DE7522928U

DE7522928U - OPTICAL CABLE

Info

Publication number: DE7522928U
Application number: DE7522928U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-16
Filing date: 1975-07-16
Publication date: 1979-07-12

Description

In neuerer Zeit werden zur Übertragung von Lichtwellen Kabel entwickelt. Diese sogenannten optischen Kabel dienen beispielsweise zur Übertragung von Steuerimpulsen oder ganz allgeiüein zur Übertragung im Bereich der Nachrichtentechnik. Ein wesentlicher Baustein dieser optischen Kabel sind Glasfasern, die zur Führung des Jeweiligen Lichtstrahles dienen. Bei der Konstruktion optischer Kabel muß den mechanischen Eigenschaften dieser Glasfasern Rechnung getragen werden, d.h. die Glasfasern müssen insbesondere gegen mechanische Beanspruchungen wie Druck-, Zug- und Biegebeanspruchungen geschützt werden.More recently, cables have been developed for the transmission of light waves. These so-called optical cables are used, for example, to transmit control pulses or, quite generally, for transmission in the field of communications engineering. An essential component of these optical cables are glass fibers, which are used to guide the Serve the respective light beam. When constructing optical cables, the mechanical properties of these glass fibers must be taken into account be worn, i.e. the glass fibers must in particular be able to withstand mechanical loads such as compressive, tensile and bending loads to be protected.

Bei einem bekannten optischen Kabel sind mehrere optische Übertragungselemente in Form von Glasfasern zusammen in mindestens einer Verselllage um einen langgestreckten zentralen Kern aus einer Vielzahl von verseilten Stahldrähten angeordnet. Bei diesem Kern handelt es sich um ein Verstärkungsbauteil zur Aufnahme von Zugbeanspruchungen. Über und unter der Verseillage ist eine Polsterschicht aus verschäumten Kunststoff angeordnet. Darüber befindet sich als äußerer Schutzmantel zunächst eine offene Bespannung aus einem Metallband und anschließend der eigentliche Mantel aus einem Kunststoff wie beispielsweise^Polyäthylen (DT-OS 2 355 855).In a known optical cable there are several optical transmission elements in the form of glass fibers together in at least one layer around an elongated central core a plurality of stranded steel wires arranged. This core is a reinforcement component for receiving Tensile stresses. A cushion layer made of foamed plastic is arranged above and below the stranded layer. Above it is located The outer protective jacket is initially an open covering made of a metal band and then the actual jacket made of a Plastic such as ^ polyethylene (DT-OS 2 355 855).

Bei einem ähnlich aufgebauten optischen Kabel ist auf einen zugfesten Kern aus Stahl zunächst ebenfalls eine Schaumstoffschicht aufgebracht. Auf diese Schaumstoffschicht sind optische Fasern aufgeseilt und anschließend mit einem Außenmantel aus Polyäthylen umgeben. Anstelle einer Polsterschicht zwischen dem zugfesten Kern und den optischen Übertragungselementen können diese auch selbst mit einer HUlIe aus ver schäumt en Polyäthylen umgeben sein (DI-OS 2 430 857).In the case of a similarly structured optical cable, a foam layer is also initially applied to a tensile steel core. Optical fibers are strung onto this foam layer and then surrounded by an outer jacket made of polyethylene. Instead of a cushioning layer between the tensile core and the optical transmission elements, these can also themselves be surrounded by a cover made of foamed polyethylene (DI-OS 2 430 857).

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Sofern die bekannten optischen Kabel besonders rauhen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, ist wegen der direkten mechanischen Kopplung zwischen den optischen übertragungselementen und den zugfesten Elementen des Kabels und wegen der verwendeten Kunststoffe kein ausreichender mechanischer Schutz der optischen übertragungselemente gewährleistet. Außerdem können über die metallenen Elemente der Kabel, insbesondere über die augfesten Stahl kerne, magnetische Störungen in die an die Kabel angeschlossenen Geräte gelangen.Unless the known optical cables are particularly rough mechanical Exposure to stress is because of the direct mechanical Coupling between the optical transmission elements and the tensile strength elements of the cable and, because of the plastics used, insufficient mechanical protection of the optical transmission elements guaranteed. In addition, the metal elements of the cable, especially over the eye-proof steel Nuclear magnetic interference can get into the devices connected to the cables.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung geeigneter Materialien ein optisches Kabel zu schaffen, das auch besonders rauhen mechanischen Beanspruchungen gewachsen ist und das keine metallenen Konstruktionselemente enthält, um die übertragung elektrisch-magnetischer Störeinflüsse zu vermeiden.The innovation is based on the task of using suitable Materials to create an optical cable that can withstand particularly rough mechanical loads and that does not contain any metal construction elements in order to avoid the transmission of electro-magnetic interference.

Die Neuerung geht von einem optischen Kabel aus, bei dem optische Übertragungselemente auf einen Kern aufgeseilt und unter Zwischenlage einer Polsterschicht mit einem äußeren Kunststoffmantel umgeben sind und bei dem zugfeste Elemente in der Kabelseele angeordnet sind. Zur Lösung der genannten Aufgabe ist gemäß der Neuerung vorgesehen, daß der Kern aus einer Glaslitze und die zugfesten Elemente aus einem hochfesten Kunststoff bestehen und daß jedes optische Übertragungselement von einer mit Abstand aufgebrachten, mechanisch widerstandsfähigen Schutzhülle aus Kunststoff umgeben ist.The innovation is based on an optical cable in which the optical transmission elements are stranded on a core and sandwiched between them a cushion layer are surrounded by an outer plastic jacket and are arranged in the cable core with the tensile strength elements are. To solve the above problem, the innovation provides that the core consists of a glass strand and the tensile strength Elements consist of a high-strength plastic and that each optical transmission element of a spaced, mechanically resistant protective cover made of plastic is surrounded.

Bei einem derartigen konstruktiven Aufbau ist das optische Kabel '"" weitestgehend gegen Zug-, Torsion-, Stoß- und Schlagbeanspruchungen sowie gegen Stauchung, Quetschung und Abrieb gesichert, ohne das für den Aufbau des Kabels metallene Elemente vorgesehen sind. Dies wird zunächst durch den druckfesten Kern aus einer Glaslitze erreicht, der bei Biegebeanspruchungen eine Verlagerung der elastischen Linie des Kabels verhindert. Dieser Kern aus Glaslitze übernimmt gleichzeitig den Schutz gegen Stauchungen des Kabels. IM dieWith such a structural design, the optical cable '"" is largely secured against tensile, torsional, shock and impact loads as well as against compression, crushing and abrasion, without metal elements being provided for the construction of the cable. This is achieved first of all by the pressure-resistant core made of a glass strand, which prevents the elastic line of the cable from shifting in the event of bending stress. This core of glass strand simultaneously assumes the protection against buckling of the cable. IM the

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,funktion dieses druckfesten Kernes sicherzustellen, empfiehlt es sich, ihn mit einem festen Gürtel zu umgeben. Für diesen Gürtel kommen feste und biegesteife Kunststoffe wie insbesondere PoIyäthylen-Terephthalat oder Polyamid in Betracht. Zweckmäßig wird auf diesen Gürtel noch eine Polsterschicht, beispielsweise aus verschäumtem Polyurethan aufgebracht, auf der dann die optischen Übertragungselemente aufliegen.It is recommended to ensure the function of this pressure-resistant core himself to encircle him with a tight belt. Solid and rigid plastics such as, in particular, polyethylene terephthalate are used for this belt or polyamide into consideration. A cushioning layer, for example made of, is expediently placed on this belt foamed polyurethane applied, on which the optical transmission elements then rest.

Durch Verwendung einer Glaslitze als druckfester Kern werden weiterhin thermische Expansionen und Kontraktionen der verwendeten . Kunststoffe innerhalb der Kabelseele abgefangen, die sonst zu unzulässigen, dämpfungserhöhend wirkenden Stauchungen oder Reckung« der optischen Übertragungselemente führen könnten.By using a glass strand as a pressure-resistant core, the thermal expansions and contractions of the used. Plastics caught within the cable core that would otherwise be too impermissible, attenuation-increasing compression or stretching «of the optical transmission elements could lead.

Der Schutz des Kabels gegen Zugbeanspruchungen wird mit zugfesten Elementen aus einem hochfesten Kunststoff erzielt. Hierfür kommt insbesondere ein in neuerer Zeit bekanntgewordenes, stark vorgerecktes aromatisches Polyamid in Betracht, wie es von der Firma Du Pont unter dem Handelsnamen "Kevlar 4-9" vertrieben wird. Die zugfesten Elemente können mit Vorteil auf eine über den optischen Übertragungselementen angeordnete Polsterschicht aufgeseilt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die zugfesten Elemente unmittelbar auf den Kern an der Glaslitze aufzuseilen oder auch die Fäden der Glaslitze und die zugfesten Elemente gemeinsam miteinander zum zug- und druckfesten Kern zu verseilen.The protection of the cable against tensile loads is achieved with tensile elements made of a high-strength plastic. For this comes especially one that has recently become known and that has been strongly advanced Aromatic polyamide into consideration, as it is sold by the Du Pont company under the trade name "Kevlar 4-9". the Tension-resistant elements can advantageously be strung onto a cushion layer arranged over the optical transmission elements. But there is also the possibility of using the tensile elements directly to be roped to the core on the glass strand or the threads of the glass strand and the tensile elements together stranded to form a tensile and pressure-resistant core.

Bei einem gemäß der Neuerung ausgebildeten Kabel sind die optische Übertragungselemente lose in einer Schutzhülle angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die optischen Übertragungselemente bei mechanischen Beanspruchungen Ausgleichbewegungen ausführen können· Dieser Effekt kann durch geeignete Auswahl des Materials für die mechanisch widerstandsfähige Schutzhülle der optischen Übertra-•gungsielemente unterstützt werden, beispielsweise dadurch, daS diese Schutzhülle aus Polypropylen, Polystyrol, Polyamid oder In a cable designed according to the innovation, the optical transmission elements are loosely arranged in a protective sheath. It is thereby achieved that the optical transmission elements in mechanical stresses can perform compensating movements · This effect can be obtained by appropriate selection of the material for the mechanically resistant protective sheath of the optical transmission • gungsielemente be supported, for example by which this protective sheath of polypropylene, polystyrene, polyamide, or

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Polyätiiylen-glykolJ;erephthalat besteht. Diese Kunststoffe sind relativ hart und zeigen sich gegenüber äußeren Beanspruchungen wenig nachgiebig. Der lockere Sitz der Schutzhüllen auf den optischen Übertragungselementen läßt auch eine gewisse Torsion des optischen Kabels zu.Polyethylene glycol; erephthalate. These plastics are relatively hard and show little yielding to external stresses. The loose fit of the protective covers on the optical transmission elements also allows a certain torsion of the optical cable.

Eine besondere vorteilhafte Ausgestaltung der mechanisch widerstandsfähigen Schutzhülle ist darin zu sehen, daß diese aus zv/ei Schichten von hinsichtlich ihren mechanischen Eigenschaften unterschiedlichen Kunststoffen besteht, die gemeinsam eine gegenüber mechanischen Beanspruchungen widerstandsfähige Hülle bilden, v/obei die innere Schicht einen geringen Reibungskoeffizienten gegenüber den optischen übertragungselementen aufweist. Insbesondere kommen bei einer derartigen Schutzhülle für die innere Schicht Polystyrol und Fluorpolymere und für die äußere Schicht Kunststoffe wie Polyamid und Polyterephthalat oder auch Polypropylen und Polyäthylen in Betracht (Patentanmeldung P 25 13 722.-8).A particularly advantageous embodiment of the mechanically resistant Protective cover can be seen in the fact that this consists of two layers of different mechanical properties Consists of plastics, which together form a shell that is resistant to mechanical stresses, v / obei the inner layer has a low coefficient of friction with respect to the optical transmission elements. In particular, come in such a protective cover for the inner layer polystyrene and fluoropolymers and for the outer layer plastics such as Polyamide and polyterephthalate or also polypropylene and polyethylene into consideration (patent application P 25 13 722.-8).

Die mechanisch widerstandsfähigen steifen Schutzhüllen stellen den inneren Schutz des optischen Kabels gegenüber Schlagbeanspruchu gen dar. Die Verseillage oder die Verseillagen der aufgeseilten optischen Übertragungselemente können weiterhin nit einer Bespinnung aus einer hochfesten Kunststoffolie versehen sein. Hierzu sind besonders geeignet Folien aus Terephthalsäureester wie die beispielsweise von der Firma Du Pont unter dem Handelsnamen "Mylar" vertrieben werden. Da die einzelnen Lagen der Bespinnung aufeinander verschiebbar sind, werden Längskräfte, wie sie auf den Kabelmantel ausgeübt werden können und beispielsweise am Rande von Que.tschzonen entstehen, durch die Verschiebbairkeit der Folien von der Kabelseele entkoppelt.The mechanically resistant, rigid protective sleeves provide the optical cable with internal protection against impact stress The stranded layer or the stranded layers of the split-up optical transmission elements can continue to be spun be made of a high-strength plastic film. Films made from terephthalic acid esters such as which are sold, for example, by the Du Pont company under the trade name "Mylar". Because the individual layers of the spinning are displaceable on each other, are longitudinal forces that can be exerted on the cable sheath and, for example, at the edge of Que.tsch zones arise due to the movability of the foils decoupled from the cable core.

über den optischen Übertragungselementen bzw. über der Bespinnung ist zweckmäßig eine Polsterschicht angeordnet, die beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polyurethan oder verschäamten PolyäthylenA cushioning layer is expediently arranged over the optical transmission elements or over the spinning, made for example of a plastic such as polyurethane or shameful polyethylene

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besteht. Für die Polsterschicht können auch Papierbänder verwendet werden. Diese Polsterschicht wirkt stoßabsorbierend; gleichzeitig erfolgt bei Druckbeanspruchungen über diese Polsterschicht eine Druckverteilung.consists. Paper tapes can also be used for the cushioning layer. This cushioning layer has a shock-absorbing effect; At the same time, pressure is distributed over this cushion layer when there is pressure.

Der Außenmantel des Kabels kann aus Polyvinylchlorid oder aus Polyurethan bestehen und ist zweckmäßig als Schlauch lose haftend aufgebracht. Ein Außenmantel aus Polyurethan unterstützt den mechanisch stabilen Aufbau des Kabels durch seine Abriebfestigkeit und geringe Empfindlichkeit gegen Schlag- und Scherbeanspruchungen.The outer sheath of the cable can be made of polyvinyl chloride or Polyurethane is made and is conveniently applied loosely as a hose. An outer sheath made of polyurethane supports the mechanically stable construction of the cable due to its abrasion resistance and low sensitivity to impact and shear stresses.

t Ein AusfUhrungsbeispiel des neuen optischen Kabels ist in derAn example of the new optical cable is shown in the

Figur dargestellt.Figure shown.

Das optische Kabel 10 enthält im Kern eine Glaslitze 11, deren ί effektiver Querschnitt etwa 1 bis 2 qmm beträgt. Die einzelnen ■: Fäden der Glaslitze sind mit einer Schlaglänge von etwa 5 bis 'ξ 10 cm miteinander verseilt. Auf diesen Kern isvfc eine Uahullung ■l aus glasfaserverstärktem Polyäthylenterephthalat oder aus Polyamid aufgebracht. Darüber ist eine Polsterschicht 13 aus Polyurethan angeordnet. Auf das Polster 13 sind die optischen Über-O tragungselemente 14· in einer Lage verseilt. Hierbei sind dieThe core of the optical cable 10 contains a glass strand 11, the effective cross section of which is approximately 1 to 2 mm². The individual ■: threads of the glass strand are at a pitch of about 5 to 'ξ 10 cm stranded together. On this core a Uahullung ■ l of glass-reinforced polyethylene terephthalate or polyamide isvfc applied. A cushion layer 13 made of polyurethane is arranged above this. The optical transmission elements 14 are stranded in one layer on the cushion 13. Here are the

Glasfasern der optischen Übertragungselemente jeweils in einer Schutzhülle lose angeordnet.Glass fibers of the optical transmission elements each loosely arranged in a protective cover.

. Die Verseillage der optischen Übertragungselemente ist mit einer Papierbespinnung 15 und einer nicht näher bezeichneten, im Gegen- _. schlag aufgebrachten Haltewendel sowie einer Bespinnung 16 aus zugfesten Elementen umgeben. Bei diesen zugfesten Elementen handelt es sich um Rovings oder Garne aus einem hochfesten Kunststoff wie gerecktem Polyamid, die mit einer Schlaglänge von etwa 5 bis 10 cm deckend aufgeseilt sind.. The stranding of the optical transmission elements is with a Paper spinning 15 and one unspecified, in the opposite _. impact applied retaining coil and a spinning 16 from Surrounding tensile elements. These tensile elements are rovings or yarns made from a high-strength plastic such as Stretched polyamide, which are corded to cover with a lay length of about 5 to 10 cm.

Über der zug^esten Bespinnung 1st der Außenmantel 17 aus Polyurethan angeordnet.The outer jacket 17 made of polyurethane is arranged over the tensioned spinning.

7 Ansprüche 1 figur7 claims 1 figure

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Claims

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«6 - VPA 75 G 6485 BRD

Protection claims

1 "· Optical cable with optical transmission elements strung onto a core and with a layer of cushioning in between are surrounded by an outer plastic jacket and in which tensile elements are arranged in the cable core, characterized,

that the core (11) consists of a glass strand and the tensile elements (16) consist of a high-strength plastic unl that each optical transmission element (14) of one with Is surrounded by a distance applied, mechanically resistant protective cover made of plastic.

2. Optical cable according to claim 1,. Characterized in that the vxlaslitze is surrounded by a fixed belt (12) and with a cushion cover (13).

3. Optical cable according to claim 2, characterized in that that of the belt of the glass braid made of polyethylene terephthalate or made of polyamide.

4 «Optical cable according to claim 2 or 3, characterized in that that the cushioning layer (13) consists of foamed polyurethane.

5. Optical cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the tensile elements are roped onto the glass braid or its belt.

S. Optical cable according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the threads of the glass braid and the tensile elements are stranded together.

7ο Optical cable according to one of Claims 1 to 4 »characterized in that the tensile elements (16) are spun onto the cushion layer (15) of the optical transmission elements (14)