DE3823965C2

DE3823965C2 -

Info

Publication number: DE3823965C2
Application number: DE3823965A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Dinzen; Karl-Hans Dipl.-Ing. 5000 Koeln De Heinen; Bernd Dr.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach De Harjes
Original assignee: Felten & Guilleaume Energietechnik Ag 5000 Koeln De
Current assignee: Draka Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1990-12-20
Also published as: DE3823965A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtwellenleiter-(LWL-)Kabel mit fol gendem Aufbau: in der Kabelseele mehrere LWL-Gradientenfasern verseilt mit - oder um einen Strang von - Verstärkungsfasern aus einem Aramid oder Glas, die Zwischenräume ausgefüllt mit einem wasserblockie renden Füllstoff, und darum ein Mantel (Leitungsmantel) aus einem Elastomer-Polymer wie Silikongummi oder Ethylen-Propylen-Rubber.

Dieser Aufbau ist bei LWL-Kabeln für die Installation an Hochspan nungs-Freileitungen bekannt, und er ist beispielsweise aus dem Prospekt "Rayfos LWL-Kabel" der Raychem GmbH, Ottobrunn 10/86, er sichtlich.

Fernmelde-(FM-)Leitungen für den Einsatz bei Fördergeräten im Tagebau - wie Bagger und Absetzer, auch rückbare Bandanlagen - sind sowohl bei der Installation oder Reparatur, wie auch im Betrieb erheblichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt: Bei den rückbaren Bandanlagen liegen Energie-, Steuer- und FM- Leitungen als Bündel in Kabelschalen an der Bandanlage, und sie verbleiben auch dort, wenn diese ortsverändert (gerückt) wird. Während des Betriebs der Bandanlage ist die FM-Leitung einer dauernden Vibration ausgesetzt. - Bei den Fördergeräten ist die FM-Leitung gemeinsam mit den Energie- und Steuerleitungen in Leitungsrinnen, in freien Schleifen oder auf Leitungssätteln verlegt. Daher ist während des Betriebs der Fördergeräte die FM- Leitung ständigen Schwingungen und Bewegungen ausgesetzt.

Bei den Energie- und den Steuerleitungen für den vorgenannten Einsatz ist es bekannt, um die Verseilelemente (die Energie-, Steuer- und Schutzleiteradern und die Zwickelfüllungen) einen Innenmantel, und darüber einen Außenmantel aus Gummi-Mischungen zu extrudieren. So sind in dem Prospekt "Isolierte Leitungen" der Felten & Guilleaume Energietechnik GmbH (heute AG), Köln 2.82 Leitungstrossen für den Anschluß ortsveränderlicher Großgeräte (wie Bagger und Absetzer) sowie Gummischlauchleitungen für Hebe- und Förderanlagen angegeben, bei denen der Innenmantel aus einer Gummi-Mischung auf der Basis Natur- oder Synthesekautschuk, wie Styrol-Butadien-Kautschuk, und der Außenmantel aus einer Poly chloropren-Mischung besteht. Beide Mäntel müssen nach der Extru sion bei Temperaturen von 180 bis 200°C vernetzt (vulkanisiert) werden. - Es ist auch bekannt und aus dem F & G-Prospekt ersicht lich, in den Außenmantel eine Torsionsschutzhülle einzubetten.

Schließlich ist auch der Einsatz von zugfesten Kunststoff-Fasern in LWL-Kabeln bekannt. So sind im Kern des eingangs erwähnten LWL-Kabels neben den LWL Aramidverstärkungen angeordnet. (Aramide bezeichnen aromatische Polyamide.) Und in der DE-OS 28 01 231 ist ein Starkstromkabel (insbesondere Baggerkabel) mit wenigstens einem integrierten LWL-Verseilelement angegeben, bei der um ein zugfestes Kernelement aus einem Fluor-Copolymer fünf kunststoff-umhüllte LWL angeordnet, und von einer schlauchförmigen Bewehrung aus vorgerecktem aromatischem Polyamid umgeben sind, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen KEVLAR vertrieben wird. Dieses Bauelement ist in einem weiteren Schlauch aus einem fluorierten Ethylen-Propylen-Copolymer lose untergebracht, um Ausgleichsbewegungen desselben beim Biegen des Kabels zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschrie bene LWL-Kabel für den Einsatz bei Fördergeräten im Tagebau aus zubilden.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen LWL-Kabel durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Lösung be steht im wesentlichen darin, daß

a) um den Leitungsmantel, wie an sich bekannt, zwei weitere Mäntel aus vernetzten Elastomeren auf gebracht sind, und in dem Außenmantel eine Zug- und Torsions schutzhülle eingebettet ist,
b) zwischen dem Leitungs- und dem Zwischenmantel mindestens eine Lage von längslaufendem zugfestem Garn, der LWL-Leitung ein Spiel lassend, angeordnet ist, und
c) darüber eine wärmedämmende Bewicklung aufgebracht ist.

Das Merkmal a) dient im wesentlichen zur Aufnahme der im betrieb lichen Einsatz auftretenden Zugkräfte. b) und c) dienen zur Auf nahme von Zugkräften bzw. zur Wärmedämmung bei der Extrusion und Vernetzung von Zwischen- und Außenmantel. Zudem ergibt b), auf grund der "schwimmenden" Anordnung der LWL-Leitung in den beiden Elastomer-Mänteln, eine Zugentlastung der LWL-Leitung im betrieb lichen Einsatz.

Die Unteransprüche betreffen Ausgestaltungen der Zug- und Tor sionsschutzhülle und der wärmedämmenden Wicklung.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß es mit der Kombination einfacher konstruktiver Maßnahmen gelingt, her kömmliche LWL-Kabel für den Einsatz bei Förderanlagen im Tagebau, wo sie einer starken mechanischen Beanspruchung unterliegen, fähig zu machen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein LWL-Kabel mit acht LWL, drei Män teln und den dazwischenliegenden Schutzhüllen gegen Zug, Wärme und Zug+Torsion (von innen nach außen).

Wie die Figur zeigt, sind in der Kabelseele des LWL-Kabel acht kunst stoffummantelte LWL-Gradientenfasern 2 um einen ebenfalls kunststoff ummantelten Strang von Verstärkungsfasern 1 aus einem Aramid oder Glas verseilt. Die Zwischenräume sind mit einem längswasser blockierenden Füllstoff 3 ausgefüllt. Darum ist ein Mantel 4 aus einem Elastomer-Polymer wie Silikongummi oder Ethylen-Propylen- Rubber aufgebracht (extrudiert). Die Elemente 1 bis 4 bilden zusammen eine LWL-Leitung. Der Mantel 4 wird daher im folgenden als "Leitungsmantel" bezeichnet. Soweit zum herkömmlichen LWL- Kabel-Aufbau.

Nun zur Erfindung: Um den LWL-Leitungsmantel 4 sind zwei weitere Mäntel: der Zwischenmantel 7 und der Außenmantel 9 aus vernetzten Elastomeren (Gummi-Mischungen) aufgebracht (extrudiert und ver netzt). In den Außenmantel ist nahe seiner Innenfläche eine Zug- und Torsionsschutzhülle 8 aus zugfesten Fasern eingebettet. Diese Mäntel dienen im wesentlichen zur mechanischen Verstärkung des LWL-Kabels.

Zum Schutz der LWL im Kabel, genauer: zur Aufnahme von Zugkräften und zur Wärmedämmung bei der Extrusion und Vernetzung von Zwi schen- und Außenmantel, dient folgende Ausbildung:

Zwischen dem Leitungsmantel 4 und dem Zwischenmantel 7 ist eine Lage 5 von längslaufendem Garn aus zugfesten Aramid- oder Glas fasern, der LWL-Leitung (1 bis 4) ein Spiel lassend, angeordnet. Wichtig ist hier auch, daß die mechanisch entkoppelte (schwimmende) Anordnung der LWL-Leitung unter den beiden Elastomer-Mänteln 7 und 9 des Kabels eine Zugentlastung der LWL-Leitung im betrieb lichen Einsatz bringt.

Über jener Garnlage 5 ist eine (in der Figur zweilagige) Bewicklung 6 mit Folie, Gittergewebe und/oder Faservlies aus einem wärmedäm menden Werkstoff aufgebracht. Hierfür lassen sich Aramide, Poly ester, Polyacrylate oder Textilglas einsetzen. Bevorzugt wird eine Bewicklung aus einer PETP- oder PBTP-Folie, wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen HOSTAFLON vertrieben wird. (PETP und PBTP bezeichnen die linearen Polyester Polyethylen- bzw. Polybutylen terephthalat.)

Schließlich zu der im Außenmantel 9 eingebetteten Zug- und Tor sionsschutzhülle 8: Sie wird von einem offenen Geflecht oder einer gegenläufigen Umseilung oder Bandage aus Fasern bzw. Gewebe gebil det, die bevorzugt aus einem Aramid oder Glas bestehen.

Claims

1. Lichtwellenleiter-(LWL-)Kabel mit folgendem Aufbau:

- in der Kabelseele mehrere LWL-Gradientenfasern (2) verseilt mit - oder um einen Strang von - Verstärkungsfasern (1) aus einem Aramid oder Glas,
- die Zwischenräume ausgefüllt mit einem wasserblockierenden Füll stoff (3),
- und darum ein Mantel (4) (Leitungsmantel) aus einem Elastomer-Polymer wie Silikongummi oder Ethylen-Propylen-Rubber,

dadurch gekennzeichnet,

- daß um den Leitungsmantel (4) zwei weitere Mäntel (Zwischen mantel 7 und Außenmantel 9) aus vernetzten Elastomeren (Gummi- Mischungen) aufgebracht sind, und in den Außenmantel nahe seiner Innenfläche eine Zug- und Torsionsschutzhülle (8) aus zugfesten Fasern eingebettet ist,
- daß zwischen dem Leitungs- und dem Zwischenmantel (4 bzw. 7) mindestens eine Lage (5) von längslaufendem Garn aus zugfesten Aramid- oder Glasfasern, der LWL-Leitung (1 bis 4) ein Spiel lassend, angeordnet ist,
- und daß über dieser Garnlage (5) eine Bewicklung (6) mit Folie, Gittergewebe und/oder Faservlies aus einem wärmedämmenden Werk stoff aufgebracht ist.

2. LWL-Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- und Torsionsschutzhülle (8) von einem offenen Geflecht oder einer gegenläufigen Umseilung oder Bandage aus Fasern bzw. Gewebe aus einem Aramid oder Glas gebildet wird.

3. LWL-Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmende Bewicklung (6) aus PETP- oder PBTP-Folie (Poly ethylen- bzw. Polybutylenterephthalat-Folie) besteht.