DE2655822A1

DE2655822A1 - Lichtleitkabel

Info

Publication number: DE2655822A1
Application number: DE19762655822
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1975-12-11
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1977-06-16
Also published as: FR2334968A1; JPS5282251A; BE849304A; SE7613840L; NL7613686A; IT1072211B

Description

PATE NTANWALTE

Dipi. ing. Klaus Westphal Dr.rer.nat. Bernd Mussgnug Seb.-Knelpp-Strasse 14 D-7730 VS-VILLINGEN

Telefon 07721 - 55343 Telegr. Westbuch Villingen Telex 5213177 webu d

Dr. rar. nat. Otto B U C h Π θ Γ

Flossmannstrasse 30 a D-8000 MÜNCHEN 60

Telefon 089 - 832446 Telegr. Westbuch München Telex 6213177 webu d

U.Z. 818.41

Pilkington Brothers Limited Prescot Road, St. Helens, Merseyside, WAlO 3TT, Großbritannien

Lichtleitkabel

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Postscheckkonto: Karlsruhe 76978-754 Bankkonto: Deutsche Bank AQ Villingen (BLZ 69470039) 146332

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Die Erfindung bezieht sich auf Lichtleitkabel.

Die übertragung von Licht durch Glas in Faserform beruht auf der Verwendung eines Kernglases mit einem Brechungsindex, das von einem umhüllenden Glas mit einem anderen Brechungsindex umgeben ist. Die verwendeten Lichtleitelemente können entweder einzelne Glasfäden oder Bündel von zusammengefaßten Glasfäden sein. Diese werden gewöhnlich als Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel bezeichnet. Der Ausdruck "Paser" wird daher hier nur in Verbindung mit Lichtleitelementen verwendet.

Es wird nachfolgend auch auf die Verwendung von Glas- oder Polymerfäden in Strangform zur Verstärkung der erfindungsgemäßen Kabel Bezug genommen. Der Ausdruck "Strang" soll eine Gruppe von durchlaufenden Fäden bezeichnen, die zur Bildung eines einheitlichen Teils aneinander gebunden sind. Ein Strang von durchlaufenden Glasfäden kann beim Wickeln der Fäden gebildet werden, während sie aus dem Herstellungsverfahren abgezogen werden. Solche Stränge können auch aus verhältnismäßig großen Anzahlen von Fäden (200 und mehr) bestehen, die durch den bei der Herstellung aufgebrachten Leim aneinander gebunden sind.

Glasfasern oder Faserbündel für optische Übertragungsanlagen können als einzelne Einheiten verwendet werden, die normalerweise durch einen Kunststoffüberzug geschützt sind. Es kann jedoch auch eine Anzahl von einzelnen Fasern oder Faserbündeln in einer äußeren Schutzhülse oder in Schutzhülsen zur Bildung eines Lichtleitkabels zusammengefaßt werden. Die äußere Schutzhülse besteht normalerweise aus Kunststoff.

Eine große Schwierigkeit bei der Herstellung und Verwendung eines Lichtleitkabels besteht darin, die im Kabel verwendeten

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Lichtleitfasern vor Beschädigung zu schützen und die Belastung jeder Faser oder jedes Faserbündels wesentlich zu verringern, wenn das Kabel einer Zugbelastung unterworfen wird. Ferner ist es bei bestimmten Kabeln, beispielsweise solchen für militärische Zwecke, anders als bei Fernmeldekabeln für lange Entfernungen notwendig, die Verwendung eines elektrisch leitenden Materials im Kabel zu vermeiden.

Es ist die Verwendung eines einzigen mittleren Verstärkungsteils bekannt, der von einer Anzahl von Lichtleitelementen umgeben ist, wobei das Ganze in einer äußeren Schutzhülse eingeschlossen ist, um ein sog. Lichtleitkabel oder optisches Faserkabel zu bilden. Ein so verstärktes Kabel hat jedoch den Nachteil, daß am Ende des Kabels, wo für bestimmte Zwecke die äußere Hülse abgestreift wird und die einzelnen LichtIeitelemente voneinander getrennt werden, um sie mit ihren einzelnen Anschlüssen zu verbinden, der Verstärkungsteil, der sie über ihre ganze Länge gegen Zugbelastungen geschützt hat, die abgetrennten einzelnen LichtIeitelemente nicht mehr schützt. Dies führt zu einer schwachen Verbindung zwischen Kabel und Anschluß.

Statt dessen ist es bei Lichtleitkabeln, in denen die Lichtleitelemente Faserbündel sind, bekannt, jedes Faserbündel über seine Längserstreckung mit einem oder mehreren nicht-optischen Verstärkungsfäden zu verstärken. Der Hauptnachteil dieser Kabelform besteht darin, daß kein mittlerer Verstärkungsteil vorhanden ist, um die Faserbündel gegen Zugbelastungen zu schützen. Die Faserbündel mit ihren entsprechenden nicht-optischen Verstärkungsfäden nehmen das Aussehen einer eng gewickelten Feder an. Eine auf das Kabel ausgeübte Zugbelastung bewirkt eine Trennung der benachbarten Windungen der Faserbündel und die darauffolgende Beendigung der Zugbelastung ermöglicht den Windungen, sich wieder eng aneinander zu legen. Während der geschilderten Wirkung wird jedoch eine Komponente der Zugbelastung auf die Faserbündel selbst ausgeübt.

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Durch die vorliegende Erfindung wird ein Lichtleitkabel geschaffen mit einem mittleren zugfesten Verstärkungsteil, der aus einer Mehrzahl von voneinander trennbaren Verstärkungssträngen gebildet ist, wobei eine Mehrzahl (deren Anzahl nicht größer ist als die Anzahl der Verstärkungsstränge) von Lichtleitelementen um den mittleren Verstärkungsteil angeordnet ist und eine äußere Schutzhülse die Anordnung des Verstärkungsteils und der Lichtleitelemente umgibt, die Schutzhülse am Ende des Kabels zum Anschließen jedes Lichtleitelements an einen entsprechenden Anschluß vom Kabel abstreifbar ist und jedes Lichtleitelement mit wenigstens einem abtrennbaren Verstärkungsstrang des betreffenden Verstärkungsteils derart verbindbar ist, daß ein zugfester Verstärkungsteil für das vom Kabel abgetrennte Lichtleitelement längs seines Weges zum jeweiligen Anschluß gebildet ist.

Der mittlere zugfeste Verstärkungsteil kann in einer Plastikhülse eingeschlossen sein.

Jeder Verstärkungsstrang kann aus einer Mehrzahl von durchlaufenden Glasfäden, die vorzugsweise mit einem getauchten überzug aus einem polymeren Material versehen sind, oder aus einer Mehrzahl von Fäden gebildet sein, die aus einem organischen Polymer, beispielsweise einem Polyamid oder Polyester, hergestellt sind. Bevorzugt wird die Verwendung des polymeren Materials, das unter der Handelsbezeichnung "KEVLAR" von der Firma E. I. DuPont de Nemours & Co., Wilmington, Delaware, V.St.A., vertrieben wird. Es wird angenommen, daß "Kevlar" ein aromatisches Polyamid ist, das durch die Kondensation von 1,4-Benzoldioarbonylchlorid (terephthaloyl chloride CgH. (COCl)₂ ) mit p-Phenylendiamin hergestellt wird.

Vorzugsweise weist jedes Lichtleitelement wenigstens eine Lichtleitfaser oder optische Faser auf, die von einer Plastikhülle umgeben ist.

Vorzugsweise sind die Lichtleitelemente um den mittleren zug-

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festen Verstärkungsteil verseilt, d.h. um den Mittelteil schraubenförmig gewickelt.

Vorzugsweise ist zwischen benachbarten Lichtleitelementen jeweils ein Federungsteil angeordnet, um eine Beschädigung der Lichtleitelemente bei Handhabung des Kabels zu verringern oder im wesentlichen zu verhindern.

Jeder Federungsteil ist vorzugsweise eine durchlaufende Hülse mit dem gleichen Durchmesser wie jedes Lichtleitelement und kann zwischen den benachbarten Lichtleitelementen zusammengedrückt werden.

Eine Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der mittlere Verstärkungsteil einen kreisförmigen Querschnitt und den gleichen Durchmesser besitzt wie jedes Lichtleitelement und jeder Federungsteil und daß drei Lichtleitelemente rings um den Mittelteil und mindestens drei Stränge innerhalb des Mittelteils angeordnet sind. Statt dessen ist es auch möglich, daß der mittlere Verstärkungsteil einen kreisförmigen Querschnitt und einen größeren Durchmesser besitzt als jedes Lichtleitelement und jeder Federungsteil und daß wenigstens vier Lichtleitelemente und vier Federungsteile rings um den Mittelteil und mindestens vier Stränge innerhalb des Mittelteils angeordnet sind.

Ferner kann vorgesehen werden, daß an dem Ende des Kabels, an dem die Schutzhülse zum Anschließen jedes Lichtleitelements an einen entsprechenden Anschluß abstreifbar ist, jedes Lichtleitelement mit zwei oder mehr voneinander trennbaren Verstärkungssträngen des mittleren Verstärkungsteils derart verbindbar ist, daß ein zugfester Verstärkungsteil für das vom Kabel getrennte Lichtleitelement längs seines Weges zum entsprechenden Anschluß gebildet ist.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Lichtleitkabel mit einem mittleren zugfesten Verstärkungsteil, der aus einer Mehrzahl von

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voneinander trennbaren Verstärkungssträngen gebildet ist, einer Mehrzahl (deren Anzahl nicht größer ist als die Anzahl der Verstärkungsstränge) von Lichtleitelementen, die rings um den mittleren Verstärkungsteil angeordnet sind, und mit einer äußeren Schutzhülse, die die Anordnung von Verstärkungsteil und Lichtleitelementen umgibt, wobei die Schutzhülse an einem Ende des Kabels von diesem abgestreift ist, um die Lichtleitelemente jeweils mit einem entsprechenden Anschluß verbinden zu können, und wobei jedes Lichtleitelement mit wenigstens einem abtrennbaren Verstärkungsstrang des mittleren Verstärkungsteils derart verbindbar ist, daß ein zugfester Verstärkungsteil für das vom Kabel abgetrennte Lichtleitelement längs seines Weges zum jeweiligen Anschluß gebildet ist.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtleitkabels und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtleitkabels.

Fig. 1 zeigt einen mittleren Verstärkungsteil 1, der aus drei Strängen 2 a, 2b, 2c innerhalb einer Kunststoffhülse 3 besteht. Die Stränge sind Bündel von durchlaufenden Glasfäden. Solche Stränge können eine Zugfestigkeit von IO kg oder mehr bei einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser erreichen. Die Stränge sind mit einem Melaminharz beschichtet und werden in die Hülse 3 eingebracht .

Der Mittelteil 1 ist von drei Lichtleitelementen 4a, 4b, 4c umgeben, deren jedes in einer Hülse aus Polyvinylchlorid (PVC) angeordnet ist. Zwischen aufeinanderfolgenden Elementen sind leere

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PVC-Hülsen 5a, 5b, 5c angeordnet, die als elastische Federungsteile wirken. Das Ganze ist von einer äußeren Schutzhülse 6

aus PVC umgeben.

Die Abmessungen des Kabels sind derart, daß der Durchmesser des Mittelteils 1 gleich dem Durchmesser des Lichtleitelements 4a, 4b, 4c und der Federungsteile 5a, 5b, 5c ist. Die Lichtleitelemente 4a, 4b, 4c und die Federungsteile 5a, 5b, 5c sind verseilt, d.h. um den Mittelteil 1 schraubenförmig gewickelt.

Am Ende oder an den Enden des Kabels kann, wenn die äußere Hülse 6 zurückgestreift wird, um die Lichtleitelemente 4a, 4b, 4c mit entsprechenden Anschlüssen zu verbinden, jedes Element mit einem entsprechenden Verstärkungsstrang verbunden sein, d.h. 2a mit 3a, 2b mit 3b und 2c mit 3c, und das Ende des Verstärkungsstranges kann an dem jeweiligen Anschluß befestigt werden. So ist jedes Lichtleitelement gegen Zugspannung längs seines Weges zum Anschluß geschützt, insbesondere da infolge der Verseilung des Lichtleitelements um den Mittelteil der Verstärkungsstrang stets kürzer ist als das Lichtleitelement.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Kabels mit vier Strängen 8a, 8b, 8c, 8d im Mittelteil 7 innerhalb einer PVC-Hülse 9. Vier Lichtleitelemente 10a, 10b, 10c, 10 d und vier Federungsteile 11a, 11b, lic, lld umgeben den Mittelteil 7, wobei das Ganze von einer äußeren Schutzhülse 12 umgeben ist. Der Aufbau der Lichtleitelemente , Federungsteile und Verstärkungsstränge ist der gleiche wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Kabel. Wiederum kann am Kabelende jedes Element 10a, 10b, 10c, 1Od längs seines Weges zu dem entsprechenden Anschluß mit einem entsprechenden Strang 8a, 8b, 8c, 8d verbunden sein.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist bei dieser Ausführungsform der Durchmesser des Mittelteils 7 größer als derjenige der Licht-

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leitelemente und Federüngsteile.

Jedes Lichtleitelement und der zugehörige Verstärkungsstrang können längs des Weges zwischen dem Anschluß und dem abgestreiften Teil des Kabels eine nicht gezeigte Schutzschicht aufweisen, die einfach über die Kombination von Element und Strang aufgeschoben oder auf diese durch Wärmeschrumpfen aufgebracht ist.

Ein anderer Aufbau des mittleren VerstärkungsteiIs besteht darin, daß bei der Herstellung die einzelnen Stränge als ein kombinierter Strang ausgebildet und sodann dieser in die einzelnen Stränge nur am Ende des Kabels aufgespalten wird. Der kombinierte Strang kann durch Zusammendrehen der einzelnen Stränge oder durch Bindung der Stränge aneinander hergestellt werden.

Eine weitere Alternative besteht in der Verwendung von Polymerfäden in den Strängen statt Glasfäden.

Um eine geeignete Steifheit des Kabels als Ganzes zu gewährleisten, können die äußere Schutzhülse oder eine der oder alle Schutzhülsen an dem Mittelteil und den Lichtleitelementen aus einem verhältnismäßig unbiegsamen Kunststoff oder mit solcher Dicke hergestellt werden, daß sie schwer zu biegen sind.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Lichtleitkabel mit einem mittleren zugfesten Verstärkungsteil, der von einer Anzahl von Lichtleitelementen umgeben
ist, wobei das Ganze in einer äußeren Schutzhülse eingeschlossen ist, die am Ende des Kabels zum Anschließen jedes Lichtleitelements an einem entsprechenden Anschluß vom Kabel abstreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere
zugfeste Verstärkungsteil aus mehreren voneinander trennbaren Verstärkungssträngen gebildet ist, deren Anzahl nicht
geringer ist als die Anzahl von Lichtleitelementen, und daß jedes Lichtleitelement mit wenigstens einem trennbaren Verstärkungsstrang des mittleren Verstärkungsteils derart verbindbar ist, daß nach Trennung des Lichtleitelements vom Kabel längs seines Weges zum entsprechenden Anschluß ein zugfester Verstärkungsteil für das Lichtleitelement gebildet
wird.

2. Lichtleitkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere zugfeste Verstärkungsteil in eine Kunststoffhülse eingeschlossen ist.

3. Lichtleitkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verstärkungsstrang aus einer Mehrzahl von
durchlaufenden Glasfäden gebildet ist.

4. Lichtleitkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verstärkungsstrang aus einer Mehrzahl von Fäden besteht, die aus einem organischen Polymer hergestellt
sind.

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ORIGINAL INSPECTED
Poetscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AQ Villingen (BLZ 69470039) 146332

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5. Lichtleitkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polymer ein Polyamid oder Polyester ist.

6. Lichtleitkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfäden mit einem getauchten überzug aus einem polymeren Material versehen sind.

7. Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lichtleitelement wenigstens eine Lichtleitfaser aufweist, die von einer Kunststoffhülse umgeben ist.

8. Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente um den mittleren zugfesten Verstärkungsteil verseilt sind.

9. Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Lichtleitelementen Federungsteile angeordnet sind, um bei Handhabung des Kabels eine Beschädigung dieser Elemente zu verringern oder im wesentlichen zu verhindern.

10. Lichtleitkabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federungsteil eine durchlaufende Hülse mit gleichem Durchmesser wie jedes Lichtleitelement ist und zwischen den benachbarten Lichtleitelementen zusammendrückbar ist.

11. Lichtleitkabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Verstärkungsteil einen kreisförmigen Querschnitt und den gleichen Durchmesser besitzt wie jedes Lichtleitelement und jeder Federungsteil und daß drei LichtIeitelemente rings um den Mittelteil und mindestens drei Stränge innerhalb des Mittelteils angeordnet sind.

12. Lichtleitkabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Verstärkungsteil einen kreisförmigen Querschnitt

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und einen größeren Durchmesser besitzt als jedes Lichtleitelement und jeder Federungsteil und daß wenigstens vier Lichtleitelemente und vier Federungsteile rings um den Mittelteil und mindestens vier Stränge innerhalb des Mittelteils angeordnet sind.

13. Lichtleitkabel nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ende des Kabels, an dem die Schutzhülse zum Anschließen jedes Lichtleitelements an einen entsprechenden Anschluß abstreifbar ist, jedes LichtIeitelement mit zwei oder mehr voneinander trennbaren Verstärkungssträngen des mittleren Verstärkungsteils derart verbindbar ist, daß ein zugfester Verstärkungsteil für das vom Kabel getrennte Lichtleitelement längs seines Weges zum entsprechen den Anschluß gebildet ist.

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