EP1774384A1 - Optisches kabel und verfahren zur herstellung eines optischen kabels - Google Patents

Optisches kabel und verfahren zur herstellung eines optischen kabels

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Publication number
EP1774384A1
EP1774384A1 EP05782221A EP05782221A EP1774384A1 EP 1774384 A1 EP1774384 A1 EP 1774384A1 EP 05782221 A EP05782221 A EP 05782221A EP 05782221 A EP05782221 A EP 05782221A EP 1774384 A1 EP1774384 A1 EP 1774384A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical
swelling
cable
optical transmission
swellable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05782221A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Wünsch
Rainer Kamps
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Research and Development Corp
Original Assignee
CCS Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CCS Technology Inc filed Critical CCS Technology Inc
Publication of EP1774384A1 publication Critical patent/EP1774384A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/44384—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising water blocking or hydrophobic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/441—Optical cables built up from sub-bundles

Definitions

  • the invention relates to an optical cable with optical transmission elements, which have a wire sheath with low tear elongation.
  • the invention also relates to a method for producing an optical cable with which a high longitudinal water-tightness of optical transmission elements can be achieved.
  • An optical cable which may be provided for the construction of a broadband communication network, contains a large number of optical fibers.
  • the optical cable contains a plurality of optical transmission elements, which are also referred to as wires or "units". Each of the optical transmission elements includes a plurality of the optical fibers.
  • the optical cable may comprise a number of 12 optical transmission elements, and each of the optical transmission elements may contain a number of 12 optical waveguides.
  • optical cable comprises a cable sheath and a
  • the cable sheath surrounds the cable core.
  • the optical transmission elements are arranged inside the cable core.
  • the cable sheath is intended to protect the cable core and contains materials such as, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP) or polyamide (PA).
  • sections of the optical transmission pass elements which have a slightly greater length.
  • the excess length of the optical transmission elements in the section of the optical cable prevents the optical transmission elements from being subjected to excessive tensile stresses during bending or stretching of the optical cable.
  • the optical transmission elements can be arranged in the form of a helix about the longitudinal axis of the section.
  • the cable core of the optical cable generally comprises a core filling compound.
  • the core filling compound is surrounded by the cable sheath.
  • the optical transmission elements are embedded in the See ⁇ len hypothesis.
  • An optical transmission element of the optical cable encloses a wire sheath.
  • the optical waveguides of the optical transmission element are surrounded by the buffer tube.
  • the outer shell of the optical transmission element usually contains a matrix polymer in which a filler is embedded.
  • the matrix polymer is, for example, ethyl vinyl acetate or polyvinyl chloride.
  • the filler is for example
  • Section of the optical transmission element is avoided that excessive bending stresses in the optical fibers occur during bending or stretching of the optical effetsele ⁇ Mentes.
  • the optical waveguides can each be arranged in the form of a helix about a longitudinal axis of the section.
  • a central fiber may be provided which extends along the longitudinal axis and stabilizes the arrangement of the optical waveguides.
  • the optical transmission element contains a core filling compound.
  • the core filling compound is that of the core envelope umge ⁇ ben.
  • the optical waveguides of the optical transmission element are embedded in the core filling compound.
  • the mobility of the optical waveguides within the wire sheath of the optical transmission element is to be limited as little as possible, so that the optical fibers can shift against one another and against the core sheath when bending the optical cable by utilizing their overlengths. In this way, excessive tensile stresses can not occur in the optical waveguides.
  • a substance with not too high a viscosity for example, is usually used as core filler material used a thixotropic gel.
  • a core filling compound which contains a gel with high viscosity allows this migration to be reduced.
  • a high viscosity gel can only deform very slowly.
  • the penetration of the core filling material into small intermediate spaces between the optical waveguides is greatly delayed, which greatly reduces the speed with which a plurality of optical waveguides can be processed to form an optical transmission element during the production of the optical cable.
  • an opti ⁇ cal cable with optical transmission elements whose vein shell has a low elongation at break, the optical waveguides have high mobility within the vein and in which a propagation of water in the longitudinal direction is excluded within the vein ,
  • the optical cable according to the invention comprises a cable sheath and a cable core, which is surrounded by the cable sheath.
  • the cable core has a centrally arranged source thread and at least two optical transmission elements.
  • the at least two optical transmission elements are arranged around the centrally arranged source thread.
  • At least one of the optical transmission elements comprises a wire sheath, at least one optical waveguide and at least one source element.
  • the source element contains a source material which is swellable by supplying water in order to seal the optical Studentsungs tragungselement in the longitudinal direction.
  • the core sheath surrounds the at least one optical waveguide and the at least one swelling element.
  • At least one optical transmission element contains a dry source element.
  • the optical transmission element has a gap which is free of gel.
  • a swelling element with dry swelling material instead of a gelatinous core filling material with a constant volume, a swelling element with dry swelling material, the volume of which increases greatly upon contact with water, is provided.
  • the optical transmission element has a gap within the buffer tube which adjoins the at least one optical waveguide and the at least one swelling element and can be closed by swelling of the swelling material in a water-tight manner.
  • the intermediate space between the core sheath and the optical waveguides allows the optical waveguides a high mobility.
  • the optical fibers can use their excess length everywhere easily against each other and move against the core sheath.
  • the at least one swelling element of the optical transmission element is designed as a fiber.
  • the fiber is disposed within the buffer tube and adjacent to the at least one optical fiber.
  • several swellable fibers within the buffer tube can be evenly distributed between several Lichtwellenlei ⁇ tern. In this way, a source element is found in the vicinity of each gap within the buffer tube.
  • materials with a lower swelling capacity than swelling elements are also possible to use materials with a lower swelling capacity than swelling elements.
  • the at least one swelling element of the optical transmission element is arranged as a layer on an inner surface of the buffer tube.
  • the swelling element surrounds the optical waveguides of the optical transmission element.
  • Water penetrating through a crack in the core sheath therefore first strikes the source material so that the optical transmission element in the vicinity of the crack is sealed before the water can reach the optical waveguides and adversely affect their optical properties.
  • the at least one swelling element of the optical transmission element is arranged on an outer surface of the at least one optical waveguide.
  • the source element surrounds each of the optical waveguides of the optical transmission element.
  • source material can be found in the vicinity of each intermediate space within the buffer tube.
  • source materials with less swelling capability can be used.
  • penetrating water reaches the source material, which is arranged around an optical waveguide, even before it can adversely affect the optical properties of the optical waveguide.
  • the at least one swelling element of the optical transmission element is extruded from a melt of a swellable polymer.
  • the melting or softening point of the polymer is as low as possible, but above the melting or softening point of the buffer tube of the optical transmission element.
  • the at least one swelling element of the optical transmission element comprises a matrix polymer and a swellable filler embedded in the matrix polymer.
  • the swelling element can be extruded from a melt of a mixture of the matrix polymer and the filler.
  • the optical transmission element comprises a yarn with a source material.
  • the yarn runs within the core sheath and adjacent to the at least one Lichtwellen ⁇ conductor.
  • the yarn in a section of an optical transmission element having a round cross-section, can run centrally along the longitudinal axis of the section.
  • the optical waveguides can each be arranged in the form of a helix around the yarn.
  • the swelling element of the optical transmission element is arranged as a layer on an outer surface of the at least one yarn.
  • the layer may contain a matrix polymer and a filler embedded in the matrix polymer.
  • the yarn may contain polyester.
  • the optical transmission element between the buffer tube and the optical waveguides on a gap in which a powder is arranged which comprises the at least one swelling element.
  • the swellable powder may comprise a further filler such as talc.
  • the core sheath of the optical transmission element preferably comprises a soft-adjusted base polymer and a filler which is embedded in the base polymer.
  • the proportion by mass of the filler in the total mass of the base polymer and of the filler is selected such that the breaking elongation of the buffer tube is markedly reduced and is preferably between 20% and 90%. In particular, the mass fraction is 70%.
  • the soft-adjusted base polymer preferably comprises one of the substances ethyl vinyl acetate (EVA) and polyvinyl chloride (PVC) and the filler comprises a swelling powder.
  • EVA ethyl vinyl acetate
  • PVC polyvinyl chloride
  • the at least one optical waveguide comprises a layer which is arranged on the outer surface of the optical waveguide and contains an acrylate.
  • the swelling material comprises a polyacrylic acid or a salt of a polyacrylic acid such as, for example, sodium polyacrylate.
  • the object is achieved by a method for producing an optical cable having the features of claim 18 An ⁇ .
  • the inventive method for producing an optical see cable comprises a step of generating at least two optical transmission elements. Of the at least two optical transmission elements, at least one by a step of supplying at least one Lichtwel ⁇ lenleiters, a subsequent step of generating at least one swelling element and a subsequent step of extruding a wire sheath around the at least one optical waveguide and the at least one source element he ⁇ testifies. Subsequently, the at least two optical transmission elements are arranged around a centrally arranged source thread.
  • the step of producing the at least one swelling element comprises a step of providing a melt of a swellable polymer and a subsequent step of extruding the at least one swelling element as a fiber of the swellable polymer.
  • a melt of a swellable polymer for example, multiple optical fibers and several
  • Source fibers are produced and stranded together.
  • the step of producing the at least one swelling element comprises a step of providing a melt of a swellable polymer and a step of extruding the at least one swelling element as a swellable shell around the at least one optical waveguide.
  • the swellable shell can be produced as a common shell around all optical waveguides entering an extruder.
  • the swellable shell can be coextruded with the outer shell.
  • the swellable shell can also be generated in a first step as a shell around a respective one of the optical waveguides, before in a second step, the buffer tube is generated to all of the optical fibers.
  • both the respective swellable casing and the core casing can be extruded.
  • the step of producing the at least one swelling element comprises a step of providing a mixture of swellable filler and a matrix polymer and a step of forming a swellable shell around the at least one optical waveguide from the mixture of swellable filler and matrix polymer.
  • a non-swellable matrix polymer is premixed with a swellable filler.
  • the swellable shell is subsequently produced from the mixture of the filler and the matrix polymer.
  • the step of producing the at least one swelling element preferably comprises a step of providing at least one yarn, a subsequent step of producing a swelling material by premixing a matrix polymer and a filler and a subsequent step of coating the at least one yarn with the swelling material.
  • yarns can be coated with swellable material and subsequently be sewn with the optical waveguides.
  • the step of creating the at least one swelling element comprises a step of supplying a swissle with source material.
  • the powder can be interspersed during stranding of the optical waveguides.
  • the step of producing the at least one swelling element comprises a step of supplying a swelling powder and a step of supplying another filler such as a step of supplying talc.
  • the swelling element may preferably contain as the source material a polyacrylic acid or a salt of a polyacrylic acid such as, for example, sodium polyacrylate.
  • Figure 1 shows an optical cable according to a preferred
  • FIG. 2A shows the optical transmission element of the optical cable according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B shows the optical transmission element of the optical cable according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C shows the optical transmission element of the optical cable according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2D shows the optical transmission element of the optical cable according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2E shows the optical transmission element of the optical cable according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an optical cable according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • the optical cable 1 comprises the cable sheath 11, which surrounds the cable interior called the cable core.
  • the cable sheath 11 contains materials such as polyethylene (PE), polypropylene (PP) or polyamide (PA).
  • the optical cable 1 contains the optical transmission elements 101 and 102, which are arranged within the cable jacket 11.
  • the optical transmission The core sheath 1011 contains a matrix polymer, such as polyvinyl chloride or ethyl vinyl acetate, in which a passive filler such as chalk is embedded. About the mass fraction of the filler, the elongation at break or tensile strength of the buffer tube 1011 can ein ⁇ provide.
  • the optical transmission element 101 further includes the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10111.
  • the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10111 are arranged within the core sheath 1011 an ⁇ .
  • a centrally arranged source spring 12 together with the optical transmission elements 101 and 102 can be loosely inserted into the cable core surrounded by the cable jacket 11.
  • a source element 10111 may be provided, or a plurality of source elements 10111 may be provided.
  • a swelling element 10111 may be formed as a fiber containing a swellable polymer.
  • the fiber may also contain a matrix polymer in which a swellable filler is embedded.
  • the fiber may also contain a non-swellable yarn which has a swellable layer applied to the surface.
  • the swellable layer may contain a swellable polymer or a matrix polymer and a swellable filler embedded therein.
  • a swelling element preferably contains a polyacrylic acid or a salt of a polyacrylic acid such as, for example, sodium polyacrylate as the swelling material.
  • the source material can be embedded as a filler in a matrix polymer.
  • the optical transmission element 101 is formed.
  • the optical waveguides 10101 and 10102 and the at least one swelling element 10111 are formed.
  • the at least one swelling element 10111, together with the optical waveguides 10101 and 10102 is fed to an extruder, which extrudes the wire sheath 1011.
  • the optical transmission element 101 is fed together with the optical transmission element 102 to a further extruder, which extrudes the cable sheath 11.
  • a fiber may be extruded from the melt of a polymer. Short pieces of fiber can also be produced and spun into a fiber.
  • a polymer can be used which is swellable and highly water-absorbent.
  • the swellable filler can be introduced as a powder into the matrix of the polymer.
  • FIG. 2A shows the optical transmission element 101 of the optical cable 1 according to a first exemplary embodiment.
  • the optical transmission element 101 contains the core sheath 1011, the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling elements 10111.
  • the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling elements 10111 are surrounded by the core sheath 1011.
  • the swelling elements 10111 are formed as fibers or yarns. Such a fiber or yarn may contain a swellable polymer or matrix polymer in which a swellable filler is embedded.
  • the swelling element 10111 can also be produced by forming a swellable layer on a non-swellable fiber or a non-swellable yarn. In this case, the layer can in turn be formed by applying a swellable polymer or by applying a matrix polymer which is filled with a swellable material.
  • FIG. 2B shows the optical transmission element 101 of the optical cable 1 according to a second exemplary embodiment.
  • the optical transmission element 101 contains the core sheath 1011, the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10112.
  • Optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10112 are arranged inside the core sheath 1011.
  • the swelling element 10112 is applied on an outer surface of the optical waveguides 10101 and 10102.
  • the swelling element 10112 may contain a swellable polymer or a matrix polymer into which a swellable filler is incorporated.
  • the swelling element 10112 can be extruded onto the light waveguides 10101 and 10102.
  • the swelling member 10112 may be formed by coating the outer surface of the optical waveguides 10101 and 10102.
  • FIG. 2C shows the optical transmission element 101 of the optical cable according to a third exemplary embodiment.
  • the optical transmission element 101 includes the outer sheath 1011, the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10113.
  • the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10113 are arranged within the core sheath 1011. Further, the swelling member 10113 is disposed on an inner surface of the buffer tube 1011.
  • the source element 10113 may contain a swellable polymer or matrix polymer in which a swellable filler is embedded. In this case, the swelling element 10113 can be extruded from a melt.
  • FIG. 2D shows the optical transmission element 101 of the optical cable 1 according to a fourth exemplary embodiment.
  • the optical transmission element 101 contains the core sheath 1011, the optical waveguides 10101 and 10102, the yarn 1012 and the swelling element 10114.
  • the optical waveguides 10101 and 10102 and the swelling element 10114 are surrounded by the outer sheath 1011.
  • the yarn 1012 contains polyester, for example, and extends within the wire sheath 1011 and adjoins the optical waveguides 10101 and 10102.
  • the yarn 1012 is arranged centrally and fixes, for example, the position of the optical waveguides 10101 and 10102 within the core sheath 1011.
  • the op ⁇ tables cable 1 the light waveguide 10101 and 10102 disposed in 'the form of a helix around the yarn 1012th
  • the yarn 1012 is therefore also effective as a central element for stabilizing the arrangement of the optical waveguides 10101 and 10102.
  • the swelling element 10114 is applied to an outer surface of the yarn 1012 as a swellable layer.
  • the swelling element 10114 can contain a swellable polymer or a matrix polymer in which a filler with a swellable material is embedded.
  • FIG. 2E shows the optical transmission element 101 of the optical cable 1 according to a fifth exemplary embodiment.
  • the optical transmission element 101 contains the wire sheath 1011 and the optical waveguides 10101 and 10102.
  • the optical waveguides 10101 and 10102 are arranged inside the outer sheath 1011.
  • the optical fibers 10101 and 10102 contain the fiber coatings 101011 and 101021 and the glass fibers 101012 and 101022, which are surrounded by the fiber coatings 101011 and 101021.
  • the fiber coatings 101011 and 101021 contain, for example, an acrylate.
  • the optical transmission element 101 further includes the swelling element 10115.
  • the swelling element 10115 is formed as a powder, which is interspersed within the core sheath 1011 between the optical waveguides 10101 and 10102.
  • the swelling element 10115 formed as a powder may also be embedded as a filler in a matrix polymer contained in the buffer tube 1011 itself.
  • the production of the optical transmission element 101 preferably comprises a step of extruding the buffer tube 1011 from a melt containing a mixture of the matrix polymer and the filler.

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Abstract

Ein optisches Kabel (1) umfasst einen Kabelmantel (11) und mindestens zwei optische Übertragungselemente (101) und (102), die innerhalb des Kabelmantels (11) angeordnet sind. Eines (101) der optischen Übertragungselemente (101) und (102) umfasst eine Aderhülle (1011), mindestens einen Lichtwellenleiter (10101) und mindestens ein Quellelement (10111). Die Aderhülle (1011) umgibt den mindestens einen Lichtwellenleiter (10101) und das mindestens eine Quellelement (10111). Das Quellelement (10111) enthält ein Quellmaterial, welches durch Zuführen von Wasser quellbar ist. Wenn Wasser in das optische Übertragungselement eindringt, dann quillt das Quellelement (10111) auf und dichtet das optische Übertragungselement (10111) auf und dichtet das optische Übertragungselement ab, so dass eine Ausbreitung des Wassers in Längsrichtung des optischen Übertragungselementes verhindert wird.

Description

Beschreibung
Optisches Kabel und Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels
Die Erfindung betrifft ein optisches Kabel mit optischen Ü- bertragungselementen, die eine Aderhülle mit geringer Rei߬ dehnung aufweisen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ver¬ fahren zur Herstellung eines optischen Kabels, mit dem eine hohe Längswasserdichtigkeit von optischen Übertragungselemen¬ ten erreicht werden kann.
Ein optisches Kabel, das für den Aufbau eines breitbandigen Kommunikationsnetzes vorgesehen sein kann, enthält eine große Anzahl von Lichtwellenleitern. Im allgemeinen enthält das op¬ tische Kabel mehrere optische Übertragungselemente, die auch als Adern oder "Units" bezeichnet werden. Jedes der optischen Übertragungselemente enthält mehrere der Lichtwellenleiter.
Beispielsweise kann das optische Kabel eine Anzahl von 12 op¬ tischen Übertragungselementen und jedes der optischen Über¬ tragungselemente kann eine Anzahl von 12 Lichtwellenleitern enthalten.
Ferner umfasst das optische Kabel einen Kabelmantel und eine
Kabelseele. Der Kabelmantel umgibt die Kabelseele. Die opti¬ schen Übertragungselemente sind innerhalb der Kabelseele an¬ geordnet. Der Kabelmantel ist zum Schutz der Kabelseele vor¬ gesehen und enthält Materialien wie beispielsweise Polyethy- len (PE) , Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) .
In einem Abschnitt des optischen Kabels, der eine bestimmte Länge aufweist, verlaufen Abschnitte der optischen Übertra- gungselemente, die eine etwas größere Länge aufweisen. Durch die Überlänge der optischen Übertragungselemente in dem Ab¬ schnitt des optischen Kabels wird vermieden, dass beim Biegen oder Dehnen des optischen Kabels die optischen Übertr/agungs- elemente übermäßigen Zugspannungen ausgesetzt werden.
Beispielsweise können in einem Abschnitt eines optischen Ka¬ bels mit rundem Querschnitt die optischen Übertragungselemen¬ te in Form einer Helix um die Längsachse des Abschnitts ange- ordnet sein. Dabei kann auch eine entlang der Längsachse des Abschnitts verlaufende Zentralfaser zur Stabilisierung der Anordnung der optischen Übertragungselemente vorgesehen sein.
Die Kabelseele des optischen Kabels umfasst im allgemeinen eine Seelenfüllmasse. Die Seelenfüllmasse ist vom Kabelmantel umgeben. Die optischen Übertragungselemente sind in die See¬ lenfüllmasse eingebettet.
Ein optisches Übertragungselement des optischen Kabels um- fasst eine Aderhülle. Die Lichtwellenleiter des optischen Ü- bertragungselementes sind von der Aderhülle umgeben. Die A- derhülle des optischen Übertragungselementes enthält übli¬ cherweise ein Matrixpolymer, in das ein Füllstoff eingebettet ist. Das Matrixpolymer ist beispielsweise Ethyl-Vinyl-Acetat oder Poly-Vinyl-Chlorid. Der Füllstoff ist beispielsweise
Kreide. Durch einen hohen Massenanteil des Füllstoffes wird die Reißdehnung und Zugfestigkeit der Aderhülle verringert. Dadurch kann die Aderhülle eines optischen Übertragungsele¬ mentes auch ohne spezielle Werkzeuge abgelöst werden.
Üblicherweise verlaufen in einem Abschnitt des optischen Ü- bertragungselementes, der eine bestimmte Länge aufweist, Ab¬ schnitte der Lichtwellenleiter, die eine etwas größere Länge aufweisen. Durch diese Überlänge der Lichtwellenleiter in dem
Abschnitt des optischen Übertragungselementes wird vermieden, dass beim Biegen oder Dehnen des optischen Übertragungsele¬ mentes übermäßige Zugspannungen in den Lichtwellenleitern auftreten.
Beispielsweise können in einem Abschnitt eines optischen Ü- bertragungselementes mit rundem Querschnitt die Lichtwellen¬ leiter jeweils in Form einer Helix um eine Längsachse des Ab- Schnittes angeordnet sein. Dabei kann auch eine Zentralfaser vorgesehen sein, die entlang der Längsachse verläuft und die Anordnung der Lichtwellenleiter stabilisiert.
Ferner enthält das optische Übertragungselement eine Ader- füllmasse. Die Aderfüllmasse ist der von der Aderhülle umge¬ ben. Die Lichtwellenleiter des optischen Übertragungselemen¬ tes sind in die Aderfüllmasse eingebettet .
Durch die Aderfüllmasse soll die Beweglichkeit der Lichtwel- lenleiter innerhalb der Aderhülle des optischen Übertragungs¬ elementes möglichst wenig eingeschränkt werden, damit sich die Lichtwellenleiter beim Biegen des optischen Kabels unter Ausnutzung ihrer Überlängen gegeneinander und gegenüber der Aderhülle verschieben können. Auf diese Weise können keine übermäßigen Zugspannungen in den Lichtwellenleitern auftre¬ ten. Damit der Zwischenraum zwischen der Aderhülle und den Lichtwellenleitern vollständig ausgefüllt und damit wasser¬ dicht abgeschlossen wird, wird als Aderfüllmasse üblicherwei¬ se eine Substanz mit nicht zu hoher Viskosität, beispielswei- se ein thixotropes Gel verwendet.
Allerdings kann es zwischen Komponenten der Aderfüllmasse und dem Matrixpolymer der Aderhülle zu einer Wechselwirkung kom- raen, die eine Massenaufnahme der Hülle durch Migration zur
Folge hat. Durch die Migration verändern sich die mechani¬ schen Eigenschaften der Aderfüllmasse und der Aderhülle.
Durch die Verwendung einer Aderfüllmasse, die ein Gel mit ho¬ her Viskosität enthält, lässt sich diese Migration vermin¬ dern. Jedoch kann sich ein Gel mit hoher Viskosität nur sehr langsam verformen. Dadurch wird beispielsweise das Eindringen der Aderfüllmasse in kleine Zwischenräume zwischen den Licht- Wellenleitern sehr verzögert, was bei der Herstellung des op¬ tischen Kabels die Geschwindigkeit stark vermindert, mit der mehrere Lichtwellenleiter zu einem optischen Übertragungsele¬ ment verarbeitet werden können.
Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein opti¬ sches Kabel mit optischen Übertragungselementen anzugeben, deren Aderhülle eine geringe Reißdehnung aufweist, deren Lichtwellenleiter innerhalb der Ader eine hohe Beweglichkeit aufweisen und bei denen eine Ausbreitung von Wasser in Längs- richtung innerhalb der Ader ausgeschlossen ist.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch ein optisches Ka¬ bel mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße optische Kabel umfasst einen Kabelmantel und einen Kabelkern, der von dem Kabelmantel umgeben wird. Der Kabelkern weist einen zentral angeordneten Quellfaden und mindestens zwei optische Übertragungselemente auf. Die min¬ destens zwei optischen Übertragungselemente sind um den zent- ral angeordneten Quellfaden angeordnet. Mindestens eines der optischen Übertragungselemente umfasst eine Aderhülle, min¬ destens einen Lichtwellenleiter und mindestens ein Quellele¬ ment. Das Quellelement enthält ein Quellmaterial, welches durch Zuführen von Wasser quellbar ist, um das optische Über¬ tragungselement in Längsrichtung abzudichten. Ferner umgibt die Aderhülle den mindestens einen Lichtwellenleiter und das mindestens eine Quellelement.
In einem erfindungsgemäßen optischen Kabel enthält also min¬ destens ein optisches Übertragungselement ein trockenes Quel¬ lelement.
Vorzugsweise weist das optische Übertragungselement einen Zwischenraum auf, der frei von Gel ist.
Anstelle einer gelartigen Aderfüllmasse mit konstantem Volu¬ men ist ein Quellelement mit trockenem Quellmaterial, dessen Volumen sich bei einer Berührung mit Wasser stark vergrößert, vorgesehen.
Insbesondere weist das optische Übertragungselement innerhalb der Aderhülle einen Zwischenraum auf, der an den mindestens einen Lichtwellenleiter und an das mindestens eine Quellele¬ ment angrenzt und durch Aufquellen des Quellmaterials wasser¬ dicht verschließbar ist.
Der Zwischenraum zwischen der Aderhülle und den Lichtwellen- leitern ermöglicht den Lichtwellenleitern eine hohe Beweg¬ lichkeit. Beim Biegen des optischen Kabels können sich die Lichtwellenleiter unter Ausnutzung ihrer Überlänge überall leicht gegeneinander und gegenüber der Aderhülle verschieben.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Quellelement des opti¬ schen Übertragungselementes als Faser ausgebildet. Die Faser ist innerhalb der Aderhülle und benachbart zu dem mindestens einen Lichtwellenleiter angeordnet. Beispielsweise können mehrere quellfähige Fasern innerhalb der Aderhülle gleichmäßig zwischen mehreren Lichtwellenlei¬ tern verteilt werden. Auf diese Weise findet sich in der Nähe jedes Zwischenraums innerhalb der Aderhülle ein Quellelement. Dadurch können auch Materialien mit geringerer Quellfähigkeit als Quellelemente eingesetzt werden.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Quellelement des opti- sehen Übertragungselementes als Schicht auf einer Innenfläche der Aderhülle angeordnet.
In diesem Fall umgibt das Quellelement die Lichtwellenleiter des optischen Übertragungselementes. Durch einen Riss in der Aderhülle eindringendes Wasser trifft daher zuerst auf das Quellmaterial, so dass das optische Übertragungselement in der Umgebung des Risses abgedichtet wird, noch ehe das Wasser die Lichtwellenleiter erreichen und deren optische Eigen¬ schaften nachteilig beeinflussen kann.
Vorzugsweise ist das mindestens eine Quellelement des opti¬ schen Übertragungselementes auf einer Außenfläche des mindes¬ tens einen Lichtwellenleiters angeordnet .
In diesem Fall umgibt das Quellelement jeden der Lichtwellen¬ leiter des optischen Übertragungselementes. Somit ist sicher¬ gestellt, dass in der Nähe jedes Zwischenraumes innerhalb der Aderhülle Quellmaterial zu finden ist. Dadurch können auch Quellmaterialien mit geringerer Quellfähigkeit eingesetzt werden. Außerdem ist sichergestellt, dass eindringendes Was¬ ser das Quellmaterial, das um einen Lichtwellenleiter ange¬ ordnet ist, erreicht, noch ehe es die optischen Eigenschaften des Lichtwellenleiters nachteilig beeinflussen kann. Vorzugsweise ist das mindestens eine Quellelement des opti¬ schen Übertragungselementes aus einer Schmelze eines quellfä¬ higen Polymers extrudiert . Insbesondere liegt der Schmelz- oder Erweichungspunkt des Polymers möglichst niedrig jedoch oberhalb des Schmelz- oder Erweichungspunktes der Aderhülle des optischen Übertragungselementes.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine Quellelement des op- tischen Übertragungselementes ein Matrixpolymer und einen in das Matrixpolymer eingebetteten quellfähigen Füllstoff.
Das Quellelement kann dabei aus einer Schmelze einer Mischung des Matrixpolymers und des Füllstoffes extrudiert sein.
Vorzugsweise umfasst das optische Übertragungselement ein Garn mit einem Quellmaterial . Das Garn verläuft innerhalb der Aderhülle und benachbart zu dem mindestens einen Lichtwellen¬ leiter.
Beispielsweise kann in einem Abschnitt eines optischen Über¬ tragungselementes mit rundem Querschnitt das Garn zentral entlang der Längsachse des Abschnittes verlaufen. In diesem Fall können die Lichtwellenleiter jeweils in Form einer Helix um das Garn angeordnet sein.
Vorzugsweise ist das Quellelement des optischen Übertragungs¬ elementes als Schicht auf einer Außenfläche des mindestens einen Garns angeordnet.
Die Schicht kann ein Matrixpolymer und einen Füllstoff, der in das Matrixpolymer eingebettet ist, enthalten. Insbesondere kann das Garn Polyester enthalten.
Vorzugsweise weist das optische Übertragungselement zwischen der Aderhülle und den Lichtwellenleitern einen Zwischenraum auf, in dem ein Pulver angeordnet ist, welches das mindestens eine Quellelement umfasst .
Insbesondere kann das quellfähige Pulver einen weiteren Füll¬ stoff wie beispielsweise Talkum umfassen.
Vorzugsweise umfasst die Aderhülle des optischen Übertra¬ gungselementes ein weich eingestelltes Basispolymer und einen Füllstoff, der in das Basispolymer eingebettet ist. Der Mas¬ senanteil des Füllstoffes an der gesamten Masse des Basispo- lymers und des Füllstoffes ist so gewählt, dass die Reißdeh¬ nung der Aderhülle deutlich vermindert ist und beträgt vor¬ zugsweise zwischen 20 % und 90 %. Insbesondere beträgt der Massenanteil 70 %.
Vorzugsweise umfasst das weich eingestellte Basispolyτner ei¬ nen der Stoffe Ethyl-Vinyl-Acetat (EVA) und Poly-Vinyl- Chlorid (PVC) und umfasst der Füllstoff ein Quellpulver.
Vorzugsweise umfasst der mindestens eine Lichtwellenleiter eine Schicht, die auf der Außenfläche des Lichtwellenleiters angeordnet ist und ein Acrylat enthält.
Vorzugsweise umfasst das Quellmaterial eine Polyacrylsäure oder ein Salz einer Polyacrylsäure wie beispielsweise Natri- umpolyacrylat .
Außerdem ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels anzugeben, dessen optische Übertragungselemente eine Aderhülle mit niederer Reißdehnung aufweisen und eine Ausbreitung von Wasser in Längsrichtung verhindern.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels mit den Merkmalen des An¬ spruches 18 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines opti- sehen Kabels umfasst einen Schritt des Erzeugens von mindes¬ tens zwei optischen Übertragungselementen. Von den mindestens zwei optischen Übertragungselementen wird mindestens eines durch einen Schritt des Zuführens mindestens eines Lichtwel¬ lenleiters, einen anschließenden Schritt des Erzeugens min- destens eines Quellelementes und einen anschließenden Schritt des Extrudierens einer Aderhülle um den mindestens einen Lichtwellenleiter und um das mindestens eine Quellelement er¬ zeugt. Anschließend werden die mindestens zwei optischen Ü- bertragungselemente um einen zentral angeordneten Quellfaden angeordnet.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines optischen Kabels wird also keine gelartige Aderfüllmasse zugeführt, in welche die Lichtwellenleiter eingebettet werden könnten. Stattdessen kommen trockene Quellelemente zum Einsatz.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Quellelementes einen Schritt des Bereitstellens einer Schmelze eines quellfähigen Polymers und einen anschließenden Schritt des Extrudierens des mindestens einen Quellelementes als Faser aus dem quellfähigen Polymer. Beispielsweise können mehrere Lichtwellenleiter und mehrere
Quellfasern erzeugt und miteinander verseilt werden.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Quellelementes einen Schritt des Bereitsteilens einer Schmelze eines quellfähigen Polymers und einen Schritt des Extrudierens des mindestens einen Quellelementes als quellfä¬ hige Hülle um den mindestens einen Lichtwellenleiter.
Beispielsweise kann die quellfähige Hülle als gemeinsame Hül¬ le um alle in einen Extruder einlaufenden Lichtwellenleiter erzeugt werden. Dabei kann die quellfähige Hülle mit der A- derhülle koextrudiert werden.
Die quellfähige Hülle kann aber auch in einem ersten Schritt als Hülle um jeweils einen einzelnen der Lichtwellenleiter erzeugt werden, bevor in einem zweiten Schritt die Aderhülle um sämtliche der Lichtwellenleiter erzeugt wird. Dabei können sowohl die jeweilige quellfähige Hülle als auch die Aderhülle extrudiert werden.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Quellelementes einen Schritt des Bereitstellens einer Mischung eines quellfähigen Füllstoffes und eines Matrixpoly- mers und einen Schritt des Erzeugens einer quellfähigen Hülle um den mindestens einen Lichtwellenleiter aus der Mischung des quellfähigen Füllstoffes und des Matrixpolymers.
In diesem Fall wird ein an sich nicht quellfähiges Matrixpo- lymer mit einem quellfähigen Füllstoff vorgemischt. Aus der Mischung des Füllstoffes und des Matrixpolymers wird an¬ schließend die quellfähige Hülle erzeugt. Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Quellelementes einen Schritt des Bereitstellens mindes¬ tens eines Garns, einen anschließenden Schritt des Erzeugens eines Quellmaterials durch Vormischen eines Matrixpolymers und eines Füllstoffes und einen anschließenden Schritt des Beschichtens des mindestens einen Garns mit dem Quellmateri¬ al.
Beispielsweise können mehrere Garne mit quellfähigem Material beschichtet und anschließend mit den Lichtwellenleitern ver¬ seilt werden.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Quellelementes einen Schritt des Zuführens eines PuI- vers mit Quellmaterial .
Beispielsweise kann das Pulver beim Verseilen der Lichtwel¬ lenleiter eingestreut werden.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Quellelementes einen Schritt des Zuführens eines Quell- pulvers und einen Schritt des Zuführens eines weiteren Füll¬ stoffes wie beispielsweise einen Schritt des Zuführens von Talkum.
Vorzugsweise kann das Quellelement als Quellmaterial eine Po- lyacrylsäure oder ein Salz einer Polyacrylsäure wie bei¬ spielsweise Natriumpolyacrylat enthalten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Figur 1 zeigt ein optisches Kabel gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur 2A zeigt das optische Übertragungselement des optischen Kabels gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen¬ den Erfindung.
Figur 2B zeigt das optische Übertragungselement des optischen Kabels gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegen- den Erfindung.
Figur 2C zeigt das optische Übertragungselement des optischen Kabels gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegen¬ den Erfindung.
Figur 2D zeigt das optische Übertragungselement des optischen Kabels gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegen¬ den Erfindung.
Figur 2E zeigt das optische Übertragungselement des optischen Kabels gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegen¬ den Erfindung.
Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ein optisches Kabel gemäß einem ersten Ausfüh¬ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das op¬ tische Kabel 1 umfasst den Kabelmantel 11, der das als Kabel- seele bezeichnete Kabelinnere umgibt. Der Kabelmantel 11 ent- hält Materialien wie Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) . Ferner enthält das optische Kabel 1 die opti¬ schen Übertragungselemente 101 und 102, die innerhalb des Ka¬ belmantels 11 angeordnet sind. Das optische Übertragungsele- ment 101 umfasst die Aderhülle 1011. Die Aderhülle 1011 ent¬ hält ein Matrixpolymer wie Poly-Vinyl-Chlorid oder Ethyl- Vinyl-Acetat, in das ein passiver Füllstoff wie Kreide einge¬ bettet ist. Über den Massenanteil des Füllstoffes lässt sich die Reißdehnung oder Zugfestigkeit der Aderhülle 1011 ein¬ stellen. Vorzugsweise wird die Reißdehnung niedrig einge¬ stellt, damit die Aderhülle 1011 ohne besondere Werkzeuge entfernt werden kann. Das optische Übertragungselement 101 enthält ferner die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 und das Quellelement 10111. Die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 und das Quellelement 10111 sind innerhalb der Aderhülle 1011 an¬ geordnet . Insbesondere kann ein zentral angeordneter Quellfa¬ den 12 zusammen mit den optischen Übertragungselementen 101 und 102 locker in die vom Kabelmantel 11 umgebene Kabelseele eingelegt sein.
Es kann ein Quellelement 10111 vorgesehen sein oder es können mehrere Quellelemente 10111 vorgesehen sein. Ein Quellelement 10111 kann als Faser ausgebildet sein, die ein quellfähiges Polymer enthält. Die Faser kann auch ein Matrixpolymer ent¬ halten, in das ein quellfähiger Füllstoff eingebettet ist. Die Faser kann auch ein an sich nicht quellfähiges Garn ent¬ halten, das eine auf die Oberfläche aufgebrachte quellfähige Schicht aufweist. Dabei kann die quellfähige Schicht ein quellfähiges Polymer oder ein Matrixpolymer und einen darin eingebetteten quellfähigen Füllstoff enthalten.
Ein Quellelement enthält vorzugsweise eine Polyacrylsäure o- der ein Salz einer Polyacrylsäure wie beispielsweise Natrium- polyacrylat als Quellmaterial. Das Quellmaterial kann dabei als Füllstoff in ein Matrixpolymer eingebettet sein. Um das in Figur 1 dargestellte optische Kabel 1 herzustellen, wird zunächst das optische Übertragungselement 101 ausgebil¬ det. Dazu werden zunächst die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 und das mindestens eine Quellelement 10111 ausgebildet. Anschließend wird das mindestens eine Quellelement 10111 zu¬ sammen mit den Lichtwellenleitern 10101 und 10102 einem Ex¬ truder zugeführt, der die Aderhülle 1011 aufextrudiert. Da¬ nach wird das optische Übertragungselement 101 zusammen mit dem optischen Übertragungselement 102 einem weiteren Extruder zugeführt, der den Kabelmantel 11 aufextrudiert.
Um ein Quellelement 10111 auszubilden, kann eine Faser, aus der Schmelze eines Polymers extrudiert werden. Es können auch kurze Faserstücke erzeugt, und zu einer Faser versponnen wer- den. Für die Schmelze kann ein Polymer verwendet werden, das quellfähig und stark Wasser absorbierend ist. Es kann aber auch ein Polymer verwendet werden, das lediglich eine Matrix für einen quellfähigen Füllstoff bildet, wobei der Füllstoff in einem anschließenden Mischungsvorgang in eine Schmelze des Polymers eingebracht wird. Beispielsweise kann der quellfähi¬ ge Füllstoff als Pulver in die Matrix des Polymers einge¬ bracht werden.
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In Figur 2A ist das optische Übertragungselement 101 des op- tischen Kabels 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dar¬ gestellt. Das optische Übertragungselement 101 enthält die Aderhülle 1011, die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sowie die Quellelemente 10111. Die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sowie die Quellelemente 10111 sind von der Aderhülle 1011 umgeben. Die Quellelemente 10111 sind als Fasern oder Garne ausgebildet . Eine solche Faser oder ein solches Garn kann ein quellfähiges Polymer oder ein Matrixpolymer, in das ein quellfähiger Füllstoff eingebettet ist, enthalten. Bei dem in den Figuren 1 und 2A dargestellten ersten Ausfüh¬ rungsbeispiel kann das Quellelement 10111 auch erzeugt wer¬ den, indem eine quellfähige Schicht auf einer nicht quellfä- higen Faser oder einem nicht quellfähigen Garn ausgebildet wird. Dabei kann die Schicht wiederum durch Aufbringen eines quellfähigen Polymers oder durch Aufbringen eines Matrixpoly¬ mers, das mit einem quellfähigen Material gefüllt.ist, ausge¬ bildet werden.
In Figur 2B ist das optische Übertragungselement 101 des op¬ tischen Kabels 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dar¬ gestellt. Das optische Übertragungselement 101 enthält die Aderhülle 1011, die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 und das Quellelement 10112. Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sowie das Quellelement 10112 sind innerhalb der Aderhülle 1011 an¬ geordnet. Ferner ist das Quellelement 10112 auf einer Außen¬ fläche der Lichtwellenleiter 10101 und 10102 aufgebracht. Das Quellelement 10112 kann ein quellfähiges Polymer enthalten oder ein Matrixpolymer, in das ein quellfähiger Füllstoff eingebracht ist. Das Quellelement 10112 kann auf die Licht¬ wellenleiter 10101 und 10102 aufextrudiert sein. Alternativ kann das Quellelement 10112 durch Beschichten der Außenfläche der Lichtwellenleiter 10101 und 10102 ausgebildet sein.
In Figur 2C ist das optische Übertragungselement 101 des op¬ tischen Kabels gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darge¬ stellt. Das optische Übertragungselement 101 enthält die A- derhülle 1011, die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sowie das Quellelement 10113. Die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sowie das Quellelement 10113 sind innerhalb der Aderhülle 1011 angeordnet. Ferner ist das Quellelement 10113 auf einer Innenfläche der Aderhülle 1011 angeordnet. Das Quellelement 10113 kann ein quellfähiges Polymer oder ein Matrixpolymer, in das ein quellfähiger Füllstoff eingebettet ist, enthalten. Dabei kann das Quellelement 10113 aus einer Schmelze extru- diert sein.
In Figur 2D ist das optische Übertragungselement 101 des op¬ tischen Kabels 1 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dar¬ gestellt. Das optische Übertragungselement 101 enthält die Aderhülle 1011, die Lichtwellenleiter 10101 und 10102, das Garn 1012 und das Quellelement 10114. Die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sowie das Quellelement 10114 sind von der A- derhülle 1011 umgeben. Das Garn 1012 enthält beispielsweise Polyester und verläuft innerhalb der Aderhülle 1011 und be¬ nachbart zu den Lichtwellenleitern 10101 und 10102. Dabei ist das Garn 1012 zentral angeordnet und fixiert beispielsweise die Lage der Lichtwellenleiter 10101 und 10102 innerhalb der Aderhülle 1011. Vorzugsweise sind in einem Abschnitt des op¬ tischen Kabels 1 die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 in' Form einer Helix um das Garn 1012 angeordnet. Das Garn 1012 ist also auch als Zentralelement zur Stabilisierung der An¬ ordnung der Lichtwellenleiter 10101 und 10102 wirksam. Das Quellelement 10114 ist beispielsweise als quellfähige Schicht auf eine Außenfläche des Garns 1012 aufgebracht. Das Quell¬ element 10114 kann ein quellfähiges Polymer enthalten oder ein Matrixpolymer, in das ein Füllstoff mit einem quellfähi¬ gen Material eingebettet ist.
In Figur 2E ist das optische Übertragungselement 101 des op¬ tischen Kabels 1 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dar- gestellt. Das optische Übertragungselement 101 enthält die Aderhülle 1011 sowie die Lichtwellenleiter 10101 und 10102. Die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 sind innerhalb der A- derhülle 1011 angeordnet. Die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 enthalten die Faserbeschichtungen 101011 und 101021 so¬ wie die Glasfasern 101012 und 101022, welche von den Faserbe¬ schichtungen 101011 und 101021 umgeben sind. Die Faserbe¬ schichtungen 101011 und 101021 enthalten beispielsweise ein Acrylat . Das optische Übertragungselement 101 enthält ferner das Quellelement 10115. Das Quellelement 10115 ist als Pulver ausgebildet, das innerhalb der Aderhülle 1011 zwischen die Lichtwellenleiter 10101 und 10102 eingestreut ist.
Das als Pulver ausgebildete Quellelement 10115 kann auch als Füllstoff in ein Matrixpolymer eingebettet sein, das in der Aderhülle 1011 selbst enthalten ist. In diesem Fall umfasst die Herstellung des optischen Übertragungselementes 101 vor¬ zugsweise einen Schritt des Extrudierens der Aderhülle 1011 aus einer Schmelze, die eine Mischung aus dem Matrixpolymer und dem Füllstoff enthält.
Bezugszeichenliste
1 Optisches Kabel
11 Kabelmantel
12 Quellfaden
101, 102 Optisches Übertragungselement
1011 Aderhülle
1012 Garn
10101, 10102 LichtWellenleiter
10111 bis 10115 Quellelement
101011, 101021 Faserbeschichtung
101012, 101022 Glasfaser

Claims

Patentansprüche
1. Optisches Kabel (1) , umfassend:
einen Kabelmantel (11) und einen Kabelkern (101, 102) , der von dem Kabelmantel (11) umgeben wird;
wobei der Kabelkern einen zentral angeordneten Quellfaden und mindestens zwei optische Übertragungselemente (101, 102) um- fasst;
wobei die mindestens zwei optischen Übertragungselemente (101, 102) um den zentral angeordneten Quellfaden (12) ange¬ ordnet sind und von denen mindestens eines (101) umfasst :
mindestens einen Lichtwellenleiter (10101, 10102) ;
mindestens ein Quellelement (10111, 10112, 10113, 10114, 10115), das ein Quellmaterial enthält, welches aufgrund von Wasser quellbar ist, um das optische Übertragungselement (101) abzudichten;
eine Aderhülle (1011) , die den mindestens einen Lichtwellen¬ leiter (10101, 10102) und das mindestens eine Quellelement (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) umgibt.
2. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 1, bei dem das mindes¬ tens eine (101) der mindestens zwei optischen Übertragungs¬ elemente (101, 102) einen Zwischenraum aufweist, der frei von Gel ist.
3. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 1, bei dem das mindes¬ tens eine (101) der mindestens zwei optischen Übertragungs- elemente (101, 102) innerhalb der Aderhülle (1011) einen Zwi¬ schenraum (1013) aufweist, der an den mindestens einen Licht¬ wellenleiter (10101, 10102) und an das mindestens eine Quell¬ element (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) angrenzt und durch Aufquellen des Quellmaterials wasserdicht verschließbar ist.
4. Optisches Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das mindestens eine Quellelement (10111) des mindestens einen (101) der mindestens zwei optischen Übertragungselemen¬ te (101, 102) als Faser ausgebildet ist, welche innerhalb der Aderhülle (1011) und benachbart zu dem mindestens einen Lichtwellenleiter (10101, 10102) angeordnet ist.
5. Optisches Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das mindestens eine Quellelement (10113) des mindestens einen (101) der mindestens zwei optischen Übertragungselemen¬ te (101, 102) als Schicht auf einer Innenfläche der Aderhülle (1011) angeordnet ist.
6. Optisches Kabel (1) nach einem Ansprüche 1 bis 3, bei dem das mindestens eine Quellelement (10112) des mindestens einen (101) der mindestens zwei optischen Übertragungselemente (101, 102) auf einer Außenfläche des mindestens einen Licht- Wellenleiters (10101) angeordnet ist.
7. Optisches Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das mindestens eine Quellelement (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) des mindestens einen (101) der mindestens zwei optischen Übertragungselemente (101, 102) aus einer Schmelze eines quellfähigen Polymers extrudiert ist.
8. Optisches Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das mindestens eine Quellelement (10111, 10112, 10113, • 10114, 10115) des mindestens einen (101) der mindestens zwei optischen Übertragungselemente (101, 102) ein Matrixpolymer und einen darin eingebetteten quellfähigen Füllstoff umfasst.
9. Optisches Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das mindestens eine (101) der mindestens zwei optischen Übertragungselemente (101, 102) mindestens ein Garn (1012) mit einem Quellmaterial umfasst, das innerhalb der Aderhülle (1011) und benachbart zu dem mindestens einen Lichtwellenlei¬ ter (10101, 10102) verläuft.
10. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 9, bei dem das mindes- tens eine Quellelement (10114) des mindestens einen der min¬ destens zwei optischen Übertragungselemente (101) als Schicht auf einer Außenfläche des mindestens einen Garns (1012) ange¬ ordnet ist.
11. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Garn Polyester umfasst.
12. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das mindestens eine (101) der mindestens zwei optischen Übertra- gungselemente (101, 102) einen Zwischenraum (1013) zwischen der Aderhülle (1011) und den Lichtwellenleitern (10101, 10102) aufweist, ein Pulver in dem Zwischenraum (1013) ange¬ ordnet ist und das Pulver das mindestens eine Quellelement (10115) umfasst.
13. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 12, wobei das Pulver einen weiteren Füllstoff umfasst.
14. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 1 bis 13, wobei die A- derhülle (1011) des einen der mindestens zwei optischen Über¬ tragungselemente (101) ein weich eingestelltes Basispolymer und einen Füllstoff umfasst und der Masseanteil des Füllstof- fes an der Gesamtmasse des Basispolymers und des Füllstoffes zwischen 20 % und 90 % Prozent beträgt.
15. Optisches Kabel (1) nach Anspruch 14, wobei das weich eingestellte Basispolymer einen der Stoffe Ethyl-Vinyl-Acetat und Poly-Vinyl-Chlorid umfasst und der Füllstoff ein Quell¬ pulver (10115) umfasst.
16. Optisches Kabel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der mindestens eine Lichtwellenleiter (10101) eine Schicht (101011) umfasst, die auf einer Außenfläche des
Lichtwellenleiters (10101) angeordnet ist und Acrylat ent¬ hält .
.
17. Optisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem das Quellmaterial des Quellelementes (10111, 10112,
10113, 10114, 10115) eine Polyacrylsäure oder ein Salz einer Polyacrylsäure umfasst.
18. Verfahren zur Herstellung eines optischen Kabels (1), um- fassend die Schritte:
Erzeugen von mindestens zwei optischen Übertragungselementen (101, 102) , von denen mindestens eines (101) erzeugt wird durch:
Zuführen mindestens eines Lichtwellenleiters (10101, 10102); Erzeugen mindestens eines Quellelementes (10111, 10112,
10113, 10114, 10115) ;
Extrudieren einer Aderhülle (1011) um den mindestens einen S Lichtwellenleiter (10101, 10102) und um das mindestens eine Quellelement (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) ; und
Anordnen der mindestens zwei optischen Übertragungselemente (101, 102) um einen zentral angeordneten Quellfaden (12) . 0
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen des min¬ destens einen Quellelementes (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) die Schritte umfasst :
Bereitstellen einer Schmelze eines quellfähigen Polymers;
Extrudieren des mindestens einen Quellelementes (10111) als Faser aus dem quellfähigen Polymer.
20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen des min¬ destens einen Quellelementes (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) umfasst:
Bereitstellen einer Schmelze eines quellfähigen Polymers;
Extrudieren des mindestens einen Quellelementes (10112, 10113) als quellfähige Hülle um den mindestens einen Licht¬ wellenleiter (10101, 10102) .
21. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen des min¬ destens einen Quellelementes (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) umfasst : Bereitstellen einer Mischung eines quellfähigen Füllstoffes und eines Matrixpolymers;
Erzeugen einer quellfähigen Hülle (10112, 10113) für den min- destens einen Lichtwellenleiter (10101, 10102) aus einer Schmelze der Mischung.
22. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen des min¬ destens einen Quellelementes (10114) umfasst :
Bereitstellen mindestens eines Garns (1012) ;
Beschichten des mindestens einen Garns (1012) mit einem quellfähigen Material.
23. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen des min¬ destens einen Quellelementes (10115) ein Zuführen eines Pul¬ vers mit quellfähigem Material umfasst .
24. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen des min¬ destens einen Quellelementes (10115) ein Zuführen eines quellfähigen Materials und ein Zuführen eines zusätzlichen Füllstoffes umfasst .
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, bei dem das Quellelement (10111, 10112, 10113, 10114, 10115) eine Polyac- rylsäure oder ein Salz einer Polyacrylsäure umfasst.
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