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Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtwellenleiterkabel, mit einer aus verseilten Bündeladem bestehenden Seele, mit einer diese Seele umgebenden, Glasfasern enthaltenden Umhüllung und mit einem über dieser Umhüllung liegenden Aussenmantel.
Ein Lichtwellenleiterkabel dieser Art ist aus der DE 44 12 374 Al bekannt geworden. Das in diesem Dokument geoffenbart Kabel besteht aus mehrerem Bündeladem und jede Bündelader enthält ihrerseits mehrere Lichtwellenleiter, die in einer Kunststoffhülle, gegebenenfalls in eine Dichtmasse eingebettet, liegen. Die Kunststoffhülle ist von einer konzentrischen Schicht umgeben, die aus glasfaserverstärktem, durch Pultrusion aufgebrachtem Kunststoff zur Zugentlastung bestehen kann. Es sind beispielsweise sieben Bundeladern verseilt zu einer Seele zusammengefasst, die z.
B. mit einem Glasfasergewebeband bewickelt ist Uber dieser Bewicklung liegt ein Aussenmantel aus vorteilhafterweise abriebfestem Kunststoff Der durch Pultrusion aufgebrachte, glasfaserverstarkte Kunststoff schützt zwar die einzelnen Lichtwellenleiter vor mechanischen Einwirkungen, doch ist dieser Schutz für das Kabel als Gesamtheit nicht gegeben. Hierzu kommt, dass bei allen Vorteilen der Pultrusionstechnik diese einen lange dauernden Vorgang darstellt, da dieser auch das Aushärten beinhaltet. Derzeit sind Verarbeitungsgeschwindigkeiten von einem bis zwei Metern je Minute üblich.
Der Aufbau von Bündeladern, wie sie in dem oben genannten Dokument verwendet werden, ist im näheren Detail auch in der DE 33 19370 Al beschrieben.
In diesem Dokument sind auch die Probleme erörtert, die dadurch entstehen, dass in den einzelnen Lichtwellenleitern keine mechanischen Spannungen auftreten sollen, da solche Spannungen zu Dämpfungserhöhungen führen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Lichwellenleiterkabel zu schaffen, das gute mechanische Eigenschaften aufweist und dabei relativ einfach und günstig herzustellen ist. Das Kabel soll insbesondere auch fur die Verlegung unter Wasser sowie als freitragende Kabel geeignet sein, und somit einerseits hohem Druck standhalten und andererseits auch beschussfest, nagetiersicher und termitenfest sein
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Diese Aufgabe lässt sich mit einem Lichtwellenleiterkabel der eingangs genannten Art erzielen, bei welchem die Umhüllung der Seele durch Pultrusion aufgebracht ist und aus einem mit hochfesten Fasern verstärkten Kunststoff besteht,
wobei die Bündeladern der Seele eine Isolie- rung aus Kunststoff besitzen
Dank der Erfindung kann die bei der Herstellung des Kabels für die Pultrusion aufgewendete
Zeit gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik im Prinzip um einen Faktor gesenkt werden, welcher der Anzahl der Bündeladern entspricht. Die konzentrisch pultrudierte Umhül- lung aus z. B. glasfaserverstärktem Kunststoff verhält sich bei Belastung wesentlich günstiger als eine Anordnung nach dem Stand der Technik, bei welcher jede einzelne Bündelader einen pultrudierten Mantel aus glasfaserverstärktem Kunststoff besitzt.
Besonders günstige, da symmetrische Belastungsverhältnisse, ergeben sich, falls die Bündel- adern der Seele um ein zentrales Element herum verseilt sind.
Um eine oft geforderte Abdichtung in Längsrichtung des Kabels zu erzielen, können die Hohl- räume der Seele vorteilhafterweise mit einem Dichtstoff, wie einem Gel, Quellpulver od. dgl. gefüllt sein.
Um die Verarbeitung zu vereinfachen und die mechanische Festigkeit zu verbessern kann es von Vorteil sein, wenn die Seele eme Bewicklung mit z. B. einem Kunststoffband oder einem Glasfaserband aufweist. Eine solche Bewicklung wird vor dem Pultrusionsvorgang, bei welchem die Umhüllung gebildet wird, durchgeführt.
Vor allem bei Seekabeln kann es vorteilhaft sein, wenn auf die Umhüllung eine dichte Metall- schichte, insbesondere eine Kupferschichte, aufgebracht ist. Diese Metallschicht, die galvanisch aufgebracht sein kann oder als gezogenes und/oder geschweisstes Rohr ausgebildet sein kann, verhindert eine Wasserstoffdiffusion in das Kabel. Es hat sich nämlich gezeigt, dass bis zu den Lichtwellenleitem gelangender Wasserstoff zu starken und unerwünschten Dämpfungsspitzen fuhren kann.
Das zentrale Element, um welches die Bündeladern verseilt sind, kann z. B. aus pultrudiertem, faserverstärktem Kunststoff bestehen, wodurch sich nicht nur die beim Pultrusionsvorgang erforderliche Zugfestigkeit, sondern auch eine Stauchfestigkeit ergibt.
Zweckmässigerweise sind die hochfesten Fasern in der Umhüllung aus der Gruppe der Glas-, Aramid- oder Kunststoffasern gewählt.
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Die Erfindung samt weiterer Vorteile ist im folgenden anhand zweier Ausführungsformen nä- her erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigen Fig. l einen Schnitt durch ein erfindungsgemässes Lichtwellenleiterkabel in einer erste Ausführungsform und Fig. 2 in einer ebensolchen Darstellung eine zweite Ausführungsform Gemäss Fig. I weist ein Lichtwellenleiterkabel nach der Erfindung eine Seele 2, eine diese Seele umgebende Umhüllung 3 sowie einen über dieser Umhüllung liegenden Aussenmantel 4 auf.
Die Seele 2 besitzt vorteilhafterweise ein zentrales Element 5, das zumindest zugfest sein muss, mit Vorteil aber auch Druckspannungen aufnehmen kann. Beispielsweise besteht dieses zentrale Element 5 aus pultrudiertem, glasfaserverstärktem Kunststoff Das zentrale Element 5 kann z. B. auch ein Glasroving sein oder aus Aramid- oder Kohlenstoffasern bestehen Um das zentrale Element 5 herum sind Bundeladem 6, im vorliegenden Fall vier solche Bündeladem verseilt. Anstelle einer oder mehrerer Bündeladem können auch Blindelemente oder isolierte Kupferdrähte in Form von Adern, Paaren, Dreiern oder Vierem mitverseilt sein Die Bündeladem 6 bestehen in bekannter Weise aus Lichtwellenleitern 7, im vorliegenden Fall je zwölf Stück, vorteilhafterweise Single-Mode-Fasem.
Die Lichtwellenleiter 7 sind innerhalb einer Aderisolierung 8 untergebracht und durch eine geeignete Aderfüllmasse 3 eingebettet, ohne dass jedoch bei Belastung des Kabels unzulässige Spannungen innerhalb der Lichtwellenleiter 7 auftreten können. Die Lichtwellenleiter 7 werden gemäss dem Stand der Technik, z. B. nach der DE 33 19 370 AI, mit einer gewissen Überlänge, z. B. wendelformig, innerhalb der Aderisolierung 8 geführt, sodass aufgrund der Anordnung um das zentrale Element 5 herum eine radiale Beweglichkeit der Lichtwellenleiter bei mechanischen Beanspruchungen des Kabels gesichert ist.
Die konzentrisch über der Seele 2 liegende Umhüllung 3 ist durch Pultrusion aufgebracht und besteht aus einem mit hochfesten Fasern erstärkten Kunststoff, wobei z. B. Acryl-, Kohlenstoffoder Polyesterfasern verwendet werden können. Für den während des Pultrusionsvorganges aufzubringenden Zug bietet sich das zentrale Element 5 an, welches die Bündeladern 6 während des Pultrusionsvorganges entlastet. Während bei einem Kabel nach dem eingangs genannten Stand der Technik für die Dauer des Pultrusionsvorganges der einzelnen Bündeladem eine temporäre Zugentlastung erforderlich ist, kann eine solche Zugentlastung bei dem Pultrusionsschritt im Zuge der Herstellung des erfindungsgemässen Kabels entfallen, da Zugkräfte von dem zentralen Element 5 aufgenommen werden.
Die Hohlräume der Seele, insbesondere die Zwickelräume 10 können in bekannter Weise mit einem Dichtstoff, wie einem Gel, einem Quellpulver od. dgl. gefullt sein, doch ist es auch möglich, diese Zwickelräume 10 während des
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Pultrusionsvorganges mit dem gleichen faserverstärkten Kunststoff zu füllen, aus welchem die
Umhüllung 3 besteht Über der Umhüllung 3 liegt der aus Kunststoff bestehende Aussenmantel 4 Das Material des
Aussenmantels 4 richtet sich nach dem Einsatzgebiet des Kabels, in vielen Fällen wird mit Vor- teil ein Polyethylenmantel verwendet.
Das beschriebene Kabel nach der Erfindung weist hervorragende mechanische Eigenschaften auf und ist, wie bereits eingangs erwähnt, bei gleicher Festigkeit günstiger herzustellen als Ka- bel nach dem Stand der Technik. Die Oberfläche der Umhüllung 3 kann glatt, bei Aufnahme hoher Zugkräfte durch den darüber liegenden Aussenmantel 4 zweckmässigerweise jedoch un- eben sein. Die Dimensionierung der Umhüllung 3 ist so gewählt, dass die bei der Verlegung des
Kabels sowie im Einsatz auftretenden Zug- und Stauchkräfte und der radiale Druck aufge- nommen werden können, ohne dass es letztlich zu einer Beanspruchung der Lichwellenleiter 7 kommt.
Das Kabel kann somit in einer einzigen Ausführungsform sowohl als Erd- und Röh- renkabel oder als Luftkabel verwendet werden, zumal die Konstruktion nagetier- und termiten- beständig und eine hohe Beschusssicherheit aufweist. Solche Eigenschaften können bei her- kömmlichen Konstruktionen nur durch höheren Aufwand erreicht werden. Da die aus faser- verstärktem Kunststoff bestehende Umhüllung 3 auch halogenfrei ist und aufgrund ihres hohen
Glasanteiles flammwidrig Eigenschaften besitzt, wird mit Vorteil ein halogenfreie, flammwidriger, thermoplastischer Aussenmantel verwendet, sodass das Kabel als flammwidriges und halogenfreie Kabel einsetzbar ist. Da Kabel nach der Erfindung besonders druckbeständig ist, kommt auch eine Verlegung als Seekabel in grossen Tiefen in Frage.
Die Ausführung nach Fig. 2 entspricht im Prinzip jener nach Fig. 1, doch weist sie zwei zusätz- liche mögliche Merkmale auf, nämlich eine Bewicklung 11 der Seele 2, die z. B. aus einem Kunststoff- oder einem Glasfaserband bestehen kann. Falls eine solche Bewicklung 11 erwünscht ist, kann diese in bekannter Weise auf herkömmlichen Maschinen aufgebracht werden. Die Bewicklung 11 kann auch einen zusätzlichen Schutz der Bündeladem 6 während des Pultrusionsvorganges darstellen. Das in Fig. 2 dargestellte Kabel weist überdies eine dichte Metallschichte 12 über der Umhüllung 3 auf. Eine solche Metallschicht 12 besteht zweckmässigerweise aus Kupfer, wobei diese Schichte in Form eines zuvor zusammengeschweissten Rohres aufgezogen werden kann.
Die Aufgabe dieser dichten Metallschicht 12, die auch durch galvanische Verfahren aufgebracht werden kann, besteht darin, eine Wasserstoffdiffusion von aussen in das Kabelinnere zu vermeiden. Die Gefahr einer Wasserstoffdiffusion besteht vor allem bei Seekabel, hier insbesondere in Brackwasser, wobei bis zu den Lichtwellenleitern 7 gelangender Wasserstoff unerwünschte Dämpfungsspitzen hervorrufen kann und daher zu vermeiden ist.