DE19525424A1

DE19525424A1 - Optisches Kabel mit mindestens zwei elektrischen Leitern und Verfahren sowie Einrichtung zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19525424A1
Application number: DE1995125424
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Foertsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-07-12
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 1997-01-16
Also published as: GR960100240A; GR1003222B; BR9603039A; AR002825A1

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Kabel mit mindestens einem lose angeordneten Lichtwellenleiter und mindestens zwei elektrischen Leitern, die in eine isolierende Umhüllung ein gebettet sind.

Ein Kabel dieser Art ist aus DE-U 77 08 302 bekannt. Dabei werden die elektrischen Leiter in eine isolierende Umhüllung eingebettet, die im Inneren eine Öffnung aufweist, in der die Lichtwellenleiter angeordnet sind. Eine derartige Anordnung bietet nicht den optimalen Schutz für die Lichtwellenleiter und ermöglicht auch nicht ein einfaches Herstellungsverfah ren, weil die Doppelfunktion der isolierenden Umhüllung nicht im aus reichenden Maße den elektrischen und gleichzeitig den Schutzanforderungen an die Lichtwellenleiter kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Kabel zu schaffen, bei dem neben einfacher Herstellung ein optima ler Schutz der Lichtwellenleiter gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird bei einem optischen Kabel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Lichtwellenleiter in einer eige nen rohrförmigen Schutzhülle angeordnet ist und daß die die elektrischen Leiter enthaltende isolierende Umhüllung auf die rohrförmige Schutzhülle aufgebracht ist.

Die isolierende Umhüllung kann somit so ausgelegt werden, daß wie es die gewünschten Isolationseigenschaften verlangen. Dagegen ist für den eigentlichen Schutz der Lichtwellenleiter vor mechanischen Beanspruchungen eine zusätzliche rohrförmige Schutzhülle vorgesehen, die entsprechend dimensioniert werden kann, so daß optimale Schutzeigenschaften erreicht werden. Bei einer Bewegung oder mechanischer Verschiebung der elektrischen Leiter infolge z. B. eines Biegevorganges sind die Lichtwellenleiter durch die innerhalb der isolierenden Umhüllung vorgesehene rohrförmige Schutzhülle zusätzlich geschützt und es können weniger derartige Kräfte auf die Lichtwellenleiter übertragen werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstel lung eines optischen Kabels, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die den Lichtwellenleiter enthaltende rohrförmige Schutzhülle von einer Vorratsspule abgezogen und zusammen mit den elektrischen Leitern einem ersten Extruder zugeführt werden, durch den die isolierende Umhüllung aufgebracht wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kabels, welches dadurch gekennzeich net ist, daß eine Vorratsspule vorgesehen ist, von der die den Lichtwellenleiter enthaltende rohrförmige Schutzhülle abziehbar ist, und daß ein Extruder vorgesehen ist, welchem die Schutzhülle zusammen mit den elektrischen Leitern zuge führt sind und der die isolierende Umhüllung aufbringt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wieder gegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kabels mit einer Schutzhülle aus Kunststoffmaterial,

Fig. 2 als weiteres Ausführungsbeispiel ein erfindungsge mäßes Kabel im Querschnitt mit mehreren Lichtwel lenleiter enthaltenden Schutzhüllen,

Fig. 3 im Querschnitt ein optisches Kabel nach der Erfin dung mit zusätzlich isolierten elektrischen Leitern und einer aus Metall bestehenden rohrförmigen Schutzhülle,

Fig. 4 im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Kabel mit aus mehreren Einzelleitern bestehenden elektrischen Leitern und

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Herstellung eines Kabels nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein optisches Kabel OC1 dargestellt, dessen vorzugsweise aus Kunststoffmaterial bestehender Außenmantel mit AM bezeichnet ist. Darunter können in einer oder mehreren Lagen zusätzliche Elemente vorgesehen sein, wie z. B. ein Metallrohr oder eine Metallfolie ME und/oder zug- bzw. stauchfeste Elemente TE. Darunter ist eine isolierende Umhül lung IS vorgesehen, in die zwei elektrische Leiter EL1 und EL2 eingebettet sind. Diese Umhüllung IS bildet also die Iso lierung für die blanken elektrischen Leiter, wobei letztere in einer durch die Kabelachse gehenden Symmetrieebene liegen. Es ist auch möglich, mehr als zwei derartige elektrische Leiter vorzusehen, wobei eine symmetrische Anordnung bezogen auf die Kabelachse zweckmäßig zu bevorzugen ist. Die elektri schen Leiter EL1 und EL2 können beispielsweise der Stromver sorgung von in den Verlauf des optischen Kabels OC1 eingefüg ten optischen Verstärkern dienen. Es ist aber auch möglich, daß sie als elektrische Informationsleitungen verwendet wer den, beispielsweise für Steuerungsvorgänge, Signalisierung, Überprüfung oder dergleichen. Wenn das metallische Rohr ME entsprechend stark ausgebildet ist, kann es ebenfalls mit in das elektrische Leitungssystem einbezogen werden, beispiels weise derart, daß die elektrischen Leiter EL1 und EL2 jeweils getrennte Leiter darstellen, während die rohrförmige Metall hülle ME den gemeinsamen Rückleiter bildet. Die isolierende Umhüllung IS sitzt fest auf einer, ebenfalls aus Kunststoff material bestehenden, vorzugsweise konzentrisch zur Kabel achse verlaufenden, rohrförmigen Schutzhülle RS1 auf, in de ren Innerem mindestens ein Lichtwellenleiter angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel ist eine Vielzahl von Lichtwellen leitern LW1-LWn dargestellt, wobei diese auch in eine Füll masse eingebettet bzw. zu Gruppen oder Bändchen zusammenge faßt sein können. Das Kunststoffmaterial für die rohrförmige Schutzhülle RS1 besteht zweckmäßig aus einem harten Kunst stoff, insbesondere einem solchen, der härter ist als das im allgemeinen relativ weichelastische Kunststoffmaterial IS. Dadurch ist ein besonders effektiver Schutz der Lichtwellen leiter LW1-LWn gewährleistet, auch z. B. bei starken Biege vorgängen, die zu einer gewissen radialen Verschiebung der elektrischen Leiter EL1 und EL2 führen können, weil die Schutzhülle RS1 die Lichtwellenleiter weitgehend gegen die Verformung der isolierenden Umhüllung IS schützt.

Bei den Fig. 2 mit 4 sind eine Reihe von Elementen (AM, ME, TE und IS) unverändert beibehalten, weshalb auch die gleichen Bezugszeichen für diese Elemente verwendet wurden. In Fig. 2 ändert sich gegenüber dem Aufbau nach Fig. 1 im wesentlichen nur die Ausgestaltung der die Lichtwellenleiter aufnehmenden Schutzhülle. So ist dort eine Anzahl von 6 klei neren rohrförmigen Schutzhüllen RS21 bis RS2n vorgesehen, die auf ein zug- und/oder stauchfestes Element TC aufgeseilt sind und vorzugsweise symmetrisch zur Kabelachse verlaufen. In jeder oder zumindest einem Teil dieser rohrförmigen Schutz hüllen RS21 bis RS2n ist mindestens ein Lichtwellenleiter vorgesehen. Diese Lichtwellenleiter sind durch die jeweiligen Schutzhüllen RS21 bis RS2n gegen mechanische Beanspruchungen ausgehend von Bewegungsvorgängen der elektrischen Leiter EL1 und EL2 z. B. beim Biegen zusätzlich geschützt und gesichert.

In Fig. 3 ist gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Abwandlung in sofern getroffen, als die rohrförmige Schutzhülle RS3 aus Metall besteht, was einerseits die Diffu sionsfestigkeit des Kabels verbessert und andererseits einen vergrößerten mechanischen Schutz der im Inneren enthaltenen Lichtwellenleiter ergibt. Es kann zweckmäßig sein, die elek trischen Leiter EL1 und EL2 außen mit einer zusätzlichen eigenen Isolierschicht EI1 bzw. EI2 versehen, die vorzugs weise aus härterem Material bestehen kann als die isolierende Umhüllung IS. Bevorzugt werden für die isolierende Umhüllung IS verwendet:
Polybutylenterephthalat (PBTP),
Polyphenylensulfide (PPS),
Polyethylenimin (PEI),
Polyesterimid usw.

Die metallische Schutzhülle RS3 kann auch mit in das elektri sche Übertragungssystem einbezogen werden, beispielsweise dadurch, daß es mit der Metallhülle ME ein eigenes Leitungs system bildet oder auch in sonstigen anderen denkbaren Kombi nationen.

In Fig. 4 bestehen die elektrischen Leiter aus einzelnen zweckmäßig miteinander verseilten Leiterelementen EL1 bis EL1n bzw. EL21 bis EL2n.

Bei der Herstellung des Kabels nach der Erfindung gemäß Fig. 1, Fig. 3 oder Fig. 4 ist entsprechend Fig. 5 eine Vor ratsspule VSR vorgesehen, von der die Schutzhülle z. B. RS1 abgezogen wird. Bei einer Online-Fertigung ist anstelle der Vorratsspule VSR ein Extruder vorzusehen, durch den fortlau fend Lichtwellenleiter mit einer entsprechenden rohrförmigen Schutzhülle z. B. RS1 versehen werden. Gleichzeitig mit der rohrförmigen Schutzhülle RS1 werden die elektrischen Leiter EL1, EL2 von entsprechenden Vorratsspulen VSE1 und VSE2 abge zogen und einem Extruder EX1 zugeführt, welcher die isolie rende Umhüllung IS aufbringt und durch diese die elektrischen Leiter allseitig in die Isolierung einbettet. Das so erhal tene Gebilde IS* wird zwecks Aufbringung der Zug- und/oder Stauchelemente durch ein Vorratsgestell VT hindurchgeführt, welches auf entsprechenden Vorratsspülen die jeweiligen Zug- und/oder Stauchelemente TE enthält. Das so erhaltene mit Zug- und/oder Stauchelementen bedeckte Zwischenprodukt TE* wird einer Formeinrichtung FE zugeführt, der von einer Vorrats spule VM ein Metallband ME zugeleitet wird, wobei dieses so um das Zwischenprodukt TE* herumgebogen wird, daß eine all seitig geschlossene Metallumhüllung ME* entsteht. Mittels eines weiteren Extruder EX2 wird der Außenmantel AM aufge bracht und so das fertige Kabel, z. B. CA1 erhalten, das auf eine entsprechende Trommel VA aufgetrommelt werden kann.

Claims

1. Optisches Kabel (OC1) mit mindestens einem lose angeordne ten Lichtwellenleiter (LW1-LWn) und mindestens zwei elek trischen Leitern (EL1, EL2), die in eine isolierende Umhül lung (IS) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (LW1-LWn) in einer eigenen rohr förmigen Schutzhülle (RS1) angeordnet ist und daß die die elektrischen Leiter (EL1, EL2) enthaltende isolierende Umhül lung (IS) auf die rohrförmige Schutzhülle (RS1) aufgebracht ist.

2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltende rohr förmig Schutzhülle (RS1) aus härterem Material besteht als die die elektrischen Leiter (EL1, EL2) enthaltende isolie rende Umhüllung (IS).

3. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltenden rohr förmige Schutzhülle (RS1) aus Kunststoffmaterial besteht.

4. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltende rohr förmige Schutzhülle (RS3) aus Metall besteht.

5. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltende rohr förmige Schutzhülle (RS1) konzentrisch zur Kabelachse ver läuft.

6. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere jeweils mindestens einen Lichtwellenleiter ent haltende rohrförmige Schutzhüllen (RS21 bis RS2n) vorgesehen sind, die vorzugsweise symmetrisch zur Kabellängsachse ange ordnet sind.

7. Optisches Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltenden rohrförmi gen Schutzhüllen (RS21 bis RS2n) auf ein zugfestes Element (TC) aufgeseilt sind.

8. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die isolierende Umhüllung (IS) ein Außenmantel (AM) aufgebracht ist.

9. Optisches Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der isolierenden Umhüllung (IS) und dem Außen mantel (AM) weitere Elemente eingebracht sind, insbesondere Zug- und/oder Stützelemente (TE) und/oder eine metallische Umhüllung (ME).

10. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (EL1, EL2) zusätzlich eine eigene als Schicht aufgebrachte Isolierung (EI1, EI2) aufweisen.

11. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter jeweils aus einzelnen, vorzugs weise miteinander verseilten, Leiterelementen (EL11-EL1n; EL21-EL2n) aufgebaut sind.

12. Verfahren zur Herstellung eines Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltende rohr förmige Schutzhülle (RS1) von einer Vorratsspule (VSR) abge zogen und zusammen mit den elektrischen Leitern (EL1, EL2) einem ersten Extruder (EX1) zugeführt wird, durch den die isolierende Umhüllung (IS) aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf die isolierende Umhüllung (IS) weitere, insbesondere zug- und/oder stauchfeste Elemente (TE) aufgebracht werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die isolierende Umhüllung (IS) oder auf die zug- und stauchfesten Elemente (TE) eine metallische Umhüllung (ME) aufgebracht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines weiteren Extruders (EX2) ein Außenmantel (AM) aufgebracht wird.

16. Einrichtung zur Herstellung eines Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorratsspule (VSR) vorgesehen ist, von der die den Lichtwellenleiter (LW1-LWn) enthaltende rohrförmige Schutz hülle (RS1) abziehbar ist, und daß ein Extruder (EX1) vorge sehen ist, welchem die Schutzhülle (RS1) zusammen mit den elektrischen Leitern (EL1, EL2) zugeführt sind und der die isolierende Umhüllung (IS) aufbringt.