DE3037289C2 - Optisches Luftkabel - Google Patents
Optisches LuftkabelInfo
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- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4416—Heterogeneous cables
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Description
50
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Luftkabel, mit einem außerhalb der Kabelseele angebrachten
Tragseil und einer mit diesem mechanisch verbundenen mindestens einen Lichtwellenleiter und
ein zugfestes Tragelement enthaltenden Kabelseele.
Ein Kabel dieser Art ist aus der DE-OS 25 25 067 bekannt. In der dortigen Fig. 2 ist ein über einen Steg an
einer Kabelseele gehaltenes Zugseil vorgesehen, das aus Stahl oder hochfesten Kunststoffen bestehen kann. Die
Kabelseele selbst besteht aus der auch das Tragseil umschließenden Mantelschicht (Verstärkungsschicht),
einer äußeren dämpfenden Schicht aus geschäumtem Kunststoff, einer Lage von Lichtwellenleiterfasern,
einer inneren dämpfenden Schicht (ebenfalls geschäumter Kunststoff) und ggf. im Inneren noch vorgesehenen
elektrischen Leitern (für etwaige Stromversorgung). Bei einer derartigen Anordnung bildet zwar die Mantelschicht
ebenfalls ein im gewissen Umfang zugfestes Tragelement. Jedoch wird in der Praxis nahezu die
gesamte auf das Kabel ausgeübte Zugkraft durch das Tragseil aufgenommen, während die Kabelseele selbst
im Grunde nur zur Aufnahme der Lichtwellenleiter sowie (durch die polsternden Schichten) zu deren Schutz
gegen seitliche Druckkräfte ausgelegt ist Wenn bei dem bekannten Kabel durch zu große Kräfte das Zugseil
reißt, ist auch die Kabelseele so weit gedehnt, daß die
Lichtwellenleiterfasern geschädigt sind.
Bei Verwendung derartiger optischer Ubertragungseinrichtungen
als Luftkabel besteht ein Problem darin, daß mit einem sinnvollen technischen Aufwand nicht
immer gewährleistet werden kann, daß bei ungewöhnlich hohen Beanspruchungen (z. B. durch außergewöhnlichen
Eisansatz stürzende Bäume od. dgl.) nicht doch noch ein Seilriß eintritt Würde man auch diese wenigen
Extremfälle einer ungewöhnlich großen mechanischen Belastung noch mii berücksichtigen, so müßte das Seil
oder auch die Dehnbarkeit der Seele erheblich überdimensioniert werden. Andererseits ist die Schädigung
eines Lichtwellenleiter-Kabels verbunden mit einem Riß der Lichtwellenleiterfasern äußerst unerwünscht
und die Reparatur einer derartigen Störung erfordert einen hohen Aufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß auch bei einer noch im Rahmen liegenden Dimensionierung des Tragseiles bei einer
etwaigen Oberlast eine Zerstörung der Lichtwellenleiter vermieden wird.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Tragseil so dimensioniert ist daß es bereits vor einer
zur Schädigung des Lichtwellenleiters führenden Dehnung des Tragelements reißt.
Der gesamte tragende Querschnitt ist also aufgeteilt und nur zwischen den Masten als Summe voll wirksam.
Er verhindert dort bis zum Bruch des äußeren Tragelementes am Mast (Tragseil) eine Überdehnung
der Lichtwellenleiter-Seele und der Lichtwellenleiterfasern.
Die stärkere Dehnung des äußeren Tragelementes (Tragseiles) im Bereich der Masten (wo das innere
Tragelement so gut wie entlastet ist), ist für die Lichtwellenleiter-Seele ohne Belang. Dies gilt auch für
den Fall des Bruches bei unzulässiger Überlast. Eine Reparatur des gerissenen äußeren Tragseiles ist
wesentlich einfacher durchzuführen, als eine Reparatur der Kabelseele mit den empfindlichen optischen Fasern,
wie sie nötig wäre, wenn der gesamte tragende Querschnitt im Tragseil konzentriert und nicht ausreichend
wäre.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch ein optisches Luftkabel nach der Erfindung,
Fig. 2 ein Diagramm über die Riß-Dehnung der verschiedenen Elemente und
F i g. 3 eine mit einem Luftkabel nach der Erfindung aufgebaute Übertragungsleitung.
In F i g. 1 ist ein sowohl die Kabelseele KS als auch das Tragseil TS umschließender Außenmantel mit MA
bezeichnet. Zwischen dem Tragseil TS und der Kabelseele KS ist ein Steg vorgesehen, welcher im
Bedarfsfall, d. h. bei der Aufhängung an entsprechenden Klemmen (vgl. F i g. 3) durchgetrennt werden kann. Die
Kabelseele KS besteht von außen nach innen gesehen
zunächst aus einer etwa konzentrischen Anordnung von
Tragelementen TE, die auch im Zentrum oder verteilt angeordnet sein können, einer weichen Polsterschicht
(z. B. geschäumter Kunststoff) PO sowie einer entsprechend den Gegebenheiten des jeweiligen Kabels
vorgesehenen Bestückung mit Lichtweüenleitern hier im Zentrum. Im vorliegenden Beispiel sind vier jeweils
in Schutzhüllen SH angeordnete faserförmige Lichtwellenleiter
dargestellt, von denen ein Paar mit LWi, LW2
bezeichnet ist. Die Hohlräume zwischen den Schutzhüllen können in bekannter Weise mit etwaigen Füllstoffen
geschlossen werden. Ebenso können die Lichtwellenleiter
LlVl und LW2 lose oder in entsprechenden gelartigen Massen im Inneren der Schutzhüllen SH
verlaufen.
Dadurch, daß auch im Bereich der Kabelseele KS Tragelemente TE vorgesehen sind, braucht das Tragseil
TS die bei einem verlegten Kabel auftretenden Zugkräfte nicht allein zu übernehmen, sondern die
Tragelemente TE im Bereich der Kabelseele kommen unterstützend hinzu. Die Dimensionierung des Tragseils
TS wird so vorgenommen, daß es reißt, bevor infolge einer Dehnung der Kabelseele eine Schädigung der
Lichtwellenleiter LWi, LWI auftritt Hierzu sind besonders Materialien für das Tragseil TS geeignet,
welche eine relativ genaue, d.h. in einem engen Toleranzbereich liegende Reißdehnung aufweisen. Beispielsweise
kann für das Tragseil TS wie auch für die inneren Tragelemente hochfester Stahl verwendet
werden. Es ist auch möglich, das Tragseil TS und die inneren Tragelemente aus hochfesten Aramidfasem
herzustellen, wobei insbesondere die unter dem Handelsnamen »KEVLAR29« und »KEVLAR49«
bekannten Fasern verwendbar sind. Beispielsweise hat KEVLAR 49 eine Rißdehnung von etwa 2,8% und
KEVLAR 29 eine solche von etwa 3,9%. Diese Werte werden in relativ engen Toleranzgrenzen erhalten und
es ist beispielsweise möglich, für das Tragseil KEV-LAR 49 zu verwenden (d. h. mit der niedrigeren
Reißdehnungl, während für die Tragelemente TE im Bereich der Kabelseele KS als Werkstoff KEVLAR 29
(mit der höheren Reißdehnung) vorzusehen ist.
Darüber hinaus steht als Dimensionierungsgröße der
wirksame Querschnitt des Tragseils TS sowie der Tragelemente TE zur Verfügung. Werden beide aus
dem gleichen Material hergestellt, so kann ein Riß des Tragseiles vor den Tragelementen TE dadurch herbeigeführt
werden, daß der Querschnitt A des Tragseiles TS kleiner gemacht wird als der Gesamt-Querschnitt B
der Tragelemente TE + TS Ebenso lassen sich natürlich unterschiedliche Querschnitte und unterschiedliche
Ausdehnungen miteinander kombiniert einsetzen. Es ist zweckmäßig, die zugfesten Tragelemente
TEder Kabelseele KSso zu dimensionieien, daß
sie =50% der Gesamtzugfestigkeit der Anordnung aufweisen und nur der Rest vom Tragseil TS
übernommen wird.
Besonders vorteilhafte Lösungen sind dadurch gegeben, daß die Kabelseele KS mit ihren zugfesten
Tragelementem TE mehr als V3 der Gesamt-Zugfestigkeit
aufweist und nur der Rest vom Tragseil TS ■ übernommen wird. Die Tragelemente TE sind zweckmäßig
in ein.;r röhrenförmigen Anordnung möglichst gleichmäßig über den Umfang verteilt vorgesehen, weil
dadurch ein besonders guter und wirksamer Schutz und eine hohe Festigkeit erreicht wird. Zudem wirken die
Tragelemente TE in diesem Fail auch als eine Schutzschicht gegen von außen kommende Querkräfte
und polstern die Gesamtanordnung. Die Lichtwellenleiter LWl und LW2 sind zweckmäßig innerhalb der
Tragelemente TE angeordnet Die zusätzliche Polsterschicht PO zwischen den Tragelementen TE und den
eigentlichen Lichtwellenleitern LWi und LlV2hatdie
ίο Aufgabe, diese vor seitlichen Stoßbeanspruchungen zu
schützen und auch in gewissem Umfang, (z. B. bei Biegungen) ein Ausweichen der Schutzhüllen SW und
damit der Lichtwellenleiter LIV1, L W2 zu ermöglichen.
Das Tragelement TE kann auch zentrisch in der
• 5 Kabelseele abgeordnet sein.
In dem Diagramm nach F i g. 2 ist auf der Abszisse die Dehnung eines Kabels nach Fig. 1 dargestellt Innerhalb
eines gewissen, relativ kleinen Toleranzbereiches (schraffiert dargestellt) kommt es zu einem Riß des
erfolgt erst bei einer noch größeren Dehnung, wie durch
die rechts davon angeordnete Grenzlinie angedeutet ist.
Darstellung drei Tragmasten MSl, MS?. und MS 3
dargestellt an denen ein Lichtwellenleiter-Kabel nach F i g. 1 aufgehängt wird. Im Bereich der Abspannstellen
(hier nur schematisch durch einfache Haken angedeutet) wird das Tragseil TS von der Kabelseele getrennt und
allein von der mechanischen Abspannvorrichtung aufgenommen. Die Kabelseele KS hängt in einem
entsprechenden Bogen nach unten durch und wird hier mechanisch nicht weiter beansprucht. Für die Normalbelastung
kann das Tragseil TS bis zu 70% seiner
i=> Reißfestigkeit im Mastbereich (d.h. im Bereich der
Einspannstelle) belastet werden. Der Rest von 30% ist als Sicherheit einkalkuliert. Wird die zulässige Dehnung
durch eine ungewöhnliche Überlastung überschritten, so reißt das Tragseil TS und das Luftkabel stürzt zu Boden.
Im allgemeinen genügt bereits der Riß an zwei
benachbarten Einspannstellen, um das Kabel auf dem Boden aufliegen zu lassen. Während des Fall-Vorganges
werden etwa auftretende Zugbeanspruchungen durch die Tragelemente TE im Bereich der Kabelseele KS
übernommen, die ja auch in diesem Fall noch unbeschädigt sind. Sollten die Tragmasten MSi bis
MS 3 zu hoch, bzw. zu eng beieinander stehen, so daß das Kabel den Boden noch nicht erreicht, wenn an einer
Stelle ein Riß des Tragseiles TS auftritt, dann gibt es
zwei Möglichkeiten: Im ersten Fall (d.h. bei relativ
geringer Überschreitung der zulässigen Reißdehnung) bleibt das Kabel an den übrigen Einspannstellen hängen
und erreicht den Boden nicht. In diesem Fall reicht ebenfalls die Festigkeit der Tragelemente TEim Bereich
der Kabelseele KS aus, um die Lichtwellenleiter LJVl
und LW2 während dieses dynamischen Prozesses vor einer Schädigung zu schützen.
Ist aber die Überlastung so stark, daß auch an der nächstgelegenen oder den nächstgelegenen Einspann-
stellen das Tragseil TS noch reißt, dann setzt sich dieser
Prozeß solange fort, bis das Kabel auf den Boden fällt und somit die Überlast gemindert wird. Auch in diesem
Fall kommt es somit normalerweise zu keiner Schädigung der Lichtwellenleiter LWl und LIV 2.
Claims (9)
1. Optisches Luftkabel, mit einem außerhalb der Kabelseele angebrachten zugfesten Tragseil und
einer mit diesem mechanisch verbundenen mindestens einen LkhtweUenleiter und ein zugfestes
Tragelement enthaltenden Kabelseele, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragseil (TS) so
dimensioniert ist, daß es bereits vor einer zur Schädigung des Lichtwellenleiters (LWi, LW2)
führenden Dehnung des Tragelements (TE) reißt
L Optisches Luftkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Tragseil (TS) und die
Tragelemente (TE) hochfester Stahl verwendet ist
3. Optisches Luftkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Tragseil (TS) und die
Tragelemente (TE) hochfeste Aramidfasern verwendet sind.
4. Optisches Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kabelseele (KS) mit ihrem zugfesten Tragelement (TE) >50% der Gesamt-Zugfestigkeit aufweist und
nur der Rest vom Tragseil (TSJübernommen wird.
5. Optisches Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 2s
Kabelseele (KS) mit ihrem zugfesten Tragelement (TE) mehr als V3 der Gesamt-Zugfestigkeit aufweist
und nur der Rest vom Tragseil (TS) übernommen wird.
6. Optisches Luftkabel nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tragelemente (TE) in einer ringförmigen
Anordnung vorgesehen sind.
7. Optisches Luftkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (LWl, J5
LW2) im Inneren der ringförmig angeordneten Tragelemente (TE)Wegen.
8. Optisches Luftkabel nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Tragelement (TE) zentrisch in der Kabelseele angeordnet ist.
9. Optisches Luftkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Tragelementen (TE) und den Lichtwellenleitern (LWl, LW2) eine Pcisterschicht (PO)
vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
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DE19803037289 DE3037289C2 (de) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Optisches Luftkabel |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803037289 DE3037289C2 (de) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Optisches Luftkabel |
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DE3037289A1 DE3037289A1 (de) | 1982-04-22 |
DE3037289C2 true DE3037289C2 (de) | 1982-10-28 |
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ID=6113467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803037289 Expired DE3037289C2 (de) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Optisches Luftkabel |
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