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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Kommunikationsnetze von Kabelnetzbetreibern bestehen auch heute noch weitgehend aus Kupferkabeln, die als Anschlusskabel in Ortsnetzen und Nebenstellenanlagen zum Fernsprechen und zur Übertragung von Datensignalen dienen. In jüngerer Zeit werden jedoch zunehmend neue Techniken in Form von Erdkabeln mit Glasfasern für die Übertragung größerer Datenmengen favorisiert. Um diese bei bestehenden Erdkabeln einsetzen zu können, ist es meist erforderlich, einen Kabelgraben auszuheben, um neue Erdkabel zu verlegen. Mit einer Neuverlegung sind erhebliche Kosten verbunden.
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Neuerdings werden alternativ Ansätze vorgeschlagen, bestehende Erdkabel mit neuen Glasfasertechnologien auszustatten, ohne dabei größere Erdbewegungen vornehmen zu müssen. Hierzu müssen allerdings die bisherigen Kupferkabel zuvor entfernt werden. In der Druckschrift
DE 10 2010 012 166 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem ein unterirdisch verlegtes Koaxialkabel dadurch in ein Leerrohr verwandelt wird, dass der innenliegende Kupferleiter gemeinsam mit dem Dielektrikum des Koaxialkabels aus der Ummantelung herausgezogen wird. Hierzu wird eine das Dielektrikum umgebende Kupferfolie mit einem elektrischen Strom beaufschlagt, wobei sich diese aufgrund ihres ohmschen Widerstandes flächig erwärmt und damit die Anhaftung des Dielektrikums an der Kupferfolie vermindert wird. Bei einer entsprechenden Erwärmung des Grenzbereiches zwischen Kupferfolie und Dielektrikum, in der Regel Polyethylen, kann dann das Dielektrikum zusammen mit dem Innenleiter aus dem Mantel des Koaxialkabels herausgezogen werden. Allerdings ist der genannte Prozess vergleichsweise zeitkritisch, da nur geringe Wärme im Kabel freigesetzt wird und ein Abkühlen des Dielektrikums zu einer sofortigen Anhaftung an der Kupferfolie führt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem bestehende Kommunikations-Erdleitungen dafür vorbereitet werden, mit Glasfaserleitungen oder anderen Leitungen bestückt zu werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Die weiteren rückbezogenen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
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Die Erfindung schließt ein Verfahren zum Entfernen einer Kabelseele aus einem Kabelmantel eines Kabels ein, wobei die Viskosität eines fettartigen Materials im Innenraum des Kabelmantels mittels Zufuhr Joulescher Wärme reduziert wird und nachfolgend die Kabelseele aus dem Kabelmantel gezogen wird.
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Zur Abdichtung gegenüber Feuchtigkeit kommt eine Kabelfüllmasse auf Petrolatbasis zum Einsatz, die sogenannte Fettfüllung, welche bereits bei vergleichsweise geringer Temperatur flüssig wird oder zumindest stark erweicht. Die Erweichungstemperatur liegt unter der Schmelztemperatur des oft im gleichen Kabeltyp eingesetzten Polyethylens. Derartige Kabel werden häufig unmittelbar in der Erde oder in Kabelrohren und Kabelkanälen verlegt und kommen für Netze in der Industrie und Betriebsanlagen meist im NF-Bereich zum Einsatz. In einem Kabel können von zwei bis zu mehreren hundert Doppeladern angeordnet sein.
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Ein weit verbreiteter Kabeltyp für Ortsnetze mit der Bezeichnung A-2YF(L)2Y ist zur direkten Verlegung ins Erdreich oder auch in Kabelkanäle und Kabelrohre vorgesehen. Die Verseil-Hohlräume sind kontinuierlich mit Petrolatmasse gefüllt (F). Beidseitig PE-copolymerbeschichtetes Aluminiumband (L), das mit dem PE-Außenmantel (2Y) dauerhaft fest verbunden ist, garantiert eine Wasserdampfsperre und eine Quer- und Längswasserdichtigkeit. Der schwarze PE-Außenmantel ist dabei UV-beständig.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Fettfüllung eines Telekom-Kabels in weiten Bereichen soweit erwärmt wird, dass sich das Fett verflüssigt. Auch nach einem Herunterfahren der Heizleistung bleibt dieser flüssige Zustand für eine gewisse Zeit erhalten, so dass für das Herausziehen der Kabelseele ausreichend Zeit zur Verfügung steht. Die verflüssigte Fettfüllung dient gleichzeitig als Schmiermittel.
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Um den geeigneten Zeitpunkt für das Herausziehen zu erkennen, kann bereits während der Erwärmungsphase eine gewisse Zugkraft auf die Kabelseele ausgeübt werden. Damit wird bereits der Erweichungszeitpunkt des fettartigen Materials erkannt, zu dem der Kabelmantel die Kabelseele freigibt und womit der richtige Zeitpunkt für ein vollständiges Entfernen festgelegt werden kann. Hierzu kann in diesem Zusammenhang mit variabler Krafteinleitung gearbeitet werden. Zum ersten Loslösen der Kabelseele wird die Kraft so lange etwas reduziert, bis auch durch eine vollständig flüssig gewordene Fettfüllung die Kabelseele freigegeben wird. Im weiteren Zugverlauf wird zum Herausziehen dann die Kraft entsprechend dosiert eingesetzt. Die eingesetzte Maximalkraft orientiert sich jedenfalls mit einem gewissen Sicherheitsspielraum an der Zugfestigkeit der Kupferseele.
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In den leeren Kabelmantel werden dann beispielsweise Hybridkabel, bestehend aus Kupferadern und Glasfasern, oder auch nur aus Glasfaserleitungen bestehende Kabel eingezogen. Das Einziehen der neuen Leitungen ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt und wird hier nur so weit im Detail ausgeführt, wie es im Zusammenhang mit der Erfindung steht.
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Die wesentliche Anwendung und der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die letzten Meter zwischen Gehsteig und Hausanschluss umzurüsten, ohne dass das Kabel aus der Erde, beispielsweise aus Vorgärten oder Gehwegen, herausgegraben werden muss. Hiermit ist eine Kostenersparnis in Aussicht gestellt, die auf 30 bis 50% geschätzt wird. Wenn auf Erdarbeiten verzichtet werden kann, ist das Verfahren bis zum Einbringen des Ersatzkabels so zeitsparend, dass innerhalb weniger Stunden die Betriebsbereitschaft wieder hergestellt werden kann.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann die Zufuhr Joulescher Wärme durch einen definierten Stromfluss durch ein im Kabelmantel enthaltenes Aluminiumband erfolgen. Diese Art der Erwärmung ist beispielsweise bei dem eingangs beschriebenen Kabeltyp A-2YF(L)2Y besonders geeignet. Die Erwärmung mittels eines Kurzschlussstromes erfolgt in diesem Falle über die unmittelbar innerhalb des Kabelmantels angeordnete Aluminium-Schirmung, die sich um die innere Kabelseele legt. Damit wird die Fettfüllung von außen her radial nach innen aufgeheizt und zuerst gerade an der gemeinsamen Berührungsfläche mit Aluminium-Schirmung aufgeschmolzen. Das erste Aufschmelzen beginnt folglich genau an der Trennebene, wo die Kabelseele vom Kabelmantel abgezogen werden soll. Der Wärmeeintrag ist durch die vergleichsweise niedrige Erweichungstemperatur der Fettfüllung immer noch so gering, dass der temperaturstabilere äußere Kabelmantel nicht beschädigt wird.
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Alternativ kann in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Zufuhr Joulescher Wärme durch einen definierten Stromfluss durch mindestens einen Teil der in der Kabelseele enthaltenen Adern erfolgen. Je nach erforderlicher Wärmeleistung kann die Wärme über einen Stromfluss in einem gewissen Teil der Adern eingebracht werden. Um den Kabelmantel gegen eine erhöhte Temperatur zu schützen, kann die Wärme beispielsweise über ein stärkeres Heizen der nahe der Kabelachse liegenden inneren Adern erfolgen. Der radial nach außen gerichtete Wärmefluss sorgt dann dafür, dass alle Litzen der Kabelseele mit dem erweichten oder flüssigen Petrolat herausgezogen werden können. Bei einem Erwärmen über die achsnahen Litzen kann der lokale Wärme eintrag mit einem größeren Spielraum erfolgen, da die Wärme erst durch eine die Wärmeverteilung ausgleichende Diffusion in den Kabelmantel geleitet wird. Mit anderen Worten: Die Auswirkungen einer etwas zu hoch gewählten, jedoch achsnah wirkenden Heizleistung würde in diesem Fall die Kabelseele betreffen und den Kabelmantel nicht weiter beeinträchtigen.
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Allerdings ist im einfachsten Fall beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Stromfluss in allen Adern gleichzeitig in Verbindung mit einer geeignet steuerbaren Stromquelle die einfachste Variante. Bei einem Stromfluss in eine Richtung werden dann alle Adern an den Kabelenden abisoliert und zusammengedreht und mit Kabelklemmen an die Stromquelle angeschlossen. Damit sind sämtliche Litzen über die gesamte zu ziehende Strecke parallel geschaltet, so dass auch die Möglichkeit eines Aufschmelzens der einzelnen Litzen unkritisch ist. Der Stromanschluss am gegenüber liegenden Kabelende wird zum Herausziehen abgenommen. Das Petrolat ist nach dem Aufheizzyklus ausreichend lange flüssig oder so weit erweicht, dass der Energieeintrag für ein Herausziehen der Kabelseele ohne weitere Vorkehrung unterbrochen werden kann.
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Eine Erwärmung über Litzen der Kabelseele kann auch mit einer Erwärmung des Aluminiumbandes des Kabelmantels kombiniert werden.
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Bevorzugt kann der Stromfluss durch zusammenschließen von Adern zum entgegengesetzten Kabelende zumindest einmal hin- und wieder zurückgeführt werden. Bei einem derartigen Stromfluss hin und zurück sind am entgegengesetzten Kabelende keine Stromanschlüsse vorhanden, die beim Herausziehen stören oder die Kabelseele am gegenüberliegenden Ende verdicken. Hierbei wird ein ersten Teil der Litzen mit einem zweiten Teil der Litzen kurzgeschlossen und dann Plus- und Minuspol der Stromquelle am eingangsseitigen Ende des Kabels an den entsprechenden Litzen angeschlossen, so dass ein Stromfluss im Kabel in beiden Richtungen erfolgt. Die einzelnen Bündel können in diesem Zusammenhang vorab auch auf gegenseitige Isolation geprüft werden, um sicherzustellen, dass das gesamte Kabel durch den Stromfluss erwärmt wird. Eine mehrfache Hin- und Rückführung durch ein serielles Zusammenschließen von Litzenbündeln ist ebenfalls denkbar. Daraus resultiert ein mehrfach im Kabel mäandrierender Stromfluss.
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Vorteilhafterweise kann der Stromfluss während des Herausziehens der Kabelseele aufrechterhalten werden. Bei einem derartigen Stromfluss kann, sofern benötigt, sogar während des Herausziehen der Kabelseele noch zusätzlich Wärme eingebracht werden. Diese Vorgehensweise ermöglicht sozusagen ein Nachheizen, sofern ein Ausziehvorgang unterbrochen werden sollte oder über die Ausziehlänge das Petrolat seinen flüssigen Zustand nicht ausreichend lange beibehält. Dies bietet insbesondere bei großen Ausziehlängen einen zeitlich größeren Spielraum und damit eine zusätzliche Sicherheit, um die Kabelseele aus dem Kabelmantel zu entfernen.
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In bevorzugter Ausgestaltung kann der Stromfluss aus Wechselstrom oder Gleichstrom bestehen. Letztendlich ist hiermit die Wahl der Stromquelle frei, mit der es möglich ist, die benötigte Heizleistung zu erbringen.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann das Herausziehen der Kabelseele mit einer an einem Ende des Kabels angeordneten Ausziehvorrichtung durchgeführt werden. Bei kurzen Leitungsabschnitten von wenigen Metern kann die Kabelseele auch mit geringem Kraftaufwand von Hand aus dem Kabelmantel herausgezogen werden. Bei längeren Leitungsabschnitten kann es nötig sein, eine mechanische Ausziehvorrichtung einzusetzen, mit welcher die Kraft aufgebracht werden kann, um eine Kabelseele zu entfernen. Automatische Ausziehvorrichtungen können auch mit Messeinrichtungen kombiniert werden, um eine optimale Krafteinleitung zu erbringen.
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Vorteilhafterweise kann das der Ausziehseite gegenüberliegende Ende der Kabelseele mit einer Reinigungsvorrichtung verbunden sein, welche durch den Kabelmantel mit hindurchgezogen wird. Reste des Petrolats als fettartiges Material können auch beim Herausziehen der Kabelseele als Rückstand im Kabelmantel verbleiben. Nicht zwangsläufig notwendig, jedoch wünschenswert ist beispielsweise bei einem handelsüblichen Kabeltyp A-2YF(L)2Y eine gereinigte Innenoberfläche der Aluminium-Schirmung. Besonders geeignet ist daher eine Innenreinigung des verbleibenden Kabelmantels, um daraufhin die Ersatzleitung einzubringen.
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In bevorzugter Ausgestaltung kann als Reinigungsvorrichtung ein mittels Lösemittel getränktes Reinigungstuch verwendet werden. Mit Lösemitteln können sämtliche Restanhaftungen des fettartigen Materials entfernt werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann beim Herausziehen der Kabelseele gleich die Ersatzleitungen mit eingezogen werden. Diese Möglichkeit schafft eine besonders vorteilhafte und zeitsparende Variante, durch die in einem Verfahrensschritt die neu zu installierende Ersatzleitung eingebracht werden kann. Bei dieser Alternative richtet sich das Verfahren nicht nur auf das Entfernen einer Kabelseele, sondern umfasst auch die Maßnahmen, gleich ein hybrides oder aus Glasfasern bestehendes Ersatzkabel in den Kabelmantel einzubringen.
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Bevorzugt kann beim Herausziehen der Kabelseele ein Vorseil mit eingezogen werden. Ein Einziehen eines Vorseils ermöglicht ein nachträgliches Einziehen der Ersatzleitung. Am Vorseil werden hierzu Glasfaserleitungen angekoppelt und im Kabelmantel durchgezogen. Alternativ können hier auch andere Verfahren zum Einsatz kommen, beispielsweise durch Einpressen eine Ersatzleitung im Kabelmantel zu positionieren.
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Auch kann vorteilhafterweise vor dem Einbringen von Ersatzleitungen eine Druckprüfung durchgeführt werden. Dies ist allerdings eine rein vorsorgliche Maßnahme, um die Dichtheit eines Kabelmantels zu ermitteln. Dies ist auch bei schadhaften Kabelmanteln kein Hindernis, um eine Hybrid- oder Glasfaserersatzleitung einzubringen. Derartige neue Leitungen haben für sich bereits eine ausreichende Isolation gegenüber Umwelteinflüssen, so dass auch bei einem schadhaften Kabelmantel ein zuverlässiger Einsatz von Ersatzleitungen gewährleistet ist.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Zeichnungen prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt:
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1 schematisch eine Ansicht eines Kabelendes und den Aufbau eines A-2YF(L)2Y-Kabels;
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2 schematisch eine erste Anschlussvariante für den Stromfluss in den Kupferleitungen im Kabel;
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3 schematisch eine zweite Anschlussvariante für den Stromfluss in den Kupferleitungen im Kabel;
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4 schematisch den Ausziehvorgang der Kabelseele; und
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5 schematisch das Einbringen von Ersatzleitungen in den leeren Kabelmantel.
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1 zeigt schematisch eine Ansicht eines Kabelendes und dabei den Aufbau eines A-2YF(L)2Y-Kabels. Derartige Kabel 1 sind ein weit verbreiteter Kabeltyp für Ortsnetze, die meist direkt ins Erdreich verlegt sind. Die Kabelseele S besteht aus einer Vielzahl von Kupferleitern 2, welche durch eine Aderisolation 3 aus Polyethylen gegeneinander isoliert sind. Die Hohlräume des Aderbündels sind mit einer kontinuierlichen Petrolatfüllung 4 gegen Feuchtigkeit geschützt. Die Kabelseele S wird von einer Aluminiumband-Schirmung 5 als Teil des Kabelmantels M auf der ganzen Länge umgeben. Der Außenmantel 6 besteht ebenfalls aus UV-beständigem Polyethylen. Dieser kompakte Aufbau garantiert eine Wasserdampfsperre und eine Quer- und Längswasserdichtigkeit.
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2 zeigt schematisch eine erste Anschlussvariante für den Stromfluss in den Kupferleitungen 2 im Kabel 1. Die einzelnen Strompfade in den zusammengeschlossenen Kupferleitungen 2 laufen parallel in eine Richtung. Ausgehend von der Strom-/Spannungsquelle 10 wird der Stromfluss über die Zuleitung 11 zur eingangsseitigen Bündeleinheit 12 auf die einzelnen Kupferleitungen 2 der Kabelseele S aufgeteilt und über die gegenüberliegende ausgangsseitige Bündeleinheit 13 zum Verbindungsleiter 14 geführt. Der Kabelmantel M wird nur durch Wärmediffusion aus der Kabelseele S gering mit Wärme beaufschlagt. Der Eintrag der Jouleschen Wärme oder Stromwärme ist dabei proportional zur Leistung, die linear mit dem ohmschen Widerstand und quadratisch mit dem Stromfluss ansteigt.
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Mit einem linearen Stromfluss in eine Richtung kann die Heizleistung bereits einerseits hoch genug sein, um die Petrolatfüllung des Kabels 1 in einem ausreichend kurzen Zeitraum soweit zu erwärmen, dass ein Ziehen möglich wird und andererseits gering genug um ein Aufschmelzen und eine Degeneration der Isolierung des Kabelmantels M zu vermeiden. Jedenfalls wird der Stromfluss nur so hoch gewählt, dass ein Verschmelzen der Aderisolation vermieden wird.
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3 zeigt schematisch eine zweite Anschlussvariante für den Stromfluss in den Kupferleitungen 2 im Kabel 1. Der Stromfluss wird durch zusammenschließen von Adern zum entgegengesetzten Kabelende hin- und wieder zurückgeführt.
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Ausgehend von der Strom-/Spannungsquelle 10 wird der Stromfluss über die Zuleitung 11 zur eingangsseitigen Bündeleinheit 12 auf die einzelnen Kupferleitungen 2 der Kabelseele S aufgeteilt und über die gegenüberliegende ausgangsseitige Bündeleinheit 13 zum Verbindungsleiter 14 geführt. Der Verbindungsleiter 14 führt wiederum zur gegenüberliegenden eingangsseitigen Bündeleinheit 15 und über den zweiten Teil der Kupferleitungen 2 zur ausgangsseitigen Bündeleinheit 16. Die Messeinrichtung 17 und Regelung 18 dienen zum Überwachen und Einstellen des Stromflusses. Bei einem derartigen Stromfluss hin und zurück sind am entgegengesetzten Kabelende keine Stromanschlüsse vorhanden, die beim Herausziehen stören oder die Kabelseele S am gegenüberliegenden Ende verdicken. Bei dieser Anordnung kann der Stromfluss auch noch während des Herausziehens der Kabelseele S aus dem Kabelmantel M aufrechterhalten und noch Wärme eingebracht werden.
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4 zeigt schematisch den Ausziehvorgang der Kabelseele S aus dem Kabelmantel M. Hierzu wird nach dem Wärmeeintrag und Aufschmelzen oder Erweichen der Petrolatfüllung ein Abziehstrumpf 20 über ein Ende der Kabelseele S gelegt und diese herausgezogen. Der Abziehstrumpf 20 kann dabei auch eine modifizierte Erdungsschelle sein, die als Ziehvorrichtung dient und mit der zudem gleichzeitig ein Einspeisen von Strom möglich ist. Meist kann auf kurze Distanzen der Kabelabschnitt auch von Hand herausgezogen werden. Oft handelt es sich nur um eine Kabellänge von einigen Metern von der Straße bis zum Gebäudeanschluss. Jedenfalls müssen durch das erfindungsgemäße Verfahren sowohl am Gebäude wie auch beispielsweise im Gartenbereich oder unter Geh- oder Fahrwegen keine Tiefbauarbeiten oder sonstige Veränderung vorgenommen werden.
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5 zeigt schematisch das Einbringen von Ersatzleitungen G in den leeren Kabelmantel M. Die einzubringenden Glasfaserleitungen als Ersatzleitungen G sind bereits zu einem Glasfaserbündel zusammengefasst und dabei so stabil, das ein gesamtes Bündel in den leeren Kabelmantel M eingepresst oder eingeblasen werden kann. Alternativ werden mit dem Herausziehen der Kabelseele gleich die Ersatzleitungen mit eingezogen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kabel
- 2
- Kupferleiter
- 3
- Aderisolation
- 4
- Petrolatfüllung
- 5
- Aluminiumband-Schirmung
- 6
- Außenmantel
- 10
- Strom-/Spannungsquelle
- 11
- Zuleitung
- 12
- eingangsseitige Bündeleinheit
- 13
- gegenüberliegende ausgangsseitige Bündeleinheit
- 14
- Verbindungsleiter
- 15
- gegenüberliegende eingangsseitige Bündeleinheit
- 16
- ausgangsseitige Bündeleinheit
- 17
- Messeinrichtung
- 18
- Regelung
- 20
- Abziehstrumpf
- M
- Kabelmantel
- S
- Kabelseele
- G
- Ersatzleitungen/Glasfaserleitungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010012166 A1 [0003]
