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Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines
optischen Kabels, in dessen Seele Lichtwellenleiter mit wechselnder Schlagrichtung
miteinander verseilt sind, bei welchem die Lichtwellenleiter - zunächst von Trägern
abgewickelt und zu einem aus einer Führungsscheibe, einer Verseilscheibe und einem
zwischen den beiden angeordneten Rohr bestehenden Rohrspeicher geführt, - danach
durch Löcher der Führungsscheibe gezogen, -anschließend unter Anlage zu dem von
der Führungsscheibe ausg@ Rohr zu der in Umfangsrichtung antreibbaren, mit Löchern
versehenen Verseilscheibe geführt und durch deren Löcher hindurchgezogen und
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abschließend einem Verseilnippel zugeführt werden und bei welchem um die fertig
verseilte Seele ein Mantel herumgeformt wird (DE-OS 32 10 611).
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Lichtwellenleiter (LWL) sind fertige Gebilde aus Glasfasern, die ohne
zusätzliche Bearbeitung zur übertragung von Lichtwellen geeignet sind.
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LWL haben in der Nachrichtentechnik gegenüber metallischen Leitern
Vorteile. Die LWL sind sehr breitbandig und dämpfungsarm, so daß über einen LWL
mehr Kanäle bei vergrößertem Verstärkerabstand übertragen werden können als über
einen metallischen Leiter. Sie sind gut biegbar und haben kleine Durchmesser, so
daß der Kabel querschnitt verringert werden kann. Zum Einsatz der LWL für Übertragungszwecke
der Nachrichtentechnik müssen dieselben in Kabeln verarbeitet werden. Hierbei muß
sichergestellt sein, daß weder während der Herstellung noch beim Transport oder
der Verlegung der Kabel eine Beschädigung der LWL eintritt. Es ist dabei besonders
darauf zu achten, daß die LWL zu keinem Zeitpunkt einer länger andauernden Zugbeanspruchung
ausgesetzt werden.
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Zugbeanspruchungen können langfristig zum Bruch der LWL führen.
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Bei dem bekannten, eingangs geschilderten Verfahren nach der DE-OS
31 10 611 werden die LWL mit wechselnder Schlagrichtung (SZ-Verseilung) mittels
eines sogenannten Rohrspeichers" verseilt. Bei der Herstellung werden die Verseilelemente
durch die Verseilscheibe beispielsweise zunächst mit sechs Umdrehungen derselben
in einer Richtung verseilt, wobei die zwischen der Verseilscheibe und der Führungsscheibe
befindlichen Abschnitte der LWL sich in sechs Windungen um das Rohr herumlegen.
Danach wird die Drehrichtung der Verseilscheibe umgekehrt, die jetzt zwölf Umdrehungen
in der anderen Richtung macht. Dadurch werden die sechs Windungen der LWL um das
Rohr herum aufgeben, @@@@@ sDcris Windungen in der anderen Schlagrichtung Dann wird
die Drehrichtung der Verseilscheibe wieder umgedreht. Das wiederholt sich,
bis
das Kabel fertig ist. Die Anzahl von sechs Umdrehungen pro Schlagrichtung ist nur
ein Beispiel. Es können auch mehr oder weniger Umdrehungen sein.
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In dem Bereich, in dem die Schlagrichtung wechselt (Drallwechsel),
ist die Kabelseele praktisch nicht verseilt, d. h. die LWL laufen dort parallel
zur Längsachse des Kabels. In den Drallwechselbereichen ergibt sich somit ein Bild
der Kabelseele, das so aussieht als ob ein unverseiltes Kabel vorliegt. Wenn ein
solches Kabel gebogen wird, beispielsweise nach der Fertigung beim Aufwickeln auf
eine Spule, dann wird seine äußere Mantellinie gedehnt, während die innere gestaucht
wird. Das gilt in gleichem Maße auch in den Draliwechselbereichen von Kabeln, deren
Verseilelemente mit wechselnder Schlagrichtung verseilt sind.
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Da die LWL mit den bekannten SZ-Verseilverfahren mit großer Regelmäßigkeit
verseilt werden, liegen die einzelnen LWL in den Drallwechselbereichen immer an
der gleichen Stelle. Beim Aufwickeln auf eirte Spule werden daher in jedem Drallwechselbereich
die gleichen LWL gedehnt bzw.
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gestaucht. Insbesondere die Dehnung wirkt sich dabei störend aus,
da sich die einzelnen Dehnungen über die Kabel länge aufsummieren, was zur Zerstörung
der LWL führen kann. Ein entsprechendes Kabel ist dann nur noch beschränkt brauchbar,
da ein Teil der in der Seele vorhandenen LWL nicht mehr funktionsfähig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
mit dem auf einfache Weise LWL, die mit reversierendem Schlag verseilt sind, unabhängig
von ihrer Position im Kabelquerschnitt gegen unzulässige Dehnung geschützt sind.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs geschilderten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelößt, daß die Lichtwellenleiter mit anwährend
der Verseilung änderndewr Schlagzahl verseilt werden.
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Mit diesem Verfahren wird zwar die Regelmäßigkeit der Verseilung aufgehoben,
so daß der Abstand zwischen den Drallwechselbereichen dauernd schwankt. Es wird
dadurch aber erreicht, daß die einzelnen LWL in den Drallwechselbereichen nicht
immer an der gleichen Stelle im Kabelquerschnitt liegen. Beim Aufwickeln eines mit
diesem Verfahren hergestellten Kabels werden die in den Drallwechselbereichen außen
liegenden LWL zwar immer noch gedehnt. Da jedoch in jedem Drallwechselbereich andere
LWL außen liegen, werden jedesmal andere Ll.4L gedehnt. Die Dehnungen addieren sich
nicht mehr für einen oder mehrere LWL auf, und die Gefahr der Überdehnung ist verm-ieden.
Statt dessen addiert sich die Dehnung eines LWL in einem Drallwechselbereich zu
einer Stauchung im folgenden Drallwechselbereich, wodurch der LWL über die Länge
des Kabels gesehen insgesamt frei von Belastungen bleibt.
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Bei der Änderung der Schlagzahl ist nur darauf zu achten, daß die
in einer Richtung durchgeführte Anzahl von Umdrehungen zunächst in ieicier Anzahl
in der anderen Richtung durchgeführt wird, bis die Verseilscheibe in dieser Richtung
eine andere Anzahl von Umdrehungen macht.
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Die Änderung der Schlagzahl kann statistisch erfolgen. Sie kann jedoch
auch kontinuierlich durchgeführt werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhang
der Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur
Durchfiahrung des Verfahrens.
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Fig. 2 den prinzipiellen verlaut der LWL bei herkomlicher Verselltechnik.
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Fig. 3 schematisch den Verlauf der LWL in einer nach der Erfindung
hergestellten Kabel seele.
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Mit 1 ist eine Anzahl von Spulen bezeichnet, auf denen LWL 2 aufgewickelt
sind, die zur Seele eines optischen Kabels verseilt werden sollen. Statt der Spulen
können auch Teller oder andere geeignete Träger verwendet sein. In bevorzugter Ausfiihrungsform
handelt es sich bei den LWL 2 um sogenannte Hohladern oder Bündeladern, bei denen
die eigentlichen, das Licht leitenden Fasern einzeln oder zu rnehreren in Schutzröhrchen
untergebracht sind. Die LWL können jedoch auch Festadern oder Hybridadern sein.
Für alle möglichen Ausführungsformen wird einheitlich der Ausdruck "Lichtwellenleiter"
verwendet, der mit den Buchstaben "LWL abgekürzt wird.
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Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 nur ein LWL 2 eingezeichnet,
dessen Verlauf im folgenden beschrieben wird: Der LWL 2 wird von seiner Spule 1
abgezogen und einer FUhrungsscheibe 3 eines Rohrspeichers zugeführt, der eine reversierende
Verseilung (SZ-Verseilung) der LWL ermöglicht. Der LWL 2 wird durch ein Loch der
Führungsscheibe 3 hindurchgezogen und bis zu einer Verseilscheibe 4 weítergeftihrt,
die durch einen Elektromotor 5 in beiden Drehrichtungen antreibbar ist. Auch die
Verseilscheibe 4 weist Löcher auf. Durch e nes dieser Löcher wird der LWL 2 hindurchgezogen
und zu einem Verseilnippel 6 geführt. Aus dem Verseilnippel 6 tritt die dort verseilte
Kabelseele 7 aus, welche danach auf eine Spule aufgewickelt werden kann.
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Es ist jedoch auch möglich, im gleichen Arbeitsgang auf die Kabelseele
7 mittels eines Extruders 8 einen Mantel aufzuspritzen und dann erst das fertige
Kabel 9 auf eine Spule 10 aufzuwickeln.
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Zu Beginn der Fertigung verläuft der LWL 2 zwischen der Führungsscheibe
3 und der Verseilscheibe 4 geradlinig. Durch Drehung der Verseilscheibe 4 wird er
zusammen mit den anderen LWL im Verseilnippel 6 verseilt und gleichzeitig im Bereich
zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 4 um ein Rohr 11 herumgewickelt, das
zwischen den beiden Scheiben 3 und 4 angeordnet ist.
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Für die SZ-Verseilung führt die Verseilscheibe 4 beispielsweise vier
Umdrehungen in der einen Richtung durch. Dabei wird der LiAlL 2 -in vier Windungen
um das Rohr 11 herumyewickelt. Nach Drehrichtungsumkehr der Verseilscheibe 4 muß
dieselbe zunächst vier Umdrehungen ausführen, damit die Windungen des LWL 2 um das
Rohr 11 wieder aufgehoben werden. Danach werden weitere vier Umdrehungen in dieser
Richtung zurückgelegt, so daß der LWL 2 jetzt das Rohr 11 in der anderen Rich-tung
mit vier Windungen umschließt. Bei dieser herkömmlichen SZ-Verseiltechnik ergibt
sich zwischen je zwei Drallwechselbereichen der gleichbleibende Abstand A gemäß
Fig. 2. Wie aus der schernatischen Darstellung der Fig. 2 zu erkennen ist, liegt
in den Drallwechselbereichen immer der gleiche LWL 2 ganz außen. Er wird daher in
dem Fall,-in dem ein solches Kabel auf eine Spule aufgewickelt wird, in jedem Drallwechselbereich
gedehnt, so daß sich insgesamt eine Überdehnung für den LWL 2 und auch für benachbarte
LWL ergeben kann.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung werden diese Nachteile umgangen.
Es arbeitet beispielsweise wie folgt: Die Verseilscheibe 4 soll wieder vier Umdrehungen
in der einen Richtun3 durchführen. Zum Aufheben der Windungen des LWL 2 um das Rohr
11 herum müssen dann auch vier Umdrehungen in der Gegenrichtung erfolgen. Im Gegensatz
zur herkömmlichen Technik werden. dann jedoch nicht weitere vier Umdrehnung in dieser
Richtung von der Verseilscheibe 4 ausgeführt, sondern beispielsweise 4,5 Umdrehnungen.
Nach Drehrichtungsumkehr muß die Verseilscheibe 4 dann wieder 4,5 Umdrehungen durchführen,
bis der LWL 2 zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 4 gestreckt ist. Es
werden
dann in dieser Richtung beispielsweise weitere 3,5 Umdrehungen
durchgeführt, die anschließend wieder zurückgedreht werden müssen. Mit diesem Verfahren
ergeben sich unterschiedliche Abstände Al, A2 und A3 zwischen den Drallwechselbereichen,
so wie es in Fig. 3 schematisch angedeutet ist. In diesen Drallwechselbereichen
liegt jeweils ein anderer LWL 2 an der äußeren Mantellinie der schematisch dargestellten
Kabelseele 7.
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Bei der Verseilung der LWL 2 wird die Schlagzahl geändert. Wichtig
dabei ist, daß die Änderung nicht immer ganzzahlig ist, da dann zwar der Abstand
zwischen den Drallwechselbereichen geändert wurde, nicht aber die Lage der LWL 2.
Die Schlagzahl muß also überwiegendnicht ganzzahlig sein, wobei in Abständen auch
ganzzahlige Schlagzahlen auftreten können.
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Ein mögliches Schema der sich ändernden Schlagzahl geht aus dem folgenden
Beispiel hervor, in dem die beiden Drehrichtungen mit "rec'nts" und "links" bezeichnet
sind:
| rechts ~~~ links |
| 4,0 > 4,0 |
| + |
| 4,5 4,5 |
| JI |
| 3>7 3>7 |
| 3,2 3>2 |
| 4,0 4>0 |
| + |
| 4,3 4>3 |
Die in der einen Richtung auf das Rohr 11 aufgewickelten Schläge müssen jeweils
erst wieder abgewickelt werden2 bis in der gleichen Richtung eine andere Schlagzahl
gefahren wird.
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Die Änderung der Schlagzahl kann im geschilderten Sinne kontinuierlich
vorgenommen werden. In bevorzugter Ausführungsform wird die Scchlagzahl statistich
geändert.
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Da die heute im Einsatz befindlichen Verseileinrichtungen in fast
allen Fällen elektronisch gesteuert werden, wobei auch Mikroprozessoren eingesetzt
werden, ist es kein Problem, auch die linderung der Schlagzahl in beiden Drehrichtungen
während der Verseilung mit einem entsprechenden Programm durchzuführen.