DE3820950A1 - Verfahren zum befestigen einer kabelverstaerkung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen der Verstärkung eines an seinem Ende abgemantelten Kabels, insbesondere eines elektrischen und/oder optischen Nachrichten­ kabels in einer Abfanghülse, wobei die Verstärkung aus längs im Kabel verlaufenden Kunststoffasern besteht, welche insbesondere aus einem aromatischen Amid hergestellt sind.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 78 18 501 ist es bekannt, die Zugentlastungsschicht eines Lichtwellenleiters innerhalb einer Stifthülse in einen Kleber einzubetten und auf diese Weise die Zugentlastungsschicht an der Stifthülse zu verankern. Es er­ geben sich dabei allerdings Haftungsprobleme, da nicht alle Kunststoffe ohne weiteres durch einen solchen Kleber festzu­ legen sind, der beim Einkleben eines Lichtwellenleiterendes in eine Stifthülse verwendet wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Befestigen der Verstärkung eines Kabels zu schaffen, durch das die Kunststoffasern, die die Verstärkung bilden, mit der Abfanghülse zugfest verbunden werden, wobei das Verfahren in möglichst wenigen und einfachen Schritten durchzuführen sein soll.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein spritzbarer, erhärtender oder erhärtbarer Werkstoff in flüssiger Form vor den freiliegenden Enden der Kunststoffasern in die Abfanghülse eingespritzt wird.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt vor allem darin, daß durch das Einspritzen des Werkstoffs vor den Enden der Kunststoffasern innerhalb der Abfanghülse ein Staudruck entsteht, welcher mindestens teilweise auf die Enden der Kunststoffasern, die die Verstärkung des Kabels bilden, gerichtet ist und diese schirmartig aufwehen läßt. Der Spritzgußwerkstoff bedeckt die Endstücke der Kunststoffasern und legt sie bei seinem Erhärten in gekrümmter Form fest.

Das Verfahren wird vorteilhaft so gestaltet, daß mindestens der zuerst eingespritzte erhärtende oder erhärtbare Werkstoff durch mehrere auf dem Umfang der Abfanghülse gleichmäßig verteilte Einspritzöffnungen in die Abfanghülse eingespritzt wird.

Durch das Einspritzen mindestens des ersten erhärtenden oder erhärtbaren Werkstoffs durch mehrere auf dem Umfang der Abfanghülse gleichmäßig verteilte Einspritzöffnungen kann sich innerhalb der Abfanghülse während des Einspritzvorgangs ein besonders hoher Staudruck innerhalb des eingespritzten Werkstoffes aufbauen, der den Materialfluß in Richtung auf die Enden der Kunststoffasern hin lenkt und dazu führt, daß die freien Enden der Kunststoffasern besonders gut aufwehen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß mindestens der zuerst eingespritzte erhärtende oder erhärtbare Werkstoff senkrecht zur Längsachse der Abfanghülse in die Abfanghülse eingespritzt wird.

Auf diese Weise können Einspritzdüsen während des Verfahrens besonders gut an die Einspritzöffnungen der Abfanghülse angeschlossen werden. Dies ist besonders dann wichtig, wenn zum Einspritzen des Spritzgußwerkstoffs in die Abfanghülse eine automatische Vorrichtung verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch so gestaltet werden, daß mindestens der zuerst eingespritzte erhärtende oder erhärtbare Werkstoff in einem Winkel zur Längsachse der Abfanghülse, welcher kleiner ist als 90°, schräg auf die Enden der Kunststoffasern zu in die Abfanghülse eingespritzt wird.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, daß der Spritzgußwerkstoff auf diese Weise schräg zur Achse der Abfang­ hülse auf die freien Enden der Kunststoffasern zugespritzt wird, wodurch der größte Teil des Materialflusses in der Abfanghülse auf die Enden der Kunststoffasern gerichtet ist, so daß die Enden der Kunststoffasern besonders gut aufwehen.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß zwischen dem Ende der Kunststoffasern und dem Beginn des Kabelmantels vor dem Einspritzen eines erhärtenden oder erhärtbaren Werkstoffs eine Umschlaghülse um die Kunst­ stoffasern gelegt wird.

Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens wird gewährleistet, daß sich die Enden der Kunststoffasern beim Auswehen durch das Einspritzen des ersten Werkstoffs an die Kante der Umschlag­ hülse anlegen. Dadurch wird erreicht, daß alle Kunststoffasern in der Abfanghülse auf derselben Höhe abgebogen werden. Auf diese Weise entsteht eine gleichmäßige schirmförmige Aufweitung der Kunststoffasern in der Abfanghülse.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin dadurch ausgestaltet werden, daß von dem ersten Werkstoff nur soviel in die Abfanghülse eingespritzt wird, daß die Kunststoffasern durch den Staudruck des eingespritzten Werkstoffs aufwehen und von dem Werkstoff benetzt werden und daß zum Auffüllen der Abfanghülse ein weiterer Werkstoff eingespritzt wird.

Auf diese Weise können zunächst die Enden der Kunststoffasern mit einem Werkstoff benetzt werden, welcher einerseits gut an den verwendeten Kunststoffasern haftet und andererseits schnell erhärtet. Der zweite eingespritzte Werkstoff, der zum Auffüllen der Abfanghülse verwendet wird, braucht diese Bedingungen nicht zu erfüllen. An ihn wird hauptsächlich die Forderung gestellt, daß die Schrumpfung beim Erhärten möglichst gering sein soll. Diese Anforderung braucht wiederum an den zuerst eingespritzten Werkstoff nicht gestellt zu werden. Zwei Werkstoffe mit den genannten Eigenschaften sind in der Regel leichter verfügbar als ein einziger Werkstoff, der alle genannten Eigenschaften in sich vereinigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch ausgestaltet werden, daß zum Einspritzen in die Abfanghülse mindestens für den zuerst eingespritzten Werkstoff ein bei Abkühlung schnell erhärtender heißer Spritzgußwerkstoff verwendet wird.

Durch diese Materialwahl wird erreicht, daß die Enden der Kunststoffasern innerhalb der Abfanghülse in dem Augenblick erstarren, in dem sie durch den Staudruck des eingespritzten heißen Werkstoffes aufwehen. Es kann dann kein Zurückfedern der Enden der Kunststoffasern stattfinden, nachdem das Einspritzen des ersten Werkstoffs beendet ist.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft so ausgestaltet werden, daß als zuerst eingespritzter Werkstoff Styrol oder ein Polyamid verwendet wird.

Die Verwendung von Styrol oder einem Polyamid stellt sicher, daß eine gute Haftung an den Endstücken der Kunststoffasern vermittelt wird. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Kunststoffasern aus dem Material bestehen, das unter dem Namen Kevlar von der Firma Dupont vertrieben wird. Wegen der Molekularstruktur dieses Stoffes haften nur sehr wenige Werkstoffe gut an diesen Fasern. Styrol und Polyamide erfüllen diese Aufgabe.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein nach dem beschriebenen Verfahren hergestelltes Endstück für ein Kabel, insbesondere ein elektrisches und/oder optisches Nachrichtenkabel, bei dem die Enden der Kunststoffasern innerhalb der Abfanghülse schirmartig aufgeweitet und so in dem mindestens einen eingespritzten, erhärteten Werkstoff in gekrümmter Form festgelegt sind.

Durch schirmartige Aufweitung der Kunststoffasern werden diese besonders zugfest in der Abfanghülse befestigt. Der mindestens eine erhärtete Werkstoff legt die Enden der Kunststoffasern in gekrümmter Form fest und vermittelt eine gute Haftung zu den Kunststoffasern.

Das erfindungsgemäße Endstück für ein Kabel kann dadurch ausge­ staltet werden, daß die Abfanghülse mit zwei verschiedenen Werkstoffen gefüllt ist, von denen der erste die schirmartig aufgeweiteten Enden der Kunststoffasern bedeckt, während der Zweite die gesamte Abfanghülse ausfüllt und die Enden der Kunststoffasern einbettet.

Durch die Verwendung von zwei verschiedenen Werkstoffen können diese getrennte Aufgaben übernehmen, für welche sie speziell ausgewählt werden können. Der zuerst eingespritzte Werkstoff vermittelt eine besonders gute Haftung an den Kunststoffasern während der Zweite Werkstoff die Abfanghülse ausfüllt, wobei dieser zweite Werkstoff eine möglichst geringe Schrumpfung beim Erhärten aufweisen soll, damit er beim Erhärten die Über­ tragungselemente des Kabels nicht verzieht. Dies ist besonders dann wichtig, wenn es sich dabei um Lichtwellenleiter handelt. Der zweite Werkstoff bettet außerdem die Endstücke der Kunststoffasern ein und legt sie in der Abfanghülse fest. Die genannten Stoffe sind getrennt voneinander leichter verfügbar und kostengünstiger als ein einziger Werkstoff, der alle genannten Bedingungen erfüllt. Dadurch wird der Preis für das Material zur Herstellung des Endstücks niedrig gehalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt eine Abfanghülse mit dem Ende eines Nachrichtenkabels,

Fig. 2 das Objekt aus Fig. 1 mit geänderter Einspritz­ richtung,

Fig. 3 das Objekt aus Fig. 1 bzw. 2 nach dem Einspritz­ vorgang.

In Fig. 1 ist das Endstück eines Nachrichtenkabels 13 dargestellt, das einen Lichtwellenleiter 8 enthält. Der Lichtwellenleiter ist mit einem Coating 7 versehen. Das Coating 7 ist von einer Schutzschicht 12 umgeben. Zwischen der Schutzschicht 12 und dem Kabelmantel 5 des Kabels 13 verlaufen längs in dem Kabel Kunst­ stoffasern 1, die als zugfeste Verstärkung des Kabels 13 dienen. Das Kabelendstück ist von einer zylindrischen Abfanghülse 3 umgeben. Innerhalb der Abfanghülse ist das Kabel auf dem letzten Teil seiner Länge von dem Kabelmantel 5 befreit. Auf diesem Stück liegen die Kunststoffasern 1 frei. Auf einem Teil der abgemantelten Länge ist der Lichtwellenleiter auch von der Schutzschicht 12 befreit. Das letzte Stück des Lichtwellenleiters 8 bis zu seiner Stirnfläche ist auch vom dem Coating 7 entblöst.

Durch die Einspritzöffnungen 4, von denen zwei in der Fig. 1 dargestellt sind, wird mit Hilfe der Einspritzdüsen 14 ein erster Spritzgußwerkstoff (9 in Fig. 3) in die Abfanghülse eingespritzt. Die Richtungspfeile 15 zeigen an, in welche Richtung der Materialfluß sich innerhalb der Abfanghülse bewegt. Es ist zu erkennen, daß zumindest ein Teil des Materialflusses durch den Staudruck in Richtung auf die freien Enden 2 der Kunststoffasern 1 umgelenkt wird. Dadurch werden die freien Enden 2 der Kunststoffasern 1 aus der Längsachse des Kabels 13 weggebogen und schirmförmig aufgeweitet. Die Umschlaghülse 6 dient dazu, sicherzustellen, daß alle Enden 2 der Kunststoffasern 1 auf derselben Höhe abgebogen werden. Dadurch entsteht eine gleichmäßige schirmförmige Aufweitung der Enden 2 der Kunststoffasern 1 innerhalb der Abfanghülse 3. Für den ersten eingespritzten Werkstoff wird vorteilhafterweise ein heißer Spritzgußwerkstoff verwendet, welcher bei 200° flüssig ist und innerhalb einer halben Sekunde in der Abfanghülse durch Abkühlung erhärtet. Dadurch wird sichergestellt, daß nicht die Enden 2 der Kunststoffasern 1 nach dem Aufwehen durch den Staudruck des zuerst eingespritzen Werkstoffes in ihre ursprüngliche Lage zurückfedern können, bevor der Werkstoff erhärtet ist. Es ist nötig, zumindest soviel von dem ersten Werkstoff in die Abfanghülse 3 einzuspritzen, daß die Enden 2 der Kunststoffasern 1 benetzt werden und nach dem Erhärten des ersten Werkstoffs in gekrümmter Form festgelegt sind. Danach kann durch die Einspritzöffnungen 4 ein zweiter Werkstoff in die Abfanghülse 3 eingespritzt werden, welcher die Funktion erfüllt, die gekrümmten Enden 2 der Kunststoffasern 1 einzubetten und festzulegen, sowie den nackten Lichtwellenleiter 7 am Ende der Abfanghülse zu fixieren. Dieser zweite Werkstoff muß vor allem die Anforderung möglichst geringer Schrumpfung beim Erhärten erfüllen, damit er beim Erhärten nicht den Lichtwellenleiter 7 verzieht. Der zweite Werkstoff braucht weder schnell zu erhärten, noch an den aus einem aromatischen Amid, insbesondere Kevlar (Firma Dupont) bestehenden Kunststoffasern besonders gut zu haften. Durch die Anordnung der Einspritzdüsen 14 mit ihrer Längsachse senkrecht zur Längsachse der Abfanghülse wird erreicht, daß die Einspritzdüsen insbesondere dann, wenn sie ein Stück weit in die Einspritzöffnungen eingeführt werden sollen, leicht durch eine automatische Vorrichtung bewegt werden können. Die Einspritzdüsen werden nach dem Einspritz­ vorgang aus den Einspritzöffnungen 4 herausgezogen oder von den Einspritzöffnungen entfernt.

In Fig. 2 ist dargestellt, daß mindestens einer der eingespritzten Werkstoffe in einem Winkel zur Längsachse der Abfanghülse 3, welcher kleiner ist als 90°, in die Abfanghülse eingespritzt werden kann. Zu diesem Zweck werden die Einspritzdüsen 14 schräg in dem gewünschten Einspritzwinkel an die Einspritzöffnungen 4 angesetzt. Die Richtung des Materialflusses wird durch die Richtungpfeile 16 dargestellt. Der Materialfluß ist in diesem Fall zum größten Teil schräg auf die Enden 2 der Kunststoffasern 1 zu gerichtet. Dadurch erfolgt ein besonders gutes Aufwehen der Enden 2 der Kunststoffasern 1.

Fig. 3 zeigt eine gefüllte Abfanghülse 3. Es ist dargestellt, daß die Abfanghülse mit zwei verschiedenen Werkstoffen 9, 10 gefüllt ist. Der zuerst eingespritzte Werkstoff 9 benetzt die Enden der Kunststoffasern 1 und legt sie in gekrümmter Form fest. Dieser Werkstoff sollte möglichst schnell erhärten. Vorzugsweise wird ein Spritzgußwerkstoff in flüssiger Form bei etwa 200°C verwendet. Für den genannten ersten Werkstoff wird vorzugsweise Styrol oder ein Polyamid verwendet. Das restliche Volumen der Abfanghülse wird vorzugsweise mit einem zweiten Werkstoff 10 angefüllt. Dieser Werkstoff bettet die gekrümmten Enden der Kunststoffasern 1 ein und legt sie fest. Es ist wichtig, daß dieser Werkstoff 10 beim Erhärten eine geringe Schrumpfung aufweist, damit beim Erhärten dieses Werkstoffs der Lichtwellenleiter keiner zu großen Krafteinwirkung ausgesetzt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Befestigen der Verstärkung eines an seinem Ende abgemantelten Kabels, insbesondere eines elektrischen und/oder optischen Nachrichtenkabels in einer Abfanghülse, wobei die Verstärkung aus längs im Kabel verlaufenden Kunststoffasern besteht, welche insbesondere aus einem aromatischen Amid hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein spritzbarer, erhärtender oder erhärtbarer Werkstoff (9, 10) in flüssiger Form vor den freiliegenden Enden (2) der Kunststoffasern (1) in die Abfanghülse (3) eingespritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der zuerst eingespritzte erhärtende oder erhärtbare Werkstoff (9) durch mehrere auf dem Umfang der Abfanghülse (3) gleichmäßig verteilte Einspritzöffnungen (4) in die Abfanghülse (3) eingespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der zuerst eingespritzte erhärtende oder erhärtbare Werkstoff (9) senkrecht zur Längsachse der Abfanghülse (3) in die Abfanghülse (3) eingespritzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der zuerst eingespritzte erhärtende oder erhärtbare Werkstoff (9) in einem Winkel zur Längsachse der Abfanghülse (3), welcher kleiner ist als 90°, schräg auf die Enden (2) der Kunststoffasern (1) zu in die Abfanghülse (3) eingespritzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ende (2) der Kunststoffasern (1) und dem Beginn des Kabelmantels (5) vor dem Einspritzen eines erhärtenden oder erhärtbaren Werkstoffs (9, 10) eine Umschlaghülse (6) um die Kunststoffasern (1) gelegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß von dem ersten Werkstoff (9) nur soviel in die Abfanghülse (3) eingespritzt wird, daß die Kunststoffasern (1) durch den Staudruck des eingespritzten Werkstoffs (9) aufwehen und von dem Werkstoff (9) benetzt werden und daß zum Auffüllen der Abfanghülse (3) ein weiterer Werkstoff (10) eingespritzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspritzen in die Abfanghülse (3) mindestens für den zuerst eingespritzten Werkstoff (9) ein bei Abkühlung schnell erhärtender heißer Spritzgußwerkstoff verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als zuerst eingespritzter Werkstoff (9) Styrol oder ein Polyamid verwendet wird.

9. Nach dem Verfahren aus Anspruch 1 oder einem der folgenden hergestelltes Endstück für ein Kabel, insbesondere ein elektrisches und/oder optisches Nachrichtenkabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (2) der Kunststoffasern (1) innerhalb der Abfanghülse (3) schirmartig aufgeweitet und so in dem mindestens einen eingespritzten, erhärteten Werkstoff (9, 10) in gekrümmter Form festgelegt sind.

10. Endstück für ein Kabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfanghülse (3) mit zwei verschiedenen Werkstoffen (9, 10) gefüllt ist, von denen der erste (9) die schirmartig aufgeweiteten Enden (2) der Kunststoffasern (1) bedeckt, während der zweite (10) die gesamte Abfanghülse (3) ausfüllt und die Enden (2) der Kunststoffasern (1) einbettet.