DE2928678B2

DE2928678B2 - Optisches Kabel

Info

Publication number: DE2928678B2
Application number: DE19792928678
Authority: DE
Inventors: günter Dr. 8034 Unterpfaffenhofen Zeidler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1981-06-11
Also published as: DE2928678A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Kabel, dessen Lichtwellenleiterfasern in Kammern eines sich in Kabellängsrichtung erstreckenden tragenden Profilkörpers angeordnet sind.

Ein optisches Kabel dieser Art ist aus der DE-OS 25 09 547 bekannt Dabei ist der Profilkörper als geschlossenes Ganzes auf einem zugfesten Kern angeordnet und weist außen lediglich Einschnitte für die Aufnahme der Lichtwellenleiter auf. Darüber hinaus sind im Inneren des Profilkörpers durchgehende Hohlkammern vorgesehen, die nach außen hin durch dünne Abdeckungen abgeschlossen sind. Nach dem Aufbringen der Lichtwellenleiter werden durch Stahldrähte diese Abdeckungen nach innen in Richtung auf die Hohlkammern eingedrückt und dadurch die zunächst sehr schmalen kammerförmigen Einschnitte für die Aufnahme der Lichtwellenleiter entsprechend verbreitert Damit ist gewährleistet daß die Lichtwellenleiter lose im Bereich dieser kammerförmigen Einschnitte verlaufen.

Die Kammern, in denen die Lichiwellenleiter lose liegen, können längs des Kabels geradlinig verlaufen, oder helixförmig (gegebenenfalls mit periodischen Umkehrstellen im Sinne einer SZ-Verseilung) ausgebildet sind. Das Kabel wird so hergestellt daß zunächst der Profilkörper extrudiert wird und daß die Lichtwellenleiter während oder nach der Extrusion in die Kammern eingebracht werden. Wegen des besseren Zug- und Biegeverhaltens ist ein Kabel mit »verseilten« Kammern (z. B. reguläre Helix oder ST-Helix), einem Kabel mit geradlinigen Kammern vorzuziehen. Gerade aber bei Kabeln mit für die Verseilung entsprechend vorgeformt verlaufenden Kammern ist die Herstellung des Profilkörpers besonders schwierig, weil komplizierte Drehbewegungen beim Herstellen des Kammerelementes (rotierender Spritzkopf oder rotierende Ab- und Aufwickler) und beim Einlegen der faserförmigen Lichtwellenleiter (Rotation der Faserspulen um die eigene Achse und um das Kammerelement bei einer Korbmaschine oder Rotation des Kammerelements in Kombination mit rotierenden Faserabläufen) erforderlich sind. Gewisse apparative Vereinfachungen ergeben sich zwar, wenn nur Profilkörper mit »SZ«-verseilten Kammern benützt werden, doch müssen dabei immer noch oszillierende Drehbewegungen für den Profilkörper und für den Fasereinlegemechanismus beherrscht werden.

Aus der GB-Patentanmeldung 20 01 777 A ist ein optisches Kabel bekannt, bei dein im Inneren ein tragender Kern aus zugfestem Material vorgesehen ist. Um diesen tragenden Kern herum sind eine Reihe von Bändern angeordnet, die jeweils U- oder V-förmigen Querschnitt aufweisen. In der so gebildeten öffnung jedes dieser Bänder ist ein faserförmige.- Lichtwellenleiter in bekannter Weise angeordnet Das so gebildete mehradrige LJchtwelienleiterkabel ist außen mit einer entsprechenden Umhüllung versehen. Zwischen -den einzelnen BiÄidern sind radial verlaufende schlitzförmige öffnungen vorgesehen. Beim Verseilvorgang selbst werden die faserförmigen Lichtwellenleiter einerseits von entsprechenden Trommeln abgezogen und über einen Verseilkopf in einem einzigen Arbeitsgang miteinander zu einem entsprechenden Kabel verseilt.

Dieses Kabel hat den Nachteil, daß die die η Lichtwellenleitfasern enthaltenden π Einzelbänder kaum eine feste tragende Struktur ergeben, wie dies bei dem Profilkörper nach der DE-OS 25 09 54? der Fall ist Es ist deshalb schwierig, auf diesen Einzeibändern eine Umspinnung oder dergleichen anzubringen. Weiterhin besteht die Gefahr, daß die Bänder bei einer zu starken Biegung einknicken und die Lichtwellenleiter dadurch beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Kabel der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß einerseits die Herstellung vereinfacht werden ka in und zugleich das Kabel hinsichtlich Festigkeit und Knickschutz die Eigenschaften eines üblichen, mit einem Festen Profilkörper ausgestatteten Kabels aufweist

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Profilkörper zusätzlich zu den Kammern mindestens eine etwa radial verlaufende Trennfuge aufweist.

Die radial verlaufenden Trennfugen ermöglichen es, den Profilkörper entsprechend der gewünschten Verseilart unterschiedlich zu wendeln, ohne daß unzulässige innere Spannungen auftreten. Erreicht wird dies dadurch, daß an den Trennfugen Ausgleichsbewegungen möglich sind. Dagegen stellen die z. B. aus der DE-OS 25 09 547 bekannten, als ein geschlossenes Ganzes ausgebildeten Profilkörper ein sehr verwindungssteifes Gebilde dar, das kaum mehr ohne nachteilige Folgen tordierbar ist und somit bereits bei der Herstellung (z. B. über komplizierte Drehbewegungen beim Extrusionskopf) genau in die endgültige Form gebracht werden muß. Diese strengen Anforderungen an den Herstellungsprozeß sind bei dem Kabel nach der Erfindung nicht gegeben, da dessen Profilkörper nachträglich in gewissem Umfang (bei gerader, so ungewedelter Extrusion) noch gewendelt werden kann bzw. (bei bereits gewendelter Extrusion) in seiner Wendelung bei der weiteren Verarbeitung noch veränderbar ist

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran-Sprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit nach außen geöffneten Kammern für die Lichtwellenleiter, go

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die zur Aufnahme bei der Lichtwellenleitern dienenden Kammern nach innen geöffnet sind.

In F i g. 1 ist ein Lichtwellenleiterkabel im Querschnitt dargestellt, dessen äußerer Mantel mit MA bezeichnet ist. Dieser Mantel ist vorteilhaft aus einem, insbesondere als Feuchtigkeitsschutz dienendes Rohr aus Kunststoff gebildet. Danach folgt eine Bespinnung BS, welche die zur Aufnahme von Lichtwellenleitern L W dienenden Kammern KA in einem Profiikörper PK nach außen abschließt In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, die faserförmigen Lichtwellenleiter L W mit einer entsprechenden flüssigen oder pastösen Füllmasse zu umgeben. Der Profilkörper PK ist seinerseits auf der Innenseite mit einer öffnung AS versehen und auf einem zentralen Kern ZK angeordnet Der Profilkörper PK ist aus zwei bandförmig gestalteten Teil-Profilkörpern PKi und PK 2 zusammengesetzt die durch Trennfugen TFX und TFI voneinander getrennt sind. Diese Trennfugen TFX und TF2 weisen die Form von schmalen Schlitzen auf, die von der Außenseite des Profilkörpers PK bis zur inneren öffnung AS reichen.

Diese Art des Aufbaues des Profilkörpers PK aus mindestens zwei einzelnen Teil-Profilkörpern PKX und PK 2 hat den Vorteil, daß durch entsprechende Kombination von verschiedenen Teil-Profilkörpern die gewünschte Anzahl von Kammern KA gebildet werden kann, in denen entsprechend viele Lichtwellenleiter L W untergebracht werden können. Beispielsweise kann, wie bei Fig. 1 dargestellt, der eine Teil-Profilkörper PK2 vier Kammern und der andere Teil-Profilkörper PK X sechs Kammern aufweisen, so daß insgesamt zehn Lichtwellenleiter untergebracht werden können. Es ist aber auch möglich, eine Paarung von z. B. drei Kammern bei PK 2 und vier Kammern bei PKX vorzusehen, so daß insgesamt sieben Kammern für die Aufnahme von Lichtwellenleitern vorhanden sind.

Weiterhin ist es auch möglich, mehr als zwei Trennfugen 7Fzu verwenden oder anders ausgedrückt mehr als zwei Teil-Profilkörper vorzusehen. Stets sind aber mehrere Kammern in einem Teil-Profilkörper vorzusehen, damit der durchgehende Steg Sn, ST2, welcher an der Innenseite der Teil-Profilkörper PK 1, PK 2 vorhanden bleibt, ausreichend breit bleibt um eine gute Stabilität zu gewährleisten.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Trennfugen TFl, TF2 sich längs des gesamten Kabels erstrecken, so daß die Teilprofilkörper PK 1, PK 2 über die ganze Länge des Kabels durch die Trennfugen TFX und TF2 getrennt sind. Eine weitere günstige Eigenschaft dieser Anordnung besteht darin, daß die Teil-Profilkörper PKX und PK 2 über die Trenmfugen TFX und TF2 gegeneinander in gewissem Umfang verschiebbar sind. Dies hat besonders einen Vorteil dann, wenn eine Führung der Lichtwellenleiter in Form z. B. einer SZ-Verseilung oder einer sonstigen helixförmigen oder ähnlichen Leiterfühning vorgenommen wird. Hierzu können dann ursprünglich gerade, stranggepreßte Profiikörper PK bzw. Teil-Profilkörper PKX, PK 2 so mit verseilt werden, wie es gewünscht wird, weil der Längen- und Drallausgleich über die Trennfugen TFl, TFl erfolgt.

Die Trennfugen TFX, TF2 verlaufen dabei längs des Kabels stets zwischen den ihnen benachbarten Kammern, d. h. sie liegen stets neben Wänden, welche zwei benachbarten Kammern voneinander trennen. Die Teil-Profilkörper PK I₁ PK 2 selbst bestehen zweckmäßig aus Plastikmaterial, das entsprechend der gewünschten Biegefähigkeit ausgesucht ist.

In manchen Fällen kann es ausreichend sein, nur eine Trennfuge (z. B. TFl) im Profilkörper PK vorzusehen, weil auch dabei schon ein Längen- und Drallausgleich möglich ist.

Die gewünschte 2'ahl von Lichtwellenleitern kann eingestellt werden einmal durch die Variation der Zahl der Teil-Profilkörper, aus denen eine vollständiger

Profilkörper PK aufgebaut ist und/oder durch Variation der Zahl der Grundbündel.

Für eine besonders rationelle Produktion ist es empfehlenswert, nur einen Teil-Profilkörper als Grundtyp mil einer festen Kammerzahl (z. B. fünf) vorzuziehen.

Dieser Grundtypus kann dann entsprechend vielfach bis zur Erreichung der gewünschten Zahl von Lichtwellenleitern vorgesehen sein. Im angegebenen Beispiel lassen sich somit aus dem Grundtypus mit fünf Kammern insgesamt Einheiten mit fünf, zehn, fünfzehn Kammern zusammenstellen.

Die Trennfugen TiFl, TF2 werden zweckmäßig mil einer weichen Vergußmasse ausgefüllt.

Eine höhere Flexibilität ergibt sich, wenn mehr Teil-Profilkörper als in Fig. 1 dargestellt mit unterschiedlicher Kammerzahl benützt werden. Die Profilkörper bzw. Teil-Profilkörper werden vorzugsweise aus thermoplastischen Stoffen durch Extrusion mittels Formwerkzeug hergestellt Als Materialien kommen insbesondere Polyolefine oder thermoplastische Elastomere (Polyester, Polyurethane) in Frage. Die elastischen Materialien empfehlen sich insbesondere für SZ-verseilte Profilkörper. Durch geeignete Formgebung im Werkzeug wird erreicht daß die Unterseiten der Kammern bei den Profilkörpern jeweils gerundete Kanten aufweisen. Dadurch wird ein späteres Verklemmen der Fasern vermieden. Die oberen Öffnungen der Kammern sind vorteilhaft breit geformt um das Einlegen der Lichtwellenleiterfasern zu erleichtern. Dies hat jedoch nur dann einen Sinn, wenn unmittelbar nach dem Einlegen die Kammern mit einer Bespinnung abgedeckt wird. Will man die Lichtwellenleiter vor einer Deckbespinnung in einem separaten Arbeitsgang einlegen, so ist es vorteilhaft daß die Kammeröffnung nur aus einem schmalen Schlitz besteht der durch entsprechend seitlich angesetzte Lippen weitgehend verschlossen wird. Eine ähnliche Wirkung wird erreicht wenn die oben offenen Kammern nach dem Einlegen der Fasern mit Kaltfüllmasse (z. B. Petrolat) verschlossen werden.

Die einzelnen Teil-Profilkörper PKX und PK 2 können glatt durchlaufend oder ggf. auch korkenzieherartig verdrillt hergestellt werden. Dabei können auch SZ-Umkehrstellen wie bei der bekannten Hörerschnurfertigung eingearbeitet werden. Beim Einlegen der Lichtwellenleiter ist es in beiden Fällen zweckmäßig, die ■-, einzelnen Teil-Profilkörper mittels in die Kammer eingreifende Rollen zu führen und glatt zu ziehen.

Es ist zweckmäßig, daß die elastischen Teil-Profilkörper bei der Verseilung so gedehnt werden, daß die Lichtwellenleiter nach dem Einlegen eine definierte

ίο Überlänge gegenüber dem Teilprofilkörper aufweisen. Glatte Teil-Profilkörper werden mit Hilfe von Bandspinnern über ein Zentralelement (Stahldraht Glasfaserkunststoff-Element Garnstirang) gesponnen.
Bei einer anderen Ausführungsform, welche in F i g. 2 näher dargestellt ist sind die Kammern KA nicht nach außen, sondern nach innen geöffnet und zwar in Richtung auf einen offenen Zentralraum ZR, welcher koaxial verläuft und an der Stell·: des der Zugentlastung dienenden zentralen Kerns ZK nach F i g. 1 liegt Die Einführung der einzelnen faserförmigen Lichtwellenleiter L W folgt bei dieser Anordnung über die Trennfuge TF, welche ebenfalls vom äußeren Rand des Profilkörpers PK ausgeht und bis zu der zentralen öffnung ZR reicht Dabei muß mindestens eine derartige Trennfuge vorgesehen sein; es ist aber auch möglich, ähnlich der in F i g. 1 dargestellten Anordnung den gesamten Profilkörper PK aus mehreren Teil-Profilkörpern aufzubauen, wobei dann entsprechend viele Trennfugen vorhanden sind. Die Herstellung eines derartigen Profilkörpers erfolgt zweckmäßig mit einem tütenartigen Werkzeug, über das das zur Herstellung benützte Kunststoffmaterial geformt wird, bis sie durch äußere Mittel (Mantel) gehalten werdea Bei den korkenzieherartig geformten Teil-Profiikörpeni ist es vorteilhaft das Kammerelement aus einem einzigen Profilkörper mit einer etwas größeren Trennfuge auszubilden.

Der radiale Spielraum für die Lichtwellenleiterfasern ist bei den nach innen gerichteten Kammeröffnungen nach F i g. 2 größer, was dem Zugverhalten des Kabels entgegen kommt Außerdem ist bei der Ausführungsform nach Fi g. 2 ein besonderer Vorteil darin zu sehen, daß der Profllkörper PK durch die außen liegende Kammerwand gegen Querschlag usw. geschützt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!.Optisches Kabel,dessen Lichtwellenleiterfasern in Kammern eines sich in Kabellängsrichtung erstreckenden tragenden Profilkörpers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (PK) zusätzlich zu den Kammern (KA) mindestens eine etwa radial verlaufende Trennfuge (z.B. TFi), aufweist

Z Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (PK) aus mindestens zwei Teil-Profilkörpern (PKt. PK 2) zusammengesetzt ist, deren Stoßstellen die Trennfugen (TFX, TF2) bilden, wobei mehrere Kammern (Ka) in einem Teil-Profilkörper untergebracht sind (Fig.1).

3. Optisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teil-Profilkörper (PK 1, PK 2) unterschiedlich viele Kammern (KA) aufweisen.

4. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil-Profilkörper (z. B. PK1) als Grundtyp mit einer festen Kammerzahl (z. B. 5) vorgesehen ist und die gewünschte Kammerzahl durch entsprechende Ergänzung gewonnen wird.

5. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die öffnungen der Kammern (KA) nach innen gerichtet sind, wo der Profilkörper (PK) einen durchgehend offenen Zentralraum (ZR) aufweist in den die öffnungen der Kammern (KA) münden, und daß die Trennfuge (TF) bis zum Zentralraum (ZR) reicht (F i g. 2).

6. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (PK) auf einem zugfeiiten Kern (ZK) aufgebracht ist und die Trennfuge bis zu diesem Kern (Zureicht

7. Optisches Kabel nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (PK) außen durch eine entsprechende Umhüllung, insbesondere in Form einer Bespinnung (RSMbgedeckt ist

8. Optisches Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß auf der Umhüllung noch ein *5 Mantel (MA)angebracht ist

9. Optisches Kabel nach einem der verhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Profilkörper (PK) ein durch Extrusion mittels Formwerkzeug hergestellter Körper, vorzugsweise aus thermoplastischem Material ist.

10. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Kammern (KA)in dem Profilkörper (PK)jeweils gerundete Kanten aufweisen.

11. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Eintritts-Öffnungen der Kammern (KA) breit geformt sind.

12. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß die Öffnungen der Kammern (KA) nur aus einem Schlitz bestehen, der durch seitlich angebrachte Lippen weitgehend verschlossen wird.

13. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (KA)nach dem Einlegen di:r Lichtwellenleiterfasern (LW) mit Kaltfüllmasse (z. B. Petrolat) verschlossen sind.

14. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß beim Einlegen der Lichtwellenlei/erfasern (L W) der Profilkörper (PK) mittels ir, die Kammern (KA) eingreifender Rollen geführt und glattgezogen ist

15. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die elastisch ausgebildeten Profilkörper (PK) bei der Kabelherstellung so gedehnt sind, daß die Lichtwellenleiter nach dem Einlegen und nach dem Wegfall der Dehnung eine definierte Oberlänge gegenüber dem Profilkörper (PK) aufweisen.

16. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Prnfilkörper (PK) mit Hilfe von Bandspinnern über einen Kern (ZK) gesponnen sind.