DE8211415U1 - Optisches nachrichtenkabel - Google Patents

Description

Philips Kommunkations Industrie AG Thurn- und Taxis-Str. 10, 8500 Nürnberg

Opt3g'hes Nachrichtenkabel

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Nachrichtenkabel aus einer Kabelseele mit Lichtleitfasern und einem diese umschließenden Kunststoffmantel mit zugaufnehmenden Glasfaserelementen.

Es ist bekannt, zur Zugentlastung in Kunststoffmänteln von optsichen Nachrichtenkabeln, insbesondere Luftkabeln, Glasgarnbündel anzuordnen. Diese Konstruktion ist bereits seit Jahren im Einsatz. Für Kabel mit Licht-Wellenleitern zeigten sich die bei Mänteln aus Thermoplasten wie Polyäthylen bekannten Schrumpfeffekte, die unter ungünstigen Urnständen zu einem Dämpfungsanstieg oder sogar zu einem Bruch der Lichtwellenleiter in der Kabelseele führen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem optischen Nachrichtenkabel

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ν der eingangs beschriebenen Art dieses derart zu ver-

|;; bessern, daß Schrumpf effekte im Kabelmantel keinen

i| Dämpfungsanstieg bzw. keinen Bruch der Lichtwellen-

leiter in der Kabelseele verursachen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Glasfaserelemente durch ein Bindemittel aus Kunststoff in mindestens einem einheitlichen Strang zusammengefaßt sind und im Kabelmantel mindestens einen Volumenanteil von 10 % ausmachen und ihr Volumenanteil im Strang mindestens 70 % beträgt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die im Kabelmantel enthaltenen Glasfaserstränge das Schub- und Zugverhalten des gesamten Kabels bestimmen, so daß das Schubverhalten

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wellenleiter in der Kabelseele angepaßt ist. Im Gegensatz zu den bekannten Kabelkonstruktionen basiert die Erfindung darauf, daß es nicht alleine darauf ankommt, daß im Kabelmantel zugaufnehmende Elemente sind, vielmehr müssen die im Kabelmantel vorhandenen Glasfaserelemente auch geeignet sein, das Schubverhalten des Kabels derart zu beeinflussen, daß das Schrumpfverhalten des Kabelmantels demjenigen der Lichtleitfasern in der Kabelseele entspricht. Zweckmäßigerweise beträgt der Volumenanteil der Glasfasern in den Strängen 80 %.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Glasfaserstrang als ein den Kabelmantel im wesentlichen bildendes Rohr ausgebildet sein, das somit anstelle einer äußeren Bewehrung tritt.

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Alternativ kann es ebenfalls zweckmäßig sein, wenn die Glasfaserstränge gemäß der Erfindung als Runddrähte ausgebildet sind. Diese können parallel zur Kabellängsachse verlaufen oder aber verseilt sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 3, 4, 7 bis 11 enthalten.

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

Fig. 1 Einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes optisches Nachrichtenkabel,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Nachrichtenkabels ,

Fig. 3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäße:

Kabel in prinzipieller Darstellung,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kabels in prinzipieller Darstellung.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht ein optisches Nachrichtenkabel z. B. aus zwei Lichtwellenleitern 1, die beispielsweise mit einem festen Kunststoffcoating umgeben sind. Die Lichowellenleiter 1 sind mit zwei Kunststoff-

Chloöbleiche 20, Postfach 130219 D-5600Wüppertal1 Patentanwalt Dc-IngDipt-Ing.A. So« Blefon(0202)445096/4S1226Tetfiic:85Ji273,soza, Patentanwalt Dipl-IngCTn Zapf DR. SOLF & ZAPP

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trensen 2 um. eine Kerntrense 3 verseilt. Das so entstandene Seil 4 ist mit einer Folie 5 aus gut gleitfähigem Kunststoff umwickelt, die von einem Schlauch 7 umgeben ist. Hierdurch wird ein bestmöglicher Schutz gegen alle auftretenden Arten von mechanischen Beanspruchungen, z. B. Biege- und Schwingungsbeanspruchungen und Querkräften erreicht. Der Schlauch 7 besteht vozugsweise aus Polyvenylidenfluorid. Der Schlauch 7 schließt die Kabelseele ab.

Den Außenmantel des Kabels bildet im wesentlichen ein Rohr 9, das aus unidirektional verbundenen Glasfasern 10 besteht, die durch ein Binderittel 11 aus insbesondere Polyesterharz gefestigt bzw. vergossen sind. Der Volumenanteil der Glasfasern 10 im Pohr beträgt mindestens 70 %, vorzugsweise 80 %. Die Glasfasern 10 haben vorzugsweise einen Durchmesser von 23 ^m und bestehen aus E-Glas. Ε-Glas ist alkaliarmes, wasserbeständiges Borozilikatglas mit weniger als 1 % K„0 + Na^O. Durch Verwendung von Gläsern mit höherem Ε-Modul als Ε-Glas läßt sich noch eine Verbesserung des Elastizitätsmoduls des Rohres erreichen. Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Rohres 9 beträgt etwa 10 χ 10~ /⁰C. Die Wandstärke des Rohres 9 beträgt ca. 2 mm. Zwischen dem Rohr 9 und der darunter liegenden Kabelseele ist eine Trennfolie 8 angeordnet. Das Rohr 9 nimmt die im Mantel auftretenden Schubbeanspruchungen insbesondere durch Schrumpfung und die Zugbelastung auf, wobei ein den Lichtwellenleiter-Fasern entsprechenden Verhalten erreicht wird, so daß ein Dämpfungsanstieg in den Lichtwellenleitern aufgrund von auftretenden Schrumpfspannungen vermieden werden kann. Das Rohr 9 ist von einer Mantel-

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schicht 12 umgeben, die vorzugsweise aus Polypropylen
besteht und etwa 0,6 mm dick ist. Diese Mantelschicht
bezweckt einen Schutz gegen Witterungseinflüsse.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführu^gsform eines Kabels

nach der Erfindung gezeigt. Dieses esteht wiederum '-•si- I

spielsweise aus zwei Lichtwellenleitern 1, die mit Kunst- § stofftrensen 2 um eine Kerntrense 3 mit einer Schlaglänge | von ca. 65 mm verseilt sind. Darüber befindet sich eine S' Beschichtung 14 aus einer Schaumfolie, die etwa 0,9 mm I* dick ist. Den äußeren Abschluß der Kabelseele bildet ein a' Schlauch 15 aus Hochdruck-Polyäthylen mit einer Dicke ||j

von 1,6 mm. Der Außenmantel wird von Strängen 16 gebil- '".'.', det, die wie das Rohr 9 gemäß Fig. 1, aus durch ein

Bindemittel 11 verbundenen Glasfasern 10 bestehen. Die ',■

Stränge 16 haben z. B. einen Durchmesser von 2 mm und ■'

sind mit einer großen Schlaglänge z. B. 400 mm verseilt.
Der Glasfaseranteil pro Strang beträgt wieder mindestens
70 % Volumenanteil. Den äußeren Abschluß bildet wieder

eine Mantelschicht 17 entsprechend der in Fig. 1. Das in :': Fig. 2 dargestellte Kabel besitzt einen Gesamtdurchmesser :."■ von ca. 14 mm. Es zeichnet sich wie das in Fig. 1 darge- '-\ stellte Kabel dadurch aus, daß es vollständig metallfrei '; ist.

Beide in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kabeltypen sind
auf sehr hohe Zugbelastungen ausgelegt, woraus sich der
große Volumenanteil des Glasfaserstrangmaberials im Kabelmantel erklärt.

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% In Fig. 3 ist eine weitere Ausgestaltung eines Kabels

if nach der Erfindung dargestellt, wobei die zug- und

' ■ schubaufnehmenden Verstärkungsstränge 20 wiederum aus

i'· Glasfasern 10 bestehen, die durch ein Bindemittel 11

'.-■' · 5 verfestigt sind, und zwar entsprechend den Strängen der Fig. 2. Hierbei sind die Verstärkungsstränge 20 in einer Mantelschicht 21 eingebettet und schließen mit dieser die Kabelseele 22 ein. Die Glasfasern der Verstärkungsstränge 20 bilden pro Strang wiederum einen Volumenanteil von mindestens 70 %. Der Volumenanteil der Stränge 20 im Außenmantel kann z. B. 10 % betragen. In diesem Fall ist das erfindungsgemäße Kabel nicht so sehr auf Zugebelastung ausgelegt, sondern derart, daß durch die Stränge die Schubbelastungen aufgenommen werden,ca die Stränge praktisch als Korsett des Mantels dienen und deren Verhalten bestimmen.

Λ In Fig. 4 ist eine weitere Möglichkeit der Ausführung

'•i eines erfindungsgemäßen Kabels gezeigt. Hierbei ist um

die Kabelseele 22 eine als offene Wendel augebildete

Seelenbewicklung 23 vorgesehen. Die Verstärkungsstränge 20 sind wiederum drahtförmig ausgebildet und entsprechen in ihrem Aufbau denen in Fig. 3. Diese Verstärkungsstränge 20 sind über der Seelenbewicklung 23 aufgebracht. Durch die offene Ausbildung der Seelenbewicklung 23 wird erreicht, daß die Verstärkungsstränge 20 zumindest teilweise von der Mantelschicht 21 eingeschlossen werden. Der Anteil, der durch ein Bindemittel verbundenen Glasfasern in den Verstärkungssträngen 20

30 beträgt wiederum mindestens 70 %.

SchloGbl&che 20, Postfach 130219-D-5600WUppertan Patentanwa» Dr-lng.Dipi.-lngASo«

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DRSQLPA; ZAPP

Die beschriebenen Kabel gemäß der Erfindung können als selbsttragende Luftkabel oder aber auch in bestimmten Anwendungsfällen als Erdkabel verwendet werden. Sie zeichnen sich durch eine hohe Spannweite bei hohem Volumenanteil der Glasfaserstränge aus und darüber hinaus dadurch, daß ihr Mantel ein temperaturkompensiertes Verhalten gegenüber den Lichtv/ellenleitern in der Kabelseele besitzt, so daß temperaturbedingte Schru'pfspannungen nicht zu einer Dämpfungserhöhung in den Licht-Wellenleitern fühi-t oder sogar einen Bruch derselben verursachen.

ßbleiche 20. Foslfach 130219 D-5600 Wuppertal 1 κ, (0202) 445096/451226 ■ Tel»<:8591273.soza,

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Claims (11)

1. ANSPRÜCHE

   Optisches Nachrichtenkabel aus einer Kabelseele mit Lichtwellenleitern und einem diese umschließenden Kunststoffmantel mit zugaufnehmenden Glasfaserelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserelemente (10) durch ein Bindemittel (11) aus Kunststoff in mindestens einem einheitlichen Strang (9, 16, 20) zusammengafaßt sind und im Kabelmantel mindestens einen Volumenanteil von 10 % ausmachen und der Volumenanteil im Strang mindestens 70 % beträgt.
2. 2. Nachrichtenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichnet, daß die Glasfaserelemente (10) einen Volumenanteil von 80 % im Strang (S, 16, 20) aufweisen.

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   Patentanwalt Dr-lng.DipWng.ASoM Patentanwalt Dpi, IngChr Zapf

   BR SOUP & ZAFP

   Sugetaaaane VtaWer beim ΒημΟκΜττ ftienlifrt Ειπρββη Rrient ABotneys
3. 3. Nachrichtenkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserelemente (10 ) aus unidirektional verbundenen Glasfasern bestehen.
4. 4. Nachrichtenkabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern (10) aus Ε-Glas b',itehsn.
5. 5. Nachrichtenkabel nach einerr oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang aus einem den Kabelmantel im wesentlichen bildenden Rohr (9) besteht.
6. 6. Nachrichtenkabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stränge (16, 20), insbesondere als Runddrähte ausgebildet im gleichmäßigen Abstand zu einander um die Kabelseele angeordnet sind.
7. 7. Nachrichtenkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (16) parallel zur Kabellängsachse verlaufen oder verseilt sind.
8. 8. Nachrichtenkabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (9) bzw. die Stränge (16, 20) von einer äußeren Mantelschicht (17, 21) aus Kunststoff umgeben sind.

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   Empttechen Pstentsrnl

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9. 9. Nachrichtenkabel nach Anspruch 6 oder 7, d a du. r c h gekennzeichnet, daß die Stränge (20) zumindest teilweise in einer Mantelschicht (21) eingebettet sind. 5
10. 10.Nachrichtenkabel nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelseele temperaturkompensiert ist.
11. 11.Nachrichtenkabel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Polyester verwendet wird.

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