DE2528991C2 - Element für ein optisches Nachrichtenkabel - Google Patents

Element für ein optisches Nachrichtenkabel

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Description

a) im übrigen ungefüllt ist.
b) einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens dreimal so groß isl wie der Außendurchmesser Faser/des Faserbündels.
2. Eleiiiuii nach Anspruch 1, dadurch gekenn-
Die Erfindung betrifft ein Element für ein optisches Nachrichtenkabel mit einer optischen Faser oder einem Bündel optischer Fasern, die/das in einer nichtmetallischen schlaucl'förmigen Schutzhülle beweglich angeordnet ist/sind, wobei die Länge, der Faser/des Faserbündels größer als die Länge eier Schutzhülle ist und deren Innendurchmesser größer -Is der Außendurchmtsserder Faser/des Faserbündeis ist.
Bei einem bekannten Element dieser Art (DE-OS
23 02 662) ist eine Anzahl von mil endlicher .Schlaglänge lose miteinander verdralltcr optischer Fasern zu einem (inindbündcl zusammengefügt und in der mit Spiel aufgebrachten nichtmetallischen schlauchförmigcn Schutzhülle angeordnet, wobei der verbleibende freie Raum mit einem Gleitmittel ausgefüllt ist. Bei dieser Ausführungsform sind die optischen Fasern als Folge der Verdrallung und trotz des vorhandenen Gleitmittels mechanischen Beanspruchungen und damit der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt. Außerdem kann nicht mit Sicherheit vermieden werden, daß optische Fasern in solch starke Berührung insbesondere mit der Wand der Schutzhülle gelangen, daß sich eine Schwächung der zu übertragenden Signale ergibt.
Es ist auch eine elektrische Schnur bekannt (US-PS
24 34 793). bei welcher jeder der beiden vorhandenden flexiblen elektrischen Leiter je in einem Durchgang einer Schutzhülle, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser des elektrischen Leiters ist, mit einer Lange angeordnet ist. die größer als die Länge des Durchganges ist. Hierbei ist es jedoch vorgesehen, daß jeder elektrische Leiter in bestimmten Abständen an der Innenwand des ihn aufnehmenden Durchganges festgelegt isl. so daß die Bewegungsfreiheil des Leiters in dem Durchgang begrenzt ist. Bei einer Anwendung dieser bekannten Lehre auf optische lasern könnten die oben erläuterten Nachteile nicht überwunden werden, weil insbesondere schädigende Berührung zwischen den optischen Fasern und tier Innenwand des Durchganges nicht vermieden werden könnten.
Aufgabe der F.rfindunir ist es. ein Element für ein optisches Nachrichtenkabel der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß einzelne optische Fasern oder Bündel aus optischen Fasern mit einer einfachen Ausführung so angeordnet werden, daß unerwünscht Berührungen und Beschädigungen der optischen Faser/ Faserbündel vermieden sind. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß zur Erzielung einer besseren Beweglichkeit der Faser/des Faserbündels die Schutzhülle
• innendurchmesser der Schutzhülle fünf bis zehnmal so groß ist wie der Außendurchmesser der Faser/des Faserbündels.
a) im übrigen ungefüllt ist.
b) einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens dreimal so groß ist wie der Außendurchmesser der Faser/des Faserbündels.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet daß der Innendurchmesser der Schutzhülle fünf- bis zehnmal so groß isl wie der Außendurchmesser der Faser/des Faserbündels.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß die optische Faser/das Faserbündel von der Schutzhülle ausreichend unabhängig ist. so daß auch beim Biegen des Elementes während der Herstellung und der Verlegung keine schädigenden mechanischen Beanspruchungen auf die Faser/das Faserbündel ausgeübt werden. Irgendeine Berührung, die sich mit der Innenwand der Schutzhülle ergeben könnte, wäre so gering, daß sich dadurch keine Beschädigung der Fj-ser/des Faserbündels und keine Signalschwächungen ergeben würden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert:
F i g. 1 zeigt ein Element gemäß der Erfindung. Fig. 2 zeigt ein Fern- oder Nachrichtenübert~agungskabel. welches mit Elementen gemäß Fig. I aufgebaut ist.
F i g. 3 zeigt eine Fertigungsstraße für die Herstellung eines Elementes gemäß der Erfindung.
Ein Element 10, von welchen ein Teil in Fig. I dargestellt ist. hai eine unbestimmte Länge, und es uinfaßi
mi eine einzige optische Faser 11. di... mit einer Schul/ schicht überzogen und in einer nichtmetallischen schlauchförmigen Schutzhülle 12 bzw. in einem solchen Mantel angeordnet ist. der eine Innenfläche 13 hat. die an der Fzser 11 nicht anhaftet.
Der Innendurchmesser©; des schlauchförmigen Mantels 12 beträgt etwa I mm. und er ist größer als der Außendurchmesser 0Cder optischen Faser 1 !.der in der Größenordnung von 0.15 mm liegt. Hieraus ergibt sich ein Verhältnis von
-^- = 6,66.
In dem schlauchförmigen Mantel 12 können anstelle einer einzigen optischen Faser cine Mehrzahl von optischen Fasern vorgesehen sein. In diesem lall würde der Innendurchmesser des schlauchförmigen Mantels 12 größer sein als der Außendurchmesser des hypothetischen Zylinders, der die Mehrzahl der I asern umschreibt (nicht dargestellt). In jedem Fall ist das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Mantel 12 und dem Außendurchmesser der optischen Faser 11 oder des hypothetischen Zylinders, der eine Mehrzahl von optischen Fasern umschreibt, nicht kleiner als drei, und es liegt vorzugsweise zwischen fünf und zehn.
Weiierhin haben die optische Faser 11 oder die Mehrzahl von optischen Fasern in dem schlauchförmig!
Mantel 12 eine Länge, die größer als die Länge des sehlauchförmigen Mantels 12 ist.
Der sehlauchförmige Mantel 12 kann aus einem geeigneten Material hergestellt sein. Bevorzugte Materialien sind thermoplastische Harze, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen. Der Mantel 12 kann aber auch aus clastomerem Material gebildet sein. Ein Element 10 gemäß Fig. 1 und gemäß vorstehender Beschreibung stellt ein Eiemen· eines Fern- oder Nachrichtenübertragungskabels dar.
F i g. 2 zeigt einen Teil eines solchen Übertragungskabels 14, welches eine Mehrzahl von einander gleichen Elementen 10 besitzt, deren jedes eine optische Faser 11 in einem sehlauchförmigen Mantel 12 aufweist. Die Elemente 10 sind schraubenlinienförmig auf einen Tragkern 15 gewickelt, der ein Stahlseil 16 aufweist, das mit einer weichen Schicht 17 überzogen ist. die vorzugsweise aus synthetischem zellförmigen Material gebildet ist.
Selbstverständlich wird das Kabel 14 vervollständigt mit anderen Lagen, die auf die Elemente 10 gelegt werden. Diese Lagen sind in der Zeichnung nicht dargestellt, sie können jedoch beispielsweise geeignete Bandlagen. Schulzmäntel, Armierungen usw.sein.
Während der Bildung des Kabels 14 oder während seiner Verlegung wird das Kabel zufolge des Aufwikkclns auf Spulen, Scheiben oder dgl. oder infolge von Biegungen Beanspruchungen unterworfen, die auf jedes der Elemente 10 übertragen werden.
Wenn das Element 10 eine Faser 11 enthält, deren Länge gleich der Länge des sehlauchförmigen Mantels ig 12 ist, hat die Faser 11 das Bestreben, in dem sehlauchförmigen Mantel 12 gleichachsigc Lage einzunehmen. Dies hat zur Folge, daß jede an das Element 10 angelegte Zuspannung lediglich zu einer Dehnung des Mantels 12 führt, während die Faser 11 nicht beansprucht wird, i> Die Faser 11 verschiebt sich lediglich in Richtung gegen die Innenfläche 13 des Mantels 12. bis sie diese unter der maximalen Zugbeanspruchung, die an den Mantel 12 angelegt wird, berührt, ohne jedoch gespannt bzw. beansprucht zu werden.
Da die crfir iungsgemäße Faser 1 ί eine Länge hat. die größer als die Länge des schlauchförmigen Mantels 12 ist. ist die Zugbeanspruchung oder die Druckbeanspruchung, die an das Element 10 angelegt werden kann, größer als diejenige Spannung, die an ein Element 10 angelegt werden kann, dessen Faser 11 eine Lange hat. die gleich der Länge des Mantels 12 ist, ohne daß die laser Il beansprucht wird.
Das Element 10 wird auf einer Anlage hergestellt, von der ein Ausfiihningsbeispiel in l-'ig. 3 schemalisch dar- >o gestellt ist. Die Anlage un/,ißl wenigstens eine Einrichtung 18 /»in Abziehen der Faser, einen Extruder 19. eine Kühlcinrich'-jng 20. eine Kcibantricbscinrichtung 21. eine Bremse 22, ein Sammelgchüngc 23 und eine Sammcltrommcl 24.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden eine optische Faser 11 oder mehrere optische Fasern, die bloß liegen oder mit einer Schutzschicht überzogen sind Lind von der Abzieheinrichtung 18 kommen, vor dem Extrudieren, d. h. stromaufwärts und vorzugsweise nahe t,o dein Extruder 19 mit einem geeigneten Antiklebmittel, welches beispielsweise Silikonöl ist, geschmiert, so daß die Faser 11 oder die Fasern an der Innenfläche 13 des sehlauchförmigen Mantels 12 bei Berührung mit dieser nicht anhaften können. Der Mantel 12 wird seinerseits t,-; aiii die geschinicrle f-'aser 11 oder die gcschmicrtcn Fasern curudiert mit einem Innendurchmesser, der bei K.iiiMiK'iiiperaiur größer Ls'c ibt als der Außcndiirchmcsser der optischen Faser 11 oder der optischen Fasern, und zwar auch nach Durchgang durch die Kühleinrichtung 20.
Es ist ersichtlich, daß ein Element 10, bestehend aus der oder den Fasern und dem sehlauchförmigen Mantel IZ aus dem Extruder 19 austritt. Dieses Element 10 tritt unmittelbar hinter dem Extruder 19 in die Kühleinrichtung 20 ein und geht durch diese hindurch, um den Mantel 12 zu härten. Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Element 10 bei seinem Austritt aus der Kühleinrichtung 20 auf die Sammeltrommel gewickelt werden. Die Trommel wird dann an einer nicht dargestellten geeigneten Anlage angeordnet, in der das Element 10 in üblicher Weise auf den Tragkern 15 schraubenlinienförmig gewickelt wird.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die nachstehend angegebenen Schritte zwischen dem Extrudieren und dem Sammeln des fertigen Elementes auf der Trommel 24 ausgeführt werden: Der sehlauchförmige Mantel 12 wird während des Durchganges des Elementes 10 durch eine Zone der Anlage, beispielsweise der Anlage gcr-iäß F i g. 3, elastisch gedehnt, was eine freie relative Gleitbewegung zwischen dem Mantel 12 und der Faser oder den Fasern ermöglicht, wobei die elastische Dehnung während des Durchganges des Elementes 10 durch eine andere Zone der Anlage, die eine solche relative Gleitbewegung nicht ermöglicht, wieder beseitigt wird, beispielsweise beim Durchgang des Elementes 10 von der Reibantriebseinrichtung 21 zur Sammeltrommcl 24.
Dieses Verfahren ermöglicht es, ein Element 10 herzustellen, bei welchem die lineare Abwicklung der Faser
11 langer ist als die lineare Abwicklung des Mantels 12.
Die genannte elastische Dehnung kann erhalten werden, indem an den Mantel 12 in derjenigen Zone der Anlage, in welcher die Faser oder die Fasern frei sind, sich mit Bezug auf den Mantel 12 zu verschieben, eine Zugspannung angelegt wird.
Beispielsweise wird bei der Anlage gemäß F i g. 3 das aus der Kühleinrichtung 20 austretende Elemem 10 durch die Reibradantriebseinrichtung 21 gehalten, die zwischen dem schlauchförmigen Mantel 12 und der Faser 11 eine gewisse Reibung hervorruft, die praktisch gleiche Vorbewegung der Faser 11 und des Mantels 12 hervorruft, wenn der Durchmesser der Reibradantriebseinrichtung 21 viel größer als rler Durchmesse;· des schlauchförmigen Mantels 12 ist. Eine Bremse 22, die stromaufwärts bzw. vorder Reibradanlriebseinrichlung 21 angeordnet ist. legt an den schia'ichförmigen Mantel
12 eine Zugkraft an, die zu der Zugkraft entgegengesctz! ist, die von der Reibradantricbseinrichtiing 21 angelegt wird.
Bei dem Durchgang durch die Zone zwischen der Bremse 22 und der Reibradantriebscinrichtung 21 wird der Mantel 12 elastischer Dehnung unterworfen.
Wenn das Element 10 die Reibradantriebscinrichtung 21 verläßt und auf das Samivelgehänge 23 gewickelt wird, wird ein Verkürzung des schlauchförmigen Mantels 12 durch elastische Wirkung hervorgerufen, da der Mantel 12 einer Zi ,/spannung unterworfen wird, die kleiner ist als diejenige, der er in der Zone zwischen der Bremse 22 und der Reibradantriebseinrichtung 21 unterworfen wird, so daß bei dem auf die Sarnmelirommel 24 aufgewickelten Element die lineare Abwicklung der Faser Il größer ist als diejenige des schlauchförmigen Mantels 12.
Es isi gefunden worden, daß die größere Länge eic·" Faser Il mit Bezug auf den schlauchförmigen Mantel
12, die bei der Herstellung des [-leinenies IO erhalten werden soll, außer mit der oben beschriebenen Arbeitsweise auch mittels einer Wärmebehandlung erhalten werden kann, nämlich unter Ausnutzung des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten des den Mantel I2bil- ι dcndcn Materials, insbesondere wenn der Mantel 12 aus thermoplastischem Harz gebildet ist.
Wenn beispielsweise die Temperatur der Kühleinrichtung 20 gegenüber der Raumtemperatur genügend hoch gehalten wird, ist der schlauchförmige Mantel 12 beim Austreten aus der Kühleinrichtung 20 und bei seiner Bewegung in Richtung gegen die Reibradantriebscinrichtung 21 noch heiß und er erfährt zufolge seiner Abkühlung vor Erreichen der Sammclstation eine Kürzung, die größer ist als die Verkürzung der Faser 11. da r> der Wärmeausdehnungskoeffizient des Mantclmaterials größer ist als der des I asermaterials. so daß in dem fertigen Element die Länge der Faser II größer ist als die Länge des schlauehfönnigen Mantels 12. In anderen
tM/HVM «tf.l£;t.lll lll.r\t, WIfVi £WlliIlJ UCI /.UICl/l U\.KIIM^- ^M benen Arbeitsweise die elastische Dehnung des Mantels 12 in der Kühleinrichtung 20 erhalten, in welcher die Temperatur des Mantels auf einer Temperatur, die höher als Raumtemperatur ist. gehalten wird, während die Verkürzung des Mantels 12 erhalten wird durch seine :ϊ Abkühlung bei Raumtemperatur in de,η Teil der Anlage hinter der Kühleinrichtung 20.
Gemäß einer noch anderen Arbeitsweise können die Dehnung des Mantels 12 und die Beseitigung dieser Dehnung durch eine gemischte Arbeitsweise erhalten μ werden, bei wek or Zugspannung angelegt wird und eine Wärmebehandlung erfolgt. Auch in diesem Fall kann das an der Trommel 24 gesammelte Element auf den Tragkern 15 in üblicher Weise aufgewickelt werden, um ein Übcrtragungskabel zu bilden, wie es bcispicls- j5 weise in F i g. 2 dargestellt ist.
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Claims (1)

Patentansprüche:
1. Element für ein optisches Nachrichtenkabel mit einer optischen Faser oder einem Bündel optischer Fasern, die/das in einer nichtmetallischen schlauchförmigen Schutzhülle beweglich angeordnet ist/sind, wobei die Länge der Faser/des Faserbündels größer als die Länge der Schutzhülle ist und deren Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der Faser/des Faserbündels ist. dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer besseren Beweglichkeit der Faser/des Faserbündels die Schutzhülle
DE2528991A 1974-07-30 1975-06-28 Element für ein optisches Nachrichtenkabel Expired DE2528991C2 (de)

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