DE3337863A1

DE3337863A1 - Konzentrisch aufgebautes optisches luft- oder seekabel

Info

Publication number: DE3337863A1
Application number: DE19833337863
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing.(Grad.) 8130 Starnberg Mayr; Ulrich Dipl.-Ing. 8000 München Oestreich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1985-04-25
Also published as: DE3337863C2; US4660926A

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen

Berlin und München VPA 83 P 1S '

Konzentrisch aufgebautes optisches Luft- oder Seekabel

Die Erfindung betrifft ein konzentrisch aufgebautes, mit einer äußeren Zugbewehrung versehenes selbsttragendes optisches Luft- oder Seekabel, bei dem die im Zentrum liegende Lichtwellenleiter-Seele als hochquerdruckfestes Rohr ausgeführt ist.

Ein Kabel dieser Art ist aus der DE-OS 30 41 679 bekannt. Das dort verwendete Rohr ist aus Metall aufgebaut und auf dem Rohr sind hochzugfeste Stahldrähte' in einer ebenfalls konzentrischen Anordnung angebracht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Kabel zu schaffen, das ohne Verwendung metallischer Teile als volldielektrische Anordnung aufgebaut ist und bei dem außerdem gewährleistet wird, daß eine zugfeste Klemmung an den Abspannstellen ohne unzulässige Beanspruchung der zentralen Elemente möglich ist, ohne dabei durch eine Matrix aus gehärtetem Polyester- oder Epoxyharz die Flexibilität zu stören.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Rohr doppelwandig ausgebildet ist, und daß die Innenschicht des Rohres aus Aramid und die Außenschicht aus Polyester aufgebaut ist.

Das rohrförmige zentrale Element besteht somit in seiner Innenschicht aus extrudiertem Aramid, wobei durch die als Außenschicht aufextrudierte Polyesterhülle die nachteilige Eigenschaft des Aramid umgangen werden kann,

Jb 1 Korn / 13.10.1983

welche darin besteht, daß dieses insbesondere durch Feuchtigkeitsaufnähme seine Länge vergrößert. Das zen-. trale Rohr stellt somit durch den durch'die Innenschicht aus Aramid und die Außenschicht aus Polyester gebildeten Aufbau eines längs- und querstabilen und die im Inneren untergebrachten Lichtwellenleiter somit in ausreichender Weise schützenden Aufbau dar. Dieses Rohr wird durch die weiterhin aufgebrachte Aramidgarnbespinnung auch unter hohem Druck, z.B. durch eine Abspannwendel,

auch bei Temperaturen bis zu 7O⁰C oder durch Wasserdruck nicht in unzulässiger Weise verformt. Andererseits ist das fertige Kabel bis zu Radien unter 200 mm noch leicht biegbar und läßt sich deshalb einfach auftrommeln und montieren.

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Der mechanisch feste Aufbau wird bei dem erfindungsgemäßen Kabel durch eine volldielektrische Anordnung gewährleistet, d.h. es besteht nicht die Gefahr, daß sich bei einem derartigen optischen Kabel unzulässige Längsspannungen aufbauen bzw. eine Gefährdung durch Blitzschläge oder dergleichen eintritt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zugbewehrung aus nicht mit Harz getränkten Aramidfasern besteht. Dadurch ergibt sich ein besonders felxibler Kabelaufbau.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Aramidfasern der Bewehrung vorgespannt. Weiterhin ist es im Hinblick auf den festen Sitz von Abspann-. wendeln vorteilhaft, die Aramidfasern hochverdichtet aufzubringen, was insbesondere durch eine Bewicklung mit einer entsprechend hochfesten Kunststoffolie erreicht werden kann. Die Aramidfasern liegen dabei durch die Folie getrennt in jeweils aufeinanderfolgenden hochverdichteten Lagen.

- Z - VPA 83 P 1 δ h 6 DE

Der äußere Schutzmantel des erfindungsgemäßen Kabels wird vorteilhaft aus Polypropylen hergestellt. Dies hat den Vorteil, daß es gegenüber z.B. Polyäthylen weniger fließt, was insbesondere bei erhöhten Temperaturen von Bedeutung ist. Außerdem schrumpft es weniger als Polyäthylen und es ergeben sich durch die höheren E-Modulwerte geringere elastische Verformungen.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den sonstigen Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung aufgebauten selbsttragenden Lichtwellenleiter-Luftkabels im Querschnitt dargestellt ist. Die in einer.weichen Füllmasse FM (vorzugsweise aus schwach vernetzendem Material)- angeordneten Lichtwellenleiter LW1 bis LW4 sind von einem zentralen festen Rohr RO umgeben. Dieses Rohr RO weist eine möglichst große Härte und Zähigkeit auf; es muß aber andererseits so elastisch sein, daß das Kabel noch leicht aufgetrommelt und montiert werden kann. Dabei sind Biegeradien in der Größenordnung unter 200 mm vorteilhaft. Das Rohr RO besteht aus einer Innenschicht R01, die aus extrudiertem Aramid aufgebaut ist.. Darauf wird eine dünnere Polyesterhülle R02 (ebenfalls durch Extrusion) aufgebracht, wobei diese beiden Schichten R01 und R02 zusammen das zentrale Rohr RO ergeben. Während Aramid allein besonders durch Feuchtigkeitsaufnahme seine Länge vergrößern kann und nicht uv-beständig ist, bremst die als Außenschicht R02 aufgebrachte Polyesterschicht den Zutritt der Feuchtigkeit und verhindert somit Formänderungen und schützt gleichzeitig gegen Sonnenlicht. Die Verwendung von Aramid für die Innenschicht hat den Vorteil,

35. daß dieses Material bei hinreichend elastischer Dehnung bis 100 C extrem hart und zäh ist, keine Neigung zum Fließen hat und gegen Füllmassen unempfindlich ist.

- 4 - VPA 83 P 1 8 Λ 6 DE

Außerdem ist zwischen Aramid und Polyester eine gewisse Haftneigung vorhanden, die ein Ablösen der Schichten beim Biegen verhindert.

Die nachfolgend gegebenenfalls mehrlagig unter hoher Kompression aufgesponnene Bespinnung BS (Folienbespinnung) bildet ein zugfähiges und tragfestes Element im Bereich des Kabelmantels. Anfangsdehnungen werden durch geeignete Vordehnung ausgeschlossen. Hierzu werden die einzelnen Aramidfasern einer entsprechenden Vordehnung in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 % unterworfen. Die Kompression der Bespannung kann vorteilhaft durch eine • oder mehrere Bewicklungen mit entsprechenden Folien (bevorzugt Polyesterfolien) stabilisiert werden (nicht näher dargestellt).

Auf die Bespinnung BS wird ein Schutzmantel SM aus Polypropylen unter Druck aufgespritzt. Die Verwendung dieses Materials hat den Vorteil, daß die Verformbarkeit unter Querdruck bis 7O⁰C geringer als bei LDPE und auch HDPE ist.

Durch den so erhaltenen Kabelaufbau wird erreicht, daß das maßgebende zentrale Rohr RO auch unter hohem Druck z.B. durch eine außen auf den Schutzmantel SM aufgebrachte Abspannwendel', im montierten Zustand auch bei Temperaturen bis zu 70⁰C nicht verformt wird. Anderer- . seits läßt sich das fertige Kabel bis zu Radien unter 200 mm noch leicht biegen, weil das im Inneren liegende Rohr RO einen relativ geringen Durchmesser aufweist und die verwendeten Materialien (Aramid und Polyester) ausreichend elastisch sind. Außerdem bleibt durch das Weglassen der Tränkharze der Seil-Charakter erhalten, was sich z.B. in einer inneren Dämpfung von Schwingungen äußert.

-S- YPA ^{83P 1iH6DE}

Auch die Enden-Zubereitung des Kabels läßt sich dank der fehlenden Harztränkung der als Bewehrung dienenden Bespinnung BS in denkbar einfacher Weise durchführen.

Für die einzelnen Teile des selbsttragenden Lichtwellenleiter-Luftkabels werden zweckmaßigerweise folgende Wandstärken vorgesehen ("Normal"-Ausführung):

Normalausführung Durchmesser

Lichte Weite Aramidharz (R01) 3,0 mm

Innenhülle außen (R01) 5,0 »

Polyester (R02) 6,0»

2-Lagen-Aramidgarn z.B. "Kevlar 49" (BS) 9,2 " Folienbespinnung für jede Lage . 9,4 "

PP-Mantel (SM) . 11,8 "

Dieser Aufbau kann in weiten Bereichen variiert werden, wobei das Innen/Außen-Durchmes.serverhältnis des druckfesten Rohres etwa erhalten bleiben soll. ·

Ein vorteilhafter Aufbau besteht darin, daß das Verhältnis der Wandstärke des Innenrohres R01 zur Wandstärke des Außenrohres R02 zwischen 1/1 bis 3:1 gewählt ist. Die Wandstärke des Innenrohres R01 sollte zwischen 1,2 und 5 mm, die Wandstärke des Außenrohres R02 zwischen 2 und 9 mm gewählt werden.

1 Figur · .

10 Patentansprüche

- Leerseite

Claims

3337883 VPA 83 P ί 8 h 6 DE Patentansprüche

1. Konzentrisch aufgebautes, mit einer äußeren Zugbewehrung (BS) versehenes selbsttragendes optisches Luft-

5 oder. Seekabel, bei dem die im Zentrum liegende Lichtwellenleiter-Seele als hochquerdruckfestes Rohr (RO) ausgeführt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (RO) doppelwandig ausgebildet ist (R01, R02), und daß die Innenschicht (R01) des Rohres (RO) aus Aramid und die Außenschicht (R.02) aus Polyester aufgebaut ist. · ■

2. Luft- oder Seekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrische Zugbewehrung (BS) aus nicht mit Harz getränkten Aramidfasern besteht.

3. Luft- oder Seekabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfasern vorgereckt sind.

2 oder 3

4. Luft- oder Seekabel nach Anspruch /, dadurch

gekennzeichnet , daß die Aramidfasern hochverdichtet angeordnet sind, insbesondere durch eine Folienbewicklung.

5. Luft- oder Seekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (RO) mit einer Füllmasse (FM) gefüllt ist.

6. Luft- oder Seekabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr (RO) mit einer teilvernetzten Masse gefüllt ist.

- .7 - VPA 83 P t 8 k 6 DE

7. Luft- oder Seekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (LWL1, LWL2) in
Wendeln mit bis V/o Überlänge angeordnet sind.

8. Luft- oder Seekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (SM) aus Polypropylen
besteht.

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9. Luft- oder Seekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Wandstärke des Innenrohres' (R01) zur Wandstärke des Außenrohres (R02)

zwischen 1:1 bis 3:1 gewählt ist.

10. Luft- oder Seekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Innenrohres (R01)

zwischen 1,2 und 5 mm und die Wandstärke des Außenrohres (R02) zwischen 2 und 9 mm gewählt ist.