DK171203B1 - Optisk fiberkabel - Google Patents

Description

DK 171203 B1

Opfindelsen angår optiske fiberkabler af den i krav l's indledning angivne art, og især sådanne kabler som anvendes til undervandsbrug.

Det kræves, at undervandskabler har høj styrke og er mod-5 standsdygtige over for høje tryk, påvirkning fra ‘havet og skader forvoldt af fartøjer. Sådanne kabler er konventionelt konstrueret med en fiberpakke beskyttet af et sømløst metal-rør og lag af armerende wire. Metalelementerne er isoleret og beskyttet af en tyk polyethylenkappe. Hvor der kræves for-10 stærkere, leveres kraften til forstærkerne fra metalelementerne. Hvis polyethylenkappen skades, er der risiko for, at metalelementerne bliver jordet. For at tilvejebringe tilfredsstillende isolering af wirerne anvendes en tyk kappe for at indkapsle kablet. Den kombinerede virkning af de armerende 15 wirer og kappen er, at der tilvejebringes et kraftigt og uhåndterligt kabel.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et kabel, som er mindre og lettere end de konventionelle kabler samtidig med, at det sikres, at der ikke er nogen yderligere risiko for at 20 jorde metalelementerne eller for at skade de optiske fibre.

EP-A-203538 angiver en central metallisk kerne med kordeler, som frembringer kablets langsgående styrke, og omkring denne kerne er der som en skruelinie lagt et antal ledere og rør, hvilke rør har optiske fibre, som forløber langs rørenes cen-25 tre, og lederne og rørene er dækket af en passende kappe.

Den samtidigt verserende engelske patentansøgning nr.

8828192.8 (publicering nr. 2.213.958A) beskriver et optisk fiberkabel omfattende en central cylindrisk kerne, et lag af styrkegivende dele, hvoraf mindst den ene er erstattet i det 30 samme lag af et lasersvejset metalrør, hvori der er indkapslet mindst en optisk fiber, og hvilket lag ligger over kernens overflade, samt kappeorganer, som ligger over det første DK 171203 B1 2 lag af styrkegivende dele.

Det i denne ansøgning beskrevne eksempel er vist i denne ansøgnings fig. 1. Kort sagt er en central kobberleder 1 omgivet af et lag lavdensitetspolyethylen, som omfatter en 5 indre kappe 3. Et første lag af stålwire 6 til højt træk er viklet skrueformet om den indre kappe 3, og et antal optiske fibre eller fiberbånd 5, som er indkapslet i lasersvejsede rustfri stålrør 7, er anbragt imellem wirerne 6. De rustfri stålrør 7 og wirerne 6 har samme diameter.

10 Et andet lag af stålwire 11 til højt træk er viklet skrueformet om det første lag i den modsatte retning med en mængde siliconevandblokeringsmasse 9 mellem lagene. Kablet er indkapslet i en ydre kappe 13 formet af mediumdensitetspolyethy-len.

15 De rustfrie stålrør 7 beskytter de pågældende optiske fibre 5 mod at blive skadet, og hvert rør erstatter en armeringswire. Derfor er der ikke noget behov for en separat optisk fiber-pakke inden i kablet, hvilket muliggør, at et lettere og mere kompakt kabel kan produceres.

20 Der anvendes typisk rustfri stålrør med en diameter på 1 til 6 mm. Disse fyldes med thixotropisk fedt og lasersvejses i længderetningen for at indelukke de optiske fibre. Rørene tilvejebringer moderat hårde, hermetisk forseglede fiberpakker.

25 Længden af det skrueformede første lag kan ændres afhængigt af hvilke indre fiberspændinger, som kræves i kablet.

Det er nødvendigt at minimere torsionsmodstanden i kablet, for at kablet nemmere kan spoles op. Torsionsvirkningen i kernen kan der kompenseres for ved et velegnet valg af diame- 30 ter og længde og retning af laget eller lagene af de skrueformede, styrkegivende dele, men kablets egenskaber under DK 171203 B1 3 torsion er især underlagt enhver ændring i det anvendte antal af styrkegivende dele. Der kan kræves kabeludformninger med et forskelligt antal rør, således at der gives frihed til at ændre antallet af rør, som erstatter de styrkegivende dele i 5 et lag uden at påvirke rørets egenskaber under torsion signifikant .

Kablets kerne kan gøres relativ blød for at minimere dets torsionsmodstand, men det tilvejebringer derved ikke tilstrækkelig radial reaktion med understøtning af laget eller 10 lagene af de styrkegivende dele.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes derfor et optisk fiberkabel som angivet i krav 1.

For at lette fremstillingen kan den ikke-metalliske centrale kerne omfatte en central kernewire af fortrinsvis elektrisk 15 ledende materiale.

Det eller de langsgående svejsede rør er fortrinsvis en part af et ydre lag af to lag af langsgående styrkegivende dele.

De styrkegivende dele eller de styrkegivende dele og rør af laget eller lagene er fortrinsvis af ensartet diameter, og 20 hvor der er to lag, er diameteren af delene i det ydre lag fortrinsvis mindre end diameteren af delene i det indre lag.

Hvor der er to lag af styrkegivende dele, er de fortrinsvis opviklet skrueformet i modsatte retninger for at fjerne torsionsvirkningen. Lignende eller begrænsede torsionsvirkninger 25 må imidlertid forudses med enlags styrkegivende dele som låser .

Der er fortrinsvis en vandblokeringsmasse mellem de to lag af styrkegivende dele og en vandblokeringsmasse mellem de optiske fibre og det lasersvejsede rør. Denne masse i det laser-30 svejsede rør kan være en thixotropisk fedt.

DK 171203 B1 4

De styrkegivende dele er fortrinsvis metalwire, f.eks. af stål.

Det skal forstås, at de styrkegivende dele tilvejebringer i det mindste hovedparten af kablets styrke i længderetningen, 5 fortrinsvis 75%, idet denne er spredt i hovedsagen ensartet rundt om kablets kerne.

Det stive metalrør, som fortrinsvis er formet af bånd, har den vigtige funktion at understøtte de styrkegivende dele ved at overføre en radial reaktionskraft, og dets ydre overflade 10 er fortrinsvis cylindrisk, og de styrkegivende dele er fortrinsvis også cylindriske. De metalliske elementer inden i kablet tilvejebringer enten enkeltvis eller samlet en kraft-lederbane.

I nogle tilfælde er et i hovedsagen stift rør f.eks. af 15 plastmateriale eller metal indskudt mellem det styrkegivende lag eller lagene og de omgivende indkapslingsorganer.

Alternativt kan et beviklingsmateriale med højt modul, såsom aramidpolymergarn være indrettet rundt om laget eller lagene af de styrkegivende dele under indkapslingsorganerne.

20 Opfindelsen forklares nedenfor skematisk under henvisning til en bestemt udførelsesform samt tegningen, hvor fig. 1 viser i perspektiv en sektion af et optisk fiberkabel beskrevet i den samtidigt verserende engelske patentansøgning nr. 8828192.8 (offentliggørelsesskrift nr. 2.213.958A) med på 25 hinanden følgende lag delvis fjernet for at vise kablets opbygning, og 1 2 et tværsnit gennem et optisk fiberkabel ifølge opfindelsen, og hvor de tilsvarende elementer er betegnet med de tilsvarende generelle henvisningstal.

Claims (10)

1. 2. Kabel ifølge krav 1, kendetegnet véd, at de forstærkende dele (6, 11) danner mindst 75% af kablets langsgående styrke.
2. 3. Kabel ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, 10 at det eller hvert langsgående - svejset rør (7) er lasersvej set.
3. 4. Kabel ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at det eller hvert langsgående - svejset rør (7) er part af et ydre lag (11) af to lag af langsgående styrkegivende 15 dele.
4. 5. Kabel ifølge ethvert af de foregående krav, kende -tegnet ved, at de langsgående styrkegivende dele (11) , eller styrkedele (11) og rør (7) af det eller hvert lag er af ensartet diameter.
5. 6. Kabel ifølge krav 4 og 5, kendetegnet ved, at diameteren af de styrkegivende dele (11) i det ydre lag (11) er mindre end diameteren af de styrkegivende dele i det indre lag (6).
6. 7. Kabel ifølge ethvert af de foregående krav, kende-25 tegnet ved, at de styrkegivende dele (11) er skrueformet opviklede metalwirer.
7. 8. Kabel ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at ét i det væsentlige stift rør (22) er indskudt mellem det styrkegivende lag (6) eller de styrkegi- 30 vende lag og den omgivende kappeorgan (13). DK 171203 B1
8. 9. Kabel ifølge krav 8, kendetegnet ved, at det hovedsageligt stive rør (22) er formet af et plastmateriale eller af metal.
9. 10. Kabel ifølge ethvert af kravene 1-6, kendeteg- 5 net ved, at et beviklingsmateriale med højt modul er viklet omkring laget eller lagene af de styrkegivende dele (6), så det ligger under kappedelen (13).
10. 11. Kabel ifølge ethvert af de foregående krav, kende -tegnet ved, at kappedelene (13) omfatter et ekstruderet 10 termoplastisk materiale.