DE7728407U1

DE7728407U1 - Kabel zur optischen nachrichtenuebertragung

Info

Publication number: DE7728407U1
Application number: DE7728407U
Authority: DE
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1977-09-14
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1978-08-31

Description

Pl 4412 - 4 - 26.5.78

Feiten & Gullleaume Carlswerk AG

Schanzenstraße

5000 Köln 80

_s Kabel zur optischen Nachrichtenübertragung j>

Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kabel zur optischen Nachrichtenübertragung, bestehend aus mindestens zwei verseilten Lichtleitfasern mit jeweils einer primären Schutzschicht sowie mit einer diese umgebenden Schutzhülle.

Es sind schon unterschiedliche Varianten von Kabeln und Leitungen zur optischen Nachrichtenübertragung hergestellt worden. Hierbei besteht jedoch die Schwierigkeit, daß durch die Verseilung der einzelnen Lichtleitfasern zum Leitungsbündel oder zum Kabel einerseits die Lichtleitfasern nicht brechen und andererseits das übertragungsverhalten der Lichtleitfasern im Bündel bzw. im Kabel nicht wesentlich schlechter ist als das der einzelnen Lichtleitfasern im nicht verseilten Zustand. Hierbei ist insbesondere die Übertragungsdämpfung ein wesentliches Kriterium.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kabel zur optischen Nachrichtenübertragung zu schaffen, das sich durch ein gutes übertragungsverhalten auszeichnet und nur eine geringe, durch die Herstellung bedingte Zusatzdämpfung aufweist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Lichtleitfasern jeweils von einer zweiten losen sehlauohartlgen Schutzschicht in gestreckter Lage umgeben und um ein zugfestes Mittenelement verseilt sind. Die schlauchartige lose Schutzschicht bietet einen mechanischen Schutz bei der Verseilung der Lichtleitfasern und dient zugleich als Polsterung im fertigen Kabel. Dabei ist es erfindungsge-

7728407 31.08.78

pi 4412 - 5 :- ' : :.. .^; '.!'26.5.78

maß von Bedeutung, daß die Lichtleitfasern gestreckt in der schlauchartigen Schutzschicht verlaufen und diese Lage bei Raumtemperatur auch im Kabel einnehmen, denn nur dadurch wird eine Temperaturabhängigkeit der optischen Dämpfung der Lichtleitfasern gewährleistet. Die schlauchartige Schutzschicht wird vorzugsweise um die Lichtleitfasern extrudiert. Das zugfeste Mittenelement dient zur Zugentlastung der Lichtleitfasern während des Verseilvorganges und der Extrusion der schlauchartigen Schutzschicht, so daß von den Lichtleitfasern selbst keine bzw. nur geringe Zugkräfte aufgenommen werden mUssen.

Damit die Lichtleitfasern ungehindert die gestreckte Lage in der schlauchartigen Sohicht einnehmen können, ist es von Vorteil, wenn diese aus einem Material mit glatter Oberfläche besteht. Insbesondere hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn zwischen jeder Lichtleitfaser und der jeweiligen schlauchartigen Schutzschicht ein Gleitmittel, vorzugsweise Silikonöl, vorhanden ist. Durch die beiden vorstehenden Maßnahmen wird der Reibungswiderstand zwischen der Lichtleitfaser und der schlauchartigen Schutzschicht derart verringert, daß beim AbkUhlen der Schutzschicht nach ihrer Extrusion die dadurch verursachte Schrumpfung der Schutzschicht keinen Einfluß auf die Lage der Lichtleitfasern in der Schutzschicht ausüben kann. Das Gleitmittel wird vorzugsweise vor der Extrusion auf die Lichtleitfasern aufgetragen.

Als besonders günstige Materialkombination für die primäre Schutzschicht der Lichtleitfasern und der zweiten schlauchartigen Schutzschicht hat sich die Verwendung von Polyimid oder Silikonharz oder Epoxidharz für die erste Schutzschicht und fluorhaltigen Polymeren, insbesondere Polyvinylidenfluorid für die zweite schlauchartige Schutzschicht ergeben. Hierbei fet sichergestellt, daß die Erweichungstemperatur der primären Schutzschicht höher ist als die Extrusionstemperatur an der Lichtleitfaser.

Zur Bildung des erfindungsgemäßen Kabels ist vorge-

7728407 31.08.78

Fi 4412 - ο ':-".' :":·;," ','^:\, 26.5.78

sehen, daß die verseilten Lichtleitfasern von einer äußeren Hülle gemeinsam umgeben werden. Diese äußere Hülle dient zum Zusammenhalten der verseilten Lichtleitfasern und zusätzlich als Polsterung und Schutz bei der Weiterverarbertung des Kabels. Im fertigen Kabel bietet sie darüber.hinaus mechanischen Schutz und vermeidet dadurch Zusatzdämpfungen. Diese Hülle wird zweckmäßigerweise als lockerer Schlauch aufextrudiert und besteht aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid. Das Schlauchmaterial kann auch faserverstärkt sein, oder es sind Zugelemente in die Wandung des Schlauches aufgenommen. Um die Lichtleitfasern gegen Wärmeeir.flüsse sowohl beim Aufbringen des äußren Schlauches als auch beim Aufbringen eines eventuellen Kabelmantels zu schützen, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die verseilten Lichtleitfasern von einer Wärmeschutzschicht umgeben sind. Diese Wärmeschutzschicht besteht zweckmäßigerweise aus einer unteren Wicklung aus glatten, gut gleitenden, hochtemperaturbeständigen Folien, einer mittleren Wicklung aus wärmeverzehrendem Folienmaterial und einer äußeren Wicklung aus hochtemperatu^pbeständigem Folienmaterial. Als geeignete Materialien für die innere und äußere Wicklung hat sich Polyterephtalsäure-Ester und für die mittlere Wicklung eine Polyäthylen-Folie ergeben. Durch die mittlere wärmeverzehrende Wicklung wird die auttretende Extrusionswärme zum Aufschmelzen des Folienmaterials verwendet und die inneren und äußeren Wicklungen verhindern, daß dadurch ein Verkleben der Lichtleitfasern untereinander oder mit dem äußeren Schlauch erfolgt. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zwischen dem äußeren lockeren Schlauch und der Wärmeschutzwicklung eine Gleitschicht, insbesondere aus Silikonö'l, vorgesehen ist. Dadurch werden auch in diesem Bereich Reibungen vermieden, wodurch eventuelle Stauchungen oder Knickungen der Lichtleitfasern selbst hervorgerufen werden könnten .

Erfindungsgemäß ist damit ein Kabel zur optischen Nach-

7728407 31.08.78

Fl 4412 - · 7: -,·;,. .··..■ 26.5-7«

richtenübertragung geschaffen, das aus mindestens zwei verseilten Lichtleitfasern besteht. Vorzugsweise umfaßt das Kabel sechs verseilte Lichtleitfasern, wobei dann der Durchmesser der Lichtleitfasern inklusive der sie jeweils umgebenden äußeren lockeren Schutzschicht dem Durchmesser des Mittenelementes entspricht. Das Mittenelement kann beispielsweise aus einftin hochzugfesten Kunststoff bestehen oder aber als gepolsterter Stahldraht ausgeführt sein. Um den äußeren lockeren Schlauch kann ein Schutzmantel aufgebracht werden. In diesem Fall wird das erfindungsgemäße Kabel als einzelne Übertragungs-( leitung verwendet. Das erfindungsgemäße Kabel kann jedoch auch mit anderen gleichartigen Kabeln verseilt werden oder aber auch mit anderen Kabelkomponenten wie Koaxialtuben, Cu-Vierern, elektrischen Energieübertragungsleitungen. Bei der Bildung eines Kabels zur optischen Nachrichtenübertragung ist es zweckmäßig, wenn eine

mit anderen Kabelkomponenten gebildete Verseileinheit mit einer rf/ärmeschutzschicht umgeben ist. Diese iVärmeschutzschicht besteht zweckmäBigerweise aus einer inneren Wicklung aus glattem, gut leitenden, hochtemepraturbeständigen Folienmaterial, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester-Folie, und einer mittleren Wicklung aus wärmeverzehrendem Material, insbesondere Polyäthylen, sowie einer äußeren Wicklung aus zugfestem, temperaturbeständigen Material, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester-Folie. Zum Abschluß des erfindungsgemäßen Kabels ist um die Wärmeschutzschicht ein Schutzmantel locker aufgebracht, z. B. aufextrudiert. Dieser äußere Kabelmantel besteht aus Polyäthylen oder PVC oder aus einem fluorhalt igen Polymer. Die verwendeten Kunststoffe können faserverstärkt sein. Der äußere Mantel kann aber auch als sogenannter Schichtenmantel aufgebaut sein. Als Mantel kann auch ein gewellter Metallmantel verwendet werden» Im Falle, daß das Kabel als Unterwasserkabel ausgeführt wird, bie tet sich auch als Kabelmantel eine Jutewicklung an. In den Zwickeln zwischen den einzel-

7728407 31.08.78

Fl 4412 ~ 5'¹,-¹ ■ ·.■··. ,,.,,, 26.5.78

nen Verseilkomponenten des Kabels können zur Ausfüllung Kabeltrensen eingelegt sein.

Erfindungsgemäß wird also ein Kabel zur optischen Nachrichtenübertragung geschaffen, das sich durch eine sehr geringe Zusatzdämpfung auszeichnet und darüber hinaus geeignet ist, entweder als einzelne Übertragungsleitung verwendet zu werden oder aber als Kabelkomponente zum Aufbau eines Übertragungskabels, das entweder nur aus einzelnen, miteinander verseilten Grundbündeln besteht, oder aber auch noch andere konventionelle Kabelkomponenten aufweist.

Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kabel

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Übertragungskabel mit einem erfindungsgemäßen Kabel als Kabelkomponente

Wie Fig. 1 zeigt, besteht ein erfindungsgemäßes Kabel 1 im dargestellten Beispiel aus sechs miteinander verseilten Lichtleitfasern 2. Bei diesen Lichtleitfasern handelt es sich um solche mit einer Primärbeschichtung. Diese Primärbeschichtung besteht zweckmäßigerweise aus Polyimid. Der Durchmesser der verwendeten Lichtleitfasern einschließlich der Primärbeschichtung beträgt 1oc bis 3oo jum. Dabei weist die Primärbeschichtung eine Stärke von 5 bis 4o jum auf. Die Lichtleitfasern 2 sind von einer schlauchartigen Schutzschicht 3 lose umgeben. Diese schlauchartige Schutzschicht 3 kann einen Inendurchmesser bis 1 ,5 mm besitzen. Die Wandstärke der Schutzschicht 3 liegt zwischen o,1 bis o,5 mm. Die Schutzschicht 3 besteht aus einem Material mit glatter Oberfläche, wobei sich als besonders geeignet Polyvinylidenfluorid ergeben hat. Die Lichtleitfasern 2 mit ihrer äußeren schlauchartigen Schutzschicht 3 sind um ein zugaufnehmendes Mittenelement 4 ver-

7728407 31.08.78

ti

Fl 4412	• · t I I I I • · · I I I ta IJi	"·:.". 9.ς * »· « % ι ·	>.1977
	"··· · Il 11»	1 · I

seilt. Die Schlaglänge beträgt dabei 5o bis 4oo mm. Das Mittenelement 4 kann aus einem hochzugfesten Kunststoff bestehen oder aber auch als gepolsterter Stahldraht ausgeführt sein. Zur Verringerung des Reibungswiderstandes zwischen den Lichtleitfasern 2 und der schlauchartigen Schutzschicht .3 sind die Lichtleitfasern von einem Gleitmittel umgeben. Die mit der äußeren Schutzschicht 3 versehenen verseilten Lichtleitfasern 2 sind von einer Wärmeschutzschicht eingeschlossen, die sich aus drei Wicklungen aufbaut. Dabei handelt es sich um eine untere Wicklung 5 aus glattem, gut gleitenden, hochtemperaturbeständigen Material, einer mittleren Wicklung 6 aus einem wärmeverzehrenden Material und einer äußeren Wicklung 7 wiederum aus einem hochtemperaturbeständigen Material. Die untere und äußere Wicklung bestehen vorteilhafterweise aus Polyterephtalsäure-Ester-Folie und die mittlere Wicklung aus Polyäthylen-Folie. Die Wärmeschutzschicht ist von einem Schlauch 8 locker umgeben und zwischen dem Schlauch 8 und der äußeren Wicklung 7 ist eine Gleitschicht, insbesondere Silikonöl, vorgesehen. Diese Gleitschicht ist zeichnerisch nicht dargestellt. Der Schlauch 8 besitzt vorzugsweise eine Wandstärke von o,1 bis 1,5 mm und besteht aus Polyäthylen oder Polyvinylchlorid. Das verwendete Kunststoffmaterial kann faserverstärkt sein. Darüber hinaus kann der Schlauch auch Zug-elemente 9 in seiner Wandung aufweisen. Der Schlauch wird im Extrusionsverfahren aufgebracht.

Fig. 2 zeigt ein Kabel 1o mit einem gemäß Fig. 1 aufgebauten Grundbündel 1. Dieses Grundbündel 1 entspricht in seinem Aufbau dem gemäß Fig. 1, so daß gleiche Elemente mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Das Grundbündel 1 ist mit anderen Kabelkomponenten verseilt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den anderen Kabelkomponenten um zwei Sternvierer 11, die jeweils von einer Hülle 12 umgeben sind. In den Zwickelräumen, insbesondere in den äußeren Zwickelräumen der Verseilelemente, befinden sich Trensen 13. Die verseilten Kabelkomponenten 1,11,13 sind von einer Wärme-

7728407 31.08.78

' 9 r ψ w >f ψ ψ ψ m »III }|

Fi 4412 - ιό : -.* .; ::.. ,··,,· 9.9.1977

.schutzschicht umgeben, die sich aus drei Wicklungen aufbaut, und zwar einer inneren Wicklung 14 aus einem hochtemperaturbeständigen, glatten Material, einer mittleren Wicklung 15 aus einem wärmeverzehrenden Material und einer äußeren Wicklung 16 aus einem hochtemperaturbeständigen glatten' Material. Als Material für die innere und äußere Wicklung wird zweckmäßigerweise Polyterephtalsäure-Ester verwendet und fUr die mittlere Wicklung Polyäthylen. Als äußerer Abschluß dient ein Kabelmantel 17, der die Wärmeschutzschicht 14,15,16 locker umgibt. Der Kabelmantel, kann aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder aus fluorhalt igen Polymeren bestehen. Es kann sich dabei um einen faserverstärkten Kunststoff handeln. Auch kann der Kabelmantel als sogenannter Schichtenmantel aufgebaut sein. Darüber hinaus können Zugelemente in der Kabelmantelwandung angeordnet sein.

7728407 31.08.78

Claims

j SchutzansprUche:

1. Kabel zur optischen Nachrichtenübertragung, bestehend aus mindestens zwei verseilten Lichtleitfasern mit jeweils einer primären Schutzschicht sowie einer diese umgebenden Schutzhülle, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfasern (2) jeweils von einer zweiten losen schlauchartigen Schutzschicht (3) in gestreckter Lage umgeben und um ein hoohzugfestes Mittenelement (4) verseilt sind.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauohartige Schutzschicht (3) aus einem Material mit glatter Oberfläche besteht.

3· Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtleitfaser

(2) und der schlauchartigen Schutzschicht (3) ein Gleitmittel, vorzugsweise Silikonöl, vorhanden ist.

4. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Schutzschicht aus Polyimid oder Silikonharz oder Epoxidharz und die sekundäre schlauchartige Schutzschicht

(3) aus einem fluorhaltigen Polymer, insbesondere PoIyvinylidenfluorid, besteht.

5. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verseilten Lichtleitfasern (2) von einer Wärmeschutzschicht umgeben sind.

7728407 31.08.78

Pl 4412 - 2'- ' 26.5.78

6„ Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschicht aus einer unteren Wicklung (5) aus glattem, gut leitenden hochtemperaturbeständigen Folienmaterial, einer mittleren Wicklung (6) aus wärmeverzehrendem Folienmaterial und einer äußeren Wicklung (7) aus hochtemperaturbeständigem, glatten Folienmaterial besteht.

7. Kabel nach Ansprush 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und äußere Wicklung aus Polyterephtalsäure-Ester-Folie und die mittlere Wicklung aus Polyäthylen-Folie bestehen und überlappend gewickelt' sind.

8. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschicht von einem Schlauch (8) locker umgeben ist.

9. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (8) aus Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen oder PVC, besteht.

10. Kabel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial zur Herstellung des Schlauches (8) faserverstärkt ist oder Zugelemente in der Schlauchwandung enthalten sind.

11. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlauch (8) und der Wärmeschutzschicht eine Gleitschicht, insbesondere aus Sillkonöl, vorgesehen ist.

7728407 31.08.78

4412 - 3 - 26.5.78

12. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß um den Schlauch (8) ein Mantel aus zugfestem Material angeordnet ist.

13. Kabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Cu-Vierer und/oder Koaxialtuben und/oder elektrische Energieleitungen zu einer Verseileinheit verseilt enthält.

14. Kabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseileinheit mit einer Wärmeschutzschicht umgeben ist.

15. Kabel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzschicht aus einer inneren Wicklung (14) aus glattem, gut leitenden, hochtemperaturbeständieen Folienmaterial, insbesondere Polyterephtalsäure-Ester, und einer mittleren Wicklung aus wärmeverzehrendem Material, insbesondere Polyäthylen, sowie einer äußeren Wicklung aus hochtemperaturbeständigem glatten Material, insbesondere Polyterephtal-

C säure-Ester, besteht.

16. Kabel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß um die Wärmeschutzschicht ein Kabelmantel (17) locker aufgebracht ist.

7728407 31.08.78