DE2825845A1

DE2825845A1 - Optisches nachrichtenkabel mit verstaerktem kunststoffmantel

Info

Publication number: DE2825845A1
Application number: DE19782825845
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Oestreich; Gernot Ing Grad Schoeber; Guenter Dipl Ing Dr Ph Zeidler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2825845C2; US4318588A

Description

282584b

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA-«, η

78 P 6 6 3 4 BRD

Optisches Nachrichtenkabel mit verstärktem Kunststoffmantel

Die Erfindung befaßt sich mit der konstruktiven Ausgestaltung eines Kabelmantels für optische Nachrichtenkabel unter besonderer Berücksichtigung der mechanischen Festigkeit in Längsrichtung des Kabels und der Biegbarkeit.

Es ist bekannt, daß die Übertragungselemente optischer Nachrichtenkabel gegen mechanische Beanspruchungen verschiedenster Art zu schützen sind. Dem wird u.a. durch einen geeigneten konstruktiven Aufbau der Kabelseele und/oder des Kabelmantels Rechnung getragen. So werden beispielsweise zugfeste Elemente in den Kunststoffmantel des Kabels eingebettet. Derartige zugfeste Elemente, die beispielsweise aus Stahl, Glas, Kunststoff oder auch Graphit bestehen, schützen die Kabelseele gegen übermäßige Längsbeanspruchung, die auf Zugkräften oder auch auf Temperaturänderungen beruht (DE-OS 27 27 315, DE-OS 25 56 861, DE-OS 26 31 538, DE-OS 26 48 996).

Zm/Rn 1 PhI / 12.6.1978 - 2 -

909881/0041

VPA 78 P B S 3 i BRD

Das Einbetten zugfester Elemente in einen Kabelmantel bei dessen Extrusion ist als fertigungstechnisch aufwendig anzusehen. Einfacher zu handhaben sind dagegen Mantelkonstruktionen, bei denen zwischen zwei Schichten 5 oder auf der Innenseite des Kunststoffmantels Bespannungen oder Geflechte aus zugfesten Elementen angeordnet sind (DE-OS 25 12 006, DE-OS 25 51 211, DE-AS 26 28 069).

Zur zugfesten Ausgestaltung elektrischer Kabel mit Kunststoffmantel ist es weiterhin bekannt, zugfeste Elemente zu einem Band zu vereinen, dieses Band längseinlaufend oder mit großer Schlaglänge auf die Kabelseele aufzubringen und mit dem Kunststoffmantel zu verkleben bzw. zu verschweißen (DE-OS 25 22 849, DE-OS 22 04 367, DE-OS 22 59 703, DE-AS 15 10 123). Hierbei sowie bei den eingangs erwähnten Mantelkonstruktionen ist jedoch hinzunehmen, daß das Kabel als Ganzes wegen der stoff- oder formschlüssigen Verbindung der zugfesten Elemente mit dem Kunststoffmantel relativ steif ist.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit ist für elektrische Kabel bereits vorgeschlagen worden, die zu einem Band zusammengefaßten zugfesten Elemente nur in Abständen von etwa einer Schlaglänge mit dem Kunststoffmantel zu verbinden, um so eine gewisse Beweglichkeit der zugfesten Elemente zu gewährleisten und die Biegbarkeit des Kabels zu verbessern (DE-ANM P 28 18 297.0).

Die Erfindung geht von der bekannten Überlegung aus, daß in optischen Nachrichtenkabeln die optischen übertragungselemente auch gegen Längskontraktionen des Kabelmantels als Folge von Temperaturänderungen zu schützen sind. Ihr liegt dabei die Aufgabe zugrunde,

90.9881/0041

- vpa 78 P δ δ 3 4 BRD

die mechanische Stützung des Kunststoffmantels im Hinblick auf eine größere Biegbarkeit des Kabels als Ganzes zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung demnach von einem optischen Nachrichtenkabel aus, dessen die optischen Übertragungselemente enthaltende Kabelseele mit einem durch eine Bespannung gegen Längs- und Querkräfte verstärkten Kunststoffmantel umgeben ist. Gemaß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Elastizitätsmodul des Mantelwerkstoffes kleiner als 500 N/mm ist, daß die Spinnelemente der Bespinnung aus mit einem Haft vermittler beschichteten, in sich verzwirnten Fasern großer Länge oder unverzwirnten Pasern mit einer Länge von etwa 20 bis 200 mm bestehen und daß die Bespinnung eine große Schlaglänge von etwa 50 bis 200 mm aufweist und an ihrer äußeren Oberfläche mit dem Kunststoffmantel verklebt ist.

Bei einem derart ausgebildeten optischen Kabel werden zunächst durch das relativ weiche Material des Mantelwerkstoffes die Kontraktionskräfte bei Temperaturänderungen begrenzt, auch wird hierdurch die Biegbarkeit des Kabels begünstigt. Das Aufbringen der Bespinnung mit relativ großer Schlaglänge begünstigt eine wirksame Übertragung der Längskräfte vom Kunststoffmantel auf die Bespinnung. Dies wird gleichzeitig durch die haftfeste Verklebung der Bespinnung mit dem Kunststoffmantel sichergestellt. Dabei wird durch Verwendung verzwirnter Fasern großer Länge oder unverzwirnter Fasern mit einer Länge von etwa 20 bis 200 mm für die Spinnelemente der Bespinnung erreicht, daß jeweils nur die äußeren Fasern des Gespinstes mit dem Kunststoffmantel verbunden sind. Den einzelnen, einseitig angehefteten

- 4 909881/0041

- μ - VPA 78 P 6 6 3 k BRD

Fasern der Bespannung bleibt damit ein gewisser Bewegungsspielraum, der die Biegbarkeit des Kabels begünstigt. Bei Verwendung von Spinnelementen aus endlosen, in sich verzwirnten Fasern oder Garnen endlicher Länge wird die einzelne Faser nur einseitig und periodisch an den Mantel angeheftet, die freie Länge der Faser kann dann die für eine leichte Biegbarkeit erforderliche Gleitbewegung ausführen. Bei Verwendung unverzwirnter Spinnelemente kann das periodische Anheften der Fasern und die erforderliche Gleitbewegung dadurch erreicht werden, daß die einzelnen Fasern nicht endlos durchgehend sind, sondern nach Abständen von etwa 20 bis 200 mm abgeschert sind.

Die oberflächliche Verklebung der Bespinnung mit dem Kunststoffmantel erfolgt über die haftvermittelnde Beschichtung der Fasern der Spinnelemente und kann beim Aufbringen des Kunststoff mantels durch eine vorhergehende Wärmebehandlung der Bespinnung begünstigt werden. Es empfiehlt sich, den Kunststoffmantel im Druckspritzverfahren aufzubringen, um den zum Verkleben notwendigen Anpreßdruck zu erreichen. Für den Kunststoffmantel kommen dabei insbesondere Kunststoffe wie Polyvinylchlorid, Polyurethan oder auch Kautschuke wie insbesondere Silikonkautschuk oder auch thermoplastische Elastomere in Betracht.

Die einzelnen Spinnelemente der Bespinnung können aus Glasfasern, Graphitfasern, Stahllitzen, Borfasern oder ähnlichen Materialien bestehen. Vorzugsweise kommt eine Bespinnung aus in sich verzwirnten, endlos aufgesponnenen Garnen in Betracht. Die Bespinnung selbst kann ein- oder zweilagig ausgeführt sein, wobei beide Lagen zweckmäßigerweise im Gegenschlag aufgebracht sind. Bei zwei-

- 5 909881/0041

lagigen Bespannungen können die Spinnelemente der inneren Lage· materialmäßig von den Spinnelementen der äußeren Lage abweichen und beispielsweise aus einem Aramidgarn (Handelsname "Kevlar") bestehen. Hierdurch wird die Querschlag- und Scherfestigkeit der bewehrenden Bespinnung verbessert.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen optischen Nachrichtenkabels ist in der Figur dargestellt.

Die Figur zeigt ein optisches Nachrichtenkabel 1, das als optisches Übertragungselement eine einzige optische Ader 2 enthält, die aus einer Glasfaser 3 und einem harten, elastischen Mantel 4 aus beispielsweise Polyäthyienterephthalat besteht. Die optische Ader 2 ist lose in einer doppelschichtigen Hülle 5 angeordnet, die aus einer inneren Schicht 6 aus einem Copolymerisat aus Äthylen und Chlortrifluoräthylen und einer äußeren Schicht 7 aus Polyäthyienterephthalat besteht. Darüber befindet sich eine die Bespinnung S aus in sich verzwirnten, endlos aufgesponnenen Glasfasergarnen. Die einzelnen Fasern dieser Bespinnung, die eine Schlaglänge von 100 mm aufweist, sind mit einem als Schlichte aufgebrachten Haftvermittler beschichtet. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Silan, Celluloseacetate oder auch um Copolymerisate des Äthylen oder des Butylen handeln. Auch Kleber auf der Basis von Polyurethanharzen oder Polyamiden sind geeignet.

Über der Bespinnung befindet sich der eigentliche Kabelmantel 9 aus Weichpolyvinylchlorid, der beim Aufbringen auf die Bespinnung mit den jeweils außen liegenden Fasern eine oberflächliche Verklebung mit der Bespinnung eingeht.

909881/0041

- VPA 78 P S δ 3 h BRD

Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene konstruktive Ausgestaltung des Kabelmantels ist insbesondere für optische Kabel geeignet, in deren Kabelseele keine weiteren Stützelemente zur Aufnahme von Längskräften angeordnet sind. Dies gilt insbesondere für optische Kabel, deren Kabelseele nur wenige optische Übertragungselemente, insbesondere eine bis vier optische Adern, enthält.

4 Patentansprüche
1 Figur

909881/0041

Claims

Patentansprüche

1. Optisches Nachrichtenkabel, dessen die optischen Übertragungselemente enthaltende Kabelseele mit einem durch eine Bespinnung gegen Längs- und Querkräfte verstärkten Kunststoffmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul des Mantelwerkstoffes kleiner als 500 N/mm² ist,

daß die Spinnelemente der Bespinnung (8) aus mit einem Haftvermittler beschichteten, in sich verzwirnten Fasern großer Länge oder unverzwirnten Fasern mit einer Länge von etwa 20 bis 200 mm bestehen,

daß die Bespannung (8) eine große Schlaglänge von etwa 50 bis 200mm aufweist und an ihrer äußeren Oberfläche mit dem Kunststoffmantel (9) verklebt ist.

2. Optisches Nachrichtenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel (9) aus Polyvinylchlorid, Polyurethan oder aus einem Gummi, insbesondere aus Silikonkautschuk, besteht.

3. Optisches Nachrichtenkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bespannung aus einer ersten Spinnlage aus einem Aramidgarn und aus einer zv/eiten, im Gegenschlag aufgebrachten Spinnlage aus Glasgarnen besteht.

4. Optisches Nachrichtenkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bespannung (8) aus verzwirnten Glasgarnen bes-ceht.

909881/0041