DE69936260T2

DE69936260T2 - Faseroptisches kabel

Info

Publication number: DE69936260T2
Application number: DE69936260T
Authority: DE
Inventors: Bertil Olsson; Tommy Cedervall; Curt Johansson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: NZ508764A; SE9802108L; BR9911165A; AU4813799A; SE512188C2; WO1999064908A1; SE9802108D0; DE69936260D1; ATE364192T1; EP1092169B1; US6424769B1; EP1092169A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Glasfaserkabels, und ein Glasfaserkabel, das entsprechend des Verfahrens hergestellt wird, und dann im Besonderen ein Glasfaserkabel zur Übertragung optischer Signale, das eine Vielzahl von optischen Fasern umfasst, die in röhrenförmigen Elementen oder Röhren, die durch eine schützende Hülle eingeschlossen sind, untergebracht sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist aus vielen verschiedenen Zusammenhängen bekannt, Glasfaserkabel zu verwenden, die Glasfaser enthaltende röhrenförmige Kunststoffelemente enthalten, die um eine Zugentlastung gewickelt und mit dieser verbunden sind und in einer Schutzhülle eingeschlossen sind. Der Zwischenraum der röhrenförmigen Elemente ist mit einem Füllmaterial gefüllt, so dass die röhrenförmigen Elemente in dem Kabel befestigt sind und das Kabel entlang seiner Länge wasserfest ist.
Das Problem mit dieser Art optischer Kabel ist, dass Kapillare zwischen dem Füllmaterial und den röhrenförmigen Kunststoffelementen entstehen können, womit damit ermöglicht wird, dass Wasser entlang seiner Länge eintreten kann. Das Füllmaterial macht das Kabel außerdem tendenziell zu schwer und unelastisch.
Das Dokument US 4557558 offenbart ein Glasfaserkabel, welches ein Kernverstärkungselement und eine Schicht optischer Fasern aufweist, die das Kernverstärkungselement umgeben. Eine synthetische Harzfolie ist um die optischen Fasern gewickelt und mit einer extrudierten Harzhülle umgeben. Ein elastischer Klebstoff verbindet die optischen Fasern mit dem Kernverstärkungselement, um jegliche Zugkräfte, die außen an dem Kabelelement angreifen, auf das Kernverstärkungselement über die Fasern zu übertragen.
Das Dokument DE 2847386 offenbart zellenartige Pulyurethanfüller zum Abdichten eines elektrischen oder optischen Kommunikationskabels in Längsrichtung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Mit der Absicht der Vereinfachung der Herstellung und Handhabung von Glasfaserkabeln und auch mit der Absicht zur Vorbeugung des Eintritts von Wasser in das mit Komponenten verbundene Glasfaserkabel, wurde ein Glasfaserkabel hergestellt, das ein oder mehrere röhrenförmige Elemente enthält, die eine oder mehrere optische Fasern aufnehmen, eine zentrale Zugentlastung, die mit den röhrenförmigen Elementen verbunden ist, und ein dazwischen liegendes poröses Füllmaterial, wobei alles in ein schützendes Gehäuse in der Form eines Rohrmittels eingeschlossen ist. Die Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Elemente sind mit der Zugentlastung verklebt. Der Zweck des porösen Füllmaterials ist der, den Raum zwischen den röhrenförmigen Elementen, der Klebstoffoberfläche an der Zugentlastung und dem Gehäuse zu füllen und die röhrenförmigen Elemente, um die Zugentlastung zu befestigen, bei gleichzeitigem Ermöglichen der Ausbreitung der Klebstoffverbindung und der Funktion der Klebstoffverbindung, das Glasfaserkabel entlang seiner Länge wasserfest zu machen. Die Verwendung eines porösen Füllmaterials bedeutet, dass weniger Material als in bekannten Fällen verwendet wird und damit zu einem Kabel geringeren Gewichts führt. Neben der Eigenschaft, porös zu sein, ist das Füllmaterial immer noch fähig, die gegenseitige Befestigung der röhrenförmigen Kunststoffelemente in dem Kabel zu unterstützen und wird das Kabel in seiner Gestalt stabil und entlang seiner Länge wasserfest machen. Die Klebstoffverbindung zwischen der Zugentlastung und den röhrenförmigen Kunststoffelementen kann durch Anwenden einer dickeren Schicht von Klebstoff verstärkt werden, so dass der Kontaktoberflächenbereich zwischen den röhrenförmigen Kunststoffelementen und der Klebstoffschicht vergrößert wird, wobei damit eine bessere Haftung und ein verbesserte Verbindung der röhrenförmigen Kunststoffelemente mit der Zugentlastung erhalten werden. Das Risiko der Ausbildung von Kapillaren zwischen den röhrenförmigen Kunststoffelementen, der Klebstoffschicht und dem Füllmaterial ist außerdem mit Hilfe dieser dickeren Klebstoffschicht reduziert, womit das Risiko des Wassereintritts in das Kabel entlang seiner Länge vermieden wird. Zusätzlich zum Dicker machen der Klebstoffschicht an der Zugentlastung, wird eine erhöhte Verwendung von Klebstoff den röhrenförmigen Kunststoffelementen ermöglichen, mit einer äußeren Klebstoffschicht anstelle eines äußeren Kunststoffmantels vorgesehen zu sein, wobei damit einer oder mehreren Anordnungen von röhrenförmigen Kunststoffelementen mit dazwischen liegendem porösen Füllmaterial ermöglicht wird, realisiert zu werden, und wobei das ganze durch ein äußeres schützendes Gehäuse, wie beispielsweise eine Kunststoffhülle, umgeben ist.
Die Erfindung wird im Folgenden detaillierter mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon und auch mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines Glasfaserkabels, das eine Anordnung von röhrenförmigen Kunststoffelementen, die optische Fasern aufnehmen, umfasst.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Glasfaserkabels, das eine Anordnung von Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Kunststoffelementen und eine dickere Klebstoffschicht aufweist.
3 ist eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Glasfaserkabels, das zwei Anordnungen von Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Kunststoffelementen und dickere Klebstoffschichten enthält.
4 ist eine Querschnittsansicht eines erfinderischen Glasfaserkabels, das drei Anordnungen von Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Kunststoffelementen und dickere Klebstoffschichten enthält.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines Glasfaserkabels und zeigt den Aufbau des Kabels. Der Kabelkern 1 bildet die Kabelzugentlastung aus und kann aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen. Bei der Herstellung des Kabels wird haftendes Material, wie beispielsweise eine Klebstoffschicht 2, um den Kern aufgebracht. Diese Klebstoffschicht wirkt, um den Kern mit einem oder mehreren spiralförmig angebrachten röhrenförmigen Elementen 3, die optische Fasern 4 aufnehmen, zu verbinden, womit Spannungskräfte von dem Kern and die röhrenförmigen Elemente übertragen werden. Die röhrenförmigen Elemente 3, die die optischen Fasern aufnehmen, können ein Kunststoffmaterial umfassen, wie beispielsweise Polyamidkunststoff, und können eine oder mehrere optische Fasern aufnehmen, beispielsweise sechs oder acht Fasern, und können wahlweise auch einen Füller 5 enthalten, wie beispielsweise thixotropisches Gel, das in dem Raum zwischen den optischen Fasern und einer inneren Wand der röhrenförmigen Elemente wirkt. Der Raum ist durch die klebstoffbeschichtete äußere Kernoberfläche begrenzt. Die äußere Oberfläche der röhrenförmigen Elemente und eine innere Oberfläche einer einschließenden Hülle oder eines Gehäuses 6 sind mit porösem Füllmaterial 7, wie beispielsweise einem porösen Kunststoff der TPE-Art, der das Kabel entlang seiner Länge wasserfest macht und die Befestigung der röhrenförmigen Elemente in dem Kabel unterstützt, gefüllt. Die Wahl eines porösen Füllmaterials wird ein leichteres Kabel zur Folge haben, während das Kabel weiterhin entlang seiner Länge wasserfest ist. Die Geschmeidigkeit des Füllmaterials wird nicht verhindern, dass sich die Klebstoffverbindung verbreitet und zwischen der äußeren Oberfläche des Kerns und der äußeren Oberfläche der röhrenförmigen Elemente wirkt. Die umgebende Hülle kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, wie beispielsweise Polyethylen-Kunststoff, und die Farbe wird vorzugsweise schwarz sein.
Das Glasfaserkabel wird hergestellt, indem zuerst spiralförmige röhrenförmige Kunststoffelemente 3, die optische Fasern 4 enthalten, um den Klebstoff beschichteten Kern 1 gewickelt werden und das poröse Füllmaterial 7 anschließend eingebracht wird, wonach ein Hüllenmaterial 6 aufgebracht wird.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Glasfaserkabels, die der Ansicht, die in 1 gezeigt ist, ähnlich ist, aber bei der die Klebstoffschicht auf der Zugentlastung dicker gemacht wurde und mit dem Bezugszeichen 8 versehen ist. Die dickere Klebstoffschicht 8 wird weiter zwischen die röhrenförmigen Kunststoffelemente 3 eindringen, wobei die röhrenförmigen Elemente an dem Kern befestigt sind, womit ein größerer Kontaktbereich zwischen der Klebstoffschicht auf dem Kern und den röhrenförmigen Kunststoffelementen erhalten wird. Die dickere Klebstoffschicht 8 wird keine zugespitzten Kapillare zwischen den röhrenförmigen Kunststoffelementen und der Klebstoffschicht auf dem Kern erzeugen. Füllmaterial würde solche Kapillare nicht ausfüllen können, was eine Ausbildung von Freiräumen in dem Kabel zur Folge hätte, und damit Wasser erlauben würde, in das Glasfaserkabel entlang seiner Länge einzudringen. Das Glasfaserkabel ist in derselben Weise aufgebaut wie das Glasfaserkabel, das in anderer Hinsicht in 1 gezeigt ist, was durch die Verwendung im Wesentlichen derselben Referenzzeichen angedeutet wurde.
3 veranschaulicht eine weitere Entwicklung des oben beschriebenen Glasfaserkabelkonzepts mit der dickeren Klebstoffschicht 8, indem eine weitere dicke Schicht Klebstoff um die röhrenförmige Elemente 3 und das dazwischen liegende poröse Füllmaterial 7 aufgebracht wird, um ein äußeres Gehäuse auszubilden, wobei die weitere Klebstoffschicht 9 auch mit den röhrenförmigen Kunststoffelementen 3 verbunden sein kann. Verschiedene Glasfaser enthaltende röhrenförmige Kunststoffelemente 10 können dann spiralförmig an die Klebstoffschicht 9 gewickelt sein, wobei die Dicke der weiteren Klebstoffschicht 9 so sein kann, dass den röhrenförmigen Kunststoffelementen 10 ermöglicht wird, in die Schicht von Klebstoff hineingedrückt zu werden, so dass ein großer Kontaktoberflächenbereich zwischen den röhrenförmigen Kunststoffelementen 10 und der Klebstoffschicht 9 erhalten wird und damit die Möglichkeit der Ausbildung von Kapillaren zwischen den röhrenförmigen Elementen und der Schicht verhindert wird. Der Raum zwischen den röhrenförmigen Kunststoffelementen 10 und der zweiten Anordnung von röhrenförmigen Elementen außerhalb der Klebstoffschicht kann mit porösem Füllmaterial 11 gefüllt sein. Eine äußere schützende Kunststoffschicht, wie beispielsweise eine Schicht aus schwarzem Polyethylen, wird dann auf die zweite Anordnung von röhrenförmigen Kunststoffelementen und dem porösen dazwischen liegenden Füller aufgebracht.
4 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Glasfaserkabels, das verschiedene konzentrische Schichten oder Anordnungen von Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Kunststoffelementen enthält. In dieser Ausführungsform wurde eine Klebstoffschicht 13, die auf die zweite Anordnung der röhrenförmigen Kunststoffelemente 10 aufgebracht wurde als eine Grundlage verwendet, auf der eine dritte konzentrische Anordnung von Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Kunststoffelementen 14 zusammen mit dazwischen liegendem porösen Füllmaterial 15 aufgebracht wurde. Die Klebstoffschicht wurde außerdem dicker gemacht, was dazu beiträgt, eine verbesserte Verbindung zwischen der Klebstoffschicht 13 und der Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Elemente 14 zu erhalten. Eine schützende Kunststoffschicht 16, wie beispielsweise eine Schicht von schwarzem Polyethylen, wurde außerhalb der dritten Anordnung von röhrenförmigen Kunststoffelementen 14 und dem dazwischen liegenden porösen Füller 15 aufgebracht. Die gegenseitigen konzentrischen Klebstoffschichten, die mit den Glasfaser enthaltenden röhrenförmigen Kunststoffelementen und dem dazwischen liegenden porösen Füller gebunden sind, verleihen dem Kabel ein mechanische Stärke, ein Stabilität der Gestalt und ein geringes Gewicht und machen das Kabel außerdem entlang seiner Länge wasserfest.
Die konzentrische Struktur des Glasfaserkabels mit röhrenförmigen Elementen, die mit Klebstoffschichten gebunden sind, erlaubt den Aufbau eines Multischicht-Glasfaserkabels mit Klebstoffschichten und dazwischen liegendem porösen Füller, wobei die konzentrischen Schichten des porösen Füllers zwischen den konzentrischen Anordnungen von röhrenförmigen Elementen das Glasfaserkabel entlang seiner Länge wasserfest macht, während, ein im Vergleich zu anderen, leichteres Kabel bereitgestellt wird.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und erläuternden Ausführungsformen davon beschränkt ist, und dass Modifikationen innerhalb des Gegenstands der begleitenden Ansprüche gemacht werden können.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Glasfaserkabels, das für die Übertragung optischer Signale vorgesehen ist, wobei das Kabel eine Vielzahl um einen Belastungslinderungskern gewickelte röhrenförmige Elemente, ein äußeres Gehäuse und poröses Füllmaterial umfasst, wobei jedes röhrenförmige Element wenigstens eine optische Faser enthält, und wobei der Kern mit Klebstoff überzogen ist, das poröse Füllmaterial in den Räumen zwischen dem äußeren Gehäuse, dem Kern und den röhrenförmigen Elementen angeordnet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst; Wickeln der Vielzahl röhrenförmiger Elemente um den mit Klebstoff überzogenen Kern, um das eine oder die mehreren röhrenförmigen Elemente an den Kern anzukleben und damit einen ersten konzentrischen Bereich röhrenförmiger Elemente auf dem Kern auszubilden; Füllen der Räume zwischen den röhrenförmigen Elementen des ersten konzentrischen Bereichs röhrenförmiger Elemente mit porösem Füllmaterial, wobei der Klebstoff eine Belastungslinderung zwischen dem Kern und den röhrenförmigen Elementen schafft und das röhrenförmige Element fest durch das poröse Material um den Kern herum gehalten wird; Auftragen einer oder mehrerer konzentrischer Klebstoffschichten auf den ersten konzentrischen Bereich röhrenförmiger Elemente und auf das poröse Füllmaterial; Binden wenigstens eines eine Vielzahl röhrenförmiger Elemente aufweisenden zweiten konzentrischen Bereichs an den ersten konzentrischen Bereich mit der einen oder den mehreren konzentrischen Klebstoffschichten, wobei die eine oder mehreren konzentrischen Klebstoffschichten eine Belastungslinderung zwischen dem Kern und den zwei oder mehreren konzentrischen Bereichen röhrenförmiger Elemente schafft; Füllen der Räume zwischen den röhrenförmigen Elementen der zwei oder mehreren konzentrischen Bereiche röhrenförmiger Elemente mit porösem Füllmaterial, wobei das poröse Füllmaterial das eine oder die mehreren röhrenförmigen Elemente in den zwei oder mehreren konzentrischen Bereichen befestigt; und Einschließen eines äußersten konzentrischen Bereichs röhrenförmiger Elemente, und des dazwischen liegende Füllmaterials, in Gehäusematerial, wobei das poröse Füllmaterial das Kabel entlang seiner Länge wasserfest macht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Klebstoffschichten eine solche Dicke verliehen wird, dass, wenn die röhrenförmigen Elemente des ersten Bereichs um den Kern gewickelt werden und wenn röhrenförmige Elemente außen gelegener Bereiche gewickelt werden, die röhrenförmigen Elemente in die entsprechenden Klebstoffschichten heruntergedrückt werden, so dass ein großer Kontaktoberflächenbereich zwischen den röhrenförmigen Elementen und den Klebstoffschichten erhalten wird.
Glasfaserkabel zur Übertragung optischer Signale, umfassend eine Vielzahl konzentrischer Bereiche röhrenförmiger Elemente, die um einen Belastungslinderungskern gewickelt sind; und ein umgebendes Gehäuse, wobei jedes röhrenförmige Element wenigstens eine optische Faser enthält, und wobei ein erster konzentrischer Bereich röhrenförmiger Elemente an den Kern durch eine Klebstoffschicht auf einer Oberfläche des Kerns gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass poröses Füllmaterial in den Räumen zwischen den röhrenförmigen Elementen des ersten Bereichs röhrenförmiger Elemente und den Klebstoffschichten verteilt ist; dadurch, dass ein zweiter, konzentrischer Bereich röhrenförmiger Elemente an eine Außenoberfläche des ersten konzentrischen Bereichs röhrenförmiger Elemente und das poröse Füllmaterial durch eine Klebstoffschicht (9) gebunden ist; dadurch, dass poröses Füllmaterial (7) in den Räumen zwischen dem umgebenden Gehäuse, dem Kern (1) und den röhrenförmigen Elementen (3) angeordnet ist; dadurch, dass eine Belastungslinderung durch Übertragung von Spannungskräften vom Kern und an die röhrenförmigen Elemente des ersten Bereichs und des zweiten, konzentrischen Bereichs durch eine Klebstoffschicht (8) auf der Oberfläche des Kerns und die Klebstoffschicht (9) auf dem ersten Bereich erhalten wird und wobei das poröse Füllmaterial fungiert, um die röhrenförmigen Elemente in dem ersten Bereich und dem zweiten konzentrischen Bereich zu befestigen, und das Glasfaserkabel entlang seiner Länge wasserfest zu machen.
Glasfaserkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschichten (8, 9) auf dem Belastungslinderungskern (1), und an dem ersten Bereich eine solche Dicke aufweisen, dass, wenn die röhrenförmigen Elemente (3) angebracht werden und die röhrenförmigen Elemente gebunden werden, die röhrenförmigen Elemente in die entsprechenden Klebstoffschichten heruntergedrückt werden, wobei eine Ausbildung von Kapillaren zwischen Klebstoffschichten und röhrenförmigen Elementen verhindert wird, während ein entlang seiner Länge wasserfestes formstabiles Glasfaserkabel erhalten wird.