EP1064658B1 - Ummantelung - Google Patents
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- Y10T428/139—Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
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Definitions
- the sheath of an electrical or optical communication cable should be from the stranding elements (Fiber optic wires, copper wires, dummy elements), the Support and tension elements as well as the existing wrapping existing cable core before mechanical, thermal and chemical Protect effects and protect against moisture.
- the sheath is made of communication cables laid outside mostly made of soot-blackened polyethylene (with or without a barrier layer), because this easy to process plastic in dielectric constant over a wide temperature range Features and he all commonly occurring withstands mechanical and chemical loads.
- Marking wheel is a white plastic powder a distribution corresponding to the desired marking applied to the still hot, soot-blackened plastic jacket and with the residual heat that is still there merged.
- Plastics are much faster and more flexible mark by irradiation with a laser probe (see for example [1] - [2]). Depending on the laser power, will the outer plastic layer is melted locally, foamed or evaporated and their surface or structure changed accordingly.
- a change in color occurs in the irradiated area if one a pigment added to the plastic with the help of a an absorption maximum of the pigment-matched laser probe selectively destroyed or burned (see for example [3] and [4]).
- the document FR 2 617 325 A relates to a markable electrical Cable, which is made of a heat-resistant material manufactured protective layer. On the protective layer another colored outer layer is applied. The outer layer becomes partial to produce a marking removed, so that the underlying, to the outer layer differently colored protective layer visible from the outside becomes. The marking appears as a result of a clear contrast. The recognition of the marking created by engraving to ensure and facilitate the material the outer layer a dopant promoting the ablation process added.
- the document EP 0 329 884 A1 describes a method for Marking an electrical cable that is photosensitive Contains substance in an outer layer. The proportion of photosensitive Substance in a surface layer is opposite the rest of the jacket area increased.
- DE 2 323 799 A describes a method for identifying a elongated estates described, mentioning the possibility is to add substances to a plastic, through which Exposure to high-energy radiation causes reactions that are expressed in a color change. It a method is described as being particularly advantageous in the one on the surface of the goods with a dye Acrylic-based plastic solution is applied that polymerizes or crosslinked and additionally treated with solvent becomes.
- the invention relates to a by irradiation with photons Markable, in particular laser-markable casing, for example for elongated or strand-like objects (All types of cable core, especially power cable core or electrical or optical power cables).
- the casing should be of such a nature that on your Surface of a clearly recognizable, abrasion-resistant marking without contact can generate. Sheathing with the in claim 1 specified characteristics have this property.
- Advantageous further developments and refinements of the casings are the subject of the dependent claims.
- the invention further relates to a method for marking a Casing according to claim 12.
- cable sheaths with a high proportion of soot of up to 2.5 ⁇ 0.5% by weight previously used a marking wheel with a white, but not very abrasion-resistant Mark it.
- the one that can also be used in principle Laser marking technology has material removal and thus damage to the cable jacket. Moreover is the engraving created due to the lack of contrast difficult to see.
- the casing according to the invention as a soul shell the disadvantages described can be avoided. Because the comparatively thin, a lower soot content having the outer layer of the sheathing the incident laser radiation completely absorbed, the underlying one remains protective layer intact. The abrasion-resistant marking created in the outer layer appears as a white structure against a black background.
- the soul of the communication cable shown in cross section in FIG 1 is made of steel or glass fiber reinforced Plastic-made central element 2 (kink protection and / or strain relief), concentrically in one position the central element 2 arranged stranding elements 3/4/5 and the winding 6.
- a filling the gusset of the soul Bulk ensures that water penetrates does not spread in the longitudinal direction of the cable 1.
- the cable core has a so-called copper quad 3, a dummy element made of polyethylene (PE), for example 4 and three loose tubes 5.
- Each of the loose tubes 5 consists of a plastic sleeve and several arranged therein optical fibers fixed by a thixtropic gel 7.
- tension-absorbing / strain-relieving elements aramid yarns 8 are used in particular. You are between the soul wrapping 6 and the black cable jacket 9 arranged.
- Inner layer 10 of the jacket 9 preferably consists of a carbon blackened polyethylene, in particular a polyethylene copolymer (Polyethylene-ethylene-vinyl acetate), the soot content for example 1-3% by weight, in particular 2.5 ⁇ 0.5% by weight.
- a material for the only about 0.01 - 1.0 mm, preferably 0.05 - 0.2 mm, in particular 0.1 mm thick outer layer 11 come polyethylene or that well on the polyethylene inner layer 10 adhesive polypropylene (PP) into consideration.
- PP polypropylene
- the outer cladding layer 11 serving as the marking surface carbon black is also added as a dye, the soot content in the range of 0.2-0.8% by weight, in particular 0.2-0.5 % By weight, preferably in the range from 0.3 to 0.4% by weight.
- Both black colored coat layers 10/11 are applied to the cable core by coextrusion and welded together. Are there the serving as a cable jacket 9 Layers 10/11 of different materials, provides an adhesion promoter or a hot melt or reaction adhesive for their firm connection.
- the outer layer 11 with electromagnetic radiation of the wavelength 500 nm ⁇ ⁇ ⁇ 1200 nm.
- the deflection unit can in particular consist of two to be orthogonal Axes rotatable mirrors and corresponding control electronics consist.
- the content of soot and the thickness of the outer Cladding layer 11 are selected so that they meet the Laser radiation completely absorbed.
- the laser radiation does not reach the soul-side cladding layer 10, so that their mechanical stability and tightness are preserved stay.
- the outer jacket material melts in the area of the laser focus. Since the carbon contained in the soot burns to CO 2 at the same time, a largely soot-free, foam-like structured area is created, which scatters incident light very strongly.
- the area of the outer cladding layer 11 scanned with the laser probe thus appears as a white surface against a black background.
Description
- Figur 1
- ein Nachrichtenkabel für den Außenbereich und
- Figur 2
- den lasermarkierbaren Mantel des Außenkabels
- auch die Seele eines elektrischen Nachrichten-/Stromkabels, ein Koaxialkabel, eine einen elektrischen Leiter aufweisende Ader, eine Lichtwellenleiter-Ader oder eine Lichtwellenieiter-Bündelader in der beschriebenen Weise ummanteln, wobei die innenseitige Schicht der Ummantelung nicht notwendigerweise Ruß oder Graphit enthalten muß (naturfarbenes Material);
- die innenseitige Schicht der Ummantelung geschichtet ausführen;
- einen Kabelmantel, ein Koaxialkabel oder eine Ader mit einem gut haftenden Material beschichten, welches den genannten Anteil von Ruß oder Graphit enthält und dieses Material anschließend durch Bestrahlung mit Photonen markieren;
- die Ummantelung mit zugentlastenden und/oder zugaufnehmenden Elementen (Aramidgarne, Stahldrähten usw.) versehen;
- die Ummantelung als Schlauch oder Rohr (Wasserschlauch, Rohr für die Fußbodenheizung, usw.) verwenden, wobei die innere Schicht der entsprechend bemessenen und ausreichend dick ausgeführten Ummantelung nicht notwendigerweise Ruß oder Graphit enthalten muß;
- anstelle des Polyethylens hoher, mittlerer oder niedriger Dichte (HDPE, MDPE, LDPE) oder des Polypropylens einen anderen Kunststoff zu verwenden, welcher für Strahlung der Wellenlänge 500 nm < λ ≤ 1200 nm transparent oder zumindest durchscheinend ist;
- PVC (Polyvenylchlorid), PA (Polyamid), FEP (Tetrafluorethylen- Hexafluorpropylen), PFA (Perfluoralkoxi-Copolymer) oder EVA (Ethylen-Venylacetat) als Mantelmaterial verwenden;
- den Mantelmaterialien noch Stabilisatoren/Alterungsschutzmittel (Antioxidantien, Lichtschutzmittel, UV-Absorber usw.) beimischen;
- auch nicht langgestreckte oder strangförmige Objekte in der beschriebenen Weise ummanteln bzw. mit einem den genannten Ruß-/Graphitgehalt aufweisenden Kunststoffschicht versehen und diese anschließend durch Bestrahlung mit Photonen markieren.
Claims (13)
- Ummantelung (9), welche durch Bestrahlung mit Photonen markierbar ist, wobei die einen Innenraum von einem Außenraum trennende, eine innenraumseitige erste Schicht (10) und eine außenraumseitige zweite Schicht (11) aufweisende Ummantelung (9) durch folgende weitere Merkmale gekennzeichnet ist:a) die aus einem ersten Material bestehende erste Schicht (10) enthält einen ersten Anteil eines Farbstoffs;b) die aus einem zweiten Material bestehende zweite Schicht (11) enthält zumindest innerhalb eines als Markierungsfläche dienenden Bereichs einen kleineren zweiten Anteil des Farbstoffs, wobei der zweite Anteil des Farbstoffs derart bemessen ist, daß die Bestrahlung des Bereichs mit Photonen eine Farbänderung des Materials der zweiten Schicht hervorruft.
- Ummantelung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material für die zur Markierung verwendete Strahlung transparent oder durchscheinend ist. - Ummantelung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anteil von Farbstoff und/oder die Dicke der zweiten Schicht (11) so bemessen sind, daß die zweite Schicht (11) die zur Markierung verwendete Strahlung vollständig absorbiert. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schicht (10, 11) Ruß oder Graphit als Farbstoff enthalten. - Ummantelung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Rußes oder Graphits in der zweiten Schicht (11) im Bereich von 0,2 - 0,8 Gew.% oder im Bereich von 0,2 - 0,5 Gew.% liegt. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der zweiten Schicht (11) im Bereich von 0,01 - 1,0 mm oder im Bereich von 0,05 - 0,2 mm liegt. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Rußes oder Graphits in der ersten Schicht (10) im Bereich von 1 - 3 Gew.% liegt. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schicht (10/11) aus demselben Material bestehen. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Schicht (10,11) aus einem thermoplastischen oder viskoelastischen Material oder aus einem Elastomer bestehen. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schicht (10, 11)verschweißt, verklebt oder durch einen Haftvermittler miteinander verbunden sind. - Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten oder zweiten Material Stabilisatoren und/oder Alterungsschutzmittel beigemischt sind. - Verfahren zur Markierung einer Ummantelung, die einen Innenraum von einem Außenraum trennt, bei dem eine außenraumseitige Schicht (11) mit einem Material auf der Ummantelung vorgesehen wird, das Ruß oder Graphit als Farbstoff enthält, bei dem der Anteil des Rußes oder Graphits derart bemessen wird und bei dem innerhalb eines als Markierungsfläche dienenden Bereichs das Material als Folge eines Energieeintrags von zur Markierung verwendeter Strahlung derart aufgeschmolzen wird, daß der im Ruß enthaltene Kohlenstoff zu CO2 verbrennt und ein weitgehend rußfreier, schaumartig strukturierter Bereich entsteht, der einfallendes Licht streut und als weiße Fläche vor einem schwarzen Hintergrund erscheint.
- Verfahren nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
Bestrahlung des als Markierungsfläche dienenden Bereichs mit Laserlicht der Wellenlänge 500 nm ≤ λ ≤ 1200 nm.
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