DE2505319A1

DE2505319A1 - Optisches kabel fuer nachrichtenuebertragungszwecke

Info

Publication number: DE2505319A1
Application number: DE19752505319
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Oestreich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1975-02-03
Filing date: 1975-02-03
Publication date: 1976-08-05

Description

Optisches Kabel für iIa chrichtenübertraunszwecke Bei der Entwicklung von Nachrichtenkabeln wird neuerdings die Möglichkeit berücksichtigt, Nachrichten nicht wie bisher auf elektrischem Wege, sondern optisch, d.h. mittels Lichtwellen zu übertragen. Bei der optischen Nachrichtenübertragung wird dabei anstelle eines elektrischen Leiters als Übertragungselement eine Glasfaser verwendet, die zur Führung eines Lichtstrahles dient. Eine solche Faser besteht in aller Regel aus einem Kern, dessen Material einen höheren Brechungsindex aufweist, und aus einer diesen Kern umgebenden Hülle aus einem Material mit kleinerem Brechungsindex.
Bei der Konstruktion optischer Kabel sind insbesondere die mechanischen Eigenschaften der Glasfasern zu berücksichtigen.
Die mechanisch empfindlichen Glasfasern müssen demnach gegen Zug7 Druck-und Biegebeanspruchungen geschützt werden. Bei einem bekannten optischen Kabel wird dies durch folgenden Kabelaufbau angestrebt: Im Zentrum des Kabels befindet sich ein aus verseilten Stahldrahten aufgebautes zugfestes Element, auf das zunächst eine Schicht aus einem beispielsweise verschäumten Kunststoff aufgebracht ist. Auf dieser Schicht sind die optischen übertragungselemente in einer oder mehreren Lagen angeordnet. Hierzu sind optische Fasern in einem flexiblen, flachen Haltebauteil befestigt, der schraubenlinienförmig um den zentralen, zugfesten Kern gewickelt ist. Über den aufgeseilten Übertragungselementen befindet sich eine weitere Schicht aus einem verschäumten Kunststoff, anschließend eine offene Bespinnung aus einem Metallband und der eigentliche Mantel aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Polyäthylen (DU-OS 2 355 854). Bei einem derart aufgebauten Kabel ist eine Dehnung des Kabels mit einer radialen Verlagerung der optischen Ubertragungselemente verbunden. Hierbei werden zur Kompression des zwischen den übertragungselementen und dem zugfesten Kern befindlichen Polster Spannungen in den Übertragungselementen wirksam, die die übertragungseigenschaften der Glasfasern beeinträchtigen oder sogar zur Zerstörung der Glasfasern führen können.
3)er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die optischen Übertragungselemente in optischen Kabeln in verbesserter Weise gegenüber mechanischen Beanspruchungen zu schützen.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem optischen Kabel für Nachrichtenübertragungszwecke aus, bei dem optische Übertragungselemente in einer oder mehreren Lagen auf einen zugfesten Kern aufgebracht sind und bei dem diese optischen Dbertragungselemente zwischen polsternden Zwischenschichten eingebettet sind. Gemäß der Erfindung ist sowohl unterhalb der inneren polsternden Zwischenschicht als auch oberhalb der äußeren polsternden Zwischenschicht ein Geflecht aus zugfesten Elementen angeordnet, wobei der Schlagwinkel der Geflechte und der Schlagwinkel der aufgeseilten optischen Ubertragungselemente übereinstimmen oder annähernd übereinstimmen; weiterhin ist für die Erfindung wesentlich, daß zwischen dem inneren Geflecht und dem zugfesten Kern eixekompressible Schicht angeordnet ist.
Unter dem Einfluß von Zug- oder Biegebeanspruchungen werden bei einem derartigen Kabel mit Hilfe der Geflechte Durchmesserveränderungen erzwungen; da die Kräfte hierfür von den zugfesten Geflechten übernommen werden, bleiben die optischen Übertragungselemente selbst spannungsfrei, obwohl ihr Verseilverband den gleichen Durchme s s erveränderungen unterliegt. Das Innere der beiden Geflechte übernimmt gleichzeitig diejenigen Kräfte, die zur Kompression der zwischen dem inneren Geflecht und dem zugfesten Kern angeordneten kompressiblen Schicht notwendig sind. Die im übrigen von den optischen Ubertragungselementen auf die innere polsternde Zwischenschicht ausgeübten Kräfte werden dadurch verringert, daß das unterhalb dieser polsternden Zwischenschicht angeordnete Geflecht sich unter dem Einfluß der Zug- und Biegespannungen radial zusammenzieht und damit kein starres Auflager für die optischen übertragungselemente bildet.
Zum Aufbau der Geflechte kommen an sich bekannte Verstärkungselemente in Betracht, beispielsweise können die Geflechte aus Stahldrähten bestehen. Zweckmäßig ist es auch, wenn die Geflechte aus Glasseide, aus Glasfäden oder aus Glasrovings aufgebaut sind~oder wenn hierfür hochfeste Kunststoffasern verwendet werden, wie sie beispielsweise von der Firma Dupont unter dem Handelsnamen "Ketlar" vertrieben werden. Um bei Zug-und Biegebeanspruchungen gleiche Lurchmesserveränderungen der Geflechte und der aufgeseilten optischen Übertragungselemente zu erzielen, sollen, wie bereits erwähnt, der Schlagwinkel der Geflechte und der Schlagwinkel der aufgeseilten optischen Übertragungselemente annähernd übereinstimmen. Mitunter ist es zweckmäßig, daß die Schlagwinkel der Geflechte und der optischen Übertragungselemente von innen nach außen abnehmen.
Dadurch kann man erreichen, daß bei Durchmesserveränderungen die Abstände zwischen den optischen Übertragungselementen etwa erhalten bleiben.
Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Kabel kann die vorgesehene Anordnung von optischen Übertragungselementen, polsternden Zwischenschichten, zugfesten Geflechten und einem zugfesten Kern die eigentliche Kabelseele des optischen Kabels bilden. Es besteht aber auch die ltIöglichkeit, mehrere solcher Elememte, die also aus einem zugfesten Kern, einer kompressiblen Schicht, polsternden Zwischenschichten, optischen Ubertragungselementen und zugfesten Geflechten bestehen, beispielsweise durch Bündel- oder Lagenverseilung zu einer Kabelseele zusammenzufassen, über der dann ei.J äußerer Mantel als Schutzhülle angeordnet ist. Bei dieser Schutzhülle kann es sich um einen Kunststoffmantel oder auch -m eluen Schichtenmantel handeln. Optische Kabel mit diesen S au, die besonders starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, können im übrigen über dem Kunststoffmantel eine weitere Bewehrung aus Metalldrähten oder Metallbändern und ggf. einen weiteren Aussenmantel aufweisen. Anstelle einer Bewehrung kommt auch ein Metallmantel in Betracht, bei dem es sich insbesondere um einen Stahlwellenmantel handeln kann. Gegebenenfalls bildet dieser Stahlwellenmantel allein die äußere Schutzhülle des optischen Kabels.
Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten optischen Kabels ist in der Figur dargestel1t Das optische Kabel, das als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, zeigt folgenden Aufbau: Uber einem zugfesten Kern 1, der aus lagenverseilten Stahldrähten besteht, ist zunächst ein kompressible Schicht 2 aus einem geschäu-' Kunststoff, beispielsweise aus einem Polyurethanschaum, aufgebracht. Diese Schicht dient im wesentlichen dazu, den zugfesten Kern 1 mit dem auf der kompressiblen Schicht angeordneten Geflecht 3 aus Stahldrähten mechanisch durch Reibung zu koppeln. Das mit Bücken aufgesponnene Geflecht 3 steht hinsichtlich seiner Funktion in Verbindung mit dem weiter außen angeordneten Geflecht 7. Zwischen diesen beiden Geflechten sind zwanzig zu einer Verseillage verseilte optsiche Adern 5 angeordnet, wobei zwischen dem Geflecht 3 und den optischen Übertragungselementen eine polsternde Zwischenschicht 4 in Form eines Gummibandes und zwischen den optischen Übertragungselementen und dem Geflecht 7 eine polsternde Zwischenschicht in Form einer mehrlagigen Bespinnung aus Kreppapier angeordnet ist. Die Schlaglängen der Geflechte 3 und 7 und der Verseillage der optischen Übertragungselemente 5 sind annähernd gleich groß.
Das äußere Geflecht 7 ist mittels einer Bespinnung aus einer Kunststoffolie abgedeckt, darüber befindet sich ein Kunststoffmantel 9 aus Polyäthylen. Dieser Mantel stellt im Normalfall die äußere Schutzhülle dar. Sofern ein verstärkter mechanischer Schutz des Kabels notwendig ist, kann über diesem Mantel 9 eine Stahlbandbewehrung 11 sowie ein weiterer Mantel 12 aus Polyäthylen angeordnet sein, wie es in der Figur in der rechten Hälfte dargestellt ist.
9 Ansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche Optisches Kabel für Nachrichtenübertragungszwecke, bei dem optische Übertragungselemente in einer oder mehreren Lagen auf eine zugfesten Kern aufgebracht sind und bei dem diese optischen Übertragungselemente zwischen polsternden Zwischenschichten eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl unterhalb der inneren polsternden Zwischenschicht (4) als auch oberhalb der äußeren polsternden Zwischenschicht (6) ein Geflecht (3,7) aus zugfesten Elementen angeordnet ist, wobei der Schlagsçinkel der Geflechte und der Schlagmfinkel der aufgeseilten optischen Übertragungselemente (5) übereinstimmen oder annähernd übereinstimmen, und daß zwischen dem inneren Geflecht (3) und dem zugfesten Kern (1) eine kompressible Schicht (2) angeordnet ist.
2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geflechte (3,7) aus Stahldrähten bestehen0
3. Optisches Kabel nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Geflechte aus Glasseide, Glasfädent Glasrovings oder aus hochfesten Kunststoffasern bestehen0
4. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwagwinkel der Geflechte und der optischen Übertragungselemente von innen nach außen abnehmen.
5. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kompressible Schicht (2) aus einem geschäumten Kunststoff besteht0
6. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus zugfestem Kern (1), kompressibler Schicht (2), Polsterschichten (4,6), optischen Ubertragungselementen (5) und zugfesten Geflechten (3,7) bestehendes Element allein oder zusammen mit weiteren gleichartigen oder andersartig aufgebauten Elementen die Kabelseele des eine Schutzhülle (9,11,12) tragenden optischen Kabels bildet.
7. Optisches Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schutzhülle aus einem Kunststoffmantel (9) oder einem Scifichtenmantel besteht.
8. Optisches Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Kunststoff- oder Schichtenmantel eine Bewehrung (11) und ein weiterer Außenmantel (12; angeordnet sind.
9. Optisches Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schutzhülle aus einem Metallmantel, insbesondere aus einem Stahlvellmantel, besteht.

L e e r s e i t e