DE2815514A1

DE2815514A1 - Optisches kabel

Info

Publication number: DE2815514A1
Application number: DE19782815514
Authority: DE
Inventors: Derek Chadwick; Raymond Jeffrey Slaughter
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1977-04-13
Filing date: 1978-04-11
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2387460B2; GB1559026A; FR2387460A2; JPS581108A; DE2815514C2; NL186040B; NL7803904A; JPS53128346A; SE439695B; SE7804109L; JPS59112205U; IT7848834A0; IT1156163B; NL186040C

Description

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1 O. APR. iSVS

78 023 Kü/u

BICC Limited,21 Bloomsbury Street, London, WClB 3QN / England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 15 271/77 vom 13. April 1977 beansprucht.

Optisches Kabel (Zusatz zu P 26 00 100.3)

Die Erfindung bezieht sich auf optische Kabel oder Leiter zur Übertragung der ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereiche des elektromagnetischen Spektrums, wobei diese Bereiche im nachfolgenden der Einfachheit halber unter dem allgemeinen Begriff "Licht" zusammengefaßt werden, und sie betrifft insbesondere optische Wellenleiter zur Verwendung auf dem Gebiet der Fernmeldetechnik, die in der Lage sind, Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 0,8 bis 1,3 Mikrometer zu übertragen.

In der Hauptanmeldung P 26 00 100.3 ist ein optischer Leiter in Form eines optischen Kabels beschrieben, welches einen stranggepreßten langgestreckten Körper aus Gummi oder Kunststoff mit mindestens einer sich in Längsrichtung des Körpers erstreckenden Bohrung, ferner mindestens ein optisches Bündel der nachfolgend erläuterten Art und/oder eine oder mehr als eine separate optische Faser locker innerhalb der Bohrung oder in mindestens einer der Bohrungen und mindestens

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einen in dem stranggepreßten langgestreckten Körper eingebetteten und parallel, zu der Bohrung oder den Bohrungen angeordneten separaten langgestreckten Ärmierungsbauteil aufweist.

Mit dem Ausdruck "optisches Bündel" ist eine Gruppe von optischen Fasern oder eine Gruppe von Fasern gemeint, die eine oder mehrere optische Fasern und eine oder mehrere nichtoptische Armierungsfasern oder andere langgestreckte Armierungselemente enthalten. Jede optische Faser und/oder nicht-optische Faser kann runden oder unrunden Querschnitt aufweisen.

Aufgrund der losen Unterbringung in einer Bohrung, die sich in Längsrichtung im stranggepreßten langgestreckten Körper erstreckt, ist eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem oder jedem optisehen Bündel und/oder zwischen der oder jeder separaten optischen Faser und dem stranggepreßten langgestreckten Körper möglich, wenn das Kabel gebogen wird.

Die" vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung oder Abänderung des optischen Kabels nach der Hauptanmeldung,und durch sie wird ein optisches Kabel geschaffen, bei dem jedes optische Bündel und/oder jede separate optische Faser leicht identifiziert werden kann.

";■ Erfindungsgemäß weist das verbesserte optische Kabel einen stranggepreßten langgestreckten Körper aus Gummi oder Kunststoff mit mindestens einer sich in Längsrichtung in dem Körper erstreckenden Bohrung, ferner zwei oder mehr optische Bündel , wie eingangs erläutert, und/oder separate optische Fasern auf, die parallel nebeneinander an mindestens einem im wesentlichen flachen flexiblen Haltebauteil oder innerhalb desselben befestigt sind, der locker in der Bohrung oder in mindestens einer der Bohrungen untergebracht ist, und es weist ferner mindestens einen im stranggepreßten langgestreckten Körper eingebetteten und parallel neben der Bohrung oder

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den Bohrungen angeordneten separaten langgestreckten Armierungsbauteil auf.

Da der im wesentlichen flache flexible Haitebautei1, an welchem oder innerhalb welchem das oder jedes optische Bündel und/oder die separate optische Faser befestigt ist, locker in einer sich in Längsrichtung des stranggepreßten langgestreckten Körpers erstreckenden Bohrung untergebracht ist, kann eine begrenzte Relativbewegung zwischen dem flexiblen Haltebauteil und dem stranggepreßten langgestreckten Körper und somit zwischen dem oder jedem optischen Bündel und/oder der oder jeder separaten optischen Faser und dem stranggepreßten langgestreckten Körper stattfinden, wenn das Kabel gebogen wird.

Aufgrund des Umstandes, daß die Lage jedes optischen Bündels und/oder jeder separaten optischen Faser, das oder die an dem oder innerhalb des flexiblen Haltebauteils befestigt ist, mit Bezug auf das andere optische Bündel oder die anderen optischen Bündel und/oder die andere separate optische Faser oder Fasern über die gesamte Länge des Kabels konstant ist, kann jedes beliebige optische Bündel und/oder jede separate optische Faser in jedem Querschnitt des Kabels leicht identifiziert werden. Da zudem jedes optische Bündel und/oder jede separate optische Faser an oder innerhalb eines flexiblen Haltebauteils befestigt ist, wird das Einbringen der optischen Bündel und/oder optischen Fasern in die Bohrung oder Bohrungen des stranggepreßten langgestreckten Körpers während der Herstellung des Kabels und insbesondere dann, wenn anfänglich die optischen Bündel und/oder optischen Fasern in die Bohrung oder Bohrungen eingeführt werden, erleichtert.

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Wenn der stranggepreßte langgestreckte Körper eine solche Querschnittsform hat, daß die Teile des Körpers auf gegenüberliegenden Seiten einer durch die Achse oder Achsen der Bohrung oder Bohrungen hindurchverlaufenden Ebene im wesentlichen identisch sind,-wird vorzugsweise die anfängliche Identifizierung der optischen Bündel und/oder optischen Fasern weiter vereinfacht durch Vorsehen einer sich in Längsrichtung erstreckenden Markierung auf der Oberfläche des stranggepreßten langgestreckten Körpers.

Vorzugsweise ist der im wesentlichen flache flexible Haltebauteil in Form mindestens eines Bandes vorhanden, beispielsweise aus Papier oder Kunststoff, aus Glas oder Metall oder einer Metallegierung. Unter gewissen Umständen wird es vorgezogen, daß das oder jedes Band aus einem Material besteht, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der annähernd demjenigen des Materials oder der Materialien der optischen Fasern ist. Wenn beispielsweise die optischen Fasern aus einem Material auf Siliziumoxidbasis bestehen, dann kann das oder jedes Band aus Stahl bestehen. Wenn der flexible Haltebauteil aus einem einzelnen Band besteht, dann können die optischen Bündel und/oder optischen Fasern durch ein Klebemittel an der einen Oberfläche des Bandes befestigt werden; im Querschnitt gesehen, kann das Band so gewellt sein, daß es eine Vielzahl von Trögen oder Rinnen aufweist, die sich auf seiner Länge erstrecken, wobei in einigen oder in jeder Rinne ein optisches Bündel oder eine separate optische Faser befestigt werden kann. Wenn der flexible Haltebauteil aus zwei Bändern besteht, von denen das eine über dem anderen liegt, dann können die optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern zwischen den beiden Bändern eingelegt und durch ein Klebemittel an den einander zugekehrten Oberflächen der Bänder befestigt werden; eines oder jedes von diesen beiden Bändern kann, wie oben beschrieben, in Querrichtung gewellt

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sein. Wenn das eine oder jedes der beiden Bänder in Querrichtung gewellt ist, dann können die beiden Bänder so aneinander gebunden sein, daß die optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern innerhalb des so gebildeten flexiblen Haltebauteils befestigt sind, aber eine begrenzte Bewegung innerhalb der Tröge oder Rinnen, in welchen sie liegen, ausführen. Wenn die optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern parallel nebeneinander innerhalb mindestens eines flexiblen Haltebauteils befestigt sind, dann werden sie vorzugsweise ganz oder teilweise in ein einziges Band aus Kunststoff eingebettet .

Als ein weiteres Mittel für eine anfängliche Identifizierung irgendeines. optisehen Bündels und/oder einer separaten optischen Faser, das oder die parallel an mindestens einem im wesentlichen flachen flexiblen Haltebauteil oder innerhalb desselben befestigt ist, dann kann der Haltebauteil eine sich in Längsrichtung erstreckende Markierung auf seiner Oberfläche tragen und/oder mindestens eines der optischen Bündel und/oder eine der optischen Fasern kann asymmetrisch mit Bezug zu dem oder jedem anderen optischen Bündel und/oder der oder jeder anderen optischen Faser angeordnet sein, so daß diese eine sich in Längsrichtung erstreckende Markierung bildet.

Vorzugsweise erstreckt sich die oder jede Bohrung im wesentlichen parallel zur Achse des stranggepreßten langgestreckten Körpers, und der oder jeder langgestreckte Armierungsbauteil verläuft im wesentlichen parallel zu der Bohrung oder den Bohrungen, wobei die Achsen der Bohrung oder Bohrungen und des Armierungsbauteils oder der Armierungsbauteile in einer im wesentlichen gemeinsamen Ebene liegen. Wenn das optische Kabel zwei oder mehr langgestreckte Armierungsbauteile enthält, dann kann die oder jede Bohrung oder es können mindestens zwei Bohrungen zwischen zwei Armierungsbauteile angeordnet

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werden. Die oder jede Bohrung kann ganz in dem Raum liegen, der durch zwei Ebenen begrenzt wird, die auf gegenüberliegenden Seiten von zwei Armierungsbauteilen angeordnet sind und beide Bauteile berühren, so daß die optischen Fasern durch die Armierungsbauteile gegen Bruch geschützt sind.

Wenn das optische Kabel zwei separate Armierungsbauteile enthält, die in den stranggepreßten langgestreckten Körper eingebettet und auf gegenüberliegenden Seiten der Bohrung und im wesentlichen parallel zu dieser angeordnet sind, wobei deren Achsen und die Achse der Bohrung in einer im wesentlichen gemeinsamen Ebene liegen, dann ist vorzugsweise der Querschnitt des stranggepreßten langgestreckten Körpers so, daß über denjenigen Teil des Kabels, der sich zwischen den Ebenen im wesentlichen senkrecht zu der gemeinsamen Ebene erstreckt und durch die Achsen der Armierungsbauteile hindurchverläuft, die Breite des Körpers wesentlicher geringer als die in diesen senkrechten Ebenen gemessene ist.

Die oder jede Bohrung kann jede beliebige Querschnittsform haben, doch vorzugsweise ist die Querschnittsform der oder jeder Bohrung länglich, wobei der oder jeder flexible Haltebauteil so in der Bohrung locker untergebracht ist, daß die Achsen der optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern in einer Ebene oder in Ebenen liegen, die parallel oder annähernd parallel zu der größeren Querabmessung der Bohrung verläuft oder verlaufen.

Der oder jeder Armierungsbauteil besteht aus einem solchen Material und hat einen solchen Querschnitt mit Bezug auf das Material oder die Materialien und den Querschnitt des optischen Bündels oder der optischen Bündel und/oder der separaten optischen Faser oder

Fasern, daß die Beanspruchung, die sonst der oder jeder optischen Faser zuteil wird, wenn das Kabel in einer solchen

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Weise beansprucht wird, daß die Tendenz besteht, die oder jede optische Faser einer Zugkraft auszusetzen, beseitigt oder mindestens bis zu einem wesentlichen Ausmaß durch den Armierungsbauteil oder die Armierungsbauteile reduziert wird.

Der oder jeder langgestreckte Armierungsbauteil kann ein einziges massives Element oder im Hinblick auf die Absicht, das optische Kabel so flexibel wie möglich zu machen, eine Vielzahl von miteinander verseilten Elementen aufweisen. Das oder jedes Element besteht vorzugsweise aus Stahl, einer Kohl enstoffaser oder irgendeinem anderen geeignetem Material, das den notwendigen Elastizitätsmodul hat.

Das optische Kabel der vorliegenden Erfindung kann eines oder mehrere der Merkmale des optischen Kabels nach der Hauptanmeldung enthalten.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen erläutert, die einen schematischen Querschnitt von sechs optischen Faseranordnungen für den Einbau in ein optisches Kabel und von zwei bevorzugten Ausführungsformen des optischen Kabels wiedergeben.

Die optisehen Faseranordnungen nach den Fign. 1 bis 6 sind in einem stark vergrößerten Maßstab dargestellt, um deren Aufbau klar wiederzugeben. Die Anordnung nach Fig. 1 weist ein flexibles Band 1 aus Kunststoff auf, wobei auf dgr einen ihrer größeren Oberflächen vier optische Fasern 2 durch Klebemittel befestigt sind, die im Abstand voneinander angeordnet sind und sich im wesentlichen parallel zur Achse des Bandes erstrecken. Die Anordnung nach Fig. 2 zeigt vier optische Fasern 12, die zwischen zwei flexible Bänder 11, 13 aus Kunststoff eingelegt und durch Klebemittel an den einander zugekehrten Oberflächen dieser Bänder befestigt sind. Die Anordnung nach Fig. 3 weist ein flexibles Kunststoffband 21 auf, das, in Querrichtung gesehen, so gewellt ist, daß es eine Vi el -

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zahl von Trögen oder Rinnen 24 aufweist, die sich über seine Länge erstrecken, wobei in jeder Rinne eine optische Faser durch ein Klebemittel befestigt ist. Die Anordnung nach Fig. unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 3 insofern, als optische Fasern 32 durch ein Klebemittel in den Trögen oder Rinnen 34 eines flexiblen gewellten Kunststoffbandes 31 befestigt sind und außerdem durch ein Klebemittel an einer größeren Fläche eines flexiblen Kunststoffbandes 33 befestigt sind, die effektiv die Tröge oder Rinnen 34 schließt und durch ein Klebemittel an den die Tröge oder Rinnen bildenden Erhöhungen 35 befestigt ist. Bei der Anordnung nach Fig. 5 sind optische Fasern 42 zwischen zwei flexible gewellte Kunststoffbänder 41, 47 eingelegt und durch Klebemittel in Trögen oder Rinnen 44, 48 befestigt, wobei die Erhöhungen 45, 49 durch ein Klebemittel aneinander befestigt sind. Die Anordnung nach Fig. 6 weist ein Kunststoffband 51 auf, in dem vier

optische Fasern 32, die sich parallel nebeneinander erstrecken, ganz eingebettet sind.

- Die optischen Kabel nach-den Fign. 7 und 8 sind in einem kleineren Haßstab als die optischen Faseranordnungen nach den Fign. 1 bis 6 dargestellt. Das optische Kabel nach Fig. 7 weist einen stranggepreßten langgestreckten Kunststoffkörper 61 von hanteiförmigem Querschnitt auf, in welchem zwei Stahl-Armierungsdrähte 62 auf entgegengesetzten Seiten von zwei Bohrungen 63 eingebettet sind, von denen jede einen länglichen Querschnitt aufweist, wobei die Achsen der Bohrungen und Armierungsdrähte in einer gemeinsamen Ebene liegen. In jeder Bohrung 62 ist eine optische Faseranordnung 64 ähnlich der in Fig.. 3 dargestellten locker untergebracht. Die Außenoberfläche des Körpers 61 trägt eine sich in Längsrichtung erstreckende Rippe 65, um eine leichte Identifizierung jeder optischen Faser der Anordnungen 64 vorzusehen.

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Das optische Kabel nach Fig. 8 weist einen stranggepreßten langgestreckten Kunststoffkörper 71 von hanteiförmigem Querschnitt auf, in welchem zwei Stahl-Armierungsdrähte 72 auf entgegengesetzten Seiten einer einzigen Bohrung 73 von länglichem Querschnitt eingebettet sind, wobei die Achsen der Bohrung und der Armierungsdrähte in einer gemeinsamen Ebene liegen. In der Bohrung 73 ist eine optische Faseranordnung 74 ähnlich der in Fig. 1 dargestellten locker untergebracht. Um eine leichte Identifizierung jeder optischen Faser der Anordnung 74 vorzusehen, trägt die Außenoberf1äche des Körpers 71 eine sich in Längsrichtung erstreckende Rippe

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Claims

28155-H PATENTANWALT Friedrich-Ebert-Str. 27 DIPL-ING. ROLF PURCKHAUER 'ost^c" 1°0928 D- 5900 Siegen 1 Telefon (0271) 331970 Telegramm-Anschrift: Paischub. Sisgen 78 023 Kü/u Patentansprüche

1. Optisches Kabel mit einem stranggepreßten langgestreckten Körper aus Gummi oder Kunststoff, der mindestens eine sich in Längsrichtung des Körpers erstreckende Bohrung aufweist, mit zwei oder mehr optischen Bündeln und/oder separaten optischen Fasern, die lose in der Bohrung oder in mindestens einer der Bohrungen untergebracht sind, sowie mit mindestens einem separaten langgestreckten Armierungsbauteil, der in dem stranggepreßten langgestreckten Körper eingebettet und parallel neben der Bohrung oder den Bohrungen angeordnet ist, nach P 26 00 100.3, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern nebeneinander an mindestens einem im wesentlichen flachen flexiblen Haltebauteil (64, 74) oder innerhalb desselben befestigt sind, der lose in der Bohrung untergebracht ist.

2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder flexible Haltebauteil ein flexibles Band (1) ist und daß die"optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern (2) auf der einen Oberfläche des Bandes durch ein Klebemittel befestigt sind.

3. Optisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (21), im Querschnitt gesehen, gewellt ist, derart, daß es eine Vielzahl von Trögen oder Rinnen (24) aufweist, die sich in Längsrichtung desselben erstrecken, und daß

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ein optisches Bündel oder eine optische Faser (22) in einigen oder allen Trögen oder Rinnen befestigt ist.

4. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder flexible Haltebauteil zwei übereinander! iegende flexible Bänder (11, 13) aufweist und daß die optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern (12) zwischen den einander zugekehrten Oberflächen der beiden Bänder eingelegt und an diesen durch ein Klebemittel befestigt sind.

5. Optisches Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, im Querschnitt gesehen, eines oder jedes der beiden Bänder (31, 41, 47) gewellt ist, derart, daß es eine Vielzahl von Trögen oder Rinnen (34, 48) aufweist, die sich in Längsrichtung des Bandes oder der Bänder erstrecken, und daß ein opti sches Bündel oder eine optische Faser (32, 42) in einigen oder allen Trögen oder Rinnen befestigt ist.

6. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder flexible Haltebauteil zwei übereinander! legende flexible Bänder aufweist, die aneinander gebunden sind, wobei das eine oder jedes Band, im Querschnitt gesehen, so gewellt ist, daß es eine Vielzahl von in Längsrichtung desselben sich erstreckenden Trögen oder Rinnen aufweist, wobei in einigen von ihnen oder in allen ein optisches Bünde! und/oder eine separate optische Faser untergebracht ist, und daß die optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern innerhalb des flexiblen Haltebauteils befestigt, aber in der Lage sind, eine begrenzte Bewegung innerhalb der Tröge oder Rinnen, in welchen sie liegen, auszuführen.

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7. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Band aus einem Metall oder einer Metallegierung besteht.

8. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,.daß das oder jedes Band aus Papier oder Kunststoff besteht.

9. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Band aus einem Material besteht, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der annähernd demjenigen des Materials oder der Materialien der optischen Fasern ist, die am Band befestigt sind.

10. Optisches Kabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Fasern aus einem Material auf Siliziumoxidbasis bestehen und daß das oder jedes Band aus Stahl besteht.

11. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder flexible Haltebauteil ein flexibles Band (51) aus Kunststoff ist und daß die optischen Bündel und/ oder separaten optischen Fasern (52) ganz oder teilweise in das Band eingebettet sind.

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12. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des stranggepreßten 1anggestreckten Körpers eine sich in Längsrichtung erstreckende .Markierung■(65, 75) zur Erleichterung der anfänglichen Identifizierung dar optischen Bündel und/oder optischen Fasern aufweist. "-"-'""

13. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Haltebauteil oder

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mindestens einer der flexiblen Haltebauteile eine sich in Längsrichtung erstreckende Markierung trägt und/oder mindestens eines der optischen Bündel und/oder eine der optischen Fasern zu dem oder jedem anderen optischen Bündel und/oder der oder jeder anderen optischen Faser asymmetrisch angeordnet ist, derart, daß sie eine sich in Längsrichtung erstreckende Markierung bildet.

14. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der oder jeder Bohrung (63, 73) länglich ist, wobei das oder jedes flexible Band oder der oder jeder andere flexible Haltebauteil so in der Bohrung lose untergebracht ist, daß die Achsen der optischen Bündel und/oder separaten optischen Fasern in einer Ebene oder in Ebenen liegen, die parallel oder annähernd parallel zur größeren Querabmessung der Bohrung verläuft oder verlaufen.

15. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Bohrung sich im wesentlichen parallel zur Achse des stranggepreßten langgestreckten Körpers erstreckt und daß der oder jeder langgestreckte Armierungsbauteil (62, 72) im wesentlichen parallel zu der Bohrung oder den Bohrungen verläuft, wobei die Achsen der Bohrung oder Bohrungen und des Armierungsbauteils oder der Armierungsbauteile in einer im wesentlichen gemeinsamen Ebene liegen.

16. Optisches Kabel nach Anspruch 15, welches zwei oder mehr langgestreckte Armierungsbauteile enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Bohrung von mindestens zwei Bohrungen zwischen zwei Armierungsbauteilen angeordnet ist.

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17. Optisches Kabel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Bohrung völ1 ig in dem durch zwei Ebenen begrenzten Raum liegt, die auf gegenüberliegenden Seiten von zwei Armierungsbauteilen liegen und beide Bauteile berühren.

18. Optisches Kabel nach Anspruch 16 oder 17, welches zwei langgestreckte Armierungsbauteile enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des stranggepreßten langgestreckten Körpers so ist, daß über denjenigen Teil des Kabels, der sich zwischen Ebenen im wesentlichen senkrecht zur gemeinsamen Ebene erstreckt und durch die Achsen der Verstärkungsbauteile hindurch verläuft, die Breite des Körpers -wesentlich geringer ist als die in diesen senkrechten Ebenen gemessene Breite des Körpers.

19. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Armierungsbauteil eine Vielzahl von miteinander verseilten Elementen aufweist.

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