DE2805585C2

DE2805585C2 - Schutzschlauch für Lichtleitkabel

Info

Publication number: DE2805585C2
Application number: DE2805585A
Authority: DE
Inventors: Wieland Dipl.-Ing. Dr.rer.pol. Dr. 7540 Neuenbürg Holzhausen
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1978-02-10
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE2805585A1

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen, druckfesten Schutzschlauch für Lichtleitkabel mit einer Vielzahl optischer Fasern, wobei der Schlauch ein wendelförmig gewickeltes Band enthält.

Ein derartiger Schutzschlauch für Lichtleitkabel ist durch die DE-AS 25 46 737 bekannt Er hat generell folgenden Forderungen zu genügen:

a) Zugfestigkeit: Glasfasern sind gegenüber Zugbelastungen recht empfindlich, der Schlauch soll daher nur sehr geringe Axialdehnungen zulassen; Stauchungen sind hingegen weniger kritisch.

b) Querdruckfestigkeit: Eventuell auftretende Querkräfte sollen vom Schlauch aufgenommen und von den Lichtleitern abgehalten werden, da sie gegenüber Scherbeanspruchungen empfindlich sind; dementsprechend darf der freie Leitungsquerschnitt des Schlauches bei Querdruckbeanspruchung keinerlei Einbeulung od. dgl. zeigen.

c) Temperaturbeständigkeit: Grundsätzlich sollten die Schutzschläuche hitzesterilisierbar sein; daneben gibt es Anwendungsfälle mit Umgebungstemperaturen weit oberhalb 100⁰C.

d) Dichtheit: Vor allem soll das Eindringen von Feuchtigkeiit in den Schutzschlauch verhindert werden.

e) Biegeradiusbegrenzung: Der Schlauch soll bis zu einer bestimmten vorgegebenen Krümmung flexibel sein; die vorgegebene Maximalkrümmung richtet sich nach dem zulässigen Biegeradius der optischen Fasern; einer über diese Krümmung hinausgehenden Biegebeanspruchung soll der

ίο Schlauch sitarken Verformungswiderstand entgegensetzen.

Torsionsfestigkeit: Der Schlauch darf nur minimale Torsion zulassen, da hieraus eine Scherbeanspruchung der optischen Fasern resultieren würde. g) Geringe Wandstärke, h) Reißfeste Oberfläche.

Diese Forderungen werden größtenteils von dem bekannten Schultzschlauch gemäß der DE-AS 25 46 737 erfüllt Nachteilig hieran ist jedoch die aufwendige, mehrschichtige Fertigung, die zu relativ hohen Herstellungskosten führt Problematisch ist weiterhin die Biegeradiusbegrenzung, da sich der bekannte Schlauch bei extrem hoher Biegebeanspruchung, wie sie in besonderen Anwendungsfällen mitunter vorkommt sehr stark krümmen läßt wodurch der zulässige

Biegeradius der optischen Fasern überschritten werden

kann.

Hiervon ausgehend besteht der vorliegenden Erfin-

dung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Schlauch dahingehend zu verbessern, daß er kontinuierlich gefertigt werden kann und daß man eine genauere

Biegeradiusbegrenzung erhält Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die einzelnen Gangwindungen der Wendel durch einen umlaufenden, haftenden Dichtungsstreifen miteinander verbunden sind und daß die benachbarten Bandkanten der einzelnen Gangwindungen in an sich bekannter Weise ineinander verhakt sind.

Hierdurch ergeben sich folgende Vorteile:

1. Anstelle der bisherigen mehrfach aufeinanderfolgenden, zeitaufwendigen Tauchbehandlungen kann die Fertigung des erfindungsgemäßen Schutz- Schlauches kontinuierlich und wesentlich preisgün stiger erfolgen. Verläuft der Dichtungsstreifen in den von innen oder außen zugänglichen Steigungslücken, so kann er direkt hinter der Wickelstation durch Extrusion auf den Schlauch aufgebracht und zugleich haftend mit ihm verbunden werden. Befindet sich der Dichtungsstreifen zwischen den miteinander verhakten Bandkanten, so wird er bereits beim Wickeln des Schlauches eingebracht und sodann mit dem Metallband des Schlauches verbunden. Der Schlauch ist praktisch nur noch eine Verbundkonstruktion aus dem gewickelten Metallband und dem umlaufenden Dichtungsstreifen, wohingegen er im bekannten Fall aus insgesamt vier verschiedenen Schichten aufgebaut ist

2. Durch Verfalzung der benachbarten Bandkanten bietet der Schlauch einen wesentlich höheren mechanischem Schutz als die Wendel in der DE-AS 25 46 737. Denn dort müssen die einzelnen Gänge der Flachbanddrahtwendel unter gegenseitigem Abstand umlaufen, um dem Schlauch die gewünschte Flexibilität zu geben. Des weiteren garantiert die gegenseitige Verfalzung der Bandkanten eine

wesentlich sicherere Biegeradiusbegrenzung. Denn die maximale Schlauchkrümmung hängt im Extremfall nicht mehr von der Elastizität des Dichtungsstreifen ab, der bei Biegung des Schlauches komprimiert oder gedehnt wird, sondern sie s wird bestimmt durch die Profilgeometrie des Wickelschlauches. Extrem hohe Biegebeanspruchung kann lediglich dazu führen, daß benachbarte Partien des wendelförmig gewickelten Schlauchbandes sich so weit überlappen, bis sie sich gegenseitig blockieren. Man erhält dann eine auf Formschluß beruhende Biegeradiusbegrenzung und durch entsprechende Bemessung der Breite der Steigungslücken, in denen der Dichtungsfaden angeordnet ist, kann von vornherein ein definierter Biegeradius eingestellt werden.

3. Bei den meisten Ausführungsformen der Erfindung kann der Dichtungsfaden so in den Gangwindungen der Wendel eingebaut werden, daß eine beliebig gerichtete Biegebeanspruchung des Schlauches immer nur zu einer Druckbeanspruchung des Dichtungsfadens führt Eine Zugbeanspruchung scheidet aus, weil die benachbarten Bandkanten aufgrund ihrer gegenseitigen Anlage nicht mehr axial auseinandergezogen werden können. Da die Druckbeanspruchung vom Werkstoff wesentlich besser zu ertragen ist als eine Zugbeanspruchung, erhält man eine höhere Lebensdauer des Schlauches und außerdem kann kein Abreißen des Dichtungsstreifens von den als Druckflächen fungierenden Bandkanten stattfinden.

Durch die DE-PS 9 23 632 ist eine biegsame Leitung aus einzelnen, kurzen metallischen Rohrabschnitten bekannt, die durch Zwischenstücke aus Gummi miteinander verbunden sind. Diese bekannte Leitung hat also nichts mit einem Wickelschlauch zu tun, bei dem die benachbarten Bandkanten der einzelnen Gangwindungen ineinander verhakt sind. Auch sind die Zwischenstücke aus Gummi bei dieser bekannten Leitung echte Leitungselemente, da sie als unmittelbare Teile der Rohrwand fungieren, wohingegen beim Anmeldungsgegenstand die Schlauchwand ausschließlich von dem schraubengangförmig aufgewickelten, ineinander verfalzten Metallband gebildet wird — unabhängig von dem aufgewickelten Dichtstreifen. Außerdem fehlt es dieser bekannten Leitung an der formschlüssigen Blockierung gegenüber unzulässig hoher Beanspruchung und an der geforderten Querdruckfestigkeit, denn Rohrabschnitte, die unter Querkraft stehen, würden sich radial gegenüber den benachbarten Rohrabschnitten versetzen, so daß in der Leitung befindliche optische Fasern auf Schwerung beansprucht würden.

In zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsgedankens läuft der Dichtungsstreifen in den Steigungslükken auf der Schlauchinnenseite und/oder Schlauchaußenseite um und schließt bündig mit der inneren und/oder der äußeren Zylinderfläche der Wendel ab. Man erhält dadurch einen glatten, lückenlosen Abschluß an der Schlauchinnenseite und/oder Schlauchaußenseite. Zusätzlich kann der Dichtungsstreifen mit einem Überzug an der Innen- und/oder Außenseite des Schlauches kombiniert sein, so daß man eine geschlossene Verkleidung erhält.

Von der Beanspruchung des Dichtungsstreifens her gesehen ist es besonders günstig, wenn die benachbarten Gangwindungen axial auseinandergezogen sind. Denn dadurch führt eine Biegebeanspruchung des Schlauches immer nur zu einer Druckbelastung des Dichtungsstreifens und nicht zu einer Zugbelastung.

Soll der Dichtungsstreifen bestmöglich gegen äußere Verletzungen geschützt werden, so ist es zweckmäßig, ihn zwischen den miteinander verhakten Bandkanten umlaufen zu lassen. Er ist dann gegenüber mechanischen Angriffen von der Schlauchinnen- oder Schlauchaußenseite völlig abgeschirmt

Die Verbindung des Dichtungsstreifens mit dem Schlauch erfolgt zweckmäßig durch Vulkanisieren, durch Kleben oder durch vergleichbare Verfahren, insbesondere, wenn sich der Dichtungsstreifen zwischen den miteinander verhakten Bandkanten befindet und bereits beim Wickeln des Schlauches eingebracht wird. Verläuft der Dichtungsstreifen hingegen in den von innen oder außen zugänglichen Steigungslücken, so kann er durch Extrusion auf den bereits fertig gewickelten Schlauch aufgebracht und zugleich haftend mit ihm verbunden werden. Hier kommt aber selbstverständlich auch das zuvor genannte Vulkanisieren oder Kleben in Betracht

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben; dabei zeigt

F i g. 1 einen Schutzschlauch, der aus einem Band mit ineinander verhakten Bandkanten gewickelt ist wobei der Dichtungsstreifen in den von innen zugänglichen Steigungslücken verläuft;

F i g. 2 einen Schutzschlauch ähnlich F i g. 1, wobei der Dichtungsstreifen zusätzlich die Schlauchinnenseite verkleidet;

F i g. 3 einen ähnlichen Schlauch wie in F i g. 1, wobei jedoch der Dichtungsstreifen in den von außen zugänglichen Steigungslücken verläuft;

Fig.4 einen Schlauch ähnlich Fig.3, wobei der Dichtungsstreifen zusätzlich die Schlauchaußenseite verkleidet und

F i g. 5 einen Schlauch, bei dem der Dichtungsstreifen zwischen den miteinander verhakten Bandkanten verläuft.

Bei den Ausführungsbeispielen ist der Schutzschlauch jeweils aus einem Band 5 gewickelt, das in Form eines liegenden S profiliert ist. Dabei sind die benachbarten Bandkanten jeder Gangwindung ineinander verhakt, so daß ein an sich bekannter Wickelschlauch entsteht. Dieser Wickelschlauch ist nun jedoch mit einem haftenden Dichtungsstreifen 8 bzw. 9 versehen, der in den inneren (Fig. 1) oder äußeren (Fig.3) Steigungslücken 6 bzw. 7 schraubengangförmig umläuft. Das Einbringen des Streifens 8 bzw. 9 kann gleichzeitig mit dem Wickelvorgang des Bandes 5 erfolgen, wobei automatisch die benachbarten Gangwindungen zur Bildung der Lücken 6 bzw. 7 axial auseinandergezogen werden. Die feste Verbindung zwischen dem Dichtungsstreifen 8 bzw. 9 und den angrenzenden Bandflächen erfolgt beispielsweise durch Kleben oder Vulkanisieren. Dabei können zusätzlich noch Haftvermittler verwendet werden.

Die F i g. 2 und 4 weisen im Prinzip denselben Aufbau auf. Hier ist lediglich der Dichtungsstreifen noch mit einer inneren bzw. äußeren Verkleidung tO bzw. 11 kombiniert In diesem Fall erübrigt sich das Einwickeln eines fortlaufenden Streifens in den Steigungslücken, da man das Ausfüllen der Steigungslücken mitsamt der Innen- oder Außenverkleidung durch einen Extrusionsvorgang erzeugt.

In F i g. 5 ist der Dichtungsstreifen im Unterschied zu

den Fig. 1 bis 4 nicht in den von außen oder innen zugänglichen Steigungslücken, sondern im Überlappungs- oder Verhakungsbereich der benachbarten Bandkanten des Bandes 5 untergebracht. Der Dichtungsstreifen liegt dabei wie in den vorangegangenen Figuren als schraubengangförmig umlaufender Streifen 12 vor. Er muß jedoch wegen seiner verdeckten Position bereits während des Wickelvorganges des Schlauches miteingewickelt oder eingespritzt werden. Seine Verbindung mit dem Bandmaterial kann durch anschließendes Vulkanisieren erfolgen.

Selbstverständlich können anstelle des gezeigten Bandprofiles auch andere Profilformen verwendet werden, insbesondere ein gefalztes (Agraff-)Profil. Weiterhin liegt es im Rahmen der Möglichkeiten, den Wickelschlauch nicht aus einem Metallband herzustellen, sondern hierfür andere Werkstoffe, insbesondere Kunststoffe, einzusetzen.

Zusammenfassend liegt der Vorteil der Erfindung darin, daß man durch elastische Fixierung und gleichzeitige Abdichtung eines im Prinzip bekannten Wickelschlauches eine kostengünstige Verbundkonstruktion erhält, die alle Anforderungen an einen Schutzschlauch für Lichtleitkabel erfüllt und mit geringem Teile- und Montageaufwand herstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flexibler, druckfester Schutzschlauch für Lichtleitkabel mit einer Vielzahl optischer Fasern, wobei der Schlauch ein wendelförmig gewickeltes Band enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gangwindungen (5, 7) der Wendel durch einen umlaufenden, haftenden Dichtungsstreifen (8, 9,10,11,12) miteinander verbunden sind und daß die benachbarten Bandkanten der einzelnen Gangwindungen in an sich bekannter Weise ineinander verhakt sind.

2. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (8,9) in den Steigungslücken (6 bzw. 7) auf der Schlauchinnenseite und/oder -außenseite umläuft und bündig mit der inneren und/oder der äußeren Zylinderfläche der Wendel abschließt

3. Schutzschlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungstreifen (10, 11) mit einem Oberzug an der Innen- und/oder Außenseite des Schlauches kombiniert ist

4. Schutzschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Gangwindungen axial auseinandergezogen sind.

5. Schutzschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (12) zwischen den miteinander verhakten Bandkanten umläuft

6. Schutzschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen durch Vulkanisieren, Kleben od. dgl. mit dem Schlauch verbunden ist

7. Schutzschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen durch Extrusion auf- oder eingebracht ist

8. Schutzschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen aus Gummi oder Kunststoff besteht.