DE2628070B1

DE2628070B1 - Single core optical cable

Info

Publication number: DE2628070B1
Application number: DE19762628070
Authority: DE
Inventors: P Dipl-Ing Oestreich Ulrich H
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
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 Polyvi-If a little tensile strength, but non-flammable optical cable is desired, a cover made of a fluorinated one is sufficient as the outer plastic jacket Polymer. However, if a tensile strength cable is required, it is advisable to use the double-layer plastic cover is made of high-tensile plastic threads apply, which are then surrounded with an extruded plastic jacket. Provided the outer sheath can suffice if the optical cable is weakly flame retardant for example made of polyvinyl chloride, especially made of soft polyvinyl

nylchlorid, oder aus einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung bestehen.nyl chloride, or consist of a polyvinyl chloride / polyurethane mixture.

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. If the optical cable is subject to particularly high mechanical loads is exposed, a jacket structure is recommended in which the double-layer cover initially with a first wrapping made of high-strength plastic threads and with a Inner sheath made of thermoplastic polyurethane is surrounded. The spinning and the Inner sheaths serve as reinforcement of the cable core and offer protection against tensile loads and provide a cushion against external pressure and impact loads. On the The inner sheath can have a further covering made of high-strength plastic threads than the outer one Reinforcement be applied, in particular to improve protection against Tensile loads is used. It is preferably used in opposition to the internal reinforcement Applied instead of the inner lining, the inner jacket and the outer lining A mesh made of high-strength plastic threads can also be used with advantage. A material must then be provided for the final outer plastic jacket, that protects the cable against rough mechanical shock loads and against abrasion. Polyvinyl chloride or a mixture, for example, is particularly suitable for this purpose made of polyvinyl chloride and polyurethane.

Bei den im Rahmen der Erfindung verwendeten fluorierten Polymeren handelt es sich beispielsweise um Copolymere aus Athylen 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) aufweist und in seinen mechanischen Eigenschaften den mechanischen Eigenschaften der optischen Glasfaser nahekommt. In the case of the fluorinated polymers used in the context of the invention is for example Copolymers of ethylene and tetrafluoroethylene to fluorinated ethylene-propylene or perfluoroalcoxy resins. Appears particularly suitable also a copolymer of ethylene and chlorotrifluoroethylene because it is a relatively low one Processing temperature (about 250 to 300 ° C) and in its mechanical Properties comes close to the mechanical properties of the optical glass fiber.

Für die weiterhin verwendeten hochfesten Kunststoffäden kommen insbesondere Fäden aus einem vorgereckten aromatischen Polyamid in Betracht. For the high-strength plastic threads that are still used, in particular Threads made of a pre-stretched aromatic polyamide into consideration.

Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten optischen Kabels ist in der Figur dargestellt. An embodiment of an optical device designed according to the invention Cable is shown in the figure.

Die Figur zeigt ein optisches Kabel 10, das in seinem Zentrum die optische Ader 11 enthält, die aus einer Glasfaser 12 und einem harten, elastischen Mantel 13 aus Polyäthylenterephthalat besteht. Die optische Ader 11 ist lose in einer doppelschichtigen Hülle 14 angeordnet, die aus einer inneren Schicht 15 aus einem Äthylen-Chlortrifluoräthylen-Copolymerisat und einer äußeren Schicht 16 aus Polyäthylenterephthalat besteht. The figure shows an optical cable 10, which in its center optical wire 11 contains, which consists of a glass fiber 12 and a hard, elastic Jacket 13 is made of polyethylene terephthalate. The optical wire 11 is loose in a double-layer shell 14 is arranged, which consists of an inner layer 15 an ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer and an outer layer 16 from Polyethylene terephthalate is made.

Darüber ist eine Bespinnung 17 aus hochfesten Kunststoffäden angeordnet; die Kunststoffäden sind mit einer kurzen Schlaglänge von etwa 5 bis 10 cm aufgeseilt. Den äußeren Schutz des optischen Kabels 10 bildet der Mantel 18 aus Weichpolyvinylchlorid.Above that is a spinning 17 made of high-strength plastic threads; the plastic threads are stranded with a short lay length of about 5 to 10 cm. The outer protection of the optical cable 10 is formed by the jacket 18 made of soft polyvinyl chloride.

Claims

Patentansprüche: 1. Einadriges optisches Kabel mit einem die Ader umgebenden Kunststoffmantel, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Ader (11) aus einer Glasfaser (12) besteht, die mit einem festaufsitzenden Mantel (13) aus einem zugfesten, elastischen Kunststoff wie einem Polyamid, einem Polyterephthalat oder einem Polyäthylenterephthalat umgeben ist, daß die Ader (11) lose in einer extrudierten, doppelschichtigen Hülle (14) aus unterschiedlichen Kunststoffen angeordnet ist, 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 (17, 18) angeordnet ist.Claims: 1. Single core optical cable with one core surrounding plastic jacket, d a d u r c h g e - indicates that the core (11) consists of a glass fiber (12) with a tightly fitting jacket (13) a tensile, elastic plastic such as a polyamide or a polyterephthalate or a polyethylene terephthalate is surrounded that the wire (11) loosely in a arranged extruded, double-layer casing (14) made of different plastics is, for example, a shell with an inner layer (15) made of a fluorinated Polymer and an outer layer (16) made of a tensile, elastic plastic such as a polyamide, polyterephthalate or a polyethylene terephthalate, and that The plastic jacket (17, 18) is arranged over this double-layer casing.

2. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel aus einer extrudierten Schicht aus einem fluorierten Polymer besteht. 2. Optical cable according to claim 1, characterized in that the Plastic sheath consists of an extruded layer of a fluorinated polymer.

3. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel aus einer Bespinnung oder aus einem Geflecht (17) aus hochfesten Kunststoffäden und aus einer extrudierten Kunststoffschicht (18), insbesondere aus Polyvinylchlorid oder einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung, besteht. 3. Optical cable according to claim 1, characterized in that the Plastic jacket made from a spinning or from a braid (17) made of high-strength Plastic threads and an extruded plastic layer (18), in particular made of Polyvinyl chloride or a polyvinyl chloride / polyurethane mixture.

4. Optisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel aus einer ersten Bespinnung aus hochfesten Kunststoffäden, einer extrudierten Schicht aus thermoplastischem Polyurethan, einer zweiten Bespinnung aus hochfesten Kunststoffäden und aus einer äußeren extrudierten Schicht aus Polyvinylchlorid oder einer Polyvinylchlorid/Polyurethan-Mischung besteht. 4. Optical cable according to claim 1, characterized in that the Plastic sheath made from a first layer of high-strength plastic threads, one extruded layer of thermoplastic polyurethane, a second spinning made of high-strength plastic threads and an outer extruded layer of polyvinyl chloride or a polyvinyl chloride / polyurethane mixture.

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. Recently known optical cables for the transmission of Light waves are used in particular in the transmission of control pulses as well as in general used for transmission in the field of communications technology. An essential building block These optical cables are glass fibers that guide the respective light beam to serve. When designing optical cables must take into account the mechanical properties of the glass fibers through adequate protection against mechanical stress how compressive, tensile and bending loads are taken into account.

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 28 490). Bei einer anderen 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). There are already known optical cables, one or more, side by side Contain arranged optical wires, which are surrounded together by a plastic jacket are. Each wire is made up of a bundle of glass fibers wrapped in an encapsulating material is embedded in the form of a synthetic resin. In addition to the optical veins are metal, tensile elements arranged (DT-OS 23 28 490). With another well-known Construction is a fiber optic placed in the center of the cable loosely from one Surrounded by a plastic sleeve, which in turn is loosely arranged in a plastic jacket which is mechanically reinforced with the help of longitudinal glass threads (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). To optical fibers in optical cables to be able to use is it is also known, the glass fiber with a tightly fitting jacket from a highly elastic plastic such as polyethylene terephthalate or polypropylene or surrounded by a copolymer (GB-PS 13 71 318, DT-OS 25 33 144).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einadriges optisches Kabel zu schaffen, das unter ausschließlicher Verwendung von Kunststoffen einen hinreichenden Schutz der Glasfaser gegen mechanische Beanspruchungen gewährleistet und das sich leicht an unterschiedliche Anforderungen (zugfest, flammwidrig, schwer entflammbar, nicht brennbar) anpassen läßt. The invention is based on the object of a single-core optical To create cables that use only plastics Adequate protection of the glass fiber against mechanical stress is guaranteed and that easily adapts to different requirements (tensile strength, flame retardant, heavy flammable, non-flammable).

Die Erfindung geht demnach von einem einadrigen optischen Kabel aus, bei dem die optische Ader von einem Kunststoffmantel umgeben ist. The invention is therefore based on a single-core optical cable, in which the optical wire is surrounded by a plastic jacket.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ader aus einer Glasfaser besteht, die mit einem festaufsitzenden Mantel aus einem zugfesten, elastischen Kunststoff wie einem Polyamid, einem Polyterephthalat oder einem Polyäthylenterephthalat umgeben ist, daß die Ader lose in einer extrudierten, doppelschichtigen Hülle aus unterschiedlichen Kunststoffen angeordnet ist, 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. According to the invention it is provided that the wire consists of a glass fiber consists, with a tightly fitting coat made of a tensile, elastic Plastic such as a polyamide, a poly terephthalate or a polyethylene terephthalate is surrounded that the wire is loosely in an extruded, double-layered sheath different plastics is arranged, for example a shell with a inner layer made of a fluorinated polymer and an outer layer made of one tensile, elastic plastic such as a polyamide, polyterephthalate or polyethylene terephthalate, and that the plastic jacket is arranged over this double-layer casing.

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 der 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. In an optical cable designed according to the invention, it is directed the selection of the plastics used depends on their mechanical properties, Temperature stability and processability. The cladding arranged on the glass fiber made of a tensile and elastic plastic offers a certain protection against Tensile loads and protection against changing temperature influences; he guarantees Furthermore, good flexibility of the glass fiber and protection against buckling loads as a result of temperature-related shrinkage of the outer plastic jacket.

Die lose Anordnung der optischen Ader in einer doppelwandigen Hülle gewährleistet zunächst eine mechanische Entkoppelung der optischen Ader von der Mantelkonstruktion und von gegebenenfalls vorgesehenen Bewehrungselementen. Die doppelschichtige Hülle gewährleistet weiterhin mit ihrer inneren Schicht aus einem fluorierten Polymer günstige Reibungsverhältnisse zwischen der Ader 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. The loose arrangement of the optical wire in a double-walled cover initially ensures a mechanical decoupling of the optical wire from the Shell construction and any reinforcement elements provided. the double-layer shell ensures continued with its inner layer of one fluorinated polymer favorable friction conditions between the core and the plastic sheath. The inner layer also serves as a support body for the outer layer, which is essentially Provides protection against lateral forces and dynamic loads and together with the inner layer sufficient flexibility and the buckling resistance of the shell guaranteed as a whole.

Der Aufbau des äußeren Kunststoffmantels hängt von den an das optische Kabel gestellten Anforderungen ab. The structure of the outer plastic jacket depends on the optical Cable requirements.