DE3522694A1 - Kabel zur rbertragung von signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kabel zur Übertragung von Signalen zwischen mindestens einem Sender und einem Empfänger, bestehend aus einer Seele mit einem zugfesten Kern, um den herum als Verseilelemente mindestens zwei zu einem Paar zusammengefaßte elektrische Adern und mindestens ein Lichtwellenleiter herumgewickelt sind, aus einer die Seele umgebenden zugfesten Hülle und aus einem über der Hülle angeordne­ ten Mantel aus Kunststoff.

Derartige Kabel sind bekannt und käuflich zu erwerben. Sie werden beispielsweise als sogenannte "Telemetriekabel" verwendet, die im Freien verlegt werden und von einer Vielzahl von Meßstellen Signale zur Auswer­ tung an eine Zentrale übertragen sollen. Die Kabel sind prinzipiell für unterschiedlichste Einsatzfälle verwendbar. Ohne Beschränkung auf den speziellen Verwendungsfall werden sie im folgenden so beschrieben, als ob sie zur Übertragung von Meßwerten bei der geodätischen Erforschung der Bodenbeschaffenheit eingesetzt werden.

Die von einer Zentrale ausgehenden Kabel können mehrere Kilometer lang sein. In bestimmten Abständen von beispielsweise 500 m können in die Kabel Geräte eingeschaltet sein, in denen sich Verstärker, Regeneratoren und Codierer befinden. Von diesen Geräten gehen etwa sternförmig Stich­ leitungen mit metallischen Leitern aus, an deren freien Enden Sensoren angebracht sind. Die Sensoren reagieren auf mechanische Schwingungen, wie sie beispielsweise bei Detonationen auftreten. Die Schwingungen werden in elektrische Signale umgesetzt. Die Stichleitungen sind mit den elektrischen Adern des Kabels verbunden, so daß die Signale bis in die Geräte gelangen. Dort werden sie codiert, in optische Signale umgesetzt und über den Lichtwellenleiter -im folgenden kurz "LWL" genannt - zur Zentrale übertragen. Der breitbandige LWL dient also zur gemeinsamen Übertragung aller von den unterschiedlichen Sensoren gelieferten Signa­ le. Da die Kabel ohne besondere Schutzmaßnahmen im Freien verlegt werden, sind insbesondere die empfindlichen LWL stark gefährdet, wenn ein solches Kabel unsachgemäß behandelt wird. Insbesondere bei radialen Belastungen können die in der Regel aus Glas bestehenden LWL leicht brechen. Solche radialen Belastungen können beispielsweise durch Fahr­ zeuge entstehen, wenn die Kabel Straßen oder Wege überqueren. Bei den bekannten Kabeln reichen die zugfeste Hülle und der darüber liegende Mantel zum wirksamen Schutz der empfindlichen LWL gegen radiale Be­ lastungen auf Dauer nicht aus. Der ebenfalls erforderliche Schutz gegen axiale Belastungen ist hingegen durch den zugfesten Kern und die zug­ feste Hülle gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel mit elektrischen Adern und LWL anzugeben, bei dem ohne wesentliche Vergrößerung seiner Abmessungen ein wirksamer Schutz der LWL gegen radiale Belastungen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Kabel der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen der Seele und der zugfesten Hülle ein aus Isoliermaterial bestehender, alle Verseilelemente ein­ schließender Innenmantel angebracht ist, dessen Material mindestens die zwischen den Verseilelementen vorhandenen Außenzwickel ausfüllt.

Durch den zusätzlich im Kabelaufbau angebrachten Innenmantel werden die Abmessungen des Kabels nicht wesentlich vergrößert, da die über den Adern und den LWL liegende Wandstärke desselben klein gehalten werden kann. Entscheidend ist, daß das Material des Innenmantels zumindest die Außenzwickel der Seele ausfüllt, welche zwischen den Adern und den LWL vorhanden sind. Es wird dadurch ein wirksamer Schutz der LWL bei ra­ dialen Belastungen des Kabels erreicht, wenn beispielsweise ein Fahrzeug über dasselbe fährt, da die dabei auftretende Belastung durch den Innenmantel flächenförmig verteilt wird. Die Belastung kann daher nicht mehr punktförmig auf die LWL einwirken, so daß die Gefahr des Brechens stark vermindert ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnun­ gen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Kabels nach der Erfindung mit abschnitts­ weise abgesetzten Schichten.

Fig. 2 einen Querschnitt des Kabels in vergrößerter Darstellung.

Das Kabel zur Übertragung von Signalen besteht aus einem zugfesten Kern 1, um den herum Verseilelemente 2 angeordnet sind, deren Aufbau anhand von Fig. 2 erläutert wird. Die aus Kern 1 und Verseilelementen 2 bestehende Seele des Kabels ist von einem Innenmantel 3 umgeben, über welchem eine zugfeste Hülle 4 angeordnet ist. Die Hülle 4 ist von einem aus Kunststoff bestehenden Mantel 5 umgeben. Der Mantel 5 besteht vorzugsweise aus Polyurethan.

Der Kern 1 kann aus mindestens einem zugfesten Faden bestehen. Geeignete Materialen sind beispielsweise Polyaramid, Stahl oder mit Epoxidharz getränktes Glasgarn. In dem Kern 1 können aber auch mehrere solcher Fäden beispielsweise in Seilform vereint sein. In bevorzugter Ausführunsform besteht der Kern 1 aus einem Faden 6, über dem eine Kunststoffhülle 7 angeordnet ist, die beispielsweise aus weichem Poly­ äthylen besteht. Ein solcher Kern 1 kann neben seiner Funktion als zugfestes Element gleichzeitig auch als Stützelement für die Verseilele­ mente 2 dienen.

Um den Kern 1 herum sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Verseilelemente vier aus je zwei elektrischen Adern bestehende Paare 8 und zwei LWL (Lichtwellenleiter) 9 herum verseilt. Die Abmessungen von Kern 1 und Verseilelementen 2 sind so gewählt, daß die Verseilelemente ohne Verdrückungen dicht an dicht liegen. Als Verseilelemente können gegebenenfalls auch Füllelemente verwendet werden, um den ganzen Umfang des Kerns 1 zu belegen.

Die LWL 9 sind vorzugsweise als sogenannte "Hohladern" ausgebildet. Sie bestehen aus einer das Licht leitenden Faser, beispielsweise einer Glasfaser, einer dieselbe umgebenden Polsterschicht und einer die Polsterschicht umgebenden schlauchförmigen Hülle aus Kunststoff. Inner­ halb der Hülle kann auch noch ein zugfestes Element angebracht sein. Statt der Hohladern können aber auch andere LWL verwendet werden, wie beispielsweise sogenannte "Festadern".

Über den aus Paaren 8 und LWL 9 bestehenden Verseilelementen ist der Innenmantel 3 angebracht, der auch die Außenzwickel zwischen den Ver­ seilelementen ausfüllt. Der Innenmantel 3 wird vorzugsweise durch Extrusion erzeugt. Wenn dabei auch die zwischen den Verseilelementen und dem Kern 1 liegenden Innenzwickel vom Material des Innenmantels 3 ausgefüllt werden, kann das zur weiteren Verbesserung der schützenden Funktion des Innenmantels führen. Der Innenmantel 3 besteht vorzugsweise aus thermoplastischem Kunststoff. Als besonders günstig hat sich Weich- Polyäthylen herausgestellt.

Die zugfeste Hülle 4 ist vorzugsweise als Geflecht aus zugfesten Fäden ausgebildet. Für die Fäden können die gleichen Materialien wie für den Kern 1 verwendet werden. Die Hülle 4 kann aber auch durch Umseilung erzeugt werden.

Claims (5)

1. Kabel zur Übertragung von Signalen zwischen mindestens einem Sender und einem Empfänger, bestehend aus einer Seele mit einem zugfesten Kern, um den herum als Verseilelemente mindestens zwei zu einem Paar zusammengefaßte elektrische Adern und mindestens ein Lichtwellenleiter herumgewickelt sind, aus einer die Seele umgebenden zugfesten Hülle und aus einem über der Hülle angeordneten Mantel aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Seele und der zugfesten Hülle (4) ein aus Isoliermaterial bestehender, alle Verseilelemen­ te (2) einschließender Innenmantel (3) angebracht ist, dessen Mate­ rial mindestens die zwischen den Verseilelementen (2) vorhandenen Außenzwickel ausfüllt.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Innenman­ tel (3) ein thermoplastischer Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, verwendet ist.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zugfeste Kern (1) als von einer Hülle (7) aus thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, umgebener zugfester Faden (6) ausgebildet ist.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (9) als Hohladern ausgeführt sind, mit einer die Licht leitende Faser umgebenden Hülle aus Kunststoff und einer in der Hülle angeordneten Polsterschicht.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfeste Hülle (4) als Geflecht aus zugfesten Fäden ausgebildet ist.