DE2628069B1

DE2628069B1 - Optisches kabel mit mehreren optischen adern

Info

Publication number: DE2628069B1
Application number: DE19762628069
Authority: DE
Inventors: P Dipl-Ing Oestreich Ulrich H
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1976-06-21
Publication date: 1977-08-11

Description

Wenn ein wenig zugbelastbares, aber nicht brennbares
optisches Kabel erwünscht ist, so genügt als äußerer Kunststoffmantel eine Umhüllung aus einem fluorierten Polymer. Wenn jedoch ein zugfestes Kabel erwünscht ist, so empfiehlt es sich, auf die doppelschichtige Kunststoffhülle eine Bespinnung aus zugfesten Kunststoffäden aufzubringen, die dann mit einem extrudierten Kunststoffmantel umgeben sind Sofern hierbei eine schwache Flammwidrigkeit des optischen Kabels genügt, kann der Außenmantel beispielsweise aus Polyvinylchlorid, insbesondere aus weichem Polyvinylchlorid, oder aus einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung bestehen.
Sofern das optische Kabel besonders hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, empfiehlt sich ein Mantelaufbau, bei dem die doppelschichtige Hülle zunächst mit einer ersten Umspinnung aus hochfesten Kunststoffäden und mit einem Innenmantel aus thermoplastischem Polyurethan umgeben ist. Die Bespinnung und der Innenmantel dienen als Bewehrung der Kabelseele und bieten Schutz gegen Zugbeanspruchungen und stellen ein Polster gegen äußere Druck-und Stoßbeanspruchungen dar. Auf den Innenmantel kann eine weitere Bespinnung aus hochfesten Kunststoffäden als äußerer Bewehrung aufgebracht sein, die insbesondere zur Verbesserung des Schutzes gegen Zugbeanspruchungen dient Sie wird vorzugsweise im Gegenschlag zur inneren Bewehrung aufgebracht.
Anstelle der inneren Bespinnung, des Innenmantels und der äußeren Bespinnung kann mit Vorteil auch ein Geflecht aus hochfesten Kunststoffäden eingesetzt werden. Für den abschließenden äußeren Kunststoffmantel ist dann ein Material vorzusehen, das das Kabel gegen grobe mechanische Schlagbeanspruchungen und gegen Abrieb schützt. Besonders geeignet hierzu ist beispielsweise Polyvinylchlorid oder eine Mischung aus Polyvinylchlorid und Polyurethan.
Bei den im Rahmen der Erfindung verwendeten fluorierten Polymeren handelt es sich beispielsweise um Copolymere aus Äthylen und Tetrafluoräthylen, um fluoriertes Äthylen-Propylen oder um Perfluoralcoxyharze. Besonders geeignet erscheint auch ein Copolymer aus Äthylen und Chlortrifluoräthylen, weil es eine relativ niedrige Verarbeitungstemperatur (etwa 250 bis 300"C) C) aufweist und in seinen mechanischen Eigenschaften den mechanischen Eigenschaften der optischen Glasfasern nahekommt.
Für die weiterhin verwendeten Kunststoffäden kommen insbesondere Fäden aus einem vorgereckten aromatischen Polyamid in Betracht.
Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten optischen Kabels ist in der Figur dargestellt.
Die Figur zeigt ein optisches Kabel 20, in dessen Zentrum drei nichtverseilte optische Adern 11 angeordnet sind. Jede Ader besteht aus einer Glasfaser 12 und einem harten, elastischen Mantel 13 aus Polyäthylenterephthalat. Die drei Adern befinden sich in einer doppelschichtigen Hülle 14, die aus einer inneren Schicht 15 aus einem Äthylen-Chlortrifluoräthylen-Copolymerisat und einer äußeren Schicht 16 aus Polyäthylenterephthalat besteht. Als äußerer Kunststoffmantel ist eine mehrschichtige Konstruktion vorgesehen, die aus einer inneren Bespinnung 21 aus hochfesten Kunststoffäden, einem Innenmantel 22 aus thermoplastischem Polyurethan, einer äußeren Bespinnung 23 aus hochfesten Kunststoffäden sowie aus einem Außenmantel 24 aus einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung besteht.

Claims

Patentansprüche: 1. Optisches Kabel mit mehreren optischen Adern und einem die Adern umgebenden Kunststoffmantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern (11) im Zentrum des Kabels (20) angeordnet sind und jeweils aus einer Glasfaser (12) bestehen, die mit einem festaufsitzenden Mantel aus einem zugfesten, elastischen Kunststoff wie einem Polyamid, einem Polyterephthalat oder einem Polyäthylenterephthalat umgeben ist, daß die Adern (11) lose und unverseilt in einer extrudierten, doppelschichtigen Hülle (14) aus unterschiedlichen Kunststoffen angeordnet sind, beispielsweise einer Hülle mit einer inneren Schicht (15) aus einem fluorierten Polymer und einer äußeren Schicht (16) aus einem zugfesten, elastischen Kunststoff wie einem Polyamid, Polyterephthalat oder einem Polyäthylenterephthalat, und daß über dieser doppelschichtigen Hülle der Kunststoffmantel (21,22,23,24) angeordnet ist.
2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel aus einer extrudierten Schicht aus einem fluorierten Polymer besteht.
3. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel aus einer Bespinnung oder aus einem Geflecht aus hochfesten Kunststoffäden und aus einer extrudierten Kunststoffschicht, insbesondere aus Polyvinylchlorid oder einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung, besteht.
4. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel aus einer ersten Bespinnung (21) aus hochfesten Kunststoffäden, einer extrudierten Schicht (22) aus thermoplastischem Polyurethan, einer zweiten Bespinnung (23) aus hochfesten Kunststoffäden und aus einer äußeren extrudierten Schicht (24) aus Polyvinylchlorid oder einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung besteht.

In neuerer Zeit bekanntgewordene optische Kabel zur Übertragung von Lichtwellen werden insbesondere bei der Übertragung von Steuerimpulsen sowie allgemein zur Übertragung im Bereich der Nachrichtentechnik eingesetzt. Ein wesentlicher Baustein dieser optischen Kabel sind Glasfasern, die zur Führung des jeweiligen Lichtstrahls dienen. Bei der Konstruktion optischer Kabel muß den mechanischen Eigenschaften der Glasfasern durch einen ausreichenden Schutz gegen mechanische Beanspruchungen wie Druck-, Zug- und Biegebeanspruchungen Rechnung getragen werden.

Es sind bereits optische Kabel bekannt, die eine oder mehrere, nebeneinander angeordnete optische Adern enthalten, die gemeinsam von einem Kunststoffmantel umgeben sind. Jede Ader besteht aus einem Bündel von Glasfasern, das in ein Einkapselungsmaterial in Form eines synthetischen Harzes eingebettet ist. Neben den optischen Adern sind metallene, zugfeste Elemente angeordnet (DT-OS 23 28490). Bei einem anderen bekannten optischen Kabel sind optische Adern, die jeweils aus einer Glasfaser und aus einer geschäumten Kunststoffhülle bestehen, um ein zentrales, zugfestes, metallenes Element angeordnet und gemeinsam von einem Kunststoffmantel umgeben (DT-OS 24 30 857).

Bei einer weiterhin bekannten Konstruktion ist eine im Zentrum des Kabels angeordnete Glasfaser lose von einer Kunststoffhülle umgeben, die wiederum lose in einem Kunststoffmantel angeordnet ist, der mit Hilfe längsverlaufender Glasfäden mechanisch verstärkt ist (DT-OS 25 05 621).

Um optische Glasfasern in optischen Kabeln einsetzen zu können, ist es weiterhin bekannt, die Glasfaser mit einem festaufsitzenden Mantel aus einem hochelastischen Kunststoff wie beispielsweise Polyäthylenterephthalat oder Polypropylen oder aus einem Copolymer zu umgeben (GB-PS 13 71 318, DT-OS 25 33 144).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehradriges optisches Kabel mit kleiner Aderzahl (insbesondere für zwei bis vier Adern) zu schaffen, das unter ausschließlicher Verwendung von Kunststoffen einen hinreichenden Schutz der Glasfasern gegen mechanische Beanspruchungen gewährleistet und das sich leicht an unterschiedliche Anforderungen (zugfest, flammwidrig, schwer entflammbar, nicht brennbar) anpassen läßt.

Die Erfindung geht demnach von einem optischen Kabel aus, das mehrere optische Adern enthält, die von einem Kunststoffmantel umgeben sind.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Adern im Zentrum des Kabels angeordnet sind und jeweils aus einer Glasfaser bestehen, die mit einem festaufsitzenden Mantel aus einem zugfesten, elastischen Kunststoff wie einem Polyamid, einem Polyterephthalat oder einem Polyäthylenterephthalat umgeben ist, daß die Adern lose und unverseilt in einer extrudierten, doppelschichtigen Hülle aus unterschiedlichen Kunststoffen angeordnet sind, beispielsweise einer Hülle mit einer inneren Schicht aus einem fluorierten Polymer und einer äußeren Schicht aus einem zugfesten, elastischen Kunststoff wie einem Polyamid, Polyterephthalat oder Polyäthylenterephthalat, und daß über dieser doppelschichtigen Hülle der Kunststoffmantel angeordnet ist.

Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten optischen Kabel richtet sich die Auswahl der jeweils verwendeten Kunststoffe nach deren mechanischen Eigenschaften, Temperaturstabilität und Verarbeitbarkeit. Der auf jeder Glasfaser angeordnete Mantel aus einem zugfesten und elastischen Kunststoff bietet einen gewissen Schutz gegen Zugbeanspruchungen und Schutz gegen wechselnde Temperatureinflüsse; er gewährleistet weiterhin eine gute Biegbarkeit der Glasfaser sowie einen Schutz gegen Knickbeanspruchungen infolge von temperaturbedingten Schrumpfungen des äußeren Kunststoffmantels.

Die lose und unverseilte Anordnung mehrerer optischer Adern in einer doppelwandigen Hülle gewährleistet zunächst eine mechanische Entkopplung der optischen Adern von der Mantelkonstruktion und von gegebenenfalls vorgesehenen Bewehrungselementen. Die doppelschichtige Hülle gewährleistet weiterhin mit ihrer inneren Schicht aus einem fluorierten Polymer günstige Reibungsverhältnisse zwischen den Adern und der Kunststoffhülle. Die innere Schicht dient auch als Stützkörper für die äußere Schicht, die im wesentlichen Schutz gegen Querkräfte und dynamische Beanspruchungen bietet und zusammen mit der inneren Schicht eine ausreichende Flexibilität sowie die Knickfestigkeit der Hülle als Ganzes gewährleistet.

Der Aufbau des äußeren Kunststoffmantels hängt von den an das optische Kabel gestellten Anforderungen ab.