DE68925659T2

DE68925659T2 - Installationsverfahren für eine Nachrichtenstrecke

Info

Publication number: DE68925659T2
Application number: DE68925659T
Authority: DE
Inventors: Robert Alan Freeman; Peter Lewis John Frost; Nicholas William Proud
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: ES2083380T3; EP0345043A1; IE65554B1; WO1989012245A1; JP2838424B2; EP0345043B1; CA1330482C; NZ229386A; HK111097A; DK276290D0; US5199689A; DK276290A; GB8813068D0; AU3743589A; JPH03504770A; DE68925659D1; ATE134271T1; IE891725L; AU616778B2; US5467968A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Anbringung von Übertragungsleitungen in Röhrenleitungen oder Rohren.
Das europäische Patent Nr. 108590 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Anbringung von Lichtleitfaserelementen in Röhrenleitungen unter Ausnutzung des Fluidströmungswiderstands gegenüber einem gasförmigen Medium, um das Faserelement längs der Röhrenleitung vorwärtszutreiben. In den in jenem Patent dargestellten Beispielen wird ein Faserbündel in die Rohrleitung anhand eines Einführkopfs und anhand von Rädern eingeführt, um das Bündel gegen eine auf das vordere Ende des Bündels wirkende Widerstandskraft in die Rohrleitung zu zwingen.
Seitdem ist eine Anzahl anderer Verfahren zum Einführen von Fasern in Röhrenleitungen für die anschließende Vorwärtsbewegung längs der Röhrenleitungen mit Hilfe viskoser Strömungswiderstandskräfte beschrieben worden.
Ein besonderes derartiges Verfahren umfaßt das Einführen eines Faserelements in eine Rohrleitung an einem Punkt in der Nähe einer hohen lokalen Strömung komprimierter Luft sowie das Entlüften eines Teils der Luft durch ein Entlüftungsloch, das sich in einem bestimmten Abstand, typischerweise ungefähr 1 Meter, stromabseitig befindet. Dieses Verfahren ist in unserer europäischen Patentanmeldung 0287225A1 (BT-Akte A23608) vollständig beschrieben.
In sämtlichen praktischen Anwendungen des Faserblasprozesses ist die Natur des anzubringenden Faserbündels ein wichtiger Faktor geworden. Die Anmelder der vorliegenden Erfindung und andere, die an diesem Prozeß arbeiten, haben bei dem Versuch, einen optimalen Produktbereich zu entwickeln, viele verschiedene Bündel untersucht. Ein Produkt, das besonders gute Eigenschaften besitzt, ist in unserer europäischen Patentanmeldung Nr. 0157610 beschrieben. Eines der Beispiele in dieser Anmeldung ist ein Siebenfaser-Bündel mit einer eng anliegenden Haut um die Fasern und einer äußeren Hülle aus Schaumstoff. Die Eigenschaften dieses Bündels sind sein geringes Gewicht bei gegebenem Volumen sowie die Tatsache, daß seine große Oberfläche eine gute Angriffsfläche für die Fluidströmungswiderstandskräfte bietet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die enge Haut oder innere Hülle die Fasern aneinander befestigt, so daß die Steifigkeit erhöht wird und es unwahrscheinlich ist, daß die Fasern knicken. Seit einiger Zeit gibt es ein Bestreben zur Verwendung leichterer Bündel mit lediglich einer kleinen Anzahl von Fasern oder selbst einer einzelnen Faser. Im allgemeinen ist es für praktische Anwendungen für wichtig gehalten worden, eine Packungsstruktur irgendeiner Art zu erzeugen, die gewöhnlich eine geschäumte Schicht enthält, um ein Oberflächen-/Gewichts-Verhältnis zu schaffen, welches zum Ergebnis hat, daß die Packungsanordnung durch gekrümmte Wege geblasen werden kann, die sich über Hunderte von Metern erstrecken. Typischerweise lagen Faserelemente im Bereich von 1 bis 3,5 gm&supmin;¹. Daher ist angenommen worden, daß eine relativ großvolumige, jedoch leichte Struktur für gute Blaseigenschaften wichtig ist. Außerdem wurde der Schutz der Fasern als wesentlich angesehen, weil bei irgendeinem an den Fasern ausgeführten Prozeß die Gefahr besteht, daß die Fasern beschädigt werden, beispielsweise bei der Übertragung von übermäßigen Zugoder Kompressionskräften an die Fasern. Deshalb wurde eine robuste Packungsanordnung verwendet.
Wie wohlbekannt ist, weist die Verwendung einer geschäumten Schicht in Verbindung mit Lichtleitfasern eine Anzahl von praktischen Schwierigkeiten auf, weil die Schrumpfung des Schaums unerwünschte Kompressionskräfte einführen kann, die die Übertragungseigenschaften der Fasern nachteilig beeinflussen können. Die obenbeschriebene Befestigungswirkung von sieben eng umschlossenen Fasern ist eine Weise, dieses Problem abzuschwächen. Eine lockere Schicht aus Schaum ist eine weitere. Es ist jedoch eine langwierige Entwicklung erforderlich gewesen, um ein robustes Produkt zu erzeugen, das für einen weiten Bereich von Arbeitsumgebungen geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung ist eine Abwandlung des bekannten Faserblasprozesses und -verfahrens, das höchst überraschend ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Es weist außerdem die Vorteile auf, daß es billig und einfach ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Anbringen eines Lichtleitfaserelements in einer Röhrenleitung unter Verwendung des viskosen Strömungswiderstands eines Fluidmediums geschaffen, wobei das Lichtleitfaserelement ein Gewicht pro Einheitslänge im Bereich von 0,05 gm&supmin;¹ und 1,0 gm&supmin;¹ besitzt und wenigstens eine grundierte Lichtleitfaser enthält, wobei das Verfahren umfaßt:
Verbinden eines Einführkopfs mit einer Hauptröhrenleitung, in der das Faserelement angebracht werden soll, wobei der Einführkopf einen Einführabschnitt enthält, dessen Innendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung ist, wobei das Verhältnis zwischen ihren Innendurchmessern im Bereich von 0,1 - 0,8 bis 1 liegt;
Einführen des Lichtleitfaserelements in den Einführabschnitt;
Einleiten des Fluidmediums in den Einführkopf, um im Einführabschnitt nach vorn wirkende Kräfte zu erzeugen, die ihrerseits ausreichen, um die hydrostatische Kraft zu überwinden, die sich dem Einschieben des Faser elements entgegensetzt, wodurch das Lichtleitfaserelement längs des Einführabschnitts und aus diesem heraus in die Hauptröhrenleitung vorgeschoben wird; und
Fortsetzen der Zufuhr des Fluidmediums, so daß das Faserelement danach nach vorn wirkenden Strömungswiderstandskräften in der Hauptröhrenleitung unterliegt, die durch das längs der Hauptröhrenleitung mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als das Faserelement sich bewegende Fluidmedium verursacht werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für die Anbringung eines Lichtleitfaserelements in einer Röhrenleitung unter Verwendung des viskosen Strömungswiderstands eines Fluids geschaffen, wobei die Vorrichtung umfaßt:
eine Einrichtung für die Versorgung mit einem Lichtleitfaserelement, wobei das Lichtleitfaserelement ein Gewicht pro Einheitslänge im Bereich zwischen 0,05 und 1,0 Gramm pro Meter besitzt und wenigstens eine grundierte Lichtleitfaser enthält;
eine Hauptröhrenleitung, in der das Faserelement angebracht werden soll;
eine Quelle für mit Druck beaufschlagtes Fluid; und
einen Einführkopf, der eine Kammer mit einem Fluideinlaß, der mit der Quelle für mit Druck beaufschlagtes Fluid verbindbar ist, einen Einlaß für das Lichtleitfaserelement sowie einen Einführabschnitt enthält, der mit der Hauptröhrenleitung in Verbindung steht, wobei der Einführabschnitt einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung ist, wobei das Verhältnis ihrer Innendurchmesser im Bereich von 0,1 - 0,8 bis 1 liegt und wobei der Faserelementeinlaß einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser des Einführabschnitts ist;
wobei die Anordnung so beschaffen ist, daß im Gebrauch das Faserelement von der Beschickung durch den Faserelementeinlaß in die Kammer und in den Einführabschnitt bewegt wird, daß das Fluid von der Quelle über den Fluideinlaß in die Kammer bewegt wird und daß das Fluid und das Faserelement über den Einführabschnitt in die Hauptröhrenleitung bewegt wird, wobei die Strömung des Fluids, das sich im Einführabschnitt am Faserelement vorbeibewegt hat, im Einführabschnitt nach vorn wirkende Kräfte erzeugt, die ihrerseits ausreichen, um die hydrostatische Kraft zu übersteigen, die sich dem Einschieben des Faserelements entgegensetzt.
Höchst überraschend ist keine Entlüftung wie in der obenerwähnten Anmeldung Nr. 0287225A1 erforderlich,. Statt dessen wird angenommen, daß das schnell strömende Fluid in der begrenzten Querschnittsfläche der Einführröhrenleitung auf die Übertragungsleitung im Einführabschnitt der Röhrenleitung wirkt und durch den Strömungswiderstand Kräfte ausübt, um die Übertragungsleitung in die Hauptröhrenleitung einzuführen, und daß ein Druckabfall oder eine Strahiwirkung auftritt, wenn sich das Fluid in der Hauptröhrenleitung mit größerem Durchmesser ausdehnt. Dadurch wird verhindert, daß sich ein Reibungswiderstand aufbaut, der andernfalls die erzielbare Anbringungsstrekke begrenzen würde. Die Einführröhrenleitung oder die hierbei erzeugte Strahlwirkung wirkt offensichtlich auf analoge Weise wie die Antriebsräder in Fig. 7 der EP 0108590, um die sogenannte hydrostatische Kraft zu überwinden, die sich dem Einschieben der Faser entgegensetzt. Weiter stromabwärts reicht die durch den Strömungswiderstand auf den vorderen Teil der Faser wirkende geringere Kraft in der Hauptröhrenleitung aus, um die Faser längs der Röhrenleitung sehr schnell vorwärtszubewegen. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß der genaue Mechanismus nicht vollständig verstanden ist und daß die obigen und die folgenden Kommentare hinsichtlich der Natur des Prozesses in keiner Weise als beschränkend anzusehen sind.
Außerdem ist auf sehr überraschende Weise entdeckt worden, daß der Prozeß sehr gut bei der Anbringung einer grundierten Lichtleitfaser ohne jegliche äußere Beschichtung, Hülle oder Schaumschicht funktioniert. Ferner können mehrere Fasern gleichzeitig in einer einzelnen Röhrenleitung angebracht werden. Es können auch Faserbündel mit geringem Gewicht angebracht werden.
Der Prozeß kann folglich bei der Herstellung von Lichtleitfaserkabeln verwendet werden, um Fasern in die Rohre oder Röhrenleitungen in den Kabeln ohne Gefahr einer Beschädigung der Faser durch die Handhabung oder durch irgendeine Art der Verarbeitung einzuführen.
Eine hergestellte jungfräuliche Faser wird einfach abgewickelt und mit Hilfe komprimierter Luft unter Verwendung des Verfahrens der Erfindung in einem Rohr oder einer Röhrenleitung angebracht. Die auf die Faser wirkende Strömungswiderstandskraft stellt hinsichtlich der Beschädigung der Faser selbst eine geringe Gefahr dar. Somit wird ein billiges und hochwirksames Verfahren zum Einführen von Fasern in Röhrenleitungen, Rohre oder dergleichen geschaffen.
Eine weitere, besonders nützliche Anwendung ist die Anbringung einzelner Fasern oder Gruppen von Fasern in Röhrenleitungen in Gebäuden. Die Röhrenleitungen selbst können typischerweise aus robustem Polyethylen-Material bestehen, das für die Fasern nach der Anbringung einen wirksamen Schutz bietet, wobei dazwischen keine Faserbeschichtung erforderlich ist. Es wird zugegeben werden, daß dies hohe Kostenersparnisse zur Folge haben kann. Dies steht im genauen Gegensatz zur bisherigen relevanten Praxis, die stets darin bestand, Fasern robust zu verpakken, bevor sie angebracht wurden. Die Packung hat wie oben erläutert viel Forschung und Entwicklung erfordert, da bei der Bereitstellung einer zufriedenstellenden Packung ohne Beschädigung der Faser während des Verpakkungsvorgangs oder anschließend oder ohne Beeinflussung des Betriebstemperaturbereichs praktische Schwierigkeiten vorhanden sind.
Die drei folgenden europäischen Patentanmeldungen beziehen sich sämtlich auf das Gebiet des Einblasens von Fasern und wurden alle am 24. November 1988 eingereicht, wobei sie das Prioritätsdatum 25. November 1987 beanspruchen: EP-A-0318280, EP-A-0323028, EP-A-0319194. Diese Druckschriften fallen daher in den Umfang des Artikels 54(3) EPÜ.
Die erste von ihnen bezieht sich auf einen Venturiblaskopf. Es werden verschiedene Venturi-Konstruktionen beschrieben, die einige mit veränderlicher Geometrie umfassen. Es ist ersichtlich, daß die Verturi-Verengung dieser Blasköpfe in gewisser Weise dem Einführabschnitt der vorliegenden Erfindung entspricht.
Die zweite dieser Anmeldungen bezieht sich auf ein Faserblassystem, in dem die Faser von einem mit Druck beaufschlagten Behälter zum Blaskopf befördert wird, wodurch die durch die hydrostatische Kraft verursachten Probleme beseitigt werden. Es wird gezeigt, daß der Lösungsweg, der den unter Druck stehenden Behälter verwendet, zusammen mit Venturiblasköpfen und mit mit Rädern versehenen Köpfen verwendet wird.
Die dritte Anmeldung bezieht sich auf einen Faserblasprozeß, in dem eine Saugkraft verwendet wird, um einen Teil oder den vollständigen viskosen Strömungswiderstandseffekt zu schaffen. In einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß eine Einschnürung vorgesehen ist, um eine lokale hohe Strömungsrate zu erzeugen, wodurch ein durchhängender Faserabschnitt erzeugt wird.
Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Fig. 1 und 2 beschrieben, die schematische Ansichten der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine grundierte Faser 11 auf einer Haspel 13 aufbewahrt. Die Faser ist eine genormte Lichtleitfaser, z. B. eine grundierte Einmoden-Silicatfaser mit einem Durchmesser von ungefähr 250 µm und einem Gewicht von 0,07 gm&supmin;¹.
Die Haspel 13 ist so angebracht, daß sie von einem Motor 15 angetrieben wird, der sie mit einer sehr kleinen Antriebskraft beaufschlagt, die lediglich die Reibung überwindet, um die Faser von der Trommel und in eine Kammer 17 zu bewegen.
Die Kammer 17 ist aus einem genormten Kunststoff-T-Stück gebildet, das einen Einlaß besitzt, der eine Subkutannadel aufweist, die in einen Arm geschweißt ist und sich über einen Lufteinlaß 21 hinaus erstreckt, der im Fuß des T vorgesehen ist. Die Faser 11 tritt durch die Nadel 19 ein und wird durch komprimierte Luft, die mit ungefähr 10 Bar durch den Einlaß 21 in das Einführrohr 25, das mit dem anderen Arm der Kammer 17 verbunden ist, geliefert wird, gezogen. Die Tatsache, daß sich die Subkutannadel 19 über die Röhrenleitung 21 hinaus erstreckt, bedeutet, daß die Faser durch die Luftzufuhr nicht abgelenkt wird.
Das Einführrohr 25 ist ein enges Rohr mit einem Innendurchmesser von ungefähr 0,5 mm und einer Länge x von ungefähr 1 Meter. Es wird am Verbinder 23 befestigt, der seinerseits im Auslaßarm der Kammer befestigt ist. Eine äußere Röhrenleitung 29 ist mittels eines äußeren Verbinders 27 ebenfalls mit der Kammer 17 verbunden. Die Röhrenleitung 29 besitzt einen Außendurchmesser von 5 mm und einen Innendurchmesser von 3,5 mm und kann sich über 200 Meter oder mehr auf jeder gewünschten Route erstrecken.
Im Gebrauch wird zunächst das Ende der Faser 11 durch die Nadel 19, durch die Kammer 17 und über einige Zentimeter in das Einführrohr 25 eingeführt. Der Antriebsmotor und die Versorgung mit komprimierter Luft werden beide eingeschaltet, wobei der Luftdruck anfangs einen niedrigen Pegel besitzt, um Probleme mit dem Gegendruck zu vermeiden, der bestrebt ist, die Faser aus der Einführröhrenleitung zurückzuschieben. Aus der Kammer 17 tritt über die Nadel 19 eine geringe Menge komprimierter Luft aus, was dazu beiträgt, das Eintreten der Faser zu schmieren. Wegen des kleinen Durchmessers der Nadel ist die Menge der austretenden Luft gering. Die meiste Luft bewegt sich daher entlang dem Einführrohr 25 mit hoher Geschwindigkeit und übt durch den viskosen Strömungswiderstand eine ausreichende Kraft aus, um die Faser längs der Einführröhrenleitung und in die Hauptröhrenleitung 29 voranzutreiben. Sobald sich die Faser in die Röhrenleitung 29 vorwärtsbewegt hat, kann der Druck wie gewünscht erhöht werden, z. B. auf ungefähr 10 Bar, um die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Faser auf den gewünschten Wert einzustellen. Die Röhrenleitung 29 besitzt einen Innendurchmesser von 3,5 mm (5 mm AD), so daß sich die komprimierte Luft beim Eintreten in die Röhrenleitung 29 schnell ausdehnt und ihr Druck reduziert wird. Sowohl Reibungs- als auch Strömungswiderstandskräfte auf die Faser werden reduziert, der viskose Strömungswiderstand ist jedoch noch immer ausreichend, um die Faser über eine gewünschte Länge der Röhrenleitung sehr schnell vorwärtszubewegen - beispielsweise hat sich in einem Experiment eine Faser über 275 Meter der aufgewickelten Röhrenleitung in 5½ Minuten bewegt.
Beim Lesen der EP 0108590 wird deutlich, daß der viskose Strömungswiderstand der Luft dazu verwendet werden kann, Lichtleitfaserelemente über erhebliche Strecken in Röhrenleitungen, z. B. mehrere 10 bis zu einigen 100 Metern, vorwärtszubewegen. Die auf die Faserelemente wirkende viskose Strömungswiderstandskraft wird auf die gesamte Länge der Elemente verteilt, wodurch sich die Elemente über Wege mit vielen Krümmungen vorwärtsbewegen können. Die Strömungswiderstandsverfahren des Standes der Technik haben auf das Faserelement eine hohe Zugspannung ausgeübt, um sie durch Röhrenleitungen zu ziehen, wobei diese Kraft drastisch anstieg, wenn die Route Kurven oder Krümmungen enthielt. Das Verfahren stellt ein schnelles Anbringungsverfahren dar, das auf das Faserelement keine unerwünschte Beanspruchung ausübt, und schafft daher den Vorteil dieser Erfindung, daß auf diese Weise grundierte Fasern angebracht werden können. Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal des Blasprozesses dieser Anmeldung und der EP 0108590 besteht darin, daß die komprimierte Luft oder ein anderes Fluidmedium, das zum Vorwärtsbewegen der Faser verwendet wird, über die gesamte Länge der Röhrenleitung eine wesentlich höhere Geschwindigkeit als die Faser besitzt.
Die Vorrichtung kann einfach an die gleichzeitige Anbringung mehrerer Fasern angepaßt werden. Zum Beispiel können vier Fasern von ihren jeweiligen Haspeln über einzelne Bohrungen oder Rohre in die Kammer 17 und in die Röhrenleitung 25 eingeführt werden. Die Versorgung mit komprimierter Luft bewegt alle vier Fasern gemeinsam durch die Röhrenleitung 29.
Es wird deutlich werden, daß sich die obenbeschriebene Vorrichtung von derjenigen in der EP 0287225 dadurch unterscheidet, daß an keinem Punkt entlang der Anbringungsroute die Entlüftung komprimierter Luft erfolgt. In der dargestellten Ausführungsform unserer früheren Anmeldung erfolgte in einem Abstand stromabseitig vom Lufteinlaß, der zwischen ungefähr 0,3 bis 3,0 Metern lag, eine Entlüftung, die einen Druckabfall hervorruft, bevor sich das Faserelement in den Anbringungsdurchlaß bewegt hat. Die hier beschriebene Vorrichtung besitzt eine Anzahl von Vorteilen einschließlich der Tatsache, daß im wesentlichen die gesamte zugeführte komprimierte Luft für die Vorwärtsbewegung verwendet wird (bis auf den kleinen Anteil, der durch die Subkutannadel entweicht), so daß hinsichtlich der Verwendung komprimierter Luft ein größerer Wirkungsgrad besteht.
Es können verschiedene Anderungen an den Einzelheiten des Produkts oder des Prozesses vorgenommen werden. Zum Beispiel ist die Konfiguration der Kammer unwichtig: es muß lediglich ein Weg vorhanden sein, um die Faser zusammen mit komprimierter Luft zur Einführröhrenleitung zu liefern. In der obigen Ausführungsform war die Kammer durch ein genormtes T-Stück gegeben. Dies ist ausreichend billig, damit es möglich ist, das Stück nach der Anbringung vor Ort zu belassen, falls dies gewünscht ist. Es ermöglicht auch eine sehr direkte Anbringung und Ablösung der Luftversorgung.
Außerdem können die Längen und Abmessungen der zwei Abschnitte der Röhrenleitung variieren. Die Länge x der Einführröhrenleitung kann bequem gewählt werden, z. B. einige wenige Millimeter bis zu einigen Metern, üblicherweise jedoch im Bereich von 50 cm bis 2,5 Meter. Statt einer Einführröhrenleitung (25), die sich in der Hauptröhrenleitung (29) erstreckt, kann die Hauptröhrenleitung mit dem von der Kammer entfernten Ende der Einführröhrenleitung verbunden sein. Alternativ kann in der Hauptröhrenleitung sehr nahe am Eintrittspunkt der Faser eine Einschnürung ausgebildet sein. Die Einschnürung bildet wie die Einführröhrenleitung einen Bereich mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und nachfolgender Ausdehnung der Luft in einem Bereich größeren Durchmessers, wodurch eine Strahlwirkung erzeugt wird. Um diesen Prozeß zu beginnen wird die Faser in den Bereich kleineren Durchmessers oder in die Einschnürung geschoben, woraufhin mit der Zufuhr komprimierter Luft begonnen wird.
Die Durchmesser und relativen Durchmesser der Hauptröhrenleitung und der Einführröhrenleitung können variieren. Idealerweise liegt das Verhältnis der Innendurchmesser der Einführ- zur Hauptröhrenleitung im Bereich von 0,1 bis 0,8. Der Durchmesser der Einführröhrenleitung kann wie im obigen Beispiel 0,5 mm oder bis zu ungefähr 2,5 mm betragen. Der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung kann auf ähnliche Weise im Bereich von 3 mm bis 8 mm liegen. Die verschiedenen Abmessungen hängen von der gewünschten Blasstrecke und von der Natur des anzubringenden Produkts (z. B. leichte Einzelfaser oder großvolumigeres Faserbündel ab).
Der Innendurchmesser der Röhrenleitungen 25 kann erhöht werden, falls mehrere Fasern oder Faserbündel irgendeiner Art anzubringen sind, oder verkleinert werden, falls nur eine einzige Faser oder eine kleine Anzahl von Fasern vorhanden sind. Der Durchmesser der Hauptröhrenleitung 29 wird entsprechend eingestellt, um das Verhältnis der Innendurchmesser der Einführ- zur Hauptröhrenleitung im gewünschten Bereich von z. B. 0,1 bis 0,8 zu halten. Wenn beispielsweise ein Faserbündel mit einem Durchmesser von 2 mm eingeblasen wird, wäre ein Durchmesser der Einführröhrenleitung von 2,5 mm geeignet. Gewünschte Durchmesser können einfach durch Experimentieren an der besonderen zu verwendenden Produktkombination bestimmt werden.
Wie oben angegeben, besteht ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens darin, daß es für die Anbringung grundierter Fasern verwendet werden kann, die nicht durch Umhüllung weiterverarbeitet worden sind. Dieses Verfahren kann jedoch falls gewünscht dazu verwendet werden, umhüllte Fasern oder Faserbündel oder wirklich andere Arten von Übertragungsleitungen, z. B. Kupferdrahtelemente, anzubringen.
Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die Verwendung eines Motors zum Antreiben der Faserhaspel im obigen Beispiel als Hilfe zur Überwindung der Reibung der Trommel verwendet wird und daß durch den Motorantrieb keine wesentliche Kraft an die Faser übertragen wird, um diese entlang der Röhrenleitung vorwärtszubewegen, wobei diese Vorwärtsbewegung durch die viskose Strömungswiderstandskraft der über den Einlaß 21 zugeführten Luft erzielt wird. Ein Motor ist nicht notwendig, falls die Trommel mit Lagern geringer Reibung angebracht ist. Alternativ kann die Faser mittels Torsionskraft bei minimalem Gegenzug auf eine Haspel aufgebracht und von dieser abgewikkelt werden, indem einfach die Luftdruckkräfte in der Röhrenleitung wirken. Eine weitere Option ist die Verwendung loser Faserspulen (z. B. eine Aufbewahrung in Form einer 8).
Wie oben angegeben, kann das Verfahren der Erfindung für die Anbringung einzelner Fasern oder von Fasergruppen verwendet werden. Zum Beispiel können zwei oder mehr grundierte Fasern gleichzeitig angebracht werden. Außerdem können leichte Bündel mehrerer Fasern angebracht werden - z. B. haben die Anmelder der vorliegenden Erfindung ein Bündel aus zwei Fasern in einer Acrylbeschichtung verwendet, die mit einer Reißleine versehen ist, die ein einfaches Abstreifen der äußeren Beschichtung ermöglicht, um die einzelnen Fasern offenzulegen.
Die Vorrichtung kann einfach direkt mit einer Durchbruch- Bauemheit verbunden werden. Die Länge des Faserbündels, das sich vom Einlaßarm der Kammer (geeigneterweise ein T- Stück, wie oben beschrieben) erstreckt, wird auf eine Länge zugeschnitten, während die Reißleine dazu verwendet wird, die äußere Beschichtung abzustreifen. Eine Rohrdurchbruch-Baueinheit kann dann auf die Fasern geschraubt und in das Ende des T-Stücks eingesteckt werden. Das Einspritzen von Harz wird dazu verwendet, die Fasern unbeweglich zu machen. Falls letzteres gewünscht ist, um z. B. die Fasern zu erneuern oder einzustellen, werden das vorhandene T-Stück und die Durchbruch-Baueinheit entfernt und ersetzt.
Ferner ist es möglich, Fasern oder Faserelemente über lange Strecken entlang einer Röhrenleitung zu blasen, indem eine Reihe von Blasstufen vorgesehen werden, die um einige 100 Meter (z. B. 500 Meter) entlang der Röhrenleitung beabstandet sind. Fig. 2 zeigt eine geeignete Vorrichtung für ein serielles Blasen oder Tandem-Blasen. Am stromaufseitigen Ende der Röhrenleitung 29 ist ein Lufteinlaß (21) mit einem T-Stück 17 verbunden, wie oben beschrieben worden ist. 500 Meter weiter stromabseitig ist ein weiteres T-Stück 17' vorgesehen und sowohl mit den ersten 500 Metern Länge der Röhrenleitung 29 als auch mit den nächsten 500 Metern Länge 29' verbunden. Jedes T- Stück besitzt in Längsrichtung ein Rohr mit kleinem Durchmesser 25, 25', das in den stromabseitigen Abschnitt der Röhrenleitung gerichtet ist. Am stromaufseitigen Ende des T-Stücks 17' befindet sich eine Entlüftung 31. Der Grund hierfür besteht darin, daß sich gezeigt hat, daß eine Entlüftung notwendig ist, um Probleme mit der Luftströmung zu vermeiden, wenn zugelassen wird, daß Luft vom ersten Abschnitt der Röhrenleitung 29 entweicht, bevor weitere komprimierte Luft über den Einlaß 21' eingeblasen wird, um den erforderlichen Druckgradienten für die Vorwärtsbewegung der Faser durch die Rohrleitung 29 zu erzielen. Es wird darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zu den Verfahren des Standes der Technik die einzige Entlüftung unmittelbar stromaufseitig vom Lufteinlaß - z. B. im Bereich von 2 bis 50 cm des Lufteinlasses an jeder der zweiten und folgenden Einblasstationen vorgesehen ist.
Stromabseitig von der Entlüftung 31 wird eine Subkutannadel 19' verwendet. Diese ist im T-Stück 17' angebracht, wobei sie eine gezahnte konische Fläche für die ankommende Faser aufweist, um sie in die Nadel 19' einzuführen.
Die Luftzufuhr zum Einlaß 21' kann angeschlossen werden, sobald festgestellt wird, daß das Faserelement durch den ersten Abschnitt der Röhrenleitung bis zum T-Stück 17' befördert worden ist. Alternativ kann ein (nicht gezeigter) Sensor vorgesehen sein, um die Ankunft des Faserelements zu erfassen, um die Luftversorgung automatisch einzuschalten. Der Sensor kann beispielsweise ein Drucksensor sein, der die Anderung der Strömung in der Umgebung des T-Stücks 17' erfaßt. Unter der Voraussetzung, daß genügend Luftversorgungsquellen zur Verfügung stehen, kann die Anbringung über viele 100 Meter der Rohrleitung automatisch erfolgen. Die Faser wird durch eine Strecke nach der anderen geblasen, indem mehrere Blasstationen vorgesehen werden, wovon jede ein T-Stück, ein Einführrohr und eine Luftversorgungsquelle enthält. Da das T- Stück und das Einführrohr billige Teile sind, können sie nach der Anbringung vor Ort zurückgelassen werden.

Claims

1. Verfahren zum Anbringen eines Lichtleitfaserelements (11) in einer Röhrenleitung (29) unter Ausnutzung des viskosen Strömungswiderstands gegenüber einem Fluidmedium, wobei das Lichtleitfaserelement ein Gewicht pro Einheitslänge im Bereich von 0,05 gm&supmin;¹ und 1,0 gm&supmin;¹ besitzt und wenigstens eine grundierte Lichtleitfaser enthält, wobei das Verfahren umfaßt:

Verbinden eines Einführkopfes mit einer Hauptröhrenleitung (29), in der das Faserelement angebracht werden soll, wobei der Einführkopf einen Einführabschnitt (25) besitzt, dessen Innendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung ist, wobei das Verhältnis ihrer Innendurchmesser im Bereich von 0,1 - 0,8 bis 1 liegt;

Einführen des Lichtleitfaserelements (11) in den Einführabschnitt (25);

Einleiten des Fluidmediums in den Einführkopf, um im Einführabschnitt (25) nach vorn wirkende Kräfte zu erzeugen, die ihrerseits ausreichen, um die hydrostatische Kraft zu überwinden, die sich dem Einschieben des Faserelements (11) entgegensetzt, wodurch das Lichtleitfaserelement (11) entlang dem Einführabschnitt (25) und aus diesem heraus in die Hauptröhrenleitung (29) vorwärtsbewegt wird; und

Fortsetzen der Zufuhr des Fluidmediums, so daß das Faserelement (11) anschließend den durch den Strömungswiderstand erzeugten, nach vorn wirkenden Kräften in der Hauptröhrenleitung (29) ausgesetzt ist, die durch das mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit als das Faserelement entlang der Hauptröhrenleitung sich bewegende Fluidmedium verursacht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Hauptröhrenleitung ein Teil eines Lichtleitfaserkabels ist, wobei die Anbringung des Lichtleitfaserelements vor der Anbringung des Lichtleitfaserkabels erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Hauptröhrenleitung angebracht wird, bevor das Lichtleitfaserelement in der Hauptröhrenleitung angebracht wird.

4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Faserelement keine geschäumte Schicht enthält.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Länge (x) des Einführabschnitts (25) im Bereich von 0,3 bis 3,0 Meter liegt.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Innendurchmesser des Einführabschnitts im Bereich von 0,5 mm bis 2,5 mm liegt.

7. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung im Bereich von 3 mm bis 8 mm liegt.

8. Verfahren nach irgendeinen der vorangehenden Ansprüche, bei dem während des Anbringungsprozesses im wesentlichen das gesamte eingeleitete Fluidmedium dazu verwendet wird, die Übertragungsleitung entlang der Hauptröhrenleitung (29) vorwärtszubewegen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Faserelement (11) durch eine Dichtungsanordnung (19) auf dem Weg zum Einführabschnitt (25) bewegt wird, wobei die Dichtungsanordnung das Entweichen eines kleinen Anteils des eingeleiteten Fluidmediums zuläßt, das sich am sich vorwärtsbewegenden Faserelement in entgegengesetzter Richtung vorbeibewegt hat.

10. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Versorgungsdruck des Fluidmediums erhöht wird, sobald das vordere Ende des Faserelements aus dem Einführabschnitt in die Hauptröhrenleitung vorgedrungen ist.

11. Vorrichtung für die Anbringung eines Lichtleitfaserelenents in einer Röhrenleitung unter Ausnutzung des viskosen Strömungswiderstands eines Fluids, wobei die Vorrichtung enthält:

eine Versorgungseinrichtung (13) für das Lichtleitfaserelement (11), wobei das Lichtleitfaserelement ein Gewicht pro Einheitslänge im Bereich von 0,05 bis 1, Gramm pro Meter besitzt und wenigstens eine grundierte Lichtleitfaser enthält;

die Hauptröhrenleitung (29), in der das Faserelement (11) angebracht werden soll;

eine Quelle für mit Druck beaufschlagtes Fluid; und

einen Einführkopf, der eine Kammer (17) mit einem mit der Quelle für mit Druck beaufschlagtes Fluid verbindbaren Fluideinlaß (21) besitzt, einen Einlaß (19) für das Lichtleitfaserelement (11) sowie einen Einführabschnitt (25) enthält, der mit der Hauptröhrenleitung (29) in Verbindung steht, wobei der Einführabschnitt (25) einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung (29) ist, wobei das Verhältnis der Innendurchmesser im Bereich von 0,1 - 0,8 bis 1 liegt, und wobei der Faserelementeinlaß einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser des Einführabschnitts ist;

wobei die Anordnung so beschaffen ist, daß im Gebrauch das Faserelement von der Versorgungseinrichtung durch den Faserelementeinlaß in die Kammer und in den Einführabschnitt bewegt wird, daß sich das Fluid von der Quelle über den Fluideinlaß in die Kammer bewegt und daß sich das Fluid und das Faserelement durch den Einführabschnitt (25) in die Hauptröhrenleitung (29) bewegen, wobei die Strömung des Fluids, das sich im Einführabschnitt am Faserelement vorbeibewegt hat, im Einführabschnitt nach vorn wirkende Kräfte erzeugt, die ihrerseits ausreichen, um die hydrostatische Kraft zu überwinden, die sich dem Einschieben des Faserelements entgegensetzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Hauptröhrenleitung ein Teil einer Lichtleitfaser ist, die nicht angebracht worden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Hauptröhrenleitung eine angebrachte Röhrenleitung ist.

14. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, bei der das Faserelement keine geschäumte Schicht enthält.

15. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, bei der die Länge (x) des Einführabschnitts im Bereich von 0,3 bis 3,0 Meter liegt.

16. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 15, bei der der Innendurchmesser des Einführabschnitts (25) im Bereich von 0,5 bis 2,5 mm liegt.

17. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung im Bereich von 3 mm bis 8 mm liegt.

18. Satz von Teilen für die Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Teilesatz enthält:

eine Versorgungseinrichtung (13) für das Lichtleitfaserelement (11), wobei das Lichtleitfaserelement ein Gewicht pro Einheitslänge im Bereich von 0,05 bis 1,0 Gramm pro Meter besitzt und wenigstens eine grundierte Lichtleitfaser enthält;

einen Einführkopf, der eine Kammer (17) mit einem mit einer Quelle für mit Druck beaufschlagtes Fluid verbindbaren Fluideinlaß (21), einen Einlaß (19) für das Lichtleitfaserelement (11) und einen Einführabschnitt (25) enthält, der mit der Hauptröhrenleitung (29) in Verbindung steht, wobei der Einführabschnitt (25) einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser der Hauptröhrenleitung (29) ist, wobei das Verhältnis der Innendurchmesser im Bereich von 0,1 - 0,8 bis 1 liegt und der Faserelementeinlaß einen Innendurchmesser besitzt, der kleiner als der Innendurchmesser des Einführabschnitts ist;

und eine Einrichtung (27), mit der der Einführkopf und die Hauptröhrenleitung (29) verbunden werden;

wobei die Teile des Satzes so beschaffen sind, daß sich im Gebrauch das Faserelement von der Versorgungseinrichtung durch den Faserelementeinlaß in die Kammer und in den Einführabschnitt bewegt, daß sich das Fluid von der Quelle über den Fluideinlaß in die Kammer bewegt und daß sich das Fluid und das Faserelement durch den Einführabschnitt (25) in die Hauptröhrenleitung (29) bewegen, wobei die Strömung des Fluids, das sich im Einführabschnitt am Faserelement vorbeibewegt hat, im

Einführabschnitt nach vorn wirkende Kräfte erzeugt, die ihrerseits ausreichen, um die hydrostatische Kraft zu überwinden, die sich dem Einschieben des Faserelements entgegensetzt.