DE102007030981A1

DE102007030981A1 - Führungs- und Knickschutzvorrichtung für Lichtwellenleiter

Info

Publication number: DE102007030981A1
Application number: DE102007030981A
Authority: DE
Inventors: Torsten Idczak; Andreas Minke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-07-05
Also published as: DE102007030981B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und Knickschutzvorrichtung für Lichtwellenleiter (LWL), die eine Montageplatte und an dieser ausgebildete Halterungsmittel zur Halterung wenigstens eines LWL aufweisen. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass diese im Biegeradius variierbar ist und dass mit dieser wenigstens ein LWL prozesssicher anordbar ist. Dazu ist die Montageplatte (1, 13) um eine zur Verlegerichtung des LWL (3) quer verlaufende Krümmungsachse (A) krümmbar, und parallel zu den verlegerichtungsparallelen Kanten (1, 13) sind krümmungsbegrenzende Blockierelemente (4, 9) in Reihe angeordnet, die einen Krümmungsradius (r) für die Montageplatte (1, 13) zulassen, der gleich oder größer dem vorgegebenen Mindestradius des LWL (3) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungs- und Knickschutzvorrichtung für Lichtwellenleiter (LWL), insbesondere zur Anwendung und Anordnung in einem Fahrzeug.
Lichtwellenleiter (LWL) werden bei der Übertragung von Nachrichten und Daten zwischen mehreren Komponenten eingesetzt. Dabei werden elektrische Informationen in Lichtsignale umgewandelt, vermittels der LWL transportiert und von einer Empfängereinheit wieder in elektrische Informationen umgewandelt. Die LWL sind als Glasfaser- oder glasklare Kunststofffaser-LWL in der Regel mit einer dünnen Reflektorschicht und einer Isolationsschicht aus Kunststoff ummantelt. Gegenüber mechanischen Beanspruchungen, insbesondere Biege- und Knickbelastungen, sind die LWL sehr empfindlich. Daher muss bei deren Installation darauf geachtet werden, dass bei einer Biegung ein vorgegebener Mindestradius nicht unterschritten wird. Das erschwert deren Handhabung und Verlegung. Der Vorteil des Einsatzes von LWL liegt jedoch darin, dass deren Datenübertragungskapazität (Bandbreite) um ein Vielfaches größer als die von elektrischen Leitungen ist. Ein weiterer Vorteil liegt in einem erheblich geringeren Gewicht. Daher sind LWL für den Einsatz in Kraftfahrzeugen interessant, insbesondere für die Vernetzung von Steuergeräten, aber auch für Audio- und Videogeräte und für Navigationssysteme.
In der DE 102 19 532 A1 ist eine aus einem Führungskanal gebildete Knickschutzvorrichtung für wenigstens einen LWL beschrieben, die im montierten Zustand einen Biegeradius aufweist, der gleich oder größer als der vorgegebene Mindestbiegeradius des LWL ist. Der Führungskanal ist im Montagezustand im Verlegeradius des LWL gekrümmt und weist einen über seine gesamte Länge erstreckten elastisch aufweitbaren Montageschlitz für den LWL auf. Alternativ dazu kann der Führungskanal geschlossen sein und quer zu seiner Längserstreckung im Abstand voneinander angeordnete Schlitze zur Bildung von Kanalabschnitten aufweisen, die schlitzseitig angeschrägt sind, so dass der Führungskanal einen Bogen mit einem minimalen Radius bilden kann, der dem Mindestbiegeradius des LWL entspricht. Der Kanal kann auch aus einzelnen, miteinander verbundenen Segmenten gebildet sein, die im Verlegezustand zueinander geneigt sind und einen ebensolchen Bogen bilden. Die Knickschutzeinrichtung kann mit einem Stecker versehen sein, in dem der LWL verklemmt wird. Bei einer Steckverbindungsvorrichtung nach der DE 102 53 390 A1 ist eine mit dem erstgenannten, einen Einlege-/Montageschlitz für den LWL aufweisenden, Führungskanal vergleichbare, lösbar anordbare Knickschutzvorrichtung beschrieben. Es sei auch die US 2002/0031322 A1 erwähnt, die einen aus zwei lösbar anordbaren Längsteilen gebildeten geschlossenen Führungskanal zum Gegenstand hat, der in einem vorbestimmten Bogen gekrümmt ist und der zur erleichterten Montage mit wenigstens einem Halteclip zur Festlegung an einem Körper oder einer Fahrzeugkarosserie versehen ist. Der Biegeradius ist dabei vorbestimmt.
Des Weiteren ist in der DE 89 15 460 U1 eine starre Montageplatte mit wenigstens einem an dieser befestigten Halteclip niedriger Bauhöhe, insbesondere für LWL, beschrieben. Der Halteclip besteht aus zwei gegeneinander abgewinkelten Schenkeln, die einen Einlegeschlitz für LWL ausbilden, und wird liegend an einem an der Montageplatte ausgebildeten Haltelappen befestigt, der von der Unterseite derselben nach oben durchgedrückt und im wesentlichen in Parallelausrichtung zur Oberfläche der Montageplatte abgebogen ist. Die Befestigung und Verdrehsicherung des Halteclips gegenüber der Montageplatte erfolgt durch Festklemmen unter dem Haltelappen und vermittels einer Rastzunge, die an dem auf der Montageplatte aufliegenden Schenkel des Halteclips ausgebildet ist und die in die vom Haltelappen in der Montageplatte gebildete Öffnung eingreift. Bei der Montageplatte kann es sich beispielsweise um den Deckel eines elektronische Einrichtungen enthaltenden Gehäuses handeln, an dem innenseitig mehrere Halteclips so angeordnet sind, dass die in Vorratsschleifen liegenden Lichtwellenleiter mit dem zulässigen Biegeradies gehalten sind. Die starre Montageplatte ist zur Anordnung an gekrümmten Wandflächen und an Übergängen, beispielsweise von einer Fahrzeugkarosserie zu einer Fahrzeugtüre oder -klappe, ungeeignet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Führungs- und Knickschutzvorrichtung für Lichtwellenleiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass diese im Biegeradius variierbar ist und eine prozesssichere Anordnung wenigstens eines Lichtwellenleiters (LWL) ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht in einer Führungs- und Knickschutzvorrichtung mit einer krummbaren Montageplatte, insbesondere mit einer um eine zur Verlegerichtung des LWL quer verlaufende Krümmungsachse krummbaren Montageplatte, an der Halterungsmittel für wenigstens einen Lichtwellenleiter (LWL) ausgebildet sind und die an ihren verlegerichtungsparallelen Kanten mit krümmungsbegrenzenden Blockierelementen versehen ist. Die Blockierelemente sind dabei in Reihe angeordnet und lassen einen Krümmungsradius für die Montageplatte zu, der gleich oder größer dem vorgegebenen Mindestkrümmungsradius des LWL ist. Diese Führungs- und Knickschutzvorrichtung bietet einen mechanischen Schutz für die empfindlichen LWL und stellt zugleich eine Montagehilfe für diese dar, die eine erleichterte definierte Verlegung und auch Demontage der LWL sicherstellt, insbesondere in einem Servicefall. Überall dort, wo Leitungen prozesssicher angeordnet, geführt und/oder bewegt werden und im montierten Zustand kinematischen Beanspruchungen unterliegen, die zu Leitungsbrüchen führen können, ist die Vorrichtung vorteilhaft einsetzbar. Sie ist einfach aufgebaut und leicht handhabbar und verhindert im Schadensfall eine aufwendige Fehlersuche und teuere Reparaturen.
Dabei können die Blockierelemente als trapezförmige Vorsprünge ausgebildet sein, die sich nach der der Montageplatte abgewandten Seite zu verjüngen. Vorzugsweise ist beidseits der Halterungsmittel für die LWL jeweils eine Reihe solcher Blockierelemente vorgesehen. Die Flankenwinkel der Vorsprünge gegenüber der Montageplatte sind dabei so bestimmt, dass bei Anlage benachbarter Flanken aneinander der Krümmungsradius der Monateplatte gleich oder größer dem Mindestkrümmungsradius der LWL ist.
Dabei können die Blockierelemente zugleich als verwindungshemmende Elemente ausgebildet sein, die die Torsionssteifigkeit der Montageplatte erhöhen und damit die Knickschutzvorrichtung, insbesondere auch im gekrümmten Zustand und bei deren Montage, stabilisieren.
Es können aber auch zusätzlich zu den krümmungsbegrenzenen Blockierelementen verwindungshemmende Elemente an der Montageplatte angeordnet sein, insbesondere Vorsprünge, die bei einer Krümmung derselben in der Verlegerichtung des LWL ineinandergreifen oder sich berührend überlappen.
Als Halterungsmittel für den wenigstens einen LWL auf der Montageplatte sind vorteilhaft Haltezungen vorgesehen, die an einer Öffnung von der Unterseite der Montageplatte nach oben erstreckt und in einem Abstand von dieser, der der Dicke des LWL entspricht, abgewinkelt und über die gebildete Öffnung erstreckt sind. Diese Halterungsmittel lassen sich bei der Herstellung der Führungs- und Knickschutzvorrichtung in einem Spritzwerkzeug einstückig mit anformen, wie auch die Blockierelemente und gegebenenfalls die verwindungshemmenden Vorsprünge, wenn die Vorrichtung in zweckmäßiger Weise aus einem Kunststoff, der hart, unzerbrechlich und formstabil ist, wie beispielsweise Polypropylen, gefertigt ist.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine Draufsicht auf eine Führungs- und Knickschutzvorrichtung,
2: einen Schnitt II-II durch diese,
3: eine Seitenansicht von dieser,
4: eine perspektivische Ansicht von dieser im ungekrümmten Zustand und mit montierten Lichtwellenleitern,
5: eine perspektivische Ansicht von dieser im gekrümmten Zustand und
6: eine Draufsicht auf alternative Ausführungen einer verwindungssteifen Führungs- und Knickschutzvorrichtung.
Die in den 1 bis 3 gezeigte einstückige Führungs- und Knickschutzvorrichtung aus PP weist eine Montageplatte 1 auf, an der Haltezungen 2 für zwei parallel nebeneinander angeordnete Lichtwellenleiter (LWL) (3, 4, 5) und parallel zu den verlegerichtungsparallelen Kanten krümmungsbegrenzende Blockierelemente 4 angeformt sind. Diese sind in der Draufsicht U-förmig gestaltet, wobei die Schenkel 5 gegenüberliegend angeordneter Blockierelemente 4 aufeinander zu gerichtet sind. Zudem ist in der Montageplatte 1 im Bereich eines schmalseitigen Endes ein Befestigungsclip 6 angeformt. Die Haltezungen 2 sind jeweils an der Breitseite einer rechteckigen Öffnung 7 angeordnet, an dieser senkrecht an der Montageplatte 1 vorstehend angeformt und in einem Abstand, der im Wesentlichen, jedoch maximal der Dicke des zu halternden LWL entspricht, abgewinkelt und über die Öffnung 7 erstreckt, so dass ein Hinterschnitt vermieden ist.
In 2 ist die Ausbildung dieser Haltezungen 2 verdeutlicht. Diese können auch, wie 6 zeigt, in der Verlegerichtung des jeweiligen LWL 3 um 180° versetzt zueinander angeformt sein.
Die in der Draufsicht U-förmigen Blockierelemente 4 sind in der Seitenansicht trapezförmige Vorsprünge mit in der von der Montageplatte 1 wegweisenden Richtung zueinander geneigten Flanken 8, an denen die Schenkel 5 abgewinkelt sind. Der in 3 angegebene jeweilige Flankenwinkel α gegenüber der Senkrechten zur Montageplatte 1 beträgt 10° und ist mit dem für die LWL 3 vorgegebenen Mindestkrümmungsradius r = 25 mm abgestimmt.
Sollen nun mit einer Überlänge versehene LWL 3 zwischen zwei Komponenten verlegt werden, die mit entsprechenden, jedoch nicht dargestellten Steckvorrichtungen versehen sind, werden die LWL 3 auf der Montageplatte 1 unter die Haltezungen 2 gedrückt und zuverlässig an dieser (1) fixiert. Die auf diese Art und Weise gebildete und zwei LWL 3 aufweisende Vormontageeinheit, die in 4 dargestellt ist, wird in eine Position gebracht, die mit der Verlegeposition der LWL 3 korrespondiert, kann dabei um eine Krümmungsachse A quer zur Längserstreckung der Monateplatte 1 gekrümmt und in der sich für diese (1) zwischen den Komponenten ergebenden vorbestimmten Position vermittels des Befestigungsclipses 6 auf einfache Weise befestigt werden. Bei dem Krümmungsvorgang der Montageplatte 1 werden die in Reihe angeordneten Blockierelemente 4 mit ihren Flanken 8 und ihren Schenkeln 5 aufeinander zu bewegt, wobei eine Krümmung der Montageplatte 1 bis zum Aneinanderstoßen benachbarter Flanken 8 bzw. Schenkel 5 möglich ist, so dass der Mindestkrümmungsradius für die LWL 3 von r = 25 mm nicht unterschritten werden kann.
Die freien Enden der Schenkel 5 sind dabei bis an die LWL 3, zumindest jedoch bis in deren unmittelbare Nähe, erstreckt und behindern durch ihre Anordnung an der Montageplatte 1 quer zu deren Längserstreckung eine Verwindung derselben (1), stabilisieren somit die Führungs- und Knickschutzvorrichtung und erhöhen in Wirkverbindung mit den Blockierelementen 4 die Prozesssicherheit bei der Verlegung der LWL 3. 5 zeigt die bis zum Anschlag der Blockierelemente 4 gekrümmte Führungs- und Knickschutzvorrichtung.
In 6 sind in der Draufsicht zwei Alternativen für die Ausbildung und Anordnung von Blockierelementen 9 und verwindungshemmender Vorsprünge 10 bzw. 11/12 gezeigt. Die Blockierelemente 9 sind jeweils als an den Rändern der Montageplatte 13 einstückig angeformte und in Reihe angeordnete trapezförmige Vorsprünge mit in der von der Montageplatte 13 wegweisenden Richtung aufeinander zu geneigten Flanken 14 ausgebildet. Bei der in 6 im oberen Randbereich gezeigten Alternative sind zwei Reihen parallel zur Verlegerichtung der LWL 3 ausgerichtete Vorsprünge 10 angeformt, die bei einer Krümmung der Montageplatte 13 in eine einander überlappende Position gleiten und eine Verwindung derselben (13) verhindern, zumindest jedoch erheblich behindern. Bei der in 6 im unteren Randbereich gezeigten Alternative ist eine Reihe von verschieden ausgebildeten und sich einander abwechselnden Vorsprüngen 11 und 12 angeformt, von denen die Vorsprünge 11 an den seitlichen Flanken mit einer Nut 15 senkrecht zur Montageplatte 13 versehen sind. Die Vorsprünge 12 sind zungenartig ausgebildet und gleiten bei einer Krümmung der Montageplatte 13 um die Krümmungsachse A entsprechend 5 in die jeweilige benachbarte Nut 15 hinein.
6 zeigt auch, dass die an der Montageplatte 13 angeformten Haltezungen 16, jeweils an einer Öffnung 17 ausgeformt, um 180° versetzt zueinander angeformt sind.

1: Montageplatte
2: Haltezunge
3: Lichtwellenleiter
4: Blockierelement
5: Schenkel
6: Befestigungsclip
7: Öffnung
8: Flanke
9: Blockierelement
10: Vorsprung
11: Vorsprung
12: Vorsprung
13: Montageplatte
14: Flanke
15: Nut
16: Haltezunge
17: Öffnung
α: Flankenwinkel
A: Krümmungsachse
r: Krümmungsradius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10219532 A1 [0003]
- DE 10253390 A1 [0003]
- US 2002/0031322 A1 [0003]
- DE 8915460 U1 [0004]

Claims

Führungs- und Knickschutzvorrichtung für Lichtwellenleiter, mit einer Montageplatte und an dieser ausgebildeten Halterungsmitteln zur Halterung wenigstens eines Lichtwellenleiters auf dieser, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (1, 13) um eine zur Verlegerichtung des Lichtwellenleiters (3) quer verlaufende Krümmungsachse (A) krümmbar ist, dass parallel zu den verlegerichtungsparallelen Kanten der Montageplatte (1, 13) krümmungs-begrenzende Blockierelemente (4, 9) in Reihe angeordnet sind, die einen Krümmungsradius (r) für die Montageplatte (1, 13) zulassen, der gleich oder größer dem vorgegebenen Mindestkrümmungsradius des Lichtwellenleiters (3) ist.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierelemente (4, 9) als trapezförmige Vorsprünge ausgebildet sind, die mit einander zugewandten schrägen Flanken (8, 14) in Reihe angeordnet sind, wobei sich die Vorsprünge nach der der Montageplatte (1, 13) abgewandten Seite zu verjüngen, und dass der jeweilige Flankenwinkel (α) gegenüber der Montageplatte (1, 13) derart bestimmt ist, dass bei Anlage der Flanken (8, 14) aneinander der Krümmungsradius (r) der Montageplatte (1, 13) gleich oder größer dem Mindestkrümmungsradius der Lichtwellenleiter (3) ist.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Halterungsmittel (2, 16) jeweils eine Reihe mit Blockierelementen (4, 9) angeordnet ist.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierelemente (4) zugleich als verwindungshemmende Elemente (4/5) für die Montageplatte (1) ausgebildet sind.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Montageplatte (13) zusätzlich zu den krümmungsbegrenzenden Blockierelementen (9) verwindungshemmende Elemente (10, 11/12) angeordnet sind.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als verwindungshemmende Elemente Vorsprünge (10, 11/12) angeformt sind, die bei einer Krümmung der Montageplatte (13) in Verlegerichtung des Lichtwellenleiters (3) ineinandergreifen (11/12) oder sich berührend überlappen (10).
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungsmittel wenigstens eine Haltezunge (2, 16) umfassen, die an einer Öffnung (7, 17) von der Unterseite der Montageplatte (1, 13) nach oben erstreckt und im Abstand der Dicke des LWL(3) von dieser abgewinkelt und über die Öffnung (7, 17) erstreckt ist.
Führungs- und Knickschutzeinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Montageplatte (1, 13) Befestigungselemente (6) zur Festlegung derselben, insbesondere in einem Gehäuse, an Übergängen zwischen Bauteilen oder an gekrümmten Wandflächen in einem Fahrzeug, ausgebildet sind.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einstückig und in einem Spritzwerkzeug in einem Arbeitsgang hergestellt ist.
Führungs- und Knickschutzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus Polypropylen gefertigt ist.