DE2741331C2

DE2741331C2 - Grundbündel zur optischen Nachrichtenübertragung

Info

Publication number: DE2741331C2
Application number: DE19772741331
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5060 Bergisch Gladbach Olejak; Wolfgang Dipl.-Phys. 5000 Köln Weidhaas
Original assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1984-09-27
Also published as: DE2741331A1; NL7809337A; FR2403573B1; FR2403573A1

Abstract

Erfindungsgemaess wird ein Grundbuendel zur optischen Nachrichtenuebertragung geschaffen, das sich durch eine sehr geringe Zusatzdaempfung auszeichnet und darueber hinaus geeignet ist, entweder als einzelne Uebertragungsleitung verwendet zu werden oder aber als Kabelkomponente zum Aufbau eines Uebertragungskabels, das entweder nur aus einzelnen, miteinander verseilten Grundbuendeln besteht, oder aber auch noch andere konventionelle Kabelkomponenten aufweist. Die Lichtleitfasern werden jeweils von einer losen schlauchartigen Schutzschicht umgeben und um ein zugfestes Mittenelement verseilt. Die Schutzschicht bietet einen mechanischen Schutz bei der Verseilung der Lichtleitfasern und dient zugleich als Polsterung im fertigen Grundbuendel. Die Lichtleitfasern verlaufen gestreckt in der Schutzschicht, so dass eine Temperaturunabhaengigkeit der optischen Daempfung gewaehrleistet ist. vorrichtung wesentlich vereinfacht wird. Weiterhin wird eine w

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Grundbündel zur optischen Nachrichtenübertragung, bestehend aus mindestens zwei verseilten Lichtleitfasern mit jeweils einer primären Schutzschicht, die innerhalb einer zweiten losen schlauchartigen Schutzschicht in gestreckter Lage angeordnet una um ein zugfestes Mittenelement verseilt sind, sowie aus einem äußeren Kabelmantel.
Ein derartiges Grundbündel ist aus Deuxieme CoIIoque Europeen sur les Transmissions par Fibres Optiques Paris 27-30, September 1976, bekannt

Hierbei ist unmittelbar über dem Sekundärcoating eine metallische Zwischenschicht unterhalb des aufextrudierten Mantels angeordnet Eine derartige metailisehe Zwischenschicht ist jedoch nicht geeignet die bei der Extrusion des Mantels auftretende Wärme sicher von dem Inneren des Grundbündels abzuhalten. Denn aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften des Metalls erfolgt hier eine radiale Wärrr;zfortlfci;ang. Somit kann eine gewisse Erweichung der losen, die Lichtleitfasern einschließenden Schutzhülle bzw. Schutzschicht erfolgen, wodurch innerhalb dieser Schutzschicht ein Spannungsabbau der inneren Spannungen erfolgt, der wiederum eine Schrumpfung der Schutzschicht verursacht Durch diese Schrumpfung, die von den Lichtleitfasern selbst nicht mitgemacht wird, erfolgt aber eine Biegebeanspruchung der Lichtleitfasern. Durch diese Biegebeanspruchung der Lichtleitfasern erhöhen sich aber die Übertragungsverluste. Um derartige Verluste zu verhindern, ist gemäß dieser Vorveröffentlichung vorgesehen, einen luftgekühlten Mantel aus Nylon um die Glasfasern herum anzuordnen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Grundbündel der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß ohne zusätzliche Kühlmaßnahmen ein Wärmeübergang von dem Kabelmantel auf das Sekundärcoating und die Lichtleitfasern vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die verseilten, mit der zweiten Schutzschicht jeweils umgebenen Lichtleitfasern von einer endothermen Wärmeschutzschicht gemeinsam umgeben sind und um diese Wärmeschutzschicht herum der Mantel aufextrudiert ist. Erfindungsgemäß wird demgemäß vorgeschlagen, die auftretende Wärme von den Glasfasern durch eine wärmeverbrauchende Wärmeschutzschicht fernzuhalten, so daß eine ungewünschte Erwärmung des Sekundärcoating und der von diesem umschlossenen Lichtleitfasern verhindert wird.

In vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung besteht die Wärmeschutzschicht aus einer unteren Wicklung aus glattem, gut leitendem hochtemperaturbeständigen Folienmaterial, einer mittleren Wicklung aus endothermen Folienmaterial und einer äußeren Wicklung aus hochtemperaturbeständigem, glatten FolienmateriaL Als geeignete Materialien für die innere und äußere Wicklung hat sich Polyterephtalsäure-Ester und für die mittlere Wicklung eine Polyäthylenfolie ergeben. Durch die mittlere wär-.neverzehrende Wicklung wird die auftretende Extrusionswärme zum Aufschmelzen des Folienmaterial verwendet, und die inneren und äußeren Wicklungen verhindern, daß dadurch ein Verkleben der Lichtleitfasern untereinander oder mit dem äußeren Schlauch erfolgt Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zwischen dem äußeren lockeren Schlauch und der Wärmeschutzwicklung eine Gleitschicht, insbesondere aus Silikon-Öl, vorgesehen ist. Dadurch werden auch in diesem Bereich Reibungen vermieden, wodurch eventuelle Stauchungen oder Knickungen der Lichtleitfasern selbst hervorgerufen werden könnten.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Grundbündels sind in den Unuransprüchen 2,3,4 und 8 enthalten.

Erfindungsgemäß ist damit ein Grundbündel zur optischen Nachrichtenübertragung geschaffen, das aus mindestens zwei verseilten Lichtleitfasern besteht Vorzugsweise umfaßt das Bündel sechs verseilte Lichtleitfasern, wobei dann der Durchmesser der Lichtleitfasern inklusive der sie jeweils umgebenden äußeren lockeren Schutzschicht dem Durchmesser des Mittenelementes entspricht. Das Mittenelement kann beispielsweise aus einem hochzugfesten Kunststoff bestehen oder aber als gepolsterter Stahldraht ausgeführt sein. Um den äußeren lockeren Schlauch kann ein Schutzmantel aufgebracht werden. In diesem Fall wird das erfindungsgemäße Grundbündel als einzelne Übertragungsleitung verwendet. Das erfindungsgemäße Grundbündel kann jedoch auch mit anderen gleichartigen Grundbündeln zu einem Kabel verseilt werden oder aber auch mit anderen Kabelkomponenten wie Koaxialtuben, Cu-Vierern, elektrischen Energieübertragungsleitungen. Bei der Bildung eines Kabels zur optischen Nachrichtenübertragung mit einem oder mehreren des erfindungsgemäßen Grundbündels ist es zweckmäßig, wenn die aus mehreren Grundbündeln oder einem oder mehreren Grundbündeln mit anderen Kabelkomponenten gebildete Verseileinheit mit einer Wärmeschutzschicht umgeben ist. Diese Wärmeschutzschicht besteht zweckmäßigerweise aus einer inneren Wicklung aus glattem, gut leitenden, hochtemperaturbeständigen Folienmaterial, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester-Folie, und einer mittleren Wicklung aus wärmeverzehrendem Material, insbesondere Polyäthylen, sowie einer äußeren Wicklung aus zugfestem, temperaturbeständigen Material, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester-Folie. Zum Abschluß des erfindungsgemäßen Kabels ist um die Wärmeschutzschicht ein Schutzmittel locker aufgebracht, z. B. aufextrudiert Dieser äußere Kabelmantel besteht aus Polyäthylen oder PVC oder aus einem fluorhaltigen Polymer. Die verwendeten Kunststoffe können faserverstärkt sein. Der äußere Mantel kann aber auch als sogenannter Schichtenmantel aufgebracht sein. Als Mantel kann auch ein gewellter Metallmantel verwendet werden. Im Falle, daß das Kabel als Unterwasserkabel ausgeführt wird, bietet s-ch auch als Kabelmantel eine Jutewicklung an. In den Zwickeln zwischen den einzelnen Verseilkomponenten des Kabels können zur Ausfüllung Kabeltrensen eingelegt sein.

Erfindungsgemäß wird also ein Grundbündel zur optischen Nachrichtenübertragung geschaffen, das sich durch eine sehr geringe Zusatzdämpfung auszeichnet und darüber hinaus geeignet ist entweder als einzelne Übertragungsleitung verwendet zu werden oder aber als Kabelkomponente zum Aufbau eines Übertragungskabels, das entweder nur aus einzelnen, miteinander verseilten Grundbündeln besteht oder aber auch noch

ίο andere konventionelle Kabelkomponenten aufweist

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Grundbündel,

F i g. 2 einen Schnitt durch ein Übertragungskabel mit einem erfindungsgemäßen Grundbündel.

Wie F i g. 1 zeigt, besteht ein erfindungsgemäßes Grundbündel 1 im dargestellten Beispiel aus sechs miteinander verseilten Lichtleitfasern 2. Bei diesen Lichtleitfasern handelt es sich um solche rr>; einer Primärbeschichtung. Diese Primärbeschichtung besteht zweckmäßigerweise aus Polyimid. Der Durchmesser der verwendeten Lichtleitfasern einschließlich der Primärbe-Schichtung beträgt 100 bis 300μηι. Dabei weist die Primärbeschichtung eine Stärke von 5 bis 40μπι auf. Die Lichtleitfasern 2 sind von einer schlauchartigen Schutzschicht 3 lose umgeben. Diese schlauchartige Schutzschicht 3 kann einen Innendurchmesser bis 13 mm besitzen. Die Wandstärke der Schutzschicht 3 liegt zwischen 0,1 bis O^ mm. Die Schutzschicht 3 besteht aus einem Material mit glatter Oberfläche, wobei sich als besonders geeignet Polyvinylidenfluerid ergeben hat. Die Lichtleitfasern 2 mit ihrer äußeren schlauchartigen Schutzschicht 3 sind um ein zugaufnehmendes Mittenelement 4 verseilt. Die Schlaglänge beträgt dabei 50 bis 400 mm. Das Mittenelement 4 kann aus einem hochzugfesten Kunststoff bestehen oder aber auch als gepolsterter Stahldraht ausgeführt sein. Zur Verringerung des Reibungswiderstandes zwischen den Lichtleitfasern 2 und der schlauchartigen Schutzschicht 3 sind die Lichtleitfasern von einem Gleitmittel umgeben. Die mit der äußeren Schutzschicht 3 versehenen verseilten Lichtleitfasern 2 sind vor einer Wärmeschutzscbicht eingeschlossen, die sich aus drei Wicklungen aufbaut. Dabei handelt es sich um eine untere Wicklung 5 aus giattem, gut gleitenden, hochtemperaturbeständigen Material, einer mittleren Wicklung 6 aus einem wärmeverzehrenden Material und einer äußeren Wicklung 7 wiederum aus einem hochtemperaturbeständigen Material. Die untere und äußere Wicklung bestehen vorteilhafterweise aus Polyterephtaisäure-Ester-Folie und die mittlere Wicklung aus Polyäthylen-Folie. Die Wärmeschutzschichr ist von einem Schlauch 8 locker umgeben und zwischen dem Schlauch 8 und der äußeren Wicklung 7 ist eine Gleitschicht, insbesondere Silikonöl. vorgesehen. Diese Gleitschicht ist zeichnerisch nicht dargestellt. Der Schlauch 8 besitzt vorzugsweise eine Wandstärke von 0,1 bis 1,5 mm und besteht aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid. L/as verwendete Kunststoffmaterial kann faserverstärkt sein. Darüber hinaus kann der Schlauch auch Zugelemente 9 in seiner Wandung aufweisen. Der Schlauch wird im Extrusionsvertahren aufgebracht.

F i g. 2 zeigt ein Kabel 10 mit einem gemäß F i g. 1 aufgebauten Grundbündel 1. Dieses Grundbündel ί entspricht in seinem Aufbau dem gemäß Fig. 1. so daß gleiche Elemente mit denselben Bezugsziffern versehen

sind. Das Grundbündel 1 ist mit anderen Kabelkomponenten verseilt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den anderen Kabelkomponeriten um zwei Sternvierer 11, die jeweils von einer Hülle 12 umgeben sind. In den Zwickelräumen, insbesondere in den äußeren Zwickel- s räumen der Verseilelemente, befinden sich Trensen 13. Die verseilten Kabelkomponi:nten 1, 11, 13 sind von einer Wärmeschutzschicht unigeben, die sich aus drei Wicklungen aufbaut, und zwar einer inneren Wicklung H aus einem hochtemperaturbeständigen, glatten Ma- to terial, einer mittleren Wicklung: 15 aus einem wärmeverzehrenden Material und einer .iußeren Wicklung 16 aus einem hochtemperaturbeständigen glatten Material. Als Material für die innere und äußere Wicklung wird zweckmäßigerweise Polytcrephtalsäure-Ester verwendet und für die mittlere Wicklung Polyäthylen. Als äußerer Abschluß dient ein Kabelmantel 17, der die Wärmeschutzschicht 14,15,16 locker umgibt. Der Kabelmantel kann aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder aus fluorhaltigen Polymeren bestehen. Es kann sich dabei um einen faserverstärkten Kunstsloff handeln. Auch kann der Kabelmantel als sogenannier Schichtenmantel aufgebaut sein. Darüber hinaus können Zugelemente in der Kabelmantelwandung angeordnet sein.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

I. Grandbündel zur optischen Nachrichtenübertragung, bestehend aus mindestens zwei verseilten Lichtleitfasern mit jeweils einer primären Schutzschicht, die innerhalb einer zweiten losen schlauchartigen Schutzschicht in gestreckter Lage angeordnet und um ein zugfestes Mittenelement verseilt sind sowie aus einem äußeren Kabelmantel, dadurch gekennzeichnet, daß die verseilten, mit der zweiten Schutzschicht (3) jeweils umgebenen Lichtleitfasern (2) von einer endothermen Wärmeschutzschicht gemeinsam umgeben sind und um diese Wärmeschutzschicht herum der Mantel (8) aufextrudiert ist.

Z Grundbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchartige Schutzschicht (3) aus einem Material mit glatter Oberfläche besteht.

3. Grundbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtleitfaser (2) und der schlauchartigen Schutzschicht (3) ein Gleitmittel, vorzugsweise Silikonöl, vorhanden ist

4. Grundbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Schutzschicht aus Polyimid oder Silikonharz oder Epoxidharz und die sekundäre schlauchartige Schutzschicht (3) aus einem fluorhaltigen Polymer, insbesondere Polyvinylidenfluorid, besteht

5. GrundbC^del nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschicht aus einer unteren Wicklung (5) aus glattem, gut gleitendem hoch.'emperaturbeständigen Folienmaterial, einer mittleren Wicklung (6) aus endothermen Folienmaterial und einer äußeren Wicklung (7) aus hochtemperaturbeständigem, glatten Folienmaterial besteht.

6. Grundbündel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und äußere Wicklung aus Polyterephtalsäure-Ester-Folie und die mittlere Wicklung aus Polyäthylen-Folie bestehen und überlappen gewickelt sind.

7. Grundbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschicht von einem Schlauch (8) locker umgeben ist.

8. Grundbündel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (8) aus Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen oder PVC besteht.

9. Grundbündel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial zur Herstellung des Schlauches (8) faserverstärkt ist oder Zugelemente in der Schlauchwandung enthalten sind.

10. Grundbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlauch (8) und der Wärmeschutzschicht eine Gleitschicht, insbesondere aus Silikonöl, vorgesehen ist.

II. Grundbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß um den Schlauch (8) ein Mantel aus zugfestem Material angeordnet ist.

12. Kabel zur optischen Nachrichtenübertragung, gekennzeichnet durch mindestens ein Grundbündel (1) gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, das mit einem weiteren und/oder mit Cu-Vieren und/oder Koaxial-

tuben und/oder elektrischen Energieleitungen zu einer Verseileinheit verseilt ist

13. Kabel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseileinheit mit einer endothermen Wärmeschutzschicht umgeben ist

14. Kabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Wärmeschutzschicht aus einer inneren Wicklung (14) aus glattem, gut gleitenden, hochtemperaturbeständigen Folienmaterial, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester, und einer mittleren Wicklung aus endothermen Material, insbesondere Polyäthylen, sowie einer äußeren Wicklung aus hochtemperaturbeständigem glatten Material, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester, besteht

15. Kabel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet daß um die Wärmeschutzschicht ein Kabelmantel (17) locker aufgebracht ist