DE19714212A1

DE19714212A1 - Verfahren zur Verlegung eines Transportmediums

Info

Publication number: DE19714212A1
Application number: DE1997114212
Authority: DE
Inventors: Jens Dr Weber; Jens Dr Kircher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-10-08
Also published as: WO1998045742A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Verlegung eines elastischen Transportmediums nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.

Aus dem täglichen Leben ist das Aufputzverlegen von Leitungen, beispielsweise Stromleitungen, als Verfahren zur Verlegung eines elastischen Transportmediums schon bekannt. Hierbei wird die Leitung geeigneter Weise auf der Wand fixiert, beispielsweise durch passende Nägel oder Klebstoff und gegebenenfalls übertapeziert. Beim Übergang von Wand zu Decke, oder bei horizontaler Verlegung zwischen zwei Wänden, kann die Leitung oftmals nicht den scharfen Knick der Wände nachvollziehen. Dickere stromführende Leitungen sind oftmals nicht hinreichend elastisch, fuhr optische Fasern beispielsweise ist ein bestimmter Mindestbiegeradius einzuhalten, welcher durch die optischen Eigenschaften der Glasfaser festgelegt wird. Wird er nicht eingehalten, so ist ein gravierender Intensitätsverlust die Folge.

Im Wohnbereich sind solche Eckbereiche oftmals unschön, vor allem nach längerer Zeit. Außerdem ist das Kabel im Eckbereich ungeschützt und deshalb der Gefahr von Beschädigung ausgesetzt. Bei anderen Anwendungen, beispielsweise im Produktionsbereich, birgt diese Art der Verlegung darüber hinaus ein erhebliches Sicherheitsrisiko.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Transportmedium auch scharfe Knicke in der Unterlage nachvollziehen kann, ohne gleichzeitig den kritischen Biegeradius zu unterschreiten. Somit werden die oben genannten Sicherheitsrisiken und Beschädigungsrisiken weitgehend vermieden, darüber hinaus ergibt sich ein sehr viel harmonischerer optischerer Gesamteindruck bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wohnbereich.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich. Der Außenquerschnitt optischer Fasern oder von Bändchen aus optischen Fasern ist relativ klein. Gleichzeitig gilt es bei diesen Transportmedien, den kritischen Biegeradius keinesfalls zu unterschreiten. Durch die Erfindung wird es möglich, durch auf Putz Verlegen der Faserbändchen mit anschließendem Tapezieren eine Hausverkabelung mit Glasfasern durchzuführen, ohne Wände zu verletzen und ohne den optischen Gesamteindruck zu stören.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich integriert optische Schaltungen mit sehr viel weniger Aufwand realisieren als bisher für eine 90°-Umlenkung erforderlich war. Somit werden vorteilhafterweise sehr viel preiswerter zu produzierende integriert optische Schaltungen erhalten.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine auf Putz verlegte Glasfaser nach dem Stand der Technik, Fig. 2 eine auf Putz verlegte Glasfaser nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, Fig. 3 eine integriert optische Schaltung, Fig. 4 eine optische Busleitung zum Datenaustausch auf einem Längsträger einer Kraftfahrzeugkarosserie, Fig. 5 und 6 einen Knickschutz für eine Einrichtung zur Bewässerung von Grünanlagen.

Beschreibung

In Fig. 1 ist ein auf Putz verlegtes Faserbändchen in einem Raum gezeigt. In der perspektivischen Darstellung des Raums ist eine Wand 1 und eine Decke 2 sichtbar. Das Faserbändchen 3 wird entlang der Wand 1 und der Decke 2 verlegt, indem es zuerst in vertikaler Richtung der Wand entlang verlegt wird, dann in einem großen Bogen zur Decke 2 geführt wird, und dann der Decke folgt. Das Faserbändchen 3 wird mit Befestigungselementen 4 auf der Wand fixiert. Es ist deutlich sichtbar, daß hierbei zwischen Faserbändchen 3 und den Wänden ein Zwischenraum an der Stelle entsteht, an der Wand 1 und Decke 2 zusammenstoßen.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Aufputzverlegung eines solchen Faserbändchens. Hierbei kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Einrichtungen. Wiederum ist eine Wand 1 und eine Decke 2 zu sehen, auf welchen ein Faserbändchen 3 verlegt wird. Das Faserbändchen wird der Wand 1 entlang vertikal geführt, bis es einen bestimmten Abstand von der Decke 2 erreicht. Das Faserbändchen wird dann in einem ersten Bogen 5 geführt, welcher in der Wandebene angeordnet ist. Das Faserbändchen 3 wird dann wenigstens einige Millimeter entlang der Stoßlinie zwischen Wand 1 und Decke 2 geführt, und dann in einem zweiten Bogen 6, welcher in der Deckenebene liegt, in der Decke weitergeführt.

Hierbei ist zu beachten, daß sowohl der erste Bogen 5 als auch der zweite Bogen 6 einen größeren Krümmungsradius aufweisen, als es für das Faserbändchen als kritischer Radius vorgesehen ist. Unterhalb des kritischen Radius würde ein bestimmter Teil des im Faserbändchen transportierten Lichts nicht an der Außenhaut des Wellenleitermaterials des Faserbändchens 3 total reflektiert und wäre somit verloren. Gleichzeitig ist zu beachten, daß bei der erfindungsgemäßen Verlegung des Faserbändchens 3 kein störender Zwischenraum zwischen Wand 1 bzw. Decke 2 und dem Faserbändchen 3 entsteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren, einen Knick zwischen zwei Ebenen durch zwei Bögen in den jeweiligen Ebenen zu ersetzen, ist jedoch nicht auf die Aufputzverlegung von Faserbändchen beschränkt.

Fig. 3 zeigt ein integriert optisches Bauteil, welches vom erfindungsgemäßen Verfahren Gebrauch macht. Das integriert optische Bauteil 10 besteht aus einem Substrat 11, welches die Form in etwa quaderförmigen Platte aus Silizium hat. Auf der Unterseite des Substrats 11 ist ein VCSE-Laser 12 angebracht, welcher etwas über die Seitenflächen des Substrats 11 hinausragt. Der VCSE-Laser 12 ist mit einem Teil der Oberfläche, die zum Substrat 11 hinweist, jedoch nicht von diesem bedeckt wird, mit einem Wellenleiter 13 optisch verbunden. Der Wellenleiter 13 führt zuerst entlang einer Seitenfläche des Substrats 11 weg vom VCSE-Laser 12. Der Wellenleiter 13 wird sodann in einem ersten Bogen 5 geführt, wobei der erste Bogen 5 parallel zu derjenigen Seitenfläche des Substrats 11 verläuft, auf welcher der Wellenleiter 13 angeordnet ist. Der Wellenleiter 13 verläuft sodann einige µm entlang der Kante zwischen Seitenfläche und Oberfläche des Substrats 11 und wird dann in einem zweiten Bogen 6 geführt. Dieser zweite Bogen 6 verläuft parallel zur Oberfläche des Substrats 11. Das Substrat 11 verfügt auf seiner Oberfläche über eine V-förmige Nut 15, wie sie bekannterweise durch Ätzen von Silizium in wäßrigem KOH erzeugt werden kann. Der Wellenleiter 13 wird nach dem zweiten Bogen 6 zu dieser V-förmigen Nut geführt, bis er eine Schmalseite der V-förmigen Nut erreicht. Hierbei ist darauf zu achten, daß in dem Bereich, in dem die V-förmige Nut 15 und der Wellenleiter 13 zusammenstoßen, die Längsachsen des Wellenleiters 13 und der V-förmigen Nut 15 etwa parallel sind.

In die V-förmige Nut 15 kann beispielsweise eine optische Faser eingelegt werden. Integriert optische Bauteile, in welchen ein Halbleiterlaser vorgesehen ist, welcher auf seiner Oberfläche oder Unterfläche Licht emittiert, ein sogenannter VCSE-Laser (Vertical Cavity Surface Emitting) sind bereits bekannt. Sollen diese VCSE-Laser an eine V-förmige Nut 15 gekoppelt werden, wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, muß eine in etwa rechtwinklige Umlenkung vorgesehen werden, welche sehr aufwendig zu realisieren ist. Durch die in Fig. 3 dargestellte Form des Wellenleiters 13 mit einem ersten Bogen 5 und einem zweiten Bogen 6 wird diese Umlenkung erreicht. Hierbei ist es für die Erfindung unwesentlich, ob der Wellenleiter 13, wie in Fig. 3, auf das Substrat 11 aufgebracht wird, oder ob im Substrat 11 eine Vertiefung vorgesehen ist, welche zur Erzeugung eines Wellenleiters mit einem transparentem Material befüllt wird.

Fig. 4 zeigt die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Verlegung einer optischen Faser in einem Kraftfahrzeug. Gezeigt ist in Fig. 2 der Unterbau eines Kraftfahrzeugs, mit einem Längsträger 22 und einem daran angebrachten Querträger 21. Der Längsträger 22 verfügt über eine erste Seitenfläche 23, welche die Seitenfläche ist, welche dem Querträger 21 abgewandt ist, sowie eine Oberfläche 24. Auf der Seitenfläche 23 des Längsträgers 22 befindet sich ein Sensor 26, an welchen eine Faser 25 angeschlossen ist. Die Faser 25 wird vom Sensor 26 weg in Richtung der Oberfläche 24 des Längsträgers 22 geführt. In der Nähe der Kante zwischen Seitenfläche 23 und Oberfläche 24 wird die optische Faser 25 in einem ersten Bogen 5 geführt, wobei der erste Bogen 5 parallel zur Seitenfläche 23 ist. Sodann wird die Faser entlang der Kante geführt, um schließlich in einem zweiten Bogen 6, welcher parallel zur Oberfläche 24 ist, gebogen zu werden. Nach dem zweiten Bogen 6 wird die Faser 25 weiter auf dem Querträger 21 geführt.

In diesem Anwendungsbeispiel führt die Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur zu deutlichen Verbesserungen im Erscheinungsbild der Verlegung, sondern auch zu deutlichen Verbesserungen in der Funktionalität, da keine fremden Gegenstände sich in eventuell vorhandenen abstehenden Teilen der Faser 25 einhaken können und zum Reißen der Faser führen.

Fig. 5 zeigt eine Schutzschiene, welche das Abknicken von Schläuchen verhindern kann. Gezeigt ist eine Hausaußenfassade mit einer ersten Hauswand 30 und einer zweiten Hauswand 31, welche in einer Ecke 34 aufeinanderstoßen. Entlang beider Wände verläuft ein Schlauch 32, welcher im Bereich der Ecke 34 mit einer Schutzschiene 33 versehen ist. Die Schutzschiene 33 hat die Form zweiter Bögen, welche in zwei Ebenen verlaufen, wobei die beiden Ebenen etwa einen 90°-Winkel einschließen.

Eine Detailzeichnung der Schutzschiene 33 ist in Fig. 6 gezeigt. Die Schutzschiene 33 ist beispielsweise ein Plastikgußteil, welches über den größten Teil seiner Länge als Führung 38 mit etwa U-förmigem Querschnitt ausgelegt ist. An wenigstens einer Stelle weist die Schutzschiene 33 Haltenasen 37 auf, welche an den beiden Schenkeln des U-förmigen Querschnitts angebracht sind, so daß der Querschnitt beispielsweise einem etwas mehr als halb geschlossenen Kreis ähnelt, beispielsweise einem 3/5-Kreis.

Durch diese Konstruktion ist es sehr leicht möglich, den zu schützenden Schlauch der zu schützenden Stelle mit der Schutzschiene 33 zu versehen. Der Schlauch ist einfach in die Führung 38 einlegbar, da der U-förmige Querschnitt keinen Widerstand aufweist. An den Stellen mit der Haltenase 37 ist leichter Druck erforderlich, danach ist der Schlauch durch die Haltenasen 37 fixiert. Das Entfernen der Schutzschiene geschieht durch Umkehrung der Einlegeschritte. Es ist vorteilhaft und vorgesehen, mehr als eine Haltenase an der Schutzschiene 33 vorzusehen, um somit eine sichere Führung zu erreichen.

Claims

1. Verfahren zur Verlegung eines knicksensitiven Transportmediums (3, 13, 25, 32) zwischen einem ersten Punkt und einem zweiten Punkt, wobei der erste Punkt in einer ersten Ebene liegt und der zweite Punkt in einer zweiten Ebene liegt, die zwei Ebenen verschieden sind und einander in einer Schnittlinie schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmedium in der ersten Ebene in einem ersten Bogen (5) vom ersten Punkt zur Schnittlinie geführt wird, dann entlang der Schnittlinie geführt wird, und in einem zweiten Bogen (6) in der zweiten Ebene von der Schnittlinie zum zweiten Punkt geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmedium eine optische Faser (3, 25) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmedium ein optisches Faserbändchen ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erste und die zweite Ebene Gebäudebegrenzungen (1, 2), insbesondere Decken und Wände benutzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebäudebegrenzungen (1, 2) mit einer harten Oberfläche, insbesondere Putz, Beton oder Mauerwerk, versehen sind und daß das Transportmedium auf der harten Oberfläche geführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmedium durch bereichsweises Ankleben auf der harten Oberfläche fixiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmedium durch Nageln auf der harten Oberfläche fixiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die harte Oberfläche tapeziert wird.

9. Vorrichtung zur Leitung von flüssigen oder gasförmigen Stoffen und/oder Energie, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes in einer ersten Ebene gebogenes Segment (5) vorgesehen ist, daß daran anschließend ein zweites gerades Segment vorgesehen ist, daß daran anschließend ein drittes in einer zweiten Ebene gebogenes Segment (6) vorgesehen ist, und daß die erste und die zweite Ebene verschieden sind und sich in einer Schnittlinie schneiden und daß das zweite Segment entlang dieser Schnittlinie verläuft.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als optische Faser (3, 25) ausgebildet ist, und daß die erste und die zweite Ebene parallel zu Gebäudebegrenzungen (1, 2), insbesondere Decken und Wänden verlaufen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als optisches Faserbändchen ausgebildet ist, und daß die erste und die zweite Ebene parallel zu Gebäudebegrenzungen (1, 2), insbesondere Decken und Wänden verlaufen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ebene als benachbarte Oberflächen eines integriert-optischen Bauteils (10) ausgebildet sind, daß die Transportvorrichtung als Wellenleiter (13) auf oder in den Oberflächen ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ebene parallel zu Gebäudebegrenzungen (1, 2), insbesondere Außenwänden, verlaufen, daß die Vorrichtung als Schlauch (32) ausgebildet ist, daß der Schlauch (32) mit einer Schutzschiene (33) versehen ist, daß die Schutzschiene (33) ein erstes in einer ersten Ebene gebogenes Segment (5) aufweist, daß sie daran anschließend ein zweites gerades Segment aufweist, daß sie daran anschließend ein drittes in einer zweiten Ebene gebogenes Segment (6) aufweist, und daß die erste und die zweite Ebene verschieden sind und sich in einer Schnittlinie schneiden und daß das zweite Segment entlang dieser Schnittlinie verläuft.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschiene (33) einen in etwa U-förmigen Querschnitt aufweist, in welche der Schlauch (32) einlegbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschiene (33) mit Haltenasen (37) versehen ist, durch die der Schlauch (32) in der Schutzschiene (33) fixierbar ist.