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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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Ferner beschreibt die
FR 2 745 393 A1 eine Vorrichtung zum Spleißen von optischen Fasern mit einer Dicke von 260 μm. Dabei werden zwei steife Platten aufeinander gelegt, die mit einer nicht vollständig auspolymerisierten Klebeschicht beschichtet sind. Dazwischen sind optische Fasern in Längsrichtung fixiert angeordnet. An die längsseitigen Enden der steifen Platten sind flexible Manschetten angebracht, die streifenförmige Klettverbindungen quer zur Richtung der optischen Fasern aufweisen.
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Die
DE 691 25 002 T2 betrifft ein System zur Verbindung einer großen Anzahl von Lichtwellenleitern an einer Verteilerstation. Dabei wird das Gehäuse aus einem Paar steifer stapelbarer, rechteckiger Kisten gleicher Größe gestaltet, wobei eine dieser Kisten eine Verbindungszone für die optischen Fasern aufweist, während die andere eine Lagerzone für diese Fasern aufweist. Durch Stapeln mehrerer dieser Paare in einer Leiste, kann eine große Anzahl von Lichtwellenleiterverbindungen innerhalb eines kleinen Raums erzeugt werden. An den Querträgern einer dieser Kisten sind schmale Kerben zur Führung der ansonsten frei im Raum verlaufenden Lichtleiterkabel vorgesehen. Diese Kerben sind mit einem starr daran angebrachten Klettband mit Schlaufenteilen umgeben, das quer zur Längsrichtung des Lichtleiterkabels verläuft.
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Die
DE 299 20 864 U1 beschreibt ein Klettband, an dessen Rückseite schwere Kabelstränge mittels einem Klebeband befestigt werden. Dieses bestückte Klettband wird dann an entsprechende Klettbandträger, die beispielsweise an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, angeklettet. Das Klettband dient dabei ausschließlich als Befestigungsmittel und nicht als Schutz der Kabel vor Beschädigung, da diese konventionellen Kabel bereits durch entsprechende Kunststoffummantellungen geschützt sind.
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Die
DE 202 11 568 U1 beschreibt eine Haltevorrichtung zum Befestigen von Flachkabeln auf einem flächigen Bauteil, beispielsweise einem Fahrzeugbauteil. Das Klettband dient dabei ausschließlich als Befestigungsmittel und nicht als Schutz der Kabel vor Beschädigung, da diese konventionellen Kabel bereits durch entsprechende Kunststoffummantellungen geschützt sind.
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Die
US 6 237 198 B1 offenbart eine Kabelabdeckung für die Sicherung von isolierten dicken Elektrokabeln, wobei die Abdeckung aus einem Streifen aus einem Stoffmaterial wie Nylon und aus im wesentlichen zwei parallelen Streifen mit Hakenteilen besteht. Dabei werden keine gegenüberliegenden Schlaufenteile offenbart.
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Die
DE 102 43 941 A1 offenbart eine Schutzummantelung für Körper wie Kabelbäume, Rohre und dergleichen wobei die Schutzummantelung zumindest aus einer dem Körper zugewandten Schutzschicht besteht und wobei die Schutzummantelung den Körper derart umgibt, dass ein erster Randteil der Schutzummantelung überlappend auf einem zweiten Randteil der Schutzummantelung zu liegen kommt. Dabei weisen der erste Randteil Verhakungselemente und der zweite Randteil Gegenelemente auf, welche zusammen haltend wirken.
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Die
DE 29 02 259 A1 offenbart eine Schutzanordnung für optische Faser. Dabei werden die Fasern zwischen zwei Bändern in Hohlkanälen, welche in den Bändern ausgebildeten sind, aufgenommen und die Bänder weisen zwischen den Kanälen komplementäre Profile auf, mittels welchen die Bänder durch einrasten miteinander verbunden werden.
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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 I gelöst. Erfindungsgemäß sind dabei mehrere optische Fasern innerhalb einer Klettverbindung angeordnet. 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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Bezugszeichenliste
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- 1
- Klettverbindung
- 2
- Faser
- 3
- Oberband
- 4
- Unterband
- 5
- Hakenteil
- 6
- Schlaufenteil
- 7
- Schutzgewebe
- 8
- Tasche
- 9
- Verbindungselement
- 10
- Randbereich
