DE4228272A1 - Optisches Kabel mit einer Bewehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Kabel mit mindestens einem Lichtwellenleiter und mindestens einer als Bewehrung dienenden Lage aus Stahldrähten.

Aus der GB-A-21 54 334 ist ein Seekabel bekannt, bei dem mindestens eine Lage aus Stahldrähten als Bewehrung aufge­ bracht ist. Es wurde festgestellt, daß es bei einer Reak­ tion mit dem die Bewehrung umgebenden Wasser zu einer Ab­ spaltung von Wasserstoff kommen kann, was u. U. zu einer Beeinflussung der Dämpfung der Lichtwellenleiter führt. Als Abhilfe wird dort vorgeschlagen, als Schutz ein Metall­ rohr aufzubringen, das durchgehend geschweißt ist und welches auf diese Weise eine Barriere für das Vordringen von Wasserstoff zu den Lichtwellenleitern bildet. Ein der­ art aufgebautes Kabel ist aber in seiner Herstellung teuer und wegen des geschlossenen Schutzrohres auch relativ dick und damit schwerer.

Aus der EP-A-391 616 ist es bekannt, bei innerhalb einer rohrförmigen Schutzhülle angeordneten Lichtwellenleitern außen eine Lage aus galvanisierten Stahldrähten aufzubrin­ gen. Die Galvanisierung hat in erster Linie die Aufgabe, als Rost- und Korrosionsschutz zu dienen. Da hierbei die Gefahr einer Wasserstoffentwicklung besteht, wird zur Ab­ hilfe vorgeschlagen, die Stahldrähte zusätzlich in eine isolierende Kunststoffhülle einzubetten, um der Bildung galvanischer Elemente vorzubeugen. Eine nachträgliche An­ ordnung einer Plastik-Schutzhülle auf den Stahldrähten stellt aber einen ziemlichen Aufwand dar und verringert zu­ dem die von zugfestem Material gefüllte Querschnittsfläche in nicht unerheblicher Weise. Darüber hinaus ist Plastik­ material nicht immer ausreichend permeationshemmend gegen­ über Wasser, so daß schließlich auch hier die Gefahr ei­ ner allmählichen Korrosion bzw. Elektrolytbildung durch eindringende Wassermoleküle bestehen kann, vor allem wenn zwischen Kunststoffhülle und Draht keine feste Bindung besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache Lösung gegen die unerwünschte Bildung von Wasser­ stoffatomen bei optischen Kabeln anzugeben. Diese Aufga­ be wird bei einem optischen Kabel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Stahldrähte außen mit einer dünnen isolierenden Korrosions-Schutzschicht versehen sind, fest aufsitzend angebracht ist und jeden Spalt zwischen dem jeweiligen Stahldraht und der Korrosions- Schutzschicht ausschließt.

Die Stahldrähte nach der Erfindung sind also nicht mit einer metallischen Schutzschicht (zum Beispiel einer Zink­ schicht) versehen, so daß auch nicht (z. B. innerhalb der Zinkschicht) die Gefahr einer Elektrolytbildung und einer damit verbundenen Abspaltung von Wasserstoffatomen be­ steht. Andererseits ist ein dauerhafter Korrosionsschutz trotzdem fuhr die Stahldrähte vorhanden, wobei dieser Grund­ schutz mit relativ einfachen Mitteln bewirkt werden kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen nichtmetalli­ schen Korrosions-Schutzschicht besteht auch darin, daß die­ se nur sehr wenig aufträgt, weil sie nur in einer geringen Schichtdicke aufgebracht werden muß. Zweckmäßige Schicht­ dicken in diesem Zusammenhang liegen zwischen 1 µm und 1000 µm. Die Schutzschicht ist überall vorhanden und wirksam und wenigstens einige µm dick, bevorzugt zwischen 1 und 100 µm.

Es ist zweckmäßig, die mit einer Korrosions-Schutzschicht versehenen Stahldrähte in eine sie gegen Korrosion schüt­ zende Füllmasse einzubetten, wobei insbesondere ölhaltige Füllmassen zweckmäßig sind, die zudem eine ausreichende Längswasserdichtigkeit im Bereich des Kabelmantels erge­ ben. Besonders geeignet sind klebrige molekulare Verschnitte, wie PIB (z. B. "Oppanol BIO" der Fa. BASF).

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprü­ chen wiedergegeben.

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

Fig. 1 im Querschnitt ein optisches Kabel nach der Er­ findung und

Fig. 2 im Querschnitt den Aufbau eines einzelnen Stahl­ drahtes der Bewehrung.

In Fig. 1 sind innerhalb einer Schutzhülle SH aus Kunst­ stoffmaterial (bevorzugt aus PTB oder PVC) mehrere Licht­ wellenleiter LW1 bis LWn untergebracht. Diese Lichtwellen­ leiter sind üblicherweise in eine hier nicht dargestellte Füllmasse eingebettet, die einerseits Biege- oder Verle­ gungsvorgängen beliebig zuläßt ohne aufzureißen und ande­ rerseits auch eine Längsabdichtung gegen eindringendes Was­ ser ergibt. Auf der Schutzhülle SH ist mindestens eine La­ ge aus Stahldrähten ST1 bis STn vorgesehen, zwischen denen vorteilhaft eine Füllmasse FM vorgesehen ist, die stark haftend ist und zweckmäßig ölhaltige Bestandteile enthält, um alle noch so kleinen Hohlräume zu durchdringen. Außen ist mindestens ein Außenmantel MA vorgesehen und die gesam­ te Kabelkonstruktion ist somit vollständig längswasserdicht ausgebildet. Die Füllmasse FM kann zweckmäßig aus wasserab­ stoßendem Material bestehen zum Beispiel Polyisobutylen, oder entsprechende wasserabstoßende Zusätze aufweisen, zum Beispiel in Form von Öl oder dergleichen. Die unvermeidba­ re molekulare Abstufung führt automatisch zu einer öligen, tränkfähigen Komponente.

Die Schutzhülle SH braucht zum Beispiel nicht mittels ei­ ner metallischen Permeationssperre gegen das Vordringen von Wasserstoff geschützt werden, weil die Entstehung von nennenswerten Mengen Wasserstoff durch andere konstruktive Maßnahmen verhindert wird. Im einzelnen wird hierzu auf Fig. 2 Bezug genommen, wo einer der Stahldrähte, nämlich ST1 im Querschnitt in stark vergrößerter Darstellung ge­ zeichnet ist. Dieser Stahldraht weist als Außenhaut nur eine isolierende festhaftende Korrosions-Schutzschicht KS als dünner Schutzfilm auf. Diese Korrosions-Schutzschicht ist deswegen isolierend ausgebildet, weil bei einer metal­ lischen Beschichtung, zum Beispiel einer Verzinkung, die Gefahr besteht, daß zwischen dem Zink und dem Stahl oder sogar innerhalb der Zinkschicht ein galvanisches Element gebildet wird, das infolge Elektrolyse bei Wasserzutritt oder durch mitgelieferten Elektrolyten eine H₂-Abspaltung bewirkt. Ein derartiger Effekt kann bei Verwendung einer zuverlässig isolierenden, nichtmetallischen Korrosions- Schutzschicht KS nicht eintreten. Die Korrosions-Schutz­ schicht KS ist nur als dünne, aber dicht aufsitzende und den Stahldraht ST1 allseitig umschließende Lage oder Schutzhaut ausgebildet. Dabei durchtränkt eine ölige Komponente einer aufgebrachten Füllmasse eventuell vor­ handene lose Oxyd- oder Hydroxidschichten.

Besonders zweckmäßig ist eine Phosphatierung der Außen­ fläche des Stahldrahtes ST1, wobei die so gebildete Phospha­ tierungsschicht KS als Primerung wirkt, sehr dünn ist und verhindert, daß der Draht angerostet ins Kabel einge­ bracht wird. Diese Phosphatierung besteht chemisch aus einem Metallphosphat, z. B. aus Zinkphosphat und stellt einen Isolator dar.

Es ist auch möglich, statt dessen außen auf dem blanken Stahldraht als Korrosions-Schutzschicht KS nur eine Öl­ schicht aufzubringen. Diese Ölschicht soll die Benetzung mit PIB nicht behindern und soll vom BIB aufgenommen werden.

Es ist zweckmäßig, wenn die Korrosions-Schutzschicht KS auch Rostschutz-Eigenschaften aufweist, um einen ent­ sprechenden zusätzlichen Schutz des Stahldrahtes ST1 zu gewährleisten.

Durch die Einbettung der Stahldrähte ST1 bis STn in eine außenliegende wasserabstoßende Füllmasse FM wird für die Korrosions-Schutzschicht KS auf dem Stahldraht ST1 zusätz­ lich ein weiterer Schutz gegen Wasserzutritt und damit Korrosion erreicht. Die Aufbringung der Füllmasse erfolgt zweckmäßig in zwei Schritten: Zuerst wird die Füllmasse auf das Schutzrohr SH aufgetragen und anschließend wird die Bewehrung aufgeseilt. Dann wird die Bewehrung außen nochmals mit Füllmasse beschichtet. In beiden Fällen wird zweckmäßig, um Wasserreste abzustoßen und eine vollständi­ ge Benetzung mit Füllmasse FM zu erreichen, auf 90°C bis 150°C erhitzt.

Das erfindungsgemäß aufgebaute Kabel ist besonders für die Anwendung als Seekabel geeignet, weil hier die Gefahr eines Wasserzutritts besonders groß ist. Schließlich ist es auch als Erdkabel verwendbar, vor allem dort, wo z. B. durch hohe Grundwasserstände der Außenmantel MA mit Wasser in Berührung kommen kann und die Bewehrung, z. B. als Schutz gegen Nagetiere oder Maschinen unentbehrlich ist.

Claims (9)

1. Optisches Kabel (OC) mit mindestens einem Lichtwellen­ leiter (LW1) und mindestens einer als Bewehrung dienenden Lage aus Stahldrähten (ST1-STn), dadurch gekennzeichnet, daß die Stahldrähte (ST1-STn) außen mit einer dünnen Korrosions-Schutzschicht (KS) versehen sind, die fest auf­ sitzend angebracht ist, und jeden Spalt zwischen dem je­ weiligen Stahldraht und der Korrosions-Schutzschicht (KS) ausschließt.

2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosions-Schutzschicht (KS) als eine Primär­ schicht aufgebracht ist.

3. Optisches Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosions-Schtzschicht (KS) aus einer durch Phosphatierung erzeugten Außenhaut besteht.

4. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahldrähte (ST1-STn) in einer Füllmasse (FM) eingebettet sind.

5. Optisches Kabel (OC) mit mindestens einem Lichtwellen­ leiter (LW1) und mindestens einer als Bewehrung dienenden Lage aus Stahldrähten (ST1-STn), dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosions-Schutzschicht (KS) aus einer festhaf­ tenden, tränkfähigen Ölschicht besteht.

6. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der als Bewehrung dienenden Lage von Stahldrähten (ST1-STn) mindestens ein Mantel (MA) angebracht ist.

7. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die Anwendung als See- oder Erdkabel.

8. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosions-Schutzschicht (KS) zwischen 1 und 1000 µm dick gewählt ist.

9. Optisches Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, die Korrosions-Schutzschicht (KS) zwischen 1 und 100 µm gewählt ist.