Beschreibung
Mechanisch auftrennbares Kabel
Die vorliegende Erfindung betrifft ein mec- anisch auftrennbares Kabel mit einer Kabelseele zur Führung wenigstens eines Übertragungselements und mit einem die Kabelseele umfangenden Kabelmantel zum Schutz des Übertragungselements .
Um Übertragungselemente eines Kabels zur Übertragung von optischen oder elektrischen Signalen beispielsweise zur Übertragung von Daten, Bild oder Ton weitgehend, frei von äußeren Einflüssen zu halten, sind die Übertragungselemente im allgemeinen durch eine Umhüllung geschützt. Eine Möglichkeit, beispielsweise Lichtwellenleiter in Form von Glasfasern vor äußeren Einflüssen zu schützen, besteht darin, den Lichtwellenleiter mit einer Beschichtung (sogenanntes Coating) zu versehen und über die Beschichtung des Lichtwellenleiters eine feste Schutzhülle in Form eines Kabelmantels aus einem geeigneten Kunststoff aufzubringen. Nachrichten-kabel werden überwiegend mit einem widerstandsfähigen Mantel aus HDPE- Kunststoff (High Density Polyethylen) umhüllt.
Insbesondere zur Installation und Konfektionierung ist es erforderlich, den Kabelmantel eines Kabels zu öffnen und von den Lichtwellenleitern abzusetzen. Dadurch, dass sich ein Kabelmantel etwa in Form eines HOPE-Kabelmantels nur schwer wieder entfernen lässt, wird die Installat ions- bzw. Anschlusstechnik dieser Kabel erschwert . Das Öffnen dieser Kabel ist zeitaufwändig und oft sind Verletzingen und Beschädigungen des Kabels bzw. der Übertragungselemente nicht ausgeschlossen. Häufig wird vom Anwender eine gτ-ιte Zugänglichkeit zu den Übertragungselementen auch fernab von den Kabelenden
eines Kabels (Mid Span Access) gefordert. Damit ist ein Entfernen des Kabelmantels über einen größeren Bereich notwendig, ohne das Kabel trennen zu dürfen. Das ist insbesondere bei Kabeln mit sogenannten Zentraladern besonders schiwierig, bei denen Zugelemente zur Aufnahme von Zugkräften in Längsrichtung des Kabels im äußeren Mantelbereich verlegt sind. Hier müssen zusätzlich zum Entfernen des Kabelmantels auch noch die Zugelemente entfernt werden, um an das zentral geführte Rohr der Zentralader, in dem sich die Übertracjungsele- mente befinden, heranzukommen.
Bislang ist es üblich, zum Absetzen des Kabelmantels eines Kabels einen sogenannten Reißfaden oder ein vergleiehrbares zugfestes, langgestrecktes Element in den Kabelmantel-, einzuarbeiten. Solche zugfesten Elemente haben an sich ke-Lne andere Funktion als einen Angriffspunkt am Kabelmantel zi-z definieren und vermittels Anwendung von Zugkraft auf das zugfeste Element ein Durchtrennen des Kabelmantels am Angriffspunkt zu ermöglichen. Ein Reißfaden ist üblicherweise in den Klabelman- tel eingebettet und ermöglicht so ein mechanisches Auftrennen des Kabelmantels.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mechanisch auftrennbares Kabel zu schaffen, bei dem der Kabelmantel vergleichsweise einfach und möglichst ohne Beschädigung von übrigen Kabelkomponenten absetzbar ist.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kabels anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Kabel gemäß Patentanspruch- 1 und durch ein Verfahren nach Patentanspruch 19 gelöst.
Das erfindungsgemäße Kabel mit einer Kabelseele zur Führung wenigstens eines Übertragungselements und mit einem die Kabelseele umfangenden Kabelmantel zum Schutz des Übertragungs- elements weist wenigstens zwei in Umfangsrieht ng des Kabels verteilte, in Längsrichtung des Kabels verlaufende Schwachstellen auf, die im Kabelmantel angeordnet sind. Im Kabelmantel ist jeweils eine der jeweiligen Schwachstelle zugewandte Oberfläche des an die entsprechende Schwachstelle angrenzenden Kabelmantelmaterials vorhanden, wobei das Kabelmantelmaterial auf der der Schwachstelle zugewandten Seite der jeweiligen Oberfläche keine oder näherungsweise keine Verbindung zu einem übrigen Kabelmantelmaterial eingeht . Die Schwachstellen sind derart angeordnet, dass beim Durchtrennen des Kabelmantels an den Schwachstellen ein Kabelmantelsegment herauslösbar ist .
Durch die Anordnung von Schwachstellen im Kabelmantel ist es ermöglicht, den Kabelmantel oder Abschnitte aus dem Kabelmantel, etwa in Form von Kreissegmenten, vergleichsweise leicht und weitgehend ohne Beschädigung von übrigen Kabelkomponenten herauszutrennen. Die Schwachstellen können so angeordnet sein, dass entweder mit einem geeigneten Werkzeug oder sogar ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen ein Heraustrennen von Segmenten des Kabelmantels ermöglicht ist. Die Schwachstellen werden vorzugsweise während der Kabelherstellung in Längsrichtung des Kabels erzeugt. Die Schwachstellen sind so im Kabelmantel angeordnet, dass zum Absetzen des Kabelmantels ein Kabelmantelsegment herauslösbar ist und auf diese Art der Zugang zur Kabelseele geschaffen wird.
Zur Herstellung eines solchen Kabels wird der Kabelmantel extrudiert, und die Schwachstellen werden bevorzugt bei der oder während der Extrusion des Kabelmantels eingearbeitet.
Vorzugsweise ist wenigstens eine der Schwachstellen durch eine Einkerbung gebildet, die insbesondere in V-förmiger Ausgestaltung in radialer Richtung des Kabels ausgebildet ist. Eine solche V-förmige Schwachstelle durchdringt in radialer Richtung des Kabels bevorzugt etwa 10% bis 20% des Kabelmantels .
In einer Ausführungsform ist wenigstens eine der Schwachstellen in radialer Richtung des Kabels schlitzförmig ausgebildet. Eine solche schlitzförmige Schwachstelle kann in radialer Richtung des Kabels zur Außenseite des Kabelmantels hin offen sein. Eine solche schlitzförmige Schwachstelle kann andererseits in radialer Richtung des Kabels zur Innenseite des Kabelmantels hin offen sein. Die erste Ausführung der schlitzförmigen Schwachstelle hat den Vorteil, dass die Schwachstelle von außen leicht zugänglich ist und gut erkannt werden kann. Die zweite Ausführung hat den Vorteil, dass man eine nach außen hin glatte Oberfläche des Kabelmantels erhält. Eine ungefüllte Schwachstelle bei der zweiten schlitzförmigen Ausführung ist von außen nicht zugänglich und kann dadurch nicht verschmutzen und nicht beschädigt werden.
Vorzugsweise weist eine solche Schwachstelle in Umfangsrich- tung des Kabels eine Breite von näherungsweise unter 1 mm auf, insbesondere eine Breite zwischen 250 μm und 500 μm. Eine solche Breite entspricht den heutigen fertigungstechnischen Möglichkeiten, insbesondere wenn der Kabelmantel extru- diert wird und die Schwachstellen während der Extrusion des Kabelmantels eingearbeitet werden. Mit derart bemessenen Schwachstellen wird der Kabelmantel nicht merklich in seiner Stabilität geschwächt . Vorzugsweise durchdringt eine derarti-
ge Schwachstelle in radialer Richtung des Kabels etwa 80% des Kabelmantels .
In einer Ausführungsform ist wenigstens eine der Schwachstellen ungefüllt, so dass beispielsweise eine offene Einkerbung oder ein offener Schlitz im Kabelmantel geformt wird. Eine solche offene Schwachstelle ist leicht zugänglich, so dass ein Werkzeug leicht in die Schwachstelle eingreifen kann, um den Kabelmantel zu durchtrennen.
In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine der Schwachstellen als Trennschicht ausgebildet, die in radialer Richtung des Kabels verläuft. Eine solche Trennschicht weist beispielsweise ein zum übrigen Material des Kabelmantels unterschiedliches Material auf. Bevorzugt wird ein Material für die Trennschicht verwendet, das einen Trenneffekt zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Schwachstelle und des hauptsächlichen Kabelmantelmaterials bewirkt. Im Fall, dass der Kabelmantel aus MDPE (Medium Density Polyethylen) gefertigt ist, sind dafür geeignete Materialien insbesondere Polyamid, Polybutylenterephthalat (PBT) , Polycarbonat oder ein Material, dessen Schmelzpunkt vom Schmelzpunkt des hauptsächlichen Kabelmantelmaterials deutlich verschieden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Kabels ist im Kabelmantel wenigstens ein Zug- oder Stützelement angeordnet. Zug- oder Stützelemente sind insbesondere erforderlich, um das Kabel in Längsrichtung gegen Zugkräfte und Schubkräfte zu stabilisieren. Zugelemente sind folglich zugfest ausgebildet und enthalten beispielsweise zugfeste Garne wie etwa Aramid- garne . Ein Stützelement weist demgegenüber beispielsweise GFK-Kunststoff auf, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen. Gemäß der Erfindung ist nun wenigstens eine der Schwachstellen
des Kabelmantels in Umfangsrichtung des Kabels derart angeordnet, dass sie sich in radialer Richtung des Kabels näherungsweise mit dem Zug- oder Stützelement deckt. Die radiale Richtung von Schwachstellen und Zug- oder Stützelement kann gleich sein, wobei die Schwachstelle ober- oder unterhalb des Zug- oder Stützelements in gleicher radialer Richtung liegen kann. Wenn die Schwachstelle oberhalb des Zug- oder Stützpunks liegt, ist es vorteilhaft, wenn die Schwachstellen als Hilfsmittel zur Führung eines Werkzeugs beispielsweise zum Aufschneiden des Kabelmantels Verwendung finden. Auf diese Art können Verletzungen der Kabelseele vermieden werden, da zunächst auf dem Zug- oder Stützelement geschnitten wird. Ist ein solches Zug- oder Stützelement freigelegt, kann es zum weiteren Aufreißen des Kabelmantels verwendet werden. Die Zug- und Stützelemente sind mit jeder der genannten Ausführungen der Schwachstellen kombinierbar: nach innen liegend, außen liegend, V- oder schlitzförmig, gefüllt mit Trennschicht oder ungefüllt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabels weist das Kabel innerhalb des Kabelmantels eine Ader mit einer Aderhülle auf, innerhalb deren das Übertragungselement angeordnet ist. Die Ader ist beispielsweise als optische Bündelader mit mehreren darin enthaltenen optischen Fasern ausgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform ist bevorzugt auch in der Aderhülle wenigstens eine in Längsrichtung des Kabels verlaufende Schwachstelle angeordnet, mittels der die Aderhülle auftrennbar ist. Damit ist ein vollständiges Öffnen des Kabels ermöglicht, da sowohl Kabelmantel als auch die innenliegende Ader durch jeweilige Schwachstellen leicht absetzbar sind.
Bevorzugt wird die Schwachstelle der Aderhülle in Umfangs- -ichtung des Kabels derart angeordnet, dass sie sich in radialer Richtung des Kabels näherungsweise mit einer der Schwachstellen des Kabelmantels deckt. Damit stimmt die Position der Schwachstellen im Kabelmantel mit der Position entsprechender Schwachstellen in der Ader überein. Dadurch ist ein leicht zugängliches Absetzen des Kabelmantels und der A- derhülle während eines Arbeitsganges ermöglicht, außerdem hat man nach dem Öffnen des Kabelmantels Zugriff auf das "richtige" Adersegment . Zu diesem Zweck werden der Kabelmantel und die Aderhülle vorzugsweise im gleichen Prozessschritt hergestellt. Beispielsweise wird die Schwachstelle der Aderhülle durch ein Werkzeug hergestellt, das in die Aderhülle beim Durchlaufen eines Extruders zur Herstellung des Kabelmantels eindringt. So wird beispielsweise ein einlaufendes Zentral- -rohr beim Durchlaufen des Extruderkopfes mit einem geeigneten Werkzeug geschlitzt, wobei gleichzeitig in den Kabelmantel dessen Schwachstellen eingearbeitet werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren, die bevorzugte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Kabels darstellen, näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines an mehreren Stellen aufgetrennten Kabelmantels eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kabels,
Figur 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Kabels mit unterschiedlichen Ausführungsformen von im Kabelmantel angeordneten Schwachstellen,
Figur 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Kabels mit einer weiteren Ausführungsform von im Kabelmantel angeordneten Schwachstellen,
Figur 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Kabels mit jeweiligen im Kabelmantel und in einer Zentralader angeordneten Schwachstellen.
In Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt eines an mehreren Stellen aufgetrennten Kabelmantels eines Ausführungsbeispiels eines Kabels gezeigt. Das Kabel 1 enthält eine Kabel- seele 2 in Form einer zentralen Bündelader zur Führung von Übertragungselementen 4 in Form von optischen Fasern. Ein Kabelmantel 3 umschließt die Kabelseele 2 und dient zum Schutz der Fasern 4 bzw. der Zentralader 2. Es sind mehrere in Um- fangsrichtung des Kabels 1 verteilte, in Längsrichtung des Kabels verlaufende Schwachstellen 11 vorgesehen, die im Kabelmantel 3 angeordnet sind. Die Schwachstellen 11 sind derart angeordnet, dass beim Durchtrennen des Kabelmantels 3 an den Schwachstellen ein Kabelmantelsegment 6 herauslösbar ist. Die Schwachstellen 11 sind in Figur 1 nur als allgemeine Öffnungen angedeutet, die bereits durchtrennt sind. Es kann mit dem Durchtrennen von wenigstens zwei der Schwachstellen 11 ein zwischenliegendes Kabelmantelsegment , etwa das mit 6 bezeichnete, herausgelöst werden.
In Figur 2A ist eine Querschnittsdarstellung eines Kabels gezeigt , in welcher unterschiedliche Ausführungsformen von im Kabelmantel angeordneten Schwachstellen im gleichen Kabel enthalten sind. Gemäß dieser Ausführungsform des Kabels weist das Kabel 1 innerhalb des Kabelmantels 3 eine Zentralader mit einer Aderhülle 2 auf, innerhalb derer die optischen Fasern 4 angeordnet sind. Die Zentralader weist ihrerseits ein zentra-
les S ützelement 5 auf. Im Kabelmantel 3 sind Stützelemente 7 angeordnet. Stützelemente sind insbesondere erforderlich, um das Kabel gegen Schub- oder Querkräfte zu stabilisieren. Die Stützelemente 7 weisen beispielsweise GFK-Kunststoff auf, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen.
In der gezeigten Darstellung nach Figur 2A sind die Schwachstellen 12 und 13 in radialer Richtung des Kabels 1 schlitzförmig ausgebildet. Die Schwachstellen 12 sind in radialer Richtung des Kabels zur Außenseite 31 des Kabelmantels 3 hin offen. Die Schwachstellen 13 sind demgegenüber in radialer Richtung des Kabels zur Innenseite 32 des Kabelmantels 3 hin offen. Die Ausführungsform der Schwachstellen 12 hat den Vorteil, dass die Schwachstelle von außen leicht zugänglich ist und gut erkannt werden kann. Die Ausführungsform der Schwachstellen 13 hat den Vorteil, dass man eine glatte Oberfläche des Kabelmantels 3 erhält.
Die Schwachstellen 12 und 13 weisen in Umfangsrichtung des Kabels 1 eine Breite von näherungsweise unter 1 mm auf, insbesondere eine Breite zwischen 250 μm und 500 μm. Mit derart bemessenen Schwachstellen 12, 13 wird der Kabelmantel 3 nicht merklich in seiner Stabilität geschwächt. Vorzugsweise durchdringen die Schwachstellen 12, 13 in radialer Richtung des Kabels etwa 80% des Kabelmantels 3. In diesem Fall ist das Mantelmaterial 3 um 80% an der Schwachstelle verringert und 20% dieses Mantelmaterials verbleiben.
In Figur 2B ist eine Detailansicht eines Kabels nach Figur 2A gezeigt, insbesondere eine vergrößerte Darstellung einer im Kabelmantel 3 angeordneten Schwachstelle 12. Die gezeigte Darstellung und das daran erläuterte Prinzip sind entsprechend auf die Schwachstellen 13 (und auf die im weiteren Ver-
lauf noch gezeigten Schwachstellen 14 und 20) anwendbar. Durch die Schwachstelle 12 wird im Kabelmantel 3 eine der Schwachstelle 12 zugewandte Oberfläche 15a, 15b, 15c des an die Schwachstelle angrenzenden Kabelmantelmaterials 3 gebildet. Der Kabelmantel ist hauptsächlich aus einem Material gebildet. Hierbei geht das hauptsächliche Kabelmantelmaterial 3 auf der der Sc-hwachstelle 12 zugewandten Seite der Oberfläche 15a, 15b, 15c -keine oder näherungsweise keine Verbindung zu einem übrigen Teil dieses (gleichen) Kabelmantelmaterials ein. Dadurch wird bewirkt, dass der Kabelmantel 3 an dieser Stelle leichter auftrennbar ist, da das Kabelmantelmaterial an dieser Stelle aufgrund fehlender bzw. schlechter Verbindung leicht auftrennbar ist. Dennoch werden die Schwachstellen 12 so bemessen, dass der Kabelmantel 3 nicht merklich in seiner Stabilität geschwächt wird.
Die Schwachstellen 12, 13 können ungefüllt sein, so dass ein offener Schlitz im Kabelmantel 3 geformt wird. Eine solche offene Schwachstelle ist leicht zugänglich, so dass ein Werkzeug leicht in die Schwachstelle eingreifen kann, um den Kabelmantel zu durchtrennen.
Mindestens eine oder alle der Schwachstellen des Kabelmantels können mit einem als Trennschicht dienenden im Vergleich zum übrigen hauptsächlichen Kabelmantelmaterial anderen Material gefüllt sein.
In einer weiteren Ausführungsform sind die links gezeigten Schwachstellen 12 mit einer Trennschicht ausgebildet, die in radialer Richtung des Kabels verlaufen. Die Trennschicht 12 weist ein zum hauptsächlichen Kabelmantel 3 unterschiedliches Material 16 auf, insbesondere ein Material, das aufgrund fehlender oder schlechter Haftung zwischen gegenüberliegenden
Oberflächen der Schwachstelle 12 und des hauptsächlichen Kabelmantelmaterials 3 einen Trenneffekt bewirkt. Auch die Trennstellen 13 können mit einem Trennmaterial 16 optional gefüllt sein oder - wie dargestellt - ungefüllt sein. Im Fall, dass der Kabelmantel hauptsächlich aus MDPE (Medium Density Polyethylen) gefertigt ist, sind dafür geeignete Materialien insbesondere Polyamid, Polybutylenterephthalat (PBT) , Polycarbonat oder ein Material, dessen Schmelzpunkt vom Schmelzpunkt des Kabelmantelmaterials deutlich verschieden ist, vorgesehen. Vorzugsweise sind alle Schwachstellen eines Kabelmantels in gleicher Ausführungsform gebildet und alle mit einer solchen Trennschicht versehen oder ein Teil der Schwachstellen ist mit einer solchen Trennschicht versehen und die übrigen Schwachstellen weisen eine solche Trennschicht nicht au . In der Figur 2A sind beide der Schwachstellen 12 mit einem Material 16 gefüllt, welches aus einem der obengenannten Materialien gebildet sein kann.
In Figur 3 ist eine Querschnittsdarstellung eines Kabels mit einer weiteren Ausführungsform von im Kabelmantel angeordneten Schwachstellen gezeigt. Die Schwachstellen 14 sind als Einkerbung gebildet, die in V-förmiger Ausgestaltung in radialer Richtung des Kabels geformt sind. Die Einkerbungen 14 durchdringen in radialer Richtung des Kabels etwa 10% bis 20% des Kabelmantels. Weiterhin sind im Kabelmantel 3 Zugelemente 8 und Stützelemente 7 angeordnet. Die Einkerbungen 14 sind in Umfangsrichtung des Kabels 1 derart angeordnet, dass sie sich in radialer Richtung des Kabels näherungsweise mit den Zugelementen 8 decken. Dabei ist in radikaler Richtung gesehen eine der Einkerbungen 14 oberhalb eines der Zugelemente 8 im Kabelmantel angeordnet. Alternativ kommt auch eine Anordnung in Betracht, bei der die Einkerbungen 14 sich in radialer Richtung des Kabels mit den Stützelementen 7 decken. In radi-
aler Richtung gesehen -können die Einkerbungen oberhalb eines der Stützelemente 7 angeordnet sein (nicht dargestellt) . Durch diese Art der relativen Anordnung zueinander können Verletzungen der Kabel seele vermieden werden, wenn beim Durchtrennen des Kabelmantels 3 an den Einkerbungen 14 durch Aufschneiden zunächst auf dem Zug- bzw. Stützelement 8, 7 geschnitten wird. Ist ein solches Zug- oder Stützelement 8, 7 freigelegt, kann es zum weiteren Aufreißen des Kabelmantels 3 verwendet werden .
In Figur 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines Kabels 1 dargestellt, bei dem sowohl im Kabelmantel 3 als auch in der Aderhülle 2 der Zentralader jeweilige in Längsrichtung des Kabels verlaufende Schwachstellen 13 bzw. 20 angeordnet sind. Dabei sind die Schwachstellen 20 als nach außen offene Schlitze oder Einkerbungen ausgeführt und sind in ihrer Konstruktion und in ihrem Wirkungsprinzip entsprechend zu den Schwachstellen 12 bis 14 des Kabelmantels 3 der vorherigen Ausführungsbeispiele. Damit ist ein vollständiges Öffnen des Kabels 1 ermöglicht, da sowohl Kabelmantel 3 als auch die innen liegende Aderhülle 2 durch jeweilige Schwachstellen 13, 20 leicht absetzbar sind.
Die Schwachstellen können gleichzeitig mit dem Extrudieren des Kabelmantels erzeugt werden. Die Schlitze können während oder gleichzeitig mit der Mantelextrusion eingarbeitet werden. Hierzu ist im Extruderkopf ein geeignetes Werkzeug vorgesehen, um die Schwachstelle in den Mantel einzuarbeiten. Ebenso kann das Mantelmaterial 3 gemeinsam mit dem Trennmaterial 16 gemeinsam extrudiert werden. Bei der Ausgestaltung nach Figur 4 wird im selben Prozessschritt beim Durchlaufen des Extruderkopfes das Zentralrohr 2 mit einem geeigneten Werkzeug geschlitzt und gleichzeitig wird im Mantel die
Schwachstelle 13 mit einem geeigneten Werkzeug eingearbeitet oder das schlecht haftende Trennschichtmaterial gleichzeitig mit dem Mantelmaterial 3 extrudiert .
Bevorzugt werden die Schwachstellen 20 der Aderhülle 2 in Um- fangsrichtung des Kabels 1 derart angeordnet, dass sie sich jeweils in radialer Richtung des Kabels näherungsweise mit einer der Schwachstellen 13 des Kabelmantels 3 decken. Damit stimmt die Position der Schwachstellen 13 im Kabelmantel 3 mit der Position entsprechender Schwachstellen 20 in der A- derhülle 2 überein. Dadurch ist ein leicht zugängliches Absetzen des Kabelmantels 3 und der Aderhülle 2 während eines Arbeitsganges ermöglicht, außerdem hat man nach dem Öffnen des Kabelmantels 3 Zugriff auf das von der Bedienperson beaufsichtigte Adersegment .