DE3316898A1 - Self-supporting optical fibre cable and method for its production - Google Patents
Self-supporting optical fibre cable and method for its productionInfo
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Abstract
Description
Selbsttragendes Lichtwellenleiterkabel und VerfahrenSelf supporting fiber optic cable and method
zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein selbsttragendes Lichtwellenleiterkabel mit einem Tragelement, wobei die Kabelseele und das Tragelement von einem gemeinsamen Außenmantel umschlossen sind.for its manufacture The invention relates to a self-supporting optical fiber cable with a support element, the cable core and the support element from a common one Outer jacket are enclosed.
Ein Kabel dieser Art ist aus der DE-PS 30 37 289 bekannt, wobei die Auslegung so erfolgt, daß das als Tragelement dienende Tragseil bereits vor einer zur Schädigung des Lichtwellenleiters führenden Dehnung reißt. Das Tragseil selbst und die die Lichtwellenleiter enthaltende Kabelseele sud fest miteinander verbunden und verlaufen streng parallel zueinander, so daß jede Dehnung des Tragelementes mit von der Kabelseele aufgenommen werden muß.. Ein derartiges Kabel enthält im Gegensatz zu angeschellten Kabelformen keine innere Schwingungsdämpfung und zwar wegen der völlig starren Fixierung der Seele an das Tragelement.A cable of this type is known from DE-PS 30 37 289, the Design is done so that the supporting rope serving as a support element is already in front of a the elongation leading to damage to the optical waveguide tears. The suspension cable itself and the cable core containing the optical waveguide sud firmly connected to one another and run strictly parallel to each other, so that any expansion of the support element with the cable core must be included .. Such a cable contains in the In contrast to clamped cable forms, there is no internal vibration damping because of the completely rigid fixation of the soul to the support element.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kabelseele auch bei einer entsprechenden Dehnung des Tragelementes (z.B. durch Wind und/oder Eisansatz oder auch das Eigengewicht) möglichst wenig zu beanspruchen und gleichzeitig mit einer gewissen inneren Schwingungsdämpfung zu versehen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem selbsttragenden Lichtwellenleiterkabel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kabelseele gegenüber dem Tragelement zur Erzielung einer Überlänge ungeradlinig hin- und herlaufend angeordnet ist und daß der Außenmantel auf der Kabelseele nichthaftend aufgebracht ist.The present invention is based on the object of the cable core even with a corresponding expansion of the supporting element (e.g. by wind and / or Ice accretion or its own weight) to be stressed as little as possible and at the same time to be provided with a certain internal vibration damping. According to the invention this is the task for a self-supporting fiber optic cable as described at the beginning mentioned type solved in that the cable core opposite the support element for Achievement an excess length is arranged to run back and forth in an irregular manner and that the outer jacket is applied to the cable core in a non-adhesive manner.
Auf diese Weise erhält die Kabelseele eine über die-ubliche Faserüberlänge in der Seele hinausgehende Uberlänge gegenüber dem Tragelement, so daß vor allem auch die überproportional große Anfangsdehnung des Tragelementes durch diese Uberlänge der Seele kompensiert wird. Schwingungen der Gesamtanordnung werden durch Gleitbewegungen Kabelseele und Tragelemente im gemeinsamen losen Außenmantel gedämpft.In this way, the cable core is provided with an excess length of fiber over the usual length excess length in the soul compared to the support element, so that above all also the disproportionately large initial elongation of the support element due to this excess length the soul is compensated. Vibrations of the entire arrangement are caused by sliding movements Cable core and support elements dampened in a common loose outer jacket.
Somit sind durch den vergrößerten Vorrat an ueberlänge der die Lichtwellenleiter enthaltenden Kabelseele nicht nur die.im Betrieb auftretende zusätzliche Beanspruchung z.B. durch Wind und/oder Eisansatz, sondern auch die Dehnung beim Montagevorgang (in der Größenordnung von 1 bis 3 O/oo) kompensierbar.Thus, due to the increased supply of excess length of the optical waveguides The cable core containing not only the additional stress occurring during operation e.g. due to wind and / or ice build-up, but also the expansion during the assembly process (of the order of 1 to 3 O / oo) can be compensated.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Other developments of the invention are in the subclaims reproduced.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines selbsttragenden Lichtwellenleiters, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Tragelement und die Kabelseele gemeinsam in einem Extruderkopf eingeführt werden, durch den der Außenmantel aufgebracht wird und daß unmittelbar vor dem Aufbringen des Außenmantels die Kabelseele einer Pendelbewegung unterworfen wird.The invention further relates to a method for producing a self-supporting optical fiber, which is characterized in that the Support element and the cable core are introduced together in an extruder head, through which the outer jacket is applied and that immediately before application of the outer sheath, the cable core is subjected to a pendulum motion.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Aufbau eines selbsttragenden Lichtwellenleiterkabels nach der Erfindung im Querschnitt gesehen und Fig. 2 den Aufbau eines Kabels entsprechend F-ig. 1 von unten, d.h. in Richtung auf die Kabelseele gesehen.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show it: Fig. 1 shows the structure of a self-supporting optical fiber cable according to the invention seen in cross section and FIG. 2 shows the structure of a cable accordingly F-ig. 1 viewed from below, i.e. in the direction of the cable core.
Das Kabel nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem Tragelement TE und einer Kabelseele KS. Diese beiden Bestandteile des Kabelaufbaus werden durch einen gemeinsamen Außenmantel AM umschlossen, der bevorzugt aus Polyäthylen hergestellt sein kann. Das Tragelement TE weist ein zugfestes Tragseil TS aus bevorzugt nichtmetallischen Faserelementen (Glasfasern und/oder Aramidfasern) auf, die-in Epoxydharze eingebettet sein können und von einer gemeins-amen Umhüllung UH z.B. aus Polypropylen umschlossen werden.The cable of Fig. 1 consists essentially of two parts, namely a support element TE and a cable core KS. These two components of the cable structure are enclosed by a common outer jacket AM, which is preferably made of polyethylene can be made. The support element TE preferably has a tensile support cable TS non-metallic fiber elements (glass fibers and / or aramid fibers) that-in Epoxy resins can be embedded and from a common cover UH e.g. made of polypropylene.
Im unteren Teil der Struktur ist die Kabelseele KS angeordnet, die im Inneren einer Seelenumhüllung SH einzelne Lichtwellenleiter LW aufweist, die im vorliegenden Beispiel als Hohladern dargestellt sind. Es lassen sich aber auch alle anderen bekannten Ausführungsformen von Lichtwellenleiteradern (z.B. fest umhüllte Fasern) verwenden. Die Lichtwellenleiter weisen vorteilhaft auch gegenüber der Kabelseele eine Uberlänge auf. Im Zentrum der Kabelseele ist ein zugfester Kern ZK vorhanden, der -bevorzugt ebenfalls aus harzgetränkten Faserelementen besteht. Die Zwischenräume zwischen den Lichtwllenleiteradern LW und der die Kabelseele umgebenden Schutzhülle SH können mit einer Füllmasse oder einem Polstermaterial FM dichtend abgeschlossen sein. Der Außenmantel AM, welcher sowohl die Kabelseele KS als auch das Tragelement TE umschließt, ist so aufgebracht, daß die Kabelseele KS zumindest in einem gewissen Umfang gegenüber dem Tragelement TE beweglich bleibt.In the lower part of the structure, the cable core KS is arranged, which has individual optical waveguides LW inside a core sheath SH, which are shown as loose tubes in the present example. But it can also be all other known embodiments of optical fiber cores (e.g. tightly sheathed Fibers). The optical waveguides also advantageously have compared to the cable core an excess length. In the center of the cable core there is a tensile core ZK, which preferably also consists of resin-impregnated fiber elements. The spaces in between between the optical fiber cores LW and the protective sheath surrounding the cable core SH can be sealed with a filling compound or a cushioning material FM be. The outer sheath AM, which both the cable core KS and the support element TE encloses, is applied so that the cable core KS at least to a certain extent The scope remains movable with respect to the support element TE.
Um eine entsprechende zusätzliche Uberlänge der Kabelseele gegenüber der Länge des Tragelementes TS zu erreichen, verläuft die Kabelseele nicht parallel zum Tragelement TE, sondern in Form einer hin- und herlaufenden Linie, wie dies besonders deutlich aus der Ansicht nach Figur 2 erkennbar wird, wo die Kabelseele KS in ihrem Verlauf gestrichelt dargestellt ist, während die Kontur des Tragelementes TE durch zwei gerade Linien angedeutet wird. Es ist zweckmäßig, daß die Kabelseele KS symmetrisch zur Längsachse des Tragelementes TE verläuft, wobei besonders vorteilhaft eine Formgebung entsprechend einer Sinuslinie angewandt werden kann. Die Periodenlänge der Kabelseele sollte etwa zwischen 100 und 500 mm gewählt werden. Für die seitliche Abweichung- (Amplitude) der Kabelseele gegenüber der Längsachse des Tragelementes TE sind Werte etwa zwischen 1 und 5 mm zweckmäßig. Das Aufbringen des Außenmantels AM wird so vorgenommen, daß dieser nicht an-der Kabelseele KS und zweckmäßig auch nicht an dem Tragelement TE haftet. Eine unerwünschte Bindung zwischen dem Außenmantel AM und der Schutzhülle SH für die Kabelseele kann z.B. dadurch vermieden werden, daß für beide Teile unterschiedliche Materialien verwendet werden. Beispielsweise kann die Schutzhülle SH aus Polypropylen und der Außenmantel aus Polyäthylen hergestellt sein. Gleiches gilt für die Umhüllung UH des Tragseiles TS, die ebenfalls zweckmäßig aus Polypropylen besteht. Es ist auch möglich, durch eine Puderschicht auf der Kabelseele eine bessere Gleitfähigkeit zu erhalten. Durch die nicht haftende Aufbringung des Außenmantels kann die Kabelseele bei entsprechender Beanspruchung Ausgleichsbewegungen durchführen, wodurch keine unzulässigen Zugkräfte von außen auf die Lichtwellenleiteradern übertragen werden. Die innere Beweglichkeit der Kabelseele bewirkt auch eine Schwingungsdämpfung.To a corresponding additional excess length of the cable core opposite To achieve the length of the support element TS, the cable core does not run parallel to the support element TE, but in the form of a line running back and forth like this It can be seen particularly clearly from the view according to FIG. 2 where the cable core KS is shown in dashed lines in its course, while the contour of the support element TE is indicated by two straight lines. It is useful that the cable core KS runs symmetrically to the longitudinal axis of the support element TE, which is particularly advantageous a shape corresponding to a sine line can be applied. The period length the cable core should be chosen between 100 and 500 mm. For the side Deviation (amplitude) of the cable core relative to the longitudinal axis of the support element TE values between 1 and 5 mm are appropriate. The application of the outer jacket AM is made in such a way that it is not connected to the cable core KS and also expediently does not adhere to the support element TE. An undesirable bond between the outer jacket AM and the protective sheath SH for the cable core can be avoided, for example, that different materials are used for both parts. For example the protective cover SH can be made of polypropylene and the outer sheath of polyethylene be. The same applies to the sheathing UH of the suspension cable TS, which is also expedient made of polypropylene. It is also possible through a powder layer on the cable core to get a better sliding ability. Due to the non-adhesive application of the If the outer sheath is used, the cable core can compensate for movements carry out, whereby no inadmissible tensile forces from the outside on the fiber optic cables be transmitted. The inner mobility of the cable core also causes vibration damping.
Der Herstellungsvorgang für das in Figur 1 und 2 dargestellte selbsttragende Lichtwellenleiterkabel kann zweckmäßigerweise folgendermaßen durchgeführt werden: Sowohl das Tragelement TE als auch die Kabelseele KS werden gemeinsam in den Extruderkopf z.B. eines Schneckenextruders eingeführt. Um die Hin- und Herbewegung -der Kabelseele KS zu gewährleisten und dadurch die entsprechende Ueberlänge bereitzustellen, wird die flexible Kabelseele vor dem Schneckenpressenkopf z.B, mit einer oszillierenden Scheibe hin- und herbewegt, wodurch sich diese Modulation bis in den Extrusionsvorgang für den Außenmantel AH fortsetzt. Bei dem so erhaltenen fertigen Gebilde verläuft dann die Kabelseele entsprechend wellenförmig, während das Tragelement TE geradlinig angeordnet ist. Die Überlänge, welche durch die Pendelbewegung der Kabelseele erreicht wird, kann je nach den jeweiligen Gegebenheiten gewählt werden. Sie sollte auf jeden Fall so groß sein, daß zumindest-die Montagedehnung des Tragelementes mit Sicherheit kompensiert werden kann. Zwischen der Überlänge t 1 bezog.en auf eine bestimmte Länge 1 des selbsttragenden Lichtwellenleiterkabels gilt die Beziehung Dabei ist A die Amplitude der seitlichen Abweichung der Längsachse der Kabelseele KS von der Längsachse des Tragelementes TE und P die Periodenlänge. Bei -einer Periodenlänge von P = 150 mm und einer Amplitude A = 2mm ergibt sich z.B. eine Uberlänge von Dies reicht aus, um dem selbsttragenden Lichtwellenleiterkabel die Nutzbarkeit eines angelaschten Kabels zu geben. Die Wellung der Kabelseele streckt sich also in gewissem Umfang beim Aufhängen des Kabels. Dadurch, daß die Kabelseele und das tragende Element nicht an den gemeinsamen Außenmantel anhaften, ist gleichzeitig eine innere Schwingungsdämpfung bewirkt, so daß auf die für in Fig. 8-Form aufgebaute Kabel übliche Verdrehung bei der Montage verzichtet werden kann. An Mastüberfuhrungen kann das selbsttragende Lichtwellenleiterkabel quer gelegt werden, während an Abspannstellen nur das Tragelement mit sogenannten "Abspannspiralen" (selbstschließende Drahthaltewendeln) gegriffen wird. Das Innere der Kabelstruktur nach Fig. 1 kann insgesamt durch Einbringen entsprechend weicher Füllmassen längswasserdicht gemacht werden. Es ist aber auch denkbar, bei Anbringen von entsprechenden Abschlußkappen einen druckdichten Aufbau zu erhalten. Dies bietet bei einem entsprechend elastischen Außenmantel die Möglichkeit, durch Einblasen von Druckluft ein Absprengen von Eisansatz zu erreichen, weil dabei der elastisch ausgebildete rohrförmige Außenmantel AM seinen Querschnitt entsprechend vergrößert.The manufacturing process for the self-supporting optical fiber cable shown in FIGS. 1 and 2 can expediently be carried out as follows: Both the support element TE and the cable core KS are introduced together into the extruder head, for example of a screw extruder. To ensure the back and forth movement of the cable core KS and thereby provide the corresponding excess length, the flexible cable core is moved back and forth in front of the screw press head, for example with an oscillating disk, whereby this modulation continues into the extrusion process for the outer jacket AH . In the finished structure obtained in this way, the cable core then runs in a correspondingly undulating manner, while the support element TE is arranged in a straight line. The excess length, which is achieved by the pendulum movement of the cable core, can be selected depending on the particular circumstances. In any case, it should be so large that at least the assembly expansion of the support element can be compensated for with certainty. The relationship applies between the excess length t 1 related to a certain length 1 of the self-supporting optical fiber cable A is the amplitude of the lateral deviation of the longitudinal axis of the cable core KS from the longitudinal axis of the support element TE and P is the period length. With a period length of P = 150 mm and an amplitude A = 2 mm, for example, an excess length of This is sufficient to give the self-supporting fiber optic cable the usability of a lashed cable. The corrugation of the cable core stretches to a certain extent when the cable is suspended. Because the cable core and the load-bearing element do not adhere to the common outer sheath, internal vibration damping is achieved at the same time, so that the usual twisting during assembly for cables constructed in the form of FIG. 8 can be dispensed with. The self-supporting fiber optic cable can be laid transversely at mast transfers, while only the support element with so-called "anchoring spirals" (self-closing wire holding coils) is gripped at anchoring points. The interior of the cable structure according to FIG. 1 can be made longitudinally watertight by introducing correspondingly soft filling compounds. However, it is also conceivable to obtain a pressure-tight structure when appropriate end caps are attached. With a correspondingly elastic outer jacket, this offers the possibility of blowing off ice accretion by blowing in compressed air, because the elastic tubular outer jacket AM increases its cross-section accordingly.
2 Figuren 8 Patentansprüche2 Figures 8 claims
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1983
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