DE3786446T2

DE3786446T2 - Optisches Kabelverbindungsteil für ein aus elektrischen und optischen Leitern bestehendes Kabel.

Info

Publication number: DE3786446T2
Application number: DE87310741T
Authority: DE
Inventors: Yoshihisa C O Chiba Work Asada; Masahiro C O Chiba Work Iizumi
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1993-12-02
Anticipated expiration: 2007-12-08
Also published as: US4830457A; EP0274228A3; EP0274228A2; CN87107263A; KR880008040A; JPH0746163B2; DE3786446D1; JPS63142309A; EP0274228B1; KR910004712B1; CN1024482C; CA1299406C

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen zwei optischen Kabeln in einem zusammengesetzten Aufbau mit elektrischem Leistungskabel oder Stromkabel und optischem Kabel.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für ein herkömmliches zusammengesetztes oder kombiniertes elektrisches und optisches Kabel, das ein Seekabel ist. Dieses Kabel weist drei elektrische Kabel 11, ein optisches Kabel 12, eine Zwischenschicht 13, die z. B. aus Jute besteht, eine aus einer Bandwicklung bestehende Rückhalteschicht 14, eine Lage von Zuggliedern 15 und eine äußeren Schutzhülle 16 auf.
Da das optische Kabel 12 einen kleineren Durchmesser hat als das Stromkabel 11, ist das optische Kabel 12, wie in Fig. 5 erkennbar, gewöhnlich in dem Raum zwischen zwei benachbarten Stromkabeln 11 angeordnet.
Im allgemeinen müssen entlang einem solchen kombinierten elektrischen und optischen Seekabel wegen der großen Länge des Kabels Verbindungen im Stromkabel und Verbindungen im optischen Kabelweg hergestellt werden. In diesem Fall möchte man die Verbindungen so gestalten, daß sie im wesentlichen die gleichen Außendurchmesser wie das Stromkabel bzw. das optische Kabel haben, so daß der Außendurchmesser des gesamten Kabels entlang seiner Länge nicht variiert.
Die Verbindungen der optischen Kabel müssen jedoch überschüssige Längenabschnitte der optischen Fasern aufnehmen um eine Korrektur zu ermöglichen, wenn das Verbinden-der optischen Fasern mißlingt, und wegen der Unterbringung der überschüssigen Längenabschnitte der optischen Fasern werden die Außendurchmesser der Verbindungen in den optischen Kabeln erheblich größer als die Außendurchmesser der Stromkabel. Im Ergebnis ist der Außendurchmesser des kombinierten Kabels an den Verbindungsstellen des optischen Kabels örtlich vergrößert, was die Verlegearbeit des kombinierten Kabels kompliziert, und es besteht die Gefahr, daß an den Verbindungen im optischen Kabel eine zu starke äußere Kraft angreifen könnte.
Die JP 59 212 813 offenbart einen aus Kupfer hergestellten Koppler, der die freien Enden zweier kombinierter elektrischer und optischer Kabel miteinander verbindet. Der Koppler weist ringförmige Teile mit kleinerem Durchmesser auf, die für die Aufnahme überschüssiger Längenabschnitte der optischen Faser vorgesehen sind.
Wir haben nun eine Verbindung zwischen zwei optischen Kabeln in einem kombinierten elektrischen und optischen Kabel erfunden, welche die oben erörterten Nachteile beseitigt.
Erfindungsgemäß wird eine Verbindung zwischen zwei optischen Kabeln in einem zusammengesetzten Aufbau mit elektrischem Leistungskabel oder Stromkabel und optischem Kabel geschaffen, wobei die Verbindung ein Glied aufweist, das zwischen den Enden der verbundenen optischen Kabel angeordnet ist, wobei überschüssige Längenabschnitte von optischen Fasern, die sich von den optischen Kabeln erstrecken, auf die Oberfläche des Gliedes gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied stabförmig ist und verhältnismäßig lange überschüssige Längenabschnitte von optischen Fasern, die sich von den optischen Kabeln erstrecken, in gekrümmten Nuten angeordnet sind, die in der äußeren Oberfläche des Gliedes ausgebildet sind, und kürzere überschüssige Längenabschnitte der Fasern in geraden Nuten angeordnet sind, die in der Oberfläche des Gliedes ausgebildet sind, wobei das Glied mit Zuggliedern der optischen Kabel in Reihe verbunden ist und das stabförmige Glied einen Durchmesser aufweist, der gleich dem Durchmesser der optischen Kabel oder kleiner als dieser Durchmesser ist.
Bei der erfindungsgemäßen Verbindung können die optischen Fasern beider optischer Kabel in den gekrümmten oder geraden Nuten des stabförmigen Gliedes angeordnet werden.
Wenn beim Verbinden der optischen Fasern die Länge der Faser nicht durch erneutes Verbinden verkürzt worden ist, dann können die überschüssigen Längenabschnitte von optischen Fasern in den gekrümmten Nuten angeordnet werden. Sind jedoch die Längen der Fasern durch erneutes Verbinden verkürzt worden, um mißlungene Verbindungen zu korrigieren, dann können die kürzeren überschüssigen Faserlängenabschnitte in den geraden Nuten des stabförmigen Gliedes angeordnet werden.
So sind die optischen Fasern übersichtlich in den Nuten des stabförmigen Gliedes angeordnet.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das stabförmige Glied nicht am äußeren Umfang der Verbindung im optischen Kabel angeordnet, sondern zwischen den Enden der beiden optischen Kabel untergebracht. Daher wird der Außendurchmesser der Verbindung im optischen Kabel nicht gegenüber dem Durchmesser des optischen Kabels vergrößert.
Ferner ist das stabförmige Glied vorzugsweise relativ lang, und die in der äußeren Umfangsfläche des stabförmigen Gliedes ausgebildeten gekrümmten Nuten sind ebenfalls verhältnismäßig lang. Daher können die erforderlichen überschüssigen Längenabschnitte der optischen Fasern in den gekrümmten Nuten enthalten sein.
Vorzugsweise stehen die in den gekrümmten Nuten oder in den geraden Nuten des stabförmigen Gliedes enthaltenen optischen Fasern nicht von der Umfangsfläche des stabförmigen Gliedes nach außen vor.
Die Außendurchmesser der Verbindungen in dem optischen Faserkabel sind dementsprechend erfindungsgemäß minimiert, und der Außendurchmesser des kombinierten elektrischen und optischen Kabels ist nicht örtlich vergrößert.
Die obige und andere, verwandte Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden beim Durchlesen der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt, der schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen optischen Kabeln in einem kombinierten elektrischen und optischen Kabel darstellt;
Fig. 2 und 3 perspektivische Ansichten, die Beispiele von stabförmigen Gliedern veranschaulichen, die zur Aufnahme von überschüssigen Längenabschnitten optischer Fasern verwendet werden;
Fig. 4 einen Längsschnitt, der ein anderes Ausführungsbeispiel einer Verbindung zwischen optischen Kabeln darstellt; und
Fig. 5 einen Querschnitt, der ein Beispiel eines herkömmlichen kombinierten elektrischen und optischen Kabels darstellt.
In Fig. 1 werden die Enden der Metallhüllen 21 der zu verbindenden optischen Kabel 12 und 12 zurückgeschnitten, und die Zugglieder 22 und eine vorgegebene Anzahl von optischen Fasern 23 ragen aus den Enden der Metallhüllen 21 der optischen Kabel 12, 12 heraus.
Das Zugglied 22 wird in der Nähe des Endes der Metallhülle 21 abgeschnitten, und die optischen Fasern 23 werden mit einem ausreichenden überschüssigen Längenabschnitt für die Verbindung der Fasern eines Kabels mit den Fasern des anderen Kabels versehen.
Koaxial zu den optischen Kabeln 12, 12 und in einem geeigneten Abstand zwischen den optischen Kabeln 12 und 12 werden zwei stabförmige Glieder 24 angeordnet.
Jedes stabförmige Glied 24 weist z. B. eine Konstruktion auf, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Genauer gesagt, das stabförmige Glied 24 weist gekrümmte Nuten 25 und gerade Nuten 26 zur Aufnahme der optischen Fasern 23 und ein in seiner Mitte einstückig ausgebildetes Zugglied 27 auf. Die gekrümmte Nut 25 in diesem Beispiel ist als einseitig gerichtete Spirale ausgebildet.
Eine gekrümmte Nut 25 und eine gerade Nut 26 bilden einen Satz. Um das Verständnis der Nuten zu erleichtern, zeigt Fig. 2 nur einen Satz der gekrümmten und geraden Nuten 25 und 26, aber die Anzahl der Sätze der gekrümmten und geraden Nuten 25 und 26 entspricht der Anzahl der optischen Fasern 23 in jedem Kabel.
Die in der Mitte zwischen den Enden der optischen Kabel 12 und 12 angeordneten Zugglieder 27 der stabförmigen Glieder 24, 24 sind durch einen Verbinder 28 miteinander verbunden, und die angrenzend an die Enden der Kabel 12, 12 angeordneten Zugglieder 27 der stabförmigen Glieder 24, 24 sind durch Verbinder 29 mit den Zuggliedern 22 des entsprechenden optischen Kabels 12 verbunden.
Optische Faserpaare 23, die von den Enden der entsprechenden optischen Kabel 12, 12 ausgehen, sind in der Mitte, d. h. zwischen den beiden stabförmigen Gliedern 24 und 24, durch Verbinder 30 miteinander verbunden.
Wenn die optischen Fasern zum erstenmal miteinander verbunden werden, werden die überschüssigen Längenabschnitte der optischen Fasern 23 in den gekrümmten Nuten 25 aufgenommen.
Wenn das erste Verbinden der optischen Fasern mißlingt, werden ausreichend lange Stücke der optischen Fasern 23 aus den gekrümmten Nuten 25 herausgezogen und in die geraden Nuten 26 verlegt, und es wird eine zweite Verbindung der optischen Fasern ausgeführt.
Wenn daher eine Verbindung mißlingt, kann die Verbindung mehrmals wiederholt werden, bis die optischen Fasern 23 alle aus den gekrümmten Nuten 25 in die geraden Nuten 28 verlegt sind.
Nachdem das Verbinden der optischen Fasern 23 beendet ist, wird zwischen den Metallhüllen 21 und 21 der optischen Kabel ein Verbindungsrohr 31 angeordnet, und die Enden des Verbindungsrohrs 31 werden durch Kleben oder Schweißen an den Metallhüllen 21 bzw. 21 befestigt.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel des stabförmigen Gliedes 24 zur Aufnahme der überschüssigen Längenabschnitte von optischen Fasern. Das stabförmige Glied 24 von Fig. 3 weist ebenfalls gerade Nuten 26 und gekrümmte Nuten 32 auf, die in seiner äußeren Umfangsfläche ausgebildet sind. Die gekrümmten Nuten 32 dieses Beispiels sind als SZ-Spiralnuten ausgebildet, d. h. sie folgen einer Spiralbahn mit periodisch wechselnder Richtung. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel kehrt die gekrümmte Nut 32 ihre Richtung nach jeder Umdrehung um das stabförmige Glied 24 um. Die gekrümmte Nut 32 kann jedoch ihre Richtung nach weniger als einer Umdrehung umkehren. So können auch nach dem Verbinden der optischen Fasern 23 miteinander die optischen Fasern in die gekrümmten Nuten 32 eingelegt werden.
Im Falle der einseitig gerichteten Spiralnuten 25 können die optischen Fasern auch nach ihrer Verbindung in die Nuten eingelegt werden, wenn die Spiralnuten eines stabförmigen Gliedes 24 zu denen des anderen stabförmigen Gliedes 24 entgegengesetzt gerichtet sind.
Die in einer gekrümmten Nut enthaltene optische Faser kann eine in einer geraden Nut enthaltene optische Faser überqueren. Um zu vermeiden, daß eine Faser auf eine von ihr überquerte andere Faser einen Druck ausübt, sind die Tiefen der gekrümmten Nuten und der geraden Nuten vorzugsweise voneinander verschieden und größer als der Außendurchmesser der optischen Faser.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem mit dem Ende jeder optischen Faser 12 zwei stabförmige Glieder 24 verbunden sind, so daß zwischen den Enden der beiden optischen Kabel 12 und 12 insgesamt vier stabförmige Glieder 24 vorgesehen sind. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 kann man eine ausreichende Länge der optischen Faser zur erneuten Herstellung einer Verbindung erhalten, indem man die optische Faser 23 in einem der Glieder 24 aus der gekrümmten Nut 25 in die gerade Nut 26 verlegt. Da am Ende jeder optischen Faser 12 zwei Glieder 24 vorgesehen sind, können für jede optische Faser zwei mißlungene Verbindungen zugelassen werden.
In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist der Abstand zwischen den beiden mittleren stabförmigen Gliedern 24 verhältnismäßig groß, und zwischen den beiden mittleren stabförmigen Gliedern 24 und 24 sind mehrere axiale Mittelhalterungen 35 eingesetzt, die scheibenförmige, mit einem Zugglied 33 vereinigte Abstandshalter 34 aufweisen.
Die Zugglieder 33 benachbarter axialer Mittelhalterungen 35 sind durch einen Verbinder 36 miteinander verbunden, und die Zugglieder 33, die angrenzend an die stabförmigen Glieder 24 angeordnet sind, sind mit den Zuggliedern 27 der letzteren durch Verbinder 37 verbunden.
Wenn zwischen den beiden mittleren stabförmigen Gliedern 24 und 24 mehrere axiale Mittelhalterungen 35 vorgesehen sind, kann die optische Faser 23 zwischen den Abstandshaltern 34 der axialen Mittelhalterungen 35 durchhängen, und die Verbinder 30 der optischen Fasern 23 können in Längsrichtung verschoben werden.
Außerdem ist in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 der äußere Umfang des Rohrs 31 mit einem korrosionsbeständigen Gummi- oder Kunststoffrohr 38 abgedeckt.
Um zu verhindern, daß die optischen. Fasern 23 mit dem Verbindungsrohr 31 in Berührung kommen, kann an der Innenseite des Verbindungsrohrs 31 eine Rückhalteschicht (nicht dargestellt) mit einer Bandwicklung ausgebildet werden, und das Verbindungsrohr 31 kann mit einem Gel gefüllt werden, um die Bewegung der optischen Faser bis zu einem gewissen Grade zu unterdrücken.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die gekrümmte Nut eine beliebige Form annehmen, wenn die optische Faser bei ihrer Aufnahme in der gekrümmten Nut auf eine zulässige Krümmung beschränkt werden kann (z. B. auf einen minimalen Krümmungsradius von R = 40 mm). Vorzugsweise folgt die Nut einer einseitig gerichtete Spiralbahn oder einer SZ-Spiralbahn (d. h. einer Spirale, die ihre Richtung periodisch umkehrt, vorzugsweise innerhalb einer Umdrehung um das stabförmige Glied).
Nach der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, können die überschüssigen Längenabschnitte der optischen Fasern in den geraden und gekrümmten Nuten in der äußeren Umfangsfläche der stabförmigen Glieder untergebracht werden, die zwischen den Enden der optischen Kabel angeordnet sind. Daher wird der Außendurchmesser des kombinierten elektrischen und optischen Kabels durch Verbindungen in dem optischen Faserkabel nicht örtlich vergrößert, und das kombinierte elektrische und optische Kabel weist über seine gesamte Länge einen konstanten Außendurchmesser auf.

Claims

1. Verbindung zwischen zwei optischen Kabeln (12, 12) in einem zusammengesetzten Aufbau mit elektrischem Leistungskabel und optischem Kabel, wobei die Verbindung wenigstens ein Glied (24) aufweist, das zwischen den Enden der verbundenen optischen Kabel (12, 12) angeordnet ist, wobei überschüssige Längenabschnitte von optischen Fasern (23), die sich von den optischen Kabeln (12, 12) erstrecken, auf die Oberfläche des Gliedes (24) gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied (24) stabförmig ist und verhältnismäßig lange überschüssige Längenabschnitte von optischen Fasern (23), die sich von den optischen Kabeln (12, 12) erstrecken, in gekrümmten Nuten (25, 32) angeordnet sind, die in Längsrichtung in der äußeren Oberfläche des Gliedes (24) ausgebildet sind, und kürzere überschüssige Längenabschnitte von Fasern (23) in geraden Nuten (26) angeordnet sind, die in Längsrichtung in der Oberfläche des Gliedes (24) ausgebildet sind, wobei das Glied (24) mit Zuggliedern (22) der optischen Kabel (12, 12) in Reihe verbunden ist und das stabförmige Element (24) einen Durchmesser aufweist, der gleich dem Durchmesser der optischen Kabel (12, 12) oder kleiner als dieser Durchmesser ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von stabförmigen Elementen (24) aufweist, die geradlinig zwischen den Enden der optischen Kabel (12, 12) in Abständen angeordnet sind und miteinander in Reihe verbunden sind, wobei die optischen Fasern (23) zwischen benachbarten stabförmigen Gliedern (24) verbunden sind, wobei verhältnismäßig lange überschüssige Längenabschnitte der Fasern (23) in den gekrümmten Nuten (25, 32) der Glieder (24) und kürzere überschüssige Längenabschnitte der Fasern (23) in den linearen Nuten (26) der Glieder (24) angeordnet sind, und wobei die Vielzahl von Gliedern (24) mit den Zuggliedern (22) der optischen Kabel (12, 12) in Reihe verbunden ist.

3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Anzahl der stabförmigen Elemente (24) in einer Reihe zwischen den Enden der optischen Kabel (12, 12) angeordnet ist.

4. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefen der gekrümmten und geraden Nuten (25, 32) (26), die in dem stabförmigen Glied oder jedem stabförmigen Glied (24) ausgebildet sind, voneinander unterschiedlich sind.

5. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Nuten (25, 32) einseitig gerichteten Spiralbahnen folgen.

6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Nuten (25, 32) Spiralbahnen folgen, die ihre Richtung innerhalb einer Umdrehung um das oder jedes stabförmige Element (24) umkehren.

7. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl gekrümmter Nuten (25, 32) auf dem oder jedem stabförmigen Glied (24) gebildet ist.