PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3535827A1 08.01.1987
Titel Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels für elektrische und optische Übertragung
Anmelder Fujikura Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Okazato, Akira, Chiba, JP;
Homma, Yoshikatsu, Funabashi, Chiba, JP;
Yoshimura, Hironori, Kashiwa, Chiba, JP;
Kobayashi, Toshiaki, Chiba, JP
Vertreter Steffens, J., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8032 Gräfelfing
DE-Anmeldedatum 08.10.1985
DE-Aktenzeichen 3535827
Offenlegungstag 08.01.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.01.1987
IPC-Hauptklasse H01B 11/22

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft den Aufbau eines gemischtadrigen (kombinierten) Freileitungskabels für elektrische und optische Übertragung. Genauer ausgedrückt befaßt sich die vorliegende Erfindung mit dem Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels, enthaltend ein Rohr, wenigstens eine Lage eines verseilten, längs verlaufenden metallischen Leiters, der die Außenfläche des Rohrs eng anliegend umfaßt, und ein Lichtleiterkabel, das innerhalb des Rohrs auf dessen gesamter Länge von einem Füllmaterial eng umhüllt ist, welches wenigstens eine, durch je eine weiche und eine steife nichtmetallische Lage gebildete Doppelschicht aufweist, wodurch die optische Faser frei von durch Biegung und Verformung der Faser verursachten Beschädigungen ist.

Es ist bereits ein Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels für elektrische und optische Übertragung vorgeschlagen worden, bei dem ein Lichtleiterkabel im Innern eines Rohres untergebracht und ein Leiter aus Metall, wie z.B. Stahl, Aluminium, aluminiumummantelter Stahl o.ä., auf der Außenfläche des Rohrs eng anliegend verseilt ist. Bei einem derartigen Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels ist das Lichtleiterkabel innerhalb des Rohrs zentrisch zu dem verseilten Leiter positioniert, wodurch der Aufbau des gemischtadrigen Freileitungskabels als Ganzes einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und kompakt ausführbar ist, sodaß eine einfache, vorteilhafte Handhabung und Freiluftinstallation des Freileitungskabels ermöglicht ist.

Durch das angeführte gemischtadrig ausgeführte Freileitungskabel ist es bekannt, ein Lichtleiterkabel mit einer einfachen Umhüllung innerhalb des Rohrs festliegend anzuordnen. Bei einem solchen in herkömmlicher Weise dichtgepacktem Aufbau unterliegt das Lichtleiterkabel einer Reihe von Kräften, die eine Biegung und Verformung der optischen Faser hervorrufen und dadurch zu deren Beschädigung führen.

Zur Vermeidung der mit dem oben angeführten herkömmlichen eng gepackten Aufbau verbundenen Nachteile ist bereits ein gemischtadrig aufgebautes Freileitungskabel vorgeschlagen worden, bei dem ein Lichtleiterkabel innerhalb des Rohrs lose angeordnet ist (siehe beispielsweise die japanische Offenlegungsschrift Nr. 53-24 582/1978). Ein derart lose gepackter Aufbau weist jedoch im praktischen Betrieb ebenfalls verschiedene Probleme auf. Beispielsweise erleidet das Lichtleiterkabel bei wiederholten Temperaturwechseln leicht örtliche Verformungen. Dies kommt daher, weil die Größe der linearen Ausdehnungskoeffizienten des verseilten Leiters und des Lichtleiterkabels stark unterschiedlich sind und zusätzlich das im Inneren des Rohrs befindliche Lichtleiterkabel relativ zum Rohr und zum damit fest verseilten Leiter in Längs- und Querrichtung bewegbar ist. Eine relative Bewegung zwischen dem Lichtleiterkabel und dem Rohr erfolgt dann, wenn aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur die Relaxation (Durchhang) des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels ansteigt oder geringer wird. Eine solche relative Bewegung verursacht häufig eine örtliche starke Berührung des Lichtleiterkabels mit der Innenwand des Rohrs. Wegen des dadurch höheren Reibungswiderstandes in den Bereichen, in denen das Lichtleiterkabel das Rohr berührt, kann das Lichtleiterkabel selbst nach dem Rückgang des Durchhangs des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels auf den ursprünglichen Wert nicht mehr die ursprüngliche Lage im Verhältnis zum Rohr und dem damit eng anliegend verseilten Leiter erreichen, sondern bleibt versetzt. In diesem Fall ist die mechanische Spannung des Lichtleiterkabels nicht auf dessen gesamter Länge gleich groß, sondern in bestimmten Bereichen größer oder kleiner als die durchschnittliche Spannung. Die Teile, deren Spannung geringer wird als die durchschnittliche, d.h. die losen Abschnitte, neigen bei wiederholtem Wechsel der Größe des Durchhangs aufgehängter gemischtadriger Freileitungskabel dazu, eine örtliche Verbiegung oder Verformung zu bilden. Die so hervorgerufene Verbiegung oder Verformung beeinträchtigt die Übertragungseigenschaften des Lichtleiterkabels und verursacht im schlimmsten Fall den Bruch der optischen Faser.

Ein zusätzliches Problem besteht darin, daß das Lichtleiterkabel für den Fall übermäßigen Querkräften unterliegt, daß die Änderung des Durchhangs des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels extrem groß ist und daß diese Freileitung einen Stoß von außen erhält; wenn sich z.B. der Durchhang der aufgehängten gemischtadrigen Freileitung stark ändert, wird das Lichtleiterkabel durch die Einwirkung des Rohrs in radialer Richtung zusammengepreßt, sodaß es übermäßigen Querkräften unterliegt. Dies ist auch der Fall, wenn das aufgehängte gemischtadrige Freileitungskabel Erschütterungen erfährt oder Schwingungen, z.B. schnell fortschreitende Schwingungen aufweist, sodaß die optische Faser hart an die Innenwand des Rohrs anstößt. Die übermäßigen Querkräfte erzeugen eine große Spannung im Lichtleiterkabel, die zu einer Beeinträchtigung der Übertragungseigenschaften des gemischtadrigen Freileitungskabels und/oder dem Bruch der optischen Faser führt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels zu schaffen, bei dem das in einem Rohr angeordnete Lichtleiterkabel weder übermäßige Querkräfte noch örtliche Verbiegungen oder Verformungen erleidet, sodaß die Übertragungseigenschaften des Lichtleiterkabels nicht beeinträchtigt werden und die optische Faser bruchgesichert ist.

Im Hinblick auf die Entwicklung eines neuen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels, das frei von den erwähnten Nachteilen ist, welche mit dem Aufbau herkömmlicher gemischtadriger Freileitungskabel vergleichbarer Art unvermeidlich und dauerhaft verbunden sind, haben die Erfinder umfassende intensive Untersuchungen durchgeführt, als deren Ergebnis die vorliegende Erfindung gemacht worden ist.

Die vorerwähnten und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, sowie den Patentansprüchen entnehmbar.

Fig. 1 ist ein schematischer Querriß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels;

Fig. 2 ist ein schematischer Querriß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels, bei der ein anderer Typ eines Lichtleiterkabels durch ein Füllmaterial mit zwei Doppelschichten fest in einem Rohr eingebettet ist;

Fig. 3 ist ein schematischer Querriß einer wieder anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels, bei der ein wieder anderer Typ eines Lichtleiterkabels durch ein Füllmaterial mit zwei Doppelschichten fest in einem Rohr eingebettet ist;

Fig. 4 ist ein schematischer Querriß einer weiteren Ausführungsform des Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels in der ein weiterer Typ eines Lichtleiterkabels durch ein Füllmaterial fest in einem Rohr eingebettet ist und ein spiralförmig gewundener Leiter mit einem im wesentlichen ringförmigen Querschnitt eingesetzt ist. In den Fig. 1-4 sind gleiche Teile beziehungsweise Bereiche mit gleichen Ziffern bezeichnet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der vorgesehene Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels in der Hauptsache:

ein Rohr;

wenigstens eine Lage eines verseilten, längs verlaufenden metallischen Leiters, der die Außenfläche des Rohrs eng anliegend umfaßt;

ein innerhalb des Rohrs angeordnetes, sich über dessen gesamte Länge erstreckendes Lichtleiterkabel und

ein fest innerhalb eines durch die Innenfläche des Rohres und die Außenfläche des Lichtleiterkabels definierten Raumes auf dessen gesamter Länge angeordnetes und auf der Außenfläche des Lichtleiterkabels aufgebrachtes Füllmaterial, das wenigstens eine, durch je eine weiche und eine starre nichtmetallische Füllstofflage gebildete Doppelschicht aufweist,

wobei die innerste bzw. die äußerste Lage des Füllmaterials aus einer nichtmetallischen weichen bzw. starren Füllstoffschicht gebildet ist und

die Oberfläche der innersten Lage mit der Außenfläche des Lichtleiterkabels und die Oberfläche der äußersten Lage mit der Innenfläche des Rohrs in engem Kontakt steht, wodurch durch das Füllmaterial eine feste Einbettung des Lichtleiterkabels im Rohr erfolgt.

Bei dem Aufbau des gemischtadrigen Freileitungskabels ist ein Lichtleiterkabel durch ein Füllmaterial, das wenigstens eine Doppelschicht aus je einer nichtmetallischen weichen und starren Füllstofflage in dieser Reihenfolge aufweist, fest in einem Rohr eingebettet, so daß das Lichtleiterkabel relativ zum Rohr unbeweglich ist und daher auch relativ zu einem spiralförmig um das Rohr gewundenen Leiter in einem festen Verhältnis steht, selbst wenn sich der Durchhang des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels ändert. Mit diesem vorstehend beschriebenen Aufbau ist das Auftreten örtlicher Biegungen oder Verformungen des Lichtleiterkabels wirksam verhindert. Wenn andererseits der Bereich der Änderung des Durchhangs des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels extrem groß ist und/oder ein äußerer Stoß darauf einwirkt, werden Querkräfte ausgeübt, die das Lichtleiterkabel gewaltsam in eine dazu radiale Richtung drücken. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau nimmt eine oder nehmen mehrere der nichtmetallischen starren Füllstofflagen, von denen die äußerste fest an der Innenwand des Rohrs anliegt, die Querkräfte auf und unterdrücken damit die Ausbreitung der Kräfte zur Innenseite hin, während gleichzeitig eine bzw. mehrere nichtmetallische weiche Füllstofflagen, von denen die innerste fest an der Außenfläche des Lichtleiterkabels anliegt, die verbleibenden Kräfte, die Verformungen des Lichtleiterkabels bewirken könnten, durch Verminderung oder Auslöschung der Kräfte absorbiert bzw. absorbieren. Auf diese Weise kann das Lichtleiterkabel vor übermäßig starken Querkräften wirksam bewahrt werden. Demgemäß ist die Gefahr einer Beschädigung der optischen Faser vollständig ausgeschaltet und dadurch die stabile Aufrechterhaltung der optischen Übertragungseigenschaften gesichert.

In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen gemischtadrigen Freileitungskabels gezeigt. Um die Außenfläche eines Rohres 1 herum ist in festem Verhältnis ein dieses umfassender verseilter metallischer längsverlaufender Leiter 2 vorgesehen. Ein Lichtleiterkabel 3 ist innerhalb des Rohres 1 angeordnet und erstreckt sich auf dessen gesamte Länge. Das Lichtleiterkabel kann in Form eines aus Kern und Mantel bestehenden optischen Elementes aufgebaut sein oder in Form einer gepufferten optischen Faser mit einem optischen Element, das aus Kern und Mantel sowie einem darauf angebrachten Pufferüberzug besteht oder einer ummantelten optischen Faser mit einem optischen Element, das aus Kern und Mantel sowie - nacheinander darauf angebracht - einem Pufferüberzug und einem Mantel besteht.

Innerhalb eines durch die Innenwand des Rohres 1 und die Außenwand des Lichtleiterkabels 3 begrenzten länglichen Raumes und über dessen ganze Länge ist ein Füllmaterial angeordnet, das eine Doppelfüllstoffschicht aus je einer nichtmetallischen weichen Füllstofflage 4 und starren Füllstofflage 5 aufweist, die zueinander so positioniert sind, daß das Füllmaterial auf der Außenfläche des Lichtleiterkabels 3 aufgebracht und die nichtmetallischen Füllstofflagen 4 und 5 in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Bei der beschriebenen gegenseitigen Positionierung ist die nichtmetallische weiche Füllstofflage 4 an seiner Oberfläche in engem Kontakt mit der Außenwand des Lichtleiterkabels 3 und die nichtmetallische starre Füllstofflage 5 an seiner Oberfläche in engem Kontakt mit der Innenwand des Rohrs 1. Auf diese Weise ist durch das Füllmaterial eine starre Einbettung des Lichtleiterkabels 3 in Rohr 1 gegeben, so daß das Lichtleiterkabel 3 im Verhältnis zum Rohr 1 unbewegbar ist.

Das Rohr 1 kann durch eine Methode hergestellt werden, bei der ein Metallband aus Aluminium, Kupfer oder Stahl mittels einer Form zu einem Zylinder gebogen und die Nahtstelle geschweißt wird oder durch eine Methode, bei der ein Metall, eine Metall-Legierung oder ein steifes Kunstharz durch Strangpressen zu einem Rohr geformt wird.

Jeder Leiter 2 kann durch Verseilen eines einfachen länglichen Elements aus Aluminium, Kupfer oder Stahl mit einem kreisförmigen oder vieleckigen Querschnitt oder eines aus verkupfertem Stahl bestehenden zusammengesetzten länglichen Elements mit kreisförmigem oder vieleckigem Querschnitt hergestellt werden.

Die weiche Füllstofflage 4 kann aus nichtmetallischem Material mit einem Elastizitätsmodul (Young&min;scher Modul) zwischen 0,01 und 5 kg/mm2 bestehen. Die weiche Füllstofflage 4 kann die Form eines Mantels aufweisen, der durch Ummanteln des Lichtleiterkabels 3 mit einem weichen Kunstharz wie z.B. Epoxydharz, Polyurethanharz, Silikonharz o.ä. durch Spritzen oder im Tauchbad hergestellt wird.

Alternativ kann die weiche Füllstofflage 4 durch um das Lichtleiterkabel herum spiralförmig gewickeltes Garn, Seil oder Band aus Polypropylenharz o.ä., oder durch Laminieren der Außenfläche des Lichtleiterkabels 3 auf seiner ganzen Länge mit einem Band aus Polypropylenharz o.ä. gebildet sein.

Die starre Füllstofflage 5 kann aus nichtmetallischem Material mit einem Young-Modul zwischen 20 und 400 kg/mm2 bestehen. Die starre Füllstofflage 5 kann die Form eines Mantels aufweisen, der durch Ummanteln der weichen, auf dem Lichtleiterkabel 3 angebrachten Füllstofflage 4 mit einem starren Kunstharz wie z.B. Epoxydharz, Polyurethanharz, Teflon, Nylon oder dergleichen durch Spritzen oder im Tauchbad hergestellt wird. Alternativ kann die starre Füllstofflage 5 durch um die auf dem Lichtleiterkabel 3 angebrachte weiche Füllstofflage 4 herum spiralförmig gewickeltes Garn, Seil oder Band aus Polyamidharz, Polyesterharz o.ä., oder durch Laminieren der Außenfläche der weichen Füllstofflage 4 auf deren gesamter Länge.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels ist das Lichtleiterkabel 3 durch das Füllmaterial fest im Rohr 1 angeordnet, so daß an allen Berührungsflächen zwischen einander zugewandten Teilen, nämlich zwischen dem Lichtleiterkabel 3 und der weichen Füllstofflage 4, zwischen der weichen Füllstofflage 4 und der starren Füllstofflage 5 und zwischen der starren Füllstofflage 5 und dem Rohr 1 eine starke Reibungskraft hinsichtlich des axialen Zugs jedes Teils erzeugt ist.

Damit die Reibungskraft mit Sicherheit groß genug ist, um das Lichtleiterkabel 3 gegenüber dem Rohr 1 unbeweglich zu machen, können zusätzlich verschiedene Methoden angewandt werden. Beispielsweise kann das Rohr 1, in dem das Lichtleiterkabel 3 und das Füllmaterial in Form von wenigstens einer Doppelschicht aus der weichen Füllstofflage 4 und der starren Füllstofflage 5 angeordnet sind, mehrmals durch eine Preßform gezogen werden, so daß die Andruckskraft zwischen aneinanderliegenden Teilen erhöht wird; außerdem kann zwischen diesen benachbarten Teilen ein Haftmittel oder ein Band mit beidseitig haftenden bzw. klebenden Oberflächen eingebracht werden, so daß die benachbarten Teile fest aneinander haften; weiterhin kann die Oberfläche der Innenwand des Rohrs 1 aufgerauht sein.

In Fig. 2 ist ein schematischer Querriß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels gezeigt, bei dem ein anderer Typ von Lichtleiterkabel durch ein Füllmaterial mit zwei Doppel- Füllstofflagen fest in einem Rohr eingebettet ist. Bei dieser Ausführung ist eine Vielzahl gepufferter (getrennter) optischer Fasern 32, deren jede ein aus Kern und Mantel sowie einem darauf angebrachten Pufferüberzug bestehendes optisches Element aufweist, oder eine Vielzahl ummantelter optischer Fasern 32, deren jede ein aus Kern und Mantel sowie - darauf aufeinander folgend angeordnet - einem Pufferüberzug und einer Umhüllung bestehendes optisches Element aufweist, um ein Zentralelement 31 aus Stahldraht, faserverstärktem Kunststoffdraht o.ä. herum verseilt und bildet so das Lichtleiterkabel 3. Zwischen dem Lichtleiterkabel 3 und dem Rohr 1 sind alternierend je zwei nichtmetallische weiche Füllstofflagen 4A, 4B und starre Füllstofflagen 5A, 5B fest angeordnet. Die äußere Oberfläche der starren Füllstofflage 5B ist als äußerste Hülle in Berührung mit der Innenfläche des Rohrs 1, die innere Oberfläche der weichen Füllstofflage 4A als innerste Hülle mit der Außenwand des Lichtleiterkabels 3. Das Lichtleiterkabel 3 ist durch die Füllstofflagen 4A, 5A, 4B und 5B fest im Rohr 1 angeordnet, so daß das Lichtleiterkabel 3, das Rohr 1 und der Leiter 2 relativ zueinander unbewegbar sind. Die übrigen konstruktiven Merkmale dieser Ausführung sind die gleichen wie die zu Fig. 1 beschriebenen.

In Fig. 3 ist ein schematischer Querriß einer noch anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels gezeigt, bei der ein noch anderer Typ eines Lichtleiterkabels durch ein Füllmaterial mit zwei Doppel-Füllstofflagen fest eingebettet ist. Bei diesem Aufbau ist eine Vielzahl gepufferter optischer Fasern 32, deren jede ein aus Kern und Mantel sowie einem darauf angebrachten Pufferüberzug bestehendes optisches Element aufweist, oder eine Vielzahl ummantelter optischer Fasern 32, deren jede ein aus Kern und Mantel sowie - darauf aufeinanderfolgend angeordnet - einem Pufferüberzug und einer Umhüllung bestehendes optisches Element aufweist, zusammen mit einem Füllelement 33, das aus einem Draht aus verhältnismäßig hoch zugfestem Material wie z.B. Nylon, faserverstärktem Kunststoff oder Metall hergestellt ist, um ein Zentralelement 31 verseilt und bildet so das Lichtleiterkabel 3. Das Zentralelement 31 ist z.B. aus Stahldraht hergestellt und weist einen Überzug aus faserverstärktem Kunststoff, Nylon o.ä. auf. Die weiche Füllstofflage 4A als innerste Hülle des Füllmaterials bedeckt das Lichtleiterkabel 3. Die durch das Verseilen der gepufferten optischen Fasern oder ummantelten optischen Fasern 32, zusammen mit den Füllelementen 33 gebildeten Vertiefungen am Umfang des Lichtleiterkabels 3 sind ebenfalls durch entsprechende Teile der weichen Füllstofflage 4A ausgefüllt. Die anderen Konstruktionsmerkmale dieses Aufbaus sind die gleichen, wie sie zu Fig. 1 beschrieben sind.

In Fig. 4 ist ein schematischer Querriß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufbaus eines gemischtadrigen Freileitungskabels dargestellt, bei der eine weitere Art eines Lichtleiterkabels durch ein Füllmaterial fest in einem Rohr eingebettet und ein spiralförmig gewundener Leiter mit im wesentlichen ringförmigem Querschnitt eingesetzt ist. Bei diesem Aufbau ist eine Vielzahl gepufferter optischer Fasern 32, deren jede ein aus Kern und Mantel sowie einem darauf angebrachten Pufferüberzug bestehendes optisches Element aufweist, oder eine Vielzahl ummantelter optischer Fasern 32, deren jede ein aus Kern und Mantel sowie - darauf aufeinanderfolgend angeordnet - einem Pufferüberzug und einer Umhüllung bestehendes optisches Element aufweist, um einen zentralen Kern 35 verseilt, der z.B. aus Stahldraht, faserverstärktem Kunststoffdraht o.ä. besteht.

Um die verseilten gepufferten optischen Fasern oder ummantelten optischen Fasern ist als innerste Hülle eine weiche Füllstofflage 4A und als nächste Hülle eine starre Füllstofflage 5A gelegt; diese Anordnung bildet die Lichtleiterkabeleinheit 36. Eine Vielzahl dieser Lichtleiterkabeleinheiten 36 ist um ein Zentralelement 31 herum verseilt, das z.B. aus einem Stahldraht hergestellt ist und eine Ummantelung aus faserverstärktem Kunststoff, Nylon o.ä. aufweist, wodurch insgesamt ein Lichtleiterkabel 3 gebildet ist. Das Lichtleiterkabel 3 ist umgeben nacheinander von einer weichen Füllstofflage 4B und einer starren Füllstofflage 5B. Die starre Füllstofflage 5B liegt eng an der Innenwand des Rohrs 1 an. So sind durch die Füllstofflagen 4B und 5B die verseilten Lichtleiterkabeleinheiten 36 im Rohr 1 fest eingebettet, so daß das aus den Lichtleiterkabeleinheiten 36 aufgebaute Lichtleiterkabel 3, das Rohr 1 und der Leiter 2 relativ zueinander unbewegbar sind. Die übrigen Konstruktionsmerkmale dieses Aufbaus sind die gleichen wie zu Fig. 1 beschrieben.

Wie bereits ausgeführt, ist erfindungsgemäß ein Lichtleiterkabel durch ein Füllmaterial mit wenigstens einer Doppelschicht aus je einer weichen und einer starren nichtmetallischen Füllstofflage fest in einem Rohr eingebettet, so daß das Lichtleiterkabel relativ zum Rohr und daher auch relativ zu einem spiralig um das Rohr gewickelten Leiter auch dann unverrückbar fixiert ist, wenn sich aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur der Durchhang (die Relaxation) des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels ändert. Bei diesem erfindungsgemäß aufgebauten gemischtadrigen Freileitungskabel ist daher das Auftreten lokaler Verbiegungen oder Verformungen des Lichtleiterkabels wirksam vermieden. Wenn auf der anderen Seite der Änderungsbereich des Durchhangs des aufgehängten gemischtadrigen Freileitungskabels extrem groß und/oder ein Stoß von außen auf das aufgehängte gemischtadrige Freileitungskabel erfolgt, werden Querkräfte ausgeübt, durch die das Lichtleiterkabel in dazu radialer Richtung einem starken Druck unterliegen.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau werden die Querkräfte jedoch durch eine oder mehrere nichtmetallische starre Füllstofflagen, von denen die äußerste in enger Berührung mit der Innenwand des Rohrs steht, aufgefangen und dadurch deren Übertragung ins Innere unterdrückt; gleichzeitig werden die verbleibenden Kräfte, die eine Beschädigung des Lichtleiterkabels bewirken könnten, durch eine oder mehrere weiche Füllstofflagen, deren innerste in enger Berührung mit der Außenfläche des Lichtleiterkabels steht, absorbiert. Auf diese Weise kann das Lichtleiterkabel wirksam vor übermäßigen Querkräften bewahrt werden. Demgemäß ist die Gefahr einer Beschädigung der optischen Fasern vollständig ausgeschaltet und die Aufrechterhaltung der optischen Übertragungseigenschaften dauerhaft sicher gewährleistet.


Anspruch[de]
  1. 1. Aufbau eines gemischtadrigen Freileitungskabels, bestehend aus:

    einem Rohr (1);

    wenigstens einer Lage eines die Außenfläche des Rohrs (1) eng anliegend umfassenden verseilten länglichen metallischen Leiters (2);

    einem innerhalb des Rohrs (1) auf dessen gesamter Länge angeordneten Lichtleiterkabel (3) und

    einem wenigstens eine Doppelschicht aus je einer weichen (4) und starren (5) nichtmetallischen Füllstofflage aufweisenden, in dieser Reihenfolge auf der äußeren Umfangsfläche des Lichtleiterkabels (3) aufliegenden Füllmaterial, das innerhalb eines länglichen, durch die Innenwand des Rohrs (1) und die Außenwand des Lichtleiterkabels (3) begrenzten Raumes auf dessen gesamter Länge fest angeordnet ist, wobei:

    die innerste Füllstofflage (4) des Füllmaterials eine nichtmetallische weiche und deren äußerste Füllstofflage (5) eine starre ist;

    die innerste Füllstofflage (4) mit ihrer Oberfläche in enger Berührung mit der Außenwand des Lichtleiterkabels (3) und die äußerste Füllstofflage (5) mit ihrer Oberfläche in enger Berührung mit der Innenwand des Rohrs (1) steht und daher durch das Füllmaterial eine feste Einbettung des Lichtleiterkabels (3) in dem Rohr (1) schafft.
  2. 2. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche Füllstofflage (4) einen Young-Modul zwischen 0,01 und 5 kg/mm2 und die starre Füllstofflage (5) einen solchen zwischen 20 und 400 kg/mm2 aufweist.
  3. 3. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche Füllstofflage (4) als ein durch Spritzen oder im Tauchbad erzeugter Überzug ausgebildet ist.
  4. 4. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiche Füllstofflage als eine Lage aus spiralig gewickeltem Garn, Seil oder Band oder aus laminiertem, auf der ganzen Länge des Lichtleiterkabels aufgebrachtem Band ausgebildet ist.
  5. 5. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Füllstofflage (5) als ein durch Spritzen oder im Tauchbad erzeugter Mantel ausgebildet ist.
  6. 6. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Füllstofflage als eine Lage aus spiralig gewickeltem Garn, Seil oder Band oder aus laminiertem, auf der ganzen Länge des Lichtleiterkabels aufgebrachtem Band ausgebildet ist.
  7. 7. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial aus einer Vielzahl von alternierend angeordneten weichen und starren Füllstofflagen (4A,5A,4B, 5B) aufgebaut ist.
  8. 8. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterkabel (3) in Form von gepufferten optischen Fasern (32) aufgebaut ist, die jeweils ein optisches Element aufweisen, welches aus einem Kern, einem Mantel und einem darauf angebrachten Pufferüberzug besteht.
  9. 9. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterkabel (3) als ummantelte optische Faser (32) mit einem aus einem Kern und einem Mantel und, darauf nacheinander aufgebracht, einem Pufferüberzug und einem weiteren Mantel bestehenden optischen Element ausgebildet ist.
  10. 10. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterkabel (3) aus einer Vielzahl von verseilten gepufferten optischen Fasern (32) besteht, deren jede ein aus einem Kern, einem Mantel und einem darauf aufgebrachten Pufferüberzug aufgebautes optisches Element aufweist.
  11. 11. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterkabel (3) aus einer Vielzahl von verseilten ummantelten optischen Fasern (32) besteht, deren jede ein aus einem Kern, einem Mantel und, darauf nacheinander aufgebracht, einem Pufferüberzug und einem weiteren Mantel aufgebautes optisches Element aufweist.
  12. 12. Kabelaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gepufferten optischen Fasern (32) um ein längliches Zentralelement (31) herum verseilt sind.
  13. 13. Kabelaufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ummantelten optischen Fasern (32) um ein längliches Zentralelement (31) herum verseilt sind.
  14. 14. Kabelaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gepufferten optischen Fasern (32) zusammen mit wenigstens einem länglichen Füllelement (33) aus hochzugfestem Material um ein längliches Zentralelement (31) herum verseilt sind.
  15. 15. Kabelaufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ummantelten optischen Fasern (32) zusammen mit wenigstens einem länglichen Füllelement (33) aus hochzugfestem Material um ein längliches Zentralelement (31) herum verseilt sind.
  16. 16. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterkabel (3) aus einer Vielzahl von Lichtleiterkabeleinheiten (36) gebildet ist, die um ein längliches Zentralelement (31) herum verseilt sind und jeweils aus einer Vielzahl von gepufferten optischen Fasern (32) aufgebaut sind, welche um einen länglichen zentralen Kern (35) mit je einer darauf nacheinander aufgebrachten weichen (4A) und starren (5A) Füllstofflage verseilt sind, wobei jede gepufferte optische Faser (32) ein aus einem Kern und einem Mantel mit Pufferüberzug bestehendes optisches Element aufweist.
  17. 17. Kabelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleiterkabel (3) aus einer Vielzahl von Lichtleiterkabeleinheiten (36) gebildet ist, die um ein längliches Zentralelement (31) herum verseilt sind und jeweils aus einer Vielzahl von ummantelten optischen Fasern (32) aufgebaut sind, welche um einen länglichen zentralen Kern (35) mit je einer darauf nacheinander aufgebrachten weichen (4A) und starren (5A) Füllstofflage verseilt sind, wobei jede ummantelte optische Faser (32) ein aus einem Kern, einem Mantel und, auf diesem, nacheinander aufgebracht, einem Pufferüberzug und einer Hülle bestehendes optisches Element aufweist.
  18. 18. Kabelaufbau nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Lichtleiterkabels (3) durch das Verseilen hervorgerufene Vertiefungen durch entsprechende Teile der in enger Berührung mit dem Lichtleiterkabel (3) angeordneten weichen Füllstofflage (4, 4A) ausgefüllt sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com