der in 1 linken Windung mit dem Transmissionsabschnitt der benachbarten zweiten Windung formschlüssig verbunden. Der Formschluss ist hierbei jedoch so ausgebildet, dass ein Trennen der benachbarten Windungen bei axialer Krafteinwirkung, z. B. beim Entwinden der Stützwendel, trotzdem leicht möglich ist.
3 verdeutlicht den Verfahrensschritt des Wickelns des Profils 3 mit gleichzeitig stattfindendem Verschweißen. Das Profil wird hierbei auf eine rotatorisch bewegte Achse 8 aufgewickelt, so dass die resultierenden Windungen 4 nebeneinander liegend angeordnet sind. Dabei wird die entsprechende Profilzuführvorrichtung mit definierter Geschwindigkeit translatorisch bewegt, so dass sich eine gewünschte Steigung der Windungen ergibt. Ebenso ist es jedoch möglich, die Achse bzw. den Wickelkern 8 mit entsprechender Geschwindigkeit translatorisch zu bewegen. Auf das Profil wird beim Wickelvorgang eine definierte Zugkraft entgegen der Profilzuführrichtung aufgebracht, so dass das Profil eng am Wickelkern 8 anliegt. Über dem Wickelkern befindet sich ein Laser 11, der so eingerichtet ist, dass sein Strahl 12 auf den in 3 nicht dargestellten Absorptionsabschnitt 5 trifft bzw. auf diesen fokussiert ist. Der Laser 11 beginnt mit dem Verschweißen, sobald das Aufwickeln der zweiten Windung, die neben der bereits komplett aufgewickelten ersten Windung liegend angeordnet wird, startet. Der Laser wird translatorisch bewegt, so dass sein Strahl 12 stets auf den Absorptionsabschnitt ausgerichtet ist. Natürlich ist es ebenso möglich, den Laser 11 bei translatorisch bewegtem Wickelkern an einer fixierten Position zu halten.
Neben dem dargestellten und beschriebenen Verfahrensschritt, bei dem das Profil 3 gewickelt und gleichzeitig die nebeneinander liegend angeordneten Windungen 4 verschweißt werden ist denkbar, das Verschweißen nicht gleichzeitig mit dem Wickeln durchzuführen, sondern erst den Wickelvorgang abzuschließen und dann in einem separaten Verfahrensschritt die Verschweißung der auf dem Wickelkern 8 befindlichen nebeneinander liegenden Windungen durchzuführen.
4 stellt den Verfahrensschritt des Windens des Profils 3 mit gleichzeitig stattfindendem Verschweißen dar. Hierbei findet das nebeneinander liegende Anordnen der Windungen 4 ohne Verwendung eines Wickelkerns statt. Der Laserstrahl 12 ist wiederum auf den Absorptionsabschnitt des Profils 3 gerichtet bzw. fokussiert. Die Verschweißung findet unmittelbar nach besagter nebeneinander liegender Anordnung der Windungen statt, so dass die Windungen einen ausreichend stabilen und handhabbaren Körper ergeben. Hierbei ist der Laser 11 feststehend und verändert seine Position nicht. Stattdessen wird der aus den nebeneinander liegend angeordneten Windungen gebildete Körper translatorisch und rotatorisch bewegt. Beim entsprechenden Anordnen der Windungen wird eine definierte Zugkraft auf das Profil in entgegengesetzter Richtung zur Profilzuführrichtung ausgeübt.

Claims

Stützwendel (1), insbesondere zur Abstützung einer expandierten elastischen Muffe (2), umfassend ein Profil (3), das spiralförmig angeordnet ist, und benachbarte Windungen (4) zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind, so dass sich eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Windungen (4) durch Laserlicht miteinander verschweißt sind, dass das Profil (3) im Querschnitt gesehen einen Absorptionsabschnitt (5) aufweist, der Laserlicht des Wellenlängenbereichs von 200 nm bis 1200 nm absorbiert und dass das Profil (3) im Querschnitt gesehen einen Transmissionsabschnitt (6) aus einem thermoplastisch verarbeitbarem Polymer aufweist, der für Laserlicht des definierten Wellenlängenbereichs transparent ist.
Stützwendel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsabschnitt (5) und der Transmissionsabschnitt (6) des Profils (3) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Absorptionsabschnitt (5) einer Windung (4) und der Transmissionsabschnitt (6) einer benachbarten Windung zumindest abschnittsweise in radialer Richtung überlappen.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Überlappungsbereich (10) von Absorptionsabschnitt (5) und Transmissionsabschnitt (6) benachbarter Windungen (4) der Absorptionsabschnitt (5) radial innen angeordnet ist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsabschnitt (5) einer Windung (4) und der Transmissionsabschnitt (6) einer benachbarten Windung formschlüssig miteinander verbunden sind.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Windungen (4) zumindest abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Windungen (4) an einer Stelle stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungsstelle eine punktförmige Geometrie aufweist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Windungen (4) über ihren gesamten Umfang stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsabschnitt (5) und/oder der Transmissionsabschnitt (6) zumindest ein Polymer aufweisen bzw. aufweist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsabschnitt (5) zumindest ein thermoplastisch verarbeitbares Polymer aufweist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsabschnitt (5) und der Transmissionsabschnitt (6) zumindest ein gleiches thermoplastisch verarbeitbares Polymer aufweisen.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsabschnitt (6) aus Polypropylen oder Polyethylen oder Polyamid oder Polyvinylchlorid, besteht.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsabschnitt (5) aus zumindest einem mit Füllstoff versehenen, thermoplastisch verarbeitbaren Polymer besteht.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus Ruß oder aus Farbstoffen im für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich oder aus Laserabsorbern im für das menschliche Auge nicht sichtbaren Wellenlängebereich mit definierten Absorptionswellenlängen besteht.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der E-Modul des Werkstoffs des Absorptionsabschnitt (5) und/oder des Transmissionsabschnitts (6) zum E-Modul des Werkstoffs der elastischen Muffe ein Verhältnis von wenigstens 10 aufweist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) eine mehreckige Querschnittsgeometrie aufweist.
Stützwendel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) eine runde oder ovale Querschnittsgeometrie aufweist.
Stützwendel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) eine Doppel-T-förmige Querschnittsgeometrie aufweist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) wenigstens sich eine axial erstreckende Hohlkammer (7) aufweist.
Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (3) in einem Extrusionsprozess hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Stützwendel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: – Extrusion des Profils (3) mit einem Absorptionsabschnitt (5), der Laserlicht des Wellenlängenbereichs von 200 nm bis 1200 nm absorbiert, und einem für Laserlicht des definierten Wellenlängenbereichs transparenten Transmissionsabschnitt (6) aus thermoplastisch verarbeitbaren Polymer – Anordnen des Profils (3) in einer Spiralform mit nebeneinander liegenden Windungen (4) – Verschweißen benachbarter Windungen (4) durch Bestrahlung mit Laserlicht, das eine Wellenlänge zwischen 200 und 1200 nm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Profils (3) in einer Spiralform mit nebeneinander liegenden Windungen (4) durch Wickeln des Profils auf eine translatorisch und/oder rotatorisch bewegbare Achse (8) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt der Entnahme der miteinander verschweißten nebeneinander liegenden Windungen (4).
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Profils (3) in einer Spiralform mit nebeneinander liegenden Windungen (4) durch Winden des Profils erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen benachbarter Windungen (4) während des Wickelns bzw. Windens stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen benachbarter Windungen (4) nach dem Wickeln stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserlicht eine Leistung zwischen 1 und 100 W aufweist.