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Die
Erfindung betrifft ein optisches Kabel mit Mikromodulen, die mindestens
einen Lichtwellenleiter enthalten.
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Ein
optisches Kabel umfasst zur Übertragung
von Licht von mindestens einer Sendeeinheit zu mehreren Empfangseinheiten
eine Vielzahl von optischen Übertragungselementen.
Die optischen Übertragungselemente
sind im Inneren des Kabels angeordnet. Die Qualität der Übertragung
von Licht durch die optischen Übertragungselemente
lässt sich
beispielsweise anhand einer Dämpfung
ermitteln, die bei Lichtleitung durch die optischen Übertragungselemente
auftritt. Insbesondere bei einer Biegung des optischen Kabels um
kleine Radien kann eine Erhöhung
der Dämpfung
auftreten. Des Weiteren kann es auch bei einer Belastung des Kabels
mit einer Zugkraft zu einer Zunahme der Dämpfung kommen. Bei der Biegung
als auch bei einer Zugbelastung des optischen Kabels kann bei einigen
der optischen Übertragungselemente
eine deutliche Erhöhung
der Dämpfung
auftreten, wohingegen andere der optischen Übertragungselemente lediglich
ein geringes Ansteigen der Dämpfung
zeigen.
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Es
besteht daher ein Bedarf, an einem optischen Kabel, bei dem die
im Kabel enthaltenen optischen Übertragungselemente
bei einer Zugkraftbeanspruchung annähernd gleiche optische Eigenschaften
aufweisen.
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Ein
optisches Kabel umfasst in einer möglichen Ausgestaltung mehrere
optische Übertragungselemente,
die mindestens einen Lichtwellenleiter enthalten, und des Weiteren
einen Kabelman tel, der die mehreren optischen Übertragungselemente umgibt. Das
mindestens eine der mehreren optischen Übertragungselemente ist in
einer Längsrichtung
des optischen Kabels auf einem Abschnitt des optischen Kabels, dessen
Länge mindestens
das Hundertfache des Kabeldurchmessers beträgt, mindestens um 360° spiralförmig um
eine Längsachse
des optischen Kabels gedreht angeordnet.
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Das
mindestens eine der mehreren optischen Übertragungselemente kann in
der Längsrichtung
des optischen Kabels auf einem Abschnitt des optischen Kabels, dessen
Länge mindestens
das Zweihundertfache des Kabeldurchmessers beträgt, mindestens dreimal um 360° spiralförmig um
die Längsachse
des optischen Kabels gedreht sein.
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Das
mindestens eine der mehreren optischen Übertragungselemente kann auf
dem Abschnitt des optischen Kabels in einer ersten Richtung gedreht
angeordnet und auf einem weiteren auf den Abschnitt folgenden Abschnitt
des Kabels in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung
gedreht angeordnet sein.
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Das
mindestens eine der mehreren optischen Übertragungselemente kann in
der Längsrichtung
des optischen Kabels auf dem weiteren Abschnitt des Kabels, dessen
Länge mindestens
das Hundertfache des Kabeldurchmessers beträgt, mindestens um 360° spiralförmig um
die Längsachse des
optischen Kabels gedreht angeordnet sein.
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Gemäß einem
Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels werden mehrere
optische Übertragungselemente,
die mindestens einen Lichtwellenleiter enthalten, derart angeordnet,
dass mindestens eines der mehreren optischen Übertragungselemente auf einem
Abschnitt des optischen Kabels, dessen Länge mindestens das Hundertfache des
Kabeldurchmessers beträgt,
um mindestens 360° spiralförmig um
eine Längsachse
des optischen Kabels gedreht ist. Die Anordnung aus den mehreren optischen Übertragungselementen
wird mit einem Kabelmantel umgeben.
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Die
mehreren optischen Übertragungselemente
können
derart angeordnet werden, dass das mindestens eine der mehreren
optischen Übertragungselemente
in der Längsrichtung
des optischen Kabels auf dem Abschnitt des optischen Kabels, dessen
Länge mindestens
das Zweihundertfache des Kabeldurchmessers beträgt, mindestens dreimal um 360° spiralförmig um
die Längsachse
des optischen Kabels gedreht ist.
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Die
mehreren optischen Übertragungselemente
können
des weiteren derart angeordnet werden, dass das mindestens eine
der mehreren optischen Übertragungselemente
auf dem Abschnitt des optischen Kabels in eine erste Richtung gedreht
ist und auf einem weiteren auf den Abschnitt des optischen Kabels
folgenden Abschnitt in eine von der ersten Richtung verschiedenen
zweiten Richtung gedreht ist.
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Die
mehreren optischen Übertragungselemente
können
auch derart angeordnet werden, dass das mindestens eine der mehreren
optischen Übertragungselemente
in der Längsrichtung
des optischen Kabels auf dem weiteren Abschnitt des optischen Kabels,
dessen Länge
mindestens das Hundertfache des Kabeldurchmessers beträgt, in der Längsrichtung
des optischen Kabels mindestens um 360° spiralförmig um die Längsachse
des optischen Kabels in der zweiten Richtung gedreht ist.
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Nach
dem Schritt des Anordnens der mehreren optischen Übertragungselemente
kann der Kabelmantel um die mehreren optischen Übertragungselemente extrudiert
werden.
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Nach
dem Anordnen der mehreren optischen Übertragungselemente kann mindestens
eine Lage aus Zugentlastungselementen um die mehreren optischen Übertragungselemente
angeordnet werden.
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Zur
Verdeutlichung wird die Erfindung im Folgenden anhand von Figuren,
die Ausführungsbeispiele
der Erfindung zeigen, näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Abschnitt eines optischen Kabels in einer Längsansicht,
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2 einen
Querschnitt durch ein optisches Kabel an einer Querschnittsfläche des
Kabels,
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3 einen
Querschnitt durch ein optisches Kabel an einer weiteren Querschnittsfläche des
Kabels,
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4 eine
Längsansicht
eines optischen Kabels,
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5 eine
Dehnung von Komponenten eines optischen Kabels in Abhängigkeit
von einer Zugkraftbeanspruchung,
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6 eine
Herstellungslinie zum Herstellen eines optischen Kabels.
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Bei
einer Ausführungsform
eines optischen Kabels kann eine Länge von optischen Übertragungselementen,
die im Inneren des optischen Kabels angeordnet sind, einer Länge des
Kabelmantels entsprechen. Bei einem derartigen Kabel tritt bei einer Zugkraftbeanspruchung
eine Erhöhung
der Dämpfung
der Lichtleistung auf. Der Anstieg der Dämpfung ist insbesondere darauf
zurückzuführen, dass
eine am Kabelmantel angreifende Zugkraft auch auf die optischen Übertragungselemente
einwirkt, die dadurch eine Dehnung erfahren.
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Um
eine Dehnung der optischen Übertragungselemente
beim Einwirken einer Zugkraft auf das Kabel zu vermeiden, können die
optischen Übertragungselemente
in Bezug auf den Kabelmantel, der die optischen Übertragungselement umgibt,
eine Überlänge aufweisen.
Die optischen Übertragungselemente
können
beispielsweise auf einem Abschnitt des Kabels zwischen 0,1% bis
0,5% länger
sein als der Kabelmantel, der die optischen Übertragungselemente auf diesem
Abschnitt des Kabels umgibt.
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Bei
einem Kabel, bei dem die optischen Übertragungselemente gegenüber dem
Kabelmantel eine Überlänge aufweisen,
wird bei einer Zugkraftbeanspruchung zunächst lediglich der Kabelmantel
gestreckt. Aufgrund der Überlänge der
optischen Übertragungselemente
wird die Zugkraft auf die optischen Übertragungselemente verzögert übertragen.
Die Zugkraftbelastung bewirkt durch die Überlänge der optischen Übertragungselemente
zunächst
nicht unmittelbar eine Dehnung der optischen Übertragungselemente. Erst wenn
die optischen Übertragungselemente
durch die Zugkraft im Inneren des Kabels gestreckt sind, führt eine
weiter auf sie einwirkende Zugkraftbelastung zu einer Dehnung der
optischen Übertragungselemente
in Längsrichtung.
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1 zeigt
einen Abschnitt eines optischen Kabels 100 in einer Längsansicht.
Gemäß 1 sind optische Übertragungselemente 10 im
Inneren des Kabels, in einer Kabelseele, angeordnet. Die optischen Übertragungselemente
bilden jeweils ein Mikromodul, das mindestens einen Lichtwellenleiter 1 enthält, der
von einer Hüllschicht 2 umgeben
ist. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
weist jedes der Mikromodule zum Beispiel vier Lichtwellenleiter auf,
die in der Mikromodulhülle 2 angeordnet
sind. Innerhalb der Kabelseele kann eine Vielzahl von optischen Übertragungselementen
angeordnet sein. Die Anzahl der optischen Übertragungselemente kann beispielsweise
zwischen zwei und zwölf
oder mehr Mikromodulen liegen.
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Die
mehreren optischen Übertragungselemente 10 sind
von einer Lage von Zugentlastungselementen 30 umgeben.
Die Zugentlastungselemente können
beispielsweise Garne sein, die zur Aufnahme einer am Kabel angreifenden
Zugkraft vorgesehen sind. Als geeignete Garne können beispielsweise Glasgarne
oder Garne aus Aramid verwendet werden. Ein Kabelmantel 20 umgibt
die optischen Übertragungselemente.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform
ist der Kabelmantel um die Lage der Zugentlastungselemente 30 angeordnet.
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Der
weitere Aufbau des Kabels wird anhand der 2 und 3 erläutert, in
denen jeweils einen Querschnitt des in 1 gezeigten
Kabels dargestellt ist. 2 zeigt einen Querschnitt des
optischen Kabels an der in 1 mit S1
bezeichneten Stelle. 3 zeigt einen Querschnitt durch
das optische Kabel an einer in 1 mit S2
bezeichneten Stelle des Kabels, die gegenüber der Stelle S1 in einer
Längsrichtung
LR des Kabels verschoben ist.
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Ein
optisches Übertragungselement 10.1, das
an der Stelle S1 des Kabels, wie in 2 gezeigt,
im rechten Bereich der Kabelseele 40 liegt, ist an der
Stelle S2 des optischen Kabels, wie anhand von 3 gezeigt
ist, im linken Bereich der Kabelseele zu finden. Die Veränderung
der Lage des opti schen Übertragungselement 10.1 ist
auf eine spiralförmige
Drehung des optischen Übertragungselements 10.1 in
der Kabelseele zurückzuführen. Das optische Übertragungselement 10.1 ist
in Längsrichtung
LR des optischen Kabels auf einem Abschnitt des Kabels zwischen
der Stelle S1 und der Stelle S2 spiralförmig mit einer Steigung um
eine in 1 gezeigte Längsachse LA des optischen Kabels
angeordnet.
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Die
Dimensionierung des optischen Kabels, der Kabelseele und der optischen Übertragungselemente
wird anhand von 3 erläutert. Der Durchmesser D10
der Mikromodule wird in Abhängigkeit von
der Anzahl der Lichtwellenleiter zwischen 0,5 mm und 1,5 mm gewählt. Wenn
beispielsweise ein optisches Übertragungselement 4 Lichtwellenleiter enthält, weist
das optische Übertragungselement
einen Durchmesser von 0,85 mm auf.
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Der
Durchmesser D40 der Kabelseele kann zwischen 5,0 mm und 7,0 mm betragen.
Bei derartigen Durchmessern ist gewährleistet, dass die optischen Übertragungselemente
lose in der Kabelseele angeordnet sind. Wenn beispielsweise zwölf Mikromodule
mit jeweils vier Lichtwellenleitern in der Kabelseele vorgesehen
sind, kann die Kabelseele beispielsweise mit einem Durchmesser von
5,0 mm gefertigt werden, um die lose Anordnung der optischen Übertragungselemente
im Inneren der Kabelseele sicherzustellen.
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Der
Kabelmantel 20 kann beispielsweise eine Wanddicke D20 aufweisen,
die zwischen 1,0 mm und 1,5 mm, typischerweise 1,3 mm, beträgt. Der Kabelmantel
kann ein thermoplastisches Material aufweisen, das um die Lage der
Zugentlastungselemente extrudiert ist. Er kann beispielsweise ein flammhemmendes,
nicht korrosives Material (FRNC-Material) enthalten. Bei einer Mantelwanddicke
von 1,3 mm zeichnet sich das optische Ka bel durch eine hohe Querdruckfestigkeit
aus. In Abhängigkeit
von der Anzahl an Mikromodulen im Inneren des Kabels weist das optische
Kabel einen Durchmesser auf, der kleiner als 10 mm ist. Das optische Kabel
kann zum Beispiel bei Verwendung von vier Mikromodulen einen Durchmesser
von 7,6 mm und bei Verwendung von zwölf Mikromodulen im Inneren der
Kabelseele einen Durchmesser von 9,0 mm aufweisen.
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4 zeigt
einen längeren
Abschnitt des optischen Kabels. Mindestens eines der optischen Übertragungselemente
ist um einen bestimmten Winkel in einer Längsrichtung des Kabels entlang
einem Abschnitt L1 spiralförmig
gedreht angeordnet. Es können
auch alle der in der Kabelseele vorhandenen optischen Übertragungselemente 10 um
einen bestimmten Winkel spiralförmig
um die Längsachse LA
gedreht angeordnet sein. Die optischen Übertragungselemente können, insbesondere
dann, wenn mehrere oder sämtliche
der in der Kabelseele 40 enthaltenen optischen Übertragungselemente
mit einer großen
Steigung gedreht angeordnet sind, untereinander spiralförmig verdreht
sein.
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Der
Winkelbereich wird so gewählt,
dass mindestens eines der optischen Übertragungselemente, beispielsweise
das optische Übertragungselement 10.1,
oder auch jedes der optischen Übertragungselemente
auf dem Kabelabschnitt L1 mindestens einmal um 360° um die Längsachse
des optischen Kabels spiralförmig
gedreht ist. Das gesamte Kabelinnere mit der Vielzahl der optischen Übertragungselemente 10.1,
..., 10.12 kann beispielsweise zwischen einem Winkel von
einmal 360° und
dreimal 360° auf
dem Kabelabschnitt L1 um die Längsachse des
optischen Kabels gedreht sein.
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Der
Abschnitt L1 hat eine Länge,
die beispielsweise mindestens dem Hundertfachen des Kabeldurchmessers
D100 entspricht. Die Strecke einer Steigung des optischen Übertragungselements
beziehungsweise die Strecke einer vollständigen 360°-Drehung des optischen Übertragungselements in
Längsrichtung
des Kabels kann beispielsweise derart gewählt sein, dass sie das Hundert-
bis Zweihundertfache des Kabeldurchmessers beträgt.
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Die
Drehung mindestens eines oder sämtlicher
der optischen Übertragungselemente 40 erfolgt auf
dem Abschnitt L1 des Kabels, dessen Länge dem Hundert- bis Zweihundertfachen
des Kabeldurchmessers D100 entspricht, in einer bestimmten Richtung.
Auf einem auf den Abschnitt L1 nachfolgenden Abschnitt L2 ändert sich
die Drehrichtung der optischen Übertragungselemente.
Beispielsweise können
die optischen Übertragungselemente 10 entlang dem
Abschnitt L1 des optischen Kabels um die Längsachse LA des Kabels spiralförmig nach
links verdreht sein, wohingegen sie entlang dem sich an den Abschnitt
L1 anschließenden
Abschnitt L2 des optischen Kabels um die Längsachse LA des Kabels spiralförmig nach
rechts verdreht sind.
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Die
Steigung, mit der die Mikromodule 10 spiralförmig um
die Längsachse
des Kabels gewickelt sind, ist derart gewählt, dass die Mikromodule 10 entlang
einem der Abschnitte des Kabels in Längsrichtung des Kabels um mindestens
einmal 360° gedreht
sind und der Abschnitt dem mindestens Hundertfachen des Kabeldurchmessers
entspricht. Es zeigt sich, dass die Steigung so gewählt werden kann,
dass die optischen Übertragungselementen 10 in
der Kabelseele 40 zwischen ein- bis dreimal um 360° nach links
oder rechts untereinander spiralförmig verdreht sind, bevor sich
die Drehrichtung ändert.
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Bei
einem Außendurchmesser
des Kabels von 10 mm können
die optischen Übertragungselemente
beispielsweise auf einem Kabelabschnitt von 2 m um eine vollständige 360°-Drehung
spiralförmig um
die Längsachse
des Kabels gedreht angeordnet sein. Wenn die optischen Übertragungselemente zum
Beispiel auf einem Abschnitt des optischen Kabels von 2 m Länge einmal
um eine vollständige 360°-Drehung
nach links verdreht sind, sind sie auf dem nächstfolgenden Längenabschnitt
des Kabels, der beispielsweise ebenfalls eine Länge von 2 m aufweist, um 360° nach rechts
verdreht angeordnet.
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Durch
die große
Steigung der spiralförmig gewickelten
Mikromodule und die Abmessungen D10 der Mikromodule und D40 der
Kabelseele sind die optischen Übertragungselemente
innerhalb der Kabelseele gegeneinander verschiebbar. Dadurch weist das
optische Kabel 100 eine hohe Flexibilität auf. Das Kabel kann somit
auch um kleine Biegeradien gebogen werden, ohne dass eine signifikante
Erhöhung der
Dämpfung
bei der Übertragung
von Licht durch die optischen Übertragungselemente
auftritt. Des Weiteren wird durch die große Steigung der spiralförmig gedrehten
optischen Übertragungselemente
und die lose Anordnung der Mikromodule sichergestellt, dass jedes
der optischen Übertragungselemente
auf einfache Weise aus dem Kabel entnommen werden kann.
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Zum
Anschluss einer Empfangsstation an das optische Kabel werden beispielsweise
in einem bestimmten Abstand Öffnungen
in den Kabelmantel 20 geschnitten. An einer von einer Sendestation
weiter entfernt liegenden ersten Öffnung wird das optische Übertragungselement
durchtrennt. An einer zweiten Öffnung
im Kabelmantel, die näher
an der Sendestation gelegen ist, wird das durchtrennte optische Übertragungselement
innerhalb der Kabelseele zurückgezogen
und aus der zweiten Öff nung
entnommen. Infolge der großen
Steigung der wendelförmig
angeordneten Übertragungselemente
und der losen Anordnung der optischen Übertragungselemente innerhalb
der Kabelseele lassen sich die optischen Übertragungselemente auf einer
Länge zwischen vier
und zehn Metern zwischen den beiden Öffnungen zurückziehen
und aus dem Kabelmantel entnehmen. Damit die optischen Übertragungselemente möglichst
leicht gegeneinander verschiebbar sind, kann die Kabelseele füllmassenfrei
ausgeführt
sein.
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Die
spiralförmige
Anordnung der optischen Übertragungselemente
innerhalb der Kabelseele erfolgt bei der Fertigung des Kabels durch
ein Pendeln beziehungsweise Oszillieren der Mikromodule 10. Durch
das Pendeln beziehungsweise Oszillieren der optischen Übertragungselemente 10 weisen
sämtliche
der in der Kabelseele 40 enthaltenen optischen Übertragungselemente 10 annähernd die
gleiche Länge
auf. Wenn beispielsweise die optischen Übertragungselemente gegenüber dem
Kabelmantel mit einer Überlänge von
0,2% gefertigt werden, lässt
sich durch die oszillierende Anordnung der optischen Übertragungselemente
in der Kabelseele erreichen, dass die Länge sämtlicher optischer Übertragungselement
lediglich um eine Abweichung von ± 0,05% um die gewünschte Überlänge von
0,2% schwankt. Die längenbezogene
Streuung der einzelnen optischen Übertragungselement 10 kann
durch die spiralförmige
Anordnung der Mikromodule mit großer Steigung somit gegenüber einem
optischen Kabel, in dem die optischen Übertragungselemente langgestreckt
angeordnet sind, deutlich reduziert werden.
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5 zeigt
das Dehnungsverhalten der spiralförmig angeordneten optischen Übertragungselemente 10.1,
..., 10.12 und im Vergleich dazu das Dehnungsverhalten
des Kabelmantels 20 jeweils bei einer Zugkraftbeanspruchung
des optischen Kabels bis zu 1000 N. Bei einer geringen Zugkraftbelastung tritt
bereits eine Dehnung der Materialien des Kabelmantels auf. Bei einer
Zugkraftbelastung von zirka 1000 N beträgt die Längenzunahme des Kabelmantels
gegenüber
der ursprünglichen
Länge des
Kabelmantels ungefähr
0,35%. Aufgrund der Überlänge der
Mikromodule 10.1, ..., 10.12 tritt eine Längenänderung
der Mikromodule erst bei einer Zugkraft von zirka 400 N auf. Bei
einer Zugkraft von 1000 N ist die Dehnung der optischen Übertragungselemente
kleiner als 0,13% gegenüber
ihrer ursprünglichen
Länge. Durch
die spiralförmige
Anordnung der optischen Übertragungselemente
infolge des Oszillierens der optischen Übertragungselemente bei der
Herstellung des optischen Kabels kann sichergestellt werden, dass
ein Grenzwert der Dehnung der Mikromodule nicht überschritten wird.
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Neben
der geringen Längenänderung
bei einer Zugkraftbeanspruchung ist auch die Streuung der Länge der
Mikromodule sehr gering. Dies führt dazu,
dass die optischen Eigenschaften der Mikromodule bei einer Zugkraftbeanspruchung
nur wenig voneinander abweichen. Beispielsweise weisen die optischen Übertragungselemente
während
einer Stresseinwirkung durch eine Zugkraft oder infolge einer Biegung ähnliches
Dämpfungsverhalten
auf.
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6 zeigt
eine Fertigungslinie zum Herstellen des optischen Kabels 100 in
einer schematischen Darstellung. Die optischen Übertragungselemente, die jeweils
einen oder mehrere Lichtwellenleiter enthalten, die von einem dünnen Röhrchen umgeben sind,
sind zunächst
auf Speichertrommeln R1 aufgetrommelt. Die optischen Übertragungselemente 10 laufen
von den Trommeln R1 in einen Abschnitt V1 einer Verarbeitungseinheit
V ein. In dem Bereich V1 der Verarbeitungseinheit V er folgt das
Oszillieren beziehungsweise Pendeln der optischen Übertragungselemente
mittels einer Oszillationsvorrichtung O.
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Die
Oszillation wird in der Weise durchgeführt, dass die Mikromodule auf
einer Strecke von mindestens dem Hundertfachen des Kabeldurchmessers
zunächst
mindestens einmal um 360° in eine
Richtung spiralförmig
verdreht werden. Die Oszillation in eine Richtung erfolgt zum Beispiel
so lange, bis die optischen Übertragungselemente
ein- bis dreimal um 360° entlang
einem Kabelabschnitt, dessen Länge
beispielsweise dem Hundert- bis Zweihundertfachen des Kabeldurchmessers
entspricht, spiralförmig
untereinander verdreht sind.
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Anschließend wird
die Drehrichtung der Oszillationsvorrichtung O in dem Bereich V1
der Verarbeitungseinheit V geändert.
Die Oszillation der optischen Übertragungselemente
in der geänderten Drehrichtung
erfolgt jetzt um mindestens einmal 360° auf einer Länge des Kabels, die dem mindestens Hundertfachen
des Kabeldurchmessers entspricht. Beispielsweise werden die optischen Übertragungselemente
auf einem Kabelabschnitt, der dem Hundert- bis Zweihundertfachen
des Kabeldurchmessers entspricht um ein- bis dreimal 360° spiralförmig in
der entgegengesetzten Richtung gedreht.
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In
einen Bereich V2 der Fertigungseinheit V laufen die Zugentlastungselemente 30 ein,
die auf den Trommeln R2 angeordnet sind. Die Zugentlastungselemente
können
beispielsweise Garne aus Glas oder Aramid enthalten. Die Zugentlastungselemente
werden ein- oder mehrlagig um die optischen Übertragungselemente 10 angeordnet.
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Im
Bereich V3 der Verarbeitungseinheit V erfolgt das Extrudieren des
Kabelmantels 20. In einem an der Verarbeitungsein heit angeschlossenen
Behälter
B befindet sich ein Polymergemisch aus einem flammhemmenden, nicht
korrosiven Material (FRNC-Material). Das Polymergemisch wird erhitzt und
die Polymerschmelze dem Bereich V3 der Verarbeitungseinheit V zugeführt. Der
Bereich V3 der Verarbeitungseinheit V umfasst einen Extruder, durch den
die Polymerschmelze um die Lage aus den Zugentlastungselementen 30 extrudiert
wird. Nach Abkühlung
der Polymerschmelze sind die optischen Übertragungselemente von dem
Kabelmantel 20 geschützt.
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Sämtliche
der Verarbeitungsschritte lassen sich in einem Arbeitsgang in der
Verarbeitungseinheit V durchführen,
ohne dass es erforderlich ist, Zwischenprodukte des Kabels wieder
auf Speicherrollen aufzutrommeln und später einer nachgeordneten separaten
Fertigungseinheit zuzuführen.
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Nach
der Extrusion des Kabelmantels durchläuft das optische Kabel 100 ein
Wannenbad W. Auf einer Umlenkrolle U wird das optische Kabel 100 umgelenkt
und erneut durch das Wannenbad geführt. Die Umlenkrolle U ermöglicht eine
Verlängerung
der Kühlstrecke.
Das fertige optische Kabel wird nach der Abkühlung auf der Speichertrommel
S aufgerollt.
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An
der Umlenkrolle U erfolgt eine Ankopplung der zunächst in
einer Richtung spiralförmig
gedrehten optischen Übertragungselemente.
Die Verdrehung der optischen Übertragungselemente
in eine Richtung wird beim Umlauf des optischen Kabels über die
Umlenkrolle U fixiert. Dadurch wird verhindert, dass bei einem Wechsel
der Drehrichtung der Oszillationsvorrichtung O die optischen Übertragungselemente 10 zurückgedreht
werden. Zur besseren Fixierung der untereinander spiralförmig gedrehten
Mikromodule kann das optische Kabel beispielsweise auch mehrfach
um die Umlenkrolle geführt
werden.
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Des
Weiteren erfolgt eine Fixierung der untereinander spiralförmig gewickelten
Mikromodule 10 durch die Zugentlastungselemente 20.
Durch ihr Eigengewicht liegen die Mikromodule auf der Lage aus Garnen
auf und werden dadurch in ihrer Drehrichtung fixiert. Um ein Zurückdrehen
der optischen Übertragungselemente
bei einem Wechsel der Drehrichtung zu verhindern, erfolgt die spiralförmige Anordnung mit
einer großen
Steigung. Zur Erzielung der großen Steigung
werden die optischen Übertragungselemente
auf einer Strecke, die dem Hundert- bis Zweihundertfachen des Kabeldurchmessers
entspricht zwischen ein- bis dreimal um 360° in eine Richtung verdreht,
bevor sich die Drehrichtung in der Verarbeitungseinheit V1 ändert.
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Durch
das Pendeln beziehungsweise Oszillieren der optischen Übertragungselemente
lässt sich die
Länge der
einzelnen Mikromodule untereinander angleichen. Somit kann die Längenstreuung
der optischen Übertragungselemente
verringert werden. Es lassen sich beispielsweise optische Kabel
herstellen, bei denen die Mikromodule im Inneren der Kabelseele
mit einer Abweichung von ±0,05%
von einer Sollüberlänge von
0,2% gegenüber
dem sie schützenden
Kabelmantel angeordnet sind. Die optischen Übertragungselemente verhalten
sich dadurch bei einer auf das Kabel einwirkenden Zugkraft bezüglich ihrer
optischen Eigenschaften ähnlich,
so dass bei einer Zugkraftbeanspruchung des Kabels bei sämtlichen
optischen Übertragungselementen
eine annähernd
gleiche Dämpfung
auftritt.
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- 1
- Lichtwellenleiter
- 2
- Hülle
- 10
- Optisches Übertragungselement,
Mikromodul
- 30
- Zugentlastungselemente
- 20
- Kabelmantel
- 40
- Kabelseele
- 100
- Optisches
Kabel
- R
- Rolle
- V
- Verarbeitungseinheit
- U
- Umlenkrolle
- W
- Wasserbad
- S
- Speichertrommel