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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur geschützten Anordnung
optischer Fasern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Optische
Fasern werden in verschiedenen Bereichen der Technik insbesondere
als Glasfasern verwendet. Sie dienen in der Nachrichtentechnik zur Informationsübertragung über
weite Strecken mit hoher Bandbreite. Auch können sie zur
stromlosen Signalübertragung eingesetzt werden. Ein weiteres
alternatives Anwendungsfeld ist die Messtechnik, bei der die auszuwertende
Strahlung zwischen einem Messkopf und der Elektronik mittels optischer
Fasern übertragbar ist.
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Optische
Fasern sind gegenüber mechanischen Belastungen von außen,
insbesondere gegen Biege- oder Knickbelastungen beziehungsweise
gegenüber Schlag- und Trittbelastungen sehr empfindlich.
Deshalb ist in den meisten Einsatzgebieten ein besonderer Schutz
der Fasern gegenüber äußeren Einflüssen
vonnöten.
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Üblicherweise
werden optische Fasern zu ihrem Schutz von einem flexiblen Metall-
oder Kunststoffschlauch umgeben und sind als eine Art Kabel vergleichbar
zu elektrischen Kabeln ausgebildet. Diese optischen Kabel weisen
in etwa denselben Durchmesser von 2–3 mm und ähnliches
Gewicht wie elektrische Kabel auf.
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Beispielsweise
ist aus der
DE 35 28
652 A1 ein isoliertes Kommunikationskabel mit einer Glasfaserseele
mit aufgetragener mit einem Kunststoffüberzug umgebenen
Reflektorschicht bekannt, wobei zur Steigerung von Druck- und Zugfestigkeit
eine radiale Armierung in Form einer Wendel vorgesehen ist, die selbst
von einer Kunststoffummantelung umgeben ist.
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Nachteilig
an den bisher verwendeten Schutzhüllen in Kabelform ist,
dass diese ein sehr hohes Gewicht und besonders großen
Raumbedarf aufweisen.
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Es
ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gewicht-
und raumsparende Schutzanordnung für optische Fasern bereitzustellen.
Dabei soll die erfindungsgemäße Lösung
auch einfach zu handhaben und kostengünstig herstellbar
sein.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorzugsweise können dabei mehrere optische Fasern innerhalb
einer Klettverbindung angeordnet sein. Hierdurch werden die Fasern vor
beschädigenden Einflüssen von außen geschützt.
Ferner bietet die Klettverbindung für die optischen Fasern
eine besonders leichte und nur geringfügig platzbeanspruchende
Schutzhülle. Dies ist insbesondere bei der Raumfahrt vorteilhaft,
da hier das Gewicht ein wesentlicher Einflussfaktor bezüglich
der Projektkosten ist. Zusätzlich ermöglicht die Reduzierung
des Gewichts der verbauten Teile ein höheres Zuladungsgewicht.
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Es
ist vorteilhaft, dass mehrere unterschiedliche optische Fasern nebeneinander
innerhalb der Klettverbindung verlegbar sind. Auf diese Weise können
auf kleinem Raum platzsparend viele optische Fasern innerhalb der
Klettverbindung nebeneinander angeordnet werden. Insbesondere ist
der Platzbedarf sowie das Gesamtgewicht deutlich geringer als bei einer
Anordnung einzelner Kabel, wie es im Stand der Technik üblich
war. Die Anordnung verschiedenartiger optischer Fasern wie beispielsweise
unterschiedlicher Lichtwellenleiter innerhalb einer Klettverbindung
ist bezüglich des Gewichts und Platzbedarfs ebenfalls günstig.
Zusätzlich können große schwere Kabelbäume
mit vielen verschiedenen optischen Fasern durch die flache und leichte
Erfindung ersetzt werden.
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Ebenfalls
günstig ist, dass die Klettverbindung elastisch ausgebildet
sein kann. Somit sind beim Zusammenbau mit den optischen Fasern
oder während des Verlegens Längenvariationen der
Klettverbindung ermöglicht.
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In
einer vorteilhaften Ausführung kann die Klettverbindung
als ein Klettband ausgebildet sein. Hierdurch können lange
Verbindungen problemlos hergestellt und verlegt werden.
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Auch
kann es günstig sein, das Klettband einteilig als eine
Tasche auszubilden, so dass die optischen Fasern leicht eingelegt
und innerhalb der Tasche gehalten werden können. Das Ober-
und Unterband bleiben dabei stets verbunden, so dass ein nachfolgendes
exakt passendes Wiederverschließen von Oberband zu Unterband
erleichtert ist.
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Weiterhin
kann es vorteilhaft sein, dass das Klettband ein Oberband und ein
separates Unterband aufweist, wobei die Haken-/Schlaufenverbindung
des Klettverschlusses auf den jeweils gegenüberliegenden
Bändern angeordnet sind. Hierdurch ist ein schnelles leichtes
Verlegen der optischen Fasern zwischen den Bändern ermöglicht.
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Es
kann vorteilhaft sein, dass das Klettband nicht brennbar und für
Weltraumeinsätze qualifiziert ist. Somit darf die Klettverbindung
mit den optischen Fasern auch bei der Raumfahrt eingesetzt werden.
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Es
ist von Vorteil, dass die optischen Fasern innerhalb des Klettbands
zumindest in Längsrichtung frei beweglich sein können.
Auf diese Weise ist die Beanspruchung der optischen Fasern auf Zug
minimiert, insbesondere im Vergleich zu einer Klebeverbindung, bei
der die optischen Fasern fest mit einem Trägerwerkstoff
verbunden wären.
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Auch
ist vorteilhaft, dass die optischen Fasern innerhalb der Klettverbindung
lose eingelegt sein können. Hierdurch ist eine Beweglichkeit
der Fasern in Längsrichtung und somit eine geringe Zugbeanspruchung
der optischen Fasern gewährleistet. Zusätzlich
lassen sich die Fasern lose besonders schnell in dem Klettband verlegen.
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Ebenfalls
günstig ist, dass das Klettband mit den innen liegenden
optischen Fasern mehrfach zu öffnen und wieder zu verschließen
ist. Auf diese Weise ist ein Wegnehmen, Hinzufügen, Austauschen oder
Reparieren einzelner optischer Fasern besonders einfach und schnell
ermöglicht. Dadurch kann der Verlust eines Sensors verhindert
werden, weil nur die Faser ausgetauscht werden muss.
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In
einer vorteilhaften Ausführung können die optischen
Fasern mindestens eine Beschichtung aufweisen. Die Beschichtung
schützt die optischen Fasern zusätzlich vor geringen äußeren
Einflüssen und ergänzt den Schutz mittels der
Klettverbindung. Auch schützt die Beschichtung die optischen
Fasern bei gegenseitigem Kontakt innerhalb der Klettverbindung.
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Auch
ist günstig, dass die optischen Fasern mit der Beschichtung
dünn ausgebildet sind und bei einer bevorzugten Ausführung
einen Gesamtdurchmesser von ca. 200 μm aufweisen, die Dicke
kann jedoch je nach Anwendung unterschiedlich sein. Durch die geringe
Dicke und somit geringe Masse sind die optischen Fasern innerhalb
des Klettbandes insbesondere auch vor Vibrationen geschützt
und sicher verpackt. Bei einer bevorzugten Breite der Klettverbindung
von ca. 3 cm können somit mindestens 50 dünne
optische Fasern innerhalb eines einzigen Klettbands verlegt werden.
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In
einer Ausführung können die besonders dünnen
optischen Fasern als Glasfasern oder als Aramidfasern ausgebildet
sein. Auch können beide Faserarten und weitere gleichzeitig
innerhalb des Klettbandes verlegt sein.
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Auch
ist es vorteilhaft, dass das Klettband mit den darin angeordneten
optischen Fasern an weiteren Strukturen bzw. festen Bauteilen befestigbar sein
kann. Auf diese Weise kann das Klettband und somit die Faserverbindung
an beliebigen Ort und in beliebigen Positionen befestigt werden.
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Die
Haken- und Schlaufenteile der Klettverbindung können in
Längsrichtung in regelmäßigen oder unregelmäßigen
Abständen ausgesetzt und dafür zwischen Ober-
und Unterband ein weiches dämpfendes Schutzgewebe angeordnet
sein. Hierdurch kann zusätzlicher Schutz für die
optischen Fasern gewährleistet und ein vereinfachtes Öffnen
der Klettverbindung erzielt werden.
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Es
ist auch vorteilhaft, dass die optischen Fasern in der Klettverbindung
vorkonfektioniert und am Einbauort als gesamte Einheit verbaut werden
können. Hierdurch ist eine erhebliche Zeit- und somit Kostenersparnis
gewährleistet.
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Vorteilhaft
ist die Verwendung der Vorrichtung zur Verlegung von optischen Fasern
beispielsweise bei der Automobiltechnik, der Luft- und Raumfahrttechnik,
der Messtechnik, der optischen Datenkommunikation oder beliebiger
weiterer Einsatzgebiete.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand
der Figuren näher dargestellt. Die Darstellung in den beigefügten
Figuren erfolgt beispielhaft und schematisch. In den Figuren sind
jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ferner
sind nur die für das Verständnis der Erfindung
wesentlichen Elemente dargestellt.
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Es
zeigen:
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1:
eine perspektivische Vorderansicht einer geöffneten Klettverbindung;
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2:
eine Vorderansicht einer weiteren Ausführung der Klettverbindung
als Tasche.
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In 1 ist
eine Klettverbindung 1 mit zwei separaten Bändern,
einem Oberband 3 und einem Unterband 4 dargestellt.
An dem Oberband 3 ist bei dieser Ausführung der
Schlaufenteil 5, an dem Unterband 4 der Hakenteil 6 der
Klettverbindung ausgebildet. Die Klettverbindung 1 ist
insgesamt als ein Klettband ausgebildet. Zur Sicherstellung, dass
die Klettverbindung 1 nicht brennbar und für Weltraumeinsätze
qualifiziert ist, können die Schlaufen- und Hakenteile 5, 6 beispielsweise
aus Glasfasern oder Aramidfasern hergestellt sein. Die Schlaufen-
und Hakenteile 5, 6 sind über die gesamte
Breite der Klettverbindung 1 angeordnet, es sind jedoch
auch Unterbrechungen und Einschübe von Schutzgewebe (später beschrieben)
möglich. Zwischen dem Oberband 3 und dem Unterband 4 erstrecken
sich in Längsrichtung optische Fasern 2, deren
Dicke im Verhältnis zur Dicke der Klettverbindung so ausgebildet
ist, dass ein sicheres Verschließen der Klettverbindung 1 gewährleistet
ist. Die einzelnen optischen Fasern 2 können unterschiedliche
Längen und Dicken aufweisen und in beliebiger Reihenfolge
innerhalb der Klettverbindung 1 verlegt sein. Auch können
mehrere optische Fasern 2 übereinander angeordnet
sein. An den Randbereichen 10 der Klettverbindung 1 sind
vorzugsweise keine oder nur sehr wenige optischen Fasern 2 angeordnet,
so dass eine Verbindung des Schlaufen- und Hakenteile 5, 6 im
Randbereich 10 gewährleistet ist und direkte Einflüsse
von außen auf die optischen Fasern 2 sicher verhindert
werden können. Als zusätzlichen Schutz weisen
die optischen Fasern 2 eine Beschichtung (ein sogenanntes
Primärcoating) auf, durch das ein Schutz der Fasern 2 gegenüber
geringen äußeren Einflüssen erzielt wird. Auch
schützt die Beschichtung die optischen Fasern 2 gegenüber
Reibbewegungen aneinander. Mit der Beschichtung weisen die optischen
Fasern 2 eine bevorzugte Gesamtdicke von ca. 200 μm
auf. Der Wert ist jedoch nicht auf 200 μm beschränkt.
Zum Beispiel können auch relativ wenige Fasern verlegt
werden, die einen Durchmesser von ca. 1 mm haben. Innerhalb der
Klettverbindung 1 sind die optischen Fasern 2 lose
eingelegt. Zumindest in Längsrichtung sind die optischen
Fasern 2 frei beweglich und können sich bei thermischen
Ausdehnungen bewegen und nachgeben. Die optischen Fasern 2 können
sich gegenüber der Klettverbindung 1 auch bei geschlossener Verbindung
in Längsrichtung verschieben. Dies ist jedoch durch zusätzliches
Einlegen von Bewegungs-Beschränkungselementen (nicht gezeigt)
begrenzbar beziehungsweise verhinderbar. Der Idee einer Klettverbindung
entsprechend kann die Klettverbindung 1 der Erfindung zum
Wegnehmen, Hinzufügen, Austauschen oder Reparieren einzelner
optischer Fasern 2 vielmals geöffnet und wieder
geschlossen werden. In Längsrichtung können Haken- und
Schlaufenteile 5, 6 in unregelmäßigen
oder regelmäßigen Abständen unterbrochen
sein und ein alternatives Schutzgewebe 7, beispielsweise
ein weicher dämpfender Vliesstoff zwischen Oberband 3 und
Unterband 4 angeordnet sein. Auch ist die Länge der
Bereiche mit Schutzgewebe 7 variabel und kann individuellen
Einsatzgebieten anpassbar sein. Die Klettverbindung 1 kann
zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet sein.
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In 2 ist
eine alternative Ausführung der Klettverbindung 1 dargestellt,
wobei das Oberband 3 und das Unterband 4 eine
einseitig zu öffnende Tasche 8 bilden. Der Schlaufenteil 6 ist
bei dieser Ausführung oberseitig, der Hakenteil 5 der
Klettverbindung 1 unterseitig angeordnet. Innerhalb der
Tasche 8 verlaufen in Längsrichtung die optischen
Fasern 2, welche in dieser Ausführung den identischen
Durchmesser aufweisen und nebeneinander angeordnet sind. Wie bereits
oben beschrieben, können auch bei dieser Ausführung
unterschiedliche optische Fasern 2 unterschiedlicher Dicke
innerhalb der Tasche 8 angeordnet sein. Im rückwärtigen
Bereich gegenüber der zu öffnenden Seite der Tasche 8 weist
diese ein Verbindungselement 9 auf, das die Oberseite mit
der Unterseite der Tasche 8 verbindet. Das Verbindungselement 9 kann
vorzugsweise aus demselben Material wie das Ober- bzw. Unterband 3, 4 der
Klettverbindung 1 hergestellt sein, wobei lediglich auf
die Schlaufen- bzw. Hakenteile 5, 6 verzichtet
ist. Bei einer kurzen Ausführung des Verbindungselements 9 mit
einem optionalen zusätzlichen mittigen Knick in Längsrichtung
(nicht gezeigt) an dem Verbindungselement 9 kann die Oberseite
so auf die Unterseite der Tasche 8 aufgelegt werden, dass
keine lateralen Verschiebungen auftreten und die Klettverbindung 1 seitlich
im wesentlichen bündig abschließt. Außenseitig
kann die Tasche 8 Mittel aufweisen, mit denen sie an weiteren
Strukturen befestigbar ist (nicht gezeigt). Auf diese Weise kann
das Klettband 1 und somit die Faserverbindung an beliebigen
Ort und in beliebigen Positionen befestigt werden
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Sämtliche
Merkmale aller Ausführungsbeispiele sind beliebig miteinander
kombinierbar, solange dies technisch möglich ist. So kann
beispielsweise auch bei einer Ausführung der Klettverbindung
mit einer Tasche in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen
in Längsrichtung ein zusätzliches Schutzgewebe
ausgebildet sein.
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- 1
- Klettverbindung
- 2
- Faser
- 3
- Oberband
- 4
- Unterband
- 5
- Hakenteil
- 6
- Schlaufenteil
- 7
- Schutzgewebe
- 8
- Tasche
- 9
- Verbindungselement
- 10
- Randbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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