DE3000109C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Kabels mit mindestens einem in einem metallischen Rohr angeordneten Lichtwellenleiter.

Ein derartiges optisches Kabel mit einem metallischen Schutzrohr ist aus der DE-OS 26 35 979 bekannt. Dabei ist die innere lichte Weite des Rohres so bemessen, daß genügend Überlänge an Lichtwellenleitern eingebracht werden kann, um eine mögliche Längung des Schutzrohres auszu­ gleichen ohne den Lichtwellenleiter auf Zug zu beanspruchen. Durch die Ausgestaltung des optischen Kabels mit einem metallischen Schutzrohr ist es möglich, es auch sehr hohen Temperaturen von beispielsweise mehr 500°C und sehr hohen Drücken, beispielsweise bis etwa 250 bar auszusetzen. Zudem kann das optische Kabel flüssigkeits- und gasdicht sowie korrosionsbeständig ausgebildet sein. Für einige Anwendungsfälle ist es erforderlich, relativ lange optische Kabel - von einigen hundert bis etwa dreitausend Metern Länge - zu fertigen, die keine zusätzlichen Nahtstellen aufweisen.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Kabels mit mindestens einem in einem Rohr an­ geordneten Lichtwellenleiter anzugeben, wobei die Fertigung einfach und kostengünstig erfolgen soll, vorgefertigte Rohre verwendet werden können und Kabel von großer Länge hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren und mittels der in Anspruch 5 angegebenen Vor­ richtung gelöst.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die er­ findungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, auch relativ lange optische Kabel herzustellen, da der Lichtwellenleiter über seine gesamte Länge von der Flüssigkeitsströmung durch das Rohr gezogen wird. Aufgrund dessen treten keine punktuellen Belastungen am Lichtwellenleiter aufgrund von Zug­ vorrichtungen od. dgl. auf. Die Erfindung ermöglicht es auch, eine oder mehrere optische Fasern in ein bereits verlegtes Rohr einzuführen, wobei auch Auswechslungen von gealterten oder beschädigten Lichtwellenleitern vorgesehen werden können.

Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine gute Handhab­ barkeit, geringes Gewicht und geringen Platzbedarf auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist sie mit Mitteln zum kontrollierten Abwickeln des Lichtwellen­ leiters versehen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Behälter eine Durchblicksöffnung mit transparenter Abdeckung auf, so daß der Abwickelvorgang von außen überwacht werden kann.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen nä­ her erläutert.

Fig. 1 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Stück eines optischen Kabels.

Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kabels in verschiedenen Ansichten und Teilansichten.

Das in Fig. 1 dargestellte optische Kabel besitzt eine aus einem metallischen Rohr 1 bestehende Ummantelung. Dieses Rohr 1 hat kapillare Abmessungen. Der Durchmesser liegt beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 2 mm. Mit 3 ist ein Lichtwellenleiter bzw. eine Glasfaser be­ zeichnet. Ihr Durchmesser ist um eine Größenordnung klei­ ner als derjenige des Rohres 1 und liegt beispielsweise bei etwa 0,1 mm.

Das Rohr 1 besteht aus einem Metall, das dem jeweiligen Anwendungszweck zum besten entspricht. Der Durchmesser ist - wie erwähnt - um etwa eine Größenord­ nung größer als derjenige der Glasfaser 3. Um die Glas­ faser 3 in das Rohr 1 einzubringen wird sie mit Hilfe einer Flüssigkeitsströmung, die unter Druck in das Rohr eingepreßt wird, mitgezogen. Als Flüssigkeit eignet sich beispielsweise destilliertes Wasser.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens ist für einen Druck von 150 bar konzipiert. Die Vorrichtung beinhaltet eine Spule, auf welche die unbewehrte Glasfaser zuvor aufgewickelt wurde.

Diese mit 12 bezeichnete Spule befindet sich einem von zwei mittels Schrauben 9 verbundenen Bauteilen 5 und 7 begrenzten Behälter 10. Die Spule 12 besitzt einen für das Aufwickeln der Glasfaser geeigneten Durchmesser und ist in zwei Spitzen 14 A und 14 B gelagert, von denen we­ nigstens eine - im Ausführungsbeispiel die Spitze 14 A - verstellbar und entfernbar ist. An mehreren Stellen sind Beobachtungsfenster mit transparenten Abdeckungen 16 an­ gebracht.

Mit 18 sind die Verbindungsanschlüsse für eine Hochdruck­ pumpe bezeichnet.

Mit 20 ist ein Ansatz bezeichnet, der eine trichterförmige Mündung 20 A besitzt, deren Öffnung wenigstens der axialen Abmessung der Spule 12 entspricht, und die im wesentlichen tangential zu der Spule 20 angeordnet ist. Die Mündung 20 A ist über ein Verbindungsstück 22 mit einem spindelartigen Spann­ futter 24 kombiniert, in welches das Rohr 1 einsetzbar ist.

Nach der Montage der Spule 12 in dem Innenraum des Behälters wird zunächst ein möglichst großes Stück (in der Praxis et­ wa 10 cm) der Glasfaser manuell in das Rohr 1 eingeführt. Anschließend wird die Vorrichtung geschlossen. Sodann wird mit Hilfe einer geeigneten Pumpe Wasser in die Vorrichtung eingepumpt. Geeignet sind beispielsweise solche Pumpen, wie sie für hydrostatische Druckversuche an Proben Verwendung finden. Die Glasfaser 3 wird von der Strömung mitgenommen und tritt nach und nach in das Rohr 1 ein, wobei sie sich von der Spule 12 abwickelt. Zur Steuerung der Geschwindig­ keit der Spule 12 befindet sich in dieser ein Ringmagnet 26 aus Ferritmaterial, der in kurzem Abstand von einer Schei­ be 28 aus Kupfer angeordnet ist. Die Scheibe 28 ist an dem Behälter 5 der Vorrichtung befestigt. Man erhält auf diese Weise eine elektromagnetische Bremsvorrichtung, die ein zu starkes Anwachsen der Geschwindigkeit der Spule 12 verhin­ dert. Eine zu große Geschwindigkeit der Spule 12 würde zu Verwirrungen der Glasfaser führen, wenn diese aus irgendwel­ chen Gründen mit geringerer Geschwindigkeit in das Rohr 1 eingeführt wird. Der als Bremsvorrichtung dienende Ring­ magnet 26 dient ferner dazu, einen gleichartigen Ring 30 mitzunehmen, der außerhalb des Behälters 5 angeordnet ist und der sowohl einen äußeren Umdrehungsindikator bildet als auch eine manuelle Einwirkung auf die Spule 12 mittels eines Handgriffes 30 A ermöglicht.

Die beiden transparenten Fenster 16 besitzen eine große Wand­ stärke und erlauben eine optische Beobachtung des Abwickelns der Glasfaser im Innern der Vorrichtung.

Die Glasfaser 3 kann einen aus Silicon oder dergleichen bestehenden Schutzüberzug besitzen, der während ihres Ein­ führens in das Rohr 1 einen hinreichend großen mechani­ schen Widerstand bildet und anschließend mit Hilfe von Wär­ me oder von Lösungsmitteln oder dergleichen entfernt werden kann. Wenn mehrere Glasfasern in das Rohr 1 eingeführt werden sollen, kann dieser Schutzüberzug auch dazu verwen­ det werden, die einzelnen Glasfasern während des Einfüh­ rens miteinander zu verbinden.

Bei einem Versuch ist es gelungen, eine Quarzfaser mit einem Durchmesser von 0,1 mm in eine 150 m lange kapillare Röhre mit einem Innendurchmesser von 1,7 mm einzubringen, die mit einem Durchmesser von etwa 0,8 m aufgewickelt war. Die erforderliche Zeit betrug etwa eine halbe Stunde. Der Wasserdruck lag in der Größenordnung von 10 bar. Durch Ver­ größerung des Druckes bis zu etwa 150 bar bei Verwendung eines kapillaren Rohres, das einem solchen Druck gewachsen ist, bestehen keine Schwierigkeiten, das Verfahren für Ka­ bel bis zur größtmöglichen gewünschten Länge anzuwenden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels mit mindestens einem in einem metallischen Rohr angeordneten Lichtwellenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Flüssigkeit durch das Rohr (1) strömen läßt und den Lichtwellenleiter (3) mittels der Flüssigkeits­ strömung in das Rohr (1) einzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser, destilliertes Wasser od. dgl. ist und daß die Flüssigkeit dem Rohr (1) unter solchem hohen Druck zugeführt wird, daß ein fortschrei­ tendes Einziehen des Lichtwellenleiters (3) in das Rohr (1) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß gleichzeitig mehrere Lichtwellen­ leiter (3) durch das Rohr (1) gezogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Anfangsabschnitt des Lichtwellenleiters (1) manuell in das Rohr (3) eingeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
einen Behälter (5) mit einer Spule (12) auf die mindestens ein Lichtwellenleiter (3) aufgewickelt ist,
eine an den Behälter (5) angeschlossene Düse (20), die sich in Richtung auf den Innenraum des Behälters (5) zur Aufnahme des sich von der Spule (12) abwickelnden Lichtwellen­ leiters (3) erweitert,
eine spindelartige Spannvorrichtung (22) mittels der das Ende des Rohres (1) unter Abdichtung an der Düse befestig­ bar ist
sowie eine Pumpe zur Einbringung einer Flüssigkeit in den Behälter (5) unter hohem Druck, derart, daß die Flüssig­ keit durch die Düse (20) und das Rohr (1) unter Mitnahme des Lichtwellenleiters (3) abfließt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine auf die Spule einwirkende Bremsvorrichtung (26, 28) durch die die Abwicklung des von der Flüssigkeits­ strömung mitgezogenen Lichtwellenleiters (3) regulierbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsvorrichtung (26, 28) mit magnetischer Induktion arbeitet und einen Magneten (26) umfaßt, der einer Scheibe (28) oder einem Ring aus leit­ fähigem Werkstoff (z. B. Kupfer) gegenüber liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetische Meß­ vorrichtung (30) zur Messung der Abwickelgeschwindig­ keit des Lichtwellenleiters (3) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßvorrichtung einen Drehzahl­ messer zur Messung der Umdrehungszahl der Spule (12) ist und einen berührungslos mittels Induktion von der Spule (12) mitnehmbaren Ring (30) aus magnetischem Material umfaßt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) zumindest eine mt dem Innenraum verbundene Beobachtungsöffnung (16) mit transparenter Abdeckung besitzt.