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Optisches Kabel
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Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Kabel gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein derartiges optisches Kabel ist aus der DE-OS 28 32 441 bekannt.
Bei diesem bekannten optischen Kabel werden die Nuten aus einzelnen schmalen Bändern
gebildet, die in der Verseilmaschine ihre entsprechende Form erhalten. In jeder
Nut liegt ein Lichtwellenleiter und alle Nuten sind gemeinsam von einem schützenden
Mantel umgeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Kabel anzugeben,
bei dem die Nutenbildung auf einfachere Art erfolgt und das schnell und kostengünstig
gefertigt werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 bzw. im Anspruch
11 angegebenen Mitteln bzw. Schritten.
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Ausgestaltungen der Erfindung können den jeweiligen Unteransprüchen
entnommen werden.
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Das neue optische Kabel weist eine günstige Art der Nutenbildung auf,
die auch in einfacher Weise zu fertigen ist.
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Die Tiefe der Nuten ist dabei ausreichend, um auch mehrere
Lichtwellenleiter
aufzunehmen. Soll ein optisches Kabel mit vielen Lichtwellenleitern gebildet werden,
so ist es möglich eine Vielzahl der beschriebenen Kabeleinheiten zu einem entsprechenden
Kabel zu kombinieren.
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Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein optisches Kabel;
Fig 2 ein Kabelende mit teilweise entfernten Schichten; Fig. 3 einen Querschnitt
durch ein Kabel mit vielen Lichtwellenleitern; Fig 4 eine Anordnung zum Herstellen
eines optischen Kabels; Fig. 5 einen die überlappung des gewellten Bandes zeigenden
Ausschnitt; Fig 6 einen Querschnitt durch ein abgedecktes gewelltes Band und Fig
7 einen Querschnitt durch ein weiteres optisches Kabel.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein mit dem Bezugszeichen 1 versehenes
optisches Kabel dargestellt. Um ein zentrales zugfestes Element 11 ist bei diesem
optischen Kabel 1 eine Isolierung oder Polsterung 13 angeordnet. Hierüber ist ein
gewelltes Band 15 spiralig gewickelt, so daß spiralig verlaufende Nuten 17 entstehen.
Die Breite und die Schlaglänge des gewellten Bandes 15 sind so gewählt,
daß
die längslaufenden Kanten des Bandes sich überlappen und die Nuten von aufeinanderfolgenden
Windungen in einem sich überlappenden Bereich 19 ineinandergreifen Auf diese Weise
wird das gewellte Band 15 entlang der gesamten Kabellänge an seinem Platz gehalten.
Tn den Nuten 17 ist je ein Lichtwellenleiter 21 vorhanden. Es können auch mehrere
Lichtwellenleiter in einer Nut vorhanden sein. Die Nuten sind so tief, daß die Lichtwellenleiter
darin lose liegen und mit keinem Teil über die äußeren Kanten der Nuten hinausragen.
Ein Film 23 als Hitzesperre kann über dem gewellten Band 15 vorhanden sein, um einen
Schutz gegen kurzzeitig einwirkende hohe Temperaturen zu bilden und um die Lichtwellenleiter
in ihren Nuten zu halten. Eine Füllmasse 101 kann in einigen oder allen der Nuten
eingefüllt sein. Wenn nötig' kann auch.zwischen dem zentralen zugfesten Element
und dem gewellten Band die Füllmasse vorhanden sein.
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Das zentrale zugfeste Element 11 besteht vorzugsweise aus einem Material,
das eine hohe Zugfestigkeit aufweist, wie z. B. ein Stahlvolldraht oder verseilte
Stahldrähte.
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Jedoch kann jedes Material mit einer hohen Zugfestigkeit für das zentrale
zugfeste Element benutzt werden, wie beispielsweise ein Volldraht aus einer Legierung,
verseilte Legierungsdrähte, Glasgarne, Aluminiumgarn, Aramidgarn, Graphitgarn oder
Kunststoffasern. Bei einigen Anwendungen ist ein relativ steifes Kabel erwünscht,
in diesem Falle ist ein zentrales zugfestes Element aus Metall zu bevorzugen, während
bei den Anwendungen, in denen eine Flexibilität des Kabels erwünscht ist, die mehr
flexiblen Garne bevorzugt werden.
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Die Isolierung oder Polsterung 13 besteht vorzugsweise aus einem organischen
Polymer. In einer alternativen Ausbildung kann das zentrale zugfeste Element mit
dem organischen Polymer imprägniert sein. Bevorzugte organische Polymere sind Polyäthylene
oder Epoxyde.
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Das gewellte Band 15 kann aus einem Polymer,wie beispielsweise PoLyester,oder
Metall,wie beispielsweise Aluminium bestehen.
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Die Füllmasse 101 zwischen der Isolierung oder Polsterung 13 und dem
gewählten Band 15 und den Lichtwellenleitern 21 besteht beispielsweise aus Petrojelly
oder amorphem Polypropylen. Jede andere geeignete Füllmasse kann auch benutzt werden.
Alternativ können die Zwischenräume zwischen der Isolierung oder Polsterung 13,
dem gewellten Band 15 und den Lichtwellenleitern auch ungefüllt bleiben und, wenn
gewünscht, mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt werden. In dem Fall,
in dem eine Füllmasse vorgesehen ist, erfüllt der Film 23 über den Lichtwellenleitern
eine zusätzliche Aufgabe, in dem er die Füllmasse vor dem Heraustropfen bewahrt.
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Als weiterer Schutz ist ein Mantel 25 vorgesehen, der aus einer beliebigen
polymerischen Substanz bestehen kann Polyäthylen wird hierfur bevorzugt. Wenn es
verlangt wird kann ein metallisches Band 27 als Wassersperre zwischen dem Film 23
und dem Mantel 25 angeordnet werden.
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Das metallische Band 27 als Wassersperre kann alternativ auch über
dem Mantel 25 angeordnet werden. In diesem Falle sollte ein zusätzlicher Mantel
aus einem Polymer über dem metallischen Band angeordnet werden.
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In Fig. la ist ein Teil des überlappt gewickelten gewellten Bandes
15 dargestellt. Im überlappenden Bereich 19 überdeckt eine anschließende Windungl2b
eine vorher geformte Windung 12a. In Fig. la sind drei Nuten in dickeren Linien
gezeichnet, was zeigen soll, daß diese Nuten die entsprechenden Nuten in der zuerst
gewickelten Lage 12a überdecken. Diese positive überdeckung von angrenzenden spiraligen
Windungen stellt sicher, daß das Band nicht über angrenzende spiralige Windungen
gleiten kann. Hieraus ergibt sich, das die Lichtwellenleiter besser in den Nuten
gehalten werden, als wenn die Nuten sich gegenseitig bewegen könnten.
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In Fig. 3 ist ein zusammengesetztes Kabel gezeigt, bei dem drei optische
Kabel 1 durch einen äußeren schützenden Mantel 49 umschlossen werden. Zwischenräume
48 zwischen den optischen Kabeln 1 und dem Mantel 49 können mit der Füllmasse 101
versehen sein. Im Falle eines unter Druck stehenden Kabels können diese Zwischenräume
48 auch leer bleiben.
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Anhand der Fig. 4 wird die Anordnung zum Herstellen des optischen
Kabels beschrieben. Von einer Vorratsspule in einer Abzugsvorrichtung 2 mit Rückdrehung
wird das zentrale zugfeste Element 11 so abgezogen, daß auf das Element 11 keine
Drehkräfte wirken. Dies wird durch ein Mitdrehen der Vorratsspule in der Abzugsvorrichtung
2 erreicht.
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Die Drehung des zentralen zugfesten Elementes 11 wird durch die Rotation
einer einen einfachen Schlag erzeugenden Aufwickelspule 7 erreicht. Das gewellte
Band 15 wird von einer feststehenden Abzugsvorrichtung 3 abgezogen. In der feststehenden
Abzugsvorrichtung 3 dreht sich dazu eine Vorratsspule um ihre
feststehende
Achse. Das gewellte Band 15 gelangt dann.durch ein Formwerkzeug 29 , durch das auch
das zentrale zugfeste Element 11 läuft, wobei das gewellte Band 15 über das zentrale
zugfeste Element 11 gelegt wird. Aufgrund der Drehung des zentralen zugfesten Elementes
11 wird das gewellte Band 15 spiralig um das Element 11 gelegt.
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Lichtwellenleiter 21 werden von Vorratsspulen in feststehenden Abzugsvorrichtungen
5a, 5b so abgezogen, daß auf sie ebenfalls keine Drehkräfte wirken. Durch Führungslöcher
in einer Platte 28 des Formwerkzeugs 29 werden die Lichtwellenleiter 21 zu einem
Schließwerkzeug 30 geführt. Die Lichtwellenleiter 21 werden hier in die längslaufenden
Nuten des gewellten Bandes 15 gelegt. Zusätzlich kann eine Füllmasse über die Lichtwellenleiter
aufgebracht werden. Dieses geschieht durch eine Vorrichtung 24 zum Auftragen der
Füllmasse. Die Vorrichtung 24 kann beispielsweise an einen Vorratsbehäsiter in Front
des Schließwerkzeuges 30 aufweisen, um die Füllmasse über das zentrale zugfeste
Element und das gewellte Band aufzutragen, so daß die Lichtwellenleiter in eine
mit Füllmasse versehene Nut gelegt werden. Alternativ kann die Füllmasse auch nach
dem Einbringen der Lichtwellenleiter in die Nuten aufgebracht werden. In diesem
Falle wird die Vorrichtung 24 zur Abgabe der Füllmasse nach dem Schließwerkzeug
30 angeordnet. Nun kann eine Bewicklung erfolgen, die so ausgestaltet ist, wie es
zum optischen Kabel gemäß der Fig. 1 beschrieben wurde.
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Es kann aber auch ein äußeres Band 14 von einer feststehenden Abzugsvorrichtung
6 abgenommen und spiralig über das aufgebrachte gewellte Band 15 gewickelt werden.
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Durch dieses äußere Band 14 wird das gewellte Band 15 mit der eingebrachten
Füllmasse abgeschlossen. Dies äußere Band 14
wird ebenfalls spiralig
aufgewickelt und hält seine Lage ohne ein Bindemittel. Wenn nötig kann ein Bindemittel,
beispielsweise ein zusätzlicher Mantel darüber angeordnet werden. Vorzugsweise wird
ein Bindemittel aufgebracht, wenn das optische Kabel mit anderen zu einem größeren
optischen Kabel kombiniert werden soll. Das so hergestellte Kabel wird nun auf die
Aufwickelspule 7 aufgewickelt.
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In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch ein Teil des von dem äußeren Band
14 abgedeckten gewellten Bandes 15 dargestellt.
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Das gewellte Band 15 weist eine Vielzahl von Nuten 17, 17a, 17b auf.
Lichtwellenleiter 21a, 21b liegen wie beschrieben in den Nuten. Es ist ersichtlich,
daß die Größe der Lichtwellenleiter so ist, daß die Lichtwellenleiter nicht über
den oberen Rand der Nuten hinausragen und daß das äußere Band 14 die Nuten ohne
Druck oder Berührung der Lichtwellenleiter abdeckt. In der Nut 17 ist ein mit Plastik
umhüllter Lichtwellenleiter 21a vorhanden, während in der Nut 17a eine Vielzahl
von Lichtwellenleitern 21b liegen, die einen kleineren Durchmesser haben und daher
die Nut nicht ganz ausfüllen. In der Fig. 6 sind die Nuten 17 und 17b mit der Füllmasse
101 gefüllt. Es sei angemerkt, daß in der Praxis die Füllmasse 101 in allen oder
in keiner Nut vorhanden ist. Zur einfacheren Darstellung ohne eine weitere Figur
zu benutzen ist dieses gemeinsam in der Fig. 6 dargestellt.
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In Fig. 7 ist ein Querschnitt durch das optische Kabel dargestellt.
Das zentrale zugfeste Element 11 kann wie beschrieben aus einem beliebigen Material
bestehen, das dem optischen Kabel die gewünschte Zugfestigkeit gibt. Um das zentrale
zugfeste Element 11 ist das gewellte Band 15
mit der Vielzahl der
Nuten 17 angeordnet. Das Band 15 kann wie beschrieben aus beliebigem Material sein.
Die Benutzung von Polyterephthalat wird hierfür bevorzugt. Die Tiefe der Nuten ist
größer als der Durchmesser der Lichtwellenleiter 21e damit die Nutenspitzen und
nicht die Lichtwellenleiter die äußere Umrandung der Kabelstruktur bilden. Eine
solche Anordnung erlaubt das Aufbringen des äußeren Bandes 14 direkt auf dem gewellten
Band 15 ohne eine Berührung mit den Lichtwellenleitern. In einer bevorzugten Ausführung
ist die Tiefe der Nuten so gewählt, daß eine Vielzahl von Lichtwellenleitern 21a
innerhalb der Nut liegen können.
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Bei Bedarf kann die Füllmasse 101a zwischen dem zentralen zugfesten
Element und dem gewellten Band 15 eingebracht werden. Zusätzliche Füllmasse 101b
kann zwischen das gewellte Band 15 und dem äußeren Band 14 vorhanden sein.
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In Fig g ist der überlappt gewickelte Bereich 19 des gewellten Bandes
15 auf dem zentralen zugfesten Element in einem Ausschnitt dargestellt. Es ist zu
sehen, daß der Rand des vorher aufgebrachten Bandes vom Rand des nachher aufgebrachten
Bandes überdeckt wird. Der zuerst aufgebrachte Teil des Bandes ist mit 12a und der
danach aufgebrachte Teil des Bandes ist mit 12b bezeichnet.
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Das so hergestellte Kabel wird von der einen einfachen Schlag erzeugenden
Aufwickelspule 7 aufgenommen und es kann auf dieser gelagert werden. Wenn es erwünscht
oder notwendig ist, kann das optische Kabel wie schon beschrieben mit weiteren Mänteln
versehen werden.
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Es kann auch aus mehreren dieser optischen Kabel ein optisches Kabel
mit einer Vielzahl von Lichtwellenleitern (siehe Fig. 3) hergestellt werden.
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