DE10019988A1 - Lichtwellenleiterkabel - Google Patents
LichtwellenleiterkabelInfo
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Abstract
Um Lichtwellenleiter-Indoorkabel besonders kompakt und mit verbesserten mechanischen Eigenschaften zu versehen, wird vorgeschlagen, das Lichtwellenleiter-Indoorkabel mit integrierten Zug- und Stützelementen zu versehen.
Description
Die Erfindung betrifft Lichtwellenleiter-Indoorkabel. Hierbei werden unter dem
Begriff "LWL-Indoorkabel" insbesondere jedes Lichtwellenleiter-Datenkabel
für Gebäudeverkabelungen, für Industrieverkabelungen sowie für Bussysteme
geeignete Kabel verstanden.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein besonders kompaktes und betriebssicheres,
Lichtwellenleiter-Kabel zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Faserumhüllung mit integrierten
Zug- und/oder Stützelementen verwendet wird.
Durch die integrierten Zugelemente können die empfindlichen optischen Fasern
gegen eine unzulässig hohe Belastung, die beispielsweise bei einer
Kabelverlegung in Längsrichtung auftreten kann, geschützt werden.
Die in der Faserumhüllung eingebetteten Stützelemente können Kräfte
aufnehmen, die beispielsweise bei einem Schrumpfvorgang durch
Temperaturänderung hervorgerufen werden und so einer Kabelbeschädigung
entgegenwirken.
Es wird vorgeschlagen, dass das erfindungsgemäße Kabel maximal 12 Fasern
aufweist, die innerhalb der Faserumhüllung angeordnet sind. Bei einer
derartigen Anordnung eignet sich das Kabel insbesondere für Indoor-
Verkabelungen, da es bei begrenztem Raumbedarf und kleinem Biegevolumen
bis unmittelbar an die Anschlussstelle gelegt werden kann.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Stärke der Faserumhüllung weniger
als dreimal so groß ist, wie der Faserdurchmesser. Dadurch können kleine
Kabeldurchmesser erreicht und kleine Biegeradien erzeugt werden.
Es versteht sich, dass die Verwendung von maximal 12 Fasern bzw. einer
vorgeschriebenen Faserumhüllung auch unabhängig von den übrigen
Merkmalen vorteilhaft ist.
Um zu erreichen, dass das Kabel auf verhältnismäßig einfache Weise mit
Steckern versehen werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Innenquerschnitt
der Faserumhüllung wenigstens teilweise der Außenoberfläche des
Faserstranges angepasst ist. Hierdurch werden die einzelnen Fasern in Ihrer
Position stabilisiert, wodurch ein Stecker ohne weiteres an diesen Positionen
entsprechend mit den Fasern und somit auch mit dem Kabel verbunden werden
kann. Dies kann darüber hinaus das Verlegen des Kabels mit kleinen
Biegeradien verbessern.
Es wird vorgeschlagen, dass die Zug- und/oder Stützelemente Glasgarne,
Aramidgarne, glasfaserverstärkte Kunststoffstäbe und/oder aramid
faserverstärkte Kunststoffstäbe umfassen. Durch die vorgeschlagenen
Materialien können beispielsweise die mechanischen, thermischen und
übertragungstechnischen Eigenschaften eines Lichtwellenleiterkabels bezüglich
einer Langzeitstabilität oder Robustheit verbessert werden.
Die vorgeschlagenen Zug- und/oder Stützelemente können beispielsweise die
bei einer Kabelverlegung auftretenden mechanischen Spannungen oder die
aufgrund von thermischen Einflüssen entstehenden Spannungen aufnehmen und
somit unter anderem eine Beeinträchtigung der übertragungstechnischen
Eigenschaften verhindern. Darüber hinaus kann dadurch die Eignung für
gängige Kabeleinzugsverfahren verbessert werden.
Das erfindungsgemäße Lichtwellenleiter-Kabel kann in einer Einschichten-
Konstruktion, vorzugsweise aus strahlungshärtbaren Akrylaten aufgebaut sein,
wobei die Zug- und/oder Stützelemente in dieser Schicht integriert sind.
Das erfindungsgemäße Lichtwellenleiter-Kabel kann auch so aufgebaut sein,
dass die Faserumhüllung zwei Phasen, eine Außenschicht und eine Innenschicht
umfasst, wobei zumindest die Außenschicht die Zug- und/ oder Stützelemente
aufweist.
Durch die Außenschicht kann einerseits die mechanische Festigkeit des LWL-
Kabels wie beispielsweise die Zug-, Stauch-, und Knickfestigkeit gewährleistet
werden und andererseits, eine geringe thermische Ausdehnung oder
Schrumpfung bei Temperaturdifferenzen sichergestellt werden. Die
Außenschicht dient somit als Schutzschicht.
Es versteht sich, dass das vorgeschlagene Kabelgrundelement mit einer
weiteren Schutzhülle bzw. Ummantelung versehen werden kann bzw. dass ein
entsprechendes Kabel auch aus mehreren dieser Grundelemente gebildet
werden kann.
Die Schutzschicht kann darüber hinaus bei geeigneter Materialwahl die
Unempfindlichkeit des LWL-Kabels gegenüber eindringender Feuchtigkeit
verbessern wie auch einer Einwirkung von Chemikalien entgegenwirken.
Weiterhin kann beispielsweise die Schutzschicht aus einem halogenfreien,
flammwidrigen, thermoplastischen Compound gebildet sein und dadurch die
Brandeigenschaften des LWL-Kabels verbessern. Im Brandfall kann eine
geringe Brandlast und dadurch eine reduzierte Rauchgasdichte wie auch eine
verringerte Toxität der Verbrennungsprodukte erreicht werden.
Durch die vorgeschlagene Schutzschicht kann eine gute Weiterverarbeitbarkeit
des LWL-Kabels gewährleistet werden, wenn diese mit einer harten, glatten
und gleichmäßigen Oberfläche ausgebildet wird.
Vorzugsweise umfasst die Außenschicht strahlungshärtbare Urethan-Akrylate.
Um zu erreichen, dass die Faser vor mechanischen wie vor thermischen
Einflüssen geschützt wird, kann die Innenschicht als Pufferschicht ausgebildet
werden. Darüber hinaus kann dadurch einem Eindringen von Feuchtigkeit
entgegengewirkt und der Kabelader eine hohe Flexibilität verliehen werden.
Die Pufferschicht kann aus einem festen und trockenen Material z. B.
Silikonakrylat, welches nicht ausläuft, sich problemlos und rückstandsfrei von
einer Faser entfernen lässt und/oder ein primärcoating der Faser nicht angreift,
bestehen. Darüber hinaus kann ein Material gewählt werden, welches die Faser
geometrisch weitgehend exakt zentriert bzw. fixiert und verfügt über gute
Trenneigenschaften verfügt, wodurch die Fasern problemlos aus einem
Aderverbund gelöst werden können. Außerdem entkoppelt eine derartige
Pufferschicht die Faser von mechanischen Belastungen und thermischen
Einwirkungen und kann sie vor Feuchtigkeit schützen. Darüber hinaus kann sie
eine hohe Flexibilität der Ader gewährleisten.
Als Material für die Innenschicht eignen sich insbesondere silikonmodifizierte
Acrylate oder Urethan-Acrylate.
Um besondere mechanische, thermische oder chemische Eigenschaften zu
erzielen, können auch spezielle Werkstoffe vorteilhaft sein. In diesem
Zusammenhang sind insbesondere die Brandeigenschaften, wie geringe
Brandlastwerte, geringe Rauchgasdichte und geringe Toxizität der Rauchgase
von Bedeutung.
Als Werkstoffe zur Erfüllung der geforderten Eigenschaften bieten sich u. a. für
die Außenschicht fluorierte Thermoplaste, Polyvinylchlorid und halogenfreie,
flammwidrige, thermoplastische Compounds an. Darüber hinaus sind spezielle
Werkstoffe mit verbesserten Brandeigenschaften wie beispielsweise
Polyetherketone, Polyetherimide, Polyurethan oder Polyamide vorteilhaft.
Dadurch, dass die Fasern sehr genau positioniert und fixiert sind, können
mehrere Fasern gleichzeitig konfektioniert werden. Dies ist insbesondere im
Zusammenhang mit einer Verwendung von neuartigen Steckverbindern mit
Mehrfaser-Ferulen von Interesse. Darüber hinaus können Aderhüllen über
große Längen konfektioniert werden.
Das erfindungsgemäße Lichtwellenleiter-Kabel eignet sich unter anderem
insbesondere für die Verwendung im Zusammenspiel mit Lichtwellenleitern aus
Glas bzw. aus Kunststoff.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden
anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnungen erläutert.
Es zeigt in vereinfachter Darstellung
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Lichtwellenleiter-Kabels mit rotations
symmetrischen Aufbau,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit bändchenförmigem Aufbau,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines LWL-Kabels einer rotations
symmetrischen Zweischicht-Konstruktionen und
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen LWL-Kabels in
einer bändchenförmigen Zweischicht-Konstruktion.
Das in der Fig. 1 dargestellte LWL-Kabel 1 weist vier optische Fasern 2 auf,
welche von der Fasenumhüllung 3 umschlossen sind. Innerhalb der
Fasenumhüllung 3 sind Zug- und Stützelemente 4 integriert.
Die aus Aramidgarnen, Glasgarnen, oder glasfaserverstärkten Kunststoffstäben
oder aramidfaserverstärkten Kunststoffstäben hergestellten Zug- und
Stützelemente 4 können die empfindlichen optischen Fasern 2 vor unzulässig
hohen Belastungen, die beispielsweise bei der Kabelverlegung als Längskräfte
auftreten können, schützen. Zusätzlich können außer den mechanischen
Eigenschaften auch die thermischen und optischen Eigenschaften bezüglich
einer Langzeitstabilität und Robustheit verbessert werden.
In Abweichung zu der in der Fig. 1 dargestellten Anzahl Fasern 2, können bei
einer bevorzugten Ausführungsform bis zu zwölf Fasern 2 angeordnet sein. Da
keine der einzelnen Fasern 2 mit einer Aderumhüllung versehen ist, kann das
Kabel mit reduzierten Kosten hergestellt werden. Darüber hinaus wird der
Kabeldurchmesser klein gehalten und eine gute Verlegung mit kleinen
Biegeradien ermöglicht.
Die Stärke der Faserumhüllung 3 ist bei dieser Ausführungsform weniger als
dreimal so groß wie der Faserdurchmesser.
Die Faserumhüllung 3 schützt die Fasern 2 vor mechanischen wie auch vor
thermischen Einflüssen und wirkt dem Eindringen von Feuchtigkeit entgegen.
Sie kann dem LWL-Kabel 1 eine hohe Flexibilität verleihen.
Die Faserumhüllung 3 besteht vorzugsweise aus strahlungshärtbarem Urethan-
Acrylat. Durch einen Härtungsprozess werden die Fasern 2 in ihrer Lage fixiert.
Die gute Trenneigenschaft der Faserumhüllung 3 kann eine rückstandsfreie
Trennung von den Fasern 2 ermöglichen, wodurch beispielsweise die Fasern 2
problemlos aus dem Aderverbund herauslösbar sind.
Die genaue Positionierung der Fasern 2 ermöglicht darüber hinaus die
gleichzeitige Konfektionierung von mehreren Fasern 2. So kann beispielsweise
die Verwendung von neuartigen Steckverbindern mit Mehrfaser-Ferulen leicht
realisiert werden. Darüber hinaus kann ein problemloses Ablängen einer
Aderhülle über große Längen durchgeführt werden.
In Abweichung zu dem in der Fig. 1 dargestellten rotationssymmetrischen
Aufbau zeigt die Fig. 2 ein LWL-Kabel mit bändchenförmigem Aufbau. Es
weist zwölf Fasern 2 sowie in der Faserumhüllung 3 integrierte Zug
und/Stützelemente 4 auf. Der Innenquerschnitt der Faserumhüllung ist der
Außenoberfläche des aus den zwölf Fasern 2 bestehenden Faserstranges
angepasst. Hierdurch sind die Fasern 2 in ihrer Position stabilisiert, wodurch ein
Stecker ohne weiteres an diesen Positionen entsprechend mit den Fasern 2 und
somit auch mit dem Kabel verbunden werden kann.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weist in Abweichung zu der Fig. 1
eine rotationssymmetrische Zweischicht-Konstruktion auf. Eine
strahlungshärtbare Faserumhüllung 3' umgibt die Fasern 2 und wird von einer
äußeren Schutzschicht 3" umschlossen.
Die Faserumhüllung 3' wirkt als Pufferschicht und kann die Fasern 2 von
mechanischen und thermischen Einwirkungen entkoppeln. Sie ersetzt die bisher
aus einer gelartigen Substanz bestehende Pufferschicht. Sie wirkt dem
Eindringen von Feuchtigkeit und Chemikalien entgegen und kann somit die
Unempfindlichkeit des Kabels gegenüber äußeren Einflüssen verbessern.
Innerhalb der äußeren Schutzschicht 3" sind Zug- und Stützelemente 4
angeordnet. Dadurch kann die mechanische Festigkeit des LWL-Kabels wie
beispielsweise die Zug-, Stauch- und Knickfestigkeit des Kabels erhöht werden.
Die außenliegende Schutzschicht 3" besteht aus einem halogenfreien,
flammwidrigen thermoplastischen Compound, welches im Brandfall eine
geringe Rauchgasdichte wie auch eine verringerte Toxität der
Verbrennungsprodukte erzeugt.
Durch die harte, glatte, wie auch gleichmäßig ausgebildete Oberfläche der
Schutzschicht 3", kann die Weiterverarbeitbarkeit des LWL-Kabels in der
Fertigung verbessert werden.
Fig. 4 weist in Abweichung zu der Fig. 2 eine bändchenförmige Zweischicht-
Konstruktion der Faserumhüllung auf. Sie besteht auch in dieser Ausführung aus
der äußeren Schutzschicht 3" mit den darin integrierten Zug- und
Stützelementen 4 und der die Fasern 2 umschließenden und als Puffer wirkende
Innenschicht 3'. Dadurch kann die mechanische Festigkeit wie beispielsweise
die Zug-, Stauch- und Knickfestigkeit erhöht und das Kabel insgesamt robuster
ausgestaltet werden. Darüber hinaus werden die Fasern 2 mittels der als Puffer
wirkenden Innenschicht 3' von mechanischen und thermischen Einflüssen
entkoppelt. Dadurch kann eine weitere Steigerung der Kabelrobustheit erzielt
werden.
Für eine Kabelausgestaltung haben sich in Abhängigkeit des Kabelaufbaus die
nachfolgenden Kabeldimensionen als vorteilhaft ergeben.
- 1. bei rotationssymmetrischem Aufbau mit
1 Faser: Durchmesser < 1.5 mm, insbesondere im Bereich (1,2 mm, 1,0 mm);
2 Fasern: Durchmesser < 2,0 mm, insbesondere im Bereich (1,6 mm, 1,2 mm);
4 Fasern: Durchmesser < 2,7 mm, insbesondere im Bereich (2,0 mm, 1,5 mm);
6 Fasern: Durchmesser < 3,0 mm, insbesondere im Bereich (2,5 mm, 2,2 mm);
8 Fasern: Durchmesser < 3,2 mm, insbesondere im Bereich (2,7 mm, 2,4 mm);
12 Fasern: Durchmesser < 4,2 mm, insbesondere im Bereich (3,5 mm, 3,0 mm) und - 2. bei bändchenförmigem Aufbau (wobei b = Breite, h = Höhe) mit
2 Fasern:
b < 2.7 mm, insbesondere im Bereich (2,0 mm, 1,5 mm);
h < 2,3 mm, insbesondere im Bereich (1,6 mm, 1,2 mm)
4 Fasern:
b < 3,2 mm, insbesondere im Bereich (2,5 mm, 2,0 mm);
h < 2,3 mm, insbesondere im Bereich (1,6 mm, 1,2 mm);
6 Fasern:
b < 3,7 mm, insbesondere im Bereich (3,0 mm, 2,5 mm);
h < 2,3 mm, insbesondere im Bereich (1,6 mm, 1,2 mm)
8 Fasern:
b < 4,2 m, insbesondere im Bereich (3,5 mm, 3,0 mm);
h < 2,3 mm, insbesondere im Bereich (1,6 mm, 1,2 mm)
12 Fasern:
b < 5,2 mm, insbesondere im Bereich (4,5 mm, 4,0 mm);
h < 2,3 mm, insbesondere im Bereich (1,6 mm, 1,2 mm).
Claims (8)
1. LWL-Indoorkabel, gekennzeichnet durch eine Faserumhüllung mit
integrierten Zug- und/oder Stützelementen (4).
2. Kabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch maximal 12 Fasern
(2), die innerhalb der Faserumhüllung angeordnet sind.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stärke der Faserumhüllung weniger als dreimal so groß ist, wie der
Faserdurchmesser.
4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenquerschnitt der Faserumhüllung wenigstens teilweise
der Außenoberfläche des Faserstranges angepasst ist.
5. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zug- und/oder Stützelemente (4)
Glasgarne, Aramidgarne, glasfaserverstärkte Kunststoffstäbe
und/oder aramidfaserverstärkte Kunststoffstäbe umfassen.
6. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Faserumhüllung zwei Phasen, eine
Außenschicht (5) und eine Innenschicht (3), umfasst, wobei
zumindest die Außenschicht (5) die Zug- und/oder Stützelemente (4)
aufweist.
7. Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Innenschicht (3) eine Pufferschicht ist.
8. Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Innenschicht (3) eine fixierte Schicht zum Fixieren der Fasern (2) ist.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE2000119988 DE10019988A1 (de) | 2000-04-22 | 2000-04-22 | Lichtwellenleiterkabel |
EP00125769A EP1103833A1 (de) | 1999-11-25 | 2000-11-24 | Mikro-Lichtwellenleiter-Kabel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE2000119988 Ceased DE10019988A1 (de) | 1999-11-25 | 2000-04-22 | Lichtwellenleiterkabel |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE10019988A1 (de) |
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