DE19852572A1

DE19852572A1 - Kabelnetz mit Lichtwellenleiterkabeln für die Installation in Rohrleitungen bestehender Versorgungsleitungssysteme

Info

Publication number: DE19852572A1
Application number: DE19852572A
Authority: DE
Inventors: Edgar Heinz; Thomas Mueller; Helmut Nowsch; Joachim Schaefer; Ernst Mayr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Corning Research and Development Corp
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-31
Also published as: JP2000147338A; FR2785995B1; US6507686B1; GB2345388A; FR2785995A1; GB9926658D0

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Kabelnetz mit Lichtwellenleiterkabeln, das in Rohrleitungen (R) bestehender Versorgungsleitungssysteme eingebracht ist. Die dabei verwendeten Lichtwellenleiterkabel (MK, BK, BK1 bis BK7) sind entlang einer Mantellinie der Rohrleitung (R) unter einer Schutzschicht (SS) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabelnetz mit Lichtwellenleiterka beln für die Installation in Rohrleitungen bestehender Ver sorgungsleitungssysteme vorzugsweise von Abwasserkanälen.

Aus der DE 42 03 718-A1 ist ein Lichtwellenleiterkabelnetz und ein Verfahren zu dessen Verlegung bekannt. Die in einem Rohrsystem von Abwasser- insbesondere Regenwasserkanälen ver legten Lichtwellenleiterkabel eines Lichtwellenleiterkabel netzes werden an den Wandungen befestigt, wobei für die Lichtwellenleiterkabel an den Kanaldecken oder an den Wänden von Guli- oder Einstiegsschächten Übergänge vorgesehen sind.

Durch das Gebrauchsmuster DE 297 00 912-U1 ist ein Licht wellenleiterkabelnetz in einem primär für andere Zwecke ge nützten Kanal- oder Rohrsystem bekannt, wobei die Lichtwel lenleiterkabel an den Wandungen des Kanal- oder Rohrsystems befestigt sind. Die Lichtwellenleiterkabel werden innerhalb eines nicht begehbaren Bereiches eines Kanal- oder Rohrsy stems mit strömungstechnisch günstig geformten Befestigungse lementen fixiert, wobei die Befestigungselemente derart fe dernd verspannt sind, daß sie sich an die Wandung andrücken und verspreizen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Kabelnetz zu schaffen, bei dem speziell für den Einsatz in Kanal- oder Rohrsystemen geeignete Lichtwellenleiterkabel eingesetzt wer den, wobei Vorkehrungen zu treffen sind, die möglichst keine Ansatzpunkte für im Kanal- oder Rohrsystem mitgeführte Schmutzfracht zulassen. Die gestellte Aufgabe wird nun gemäß der Erfindung mit einem Kabelnetz der eingangs erläuterten Art dadurch gelöst, daß das verwendete Lichtwellenleiterkabel entlang einer Mantellinie der Rohrleitung unter einer Schutz schicht angeordnet ist, wobei die Schutzschicht die Übergänge zwischen Innenwandung und dem angeordneten Lichtwellenleiter kabel ausgleicht.

Bei der bisher bekannten Verlegung von Kabeln innerhalb von Kanal- oder Rohrleitungssystemen werden Befestigungsmittel vorgeschlagen, an denen sich gegebenenfalls Ablagerungen von im Schmutzwasser mitgeführten Teilen bilden können. Bei einem Kabelnetz mit Lichtwellenleiterkabeln und einer darüber ange ordneten Schutzschicht gemäß der Erfindung sind derartige Ab lagerungen nicht mehr möglich, da die über dem jeweils einge setzten Lichtwellenleiterkabel angeordnete Schutzschicht eine glatte Oberfläche bildet und die Übergänge zwischen dem ein gebrachten Lichtwellenleiterkabel und der Innenwandung des Kanal- oder Rohrsystems ausgleicht. Gemäß der Erfindung wer den hierfür auch besonders geeignete Lichtwellenleiterkabel geschaffen, mit denen ein derartiges Kabelnetz aufgebaut wer den kann. Hierfür eignen sich zum Beispiel sogenannte Mikro kabel, die aus einem Rohr mit einem Durchmesser von 2 bis 10 mm bestehen, in dem die Lichtwellenleiter lose eingebracht sind. Dieses Mikrokabel wird in einer Nut entlang einer Man tellinie des Kanal- oder Rohrsystems geführt, deren Nuttiefe dem entsprechenden Lichtwellenleiterkabel entspricht. Darüber wird dann die ausgleichende Schutzschicht angeordnet.

Bei Verwendung von flachen oder bandförmigen Lichtwellenlei terkabeleinheiten, die anhand der Figuren noch erläutert wer den, genügt es, eine Flachnut auszubilden, zum Beispiel le diglich durch Entfernen der Glasur bei Keramikrohren von Ka nal- oder Rohrsystemen. Nach der Befestigung des jeweiligen bandförmigen Lichtwellenleiterkabels in dieser Flachnut wird wiederum die Schutzschicht darüber gebracht, so daß auch hier ein kontinuierlicher Übergang zwischen dem Lichtwellenleiter kabel und der Wandung gegeben ist.

In den beiden beschriebenen Fällen erfolgt die Verlegung in nicht begehbaren Kanal- oder Rohrsystemen mit Hilfe von ge eigneten, an sich bekannten Robotern, die zum Beispiel auch bei Hausanschlußrohren mit einem Durchmesser von nur 150 bis 100 mm einsetzbar sind. Im allgemeinen ist die optimale Ein satzlage für das jeweilige Lichtwellenleiterkabel im Schei telpunkt des Kanal- oder Rohrsystems, da hier nur in den sel tensten Fällen direkter Kontakt zum fließenden Medium ein tritt, oder andere Rohre eingeleitet werden.

Die zu verlegenden Lichtwellenleiterkabel werden gemäß der Erfindung zumindest im Kontaktbereich zur Wandung mit einem Kleber oder einer Kleberschicht versehen, so daß das Licht wellenleiterkabel bereits beim Andrücken an der Wandung fi xiert ist. Das anschließende Aufbringen der Schutzschicht wird dadurch wesentlich erleichtert.

Die Erfindung wird anhand von zehn Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Kabelnetz mit einem rohrförmigen Mikro kabel.

Fig. 2 zeigt ein Kabelnetz mit einem rohrförmigen Mikro kabel und einer Einlage als Schutzprofil.

Fig. 3 zeigt ein Kabelnetz mit einem bandförmigen Licht wellenleiterkabel in einer Flachnut.

Fig. 4 zeigt ein bandförmiges Lichtwellenleiterkabel mit einer Umhüllung aus Edelstahl.

Fig. 5 zeigt das bandförmige Lichtwellenleiterkabel nach Fig. 4 in angepaßter Form.

Fig. 6 zeigt ein bandförmiges Lichtwellenleiterkabel mit zusätzlichen Kupferadern.

Fig. 7 zeigt Lichtwellenleiterkompaktadern auf einer quer druckstabilen Schicht.

Fig. 8 zeigt ein Lichtwellenleiterbändchen in einer bandförmigen Umhüllung.

Fig. 9 zeigt ein Lichtwellenleiterbändchen auf einer querdruckstabilen Schicht.

Fig. 10 zeigt mit einer Umhüllung fest umspritzte Licht wellenleiter in einer gemeinsamen Umhüllung mit eingelagerten zugfesten Elementen.

Die Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Rohrleitung R eines be reits bestehenden Kanal- oder Rohrleitungssystems. Es ist weiterhin gezeigt, daß im Scheitelbereich der Rohrleitung R eine Nut N zum Beispiel durch Fräsen längsverlaufend einge bracht ist, deren Nuttiefe so groß ist, daß ein Mikrokabel MK voll eingelagert werden kann. Darüber ist anschließend eine Schutzschicht SS, zum Beispiel aus einem Epoxy-Compound, auf gebracht, so daß der gesamte Nutbereich ohne nennenswerte Übergänge wieder voll ausgeglichen ist. Eine Anlagerung von mitgeführten Schmutzteilchen ist somit unmöglich.

Die Fig. 2 zeigt den Scheitelbereich der Rohrleitung R, in dem ebenfalls ein Mikrokabel MK, bestehend aus einem Rohr MKR und lose darin eingebrachten Lichtwellenleitern LWL, in einer Nut N längsverlaufend eingebracht ist. Hier ist zusätzlich über dem eingebrachten Mikrokabel MK ein Schutzprofil SP längsverlaufend aufgebracht, über dem dann schließlich die ausgleichende Schutzschicht SS aufgebracht ist.

In Fig. 3 ist wiederum eine Rohrleitung R im Querschnitt dargestellt, bei der jedoch im Scheitelpunkt eine Flachnut FN angeordnet wurde, zum Beispiel lediglich durch Entfernung der Glasurschicht, wenn ein beschichtetes Keramikrohr im Rohrlei tungssystem verwendet wurde. In dieser Flachnut FN wird nun gemäß der Erfindung ein entsprechend geeignetes Lichtwellen leiterkabel BK eingelegt, das im Querschnitt bandförmiges Profil zeigt. Dadurch ist nur eine geringe Nuttiefe der Flachnut FN nötig, so daß die Wandung der Rohrleitung R kaum geschwächt wird. Über diese Anordnung wird dann gemäß der Er findung wiederum eine Schutzschicht SS, vorzugsweise aus ei nem Epoxy-Compound angeordnet, um die Innenwandung ohne Über gang auszukleiden und zu glätten.

In Fig. 4 wird ein bandförmiges Lichtwellenleiterkabel BK1 dargestellt, das für die Verlegung in einer Flachnut nach Fig. 3 bestens geeignet ist. Dieses bandförmige Lichtwellen leiterkabel BK1 besteht aus einer flachen Umhüllung U1, zum Beispiel aus Edelstahl, in deren Innerem längsverlaufend die Lichtwellenleiter LWL beispielsweise in einer handelsüblichen gelartigen Füllmasse FM angeordnet sind. Durch diese Flach bauweise ist nur eine Flachnut mit besonders geringer Nut tiefe nötig.

In Fig. 5 ist ein bandförmiges Lichtwellenleiterkabel BK2 gezeigt, das dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 entspricht, wobei hier zusätzlich zur besseren Anpassung die Umhüllung U2 bogenförmig ausgeführt ist. Ein solches Lichtwellenleiterka bel wird beispielsweise als Edelstahlbändchen bezeichnet und hat eine Breitenausdehnung von ca. 4 mm und eine Höhe von ca. 1,5 mm. Die der Nut zugewandte Seite des Edelstahlbändchens wird vorzugsweise mit einem Kleber beschichtet, so daß beim Verlegevorgang zunächst eine schnelle Haftung in der Nut er folgt. Dadurch gestaltet sich das anschließende Überdecken dieses Bereichs mit der Schutzschicht wesentlich einfacher.

In Fig. 6 ist ein bandförmiges Kabel BK3 dargestellt, in dessen Umhüllung U3 mittig Lichtwellenleiterkompaktadern KA und seitlich davon je eine Kupferader KU eingelagert sind. Ein derartiges Kabel wird als Hybridkabel bezeichnet. Die Lichtwellenleiterkompaktadern KA können als Zweischichtkom paktadern ausgebildet sein, wobei die Außendurchmesser der Schichten jeweils 0,65/1/1,2 mm betragen. Innen wird z. B. PC (Polycarbonat) und außen z. B. PBT (Polybutylenterephtalat) oder Polyester verwendet. Anstelle von Kompaktadern können auch festumspritzte Fasern verwendet werden z. B. mit einem PVC (Polyvinylchlorid) oder mit einem FRNC-Mantel (Flame re sistant non corrosive) auf Polyethylen-Basis (PE). Desglei chen können jedoch auch Einschichtkompaktadern mit Außen durchmessern 0,35/0,65 mm eingesetzt werden. Die Außenschicht besteht ebenfalls wieder beispielsweise aus Polycarbonat (PE). Die eingelagerten Kupferadern für elektrische Übertra gungen haben einen Durchmesser von 0,6 bis 0,9 mm. Die Licht wellenleiterkompaktadern und die Kupferadern sind parallel verlaufend in einer gemeinsamen Umhüllung U3 eingelagert, die beispielsweise aus Polypropylen (PP) oder Polyvinylchlorid (PVC) besteht. Die Breitenausdehnung dieses Hybridkabels be trägt beispielsweise 6,1 mm bei der Ausführung mit Zwei schichtkompaktadern und 3,5 mm bei der Ausführung mit Ein schichtkompaktadern. Die Höhe des bandförmigen Hybridkabels BK3 beträgt in der ersten Ausführungsform 1,5 mm, in der zweiten Ausführungsform 0,9 mm. In der Mitte der Umhüllung U3 ist beispielsweise zusätzlich auch ein Reißfaden RF eingela gert.

In Fig. 7 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Lichtwellenleiterkabel gezeigt, das für den Einsatz in einem Rohrleitungssystem geeignet ist. Hier wird ein an sich be kanntes und sogenanntes Lichtwellenleiterviererbändchen aus Kompaktadern mit 0,65 mm Durchmesser verwendet. Dieses Licht wellenleiterviererbändchen VB mit seinen Kompaktadern KA wird auf eine querdruckstabile Schicht QS4 aufgebracht und somit zu einem bandförmigen Lichtwellenleiterkabel BK4 komplet tiert, das dann für den Einsatz in einem Rohrleitungssystem der vorgenannten Art verwendet werden kann, wobei nach der Fixierung in der Flachnut die ausgleichende Schutzschicht darübergebracht wird.

In Fig. 8 wird ein bandförmiges Kabel BK5 gezeigt, bei dem in der bandförmigen, querdruckfesten Schutzschicht QS5 bei spielsweise ein Lichtwellenleiterzwölferbändchen ZB5 und parallel dazu verlaufend zugfeste Elemente ZE eingelagert sind. Das Lichtwellenleiterzwölferbändchen ZB5 besteht aus zwölf parallel geführten Kompaktadern KA, die in einer Umhül lung U5 zusammengefaßt sind. Bei diesem bandförmigen Kabel BK5 ist aufgrund der Einlagerung der zugfesten Elemente ZE eine besonders längsstabile Ausführungsform erreicht. Wie in Fig. 6 bereits angedeutet, kann auf der zur Nut in der Rohrleitung weisenden Seite eine Kleberbeschichtung KL oder ein Kleber aufgebracht werden, durch den beim Einlegen des jeweiligen Lichtwellenleiterkabels sofort eine Fixierung er folgt. Als Kleber kann ein Zweikomponentenkleber oder ein Kontaktkleber verwendet werden, wobei bei letzterem vor Ge brauch eine Schutzfolie abgezogen werden muß. Als zugfeste Elemente können beispielsweise Stahldrähte verwendet werden.

In Fig. 9 ist ein Lichtwellenleiterzwölferbändchen ZW6 dargestellt, das aus zwölf parallel verlaufenden Kompaktadern KA gebildet wird und die in einer Kunststoffumhüllung U6 zusammengefaßt sind. Dieses Lichtwellenleiterzwölferbändchen ist auf einer querdruckstabilen Schicht QS6, zum Beispiel einer glasfaserverstärkten Kunststoffschicht aufgebracht, zum Beispiel durch Verklebung. Diese Ausführungsform eines Lichtwellenleiterkabels BK6 eignet sich ebenfalls besonders für die Einlagerung in eine längsverlaufende Flachnut einer Rohrleitung. Nach der Fixierung dieses Lichtwellenleiterkabels BK6 wird ebenfalls die Schutzschicht aufgebracht.

In Fig. 10 wird schließlich als Ausführungsbeispiel ein bandförmiges Kabel BK7 dargestellt, bei dem in einer quer druckstabilen Schicht QS7 mit Kunststoff fest umspritzte Lichtwellenleiter FLWL parallel verlaufend angeordnet sind. Außerdem sind in dieser querdruckstabilen Schicht QS7 längsverlaufend entlang der äußeren Ränder zugfeste Elemente ZE eingelagert, durch die die erforderliche Zugfestigkeit in Längsrichtung gewährleistet wird.

Als Kleber kann bei allen Ausführungsbeispielen auch ein Haftkleber, wie z. B. ein Acrylkleber verwendet werden. Als aushärtende Kleber kommen auch Ein- oder Zweikomponentenkle ber, wie z. B. Polyisobutylen (Oppanol) in Betracht, die eine lange Topfzeit, d. h. Verarbeitungszeit aufweisen. Kontaktkle ber mit zunächst abgedeckter Schutzfolie können ebenfalls eingesetzt werden.

Claims

1. Kabelnetz mit Lichtwellenleiterkabeln für die Installation in Rohrleitungen bestehender Versorgungsleitungssysteme, vor zugsweise von Abwasserkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Lichtwellenleiterkabel (MK, BK, BK1 bis BK7) entlang einer Mantellinie der Rohrleitung (R) unter ei ner Schutzschicht (SS) angeordnet ist, wobei die Schutz schicht (SS) die Übergänge zwischen der Innenwandung der Rohrleitung (R) und dem angeordneten Lichtwellenleiterkabel (MK, BK, BK1 bis BK7) ausgleicht.

2. Kabelnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (SS) aus einem aushärtenden Epoxy-Com pound gebildet ist.

3. Kabelnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein langgestrecktes Schutzprofil (SP), vorzugsweise aus Kunststoff wie zum Beispiel Polyvinylchlorid (PVC) oder Po lyetylen (PE), über dem Lichtwellenleiterkabel (MK) angeord net ist.

4. Kabelnetz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzprofil (SP) zwischen dem Lichtwellenleiterkabel (MK) und der Schutzschicht (SS) angeordnet ist.

5. Kabelnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiterkabel (MK, BK, BK1 bis BK7) in einer längsverlaufenden Nut (N) angeordnet ist.

6. Kabelnetz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (N) bis in die Wandung der Rohrleitung (R) ein taucht.

7. Kabelnetz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut als Flachnut (FN) vorzugsweise durch Abnahme der Oberflächenglasur der Rohrleitung (R) ausgebildet ist.

8. Kabelnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein bandförmiges Lichtwellenleiterkabel (BK, BK1 bis BK7) eingesetzt ist.

9. Kabelnetz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Kabel (BK1) aus einem flachen Rohrkörper (U1), vorzugsweise mit einem Querschnitt von 4 × 1,5 mm, und lose darin vorzugsweise mit gelartiger Füllmasse (FM) einge brachten Lichtwellenleiter (LWL) besteht.

10. Kabelnetz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Kabel (BK4 bis BK7) aus einem Lichtwel lenleiterbändchen (VB, ZB5, ZB6) parallel verlaufender Kom paktadern- (KA) oder festumspritzter Lichtwellenleiter (FLWL), vorzugsweise von vier oder zwölf Kompaktadern, mit Durchmessern von vorzugsweise 0,65 mm besteht.

11. Kabelnetz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hybridkabel (BK3), bestehend aus Kupferadern (KU) und Lichtwellenleiterfasern, vorzugsweise Kompaktadern (KA) oder (FA) festumspritzten Lichtwellenleitern (FLWL) verwendet ist.

12. Kabelnetz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridkabel (BK3) zweischichtige Lichtwellenleiter- Kompaktadern (KA) oder festumspritzte Lichtwellenleiter (FLWL) und Kupferadern (KU) aufweist.

13. Kabelnetz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridkabel (BK3) einschichtige Lichtwellenleiter- Kompaktadern (KA) oder festumspritzte Adern (FA) und Kupfera dern (KU) aufweist.

14. Kabelnetz nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reißfaden (RF), vorzugsweise aus Aramidgarn, angeord net ist

15. Kabelnetz nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridkabel (BK3, BK5) eine Umhüllung (U3, QS5) aus Polypropylen (PP) oder Polyvinylchlorid (PVC) aufweist.

16. Kabelnetz nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiterkabel (BK5) zugfeste Elemente (ZE) aufweist.

17. Kabelnetz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiterkabel(MK, BK, BK1 bis BK7) auf der ins Innere der Rohrleitung (R) weisenden Seite eine quersta bile Schicht (QS4, QS5, QS6), vorzugsweise eine Polster schicht aus Kunststoff, vorzugsweise aus Hart-Polyvinylchlo rid (PVC) oder Polyethylen (PE), vorzugsweise mit Glasfaser verstärkung, aufweist.

18. Kabelnetz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Lichtwellenleiterkabel (BK7) fest um spritzte Lichtwellenleiter (FLWL) enthält.

19. Kabelnetz nach Anspruch 10 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtwellenleiterbändchen (VB, ZB6) oder die Licht wellenleiterkompaktadern (KA) auf der querstabilen Schicht (QS4, QS6) aufgebracht sind.

20. Kabelnetz nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Lichtwellenleiterkabel (BK2) im Quer schnitt der Innenwandung der Rohrleitung (R) bogenförmig an gepaßt ist.

21. Kabelnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrokabel (MK), bestehend aus einem Rohr (MKR) von vorzugsweise 2,5 bis 10 mm Durchmesser und lose darin einge brachten Lichtwellenleitern (LWL) angeordnet ist.

22. Kabelnetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bandförmige Lichtwellenleiterkabel (BK, BK1 bis BK7) oder das Mikrokabel (MK) mit einem Kleber (KL) auf der zur Innenwandung der Rohrleitung (R) weisenden Seite beschichtet ist oder während der Montage beschichtbar ist.

23. Kabelnetz nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (KL) ein Haftkleber z. B. Acrylkleber oder ein aushärtender Kunststoffkleber auf Ein- oder Zweikomponenten basis mit langer Topfzeit (= Verarbeitungszeit) oder ein Po lyisobutylen (z. B. Oppanol).

24. Kabelnetz nach Anspuch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (KL) ein Kontaktkleber ist, der vor der Mon tage mit einer Schutzfolie abgedeckt ist.