DE3201981C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtwellenleiterka
bel mit umhüllten Lichtwellenleitern und einer mehr
schichtigen, aus Innen- und Außenmantel bestehenden
Ummantelung in der auch zugfeste Elemente enthalten
sind.
Aus der DE-AS 26 28 069 ist ein Kabel dieser Art be
kannt, wobei als zugfeste Elemente Kunststoffäden vor
gesehen sind. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß die
se durch extrem hohe Temperaturen, wie sie z. B. bei
einem Raketenabschuß oder einer Kernexplosion auftre
ten können, ihre Festigkeitseigenschaften weitgehend
verlieren und somit bei einer nachfolgenden Zugbean
spruchung (z. B. bei einer auf die Explosion folgende
Druckwelle) nicht mehr in der Lage sind, die empfind
lichen faserförmigen Lichtwellenleiter mechanisch aus
reichend zu schützen.
Aus der DE-AS 27 28 642 ist es bekannt, in der Seele eines
optischen Kabels eine die Zwickelräume füllende und somit die
Längswasserdichtigkeit gewährleistende Substanz vorzusehen.
Diese Substanz (z. B. in Form von Silikonharz) ist schwach
vernetzend und kann somit praktisch im flüssigen Zustand ein
gebracht werden. Probleme bezüglich einer besonderen Tempera
turbeständigkeit dieser Füllmasse sind nicht angesprochen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Lichtwellenleiterkabel zu schaffen, das nicht nur
in hohem Maße flammresistent ist, sondern auch im Falle
eines Hitzeschocks mit nachfolgender Druckwelle die
faserförmigen Lichtwellenleiter ausreichend gegen un
erwünschte Zug- und Stauchbeanspruchungen zu sichern
in der Lage ist. Gemäß der Erfindung wird dies bei
einem Lichtwellenleiterkabel der eingangs genannten
Art dadurch erreicht, daß die Lichtwellenleiter mit
einer festen Umhüllung aus vernetztem Material ver
sehen sind, daß die Kabelseele eine temperaturbestän
dige Füllmasse enthält, daß der Innenmantel aus flamm
widrigem Polyurethangummi besteht, und daß auf den
Innenmantel nach außen hin als Hitze- und Staubschutz
mindestens eine dicht geschlossene Lage aus Glasgarnen
folgt, die mit einem hochtemperaturbeständigen Lack
getränkt sind.
Die feste Umhüllung der Lichtwellenleiter mit einem
vernetzten Material, insbesondere Polyurethan-Acrylat
macht diese gegen Querkräfte unempfindlich. Dadurch,
daß die Füllmasse der Kabelseele temperaturbeständig
ist und z. B. aus Silikonfett oder Silikongummi besteht,
weist die Kabelseele eine besoners hohe Beständigkeit
gegen hohe Temperaturen auf. Auch wird ein Verkleben
der Faserumhüllungen verhindert. Ein weiterer Schutz
der Kabelseele gegen hohe Temperaturen ist dadurch er
reicht, daß der Innenmantel aus flammwidrigem Polyure
thangummi besteht, so daß auch extrem hohe Wärmebean
spruchungen nur in geringem Maße sich bis zur Kabel
seele hin auswirken können. Die auf dem Innenmantel
als Bewehrung angebrachte, dichtgeschlossene Lage aus
Glasgarnen ergibt, da sie mit einem hochtemperaturbe
ständigen Lack getränkt ist, den Vorteil, daß die
günstigen mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit
und Stützeigenschaften) auch bei starken Temperatur
beanspruchungen weitgehend erhalten bleiben.
Da die zugfesten Elemente in Form einer Bewehrung aus
Glasgarnen für die Aufnahme der üblichen, d. h. im Rah
men einer normalen Verlegung von Lichtwellenleiterka
beln auftretenden Beanspruchungen nicht völlig ausrei
chend sind, ist es zweckmäßig, weiter außen eine zu
sätzliche Bewehrung in Form von zugfesten Elementen
aufzubringen, die vorteilhaft aus einem aromatischen
Polyamid bestehen kann. Auf diese Weise wird nicht
nur erreicht, daß die mechanischen Eigenschaften im
Normalbetrieb des Kabels verbessert werden können, son
dern zusätzlich auch noch sichergestellt, daß ein er
gänzender Wärmeschutz für die weiter innen liegenden
zugfesten hitzebeständigen Glasgarne erzielt wird. Die
auf diese Weise zusätzlich aufgebrachten zugfesten
Elemente werden vorteilhaft mit einem vorzugsweise
anorganischen, insbesondere schuppenhaft in die Fila
mentbündel eingebrachten äußeren Wärmeschutz z. B. in
Form von Talkum-Puder, Graphit, MO S2, Kalziumkarbonat,
Aluminiumpulver od. dgl. versehen, wodurch die Wärme-
Dämmwirkung für diese Elemente und die hitzebeständi
gen Glasgarne weiter verbessert wird. Der Außenmantel
besteht zweckmäßig aus einem Material, welches eine be
sonders große spezifische Wärmekapazität besitzt und selbst
nicht brennbar ist. Hierzu können vorteilhaft Teflon-
FEP- oder PFA-Materialien ("Teflon" ist ein Handels
name der Fa. Du Pont) verwendet werden, die extrudier
bar sind und die mit einer Extrusionstemperatur in der
Größenordnung von ≦350°C verarbeitet werden können.
Es ist zweckmäßig, die Außenschicht des Mantels hell
einzufärben und/oder wärmereflektierend zu gestalten,
weil dadurch die Wärmeabsorption besonders niedrig ge
halten werden kann.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß
der Erfindung aufgebauten Lichtwellenleiterkabels im
Querschnitt dargestellt. Im Inneren sind sieben faser
förmige Lichtwellenleiter LW vorgesehen, welche mit
einer festen Umhüllung (Schutzschicht-"buffer") insbe
sondere aus vernetzten Polyurethan-Acrylat versehen
sind. Statt dessen könnte auch Silikongummi oder ein
anderes vernetztes Material verwendet werden. Die
Masse für die Seelenfüllung besteht aus einem tempera
turbeständigen Material (z. B. auf Silikonbasis), um
einerseits die Längsdichtigkeit des Kabels sicherzu
stellen und andererseits zusätzlich den thermischen
Schutz der umhüllten Lichtwellenleiter LW zu verbessern,
und das Verkleben der Faserpolster ("buffer") zu ver
hindern. Die Kabelseele ist von einem mehrschichtigen
Mantel umgeben, wobei der Innenmantel IM aus einem
flammwidrigen Polyurethangummi besteht. Als nächstes
ist eine dichtgeschlossene Lage von Glasgarnen GG vor
gesehen, welche mit einem Polyesterimidlack getränkt
sind, der ausgehärtet ist. Diese getränkten Glasgarne
bilden eine hitzebeständige Schutzschicht, welche zu
gleich die Eigenschaft hat, als zugfestes Element und
als Stützelement zu wirken. Polyesterimidlacke sind
besonders hitzeunempfindlich. Die Garne sind zweckmäßig
gegen Verkleben untereinander mit Silikonfett, Sili
konöl oder einem anorganischen Puder behandelt.
Weiter nach außen folgt eine Haltewendel HW, an die
sich eine weitere Bewehrung WB in Form einer Lage von
Aramidgarnen anschließt, die entsprechend aufgesponnen
sind und vorteilhaft mit einer starken hitzebeständigen
Puderung, z. B. einer Talkumierung an der Außenseite
versehen sind. Diese Puderung wirkt als zusätzlicher
Wärmeschild für das Aramidgarn und alle darunter lie
genden Elemente. Dieser Mantel besteht, wie bereits
erwähnt, vorteilhaft aus einem Material, das einen
großen Wärmebedarf besitzt, jedoch selbst nicht brenn
bar ist (beispielsweise FEP oder PFA).
Bevor es somit zu einer Schädigung der zugfesten und
hitzebeständigen Glasgarne GG kommen kann, muß der
äußere Mantel AM vollständig abgebrannt, außerdem der
Wärmeschild des Talkum-Puders bei den zusätzlichen
zugfesten Elementen der weiteren Bewehrung zerstört und
dies ebenfalls durch die Hitzeeinwirkung geschädigt
sein. Durch den infolge des hohen Wärmewiderstandes
und der guten Dämmung erfolgenden starken Temperatur
abfall von außen nach innen ist eine Schädigung der
hitzebeständigen Glasgarne GG auch bei starker Wärme
einwirkung von außen hinreichend gemindert, so daß
diese ihre Festigkeitseigenschaften beibehalten.
Die hitzebeständigen, als Zug- und Stützelemente wir
kenden Glasgarne GG sollen mit einem Durchmesser von
mindestens 0,5 bis 2 mm geschlossen aufgebracht sein,
während für den Außenmantel AM eine Wandstärke von
mindestens 0,5 bis 2 mm zweckmäßig ist. Für die wei
tere Bewehrung WB ist eine Wandstärke zwischen 0,3 und
0,6 mm vorteilhaft, während der Innenmantel IM Wand
stärken zwischen 0,5 und 1 mm aufweisen soll. Die
Schlaglänge der Glasgarne GG sollte zwischen 50 und
250 mm liegen, um eine ausreichende Längszugfestig
keit zu gewährleisten.
Claims (20)
1. Lichtwellenleiterkabel mit umhüllten Lichtwellenlei
tern und einer mehrschichtigen, aus Innen- und Außen
mantel bestehenden Ummantelung in der auch zugfeste
Elemente enthalten sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtwellenleiter (LW) mit einer festen Umhül
lung aus vernetztem Material versehen sind, daß die
Kabelseele eine temperaturbeständige Füllmasse (FM)
enthält, daß der Innenmantel (IM) aus flammwidrigem
Polyurethangummi besteht und daß auf den Innenmantel
(IM) nach außen hin als Hitze- und Stauchschutz minde
stens eine dicht geschlossene Lage aus Glasgarnen (GG)
folgt, die mit einem hochtemperaturbeständigen Lack
getränkt sind.
2. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die
temperaturbeständige Füllmasse (FM) auf Silikonbasis
aufgebaut ist.
3. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die
Glasgarne (GG) mit Polyesterimidlack getränkt sind.
4. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die
Glasgarne (GG) mit einem Silikonlack getränkt sind.
5. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Glasgarnbespinnung (GG) durch ausreichend
großen Längsschlag zugfest gemacht ist.
6. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 5, da
durch gekennzeichnet, daß die
Schlaglänge der Glasgarne (GG) zwischen 50 und 250 mm
gewählt ist.
7. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Glasgarne (GG) aus quarzähnlichem Glas bestehen.
8. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß außerhalb der Glasgarne (GG) in einer geschlossenen
Lage eine weitere Bewehrung (WB) vorgesehen ist.
9. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die weitere Bewehrung
(WB) als eine Lage von Aramidgarnen ausgebildet ist.
10. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet, daß die
weitere Bewehrung (WB) mit einem wärmeabweisenden oder
absorbierenden Wärmeschutz versehen ist.
11. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die weitere Bewehrung (WB)
einen schuppenförmigen anorganischen Wärmeschutz aufweist.
12. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Außenmantel (AM) aus einem Fluorcopoly
mer besteht.
13. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Außenmantel (AM) aus einem Material
mit großer spezifischer Wärmekapazität besteht.
14. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Außenmantel (AM) hell eingefärbt und/
oder wärmereflektierend ist.
15. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Umhüllung (UH) für die Lichtwellenleiter
(LW) aus Polyurethan-Acrylat besteht.
16. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1
bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umhüllung (UH) für die Lichtwellenleiter (LW) aus
Silikongummi besteht.
17. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Glasgarne (GG) durch einen Überzug
aus einem temperaturbeständigen Trennmittel gegen Ver
kleben geschützt sind.
18. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Glasgarne (GG) mit einem Durchmesser zwi
schen 0,5 bis 2 mm aufgebracht sind.
19. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Außenmantel (AM) eine Wandstärke zwi
schen 0,5 und 2 mm aufweist.
20. Lichtwellenleiterkabel nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Innenmantel (IM) Wandstärken zwischen
0,5 und 1 mm aufweist.
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