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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A LIGHT WAVE GUIDE STRIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/097541
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a strip, in particular a sensor strip for an impact sensor device of a motor vehicle pedestrian protection system consisting in producing a bearing envelop (10) and in placing at least one optical fibre (11) therein. Said bearing envelop (10) is formed or the optical fibre (11) is placed therein in such a way that at least one first partial area of the optical fibre shell is devoid of the bearing envelop (10) at least along said optical fibre (11) on the circumferential base thereof.

Inventors:
SCHOBER HERBERT (DE)
NOWSCH HELMUT (DE)
MIEDREICH MATHIAS (DE)
FRANKE MARTIN (DE)
HAPPEL TOBIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/060878
Publication Date:
September 21, 2006
Filing Date:
March 20, 2006
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
SCHOBER HERBERT (DE)
NOWSCH HELMUT (DE)
MIEDREICH MATHIAS (DE)
FRANKE MARTIN (DE)
HAPPEL TOBIAS (DE)
International Classes:
G02B6/44; B60R21/01
Domestic Patent References:
WO2006032654A22006-03-30
WO2004089699A12004-10-21
Foreign References:
GB2208945A1989-04-19
GB2206975A1989-01-18
EP1515170A12005-03-16
EP1507156A12005-02-16
CA2424708A12004-10-08
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 488 (P - 803) 20 December 1988 (1988-12-20)
"AUTOMOTOTIVE ENGINEER", April 2004 (2004-04-01), pages 48FF
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Bandes, bei dem ein Trägermantel (10) erzeugt wird, in dem mindestens eine Lichtleitfaser (11) angeordnet wird, und der Trägermantel (10) so ausgebildet oder die Lichtleitfaser (11) so in dem Trägermantel (10) ange¬ ordnet wird, dass bezogen auf einen Umfang der mindestens einen Lichtleitfaser (11) mindestens ein erster Teilbereich eines Fasermantels der mindestens einen Lichtleitfaser (11) entlang der mindestens einen Lichtleitfaser (11) frei ist von dem Trägermantel (10) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die mindestens eine Lichtleitfaser (11) in dem Trägermantel (10) fixiert wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine Lichtleitfaser (11) aus einem Kunststoff be¬ steht.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine Lichtleitfaser (11) in dem Trägermantel (10) an¬ geordnet wird, nachdem der Trägermantel (10) erzeugt wurde.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die mindestens eine Lichtleitfaser (11) in dem Trägermantel (10) ange¬ ordnet wird, während der Trägermantel (10) erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem in einem ersten Schritt der Trägermantel (10) so erzeugt wird, dass der Trägermantel (10) bezogen auf den Umfang der mindestens einen Lichtleitfaser (11) die mindestens eine Lichtleitfaser (11) vollständig umschließt, und in einem zweiten Schritt der Trägermantel (10) so aufgetrennt wird, dass der mindestens eine erste Teilbereich des Faserman¬ tels frei ist von dem Trägermantel (10) .
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem in dem ersten Schritt ein Trennmittel zwischen der mindestens einen Lichtleitfaser (11) und dem Trägermantel (10) angeordnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Trennmittel eine Füll¬ masse (14) ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Trennmittel eine Trennfolie (15) ist.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine erste Teilbereich des Fasermantels in mindestens einem zweiten Teilbereich entlang der mindestens einen Lichtleitfaser (11) aufgeraut wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Fasermantel mittels eines Laserstrahls (26) aufgeraut wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem ein Deckmantel (13) an oder um den Trägermantel (10) erzeugt wird, der den Fasermantel in dem mindestens einen ersten Teilbereich abdeckt .
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem Trägermantel (10) und/oder in dem Deckmantel (13) mindestens ein mechanisches Verstärkungselement (12) angeordnet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das mindestens eine mechanische Verstärkungselement (12) als eine mechanische Verstär kungsfaser ausgebildet ist, die parallel zu der mindestens einen Lichtleitfaser (11) angeordnet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das mindestens eine mechanische Verstärkungselement (12) einen größeren Durchmesser aufweist als die mindestens eine Lichtleitfaser (12) .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, bei dem alle Lichtleitfasern (11) und mechanische Verstärkungsfasern flächig nebeneinander angeordnet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem das mindestens eine mechanische Verstärkungselement (12) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff besteht.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Trägermantel (10) und/oder der Deckmantel (13) durch Extrusion aus einem Kunststoff erzeugt wird.
Description:
Beschreibung

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES LICHTWELLENLEITERBANDES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bandes, insbesondere eines Sensorbandes für eine Aufprallsensorvor ¬ richtung eines Fußgängerschutzsystems eines Fahrzeugs.

Untersuchungen haben gezeigt, dass ein hoher Anteil an Todesfällen im Straßenverkehr Fußgänger betrifft. Aus diesem Grund sind Gesetzgebungsinitiativen im Gange, die zum Ziel haben, dass Vorrichtungen zum Schutz von Fußgängern im Falle einer Kollision mit einem Fahrzeug in modernen Kraftfahrzeugen verpflichtend vorgesehen sind.

Ein besonders hohes Verletzungsrisiko für einen Fußgänger stellt im Falle einer Kollision mit einem Fahrzeug ein sehr geringer Abstand zwischen einer typischerweise leicht verformbaren Motorhaube und einem starren Motorblock dar. Die Anordnung von immer mehr elektronischen Komponenten im Bereich des Motorraums und sehr kompakt ausgebildete Fahrzeuge haben zur Folge, dass der Motorraum dicht bepackt ist mit sehr starren Körpern. Im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger besteht somit die hohe Gefahr von starken Kopfverletzungen, falls dieser mit seinem Kopf auf die Motorhaube aufprallt und somit auch in Kontakt kommt mit den unter der Motorhaube befindlichen Komponenten.

Ein ausreichend großer Abstand zwischen der Motorhaube und den darunter angeordneten Motorkomponenten von beispielsweise über 10 cm kann hingegen das Verletzungsrisiko stark verringern, da die Motorhaube durch die Verformung ausreichend viel Energie aufnehmen kann und den Fußgänger so vergleichsweise sanft ab ¬ bremsen kann.

Um die Sicherheit für Fußgänger im Straßenverkehr zu erhöhen, hat sich beispielsweise die Vereinigung der Europäischen Automobilhersteller (ACEA) gegenüber den Behörden der Europäischen U- nion verpflichtet, durch Maßnahmen im Fahrzeugbereich die Anzahl der Verkehrstoten im Bereich der Fußgänger bis zum Jahr 2010 zu halbieren. Eine Maßnahme hierfür ist die Konstruktion von Fahrzeugen mit entsprechend beabstandeten Motorhauben. Aufgrund der geforderten Kompaktheit von Fahrzeugen ist dies jedoch häufig nicht möglich.

Zum Sicherstellen einer ausreichenden Dämpfung im Falle einer Kollision mit einem Fußgänger ist vorgeschlagen worden, im Falle eines erkannten Anpralls einer Person an das Fahrzeug die Motorhaube um mehr als 10 cm von ihrer Schließposition anzuheben, um so einen ausreichenden Verformungsbereich zu schaffen. Eine große Herausforderung für derartige Sicherheitssysteme ist die Not ¬ wendigkeit, dass sie einerseits zuverlässig sind, aber auch sehr kostengünstig sind.

Als Aktuator zum Anheben der Motorhaube ist beispielsweise aus einem Artikel der Fachzeitschrift "Automototive Engineer", April 2004, Seite 48 ff., bekannt, einen federbasierten Aktuator vorzusehen, dessen Feder vorgespannt ist und im Falle einer erkannten Kollision freigegeben wird, mit der Folge, dass die Motorhaube entsprechend angehoben wird. Darüber hinaus sind jedoch auch aus dem oben genannten Artikel auch pyrotechnische Aktuato- ren bekannt .

In der CA 2 424 708 Al ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Zusammenstoßes zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt offenbart. Lichtleitfasern sind entlang eines vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs angeordnet. Die Lichtleitfasern umfassen in ihrem Fasermantel Lichtaustrittsbereiche, die ent ¬ lang der Lichtleitfasern angeordnet sind. Ein Zusammenstoß führt

zu einem Verbiegen der Lichtleitfasern. Die Dämpfung des Lichts, das in den Lichtleitfasern übertragen wird, verändert sich durch das Verbiegen der Lichtleitfaser, wenn die Lichtleitfaser in dem Lichtaustrittsbereich verbogen wird. Aus dem so modulierten Licht wird ein Signal gewonnen, das in einem Signalprozessor verarbeitet wird. Eine Sicherheitsvorrichtung, z.B. zum Anheben einer Motorhaube, kann so aktiviert werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zu schaffen, das ein präzises Bearbeiten von Lichtleitfasern ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Pa ¬ tentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren zum Herstellen eines Bandes, bei dem ein Trägermantel erzeugt wird, in dem mindestens eine Lichtleitfaser angeordnet wird. Der Trägermantel wird so ausgebildet oder die Lichtleitfaser wird so in dem Trä ¬ germantel angeordnet, dass bezogen auf einen Umfang der mindes ¬ tens einen Lichtleitfaser mindestens ein erster Teilbereich des Fasermantels der mindestens einen Lichtleitfaser entlang der mindestens einen Lichtleitfaser frei ist von dem Trägermantel.

Dies hat den Vorteil, dass die mindestens eine Lichtleitfaser so sehr einfach bearbeitet werden kann, ohne zuvor einen Teil des Trägermantels entfernen zu müssen. Ferner kann die Lichtleitfa ¬ ser sehr präzise bearbeitet werden, da die mindestens eine Lichtleitfaser gut zugänglich ist und beispielsweise Dickentole ¬ ranzen des Trägermantels nicht berücksichtigt werden brauchen. Ein bandförmiges Ausbilden hat den Vorteil, dass das Band eine bevorzugte Biegeebene aufweist und dass die mindestens eine Lichtleitfaser in Bezug auf diese Biegeebene zuverlässig bear ¬ beitbar ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft für das Herstel-

len eines Sensorbandes, das als ein Biegesensor genutzt werden soll.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die mindestens eine Lichtleitfaser in dem Trägermantel fixiert. Da ¬ durch ist sichergestellt, dass die mindestens eine Lichtleitfa ¬ ser nicht verrutschen und sich nicht verdrehen oder verschieben kann. Dies ermöglicht ein weiteres Verarbeiten des Bandes mit hoher Präzision und mit hoher Reproduzierbarkeit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens besteht die mindestens eine Lichtleitfaser aus einem Kunststoff. Eine Lichtleitfaser aus Kunststoff hat gegenüber einer Lichtleitfaser aus Glas den Vorteil, dass die Lichtleitfaser aus Kunststoff weniger empfindlich gegenüber einem Verbiegen der Lichtleitfaser ist. Dadurch ist die Lichtleitfaser aus Kunststoff besonders geeignet für Biegesensoren.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die mindestens eine Lichtleitfaser in dem Trägermantel an ¬ geordnet, nachdem der Trägermantel erzeugt wurde. Wenn das Er ¬ zeugen des Trägermantels hohe Temperaturen erfordert, ist der Vorteil, dass Lichtleitfasern, die empfindlich gegenüber hohen Temperaturen sind, geschont werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die mindestens eine Lichtleitfaser in dem Trägermantel an ¬ geordnet, während der Trägermantel erzeugt wird. Der Vorteil ist, dass das Anordnen der Lichtleitfaser in dem Trägermantel in einem Verfahrensschritt mit dem Erzeugen des Trägermantels durchgeführt werden kann. Ferner kann die mindestens eine Licht ¬ leitfaser so besonders zuverlässig in dem Trägermantel fixiert werden .

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn in einem ersten Schritt der Trägermantel so erzeugt wird, dass der Trägermantel bezogen auf den Umfang der mindestens einen Lichtleitfaser die mindestens eine Lichtleitfaser vollständig umschließt. In einem zweiten Schritt wird der Trägermantel so aufgetrennt, dass der mindestens eine erste Teilbereich des Fasermantels frei ist von dem Trägermantel. Der Vorteil ist, dass das vollständige Um ¬ schließen der mindestens einen Lichtleitfaser mit dem Trägermantel und das anschließende Auftrennen und Freilegen des mindes ¬ tens einen ersten Teilbereichs des Fasermantels verfahrenstech ¬ nisch einfacher sein kann.

In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn in dem ersten Schritt ein Trennmittel zwischen der mindestens einen Lichtleitfaser und dem Trägermantel angeordnet wird. Dies hat den Vorteil, dass das Auftrennen des Trägermantels oder das Ab ¬ lösen des Trägermantels von der mindestens einen Lichtleitfaser einfach ist und die mindestens eine Lichtleitfaser durch das Auftrennen des Trägermantels nicht beschädigt wird und die gege ¬ benenfalls vorgesehene Fixierung der Lichtleitfaser in dem Trägermantel nicht beeinträchtigt wird.

In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn das Trennmittel eine Füllmasse ist. Alternativ kann das Trennmittel auch eine Trennfolie sein. Der Vorteil ist, dass eine geeignete Füllmasse oder eine geeignete Trennfolie ein Verkleben der min ¬ destens einen Lichtleitfaser mit dem Trägermantel zuverlässig verhindern kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der mindestens eine erste Teilbereich des Fasermantels in mindestens einem zweiten Teilbereich entlang der mindestens einen Lichtleitfaser aufgeraut . Dies hat den Vorteil, dass durch Aufrauen des Fasermantels der mindestens einen Lichtleitfaser

ein Lichtaustrittsbereich geschaffen wird, der als ein Sensie- rungsbereich für einen Biegesensor geeignet ist.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Fasermantel mittels eines Laserstrahls aufgeraut wird. Der Vorteil ist, dass das Aufrauen des Fasermantels mittels des Laserstrahls besonders präzise möglich ist und eine hohe Reproduzierbarkeit von Eigen ¬ schaften des Biegesensors ermöglicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Deckmantel an oder um den Trägermantel erzeugt, der den Fasermantel in dem mindestens einen ersten Teilbereich abdeckt. Dies hat den Vorteil, dass so die mindestens eine Lichtleitfaser einfach vor äußeren Einflüssen geschützt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird in dem Trägermantel und/oder in dem Deckmantel mindestens ein mechanisches Verstärkungselement angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass durch das mindestens eine mechanische Verstär ¬ kungselement mechanische Eigenschaften des Bandes entsprechend den jeweiligen Anforderungen vorgegeben werden können. Ferner kann die mindestens eine Lichtleitfaser vor Beschädigung geschützt werden.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine mechanische Verstärkungselement als eine mechanische Ver ¬ stärkungsfaser ausgebildet ist, die parallel zu der mindestens einen Lichtleitfaser angeordnet wird. Der Vorteil ist, dass die mindestens eine Lichtleitfaser so einfach vor Zugkräften längs der mindestens einen Lichtleitfaser geschützt werden kann.

In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn das mindestens eine mechanische Verstärkungselement einen größeren Durchmesser aufweist als die mindestens eine Lichtleitfaser. Der

Vorteil ist, dass mechanische Druckkräfte quer zu der mindestens einen Lichtleitfaser von dieser ferngehalten werden können. Dadurch wird die mindestens eine Lichtleitfaser in dem Band unempfindlich gegenüber Druckkräften.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden alle Lichtleitfasern und mechanische Verstärkungsfasern flächig nebeneinander angeordnet. Dadurch kann das Band besonders flach ausgebildet werden und das Band weist eine bevorzugte Biegeebene auf.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens besteht das mindestens eine mechanische Verstärkungselement aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Der Vorteil ist, dass ein solches mechanisches Verstärkungselement besonders robust ist und so besonders hohe Zugkräfte oder Druckkräfte aufnehmen kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Trägermantel und/oder der Deckmantel durch Extrusion aus einem Kunststoff erzeugt. Dies hat den Vorteil, dass das Band so besonders einfach und preisgünstig herstellbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Fahrzeug und ein Aufprallobjekt, Figur 2 eine Aufprallsensorvorrichtung,

Figur 3a ein Querschnitt einer ersten Ausführungsform eines Bandes,

Figur 3b ein Querschnitt der ersten Ausführungsform des Bandes mit einem Deckmantel,

Figur 4a ein Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des Bandes mit einer Füllmasse,

Figur 4b ein Querschnitt der zweiten Ausführungsform des Bandes mit einer Trennfolie,

Figur 4c ein Querschnitt der zweiten Ausführungsform des Bandes mit aufgetrenntem Trägermantel,

Figur 4d ein Querschnitt der zweiten Ausführungsform des Bandes mit einer ersten Form des Deckmantels,

Figur 4e ein Querschnitt der zweiten Ausführungsform des Bandes mit einer zweiten Form des Deckmantels,

Figur 5a ein Querschnitt einer dritten Ausführungsform des Bandes ohne Lichtleitfasern,

Figur 5b ein Querschnitt der dritten Ausführungsform des Bandes, Figur 5c ein Querschnitt der dritten Ausführungsform des Bandes mit dem Deckmantel,

Figur 6 ein Verfahren zum Herstellen des Bandes,

Figur 7 ein Verfahren zum Bearbeiten des Bandes und zum Erzeugen des Deckmantels,

Figur 8 ein weiteres Verfahren zum Erzeugen des Deckmantels und Figur 9 ein bearbeitetes Band.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein Fahrzeug 1 hat eine Aufprallsensorvorrichtung 2 (Figur 1) . Die Aufprallsensorvorrichtung 2 hat einen Sensierungsbereich 4. Mittels des Sensierungsbereichs 4 kann die Aufprallsensorvor ¬ richtung 2 einen Aufprall eines Aufprallobjekts 5 erkennen. Das Aufprallobjekt 5 kann beispielsweise ein Fußgänger sein. Ferner hat das Fahrzeug eine Auswerteeinheit 6, in der von der Auf ¬ prallsensorvorrichtung 2 gelieferte Messsignale ausgewertet wer ¬ den und je nach dem Verlauf des jeweiligen Messsignals auf einen Aufprall des Aufprallobjekts 5 erkannt wird und gegebenenfalls Maßnahmen zum Schutz des Aufprallobjekts 5 oder der Fahrzeuginsassen eingeleitet werden. Diese Maßnahmen können beispielsweise ein leichtes Anheben einer Motorhaube des Fahrzeugs sein oder auch ein Zünden eines oder mehrerer Airbags .

Die Aufprallsensorvorrichtung 2 umfasst die Auswerteeinheit 6 und ein Sensorband 7 (Figur 2) . Das Sensorband 7 weist einen Zu ¬ leitungsbereich 8, einen Umkehrbereich 9 und den Sensierungsbe- reich 4 auf. Die Auswerteeinheit 6 umfasst Lichtquellen und Lichtsensoren, die mit dem Sensorband 7 gekoppelt sind. Durch ein Verbiegen des Sensorbandes 7 in dem Sensierungsbereich 4 verändert sich die Dämpfung des Lichts in dem Sensorband 7. Die Auswerteeinheit 6 ist ausgebildet, diese Veränderung der Dämp ¬ fung zu erfassen.

Das Sensorband 7 wird aus einem Band hergestellt, das einen Trä ¬ germantel 10 umfasst (Figur 3a) . In dem Trägermantel 10 sind vier Lichtleitfasern 11 parallel zueinander längs des Bandes angeordnet. Es können jedoch auch weniger oder mehr als vier Lichtleitfasern 11 in dem Trägermantel 10 angeordnet sein. Die Lichtleitfasern 11 sind bevorzugt flächig nebeneinander angeordnet .

Ferner sind in dem Trägermantel 10 zwei mechanische Verstär ¬ kungselemente 12 angeordnet, die vorzugsweise als mechanische Verstärkungsfasern parallel zu den Lichtleitfasern 11 angeordnet sind. Es können auch mehr oder weniger mechanische Verstärkungs ¬ elemente 12 in dem Trägermantel 10 angeordnet sein. Insbesondere kann auch auf mechanische Verstärkungselemente 12 verzichtet werden. Bevorzugt sind die Verstärkungselemente 12 so angeord ¬ net, dass die Lichtleitfasern 11 zwischen den mechanischen Verstärkungselementen 12 angeordnet sind. Bevorzugt ist ein Durchmesser der mechanischen Verstärkungselemente 12 größer als ein Durchmesser der Lichtleitfasern 11. Dadurch sind die Lichtleitfasern 11 besonders gut gegen Kräfte quer zu ihrer Längsrichtung geschützt. Insbesondere kann verhindert werden, dass Druckkräfte quer zu der Längsrichtung der Lichtleitfasern 11 auf die Lichtleitfasern 11 einwirken. Dies ist vorteilhaft, da solche Druckkräfte zu einer Veränderung der Dämpfung der Lichtleitfasern 11

führen können, die Aufprallsensorvorrichtung 2 jedoch nur ein Verbiegen des Sensorbandes 7 in dem Sensierungsbereich 4 erfassen soll.

Die Lichtleitfasern 11 sind so in dem Trägermantel 10 angeord ¬ net, dass mindestens ein erster Teilbereich eines Fasermantels der jeweiligen Lichtleitfaser 11 bezogen auf einen Umfang der jeweiligen Lichtleitfaser 11 frei ist von dem Trägermantel 10. Dadurch liegt der mindestens eine erste Teilbereich des Faser ¬ mantels frei und ist somit gut zugänglich für ein Bearbeiten, z.B. für ein Aufrauen des Fasermantels. Durch das Aufrauen des Fasermantels kann ein Lichtaustrittsbereich in dem Fasermantel geschaffen werden. Durch Verbiegen der Lichtleitfasern 11 in dem jeweiligen Lichtaustrittsbereich kann die Dämpfung der Lichtleitfasern 11 verändert werden.

Zum Schutz der Lichtleitfasern 11 vor äußeren Einflüssen ist das Band mit einem Deckmantel 13 versehen (Figur 3b) . Der Deckmantel 13 wird vorzugsweise nach dem Bearbeiten der Lichtleitfasern 11 an oder um den Trägermantel 10 angeordnet. Der Deckmantel 13 kann so ausgebildet sein, dass dieser den Trägermantel 10, die Lichtleitfasern 11 und die mechanischen Verstärkungselemente 12 vollständig umschließt. Der Deckmantel 13 kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass dieser im Wesentlichen nur den mindestens einen ersten Teilbereich des Fasermantels abdeckt.

Der Deckmantel 13 besteht vorzugsweise aus einem Material, das lichtundurchlässig ist oder optisch dichter ist als die Licht ¬ leitfasern 11. Alternativ kann zwischen den Lichtleitfasern 11 und dem Deckmantel 13 zusätzlich ein Material angeordnet sein, das optisch dichter ist als die Lichtleitfasern 11. Dadurch kann erreicht werden, dass das Licht an den Lichtaustrittsbereichen aus der jeweiligen Lichtleitfaser 11 austreten kann.

In einer zweiten Ausführungsform des Bandes sind nach einem ersten Schritt eines Verfahrens zum Herstellen des Bandes die Lichtleitfasern 11 und die mechanischen Verstärkungselemente 12 so in dem Trägermantel 10 angeordnet, dass der Trägermantel 10 bezogen auf den Umfang der Lichtleitfasern 11 und der mechanischen Verstärkungselemente 12 diese vollständig umschließt (Fi ¬ gur 4a, 4b) . Nach einem zweiten Schritt des Verfahrens ist der Trägermantel 10 so aufgetrennt, dass der mindestens eine erste Teilbereich des Fasermantels frei ist von dem Trägermantel 10 und die Lichtleitfasern 11 somit frei liegen und einfach bearbeitet werden können (Figur 4c) .

Zum Erleichtern des Auftrennens des Trägermantels 10 und des Ab ¬ lösens des Trägermantels 10 von den Lichtleitfasern 11 zum Frei ¬ legen des mindestens einen ersten Teilbereichs des jeweiligen Fasermantels ist ein Trennmittel, z.B. eine Füllmasse 14 (Figur 4a) oder eine Trennfolie 15 (Figur 4b) , zwischen den Lichtleit ¬ fasern 11 und dem Trägermantel 10 angeordnet. Das Trennmittel, die Füllmasse 14 oder die Trennfolie 15, verhindert ein Verkle ¬ ben des Trägermantels 10 mit den Lichtleitfasern 11 in dem mindestens einen ersten Teilbereich des Fasermantels. Die Füllmasse 14 ist z.B. Talkum, Puder oder Silikon.

Die Lichtleitfasern 11 sind vorzugsweise nach dem Bearbeiten des jeweiligen Fasermantels zum Schutz vor äußeren Einflüssen mit dem Deckmantel 13 abgedeckt (Figur 4d, 4e) . Bei einer ersten Form des Deckmantels 13 ist dieser durch ein Auffüllen des aufgetrennten Trägermantels 10 gebildet (Figur 4d) . Das Band kann jedoch ebenso in Umfangsrichtung vollständig mit dem Deckmantel 13 umhüllt sein (Figur 4e) .

In einem Verfahren zum Herstellen einer dritten Ausführungsform des Bandes ist der Trägermantel 10, gegebenenfalls mit mechani ¬ schen Verstärkungselementen 12, nach einem ersten Schritt des

Verfahrens ohne in dem Trägermantel 10 angeordnete Lichtleitfa ¬ sern 11 ausgebildet (Figur 5a) . Die Lichtleitfasern 11 und gegebenenfalls weitere Verstärkungselemente 12 sind dann nach einem zweiten Schritt des Verfahrens in dem Trägermantel 10 angeordnet (Figur 5b) . Der Deckmantel 13 ist an dem Trägermantel 10 und an den Lichtleitfasern 11 angeordnet, vorzugsweise nach dem Bearbeiten der Lichtleitfasern 11 (Figur 5c) .

Figur 6 zeigt ein Verfahren zum Herstellen des Bandes, bei dem Lichtleitfasern 11 und gegebenenfalls mechanische Verstärkungs ¬ elemente 12 zueinander positioniert werden. Mittels einer ersten Füllvorrichtung 20 wird beispielsweise die Füllmasse 14 auf die Lichtleitfasern 11 aufgebracht. In einem ersten Extruder 21 wird der Trägermantel 10 erzeugt und die Lichtleitfasern 11 und die Verstärkungselemente 12 in dem Trägermantel 10 angeordnet. Das Band entspricht dann beispielsweise dem in Figur 4a gezeigten Band.

Mittels einer Trennvorrichtung 22 wird der Trägermantel 10 auf ¬ getrennt zum Freilegen des mindestens einen ersten Teilbereichs des Fasermantels der jeweiligen Lichtleitfaser 11. Dabei wird gegebenenfalls die Füllmasse 14 von den Lichtleitfasern 11 ent ¬ fernt. Das Band entspricht dann beispielsweise dem in Figur 4c dargestellten Band. In einer ersten Kühlvorrichtung 23 wird der Trägermantel 10 gekühlt und somit verfestigt. Das so hergestell ¬ te Band bildet ein offenes Band 24.

Nach dem Abkühlen sind die Lichtleitfasern 11 vorzugsweise zuverlässig in dem Trägermantel 10 fixiert angeordnet, so dass die Lichtleitfasern 11 nicht in dem Trägermantel 10 verrutschen und sich nicht in Bezug auf den Trägermantel 10 oder zueinander ver ¬ schieben oder verdrehen können.

Alternativ kann anstelle der Füllmasse 14 auch die Trennfolie 15 oder ein anderes Trennmittel in dem Trägermantel 10 angeordnet werden. Die erste Füllvorrichtung 20 kann dann gegebenenfalls entfallen oder gegebenenfalls durch eine andere Zuführvorrichtung ersetzt werden, beispielsweise zum Zuführen der Trennfolie 15. Das Band entspricht dann nach dem ersten Extruder 21 beispielsweise dem in Figur 4b dargestellten Band.

Das Band kann jedoch ebenso ohne Trennmittel hergestellt werden, wenn der erste Extruder 21 so ausgebildet ist, dass der Trägermantel 10 die Lichtleitfasern 11 in Umfangsrichtung nicht vollständig umhüllt, sondern diese in dem mindestens einen ersten Teilbereich ihres Fasermantels frei sind von dem Trägermantel 10. Das Band entspricht dann nach dem ersten Extruder 21 beispielsweise dem in Figur 3a dargestellten Band. Die erste Füll ¬ vorrichtung 20 oder die Trennvorrichtung 22 sind dann nicht erforderlich .

Die Lichtleitfasern 11 können in diesem Fall auch erst nach dem ersten Extruder 21 und vor der ersten Kühlvorrichtung 23 in dem Trägermantel 10 angeordnet werden. Unmittelbar nach dem ersten Extruder 21 entspricht das Band dann beispielsweise dem in Figur 5a dargestellten Band. Unmittelbar vor der ersten Kühlvorrichtung 23 entspricht das Band dann beispielsweise dem in Figur 5b dargestellten Band.

Das vorgefertigte offene Band 24 kann dann bearbeitet werden zum Ausbilden der Lichtaustrittsbereiche durch Aufrauen des Fasermantels der jeweiligen Lichtleitfaser 11 (Figur 7) . Bevorzugt wird mittels einer Laservorrichtung 25 ein Laserstrahl 26 erzeugt, der auf den freiliegenden Fasermantel der jeweiligen Lichtleitfaser 11 gerichtet wird. Der Fasermantel wird in min ¬ destens einem zweiten Teilbereich entlang der Lichtleitfaser 11 aufgeraut durch punktuelles Erhitzen und Verformen des Faserman-

tels mittels des Laserstrahls 26. So werden aufgeraute Bereiche

31 oder Lichtaustrittsbereiche in dem jeweiligen Fasermantel ge ¬ schaffen .

Alternativ zu dem Aufrauen des Fasermantels mittels des Laser ¬ strahls 26 kann der Fasermantel auch z.B. durch mechanisches Prägen, Heißprägen, Sandstrahlen, Fräsen, Gravieren oder Schleifen aufgeraut werden. Der Fasermantel kann jedoch mittels des Laserstrahls 26 besonders präzise aufgeraut werden, so dass die Eigenschaften der so behandelten Lichtleitfasern 11 besonders gut reproduzierbar sind. Dadurch können besonders präzise und zuverlässige Biegesensoren hergestellt werden.

Mittels einer ersten Markiervorrichtung 27 werden Markierungen

32 auf das Band aufgebracht, um den Sensierungsbereich 4 einfach erkennen zu können oder um Schneidmarken vorzugeben, die ein einfaches Zuschneiden des Bandes an den markierten Stellen ermöglichen. Dadurch entsteht ein bearbeitetes Band 30. Bei dem bearbeiteten Band 30 wird mittels einer zweiten Füllvorrichtung 28 der Deckmantel 13 durch Auffüllen des aufgetrennten Bereichs des Trägermantels 10 erzeugt zum Abdecken des Fasermantels der Lichtleitfasern 11 in dem mindestens einen ersten Bereich. Mittels einer Trocknungsvorrichtung 29 wird der Deckmantel 13 anschließend getrocknet oder ausgehärtet. Dadurch sind die Licht ¬ leitfasern 11 gut geschützt vor äußeren Einflüssen. Das Band entspricht dann beispielsweise dem in Figur 4d dargestellten Band.

Alternativ kann das bearbeitete Band 30 auch durch einen zweiten Extrusionsprozess verschlossen werden (Figur 8). Dazu werden mittels einer Lesevorrichtung 33 die Markierungen 32 des Sensie- rungsbereichs 4 gelesen. Mittels eines zweiten Extruders 34 wird der Deckmantel 13 erzeugt, der vorzugsweise den Trägermantel 10, die Lichtleitfasern 11 und die mechanischen Verstärkungselemente

12 in Umfangsrichtung vollständig umhüllt. Dabei können bei ¬ spielsweise auch weitere Verstärkungselemente 12 in den Deckman ¬ tel 13 eingebracht werden oder mehrere bearbeitete Bänder 30 in einem gemeinsamen Deckmantel 13 angeordnet werden. In einer zweiten Kühlvorrichtung 35 wird das Band gekühlt und der Deckmantel 13 so verfestigt. Mittels einer zweiten Markierungsvor ¬ richtung 36 werden die Markierungen 32 des Sensierungsbereichs 4 entsprechend der zuvor mittels der Lesevorrichtung 33 gelesenen Markierungen 32 erneut auf das Band aufgebracht. Das Band ent ¬ spricht dann beispielsweise den in den Figuren 3b, 4e oder 5c dargestellten Bändern.

Das offene Band 24, das bearbeitete Band 30 oder das Sensorband 7 können als Meterware in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden und nach Bedarf in eine gewünschte Länge ge ¬ schnitten werden.

In Figur 9 ist das bearbeitete Band 30 in einer Draufsicht dar ¬ gestellt. Jede der Lichtleitfasern 11 weist innerhalb des Sen ¬ sierungsbereichs 4 einen aufgerauten Bereich 31 auf, der den jeweiligen Lichtsaustrittsbereich bildet. Der aufgeraute Bereich 31 ist in jeder Lichtleitfaser 11 in Längsrichtung des Bandes an einer anderen Position ausgebildet. Dadurch kann das Verbiegen des Bandes innerhalb des Sensierungsbereichs 4 grob lokalisiert werden, indem nur die Lichtleitfaser 11 in ihrer Dämpfung verändert wird, die in ihrem aufgerauten Bereich 31 verbogen wird. Die Lichtleitfasern 11 können jeweils auch mehr als einen aufgerauten Bereich 31 aufweisen.

Bevorzugt weist jede Lichtleitfaser 11 zwei aufgeraute Bereiche 31 auf, die jeweils etwa 18 Zentimeter lang sind. Die aufgerau ¬ ten Bereiche 31 der Lichtleitfasern 11 sind jeweils in Längs ¬ richtung zueinander versetzt angeordnet. Dadurch beträgt eine

Länge des Sensierungsbereichs 4 bei vier Lichtleitfasern 11 bei ¬ spielsweise etwa 144 Zentimeter.

Die Lichtleitfasern 11 haben beispielsweise einen Durchmesser von etwa 0,5 Millimetern. Die mechanischen Verstärkungselemente 12 weisen beispielsweise einen Durchmesser von etwa einem Millimeter auf. Das Sensorband 7 hat beispielsweise eine Dicke von etwa zwei bis drei Millimetern. Die Breite des Sensorbandes 7 ist abhängig von einer Anzahl der Lichtleitfasern 11, deren Abstand zueinander und von einer Anzahl und einem Abstand der mechanischen Verstärkungselemente 12.

Die Anzahl der Lichtleitfasern 11 oder der mechanischen Verstärkungselemente 12 in dem Sensorband 7 kann den Anforderungen entsprechend gewählt werden. Der Trägermantel 10 oder der Deckman ¬ tel 13 werden vorzugsweise aus einem extrudierbaren Kunststoff hergestellt, wie z.B. Polyethylen, Polyamid, Polyurethan oder Polyvinylchlorid. Der Trägermantel 10 oder der Deckmantel 13 können jedoch auch z.B. aus einem Zweikomponenten- Polyurethankleber oder aus anderen, vorzugsweise schnell aushärtenden, Kunststoffen hergestellt werden.

Die mechanischen Verstärkungselemente 12 sind vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt. Die mechanischen Verstärkungselemente 12 können jedoch auch z.B. aus Polyalkylen- terephthalaten, z.B. Mylarfolien, hergestellt werden. Ferner können zum Übertagen von Zugkräften beispielsweise auch Kevlar- oder Glasgarne genutzt werden, und zum Schutz vor Querdruckkräf ¬ ten können auch Kunststoffstäbe genutzt werden. Des Weiteren können Reißfäden in dem Trägermantel 10 oder dem Deckmantel 13 angeordnet werden. Dadurch kann beispielsweise das vollständige Entfernen des Deckmantels 13 und des Trägermantels 10 von den Lichtleitfasern 11 vereinfacht werden, um die Lichtleitfasern 11

z.B. an die Lichtquellen oder an die LichtSensoren in der Auswerteeinheit 6 anschließen zu können.




 
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