DE102014107203B4

DE102014107203B4 - Lichtwellenleitersystem

Info

Publication number: DE102014107203B4
Application number: DE102014107203.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Reuter
Original assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Current assignee: Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: CN105093448A; CN105093448B; RU2015119190A; DE102014107203A1; RU2623812C2

Abstract

Lichtwellenleitersystem für den Einsatz Untertage, umfassend mehrere Kabel (10, 12), die an ihren Enden am Kabelmantel mit einer Zugentlastung (14, 16) versehen sind, und die zumindest eine Lichtleitfaser (22, 24) enthalten, welche an ihren Enden jeweils mit einem Steckverbinder (26, 28) versehen ist, wobei zur Verbindung zweier Kabel (10, 12) ein mit einem Deckel (42) verschließbares zugentlastendes Schutzgehäuse (40) vorgesehen ist, in das die beiden Kabel mit ihren Steckverbindern (26, 28) einführbar sind, wobei die Zugentlastungen (14, 16) der beiden Kabel (10, 12) an die Kabel (10, 12) angespritzt sind, undder Deckel (42) Riegelelemente (52, 54) aufweist, die bei geschlossenem Deckel (42) in Nuten (18, 20) der Zugentlastungen (14, 16) eingreifen, wodurch die Kabel (10, 12) in dem Schutzgehäuse (40) formschlüssig und unverdrehbar arretierbar sind, wobei die Nuten (18, 20) mit den Riegelelementen (52, 54) fluchten, wenn die Kabel (10, 12) mit ihren Enden vollständig in das Schutzgehäuse (40) eingeführt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtwellenleitersystem für den Einsatz unter Tage, d. h. im Bergbau. Dort werden Lichtwellenleiter eingesetzt, um Daten, Sprache und Bilder in digitaler Form von unter Tage nach über Tage zu übertragen und um eine Steuerung von über Tage zu ermöglichen. Aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen ist eine Verbindung der Lichtwellenleiter, d. h. der Lichtleitfasern, mit Steckverbindern unter Tage nicht möglich, so dass die Kabel über Tage in den benötigten Längen konfektioniert werden müssen, was aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen zu einem erhöhten Aufwand führt.
Aus der DE 297 16 007 U1 ist ein Gehäuse zur Aufnahme einer Kupplung zur Verbindung zweier Lichtwellenleiter bekannt, wobei zwei Kabel mit Lichtwellenleitern im Bereich der Kabeleinführung in das Gehäuse mit Dichtblöcken versehen sind, und wobei die Kabel zumindest eine Lichtleitfaser enthalten, welche an ihren Enden jeweils mit einem Steckverbinder versehen ist. Zur Verbindung zweier Kabel über eine Kupplung weist das verschließbare Schutzgehäuse zwei Gehäusehälften auf, wobei die beiden Kabel mit ihren Steckverbindern in das Schutzgehäuse einführbar sind. Durch Schließen der beiden Hälften des Schutzgehäuses sind die Dichtblöcke formschlüssig und unverdrehbar arretiert.
Die WO 2013/066675 A1 offenbart Faseroptikmodule mit Zugentlastung.
Aus der US 2002/0061170 A1 ist ein zweiteiliges Gehäuse für Kabel mit Faseroptik bekannt, bei dem Zugentlastungen der Kabel in Aussparungen einsetzbar sind, die in beiden Gehäusehälften vorgesehen sind.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lichtwellenleitersystem für den Einsatz unter Tage zu schaffen, mit dem unter Berücksichtigung der Verbindung vor Ort die Gesamtkosten reduziert sind.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Lichtwellenleitersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist zur Verbindung zweier Kabel unter Tage ein mit einem Deckel verschließbares Schutzgehäuse vorgesehen, in das die beiden Kabel mit ihren Steckverbindern einführbar sind, wobei Zugentlastungen der beiden Kabel durch Schließen des Deckels in dem Schutzgehäuse formschlüssig und unverdrehbar arretierbar sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Lichtwellenleitersystem lassen sich in sinnvollen Teilabschnitten vorkonfektionierte Längen der Kabel schnell und einfach miteinander verbinden, indem die Kabel mit ihren Steckverbindern bei geöffnetem Deckel eingeführt werden, so dass die Steckverbinder miteinander innerhalb des Schutzgehäuses verbunden werden können. Um eine sichere Befestigung der Kabel an dem Schutzgehäuse zu erreichen, kann dann die Zugentlastung jedes Kabels in dem Schutzgehäuse formschlüssig und unverdrehbar arretiert werden, indem lediglich der Deckel geschlossen wird. Hierdurch ist die Verbindung der beiden Kabel in dem Schutzgehäuse vor äußeren Einflüssen geschützt. Gleichzeitig kann die Verbindung jedoch sehr einfach und schnell hergestellt und auch wieder getrennt werden.
Erfindungsgemäß weist der Deckel Riegelelemente auf, die für einen Eingriff in Nuten der Zugentlastungen ausgebildet sind. Somit ist es nicht erforderlich, dass separate Sperrriegel oder Sicherungsringe vorgesehen werden. Vielmehr ist es ausreichend, dass der Deckel des Schutzgehäuses geschlossen wird, nachdem das Kabelende mit seinem Steckverbinder und seiner Zugentlastung in das Schutzgehäuse so weit eingeführt ist, dass der Riegel in eine oder mehrere Nuten der Zugentlastungen eingreifen kann, um ein Herausziehen des Kabels aus dem Schutzgehäuse und ein Verdrehen des Kabels zu verhindern.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann das Schutzgehäuse mit zumindest zwei Einführtüllen versehen sein, in welche jeweils eine Zugentlastung passgenau einführbar ist. Die Einführtüllen können dabei fest mit dem Gehäuse verbunden sein, das beispielsweise aus Metall oder einem anderen ausreichend robusten Werkstoff hergestellt ist. Auf diese Weise ist das Kabelende bereits an dem Schutzgehäuse fixiert und nach Schließen des Deckels auch formschlüssig und unverdrehbar gesichert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann jede Zugentlastung mit einem Dichtring versehen sein, der gegenüber dem Schutzgehäuse oder gegenüber der Einführtülle des Schutzgehäuses abdichtet. Hierdurch ist nicht nur eine feste Verbindung zwischen Kabel und Schutzgehäuse gewährleistet sondern es ist auch sichergestellt, dass kein Schmutz und keine Feuchtigkeit in das Innere des Schutzgehäuses eindringen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Kabel in vorkonfektionierten Teilstücken unterschiedlicher Länge vorgesehen, wobei eine nächstgrößere Länge etwa dem Doppelten der nächstniedrigeren Länge entspricht. Erfindungsgemäß wird hierdurch die Übertragungsstrecke in einzelne Abschnitte aufgeteilt, wobei die Teilstücke durch vorkonfektionierte Kabellängen von beispielsweise 10, 20, 50, 100, 200, 400, 800 und 1600 m bestückt werden. Grundsätzlich lässt sich diese Rasterung auch anders gestalten. Mit der vorgeschlagenen Rasterung können jedoch Verbindungen beliebiger Länge mit sehr wenig Überlänge zusammengestellt werden. Überschüssiges Kabel kann hier ohne weiteres in Schlaufen gebunden installiert werden. Durch das Zusammensetzen der Leitungslängen aus einzelnen Teilstücken kann ein defektes Teilstück leicht erkannt werden und der Aufwand dieses zu tauschen ist gering.
Um eine schnelle Verbindung oder auch einen schnellen Austausch von Teilstücken zu erleichtern, kann der Deckel klappbar und mit einer Rast- oder Schnappverbindung verschließbar sein. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Steckverbinder der beiden Kabel in dem Schutzgehäuse durch eine Steckkupplung miteinander lösbar verbunden sind, da in diesem Fall handelsübliche Steckverbinder nur eines Typs, beispielsweise des Typs E2000 eingesetzt werden können.
Für eine gute Abdichtung des Schutzgehäuses kann es vorteilhaft sein, wenn im Bereich des Deckels eine umlaufende Dichtung vorgesehen ist.
Für das erfindungsgemäße Lichtwellenleitersystem ist es erforderlich, einzelne Kabelabschnitte zu transportieren, zu lagern und verfügbar zu halten. Der Schutz der Kabel in einer Transportverpackung sowie die effiziente Lagerung sind hierbei von Bedeutung. Heutzutage werden allerdings Kabel üblicherweise auf Kabeltrommeln geliefert, die für die im Bergbau eingesetzten Kabel normalerweise einen Durchmesser von größer 1 m besitzen. Hierdurch ist es nicht möglich, derartige bestückte Kabeltrommeln liegend auf einer Europalette zu transportieren, die eine Abmessung von 800 × 1200 mm besitzt. Es kann deshalb eine Kabeltrommel vorgesehen sein, die einen Wickelkörper mit einem unrunden, insbesondere einem ovalen oder elliptischen oder rennbahnförmigen Querschnitt aufweist. Auf diese Weise lässt sich bei gleichem Volumen mehr aufgewickeltes Kabel dem Format der Europalette anpassen. Wenn die Umhüllende einer solchen Kabeltrommel mit aufgewickeltem Kabel nicht größer ist als die ganze, die halbe oder die viertelte Grundfläche einer Europalette, so lassen sich die Kabel sehr platzsparend transportieren und lagern.
In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Kabeltrommel mit dem aufgewickelten Lichtwellenleiterkabel von einer Verpackung umgeben ist, deren Grundfläche der ganzen, der halben oder der viertelten Grundfläche einer Europalette entspricht. Eine solche Verpackung kann durch einen Karton, eine Kiste oder dergleichen gebildet sein. Allerdings muss eine solche Kiste nicht notwendigerweise einen Boden aufweisen. Vielmehr ist es auch ausreichend, wenn die Kabeltrommel auf der Europalette fixiert wird und anschließend eine Haube mit den entsprechenden Maßen auf die Kabeltrommel aufgesetzt und an der Europalette befestigt wird.
Kürzere Kabellängen können auf Spulen aus Karton gewickelt werden und in einem Umkarton geliefert werden, der dann ebenfalls die an die Europalette angepassten Abmessungen aufweist. Der Anfang jedes Kabels kann im Kern der Kabeltrommel angeordnet werden und das äußere Ende des Kabels kann dann am Trommelkörper befestigt werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht zweier verbundener Kabel eines Lichtwellenleitersystems;
2 die Verbindung von 1, angeordnet in einem Schutzgehäuse;
3 einen Querschnitt durch ein Schutzgehäuse, das an einem Gerätestecker angeschlossen ist; und
4 eine Palette mit darauf befindlichen Kabeltrommeln, die von einer Verpackung umgeben sind.
1 zeigt zwei Kabel 10 und 12 des erfindungsgemäßen Lichtwellenleitersystems für den Einsatz unter Tage, wobei jedes Kabel eine Zugentlastung 14 bzw. 16 aufweist, die als angespritzte Einbindung des Kabelmantels ausgeführt ist und die entlang des Umfangs mehrere Nuten 18, 20 besitzt.
An den Enden der beiden Kabel 10 und 12 sind Lichtleitfasern 22 und 24 herausgeführt, die an ihren Enden jeweils mit einem Steckverbinder 26 und 28 versehen sind, die über ein Kupplungsstück 30 miteinander verbunden sind.
Wie 1 verdeutlicht, sind in den beiden Kabeln 10 und 12 noch weitere Lichtleitfasern mit verbundenen Steckverbindern vorhanden. Diese sind jedoch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Reserve vorgehalten.
2 zeigt die Kabelverbindung von 1, jedoch angeordnet in einem Schutzgehäuse 40. Das Schutzgehäuse 40 ist grundsätzlich quaderförmig ausgebildet und mit einem klappbaren Deckel 42 versehen, der mittels Rastverbindungen 44 und 46 verschließbar ist. Weiterhin sind an den beiden gegenüberliegenden Enden des langgestreckten Schutzgehäuses 40 starr mit dem Schutzgehäuse 40 verbundene Einführtüllen 48 und 50 befestigt, in welche jeweils eine Zugentlastung 14 und 16 passgenau einführbar ist. Die Einführtüllen 48 und 50 weisen einen zylindrischen Außen- und Innenquerschnitt auf. Zur Abdichtung zwischen Zugentlastung und Einführtülle ist an den Zugentlastungen 14 und 16 jeweils ein O-Ring 15 und 17 vorgesehen. Alternativ kann eine Dichtlippe an die Zugentlastung angeformt sein.
Um die Kabel bzw. die Zugentlastungen 14 und 16 in dem Schutzgehäuse 40 formschlüssig und unverdrehbar zu arretieren, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Deckel 42, der nicht unbedingt klappbar sein muss, sondern auch aufsetzbar sein kann, Riegelelemente 52, 54 vorgesehen, die bei geschlossenem Deckel in die Nuten 18, 20 der Zugentlastungen 14, 16 eingreifen und hierdurch ein Herausziehen der Kabel aus dem Schutzgehäuse 40 sowie ein Verdrehen der Kabel relativ zu dem Schutzgehäuse 40 verhindern. Gleichzeitig lässt sich der Deckel 42 nur dann schließen, wenn beide Kabel 10 und 12 mit ihren Zugentlastungen 14 und 16 vollständig in die Einführtüllen 48 und 50 eingeführt sind. Um eine schnelle Montage zu erleichtern, können auch in dem Schutzgehäuse 40 Anschläge für die Zugentlastungen 14 und 16 vorgesehen sein, die so positioniert sind, dass die Nuten 18 und 20 mit den Riegelelementen 52 und 54 fluchten, wenn die Kabel mit ihren Enden vollständig in das Schutzgehäuse eingeführt sind.
Weiterhin kann im Bereich des Deckels 42, d. h. am Deckel und/oder am Gehäuse 40 eine umlaufende Dichtung vorgesehen sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichtwellenleitersystem lassen sich nicht nur zwei Kabel mit Hilfe des Schutzgehäuses miteinander geschützt verbinden. Es ist auch möglich, ein Kabel direkt und geschützt an ein Gerät anzukoppeln. In diesem Zusammenhang zeigt 3 einen Gerätestecker 60 mit einer Lichtleitfaser 62, die in einen Koppelstecker 64 übergeht. Ein gleichartig wie das vorstehend beschriebene Schutzgehäuse aufgebautes Schutzgehäuse 40 dient zur Ankopplung eines Kabels 10 an den Gerätestecker 60. Hierzu ist das Kabel 10 mit seiner Zugentlastung 14 vollständig in die Einführtülle 48 eingeschoben und mit Hilfe des Riegelelements 52 durch den geschlossenen Deckel 42 fixiert. Der an der Lichtleitfaser 22 befestigte Steckverbinder 26 ist in den Koppelstecker 64 des Gerätesteckers eingesteckt, wobei das Schutzgehäuse 40 mit seiner Einführtülle 50 auf den Gerätestecker 60 aufgesteckt ist. Auch hier kann die Verriegelung zwischen Schutzgehäuse 40 und Gerätestecker 60 mit Hilfe des Riegelelements 54 erfolgen.
4 verdeutlicht eine Kombination einer Europalette 70 mit darauf angeordneten Verpackungen 72 und 74, in denen Kabeltrommeln 76 und 78 für die Kabel des erfindungsgemäßen Lichtwellenleitersystems angeordnet sind. Erfindungsgemäß besitzen die Kabeltrommeln 76 und 78 einen Wickelkörper mit unrundem, insbesondere ovalem Querschnitt. Hierdurch können die Kabeltrommeln mit aufgewickeltem Kabel (nicht dargestellt) so auf einer Europalette mit den Maßen von 800 × 1200 mm angeordnet werden, dass diese ein Viertel, die Hälfte oder die Gesamtfläche der Europalette einnehmen. Zum Schutz der aufgewickelten Kabel sind die Kabeltrommeln von einer kistenförmigen Verpackung 72, 74 umgeben. Hierbei entspricht die Grundfläche der Verpackung 72 der viertelten Grundfläche der Europalette 70. Die Grundfläche der Verpackung 74 entspricht der halben Grundfläche der Europalette 70.
Das erfindungsgemäße Lichtwellenleitersystem verwendet vorkonfektionierte Teilstücke in fest vorgegebenen Längen, wobei die Lieferung und Lagerung in rechteckigen Kisten oder Kartons erfolgt, die platzsparend auf einer Europalette angeordnet werden können. Die Verbindung zwischen zwei Kabeln kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schutzgehäuses vorgenommen werden, wobei die Lichtleitfasern, die aus dem Kabel austreten, eine vergleichsweise kurze Länge aufweisen können, da die Verbindung stets innerhalb des Schutzgehäuses erfolgt.

Claims

Lichtwellenleitersystem für den Einsatz Untertage, umfassend mehrere Kabel (10, 12), die an ihren Enden am Kabelmantel mit einer Zugentlastung (14, 16) versehen sind, und die zumindest eine Lichtleitfaser (22, 24) enthalten, welche an ihren Enden jeweils mit einem Steckverbinder (26, 28) versehen ist, wobei zur Verbindung zweier Kabel (10, 12) ein mit einem Deckel (42) verschließbares zugentlastendes Schutzgehäuse (40) vorgesehen ist, in das die beiden Kabel mit ihren Steckverbindern (26, 28) einführbar sind, wobei die Zugentlastungen (14, 16) der beiden Kabel (10, 12) an die Kabel (10, 12) angespritzt sind, undder Deckel (42) Riegelelemente (52, 54) aufweist, die bei geschlossenem Deckel (42) in Nuten (18, 20) der Zugentlastungen (14, 16) eingreifen, wodurch die Kabel (10, 12) in dem Schutzgehäuse (40) formschlüssig und unverdrehbar arretierbar sind, wobei die Nuten (18, 20) mit den Riegelelementen (52, 54) fluchten, wenn die Kabel (10, 12) mit ihren Enden vollständig in das Schutzgehäuse (40) eingeführt sind.
Lichtwellenleitersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (40) mit zumindest zwei Einführtüllen (48, 50) versehen ist, in welche jeweils eine Zugentlastung (14, 16) passgenau einführbar ist.
Lichtwellenleitersystem nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zugentlastung (14, 16) mit einem Dichtring (15, 17) versehen ist.
Lichtwellenleitersystem nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabel (10, 12) in vorkonfektionierten Teilstücken unterschiedlicher Längen vorgesehen sind, wobei eine nächstgrößere Länge etwa dem Doppelten der nächstniedrigeren Länge entspricht.
Lichtwellenleitersystem nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (42) klappbar und mit einer Rast- oder Schnappverbindung (44, 46) verschließbar ist.
Lichtwellenleitersystem nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbinder (24, 26) der beiden Kabel (10, 12) in dem Schutzgehäuse (40) durch eine Steckkupplung (30) miteinander lösbar verbunden sind.
Lichtwellenleitersystem nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Deckels (42) eine umlaufende Dichtung vorgesehen ist.
Lichtwellenleitersystem nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, aufgewickelt auf eine Kabeltrommel (76, 78), die einen Wickelkörper mit unrundem Querschnitt aufweist.
Lichtwellenleitersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper einen ovalen Querschnitt aufweist.
Lichtwellenleitersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeltrommel (76, 78) von einer Verpackung (72, 74) umgeben ist, deren Grundfläche der ganzen, der halben oder der viertelten Grundfläche einer Europalette (70) entspricht.