DE4120148A1

DE4120148A1 - Einrichtung zur durchfuehrung einer messung an einem aufgewickelten kabel

Info

Publication number: DE4120148A1
Application number: DE19914120148
Authority: DE
Inventors: Gregor Dipl Ing Weckerle
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1992-12-24

Description

Optische Kabelmessungen werden bevorzugt an aufgewickelten Kabeln durchgeführt, weil dann zur Messung eine ausreichend große Kabellänge zur Verfügung steht, aber trotzdem beide Kabelenden zugänglich sind.

Bei solchen Messungen, insbesondere wenn das Kabel in einer Klimakammer angeordnet ist, hat sich gezeigt, daß sich (beispielsweise bei den Dämpfungswerten von Lichtwellenleiter- Luftkabeln ohne Stützelemente) Meßergebnisse ergeben, die von den Werten abweichen, die sich später im Betrieb, also bei montiertem Kabel, in Abhängigkeit von der Außentemperatur ergeben.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Durchführung einer Messung an einem aufgewickelten Kabel anzugeben, bei welcher sich in geringerem Maße Meßfehler gegenüber dem realen Betriebsverhalten ergeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dabei ist von folgenden Überlegungen ausgegangen worden: Bisher wurden Messungen, insbesondere Dämpfungsmessungen, bei Temperatur-Wechselbeanspruchung an zugfrei aufgetrommelten Kabeln vorgenommen. Bei Lichtwellenleiterkabeln ohne längsdruckversteifende Elemente kann es zu Dämpfungserhöhungen kommen, wenn nach einem Hochtemperaturbereich (über 50°C) ein Niedertemperaturbereich (unter 0°C) durchlaufen wird. Als mögliche Ursache dafür kommt in Frage, daß ein irreversibles Rückschrumpfen thermoplastischer Kabelelemente, das bei hohen Temperaturen eintritt, nicht durch längsdruckversteifende Kabelelemente (z. B. glasfaserverstärkte Kunststoff-Stützelemente) vermindert wird. Der bei niedrigen Temperaturen hinzukommende reversible Rückschrumpfprozeß des Kabels führt dann zu einer erhöhten Stauchung des Lichtwellenleiters im Kabel. Hierdurch entstehen Mikrokrümmungen, die sich durch eine erhöhte Dämpfung bemerkbar machen. Daher wird eine an zugfrei aufgetrommelten Kabeln vorgenommene Dämpfungsmessung verfälscht, wenn sie an Kabeln vorgenommen wird, die im praktischen Betrieb unter permanenter Zugbeanspruchung stehen, z. B. an Luftkabeln; denn im praktischen Betrieb vermindert die permanente Zugkraft die beschriebenen reversiblen und irreversiblen Rückschrumpfmechanismen stark, während diese Mechanismen am zugfrei aufgetrommelten Kabel während der Temperatur-Wechselbeanspruchung spürbar auftreten.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung einer Messung an einem aufgewickelten Kabel lassen sich die Verhältnisse während Messungen bei Temperatur- Wechselbeanspruchung besser an die praktischen Betriebsverhältnisse annähern. Die Messungen werden mit der Einrichtung durchgeführt, während das zu messende Kabel unter permanenter Zugbeanspruchung die Temperaturwechsel durchläuft, wodurch nur ein stark vermindertes, irreversibles Rückschrumpfen bei hohen Temperaturen und ein stark vermindertes, reversibles Rückschrumpfen bei tieferen Temperaturen auftreten kann. Die Spanneinrichtung zur Beaufschlagung des über Rollen geführten Kabels mit einer Zugkraft kann wahlweise so gesteuert werden, daß entweder die Kabellänge oder die Zugkraft konstant bleibt; dabei kann in Abhängigkeit vom Temperaturverlauf die Kraftänderung bzw. die Längenänderung zusätzlich zum Verlauf der Übertragungsdämpfung erfaßt werden.

In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.

Die Seitenansicht im oberen Teil der Fig. 1 läßt einen von zwei Flanschen 1, 2 erkennen, die feststehend auf Fundamenten 3 bzw. 4 stehen. Der Flanschdurchmesser beträgt ca. 2 m. Die Flansche sind über mehrere Achsen miteinander verbunden, auf denen sich Rollen befinden, die jeweils eine dem Kabelquerschnitt angepaßte, umlaufende Nut aufweisen. In dem Schnitt A-A im unteren Teil der Fig. 1 sind die mit Rollen 10 bestückten Achsen 11 bis 19 von insgesamt sechzehn Achsen sichtbar. Auf jeder Achse befinden sich in dem dargestellten Beispiel achtzehn Rollen, die sich unabhängig voneinander drehen lassen. Sie sitzen bevorzugt auf Nadellagern.

Ein wendelförmig über die Rollen geführtes Kabel 20 ist an einem Ende über einen Ziehstrumpf 21 am Fundament 4 verankert. Am anderen Ende greift über einen weiteren Ziehstrumpf 22 eine Spanneinrichtung ein, die eine Zugkraft auf das Kabel ausübt. Dazu ist ein Motor 23 mit einer Spindel 24 vorgesehen. Eine Kraftmeßdose 25 liefert Signale an einen Kraftschreiber 26. Zusätzlich ist ein Längenschreiber 27 vorgesehen. Schließlich dient ein Dämpfungsmesser 28 zur Messung der Übertragungsdämpfung eines Lichtwellenleiters in dem Kabel 20.

Durch die reibungsarm gelagerten Rollen ist es möglich, daß sich das Kabel trotz seines aufgewickelten Zustandes auf der ganzen Länge ausdehnen kann, wenn mit dem Motor 23 Zugkräfte eingeleitet werden. Mitverantwortlich für diese Dehnungsmöglichkeit ist die Tatsache, daß das Kabel jeweils nur auf sehr kurzen Längenabschnitten auf den Rollen aufliegt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abstände zwischen den Rollen sehr groß gewählt sind, so daß das Kabel auf dem größten Teil seiner Länge frei hängt. Hinzu kommt, daß die Radien der Rollen wesentlich kleiner sind als derjenige Kabelbiegeradius, der im allgemeinen im Betrieb als der minimal zulässige Biegeradius für ein Lichtwellenleiterkabel angesehen wird, wenn dieses um eine 180°-Umlenkung geführt wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß auch durch kleinere Biegeradien die Meßergebnisse wenig beeinträchtigt werden, wenn sich die Richtung der Kabelachse an einer Rolle nur relativ wenig, also beispielsweise weniger als 60° oder sogar weniger als 45° ändert, wenn also das Kabel jeweils nur in einem Rollenumfangswinkelbereich von weniger als 6° bzw. 45° auf den Rollen aufliegt. Bei dem gezeigten Beispiel mit 16 Achsen 11 bis 19 usw. liegt das Kabel 20 sogar nur in einem Rollenumfangswinkelbereich von 22,5° auf den Rollen auf. In diesem Bereich ist die Ausdehnung des Kabels durch Reibung an der Rollenoberfläche jeweils behindert, und deshalb ist es günstig, kleine Rollenradien und dafür lieber eine große Anzahl von Achsen zu wählen.

Durch die Verwendung kleiner Rollen ist es auch möglich, der ganzen Einrichtung Abmessungen zu geben, die es noch gestatten, sie in einer Klimakammer unterzubringen.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht einer Variante dargestellt, bei welcher auch das Kabelende mit der Kraftmeßdose 25 fest (am Fundament 3 verankert) ist. Die Zugkraft wird hier durch einen Motor 23′ mit Spindel 24′ dadurch eingeleitet, daß die in zwei Hälften a und b aufgeteilten Flansche, die über ein Scharnier c miteinander verbunden sind, auseinandergespreizt werden. Dadurch wird der Abstand zwischen den Achsen 14′ und 15′ vergrößert und das Kabel gedehnt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich die Lagerreibung der Rollen weniger bemerkbar macht.

Claims

1. Einrichtung zur Durchführung einer Messung an einem aufgewickelten Kabel, insbesondere Lichtwellenleiterkabel, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Kabel (20) über frei drehbare Rollen (10) geführt ist, deren Radien wesentlich kleiner sind als der im Betrieb minimal zulässige Kabelbiegeradius bei einer 180°- Umlenkung,
- daß aber das Kabel jeweils nur in einem Rollenumfangswinkelbereich von weniger als 60° auf den Rollen (10) aufliegt,
- daß die Abstände zwischen den Achsen (11, 12, 13 . . . von Rollen (10), die in Kabellängsrichtung jeweils einander benachbart sind, wenigstens zehnmal größer sind als die Kabelauflagelängen auf den betreffenden Rollen und
- daß eine Spanneinrichtung (23, 24; 23′, 24′) vorgesehen ist zur Beaufschlagung des über die Rollen geführten Kabels mit einer Zugkraft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der Rollen kleiner als 1/5 desjenigen Kabelbiegeradius sind, der im Betrieb bei einer 180°- Umlenkung des Kabels als minimaler Biegeradius zulässig ist.

3. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen so angeordnet sind, daß das Kabel einen angenähert wendelförmigen Verlauf nimmt.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (23, 24) nahe an einem Kabelende angreift.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (23′, 24′) zur Vergrößerung des über den Kabelverlauf gemessenen Abstandes zwischen zwei benachbarten Rollen dient.