DE8300451U1

DE8300451U1 - Optisches kabelelement

Info

Publication number: DE8300451U1
Application number: DE19838300451U
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1983-01-10
Publication date: 1983-07-07
Also published as: JPS58123504A; NL8200126A; EP0084388B1; EP0084388A2; DE3378550D1; EP0084388A3; CA1231263A; ATE38906T1; US4557558A

Description

• * * *· 944·

fc · · · *■ ft

PHK 1^2 1 3.1-1983

"Optisches Kabelelement"

Die Neuerung bezieht sich, auf ein optisches Kabelelement mit einem Zugkern und mindestens einer um den Zugkern angeordneten optischen Faser, die mit einem lockeren sekundären Mantel aus Kunststoff versehen sein kann, Ein derartiges optisches Kabelelement ist u.a. aus der Zeitschrift "Philips Telecommunication Review^; Heft 37, Nr. k, September 1979, Seiten 231-241 und 25I-256 bekannt. Das daraus bekannte optische Kabelelement enthält einen zentralen Zugkern aus e.ineni Kunststoff auf Basis eines aromatischen Polyamids hoher Dichte, z.B. aus dem ^ ünter dem Handelsnamen Kevlar bekannten Polyamid-K'.uiststoff. Um den Zugkern sind sechs optische Fasern verseilt, d.h. spiralförmig über die Oberfläche des Zugkerns angeordnet. Jede optische Faser ist mit einem in einem Extrusionsverfahren vorgesehenen lockeren sekundären Mantel aus z.B. Polyvinyl-idendifluorid versehen, in dem die Faser sich frei bewegen kann. Um das Kabelelement herum ist eine Polyäthylenfolie gewickelt, die mit einem extrudierten Kunststoff-Aussenmantel aus beispielsweise Polyäthylen abgedeckt ist, das mit Glaslasern verstärkt sein kann. Auf Seite 255 der oben genannten Vorveröffentlichung ist erwähnt 5 dass die auf das Kabelelement ausgeübten Zugkräfte beispielsweise bei Verlegung desselben, auf die .Aussenseite des Elementes angreifen und von dem Zugkern aufgefangen und ausgeglichen werden sollen. Der sekundäre Mantel darf nicht dazu benutzt werden, die Zugkräfte auf den zentralen Zugkern zu übertragen, so dass das Kabelelement mit einem äusseren Zugentlastuigselement versehen sein muss.

Die Neuerung hat nun zur Aufgabe, ein Kabelelement der oben genannten Art zu schaffen, das Zugkräfte aufnehmen kann, die mif die Aus'.seriseite des Elementes ausgeübt werden,

PHK Ik2 2 3.1.1983

ohne dass dazu ein äussorer Zugentlastungskörper notwendig ist.

Ein anderes Ziel der Neuerung betrifft ein Kabelelement, das namentlich biegebeständig ist.

Nach einem anderen Ziel wird ein Kabelelement geschaffen, das mit einer hohen Herstellungsgeschwindigkeit erzeugt werden kann.

Weiterhin bezweckt die Neuerung, ein Kabelelement zu schaffen, das eine verbesserte Längswasserdichte

'ⁿ aufweist. Dies wird mit einem Kabelelement der eingangs erwähnten Art erzielt, das das Kennzeichen aufweist, dass die optische Faser oder beim Vorhandensein eines lockeren sekundären Mantels, dieser Mantel mittels eines bleibend elastischen Klebstoffes mit dem Zugkern verbunden ist. ^ In einer üblichen Ausfüiurungsform des Kabelelementes nach der Neuerung werden mehrere optische Fasern, beispielsweise sechs Fasern, verwendet. Es werden optische Fasern bevorzugt, die mit einem lockeren sekundären Mantel versehen sind. Es sei bemerkt, dass die optische Faser im-

^" mer mit einem sogenannten primären Mantel aus Kunststoff versehen ist, der auf der Oberfläche der Faser angeordnet ist und diese vor Beschädigung schützt.

Mit der neuerungsgemässen Massnahme wird erreicht, dass bei Zugbelastung des Elementes durch die stark vergrösserte Reibung zwischen dem Zugkern und den optischen Fasern oder in dem Falle, dass optische Fasern mit einem lockeren sekundären Mantel verwendet werden, eine stark vergrösserte Reibung zwischen dem Zugkern und den sekundären Mänteln, eine optimale Kraftübertragung über die Fasern oder die sekundären Mäntel zu dem Zugkern stattfindet, ohne dass die Faser und/oder sekundären Mäntel beschädigt werden. Es wird eine stabile Konstruktion erhalten mit einer optimalen Bindung zwischen Fasern oder sekundären Mänteln und dem Zugkern. Durch diese Bindung wird bei Temperaturschwankungen die lineare Ausdehnung namentlich des sekundären Mantels durch den Zugkern beeinflusst. Bei einer geeigneten Wahl des Kernmaterials, vie

PHK 142 3 3.1·1983

beispielsweise Stahl, wird die Ausdehnung des sekundären
Mantels durch den Kern gebremst und auf diese Weise
besser der geringen thermischen Ausdehnung der optischen
Faser entsprechen. Dies bedeutet, dass das Kabelelement

S nach der Neuerung insbesondere bei Verwendung von Fasern
mit einem lockeren sekundären Mantel in einem grösseren
Temperaturbereich verwendet werden kann. Trotz der soliden
Konstruktion ist durch die Elastizität des Klebstoffes eine
relative Verschiebung der Fasern oder der sekundären Mäntel , gegenüber dem Kern möglich, und zwar hauptsächlich in

radialer oder tangentialer Richtung, d.h. in einer Richtung _:

senkrecht zu der Längsachse des Kernes. Dadurch können die .-,

¹J bei Biegung des Elementes auftretenden Längsunterschiede

ausgeglichen werden.

Die Verwendung eines bleibend elastischen

Klebstoffes nach der Erfindung bietet den weiteren Vorteil,
dass bei Kupplung des Kabelelementes mit einem anderen
Kabelelement oder an einem Endabschluss die jeweiligen
optischen Fasern nicht ausfächern, so dass mögliche Beschä-

digungen vermieden werden. Die Fasern oder sekundären Mäntel können leicht aus der Klebstoffschicht gezogen werden.
Bleibend elastische Klebstoffe sind allgemein bekannt und
handelsüblich.

Ein geeigneter Klebstoff zum Gebrauch in dem

Neuerungsgemässen Element ist ein Heissschmelzklebstoff,
d.h. ein Klebstoff, der warm, in geschmolzenem Zustand,
aufgetragen wird und bei Abkühlung erstarrt und haftet.
Brauchbare Heissschmelzklebstoffe sind beispielsweise die > bekannten Klebstoffe auf Basis des Kopolymers Polyethylen- £

Vinylazetat). 1

Ein vorzugsweise verwendeter Heissschmelzkleb— |

stoff ist ein druckempfindlicher Klebstoff auf Basis des |

oben genannten Kopolymers. Der in dem Element verwendete J

Zugkern kann aus Metall hergestellt sein. Auch ist es -¹;

möglich, einen Kern aus Kunststoff zu verwendent, etwa einen §

Polyamidkern oder einen Kern aus einem verstärkten Kunst— £

stoff, etwa einen mit Glas- oder Polyamidfasern verstärkter |

PHK 142 h 3.1.1982

Epoxv- oder Polyesterkern.

In einer günstigen AusfUhrungsform des neuerungsgemässen Kabelelementes ist der Klebstoff über die ganze Oberfläche des Zugkernes oder über die Umfangsteile der Oberfläche des Ztigkerns verteilt, welche Umfangsteile in einem zueinander gleichen Abstai d in der Längsrichtung des Kerns betrachtet, liegen.

In dieser Ausführungsform sperrt der Klebstoff die Kriechwege dfir Feuchtigkeit in der Längsrichtung des

Ό Elementes, so dass eine verbesserte Längswasserdichte erhalten wird. Das Klebelement nach der oben genannten bevorzugten Ausführungsform kann auch fertigungstechnisch etwas leichter hergestellt werden, als wenn die optischen Fasern oder die sekundären Mantel mit einer Klebschicht versehen wären. Dies gilt insbesondere für eine weitere bevorzugte Ausführungsform , bei der die Dicke der auf den Zugkern aufgetragenen Klebstoffschicht kleiner ist als der Durchmesser der optischen Faser oder beim Vorhandensein eines sekundären Mantels kleiner ist als der Durchmesser des Mantels. In der letztgenannten Ausführungsform erstreckt sich die Klebstoff schicht nicht bis jenseits der Aussenseite (Umfangsrand) der Fasern oder der sekundären Mäntel. Damit wird ein Klebeffekt des Kabelelementes vermieden, der bei grösseren Stärken der Klebstoffschicht auftritt und der Probleme bei der Weiterverarbeitung des Kabelelementes hervorrufen kann, z„B. beim Verseilen mehrerer Elemente zu einem optischen Kabel und beim Aufbewahren von Kabelelementen auf Haspeln.

In einer weiteren günstigen AusfUhrungsform ist die optische Faser oder der sekundäre Mantel in SZ-KorfLguration in der auf dem Kern vorhandenen Klebstoff— schicht eingebettet.

Eine SZ-Konfiguration ist eine an sich bekannte günstige Form für eine optische Faser, die im Vergleich

zu einer Spiralform optische und technologische Vorteile bietet. Eine SZ-Form kann vielleicht am besten beschrieben werden als eine um den Kern gebogene Sinuslinie. Eine SZ-

PHK ik2 5 3.1.1983

Konfiguration wird dadurch erhalten, dass eine Dosiervorrichtung für optische Fasern, mit der die optischen Fasern kontinuierlich Über die Oberfläche des Zugkerns und in der Längsrichtung desselben geführt werden, periodisch und abwechselnd linksherum und rechtsherum gedreht wird, und zwar über einen Verdrehungswinkel von beispielsweise 36O . Ep ist ebenfalls möglich, statt der Dosiervorrichtung den Kern periodisch linksherum und rechtsherum zu drehen. In dem Element nach der Erfindung ist die optische Faser oder

Ό der sekundäre Mantel in SZ-Form angebracht auf der Oberfläche des Kerns, und zwar mit Hilfe des bleibend elastischen Klebstoffes, Durch die Klebstoffschicht ist eine direkte Fixierung in SZ-Form möglich. Bisher wurde eine SZ-Form dadurch verwirlicht, das Rillen mit einem SZ-förmigen

'"' Verlauf in der Oberfläche des Zugkerns vorgesehen wurden und daraufhin eine optische Faser ohne sekundären Mantel in die Rillen verlegt wurde. In einer anderen günstigen Ausführungsform ist um den Zugkern und um die damit verbundene optische Faser bzw. um den sekundären Mantel eine gefaltete Folie vorgesehen, die mit einem Aussenmantel aus Kunststoff abgedeckt ist.

Durch die gute Fixierung der Faser bzw. des sekundären Mantels auf dem Kern mit Hilfe des bleibend elastischen Klebstoffes, braucht in dem Element nach der Neuerung keine gewickelte Folie verwendet zu werden, wie dies in dem oben genannten Bezugsmaterial beschrieben wurde. Die Verwendung einer gefalteten Folie bietet den praktischen Vorteil einer stark erhöhten Herstellungsgeschwindigkeit. Dazu sei bemerkt, dass das Wickeln einer Folie ein mühseliger und die Geschwindigkeit beschränkender Verfahrensschritt ist. Das Falten einer Folie, d.h. das Biegen einer Folie in der Längsrichtung, weist diesen Nachteil nicht auf. Die Folie ist vorzugsweise eine Kunststoffolie, wie eine Poly— esterfolie oder Polyäthylenfolie, die gewünschtenfalls metallisiert sein kann. Die Folie ist als Hitzeschild zum Schutz der optischen Fasern beim Anbringen des Aussenmantels wirksam.

• ft · ·■ · * · ί

PHK 142 6 3.1.1982

Das neuerimgsgemässe Element kann auf einfache Art und Weise in einem kontinuierlichen Verfahren dadurch hergestellt werden, dass der Zugkern über die ganze länge oder periodisch über einen Teil der Länge mit einer Klebstoffschicht versehen wird, die optischen Fasern, die je m einem lockeren sekundären Mantel versehen sein können, in der gewünschten Konfiguration auf der Oberfläche des Zugkerrs angebracht wird und dass daraufhin gewünschtenfalls eine Folie um den Zugkern und die damit verbundenen Fasern

'0 bzw. sekundären Mantel gefaltet und ein Kunststoffmantel über die Folie extrudiert wird.

Die Neuerung wird anhand der Zeichnung- näher erläutert, wobei die Figur einen Schnitt durch das optische Kabelelement nach der Erfindung darstellt.

•^: In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 ein

Zugkern dargestellt, der aus einem stählernen Litzendraht besteht. Über den ganzen Umfang des Zugkerns 1 ist eine Schicht 2 aus einem Heissschmelzklebstoff angebracht. Um den Zugkern 1 mit der Klebstoffschicht 2 liegen sechs optische Fasern 3 i-ⁿ SZ-Form. Die Fasern haben eine Dicke von 100/um und sind mit einer nicht dargestellten Primärschicht von etwa k /um versehen. Jede Faser liegt locker in einem sekundären Kunststoffmantel k, der mittels der Klebstoffschicht 2 mit dem Zugkern 1 bleibend elastisch verbunden ist. Der sekundäre Kunststoffmantel hat eine Dicke von etwa 0,6 mm und besteht aus Polyvinylidendifluo— rid. Um die Fasern 3 mit den sekundären Mänteln k ist eine mit TJberlappung gefaltete Kunststoffolie 5 angebracht, die ihrerseits von einem extrudierten Kunst stoffaussenmantel 6 aus Polyäthylen umgeben ist.

Claims

PHK ^k2 7 3-1.1983

SCHUTZANSPRUECHE:

1 · Optisches Kabelelement mit eine;n Zugkern und

mindestens einer um den Zugkern angebrachten optischen Faser, die mit einem lockeren sekundären Mantel aus Kunststoff versehen sein kann, dadurch gekennzeichnet dass die optische Faser (3) oder beim Vorhandensein eines lockeren sekundären Mantels (k) dieser Mantel mittels eines

jff bleibend elastischen Klebstoffes (2) mit dem Zugkern (1)

|, verbunden ist,,

'M 2. Optisches Kabelelement nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass ein Heissschmelzklebstoff

{$ verwendet ist.

jf: 3« Optisches Kabelelement nach Anspruch 1 oder 2,

t: dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (2) über die

Ϊ ganze Oberfläche des Zugkerns (1) oder über Umfangs-

r 15

.; teile der Oberfläche des Zugkerns verteilt ist, die in

untereinander gleichem Abstand in der Längsrichtung· des Kerns betrachtet liegen.

k. Optisches Kabelelement nach Anspruch 3,

: dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Klebstoffschicht

geringer ist als der Durchmesser der optischen Faser (3) oder beim Vorhandensein eines lockeren sekundären Mantels (4) geringer als der Durchmesser des Mantsls. 5· Optisches Kabeleleinent nach Anspruch k, dadurch

gekennzeichnet, dass die optische Faser bzw. der sekundä-25

re Mantel in SZ-Konfiguration in der Klebstoffschicht eingebettet sind.

6. Optisches Kabelelement nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass um den Zugkern tind die damit

verbundene optische Faser bzw. den sekundären Mantel 30

herum eine gefaltete Folie angebracht ist, die mit einem Aussenmantel aus Kunststoff abgedeckt ist.