DE2709106C2

DE2709106C2 - Optisches Kabel

Info

Publication number: DE2709106C2
Application number: DE19772709106
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 8021 Neuried Kunze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1985-01-10
Also published as: DE2709106A1

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Kabel, bei dem die optischen Übertragungselemente auf einem Kern

mit wechselnder Drallrichtung aufgeseilt sind.

Ein optisches Kabel dieser Art ist aus der DE-OS 25 12006 bekannt wobei der Kern mit einer Polsterschicht versehen ist und die optischen Übertragungselemente durch eine außen aufgebrachte Bandage n-xicri und gegen die Polstcrschicht des Kerns gepreßt werden. Da zusätzlich zwischen den optischen Übertragungselementen Füllelemente in Form von Seilen liefen und beide Elemente gleiche Außendurehmesscr aufweisen und somit eine geschlossene Belegung des gepolsterten Kernes ergeben, ist jegliche Bewegung der optischen Übertragungselemente in Umfangsrichtung ausgeschlossen. Auch eine Verschiebung in radialer Richtung •st nur in geringem Maße insoweit möglich, wie es die Weicheit der Polsterschicht zuläßt.

Aus der DE-OS 23 47 408 ist ein optischer Faserstrang bekannt bei dem die einzelnen LichtweHenleiier-Fasern in die Kammern eines Profilkerncs mit sternförmigem Querschnitt eingelegt sind. Um dem Faserstrang die gewünschte Biegsamkeit zu verleihen, wird der Profilkern so behandelt daß sich für die optischen Fasern ein schraubenlinienförmiger Verlauf ergibt.

Um die Zug- oder Biegebeanspruchung von optischen Fasern fernzuhalten, hat man die Fasern auch zwischen zwei Folien aus thermoplastischem Material eingebettet und v.vks derart, daß jede Faser einem gewellten Weg folgt (DE-OS 24 24 041), dessen Abwicklung eine Länge hat, welche die gestreckte Länge nicht mehr als 10% übersteigt. Die Folien mit den in Wcllenform eingelegten Fasern bilden ein Band, welches ein Grundelement für den Kabelaufbau darstellt. Diese Bänder können um ein Tragelement das beispielsweise aus einem mit Kunststoff umhüllten Seil besieht mit langem gleichbleibendem Schlag gewickelt werden. Da die Fasern zwischen den beiden Folien fest eingelegt sind, haben sie nicht die Bewegungsfreiheit, die notwendig ist, um allen mechanischen Beanspruchungen ausweichen zu können.

Um die Beanspruchung optischer Fasern gering zu halten, hai man auch bereits nach Lösungswegen gesucht, die den optischen Fasern eine Bewegung quer zur Längserstreckung ermöglichen: hierdurch werden die bei verseilten Fasern auftretenden Zugbelastungen stark reduziert (DE-OS 24 30 857). Zu diesem Zweck hat man entweder die Fasern selbst mit zusammendrückbarem Material umgeben oder einen zentralen Tragkörper, um den die Fasern verseilt sind, aus zusammendruckbarem Material verwendet; werden nun die optischen Fasern einer Zugbelastung ausgesetzt, dann können sie sich quer zur Achse der Kabelseclc bewegen, indem sie sich in das zusammendrückbare Material, zum Beispiel Schaumstoff, eindrücken. Infolge dieser Ausweichmöglichkeit reduziert sich der zum Beispiel infolge Zugbelastung eines Kabels auf die optischen Fasern übertragene Anteil der Zugbelastung in gewissem Umfang da diese zum größeren Teil von den eigens zu diesem Zweck in der Kabelseele vorgesehenen Zugelementen, wie zum Beispiel Zugseil im Zentrum der Seele, übernommen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bezüglich der mechanischen Entlastung von optischen Übertragungselementen gestellten Forderungen besser und mit weniger Aufwand als bisher erfüllen zu können. Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem optischen Kabel b'> der eingangs genannten Art dsichirch erreicht, daß die Drallrichtung maximal elwa zwei Schlagliingen beibehalten ist und dali die Übertragungselemente im Verbund der Kabelseele locker und in Umfangsrichtung des

Cernes verschiebbar angeordnet sind. Dadurch, daß die Drallrichtung maximal zwei Schlaglängen konstant jleibt. ergibt sich gemäß den Ciesci/en der Mechanik -in dieser Schlaglänge entsprechender kurzer Leitungslbsehniit, über den hinweg sich praktisch alle an dem optischen Übertragungselement auswirkenden Schubjnd Zugkräfte ausgleichen können. Wegen der Kürze Jieser Strecken bleiben die mechanischen Restspannunjen in den Übertragungselementen jedenfalls so klein, daß keine Überbeanspruchung der Übertragungsele- to mente auftreten kann. Eine Zunahme der Übertragungsdämpfung, die beispielsweise auf mechanischen Beanspruchungen beruht, w:rd dadurch ebenfalls vermieden. Aufgrund ihres speziellen Aufbaus wird die Kabelscele dehnfähig, ohne daß dabei die optischen Übertragungsclemcnte übermäßig gedehnt werden müssen, weil ihre lockere und deshalb verschiebbare Einbringung Ausgleichsbewegungen zuläßt. Ein nicht oder nur wenig armiertes Lichtwellenleiter-Kabel kann aufgrund dieser Dehnfähigkei! schon wesentlich größere mechanische Belastungen aufnehmen als ein vergleichbares Kabel mit einem bekannten Seclenaufbau. Durch die Kombination mit zugfesten Elementen kann die mechanische Festigkeit des Lichtwcllenlciter-Kabels noch weiter erhöht werden.

Hin die Beweglichkeit der optischen Übertragungselemente zu erleichtern, können diese in Schutzhüllen mit kreis-, ellipscn- oder rechteckförmigem, stark abgerundete Ecken aufweisendem Querschnitt locker und frei beweglich untergebracht werden. Der lichte Durch- so messer dieser Schutzhüllen ist größer als der Außendurehme.Nser der optischen Übertragungselemente. Auch Kerne mit sternförmigem Querschnitt, die durch Stege getrennte Kammern für die Aufnahme der optischen Übertragungselemente aufweisen, können be- js nutzt werden, wenn der Verlauf der Kammern so gewühlt ist, daß sich eine wechselnde Drallrichlung für die in diese Kammern eingelegten optischen Übertragungselemente ergibt.

Um die optischen Übertragungselemente locker auf einen Kern aufseilen zu können, kann man beispielsweise den Kern während des Verseilvorganges unter Zugbelastung setzen. Nach erfolgter Verseilung, d. h. nach dem Durchlaufen der Vcrseilslrccke wird die Zugbela stung aufgehoben, so daß sich der Ken wieder auf seine <c> ursprüngliche Länge zusammenzieht und so eine gewisse Überlänge der verseilten optischen Fasern bewirkt wird. Wird ein Kern mit metallener Einlage benutzt, so kann diese Einlage, z. B. ein den Zug übernehmendes Stahlseil, durch elektrische Wirbelströme oder durch eineu dieses Seil durchfließenden elektrischen Strom erhii/.t werden. Auch hierdurch ist eine vorübergehende Laugung des Kernstückes in einfacher Weise zu erzielen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfiih- ^r>^r> riiiigsbcispielen erläidert.

I·' i g. 1 zeigt als Teil eines I .ichtwellenleiterkabels den Kern (. auf dem das optische Übertragungselement 2 verseilt ist. Die Verseilrichtung besitzt an ilen Orten 3 Wendepunkte, an denen sich die Verscilriehlung ändert, wi Die Länge L zwischen den Orten 3 gibt die Schlaglänge an; über die Länge L wird die Verscilrichtung beibehalten. Betrachtet man nun je einen halben Abschnitt aus zwei benachbarten Abschnitten, nämlich den Abschnitt /.. so erkennt man, daß sich sowohl Längendehnungen t^r> als auch Stauchungen bcijiis in diesem Abschnitt kompensieren können; die optischen Übertragungselemente ~> liriniiiMi nämlich ilen auf sie einwirkenden Kräften dadurch nachgeben, daß sie sich in Richtung des Kernumfanges verschieben. Würde man dagegen die Schlagrichtung über mehr als zwei Schlaglängen hinweg beibehalten, so wäre ein Ausgleich der auf die Lichtwellenleiter einwirkenden Kräfte in dem angestrebten Sinne nicht mehr möglich. In der F i g. 1 ist zwar nur eine einzelne Faser angedeutet; in der Praxis aber wird man so viele Fasern vorsehen, daß der Umfang des Kernes gut ausgenutzt wird.

In Fig.2 ist der Querschnitt eines Lichtwellenleiter-Kabels gezeigt, in welchem die auf dem Kern 1 verseilten optischen Übertragungselemente 2 locker und verschiebbar angeordnet sind. Um dies zu erreichen, liegen zwischen den optischen Übertragungselementen weitere Verseilelemente 4, deren Durchmesser jedoch größer ist als derjenige der optischen Übertragungselemente 2. Durch die weiteren Verseilelemente 4 werden auf dem Umfang des Kernes Kammern gebildet, in denen sich die Lichtweltenleiter vollkommen frei, nämlich sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsn .inung des Kernes und in radialer Richtung bewegen können, so daß ein Längenausgleich über nur eine oder zwei Drallängen hinweg durch seitliches Ausweichen der Übertragungselemente 2 ohne weiteres möglich ist Eine Manlelschicht 5 deckt die durch die weiteren Verseilelemente 4 gebildeten Kammern ab und drückt diese Elemente 4 unverrückbar auf den Kern 1. Diese Mantelschicht 5 kann z. B. in Form eines Wickelbandes aufgebracht werden. Mit diesem Wickelband kann aber auch noch ein weiteres Ziel verfolgt werden, nämlich die Festlegung der auf den Kern bereits aufgeseilten Elemente 4 und der Abdeckung der Elemente 2, damit bei Änderung der Drallrichtung keine Lockerung bzw. Wiederaufseilung der Elemente 2 und 4 erfolgen kann. Die Verseilelemente 4 können gegebenenfalls auch durch besondere Maßnahmen fest mit dem Kern verbunden werden, z. B. mittels Schmelzkleber, anderer Haftmittel oder auch durch mechanische Verankerung.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Optisches Kabel bei dem die optischen Übertragungselemente auf einem Kern mit wechselnder Drallrichtung aufgeseilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallrichtung maximal etwa zwei Schlaglängen beibehalten ist und daß die Übertragungselemente im Verband der Kabelseele locker und in UmfangsrichUing des Kernes verschiebbar angeordnet sind.

2. Optisches Kabel nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere optische Übertragungselemente in einer diese umhüllenden rohrförmigen Schutzhülle untergebracht sind, deren lichte Weite größer als der Außendurchmesser eines optischen Übertragungselementes oder größer als der Verseil- oder Bündeldurchmesser mehrerer optischer Übemagungselemente ist

3. Optisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Schutzhülle angenähert eUipsenförmig ausgebildet ist

4. Optisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Schutzhülle angenähert rechteckfönrig, gegebenenfalls mit stark abgerundeten Ecken ausgebildet ist

5. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern sternförmigen Querschnitt und durch Stege getrennte Kammern für die Aufnahme Jer optischen Übertragungselemente aufweist und daß der Verlad dieser Kammern so gewählt ist, daß sich die wechselnde Drallrichtung ergibt.

6. Optisches Kabel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Übertragungselemente um den Kern verseilt sind, daß auf dem Umfang des Kernes zwischen den optischen Übertragungselementen weitere Verseilelemente angeordnet sind, deren Durchmesser größer als derjenige der optischen Übertragungselemente ist, daß die Anzahl aller dieser Verseilelemente höchstens «o groß ist, daß zwischen den Verseilelementen in Umfangsrichtung des Kernes so viel Abstand verbleibt, daß die optischen Übertragungselemente in Umfangsrichtung des Kernes genügend Bewegungsfreiheit besitzen und daß darüber eine Mantelschicht als Deckschicht aufgebracht ist

7. Optisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß auf dem Kern und/oder auf den Verseilelementen Schichten mit gegenüber den optischen Übertragungselementen guten Gleiteigenschaften angeordnet bzw. aufgetragen sind.

8. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern während des Verseilvorganges unter Zugbelastung gesetzt wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern mit metallener Einlage benutzt wird, die mittels elektrischer Verlustströme erhitzt wird.