KR840001110Y1 - 광학 통신 케이블 - Google Patents

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내용 없음.

Description

광학 통신 케이블

제1도는 본 고안에 의해 구성된 광학통신 케이블의 부분 사시도.

제2도는 보강 베딩층(bedding layer)이 플라스틱 압출성형 외부 자켓에 의해 보강 강철선의 외피를 갖는 효과를 보이는 제1도의 케이블 개장(sheath : 鎧裝)의 부분횡단면도.

제3도는 두 층의 보강부재와 두개의 보강베딩층을 갖는 본 고안의 광학통신 케이블의 다른 실시예의 부분사시도.

본 고안은 광전송 광섬유로 구성되는 케이블에 관한 것으로, 특히 개량된 개장구조를 갖는 광학 통신케이블에 관한 것이다.

광대역폭을 수용하도록 하면서 그 치수를 작게하면 바람직한 반면, 광전송 광섬유는 기계적으로 약하며, 인장시 낮은 응력변형을 보이며, 굽혀질때는 광전송이 감쇄된다. 그 때문에 광섬유를 기계적으로 보호하도록 케이블 구조체가 개발되어 왔으며, 그에 따라서 지금은 광섬유를 신빙성 있는 전송매체로 사용한다.

광케이블은 공간이 거의 없는 도관내에 삽입할 수 있는 것이다. 이러한 케이블은 도관내로 당겨질때 걸리는 인장력에 견디고 도관 및 맨홀내에서 회전되고 만곡됨으로 인한 만곡 변형력에 지탱되어야만 한다. 이러한 케이블에 대하여는 미국특허 제4,078,853호에 기술되어 있다.

한 실시예에서, 종래의 케이블은 느슨하게 삽입되는 플라스틱 압출성형 내부 튜브형 자켓, 폴리프로필렌실의 두껍고 유연한 절연층, 그리고 제1의 보강부재로서 보강된 플라스틱 압출성형된 외부자켓에 의해 둘러싸인 광학 리본의 코어로 구성된다. 상기 참조 케이블에서, 보강부재는 외부자켓과 단단히 결합되도록 외부자켓내에 매립되어 봉입(cncapsulation)된다. 케이블 제조중, 외부자켓 압출성형 전에 보강부재가 의장된 그위에 있게 한 폴리프로필렌실로 만든 절연층은 외부자켓 플라스틱 압출 성형시의 압력하에서 보강부재로 부터 들어가고, 따라서 외부자켓에 의해 보강부재가 봉입되도록 한다.

참조 케이블은 장력부하를 받을때 광학섬유의 코어를 신빙성 있게 보호하도록 충분한 장력을 가지며, 도관설치 이전에 케이블 취급을 용이하게 하도록 충분한 만곡 유연성을 갖는다. 그러나, 어떤 상황에서 특히 관이 극도로 충만될때 혹은 관이 예상보다 더 만곡 되었을때 큰 장력의 부하가 예상될 수 있다. 종래의 케이블에서, 만곡유연성은 좀더 많은 보강부재가 장력강도를 증가시키기 위해 외부자켓에 추가될때 감소된다. 그러나, 케이블 취급과 설치가 용이하도록 높은 장력강도가 요구되는 동시에 큰 만곡에 대한 유연성이 요구된다.

그러므로, 더 큰 만족에 대한 유연성과 더 큰 장력을 갖는 동시에 갖는 개량된 광학통신 케이블을 설계할 필요가 있다. 바람직하게는 그러한 케이블은 또한 장력부하를 용이하게 지탱하도록 설계되어야 한다.

본 고안의 목적은 높은 장력강도와 양호한 유연성을 갖는 광학통신 케이블을 개발하기 위한 것이며, 만곡에 대한 유연성이 장력 보강재의 추가량에 무관하게 변화될 수 있다는 것이다.

상기 목적에 의하면, 광학통신 케이블을 보강 부재와 외부 자켓간의 결합이 정밀하게 제어되도록 개발되었다. 도해 실시예에서, 보강부재가 나선형으로 피복되는 보강 베딩 재료층은 보강부재가 외부자켓의 플라스틱 압출성형재에 의해 봉입되는 크기를 제어하도록 플라스틱 압출성형된 내부 및 외부자켓간에 추가된다.

플라스틱 압출성형재에 의해 실제로 비침투성인 베딩층은 외부자켓 압출동안에 플라스틱 압출성형재에 대해 접촉되지 않게 예정된 보강부재 표면을 한정하도록 보강부재와의 접촉영역에 있게 된다. 보강부재의 예정길이의 봉입을 방지함으로서, 보강부재는 장력부하하에서, 외부자켓에 단단히 결합되나 봉입되지 않는 곳에서 국부적인 만곡이 생기면 외부자켓에 대해 좀더 쉽게 미끄러질 수 있다. 장력부하를 받을때, 미끄러짐은 충분한 전단응력과 마찰결합이 외부자켓과 보강부재간에 존재하기 때문에 제거된다.

도해 실시예중 하나에서, 본 고안 케이블은 두개의 보강베딩층과 두개의 보강부재의 별개층을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징에 의하면, 보강부재의 두개의 층은 반대방향으로 예정된 층에 나선형으로 피복된다. 장력부하하에서 보강부재의 이러한 두개의 층은 케이블의 종축 주위에 대하여 동일하나 반대로 유도되는 토오크가 생기게 한다. 이것은 장력부하를 지탱할때 비틀리는 크립(creep)이 없는 것을 보장해준다.

본 고안을 첨부된 도면을 참고로하여 실시예들을 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의해 구성된 광학통신 케이블의 하나의 실시예(10)의 사시도를 보이고 있다. 케이블(10)은 광학리본(14)의 코어(12)를 포함하며, 각 리본(14)은 기계적 보호매체(18)내에 포함된 다수의 광전송 광섬유(16)를 포함한다. 코어(12)주위에는, 합성수지 폴리머 테이프같은 절연물질로 만들어진 열장벽층(21), 코어(12)를 느슨하게 내장하기 위한 느슨한 튜브를 열장벽층(21)과 함께 형성시키는 플라스틱 압출성형 내부 튜브형 자켓(22), 보강베딩층(23), 한층 또는 한 그룹의 보강부재(26), 및 플라스틱 압출성형 외부자켓(28)들로 이루어진 케이블 개장(20)이 있다.

제1도의 케이블(10)에서, 두 자켓들(22 및 28)은 폴리프로피렌으로 제조되며, 각 자켓은 다른 플라스틱으로 사용할 수도 있다. 보강부재(26)는 제1도의 케이블내이 강철선(26)이다. 그러나, 기타재료, 금속 및 비금속이 보강부재로서 사용될 수도 있다.

본 고안에 의하면, 베딩층(23)은 보강부재(26)와 외부자켓(28)간의 결합을 제어한다.

베딩층(23)은 외부자켓(28)을 구성하도록 사용되는 플라스틱 압출 성형재와 결합하기 위하여 접촉되기 어려운 보강부재(26)의 선정된 표면(27)(제2도)으로 되도록 보강부재(26)과 가깝게 접촉되어 있다. 따라서 선정된 표면(27)을 내장하는 보강부재 기장(25)에 대한 강철선 봉입을 방지한다.

케이블 제조중, 강철선(26)은 선정된 철선 표면(27)이 베딩층(23)과 밀접한 표면접촉을 이루도록 장력하에서 베딩층(23)위에 우선 나선형으로 피복된다. 그다음, 외부자켓(28)이 베딩층(23)과 강철선(26)상에 압력 압출성형된다. 베딩층(23)은 강철선(26)의 그러한 기장(25)의 봉입을 방지하도록 선정된 강철 선표면(27)에 외부자켓(28)에 대해 좀더 용이하게 미끄러질 수 있도록 충분하게 자켓-강철선 결합을 감소시켜 주며, 여기서 베딩층(23)은 국부케이블 만곡동안 존재한다.

봉입을 방지하는 것은 강철선(26)의 보강장력강도에 최소효과를 갖는다. 플라스틱 압출 성형된 외부자켓(28)이 케이블 제조중 냉각될때, 그것은 강철선(26)주변에 단단한 기계적 방해 맞춤을 형성한다. 그러므로, 케이블의 장력부하중, 충분한 철선-자켓전단 응력 결합이 강철선(26)과 자켓(28)간에 단단한 종결합을 시켜준다.

제1도의 케이블에서, 베딩층(23)은 엷은층 즉, 0.020내지 0.025cm의 스펀결합(spunbonded)폴리에스터로 제조하는 것이 유리하다. 사용되는 특정한 스펀결합 폴리에스터는 E. I. Dupont de Nemourt and Company의 표준제품이다. 스펀결합 폴리에스터는 길쭉한 모양의 요부(24)(제2도)를 발생하도록 충분히 산출된다. 여기서, 요부는 원형 횡단면을 갖는 강철선(26)과 표면접촉이 증가한다. 도해실시예에서는, 철선(26)은 0.043cm직경을 갖는 반면 베딩층(23)이 0.023cm의 두께를 갖는다. 유리하게, 요부(24)는 개장(20)내의 규정된 규칙적 간격으로 강철선(26)을 정확히 부착시켜주도록 도와준다. 스펀결합 폴리에스터의 비교적 높은 마찰표면이 또한 정합을 증진시켜준다.

스펀결합 폴리에스터(23)는 보강재의 정합을 높어는 충분한 두께이나, 외부자켓 플라스틱 압출성형재가 철선(26)을 봉입시키는데 선정된 철선표면을 침투하는 것이 방지되도록 내부자켓(22)의 견고성을 이용하기에 충분히 얇고 단단하다. 베딩층(23)은 또한 그들의 내부 방사상 운동을 최소화 시키기에 충분하도록 칠선(26)을 지지해주며, 이 운동은 케이블 개장이 굽혀지는 경향을 증가시켜 준다. 그와 동시에, 그것은 충분히 얇으므로 장력크립(creep)을 초래할 수 있는 케이블의 방사상 컴프리안스(compliance)

분명한 것은 베딩층(23)은 여러 두께 및 견고성을 갖는 기타 재료로 제조할 수 있는 것이며, 더 두껍고 단단한 재료가 사용될 수 있다. 또한 보강부재가 평평할 경우, 높은 마찰표면을 갖으면서도 작은 적응성을 갖는 재료가 사용될 수 있다. 베딩층은 또한 보강재를 유지하도록 비교적 순응하는 거친 표면인 외부층을 갖고, 플라스틱 압출성형재에 의해 선정된 강철선 표면(27)에 접근하는 것을 방지하도록 도와주는 견고하고 단단한 하부층을 갖는 다층 구조로 할 수 있다. 베딩층은 외부자켓(28)에 의해 보강부

보강부재는 강철이 아닌 재료가 될 수 있다는 것도 지적할 수 있다. 예를들면, 석묵 또는 아라미드 막대(이 용어는 연방 무역위원회의 정의로서 향기로운 링들을 갖는 폴리마이드 물질이 긴 사슬임)와 같은 비금속 보강부재가 사용될 수 있다. 또한 분명한 것은 보강부재가 다수의 고율재료를 포함하는 합성 구조일 수 있다는 것이다.

제1도의 케이블에서, 베딩층(23)은 세로로 인가되며 갭이나 보강부재 봉입영역(30)을 한정하도록 내부자켓(22)주위에 완전히 피복되지 않는다. 여기서 강철선(26)의 봉입이 형성된다. 유리하게 베딩층(23)이 외부자켓 플라스틱 압출성형재에 의해 효과적인 봉입이 되도록 보강부재 봉입 영역(30)내에 내부자자켓(22)상으로 보강부재(26)를 매단다. 또한, 외부자켓의 압출성형중, 외부자켓 플라스틱 압출성형재의 열과 압력이 내부자켓(22)의 노출표면을 따라서 내부자켓 플라스틱 압출성형재를 용융시키는 원인이

베딩층 폭을 조정함으로서, 갭(30)의 크기가 바람직한 보강부재 봉입과 만곡 유연성을 달성하도록 변경될 수 있다.

베딩층(23)을 접하는 보강부재(26)의 기장(25)은 봉입되지 않는 한편 갭(30)내의 보강부재(26)의 기장(33)이 봉입된다. 강철선(26)이 외부자켓 플라스틱 압출성형재에 의해 봉입될 경우, 자켓(28)은 폐쇄된 링과 같은 적합한 쉬링크(shrink fit)를 형성하고, 여기서 링은 자켓(28)에 대해 보강부재(26)의 상대이동을 실제로 완화시킨다. 보강부재(26)가 베딩층상에 안치되면, 외부자켓(28)은 분리된 형의 링을 형성하고, 이 링은 극부적인 만곡을 받을때 외부자켓(28)에 대해 보강부재(26)의 상대이동을 좀더 쉽게 해준다.

분명한 것은 케이블(10)이 그의 최대 만곡유연성을 가질 경우, 베딩층(23)은 강철선(26)의 전체기장이 봉입되지 않도록 갭을 형성하지 않게인가될 수 있다는 것이다.

제3도는 본 고안의 다른 실시예(50)를 도시한다. 제1도 케이블과 마찬가지로 제3도의 케이블(50)은 광학섬유(56)를 내장하는 광학 리본들(54)의 코어(52)를 포함한다. 그러나, 케이블(50)은 절연재(58)의 층을 갖는 케이블 개장(57), 플라스틱 압출성형된 내부 튜브형 자켓(60), 제1보강 베딩층(62), 보강부재의 제1층(64), 플라스틱 압출성형된 제1외부 자켓(66), 제2보강베딩층(68), 보강부재의 제2층(70) 및 플라스틱 압출성형된 제2외부자켓(72)으로 구성된다.

제3도의 케이블에서, 베딩층(62와 68)은 캔디 스트립 갭 또는 보강부재 봉입영역(63 및 69)을 형성하도록 반대방향으로 나선식으로 인가된다. 이러한 실시예에서, 베딩층의 레이(lay)기장뿐만 아니라 그들의 폭은 보강부재 봉입영역의 바람직한 양을 얻도록 변경될 수 있따. 명백한 것은 베딩층(62 또는 68)중 하나가 보강부재 봉입영역 없이 보강베딩층을 형성하도록 연속적으로 인가될수 있다는 것이다.

따라서 제3도의 케이블은 토오크 평형케이블이다. 보강부재의 두층(64, 70)은 선정된 방향과 반대방향으로 나선식으로 피복되어, 장력부하하에서 두 개의 층은 똑같이 되나 케이블의 종축에 대하여 반대로 유도된 토오크가 생긴다. 이것은 케이블이 장력부하를 버티는 중에 있을때 발생될 수 있는 왜곡 크립 또는 비틀림을 유리하게도 제거한다. 도해 실시예에서, 각 층(64, 70)은 또한 각 보강부재의 주기적 봉입을 보장하도록 그의 베딩층(62, 68)에 대해 반대의 방향으로 피복된다.

또다른 토오크 평형 케이블은 제1도의 케이블과 더욱 동일한 것으로 구성될 수 있다.

이 실시예에서, 자2보강부재의 층은 제1보강부재(부재(26)와 동일함)의 층상에 직접 반대의 방향으로 나선식으로 인가된다. 그러한 케이블은 제1도의 케이블과 동일한 개장을 갖지만 단 제2보 강부재에 대해서는 외부자켓내에 봉입되어 있다.

Claims (1)

1. 적어도 하나 이상의 광전송 광섬유를 갖는 코어와 상기 코어를 둘러싸는 내부자켓 및 다수의 보강부재, 그리고 내부자켓을 둘러싸며 플라스틱 압출성형된 구조로 보강부재와 결합되는 외부자켓등을 포함하는 광학통신 케이블에 있어서, 보강부재(26)의 선정된 표면(27)을 플라스틱압출 성형재에 대하여 확실히 접촉되지 않게 하고 보강부재 압출 성형재에 의하여 봉입(encapsulation)되지 않게한 외부자켓(28)과 내부자켓(22)사이에 베딩(bedding)층(23)을 삽입한 것을 특징으로 하는 광학통신 케이블