DE4228271A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines optischen Kabels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes optischen Kabels, bei dem mindestens ein Lichtwellen­ leiter samt Füllmasse in ein zu einem Rohr geformtes Bandmaterial eingeführt wird, wobei außen auf das Rohr eine Bewehrung aufgeseilt wird.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-C2-27 43 260 be­ kannt. Wenn außen auf das Rohr mittelbar oder unmittelbar eine Bewehrung aufgeseilt wird, dann besteht die Gefahr, daß durch diese Bewehrung ein Torsionsmoment erzeugt wird, das sich entgegen der Fertigungsrichtung ausbreitet und so zu Störungen bzw. Unregelmäßigkeiten beim Herstellungs­ prozeß führen kann. Es ist insbesondere dann der Fall, wenn die Bewehrung aus relativ steifem Material besteht, wie zum Beispiel bei der Aufbringung von Bewehrungs­ drähten wie sie für Luft- oder Seekabel oder auch für Erdseil-Luftkabel verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den durch die Aufseilung der Bewehrung sich ergebenden Torsionsmomenten so zu begegnen, daß eine ungehinderte und zuverlässige Fertigung eines optischen Kabels gewährleistet wird. Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Verfahren der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Rohr unmittelbar vor der Aufbringung der Bewehrung durch eine Torsionssperre hindurchgeführt wird.

Die Torsionssperre verhindert auf diese Weise, daß eine Torsion, wie sie zwangsläufig durch die mit Schlag auf­ gebrachten Bewehrungselemente erzeugt wird, sich längs der Fertigungslinie entgegen der Fertigungsrichtung ausbreiten kann. Dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil das aus einem Band geformte Rohr, welches die Umhüllung für die Lichtwellenleiter darstellt, im allgemeinen selbst nicht steif genug ist, um die Torsionskräfte auffangen zu können. Besonders problematisch ist die Wirkung derartiger Torsionsmomente dann, wenn das aus dem Band geformte Rohr nicht mit einer Längsnaht verschweißt wird, sondern ein­ fach überlappend zusammengebogen wird. Die so erhaltene mechanisch nicht zum Beispiel durch Schweißen oder sonsti­ ge Verbindungselemente fixierte Überlappungsstelle wird bei einer Torsion zusätzlich beansprucht und es könnte sich sogar der Querschnitt des Rohres verändern. Auch kann es bei derartigen Rückwirkungen von Torsionsmomenten zu Schwierigkeiten bei der Einführung der Lichtwellenleiter und/oder der Füllmasse kommen. Bei der Erfindung ist dage­ gen sichergestellt, daß im Bereich vor der Torsionssperre keine unerwünschten Torsionsmomente auftreten können, die durch die Aufbringung der Bewehrung nach der Torsionssper­ re verursacht sind. Da zwischen dem Verseilpunkt für die Bewehrung und der Torsionssperre das Torsionsmoment weiter­ hin wirksam ist, sollte der Abstand zwischen beiden so klein wie möglich gehalten werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß nach einer Formungsein­ richtung für die Bildung eines Rohres eine Torsionssperre vorgesehen ist, durch welche das Rohr hindurchführbar und dabei gegen Torsion sicherbar ist und daß nach der Tor­ sionssperre eine Aufseileinrichtung für die Bewehrung vor­ gesehen ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wie­ dergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 ein optisches Kabel, welches mit einer Einrich­ tung nach Fig. 1 hergestellt wird.

In Fig. 1 ist eine Vorratstrommel VB dargestellt, von der ein metallisches Band abgezogen wird. Dieses Band BD be­ steht bevorzugt aus Stahl oder Kupfer und wird durch eine Umformeinrichtung UF zu einem U-förmigen Gebilde UB gebo­ gen. Dieses U-förmige Gebilde UB wird mit Lichtwellenlei­ tern LW1 bis LWn beschickt, die von entsprechenden Vorrats­ spulen VL1 bis VLn abgezogen werden. Weiterhin wird in das offene U-förmige Gebilde UB eine Füllmasse FM eingeführt, die von einem Vorratsbehälter BE entnommen wird. Die Zu­ führung dieser Füllmasse FM erfolgt so, daß ein gewisser Überschuß an Füllmaterial zugeführt wird, so daß bei der nachfolgenden Rohr-Formungsstufe RF ein Teil FMA des Füll­ materials FM abgestreift wird. Die Enden EB1 und EB2 des Metallbandes BD werden überlappend aufeinander gelegt, wie dies aus der Querschnittsdarstellung nach Fig. 2 ersichtlich ist. Ein Verschweißen oder eine sonstige me­ chanisch feste Verbindung ist hier nicht vorgesehen und im allgemeinen auch nicht erforderlich. Schweißvorgänge haben vor allem im Hinblick auf die Temperaturempfindlichkeit der Füllmasse FM gewisse Nachteile und sie schließen das Überfüllen mit Füllmasse aus.

Das Band BD kann mit einem Korrosionsschutz zum Beispiel durch Verzinken versehen sein. Statt einer Verzinkung kann auch eine Aluminisierung in Betracht gezogen werden, wobei zum Beispiel als Grundelement ein Stahlblech von 100 µm Dicke verwendet wird, auf dem beidseitig eine Korrosions- Schutzschicht von 20 µm aufgetragen ist.

Als Füllmasse kommt bevorzugt eine leicht vernetzende Silikongummi-Masse oder Abwandlungen derselben in Frage. Sofern eine hinreichend tropf- und temperaturbeständige Füllmasse verwendet wird, ist auch ein solches Material hierfür verwendbar, bei dem keine Vernetzung erfolgt, zum Beispiel Massen bestehend aus Öl, einem Thixotropierungs­ mittel sowie einem Verdickungsmittel.

Die Überfüllung oder Überdosierung bei dem Auffüllen des U-förmigen Gebildes UB hat den Vorteil, daß im Überlap­ pungsbereich EB1/EB2 mit Sicherheit Füllmasse vorhanden ist, welche das Innere des so gebildeten Rohres gegen das Eindringen von Wasser sichert. Ein weiterer Vorteil be­ steht darin, daß das so gebildete Rohr im Durchmesser leicht federnd ausgestaltet ist, was seine Anpassung an den Verseildurchmesser der Drähte erleichtert.

Das Rohr RB sollte zweckmäßig mit Querrillen versehen wer­ den, um seine Biegbarkeit zu verbessern. Hierzu sollte zweckmäßig von einem bereits gerillten Band BD ausgegangen werden.

Bei der Darstellung nach Fig. 2 ist das Rohr RB in einem Bereich seines größten Durchmessers geschnitten, so daß in Längsrichtung gesehen dahinter ein gestrichelt gezeich­ neter Bereich RBR mit einem entsprechend verringerten Durch­ messer infolge der Wellung oder Rillung liegt.

Für die Längsbewegung des so erhaltenen Zwischenproduktes ist ein Raupenabzug AZ vorgesehen, welcher die Längsbewe­ gung von links nach rechts durch die dargestellte Ferti­ gungseinrichtung bewirkt. Der Raupenabzug dient der Kompen­ sation der Rohrformkräfte. Hinter ihm soll das Rohr RO ent­ spannt sein.

Anschließend wird eine Bewehrung bestehend aus einzelnen Drähten oder sonstigem steifen Material AD1 bis ADn auf das Rohr RB aufgebracht werden. Hierzu ist eine Verseil­ einrichtung erforderlich, die mit dem Bezugszeichen EA versehen ist. Die einzelnen Bewehrungselemente zum Bei­ spiel in Form von Stahldrähten werden von Vorratsspulen VA1 bis VAn abgezogen, die in einem rotierenden Verseil­ korb untergebracht sind. Der dazu gehörige Verseilnippel liegt im Inneren der Verseileinrichtung EA. Die Beweh­ rungselemente AD1 bis ADn bilden eine geschlossene Lage, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Es ist auch mög­ lich, mehrere derartige Lagen aus Bewehrungselementen übereinander anzuordnen.

Die so aufgeseilte Lage aus Bewehrungsdrähten AD1 bis ADn bewirkt wegen der Steifigkeit dieser Elemente ein er­ hebliches Torsionsmoment, das sich ausgehend von der Aufseil- und Bewehrungseinrichtung EA auch nach links erstrecken würde. Diese Moment würde also auch auf das zu einem Rohr geformte Band BD einwirken und könn­ te zu Schwierigkeiten bei der Bandformung führen, wodurch auch die Einführung der Lichtwellenleiter LW1 bis LWn und/ oder die Zuführung der Füllmasse FM erschwert bzw. gefähr­ det würden. Um dies zu verhindern ist in Durchlaufrichtung gesehen unmittelbar vor der Bewehrungseinrichtung EA eine Torsionssperre TS vorgesehen. Diese Torsionssperre TS hält das Rohr RB so fest, daß die durch die aufgeseilte Lage von Bewehrungselementen AD1 bis ADn erzeugte Torsion sich nicht weiter als bis zur Torsionssperre ausbreiten kann. Als Torsionssperre kommt ein Scheibenabzug oder eine Schei­ benbandeinrichtung in Frage, wobei deren Wirkung durch die genannte Abzugsraupe unterstützt, bzw. übernommen werden kann. Die in der Fig. 1 dargestellte Abzugseinrichtung AZ kann also ganz oder teilweise als Torsionssperre ausgebil­ det werden. Ohne eine eigene Torisionssperre TS ist es zweckmäßig, den Raupenabzug AZ entsprechend lang auszubil­ den und entsprechend griffige, vorzugsweise dem Profil des Rohres RB angepaßte Führungselemente vorzusehen.

Der Schlagwinkel für die Aufbringung der Drähte AD1-ADn sollte zweckmäßig zwischen 75 und 80° gewählt werden. Der Winkel wird der späteren Konstruktion der Röhre angepaßt, d. h. die Drahtbewehrung wird als geschlossene Lage aufge­ bracht.

Die Drähte AD1-ADn werden zweckmäßig vorgedehnt aufge­ seilt und auch das Rohr wird vorteilhaft etwas vorgedehnt. Nach der Entspannung kommt es zu einem "Rückschrumpfen", das im Hinblick auf die so erzielbare Überlänge der Licht­ wellenleiter vorteilhaft ist.

Mit der so aufgebauten Einrichtung lassen sich Kabel in einem Arbeitsgang herstellen, wobei die Lichtwellenlei­ ter LW1 bis LWn optimal geschützt werden. Der Herstel­ lungsvorgang ist einfach durchführbar und auch große Durchlaufgeschwindigkeiten lassen sich realisieren. Die Lichtwellenleiter sind durch die Füllmasse hinreichend vor Feuchtigkeit geschützt. Schließlich kann außen auf der ein- oder mehrlagigen Bewehrung noch ein Mantel MA zum Bei­ spiel durch den Extruderkopf EK eines Extruders EX aufge­ bracht werden, so daß ein besonders als See- oder Luftka­ bel einsetzbares optisches Kabel OC gebildet wird. Das so erhaltene optische Kabel OC ist gut gegen Witterungsein­ flüsse geschützt und auch gegen Korrosion weitgehend ge­ sichert.

Es ist aber auch möglich, den Fertigungsvorgang nach der Aufseileinrichtung EA für die Bewehrung zu beenden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn ein Hochspannungs- Luftkabel hergestellt werden soll, wobei die - normaler­ weise mehrlagig aufgebrachten - Bewehrungselemente AD1 bis ADn als metallische Leiter den Blitzschutz der Hoch­ spannungsleitung darstellen bzw. bei Verwendung als Pha­ senseil den Phasenleiter.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels (OC), bei dem mindestens ein Lichtwellenleiter (LW1-LWn) samt Füllmasse (FM) in ein zu einem Rohr (RB) geformtes Band­ material (BD) eingeführt wird, wobei außen auf das Rohr (RB) eine Bewehrung (AD1-ADn) aufgeseilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (RB) unmittelbar vor der Aufbringung der Bewehrung (AD1-ADn) durch eine Torsionssperre (TS) hindurchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (RB) durch ein Überlappen der seitlichen Enden (EB1, EB2) des Bandmaterials (BD) geformt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Enden (EB1, EB2) des Bandmaterials (BD) nicht fest miteinander verbunden werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Füllmasse (FM) eine Überfüllung des Band­ materials (BD) vor der endgültigen Formung des Rohres (RB) durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (RB) gewellt wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß nach einer Formungseinrichtung (RF) für die Bildung eines Rohres (RB) eine Torsionssperre (TS) vorgesehen ist, durch welche das Rohr (RB) hindurchführbar und dabei gegen Torsion sicherbar ist und
daß nach der Torsionssperre (AZ) eine Aufseileinrichtung (EA) für die Bewehrung (AD1-ADn) vorgesehen ist.