NO168673B

NO168673B - FIBEROPTIC CABLE.

Info

Publication number: NO168673B
Application number: NO844115A
Authority: NO
Inventors: Ferdinand Groegl; Ismat Niyazi; Hans-Joerg Widler; Wolfgang M R Schmidt
Original assignee: Alcatel Nv
Priority date: 1983-10-21
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1991-12-09
Also published as: EP0141307B1; KR850003249A; ES293419Y; DE3481785D1; ES293419U; EP0141307A3; NO168673C; NO844115L; EP0141307A2; DE3338263A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en optisk kabel av den typen som er beskrevet i ingressen til krav 1, samt en fremgangsmåte for fremstilling av en slik kabel. The present invention relates to an optical cable of the type described in the preamble to claim 1, as well as a method for producing such a cable.

Fra tysk patentsøknad (DOS) 31 12 422 er det kjent en optisk kommunikasjonskabel som har en strekkfast kappe av en herdet plast armert med orienterte strekk-elementer i form av fibre innleiret i massen. Denne kabelen omfatter et lag med to optiske bølgeledere og to fyll-elementer som er forsynt med et omviklet lag av plastfolie. Når denne kabelen benyttes som en luftline og utsettes for store belastninger, f.eks. ved høye isbelastninger, kan det opptre en utvidelse av den bærende kappen på 0,5 - 2%. Under slike forhold utøves et mekanisk strekk på de optiske fibre, og det resulterer i økede tap i bølgelederen. From German patent application (DOS) 31 12 422, an optical communication cable is known which has a tensile-resistant sheath of a hardened plastic reinforced with oriented tensile elements in the form of fibers embedded in the mass. This cable comprises a layer of two optical waveguides and two filler elements which are provided with a wrapped layer of plastic foil. When this cable is used as an overhead line and subjected to heavy loads, e.g. with high ice loads, an expansion of the load-bearing mantle of 0.5 - 2% can occur. Under such conditions, a mechanical stretch is exerted on the optical fibers, and this results in increased losses in the waveguide.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en optisk kabel med en strekkfast kappe, og hvor de optiske fibre ikke utsettes for økede tap ved slike forlengelser av kappen som nevnt ovenfor. The purpose of the present invention is to produce an optical cable with a tensile-resistant sheath, and where the optical fibers are not exposed to increased losses by such extensions of the sheath as mentioned above.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å til-veiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av en slik optisk kabel. It is also an object of the present invention to provide a method for producing such an optical cable.

Dette oppnås ved å utforme kabelen i overensstemmelse med de nedenstående produktkrav og/eller ved å benytte fremgangsmåten som er fremsatt i de nedenfor fremsatte fremgangsmåtekrav. This is achieved by designing the cable in accordance with the product requirements below and/or by using the method set out in the method requirements set out below.

Dersom en kabel i henhold til foreliggende oppfinnelse strekkes, kan de optiske fibre forskyves så de kommer nærmere kabelens senterlinje enn ved hviletilstand, og på denne måten er det mulig å kompensere for de opptredende lengdeforandringer. Ved å tilpasse den valgte slaglengde og snodiameteren, kan det kompenseres for lengdeforandringer inntil flere prosent. If a cable according to the present invention is stretched, the optical fibers can be displaced so that they come closer to the cable's center line than when at rest, and in this way it is possible to compensate for the occurring length changes. By adapting the selected stroke length and the twist diameter, length changes of up to several percent can be compensated for.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av utførelses-eksempler som er vist i tegningene, hvor: - fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en optisk kabel som omfatter et sentral-element som består av et multifilament element eller In order to provide a clearer understanding of the present invention, reference is made to the following detailed description of embodiment examples shown in the drawings, where: - fig. 1 shows a cross-section through an optical cable comprising a central element consisting of a multifilament element or

av ekspandert gummi, og of expanded rubber, and

- fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom en optisk kabel som har et sterkt komprimerbart sentral-element. - fig. 2 shows a cross-section through an optical cable having a highly compressible central element.

Den optiske kabel som er vist i fig. 1, omfatter et komprimerbart sentral-element 1, som består av et glassfiber raulti-filament. Rundt dette er de optiske fibre eller bølgeledre 2 viklet i et lag vekselvis med fyll-elementer 3. I det gitte eksempel er 4 optiske bølgeledere 2 viklet vekselvis med 4 fyll-elementer 3. Fyll-elementene 3 består av sterkt komprimerbare støtte-elementer f.eks. av flokk-garn. Rundt dette snodde lag av optiske bølgeledere og fyll-elementer er det viklet en plastfolie 4, f.eks. en skumplastfolie, som tjener som en trykkopp-tagende matte. Over denne er det anbragt en strekkfast kappe 5, som f.eks. kan bestå av.en herdet plast som benyttes som matrise for en struktur av orienterte strekk-elementer som er lagt inn som armering i plastmassen og er impregnert med denne. Kappen 5 kan være omgitt av et beskyttende belegg av polyetylen blandet med sot 6. The optical cable shown in fig. 1, comprises a compressible central element 1, which consists of a glass fiber Raulti filament. Around this, the optical fibers or waveguides 2 are wound in a layer alternately with filler elements 3. In the given example, 4 optical waveguides 2 are wound alternately with 4 filler elements 3. The filler elements 3 consist of highly compressible support elements f .ex. of flock yarn. A plastic foil 4, e.g. a foam plastic foil, which serves as a pressure-absorbing mat. A tensile-resistant cover 5 is placed above this, which e.g. can consist of a hardened plastic that is used as a matrix for a structure of oriented tensile elements that are inserted as reinforcement in the plastic mass and are impregnated with it. The cover 5 can be surrounded by a protective coating of polyethylene mixed with soot 6.

Sentral-elementet 1 kan også bestå av ekspandert gummi med innbakte tråder. Fyll-elementene 3 består av flokk-garn og kan, under produksjonsprosessen for den optiske kabel, bli innsatt med et fiberkornet svellepulver. Dette svellepulver absorberes godt av flokk-garnet og ekspanderer kraftig når det kommer i berøring med vann, og vil under slike forhold føre til en fullstendig forsegling av den optiske kabel. The central element 1 can also consist of expanded rubber with embedded threads. The filling elements 3 consist of flocked yarn and can, during the production process for the optical cable, be inserted with a fiber-grained swelling powder. This swelling powder is well absorbed by the flock yarn and expands strongly when it comes into contact with water, and in such conditions will lead to a complete sealing of the optical cable.

Dersom det opptrer en lengdeutvidelse av kappen 5, vil de optiske bølgeledere 2 på grunn av forskyvningene av trådene i multifilament-elementet eller ved sammenpressing av skumgummien i sentral-elementet 1 og fyll-elementene 3, innta en annen bane, i form av en skruelinje med en mindre senterdiameter. Under denne prosessen vil det ikke utøves noen betydelige krefter på de optiske bølgeledrene, og hva kabelkjernen angår, vil dette føre til en økning i lengden og en tilsvarende ekspansjon av kappen 5. If a longitudinal expansion of the sheath 5 occurs, the optical waveguides 2 will, due to the displacements of the threads in the multifilament element or by compression of the foam rubber in the central element 1 and the filling elements 3, take a different path, in the form of a helical line with a smaller center diameter. During this process, no significant forces will be exerted on the optical waveguides, and as far as the cable core is concerned, this will lead to an increase in length and a corresponding expansion of the sheath 5.

Den optiske kabelen som er vist i fig. 2, omfatter et senter-element 1, et lite tynnvegget, f.eks. oppblåsbart rør 7 med strekkopptagende elementer (strekk-avlastningsorganer) 8 anbragt inne i dette. Utenpå er det på ny anbragt et påviklet lag av optiske bølgeledere 2 og fyll-elementer 3. Dette etter-følges av kappen 5 (øvre halvdel av fig. 2) eller av en annen type strekkfast kappe 9 med glassfibergarn eller plastfibergarn innleiret deri i et lag (nedre halvdel av fig. 2). The optical cable shown in fig. 2, comprises a center element 1, a small thin-walled, e.g. inflatable tube 7 with tension-absorbing elements (tension relief members) 8 placed inside it. On the outside, a wound layer of optical waveguides 2 and filler elements 3 is placed again. This is followed by the sheath 5 (upper half of Fig. 2) or by another type of tensile sheath 9 with glass fiber yarn or plastic fiber yarn embedded in it in a layer (lower half of Fig. 2).

Under produksjon av denne optiske kabel og under snoing av de optiske bølgeledere 2 og fyll-elementene 3, blir sentral-elementet 1 utsatt for et pneumatisk trykk. På grunn av dette vil det lille røret få en stabil form, og snoingen av de optiske bølgeledere 2 og fyll-elementene 3 gir ingen problemer. Når kabelkonstruksjonen fullføres, fjernes det pneumatiske trykk, slik at sentral-elementet som utgjøres av det lille røret, blir lett komprimerbart. During production of this optical cable and during twisting of the optical waveguides 2 and the filling elements 3, the central element 1 is exposed to a pneumatic pressure. Because of this, the small tube will have a stable shape, and the twisting of the optical waveguides 2 and the filler elements 3 does not cause any problems. When the cable construction is completed, the pneumatic pressure is removed, so that the central element, which is made up of the small tube, becomes easily compressible.

Som allerede beskrevet under henvisning til den optiske kabelen som er vist i fig. 1, vil bølgelederen 2 også her, når den utsettes for en forlengelse enten ved at kappen 5 strekkes, eller ved at skjermen 9 strekkes, forskyves radielt, slik at dens bane blir en skruelinje med en mindre senterdiameter, og dette vil kompensere for den opptredende lineære ekspansjon. As already described with reference to the optical cable shown in fig. 1, the waveguide 2 here too, when it is subjected to an extension either by the sheath 5 being stretched, or by the shield 9 being stretched, will be displaced radially, so that its path becomes a helical line with a smaller center diameter, and this will compensate for the occurring linear expansion.

Fyll-elementene 3 kan istedenfor å være fremstilt av flokk-garn bestå av små tynnveggede oppblåsbare rør. Under snoprosessen blir da også disse utsatt for pneumatisk trykk som fri-gjøres eller fjernes etter at den optiske kabel er ferdig pro-dusert. Instead of being made of flock yarn, the filling elements 3 can consist of small thin-walled inflatable tubes. During the twisting process, these are also exposed to pneumatic pressure which is released or removed after the optical cable has been produced.

De små rørene som inngår i sentral-elementet 1 og/eller fyll-elementene 3, kan også bestå av termoplastiske gummirør The small pipes that are included in the central element 1 and/or the filling elements 3 can also consist of thermoplastic rubber pipes

(TPR) . (TPR) .

For fremstilling av det sentrale elementet 1 kan det også gås ut fra et ustabilt plastmateriale som i den ferdige kabelen kan ha en géléaktig konsistens. For dette formål kan sentral-elementet 1 f.eks. bestå av et lite rør av polivinylklorid (PVC), som omfatter mellom 15 og 25% mykgjøringsmiddel. Dette lille røret kan etter snoprosessen og etter ekstrudering av kappen fylles med et mykgjøringsmiddel. Deretter blir fortrinnsvis den optiske kabelen temperert i flere timer ved en temperatur på For the production of the central element 1, it is also possible to proceed from an unstable plastic material which in the finished cable may have a jelly-like consistency. For this purpose, the central element 1 can e.g. consist of a small tube of polyvinyl chloride (PVC), which includes between 15 and 25% softener. This small tube can, after the twisting process and after extrusion of the jacket, be filled with a plasticizer. The optical cable is then preferably tempered for several hours at a temperature of

ca. 70°C, og dette forårsaker at PVC-materialet i det lille røret mykgjøres og går over i en gélélignende tilstand. Etter snoprosessen som den optiske kabel utsettes for under produksjonen, kan også det lille røret fylles med en egnet væske eller gass for å føre materialet i det lille røret over i en géléaktig tilstand. about. 70°C, and this causes the PVC material in the small tube to soften and turn into a gel-like state. After the twisting process to which the optical cable is subjected during production, the small tube can also be filled with a suitable liquid or gas to bring the material in the small tube into a gel-like state.

I henhold til en ytterligere utførelse er det benyttet et perforert indre rør som består av et plastmateriale som er kjemisk bestandig overfor de innførte stoffer. Dette indre rør er ikke vist på tegningene, men det kan være innlagt i røret som utgjør sentral-elementet. I dette indre rør innføres en egnet væske eller egnet gass. På denne måten sikres at en eventuell sammenfal 1 ing av det lille røret ikke vil avbryte eller forhindre innføring av væske eller gass. According to a further embodiment, a perforated inner tube is used which consists of a plastic material which is chemically resistant to the introduced substances. This inner tube is not shown in the drawings, but it can be embedded in the tube that forms the central element. A suitable liquid or suitable gas is introduced into this inner tube. In this way, it is ensured that a possible collapse of the small tube will not interrupt or prevent the introduction of liquid or gas.

Claims

1. Optical cable with a cable core, characterized in that the core comprises a compressible or collapsible central element (1) which consists of a thin-walled, inflatable small tube (7), on which, without bias, a layer is arranged alternately wound by Ice waveguides (2) and compressible or squeezable filler elements (3) with similar cross-sections and that the core is surrounded by a wrap (4) which carries a tensile jacket (5,9).

2. Optical cable with a cable core, characterized in that the core comprises a compressible or squeezable central element (1) consisting of a small tube (7) which is at least partially in a gel-like state, on which is arranged without bias a layer wound alternately of light waveguides (2) and compressible or squeezable filler elements (3) with a similar cross-section and that the core is surrounded by a wrap (4) which carries a tensile jacket (5,9).

3. Optical cable according to claim 1, characterized in that the small tube (7) is a tube of thermoplastic raw rubber.

4. Optical cable according to claim 2, characterized in that the small tube (7) consists of polyvinyl chloride (PVC) with a plasticizer content of 15-25%.

5. Optical cable according to claim 2, characterized in that inside the small tube (7) there is a perforated small inner tube of chemically resistant plastic.

6. Optical cable according to claim 1 or 2, characterized in that the filling elements (3) consist of thin-walled inflatable tubes.

7. Optical cable according to claim 1 or 2, characterized in that the filling elements (3) consist of flock yarn.

8. Optical cable according to claim 7, characterized in that the flock yarn is provided with a welding 1e powder which swells on contact with water.

9. Method for producing an optical cable according to claims 1 and 6, characterized in that the small tubes (7) with the central element (1) and the filling elements (3) are first inflated pneumatically and that the filling elements (3) are then wound ) alternately with the light wave elements (2) around the central element (1), that the wound layer is then supplied with the wrap (4) and that the jacket (5,9) is then extruded outside the wrap and that the pneumatic pressure is released after completion.

10. Method for manufacturing an optical cable according to claim 2, characterized in that around the central element (1) which consists of a small tube (7), light wave conductors (2) and filler elements (3) are alternately wound without bias , after which the wound layer is supplied with the wrap (4) and the jacket (5,9) is extruded onto the wrap, after which a liquid or gas is introduced into the central element (1), which liquid or gas brings the small tube (7) to a gel-like state.

11. Method for producing an optical cable according to claim 4, characterized in that filler elements (3) and light waveguides (2) are alternately wound around the central element (1) which consists of a small tube (7) without bias ), that the wound layer is then supplied with the wrapping (4) and the jacket (5,9) is extruded, and that a softening agent is finally added to the small tube (7) and that the cable is then tempered for a few hours at 70°C.