-
Optisches Kabel In neuerer Zeit werden zur Übertragung von Lichtwellen
Kabel entwickelt. Diese sogerannten optischen Kabel dienen beispielsweise zur Übertragung
von Steuerimpulsen oder ganz allgemein zur tragung im Bereich der Nachrichtentechnik.
Ein wesentlicher Baustein dieser optischen Kabel sind Glasfasern, die zur Führung
dejeweiligen Lichtstrahles dienen. Bei der Konstruktion optischer Kabel muß den
mechanischen Eigenschaften dieser Glasfasern Rechnung getrager. werden, d.h. die
Glasfasern müssen insbesondere gegen mechanische Beanspruchungen wie Druck-, Zug-
und Biegebeanspruchungen geschützt werden.
-
Bei einem bekannten optischen Kabel sind mehrere optische Übertragungselemente
in Form von Glasfasern zusammen in mindestens einer Verseillage um einen lar,ggrest-reckten
zentralen Kern alls einer Vielzahl von verseilten Stahldrähten angeordnet. Bei diesem
Kern handelt es sich um ein Verstärkungsbauteil zur Aufnahme voll Zugbeanspruchungen.
Über und unter der Verseillage ist eine Polsterschicht aus verschäumten Kunststoff
angeordnet. Darüber befindet sich als äußerer Schutzmantel zunächst eine offene
Bespinnung aus einem Metallband und anschließend der eigentliche Mantel aus einem
Kunststoff wie beispielsweise Polyäthylen (DT-OS 2 355 855).
-
Bei einem ähnlich aufgebauten optischen Kabel ist auf einen zu=-festen
Kern aus Stahl zunächst ebenfalls eine Schaumstoffschicht aufgebracht. Auf diese
Schaumstoffschich sind optische Fasern @ufgeseilt und anschließend mit einem Außenmantel
aus Polyäthylen umgeben. Anstelle einer Polsterschicht zwischen dem zugfesten Kern
und den optischen übertragungselementen köimen diese auch selbst mit einer Hülle
aus verschäumten Polyäthylen umgeben sein (DT-OS 2 430 857).
-
Sofern die bekannten optischen Kabel besonders rauhen mechanischen
Beanspruchungen ausgesetzt sind, ist wegen der direkten mechanischen Kopplung zwischen
den optischen Übertragungselementen und den zugfesten Elementen des Kabels und wegen
der verwendeten Kunststoffe kein ausreichender mechanischer Schutz der optischen
Übertragungselemente gewährleistet. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
unter Verwendung geeigneter Materialien ein optisches Kabel zu konstruieren, das
auch besonders rauhen mechanischen Beanspruchungen gewachsen ist und das keine metallischen
Konstruktionselemente enthält, U2Q die Übertragung elektrisch magnetischer Störeinflüsse
zu vermeiden.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem optischen Kabel
aus, bei dem optische Übertragungselemente auf einen zugfesten Kern aufgeseilt und
unter Zwischenlage einerPolsterschicht aus geschäumten Kunststoff mit einem äußeren
Kunststoffmantel umgeben sind. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der zugfeste
Kern aus einem hochfesten Kunststoff besteht, daß jedes optische Übertragungselement
von einer mit Abstand aufgebrachten, mechanisch widerstandsfähigen Schutzhülle aus
Kunststoff umgeben ist, daß auf die auf den zugfesten Kern aufgeseilten optischen
Übertragungselemente eine mehrlagige Bespinnung aus einem Kunststoffband hoher mechanischer
Festigkeit aufgebracht ist, auf der die Polsterschicht aus geschaunten Kunststoff
angeordnet ist, und daß der äußere Kunststoffmantel aus Polyurethan besteht.
-
Bei einem derartigen konstruktiven Aufbau ist das optische Kabel weitestgehend
gegen Zug-, Torsion-, Stoß- und Schlagbeanspruchunw gen sowie gegen Stauchung, Quetschung
und Abrieb gesichert. Dies wird zunächst durch den zugfesten Kern aus einem hochfesten
Kunststff erreicht, für den insbesondere ein in neuerer Zeit bekanntgeworderes,
stark vorgestrecktes aromatisches Polyamid in Betracht kommt, wie es von der Firma
Du-Pont unter dem Handelsnamen "Kevlar.
-
49" vertrieben wird. Damit di.eser Kern die Zugbeanspruchungen des
Kabels aufnehmen kann, muß er relativ dick ausgebildet werden. Damit wird gleichzeitig
ein Schutz gegen Stauchungen des Kabels erreicht Im übrigen wird durch die Verwendung
eines recht dicken
zentralen Kernes mit Sicherheit verhindert, daß
bei Biegebeanspruchungen eine Verlagerung der elastischen Linie des Kabels auftritt.
-
Durch die lose Anordnung der optischen Übertragungselemente in mit
Abstand aufgebrachten, mechanisch widerstandsfähigen Schutzhüllen aus Kunststoff
wird zunächst eine gewisse mechanische Entkopplung zwischen den übrigen Konstruktionselementen
des Kabels und den optischen Übertragungselementen erreicht, d.h. die optischen
Übertragungselemente können bei mechanischen Beanspruchungen Ausgleichbewegungen
ausführen. Dieser Effekt kann durch geeignete Auswahl des Materials für die mechanische
widerstandsfähige Schutzhülle unterstützt werden, beispielsweise dadurch, daß diese
Schutzhülle aus PolyDropylen, Polystyrol, Polyamid oder Polyäthylenglykolterephthalat
besteht. Diese Kunststoffe sind relativ hart und zeigen sich gegenüber äußeren Beanspruchungen
wenig nachgiebig.
-
Der lockere Sitz der Schutzhüllen auf den optischen Übertragungselementen
läßt auch eine gewisse Torsion des optischen Kabels zu.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der mechanisch widerstandsfähigen
Schutzhülle ist darin zu sehen, daß diese aus zwei Schichten von hinsichtlich ihren
mechanischen Eigenschaften unterschiedlichen Kunststoffen besteht, die gemeinsam
eine gegenüber mechanischen Beanspruchungen widerstandsfähige Hülle bilden, wobei
die innere Schicht einen geringen Reibungskoeffizienten gegenüber den optischen
Übertragungselementen aufweist. Insbesondere kommen bei einer derartigen Schutzhülle
für die innere Schicht Polystyrol und Flourpolymere und für die äußere Schicht Kunst-Stoffe
wie Polyamid und Polyterephthalat oder auch Polypropylen und Polyäthylen in Betracht.
-
Die mechanisch widerstandsfähigen, steifen Schutzhüllen stellen den
inneren Schutz des optischen Kabels gegenüber Schlagbeanspruchungen dar. Die Verseillage
oder die Verseillagen der aufgesollten optischen Übertragungselemente ist weiterhin
mit einer Bespiniiung aus einer hochfesten Kunststoffolie versehen. Hierzu sind
besonders geeignet Folien aus einem Terephthalsäureester, wie sie
beispielsweise
von der Firma Du-Pont unter dem iiandelsnamen "Mylar" vertrieben werden. Diese Bespinnung
stellt sicher, daß die Kabelseele ein drucksteifes Gebilde wird, ohne hierbei in
ihrer Biege fähigkeit wesentlich beeinträchtigt zu werden. Da die einzelnen Lagen
der Bespinnung aufeinander verschiebbar sind, werden Längskrafte, wie sie auf den
Kabelmantel ausgeübt werden kölmen und beispielweise am Rande von Quetschzonen entstehen,
durch die Verschiebbarkeit der Folien von der Kabelseele entkoppelt.
-
Die über der Bespinnung angeordnete Polsterschicht aus einem verschäumten
Kunststoff, beispielsweise aus verschäumten Polyurethan oder verschäumten Polyäthylen,
wirkt insbesondere stoßabsorbierend.
-
Gleichzeitig erfolgt bei Druckbeansp@uchungen über diese Polsterschicht
eine Druckverteilung.
-
Der Außenmantel aus Polyurethan unterstützt den mechanisch stabilen
Aufbau des Kabels durch seine Abriebfestigkeit und geringe Empfindlichkeit gegen
Schlag- und Scherbeanspruchungent Ein Ausführungsbeispiel des neuen Kabels ist in
der Figur dargestellt.
-
Das optische Kabel 10 enthält im Kern einen Ir.unststoffstrang 11,
der aus einem aromatischen Polyamid besteht. Auf diesen Kern sind in einer Lage
12 optische Übertragungselemente aufgeseilt, die 3eweils aus einem Bündel optischer
Fasern 13 und einer lose aufgebrachten Schutzhülle 14 aus Polypropylen bestehen.
anstelle von Polypropylen kann Polystyrol, Polyamid oder Polyterephthalat verwendet
werde, Die Schutzhüllen 14 haben einen Außendurchmesser von etwa 1 mm und eine Wandstärke
von etwa 0,25 mm. Die darin angeordneten optischen Fasern haben einen Außendurchmesser
von etwa 0,14 mm. Der Durchmesser des zugfesten Kernes 11 beträgt etwa 2 mm.
-
Die Verseillage 12 ist von einer mehrlagigen Bespinnung 15 aus hochfesten
Kunststoffbändern umgeben. Hierfür wurden Folien mit einer Dicke von etwa 75 um
und 6 mm Breite verwendet, die mit einer Überlappung von 50 % aufgesponnen sind.
-
Auf der Bespinnung 15 ist die Polsterschicht 16 aus einen verzellten
Polyäthylen angeordnet, deren Dicke etwa 1,5 mm beträgt.
-
Darüber befindet sich der Außenmantel 17 aus Polyurethan mit ei ner
Wandstärke von eta 0,5 mm. Dieser Außenmantel kann eine farbige Längsmarkierung
tragen, um mögliche Torsionsbeanspruchun gen des Kabels erkennen zu können.
-
3 Ansprüche 1 Figur