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Hintergrund der Erfindung
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a) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verankerung für Anschlüsse optischer
Fasern eines optischen Kabels, welches eine Baugruppe vom Typ mit loser
Umhüllung
verwendet oder eine ähnliche
Bauform hat, und insbesondere eine Verankerung, die vorzugsweise
für ein
Unterseekabel, auf welches von außen eine hohe Zugkraft aufgebracht
wird, verwendet wird.
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b) Beschreibung des Stands der Technik
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Es
gibt einen Trend, anstelle einer optischen Fasereinheit vom Volladertypus,
die herkömmlicherweise
als optische Fasereinheit zur Anordnung im Inneren eines Unterseekabels
verwendet wurde, eine Baugruppe vom Typ mit loser Umhüllung zu
verwenden, die entwickelt wurde, um eine größere Anzahl optischer Fasern
hindurchzuführen,
um einen Bedarf nach einer größeren Anzahl
von Kommunikationsverbindungen zu erfüllen.
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Unter
Bezugnahme auf 1A, 1B und 1C wird
eine Beschreibung des Unterschieds zwischen der Baugruppe vom Volladertypus
und der Baugruppe vom Typ mit loser Umhüllung gegeben.
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Wie
in 1A als schematische Schnittansicht gezeigt, hat
eine Volladerfasereinheit 80 einen Aufbau, in dem ein zentraler
Körper 80b mit
hoher Zugfestigkeit wie etwa ein Stahldraht im Zentrum einer optischen
Fasereinheit angeordnet ist, mehrere optische Fasern 1a um
den zentralen Körper 80b mittels
eines Harzes 80c auf Urethanacrylatbasis verfüllt und
gehalten werden, und ein äußerer Umfang
als Abdeckschicht geformt ist, die aus einem Harz auf Urethanacrylatbasis
hergestellt ist, welches bis zu einem gewissen Ausmaß hart ist.
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Eine
Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung, die in 1B gezeigt
ist, hat einen Aufbau, in dem eine Mehrzahl optischer Fasern 1a in
eine lose Röhre 1d aus
extrudiertem Harz wie etwa Polybutylen-Terephtalat (PBT), Polypropylen
(PP) mittels eines gelartigen Füllstoffes
(Verbundstoff) 1c eingeführt ist.
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Zusätzlich können die
optischen Fasern 1a auch in Form eines Streifens 1e mit
optischen Fasern zugeführt
werden, der im Voraus mehrere optische Fasern in Form eines Streifens
zusammenhält,
wie in vergrößerter Ansicht
E in 1C gezeigt ist.
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Dann
wird unter Bezugnahme auf eine perspektivische, in 2 gezeigte
Ansicht und eine in 3 gezeigte Schnittansicht senkrecht
zu einer Achse des Kabels eine Beschreibung eines Aufbaubeispiels
eines optischen Unterseekabels gegeben, welches eine Baugruppe vom
Typ mit loser Umhüllung
verwendet. In diesen Zeichnungen stellt ein Bezugszeichen 1 eine
optische Fasereinheit vom Typ mit loser Umhüllung dar und ein Bezugszeichen 2 bezeichnet
in 2 eine druckresistente Schicht zum Schutz der
Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung gegen den Wasserdruck,
die aus drei unterteilten Teilen 2a besteht, die in Sektoren
aufgeteilt sind und aus einem Metall wie etwa Eisen gemacht sind.
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Ein
klebriges und verleimbares Verbundmaterial 7 wird zwischen
eine lose Röhre 1d und
eine innere Oberfläche
der druckresistenten Schicht 2 gefüllt, so dass die lose Röhre 1d mittels
des Verbundmaterials 7 begrenzt wird. Eine Zugfestigkeitskörperschicht 3,
die durch ineinander Verdrehen einer Vielzahl von Stahldrähten 3a aufgebaut
ist, ist um einen äußeren Umfang
der druckresistenten Schicht 2 angebracht, um in ausreichendem
Maße eine
auf das Kabel aufgebrachte Zugkraft aufzunehmen, wobei die Zugkraftkörperschicht 3 in
diesem Beispiel als einzelne Lage geformt ist. Ein Verbundmaterial 8 ist intermittierend
in Längsrichtung
in einen Raum, der von einer äußeren Umfangsoberfläche der
druckresistenten Schicht 2, einer inneren Umfangsoberfläche einer
Metallröhrenschicht 4 und
einer äußeren Umfangsoberfläche eines
Zugdrahtes 3 gebildet wird, eingefüllt.
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Die
Zugkraftschicht 3, die in 2 als einzelne
Lage geformt ist, ist aufgebaut, indem hauptsächlich Stahldrähte miteinander
verdreht werden, so dass die Schicht 3 in ausreichendem
Maße die
auf das Kabel aufgebrachte Zugkraft aufnehmen kann.
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Die
Zugkraftkörperschicht 3 besteht
aus einer einzelnen Schicht oder einer Mehrzahl von Schichten und
ermöglicht
eine genügend
hohe Zugfestigkeit, um eine während
des Kabelverlegens aufgebrachte Last zu tragen und schützt das
Kabel vor Behinderung.
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Ein
Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Metallrohrschicht, die
den Zusammenhalt und die Luftdichtigkeit der oben beschriebenen
Zugkraftkörperschicht 3 aufrecht
erhält,
als Energiezufuhr zu einem Repeater dient und üblicherweise durch Schweißen eines
Metallbands aus Kupfer, Aluminium oder ähnlichem entlang der Zugkraftschicht
als Röhre
geformt ist, um den Durchmesser zu verringern.
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Fernerhin
bezeichnen Bezugszeichen 5 und 6 Isolierschichten
(Umhüllungen)
aus Polyethylen oder ähnlichem,
die zur Isolierung vom Meerwasser und zum mechanischen Schutz aufgebaut
sind.
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Auch
ein Kabel, welches eine von dem oben beschriebenen Aufbau unterschiedliche
Konfiguration hat, wird als Zugkraftkörperschicht verwendet. In einem
Beispiel, das als perspektivische Ansicht und als Schnittansicht
in 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Aufbau
einer druckresistenten Schicht verändert. Konkret ausgedrückt ist
eine druckresistente Schicht so aufgebaut, um eine druckresistente
Schale um den äußeren Umfang
der Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung durch ein Gegeneinanderwirken zwischen
Zugdrähten,
die zu zwei Schichten ineinander verdreht sind, nämlich eine
innere Schicht, die aus Zugdrähten 3a besteht,
und eine äußere Schicht, die
aus Zugdrähten 3b besteht,
zu verwirklichen.
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Das
klebrige und verklebbare Verbundmaterial 7 ist zwischen
der äußeren Umfangsoberfläche der
Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung und einer gebogenen Oberfläche auf
einer Seite, wo die Zugdrähte 3a der
Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung gegenüberliegen, eingefüllt, so
dass die Druckwiderstandsschale (im Wesentlichen eine Schale mit
einem Durchmesser, der durch die inneren Oberflächen der Zugdrähte 3a bestimmt
wird) die lose Röhre 1d begrenzt.
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Die
Metallrohrschicht 4 und die Isolierschichten 5 und 6,
die um die Metallrohrschicht 4 herum angeordnet sind, sind
so aufgebaut wie die in 2 und 3 Gezeigten.
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Nachdem
ein derartiges optisches Unterseekabel üblicherweise zwischen zwei
Kontinenten oder zwischen einem Kontinent und einer Insel verlegt wird,
werden lange Kabel mit Hilfe von Repeatern zur Weiterleitug der übertragenen
Signale auf einem Meeresgrund verlegt. Da es erforderlich ist, die
langen Kabel mit den Repeatern und den langen Kabeln an einer Vielzahl
von Stellen zu verbinden, ist eine optische, elektrische und mechanische
Verbindung (die so genannte Verankerung) für diese Art optischer Unterseekabel
erforderlich, indem die optischen Fasern 1a und die Metallrohrschichten 4 miteinander verbunden
werden und die so genannten Zugkraftfkörper wie etwa die unterteilten
Teile, die die oben beschriebenen druckresistente Schicht 2 und
die Zugdrähte 3a und 3b,
die die Zugkraftkörperschicht 3 aufbauen,
fest verbunden werden, so das die Unterseekabel in der Tiefsee verlegt
werden können
und aus der Tiefsee wieder eingebracht werden können.
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Als
Verankerungsvorrichtung für
optische Faser vom Typ mit loser Umhüllung ist eine Verankerungsvorrichtung
für optische
Fasern bekannt, die eingerichtet ist, optische Fasern zu verankern,
indem eine Verankerungsstelle für
optische Fasern mit einem Verbindungsmittel in Form eines Bandes
gebildet wird, diese optischen Fasern in Form des Bandes in ein
Durchführungsloch
einer schrumpfbaren Röhre eingeführt werden,
die Fasern mit der Röhre
durch Erhitzen zusammengeschlossen werden, die schrumpfbare Röhre in ein
Fixierelement aufgenommen wird und das Fixierelement fixiert wird
(zum Beispiel eine Verankerungsvorrichtung für optische Fasern, die in der
japanischen Patent-Veröffentlichung Kokai
2001-108840 offenbart ist). Eine weitere Verankerung für faseroptische
Kabel Fasern, die ein Befestigungselement in Form eines Stabes beinhaltet, ist
aus der
US 4,790,626 bekannt.
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Die
in dieser Veröffentlichung
offenbarte Verankerungsvorrichtung für optische Fasern ist eingerichtet,
optische Fasern durch einen seitlichen Druck einer schrumpfbaren
Röhre und
eine Reibungskraft eines Bindungsmittels zu verankern.
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Optische
Unterseekabel werden mittels Anschlussverbindungsvorrichtungen verbunden.
In den Anschlussverbindungsvorrichtungen werden verbundene Abschnitte
von optischen Fasern in druckresistenten Zylindern aufgenommen,
so dass die Kabel unter hohem Druck auf einem Meeresgrund funktionieren.
Da die druckresistenten Zylinder nicht nur eine genügend große Festigkeit
haben, um den hohen Druck des Seewassers zu tragen, sondern auch die
Zugkräfte
von den Kabeln auf beiden Seiten, werden Zugkräfte der optischen Unterseekabel
mittels der druckresistenten Zylinder in den Anschlussverbindungsvorrichtungen
aufeinander übertragen.
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Um
die optischen Unterseekabel mit diesen Anschlussverbindungsvorrichtungen
zu verbinden, werden die optischen Unterseekabel daher mit Hilfe von
Befestigungsanschlüssen
verankert, wie etwa die unterteilten Teile 2a und die Zugdrähte 3a mit
den druckresistenten Zylindern oder Elementen, die an den druckresistenten
Zylindern befestigt sind.
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Da
angenommen wird, dass eine Maximalzugkraft, die auf jedes Unterseekabel
aufgebracht wird, in der Größenordnung
der Bruchlasten von Komponentenelementen des Kabels ist, ist es
wünschenswert,
alle Komponentenelemente zu verankern. Weiterhin tritt gerne der
Fall auf, in dem die Komponentenelemente durch Zugkraft in das Kabel hineingezogen
werden, so dass es notwendig ist, die optische Faser selbst fest
an einem festen Abschnitt der Anschlussverbindungsvorrichtung zu
verankern.
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Die
vom Erfinder angemeldete
japanische Patentanmeldung
Nr. 2002-63172 schlug ein Verfahren zur gleichzeitigen
Verankerung eines inneren gelartigen Füllers und optischer Fasern
mittels einer losen Röhre,
indem die lose Röhre
um eine trommelartige Ankerscheibe gewunden wird, wie in
6A gezeigt,
und ein Verfahren zur unabhängigen
Verankerung optischer Fasern in einer losen Röhre unter Verwendung eines
Bindungsmittels wie in
6B gezeigt, vor.
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6A ist
eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Anschlusskastens (joint
box JB) 20, der eine Art von Anschlussverbindungsvorrichtung ist,
entlang einer Ebene, die eine Achse eines optischen Unterseekabels
enthält.
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Eine
Oberfläche
eines druckresistenten Zylinders 28, der ein Hauptkörper der
JB 20 ist, ist mit einem isolierenden Material 27 bedeckt.
Der druckresistente Zylinder 28 ist ein aus einem Metall
hoher Festigkeit hergestellter Zylinder, und eine Ankerscheibe 11 ist
in Löcher
in der Mitte von flachen Platten, die an beiden Enden des Zylinders
geformt sind, eingesetzt und wird vom druckresistenten Zylinder 28 bei
Farbabschnitten der Ankerscheibe 11 gehalten.
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Ein
optisches Unterseekabel 50 wird von einer rechten Seite
in ein Loch im Zentrum des isolierenden Materials 27 eingeführt. Das
optische Unterseekabel 50 ist zum Beispiel von einer Art,
die die in 2 gezeigte Baugruppe von Typ
mit loser Umhüllung
enthält.
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Eine
Metallbandschicht 4 und isolierende Schichten 5 und 6 werden
vom Kabel 50 entfernt, die unterteilten Teile 2a,
die eine druckresistente Schicht 2 bilden und Zugdrähte 3a,
die eine Zugkraftkörperschicht 3 bilden,
werden in aufgespreiztem Zustand in einem konischen Loch im Zentrum
der Ankerscheibe 11 untergebracht und durch das Einpressen
eines konischen Bolzens 13 verklemmt. Zur Positionierung wird
der konische Bolzen 13 mit einer Klemmbuchse 15 mittels
eines Flansches 14 verpresst.
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Eine
auf das Kabel 50 aufgebrachte Zugkraft wird von den unterteilten
Teilen 2a und den Zugdrähten 3a mittels
der Ankerscheibe 11 und des konischen Bolzens 13 auf
den druckresistenten Zylinder 28 übertragen und weiter auf ein
(nicht gezeigtes) am linken Ende befestigtes Kabel.
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Das
in 6A verwendete Bezugszeichen 60 bezeichnet
eine Verankerungsvorrichtung für
optische Fasern, die zur selben Zeit eine lose Umhüllung und
optische Fasern verankert. Eine Baugruppe 1 vom Typ mit
loser Umhüllung
des Kabels 50 wird durch den konischen Bolzen 13,
den Flansch 14 und ein Durchgangsloch der Klemmbuchse 15 geführt, wird
von einer Wickelführung 16 geführt und
erreicht das Innere des druckresistenten Zylinders 28.
Im druckresistenten Zylinder ist eine nahezu zylindrische Wickelscheibe 61 an
einer am druckresistenten Zylinder 28 befestigten Basisplatte 62 befestigt,
und die Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllen wird mehrere
Male um eine zylindrische äußere Oberfläche der
Wickelscheibe 61 gewunden, und ein Ende der Baugruppe 1 vom
Typ mit loser Umhüllung
wird mit einem Anschlussbefestigungsinstrument 63 an der
Basisplatte 62 befestigt.
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Eine
von dem Anschlussbefestigungsinstrument 63 auf die Baugruppe 1 vom
Typ mit loser Umhüllung
ausgeübte
Kraft wird durch eine Reibungskraft des verdrehten Abschnitts der
Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung, die um den äußeren Umfangsabschnitt
der Wicklungsscheibe gewunden ist, vergrößert und verankert die Baugruppe 1 vom
Typ mit loser Umhüllung,
und die innen liegenden optischen Fasern 1a werden durch
die Reibungskraft des eingefüllten
gelartigen Füllmaterials 1c ebenso
verankert.
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Andererseits
ist eine in 6B gezeigte Verankerungsvorrichtung 70 für optische
Fasern eine Verankerungsvorrichtung, die ein Bindungsmittel verwendet
und an einer Stelle angeordnet ist, die im Wesentlichen dieselbe
ist wie eine Stelle einer in 11A gezeigten
Verankerungsvorrichtung 60 für optische Fasern. Die aufgeteilten
Teile 2a und Zugdrähte 3a werden
in ähnlicher
Weise verankert wie die in 6A gezeigten
und eine Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung wird
gerade in einen druckresistenten Zylinder 28 geführt.
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Eine
lose Umhüllung 1d der
Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung wird an einem Bindungsinstrument 72 für lose Umhüllungen
mit einem Bindungsmittel oder ähnichem
verankert.
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Dann
wird die lose Umhüllung 1d von
der Baugruppe 1 vom Typ mit loser Umhüllung entfernt, die optischen
Fasern 1a werden herausgenommen, ein gelartiges Füllmaterial 1c wird
abgewischt und die optischen Fasern 1a werden in Rillen
in einem Bindungsinstrument 73 angeordnet und mittels eines Bindungsmittels
mit den Rillen verbunden. Als Bindungsmittel wird Epoxidharz oder
ein UV-härtbares Harz
verwendet.
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Um
die Anzahl der Komponentenelemente eines optischen Unterseekabels
zu verringern, wird vorgeschlagen, eine innere Umfangsoberfläche einer druckresistenten
Schale so einzurichten, dass sie die Funktion einer losen Umhüllung übernimmt.
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Zum
Beispiel ist 7 eine perspektivische Ansicht,
die zwei Arten von Konfigurationen optischer Unterseekabel zeigt,
die keine lose Umhüllung
verwenden, aber Aufnahmestrukturen für optische Fasern haben, deren
Funktionen äquivalent
zu der der Baugruppe vom Typ mit loser Umhüllung sind.
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In
einer ersten in 7 gezeigten Konfiguration wird
eine zylindrische druckresitive Schicht 2 durch die Kombination
unterteilter Teile 2a mit sektorartiger Aufteilung gebildet,
ein Verbundmaterial 7 wird dicht in den von den unterteilten
Teilen 2a gebildeten Spalt eingebracht, optische Fasern
werden in einen Innenraum in den unterteilten Teilen 2a eingebracht
und ein gelartiges Füllmaterial 1c wird
dicht in den Spalt gefüllt.
Eine lose Umhüllung
zur Bildung der Baugruppe vom Typ mit loser Umhüllung wird durch die druckresistente
Schicht 2 und das Verbundmaterial 7 ersetzt, wodurch
die lose Umhüllung
selbst nicht vorhanden ist.
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Ein
in 7 gezeigtes Beispiel verwendet keine lose Umhüllung, hat
aber einen Raum, der einer inneren Umfangsoberfläche einer losen Umhüllung entspricht,
und erlaubt die Durchführung
und Einfüllung
der optischen Fasern 1a und des gelartigen Füllmaterials 1c in
diesen Raum und hat die Funktion, die optischen Fasern 1a zu
halten, die dieselbe ist, wie diejenige der Baugruppe vom Typ mit loser
Umhüllung.
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Nachdem
eine zur Verbindung eines Unterseekabels verwendete Anschlussverbindungsvorrichtung
kompakt sein muss, wenn man ihre mechanischen und Handhabungseigenschaften
etc. in Betracht zieht, ist Kompaktheit auch für eine Verankerungsvorrichtung
für den
Zugkraft aufnehmenden Körper
des Kabels erforderlich. Eine Kabelverankerungsvorrichtung muss
ebenso kompakt sein, da optische Kabel so gehandhabt werden müssen, dass keine übermäßige mechanische
Zugkraft auf die verbundenen optischen Fasern ausgeübt wird,
und ein Überschusslängenaufnahmekörper für die Aufnahme überschüssiger Längen optischer
Fasern und ähnlichem
in einem druckresistenten Zylinder angeordnet ist.
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Ein
Durchmesser der im herkömmlichen
Beispiel verwendeten Wickelscheibe ist durch den zulässigen Krümmungsradius
begrenzt, der die Übertragungscharakteristik
der optischen Fasern nicht beeinträchtigt. Auch in einem Fall,
in dem die optischen Fasern linear mit einem Bindungsmittel gebunden werden,
müssen
die optischen Fasern über
eine ziemlich lange Strecke gebunden werden, um die optischen Fasern
sicher zu verankern. Weiterhin neigen die Wickelscheibe und das
Bindungsinstrument für optische
Fasern, die in dem druckresistenten Zylinder unterzubringen sind,
dazu, das Problem der Vergrößerung des
druckresistenten Zylinders aufzuwerfen.
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Weiterhin
wird eine Aushärtezeit
von acht Stunden oder mehr erforderlich sein, wenn es erwartet wird,
die optischen Fasern vollständig
mit einem üblichen
Bindungsmittel zu binden.
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Jede
der herkömmlichen
Methoden bringt die Probleme der Verlängerung der Arbeitszeit, Erhöhung der
Ausrüstungspreise,
Erfordernis von hochpreisigen Materialien und ähnlichem mit sich, die alle zu
einer Erhöhung
der Herstellungskosten führen.
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Weiterhin
ist es offensichtlich, dass eine Verankerungsvorrichtung für optische
Fasern, die einen ähnlichen
Aufbau hat wie die in 6A Gezeigte, die optische Fasern
indirekt mit einer losen Umhüllung verankert,
für ein
optisches Unterseekabel, das eingerichtet ist, den Effekt einer
Baugruppe vom Typ mit loser Umhüllung
ohne Verwendung einer losen Umhüllung
zu erzielen, nicht anwendbar ist.
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Weiterhin
wird in einem Fall, in dem optische Fasern verankert werden, indem
Abschnitte optischer Fasern mittels eines Bindungsmittels in die Form
eines Bands gebunden werden, die optischen Fasern in Form eines
Bands in ein Durchgangsloch einer schrumpfbaren Röhre eingeführt werden,
die optischen Fasern durch Erhitzen und Unterbringen der schrumpfbaren
Röhre in
einem festen Element eingebunden werden, die Röhre, in die die optischen Fasern
eingeführt
sind, an einer Stelle, die zur Befestigung am festen Element vorgesehen
ist, geschrumpft, und es muss die Befestigungsstelle so ausgewählt werden
dass eine zu starke Lösung
oder Zugbelastung der optischen Fasern vermieden wird, wodurch Probleme
entstehen, dass es schwierig ist, eine Befestigungsstelle der schrumpfbaren
Röhre auszuwählen, eine
lange Zeit zum Aushärten
des Bindungsmittels zur Bindung der optischen Fasern in die Form
des Bands mittels des Bindungsmittels erforderlich ist, ein seitlicher
Druck die Übertragungscharakteristik
der optischen Fasern beeinträchtigen kann,
wenn die schrumpfbare Röhre
durch eine mechanische Methode befestigt wird, wie etwa das Halten
der optischen Fasern mit dem festen Element an einem Abschnitt zur
Aufnahme der schrumpfbaren Röhre
in das feste Element oder ähnliches.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebene Verankerung
für optische
Fasern kompakt aufzubauen, die Arbeitszeit zu verkürzen und
weiterhin eine Verankerungsvorrichtung für optische Fasern vorzusehen,
die auch für
optische Kabel mit einem einfachen Aufbau ohne Verwendung einer losen
Umhüllung
anwendbar ist.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, sieht die vorliegende
Erfindung eine Verankerung für
optische Fasern entsprechend dem Anspruch 1 und ein Verfahren zur
Verankerung einer optischen Faser oder Fasern entsprechend Anspruch
6 vor.
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Weiterhin
hat der Verankerungsabschnitt der Verankerungsvorrichtung für optische
Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Länge von
30 bis 100 mm.
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Weiterhin
wird das Bindungsmittel vom heißschmelzendem
Typ vorher in den hohlen Abschnitt der hitzeschrumpfbaren Röhre eingeführt und
wird mit der hitzeschrumpfbaren Röhre verbunden, um einen einheitlichen
Körper
zu bilden.
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Weiterhin
wird der Haltestab vorher an dem festen Abschnitt des Bindungsmittels
vom heißschmelzendem
Typ befestigt oder an einem äußeren Umfangsabschnitt
des Bindungsmittels vom heißschmelzendem
Typ angeordnet.
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Weiterhin
wird das Bindungsmittel vom heißschmelzendem
Typ vorher auf einem äußeren Umfangsabschnitt
des Haltestabes aufgebracht.
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Weiterhin
wird eine Haltehülse
(Klemmhülse) an
einem Ende des Haltestabes befestigt, der an der Anschlussverbindungsvorrichtung
zu befestigen ist, wobei der Haltestab von der Anschlussverbindungsvorrichtung
mittels der Haltehülse
gehalten wird.
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Weiterhin
werden Ausbuchtungen und Höhlungen
in einer äußeren Umfangsoberfläche eines Abschnitts
des Haltestabs geformt, der an dem Bindungsmittel vom heißschmelzendem
Typ befestigt werden soll.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1A, 1B und 1C sind
schematische Darstellungen, die einen Typ einer optischen Fasereinheit,
die im Inneren eines optischen Unterseekabels anzuordnen ist, beschreiben;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen inneren Aufbau des optischen
Unterseekabels darstellt;
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3 ist
eine Schnittansicht senkrecht zu einer Längsrichtung des in 2 gezeigten
optischen Unterseekabels;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen inneren Aufbau eines optischen
Unterseekabels darstellt, welches einen vom dem in 2 Gezeigten unterschiedlichen
Aufbau hat;
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5 ist
eine Schnittansicht senkrecht zu einer Längsrichtung des in 4 gezeigten
optischen Unterseekabels;
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6 zeigt ein herkömmliches Beispiel eines Verfahrens
zur Verankerung eines optischen Kabels in einer losen Umhüllung;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die zwei Arten von optischem Unterseekabel
darstellt, die keine lose Umhüllung
haben, aber druckresistente Schalen verwenden, die die Funktion
einer losen Umhüllung
haben;
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8A und 8B sind
perspektivische Ansichten, die Zustände einer Ausbildungsform der Verankerungsvorrichtung
für optische
Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung vor und nach dem
Erhitzen darstellen;
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9A, 9B, 9C und 9D sind als
Schnittansichten dargestellte ebene Projektionen der Ausbildungsform
der vorliegenden Erfindung, die in Form von perspektivischen Ansichten
in den 8A, 8B und 8C gezeigt ist;
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10 ist
eine Schnittansicht einer Verankerungsvorrichtung für optische
Fasern entsprechend einer anderen Ausbildungsform der vorliegenden
Erfindung, genommen in einer zu einer axialen Richtung einer optischen
Faser senkrechten Richtung;
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11A, 11B und 11C sind Schnittansichten, die ein Beispiel eines
Verankerungsverfahrens für
einen Anschlusskasten (joint box, JB) unter Verwendung der Verankerungsvorrichtung
für optische
Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung und eines Haltestabs
darstellt; und
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12 ist
ein Graph, der die Verankerungsfähigkeiten
der Verankerungsvorrichtung für
optische Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Eingehende Beschreibung der
bevorzugten Ausbildungsformen
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Eine
Verankerung für
optische Fasern entsprechend einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung
ist in den 8A, 8B, 9A, 9B, 9C und 9D dargestellt. 8A und 8B sind
perspektivische Ansichten, die einen Verankerungsabschnitt 30a darstellen,
der ein Hauptabschnitt einer Verankerung 30 für optische Fasern
ist, wobei 8A einen Zustand des Verankerungsabschnitts 30a vor
der Erhitzung zeigt und 8B einen
Zustand nach dem Erhitzen zeigt, wo der Verankerungsabschnitt 30a als
solcher fertiggestellt ist. 9A, 9B, 9C und 9D sind Schnittansichten
genommen entlang einer Ebene, die eine Axiallinie einer optischen
Faser und eine zu der Axiallinie senkrechten Ebene einschließt, wobei 9A und 9C den
Zustand vor der Erhitzung zeigen und die 9B und 9D den
Zustand nach der Erhitzung zeigen.
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Im
Verankerungsabschnitt 30a sind ein röhrenartiges Bindungsmittel 31 vom
heißschmelzenden Typ
mit nahezu ellipsoidem Querschnitt und ein länglicher Haltestab 32 in
einem hohlen Abschnitt einer hohlen, durch Hitze schrumpfbaren Röhre 33 mit
nahezu kreisförmigem
Querschnitt eingebracht.
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Die
durch Hitze schrumpfbare Röhre 33 und das
Bindungsmittel 31 vom heißschmelzendem Typ haben Längen, die
einer Länge
L des in 9A gezeigten Verankerungsabschnitts
nach der Erhitzung entsprechen sollen.
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Zusätzlich zeigen
die Figuren auf einer rechten Seite und einer linken Seite in den
Figuren eine Seite eines optischen Kabels und eine Anschlussseite
einer Anschlussverbindungsvorrichtung.
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Der
Haltestab 32 ist zum Beispiel aus einem Metalldraht wie
etwa einem Draht aus rostfreiem Stahl aufgebaut. Um die von dem
Bindungsmittel 31 vom heißschmelzenden Typ und der durch
Hitze schrumpfbaren Röhre 33 in
axialer Richtung des Haltestabs 32 aufgebrachten Haltekraft
nach der Erhitzung zu verstärken,
können
Ausbuchtungen und Höhlungen
durch Gewindeschneiden auf einer Oberfläche des in 9A gezeigten
Haltestabs 32 geformt werden. Nach der Erhitzung wird ein
Gewinde des Haltestabs 32 durch das in eine Gewindevertiefung eingefüllte Bindungsmittel
vom heißschmelzendem
Typ festgehalten, wodurch eine Bewegung in axialer Richtung verhindert
wird. Sofern die in axialer Richtung des Haltestabs 32 ausgeübten Rückhaltekräfte verstärkt werden,
können
die Ausbuchtungen und Höhlungen
eine große
Anzahl von Ringen oder ungleichförmigen
Rillen oder ähnliches,
auch in anderer Form als ein Gewinde, sein.
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Ein
Ende des Haltestabs 32 (auf der rechten Seite in 9) fluchtet nahezu mit einem Ende der durch
Hitze schrumpfbaren Röhre 33,
und das andere Ende (auf der linken Seite in 9A) ist
um einen vorherbestimmten Abstand verlängert, um eine Klemmhülse 34 zu
befestigen, die eine später
beschriebene Haltehülse
zur Verankerung des Haltestabs ist.
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Anschlussabschnitte
einer Vielzahl optischer Fasern 1a, die aus einem optischen
Kabel herausgenommen sind, werden in ein Loch des Bindungsmittels 31 vom
heißschmelzenden
Typ eingeführt.
Wenn die optischen Fasern 1a zum Beispiel optische Fasern
in der in 2 und 3 gezeigten
Baugruppe vom Typ mit loser Umhüllung
sind, werden die optischen Fasern nach der Entfernung einer losen
Umhüllung 1d und
dem Abwischen eines gelartigen Verbundstoffs 1c eingeführt. Wenn
die in 7 gezeigte lose Umhüllung nicht verwendet wird,
sind die optische Fasern durch eine druckresistente Schicht oder eine
druckresistente Schale zu ziehen und nach dem Abwischen des gelartigen
Verbundstoffs 1c einzuführen.
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Führende Endabschnitte
optischer Fasern, die aus einer Verbindungsseite sind, haben ausreichende
Längen
für die
Anschlussarbeit.
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Zusätzlich werden
isolierende Schichten (Hüllen) 5 und 6 wie
in 11A, 11B und 11C oder 6A, die
später
eingehend beschrieben werden, die einen äußeren Umfangsabschnitt eines
optischen Unterseekabels bilden, entfernt, und Komponentenelemente
einer druckresistenten Schicht 2 und einer Zugkraftschicht
werden separat verankert.
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In
dem in 8A und 9A gezeigten
Zustand vor der Erhitzung wird die Mehrzahl optischer Fasern 1a vernünftigerweise
in das Loch des Bindungsmittels 31 vom heißschmelzendem
Typ eingeführt
und das Bindungsmittel 31 vom heißschmelzendem Typ und der Haltestab 32 werden
vernünftigerweise
in das Loch der durch Hitze schrumpfbaren Röhre 33 eingeführt, wie
in 9C, die eine Schnittansicht darstellt, gezeigt.
In diesem Stadium sind die Komponentenelemente nicht miteinander
verbunden und in einem Zustand, in dem die Elemente einzeln bewegt
werden können,
wenn eine äußere Kraft
aufgebracht wird.
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Wenn
die durch Hitze schrumpfbare Röhre 33 unter
Verwendung eines (nicht gezeigten) Heizers erhitzt wird, wird das
Bindungsmittel vom heißschmelzendem
Typ erweicht und geschmolzen und fließt in Spalte, die zwischen
den optischen Fasern 1a und dem Haltestab 32 geformt
sind, und Abschnitte der durch Hitze schrumpfbaren Röhre 33 werden geschrumpft
und der Durchmesser der Röhre
wird insbesondere aufgrund der Erhitzung verringert.
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Wie
in 8A, 8B, 9B und 9D gezeigt,
wird das Bindungsmittel vom heißschmelzenden
Typ, das ohne Spalt um die optischen Fasern 1a und den
Haltestab 32 eingefüllt
ist, in das Loch der durch Hitze schrumpfbaren Röhre, die den verringerten Durchmesser
hat, eingefüllt.
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Wenn
die Temperatur zurückgeht,
nachdem die Erhitzung gestoppt ist, verfestigt sich das Bindungsmittel 31 vom
heißschmelzendem
Typ und verbindet die optischen Fasern 1a und den Haltestab 32, wodurch
die optischen Fasern 1a und der Haltestab mit der durch
Hitze schrumpfbaren Röhre 33 vereinigt
werden, um den Verankerungsabschnitt 30a zu bilden.
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Da
die Volumenänderung
des Bindungsmittels 31 vom heißschmelzendem Typ vernachlässigbar
ist, machen es vorherige Einstellungen eines inneren Volumens des
Lochs der durch Hitze schrumpfbaren Röhre 33 und eines Volumens
des Bindungsmittels 31 vom heißschmelzendem Typ nach dem
Schrumpfen es möglich,
eine ausreichende Bindungskraft zu erzielen, ohne zuzulassen, dass die Übertragungscharakteristik
der optischen Fasern aufgrund eines äußeren Drucks nach dem Schrumpfen
beeinträchtigt
wird.
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Erste
und zweite Harzüberzüge werden
auf die Kerne der optischen Fasern 1a aufgebracht, sowie
ein Glasmaterial, welches wie oben beschrieben hauptsächlich zum
Schutz vor äußeren Kräften und zur
Verbesserung der mechanischen Widerstandsfähigkeit eine Verkleidung bildet.
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Auch
wenn wärmehärtbares
Silikonharz, UV-härtbares
Acrylharz, Epoxidharz oder ähnliches für eine erste
Umhüllung
und das UV-härtbare
Harz, Nylon oder ähnliches
für eine
zweite Umhüllung
verwendet werden, gibt es in jüngerer
Zeit eine Tendenz, das UV-härtbare
Harz häufig
zu verwenden.
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Als
Bindungsmittel 31 vom heißschmelzendem Typ werden EVA
(Ethylen-Vinylacetatkopolmer) und
andere mit einem thermoplastischen Harz als Grundlage in praktischen
Einsatz gebracht. Das Bindungsmittel vom heißschmelzendem Typ wird durch Erhitzung
mit einem Heizer geschmolzen. Da geschmolzenes Harz eine Viskosität hat, die
um ein gewisses Maß verringert
ist, wird das Harz wie oben beschrieben leicht in die Spalten zwischen
den optischen Fasern 1a und dem Haltestab 32 gefüllt. Wenn sich
die Temperatur nach der Beendigung der Erhitzung mit dem Heizer
verringert, wird das Harz verfestigt und gebunden, wie es in einem
gefüllten
Zustand ist.
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Das
Harz, welches als Bindungsmittel 31 vom heißschmelzendem
Typ verwendet wird, verwendet wie oben beschrieben das thermoplastische Harz
als Grundlage und unterscheidet sich ziemlich vom UV-härtbarem
Harz oder ählichem
aus einer Reihe von wärmehärtbaren
Harzen, die als Umhüllung
für optische
Fasern verwendet werden.
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Als
Material der durch Hitze schrumpfbaren Röhre 33 sind thermoplastischer
Silikongummi oder ähnliches
wohlbekannt. Der Silikongummi, der in seiner Hitzebeständigkeit
und Kältebeständigkeit
ausgezeichnet ist, kann ohne erhebliche Verschlechterung seine Charakteristiken
in einem weiten Bereich von –70
bis 200°C
verwendet werden. Als spezieller Silikongummi wird autohäsiver oder
hitzeschrumpfbarer Silikongummi als wärmebeständiges Isolationsband oder
eine durch Hitze schrumpfbare Röhre verwendet.
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Die
durch Hitze schrumpfbare Röhre
wird auch zur Bündelung
von Drähten
für Verdrahtungen zwischen
Anschlussblechen in elektronischen Geräten eingesetzt und wird in
geschrumpftem Zustand verwendet, wenn sie einem äußeren heißen Luftstrom von einem Heizer
oder ähnlichem
ausgesetzt wird. Die durch Hitze schrumpfbare Röhre wird auch als Hülle für verbundene
Abschnitte optischer Fasern verwendet.
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Die
durch Hitze schrumpfbare Röhre 33 wird durch
die Erhitzung geschrumpft und die optischen Fasern 1a werden
an den Haltestab 32 gebunden, indem das heißschmelzende
Bindungsmittel 31 geschmolzen wird, wodurch diese Elemente
zusammengefügt
werden, um den Verankerungsabschnitt 30a zu bilden.
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Es
ist üblicherweise
günstig,
eine Klemmhülse 34 (strichpunktiert
dargestellt) in der Umgebung eines Führungsendes des Haltestabs 32 zu
befestigen, wie am linken Ende in 9B gezeigt
ist, und den Haltekörper 32 an
einem druckresistenten Zylinder oder einem äquivalenten Element der Anschlussverbindungseinrichtung
mittels der Klemmhülse 34 zu
verankern.
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Zusätzlich wird
eine Verankerungsmethode unter Verwendung der Klemmhülse 34 später eingehender
erläutert.
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Da
der Verankerungsabschnitt 30a vor der Erhitzung nahezu
keine Kraft zum Zusammenhalten der Komponentenelemente hat, können die
Elemente während
der Erhitzungsarbeit ihre Positionen zueinender verändern. In 10 ist
hauptsächlich
eine Querschnittsform des heißschmelzenden
Bindungsmittels 31 verändert,
um eine Arbeitseigenschaft zu verbessern.
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10 (a1),
(b1), (c1) sind Schnittansichten des Verankerungsabschnitts 30a vor
der Erhitzung, genommen senkrecht zu einer axialen Linie der optischen
Fasern 1a, und 10 (a2),
(b2), (c2) sind Schnittansichten des Verankerungsabschnitts 30a, der
nach der Erhitzung durch Zusammenfügung gebildet wurde, senkrecht
zu der axialen Linie.
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Zusätzlich zeigen 10 (a2),
(b2) und (c2) einen Zustand, welcher der gleiche wie der in 9 gezeigte ist.
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In
einem in 10 (a1) gezeigten Zustand, in
dem ein heißschmelzendes
Bindungsmittel 31a in eine durch Hitze schrumpfbare Röhre 33 eingeführt wird,
bevor es erhitzt und leicht an die Röhre gebunden wird, wird das
heißschmelzende
Bindungsmittel mit der durch Hitze schrumpfbaren Röhre 33 zusammengefügt. Die
optischen Fasern 1a und der Haltestab 32 werden
in ein Loch des heißschmelzenden Bindungsmittels 31a eingeführt. Wenn
das heißschmelzende
Bindungsmittel 31a verfestigt wird, nachdem es durch die
Erhitzung erhitzt und geschmolzen worden ist, wird das Bindungsmittel 31a zwischen
die optischen Fasern 1a und den Haltestab 32 gefüllt, wie
in 10 (a2) gezeigt ist.
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In 10 (b1)
wurde eine Oberfläche
des Haltestabs 32 vorher mit einem heißschmelzenden Bindungsmittel 31a bedeckt,
um mit Sicherheit einen direkten Kontakt zwischen Höhlungen
und Wölbungen,
die auf der Oberfläche
des Haltestabs 32 geformt sind, und optischen Fasern 1a zu
verhindern. Eine Gesamtsumme der Querschnittsflächen des heißschmelzenden
Bindungsmittels 31a mit zylindrischem Querschnitt und dem
heißschmelzenden
Bindungsmittel 31b auf der Oberfläche des Haltestabs ergibt eine
vorherbestimmte Menge des heißschmelzenden
Bindungsmittels. Das heißschmelzende
Bindungsmittel 31a wird vor der Erhitzung in die durch Hitze
schrumpfbare Röhre 33 eingeführt und
wird leicht befestigt, wie in 10 (a1)
gezeigt ist.
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In
einer in 10 (c1) gezeigten Ausbildungsform,
die eine beste Betriebseigenschaft aufweist, wird der Haltestab 32 vorbereitend
in einem festen Abschnitt eines heißschmelzenden Bindungsmittels 31d eingebettet
und fixiert, und das heißschmelzende
Bindungsmittel 1d wird vor der Erhitzung und leichten Verbindung
in die durch Wärme schrumpfbare
Röhre 33 eingeführt.
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In
diesem Fall kann eine Positionsbeziehung zwischen den optischen
Fasern 1a und anderen Elemeneten automatisch bestimmt werden,
indem die optischen Fasern 1a in ein Loch des heißschmelzenden
Bindungsmittels 31d eingeführt werden und die optischen
Fasern 1a positioniert werden.
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Dann
wird eine eingehende Beschreibung einer Anschlussverbindungseinrichtung
zur Verwendung bei der Verbindung von Unterseekabeln mit Bezugnahme
auf 11A, 11B und 11C gegeben. Anschlussverbindungsvorrichtungen
werden eingeteilt in Arten von JB, CPL, EB und ähnliche, wobei jede von diesen
zur mechanischen, elektrischen und optischen Verbindung von Kabeln
verwendet wird. Konkret gesprochen wird jede Art von Anschlussverbindungsvorrichtung
verwendet, um optische Fasern mit einem Energieversorgungsschaltkreis
zu verbinden, Zugkraftübertragungskörper und ähnliches
zu verankern und zur Übertragung
von Zugkräften
zwischen Kabeln. Es wird hier eine Beschreibung eines Anschlusskastens
(joint box, JB), der für
die Verbindung von zwei Unterseekabeln verwendet wird, gegeben.
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11A zeigt eine äußere Form des Anschlusskastens
als ebene Projektion und optische Unterseekabel 50a und 50b,
die von den linken und rechten Seiten eingeführt werden, treten durch zentrale
Bohrungen von Muffen 25 hindurch und werden in einen JB-Hauptkörper 20a in
der Mitte geführt.
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Die
optischen Unterseekabel 50a und 50b werden vom
JB-Hauptkörper
in einer zylindrischen Abdeckung 21 in der Mitte mechanisch,
elektrisch und optisch verbunden. Der JB-Hauptkörper 20a hat einen
inneren Aufbau, der mit Bezug auf die Mitte zwischen links und rechts
als nahezu symmetrisch betrachtet werden kann, wobei das Innere
des mit dem Kreis A bezeichneten Bereichs einer rechten Hälfte entspricht
und als Schnittansicht entlang einer Ebene, die eine axiale Linie
des optischen Kabels enthält,
in 11B gezeigt ist.
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Da
die Unterseekabel 50a und 50b mit Verfahren, die
im Wesentlichen dieselben sind, verbunden und verankert werden,
und im Aufbau zueinander ähnlich
sind, wird lediglich ein Abschnitt einer Verankerungsvorrichtung
betreffend das Kabel 50b dargestellt. Es ist zu berücksichtigen,
dass ein Aufbau für
das Kabel 50a sich im Wesentlichen in symmetrischer Beziehung
zu 11B befindet.
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Die
Unterseekabel 50a und 50b werden zum Beispiel
als Kabel, die die in 2 gezeigte Baugruppe vom Typ
mit loser Umhüllung
enthalten beschrieben, aber die Verankerungsvorrichtung für optische Fasern
entsprechend der vorliegenden Erfindung kann auch für das Kabel,
das die druckresistente Schicht oder die druckresistente Schale,
die als lose Umhüllung
fungieren, verwendet, eingesetzt werden.
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Die
aus Gummi oder ähnlichem
hergestellten Muffen 25 sind und innere Muffeneinsätze 26 schützen die
optischen Kabel 50a und 50b vor äußeren Kräften und
können
zusammen mit den verbundenen optischen Kabeln auf eine Rolle aufgewickelt werden.
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In 11B ist das Kabel 50b in ein zentrales Loch
eines Formrings 23 in einem Zustand, in dem die isolierenden
Schichten 5 und 6 vom Kabel entfernt sind, eingeführt.
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Es
wird eine Beschreibung eines Aufbaus des JB-Hauptkörpers 20a gegeben.
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Eine
Verankerungsscheibe 11 wird in zentrale Löcher von
Endplatten, die an beiden Enden eines zylindrischen druckresitiven
Zylinders 28 aus Metall geformt sind, eingeführt.
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Der
druckresistente Zylinder 28 schützt darin aufgenommene verbundene
Abschnitte optischer Fasern gegen äußere Kräfte wie etwa Wasserdruck, Biegekräfte und ähnliches, überträgt Zugspannungen
zwischen den verbundenen optischen Kabeln 50a und 50b und
verbindet einen Energieversorgungsschaltkreis elektrisch. Der druckresistente
Zylinder 28 ist daher aus einem Metall mit hoher Widerstandsfähigkeit
hergestellt, und ein Umfang des Zylinders ist mit einem isolierenden
Material 22 und einem Formring 23 zur Isolation
gegenüber
dem Seewasser umhüllt.
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Der
druckresistente Zylinder 28 in weiterhin mit einer zylindrischen
Abdeckung 21 aus Metall abgedeckt, und die Muffeneinsätze 26 sind
mit beiden Enden der Abdeckung 21 durch Verschraubung oder ähnliches
verbunden.
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Die
verbundenen Abschnitte der optischen Fasern 1a der zwei
optischen Kabel 50a und 50b, die im druckresistenten
Zylinder 28 aufzunehmen sind, müssen eine ziemlich große zusätzliche
Länge oder Überschusslänge für eine Verbindungsarbeit
aufweisen. Zur Aufnahme der optischen Fasern ohne Verschlechterung
der Übertragungseigenschaften
ist ein Überschusslängenaufnahmekörper 24 zur
Aufnahme der optischen Fasern 1a an einer Innenseite des druckresitiven
Zylinders 28 angeordnet.
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Unterteilte
Teile 2a, Stahldrähte
(Zugdrähte) 3a, 3b und ähnliches
werden an einer konischen inneren Umfangsoberfläche der Verankerungsscheibe 11 so
angebracht, dass sie sich nicht überlappen
und werden durch eine Klemmung zwischen der inneren Umfangsoberfläche und
einer äußeren Umfangsoberfläche eines
konischen Bolzens 13 verankert.
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Der
konische Bolzen 13, der von der linken Seite hineingedrückt wird,
verankert mittels eines Flansches 14 die geteilten Teile 2a und
die Stahldrähte
(Zugdrähte) 3a und 3b fest.
Der konische Bolzen 13 wird ferner mit einer Klemmbuchse 15 befestigt, um
unbeweglich zu sein. Die Klemmbuchse 15 wird beispielsweise
mittels eines auf einer äußeren Umfangsoberfläche der
Klemmbuchse 15 geformten Gewindes, welches mit einem am
linken Ende der Verankerungsscheibe 11 geformten Innengewinde
eingreift, befestigt.
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Auch
wenn die lose Umhüllung 1d mittels
der Haltekraft des Verbundmaterials 7 zwischen den unterteilten
Teilen 2a und der losen Umhüllung 1d verankert
wird, ist es eher zu bevorzugen, die lose Umhüllung 1d mit einer
Haltekraft zwischen der losen Umhüllung 1d und einem
mit dem druckresistenten Zylinder 28 verbundenen Element,
zum Beispiel der Verankerungsscheibe 11, zu verankern.
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Die
optischen Fasern 1a wurden bereits mittels des heißschmelzenden
Verbindungsmittels 31 und der durch Hitze schrumpfbaren
Röhre 33 zusammen
mit dem Haltestab 32 befestigt, wodurch der Verankerungsabschnitt 30a gebildet
wird.
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Der
Verankerungsabschnitt 30 tritt durch Löcher 13a, 14a und 15a,
die in den Zentren des konischen Bolzens 13, des Flansches 14 und
der Klemmbuchse 15 geformt sind, hindurch. Das führende Ende
des Haltestabs 32 reicht bis ins Innere des druckresistenten
Zylinders 28.
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Die
optischen Fasern 1a werden verankert, indem der auf den
optischen Fasern 1a geformte Verankerungsabschnitt 30a mittels
der Verankerungsscheibe 11 gehalten wird. Es ist überflüssig zu
sagen, dass der Verankerungsabschnitt 30a auch von einer als
integrales Element erkennbaren Struktur gehalten werden kann, zum
Beispiel indem der Verankerungsabschnitt 30a an der Verankerungsscheibe 11 befestigt
wird, anstelle dass er direkt von der Verankerungsscheibe 11 gehalten
wird.
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Die
optischen Fasern 1a können
zum Beispiel verankert werden, indem eine Klemmhülse 34 an einem linken
Führungsende
des Haltestabs 32 befestigt wird.
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Auch
wenn die Klemmhülse 34 zum
Beispiel mittels Klemmung am Haltestab 32 befestigt werden kann,
können
die optischen Fasern auch mit optimaler Kraft verankert werden,
indem die Klemmhülse 34 verklemmt
wird, nachdem die unterteilten Teile 2a und die Stahldrähte (Zugdrähte) 3a und 3b verankert wurden.
Konkret ausgedrückt
sollte die Klemmhülse 34 in
einem Zustand befestigt werden, in dem eine angemessene Kraft auf
die optischen Fasern aufgebracht wird, indem der Haltestab 32 in
der Zeichnung nach links gezogen wird.
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Die
Klemmhülse 34 ist
ein nahezu zylindrisches Element, welches eingerichtet ist, befestigt
zu werden, indem der Haltestab in ein zentrales Loch eingebracht
wird, und die Klemmhülse 34 in
einem Zustand, in dem die Klemmhülse 34 zum
Beispiel durch Aufbringen einer Kraft von Außen verformt wird, gegen den
Haltestab 32 gepresst wird.
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Auch
wenn die Klemmhülse 34 mit
verschiedenen Methoden verankert (gehalten) werden kann, wird die
Klemmhülse 34 zum
Beispiel in 11B durch die Befestigung eines
Metallhalteinstruments 17, welches aus einer Metallplatte
hergestellt ist und in 11C gezeigt
ist, an der Verankerungsscheibe 11 mit einer Schraube 17b befestigt,
wobei der Haltestab 32 durch eine Nut 17a an der
Spitze eingeführt wird
und ein rechtes Ende der Klemmhülse 34 von dem
Metallhalteelement 17 gehalten wird.
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Um
von praktischen Arbeitsvorgängen
zu sprechen, wird die Klemmhülse 34 mit
dem Haltestab 32 verpresst und fixiert, indem der Haltestab 32 durch die
Nut 17a des Metallhalteinstruments 17, welches an
der Verankerungsscheibe 11 befestigt ist, geführt wird
und die Klemmhülse 34 an
einer Stelle verklemmt wird, wo die Klemmhülse 34 in Kontakt
mit dem Metallhalteinstrument 17 ist, während eine angemessene Kraft über den
Verankerungsabschnitt 30a auf die optischen Fasern 1a aufgebracht
wird, indem ein führendes
Ende des Haltestabs 32 gezogen wird. Die Klemmhülse 34 ist
danach von dem Metallhalteinstrument 17 gehalten und verankert
die optischen Fasern 1a beständig.
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Für eine bestimmte
Konfiguration einer Anschlussverbindungsvorrichtung kann der Verankerungsabschnitt 30a gehalten
werden, indem nicht die Klemmhülse 34 verwendet
wird, sondern indem das rechte Ende des Verankerungsabschnitts 30a von
einem druckresistenten Zylinder der Anschlussverbindungseinrichtung
oder von einem gleichwertigen Element, welches auf der rechten Seite
in 9B in einer strichpunktierten Linie gezeigt ist,
gehalten wird.
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In
diesem Fall ist der Haltestab 32 in dynamischer Hinsicht
unnötig.
Allerdings ist es zu bevorzugen, den Haltestab 32, der
eine Länge
hat, die der Länge
L des Verankerungsabschnitts 30a nahezu gleich ist, einzuführen, um
die Stabilität
des Verankerungsabschnits 30a aufrecht zu erhalten.
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Unter
Bezugnahme auf einen in 12 gezeigten
Graph wird eine Beschreibung der Verankerungsleistung der Verankerung
entsprechend der vorliegenden Erfindung gegeben. 12 zeigt
die Verankerungskräfte,
die erzielt werden, wenn die Länge
L des Verankerungsabschnitts 30a in 9 verändert wird.
Die Verankerungskräfte
sind berechnet, indem die für
eine Verlängerung
der optischen Faser um 1% erforderliche Kraft als 100% angesetzt wird.
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Die
Verankerung kann eine Verankerungskraft von 130% aufrecht erhalten,
wenn der Verankerungsabschnitt 30a eine Länge von
30 mm hat, oder eine Verankerungskraft von 300%, wenn der Verankerungsabschnitt 30a eine
60 mm übersteigende Länge hat.
Da optische Fasern, die für
Unterseekabel zu verwenden sind, in der Regel Eignungstests erfordern,
die unter einer Kraft stattfinden, die einer Verlängerung
um 1% entsprechen, wenn die Kabel unter seichtem Wasser verwendet
werden sollen oder 2,2%, wenn die Kabel unter Wasser von 5000 Meter Tiefe
verwendet werden sollen, hat die Verankerung entsprechend der vorliegenden
Erfindung eine ausreichende Stärke
zur Verwendung in seichtem Wasser sogar wenn der Verankerungsabschnitt 30a eine Länge von
30 mm hat oder unter tiefem Wasser, wenn der Verankerungsabschnitt 30a eine
Länge von 60
mm hat.
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Zusätzlich werden
alle Mengen (Gesamtlängen)
von optischen Fasern dem Eignungstest unter Belastungen, die einer
vorherbestimmten Verlängerung
entsprechen, unterworfen, und nur erfolgreiche optische Fasern werden
für Kabel
verwendet.
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Weiterhin
wurde bestätigt,
dass das Aufbringen einer Last (100%) entsprechend einer Verlängerung
von 1% auf den Verankerungsabschnitt 30a der Verankerung
entsprechend der vorliegenden Erfindung keine Veränderung
der Übertragungscharakteristiken
von optischen Fasern verursacht.
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Das
heißschmelzende
Bindungsmittel und die durch Hitze schrumpfbare Röhre, die
für die
Verankerung entsprechend der vorliegenden Erfindung ursprünglich verwendet
werden, erzielen Erfolge im praktischen Langzeiteinsatz als faserverbindende Schutzhülsen zur
Verbindung optischer Fasern auf dem Weg. Eine gewöhnliche
Methode zur Verbindung optischer Fasern besteht in einem Schritt
der Abschälung
von Hüllen
bis hinunter auf erste Hüllen von
Einzelfasern von zu verbindenden Abschnitten, einem Schritt der
Bestätigung
der Orte von Kernen der Fasern und Verschmelzen der Kerne mit einer Faserspleißvorrichtung
und einem Schritt des Schützens
von Umfängen
vereinigter Abschnitte durch die Abdeckung der Abschnitte mit einem
heißschmelzenden
Bindungsmittel und einer durch Hitze schrumpfbaren Röhre. Zu
diesem Zeitpunkt kann ein Stahldraht entlang der vereinigten Abschnitte
gelegt werden, um äußere Biegekräfte aufzunehmen.
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Weiterhin
wurde bestätigt,
dass durch einen vom Verankerungsabschnitt auf die optischen Fasern aufgebrachten
seitlichen Druck keine Veränderung der Übertragungscharakteristik
verursacht wird.
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Dementsprechend
kann in Betracht gezogen werden, Alterungsbeständigkeiten des heißschmelzenden
Bindungsmittels und der durch Hitze schrumpfbaren Röhre aus
einer Alterungsbeständigkeit
von verbundenen Abschnitten optischer Fasern, die wieder eingeholt
wurden, nachdem sie auf einem Meeresboden ausgelegt wurden und dort
für eine längere Zeit
gelassen wurden, zu garantieren.
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Da
die Anfangsleistung und Langzeitstabilität der Verankerung für optische
Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung durch die oben beschriebenen
experimentellen Ergebnisse und die Verbesserungen im Einsatz der
in Unterseekabel verwendeten, faserverbindenden Schutzhülle gewährleistet
sind, kann die Verankerung für
optische Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung ohne Befürchtungen
eingesetzt werden.
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Auch
wenn die oben gegebene Beschreibung ein Beispiel betrifft, in dem
die Verankerung für optische
Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung auf optische Unterseekabel
angewendet wurde, ist die Verankerung für optische Fasern entsprechend
der vorliegenden Erfindung nicht nur auf Unterseekabel anwendbar,
sondern auch in breitem Umfang auch auf Land verwendete optische
Kabel.
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Die
Verankerung für
optische Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung erfordert
keine zylindrische Wickelscheibe oder lineare Bindungsrille wie
oben beschrieben. Eine herkömmliche Vorrichtung
erlaubt nur eine geringere Grenze eines Durchmessers einer Verankerungsscheibe,
der von einem zulässigen
Biegeradius einer optischen Faser bestimmt ist und macht es schwer,
eine lineare Bindungslänge
zu verkürzen,
wodurch eine Anschlussverbindungsvorrichtung vergrößert wird,
wogegen die Verankerung entsprechend der vorliegenden Erfindung
es ermöglicht, eine
lineare Bindungslänge
innerhalb eines konischen Bolzens zu begrenzen, wodurch ein Effekt
erzielt wird, eine Anschlussverbindungsvorrichtung kompakt zu gestalten.
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Weiterhin
erfordert ein Bindungsmittel, welches in der Umgebung einer normalen
Temperatur getrocknet wird, eine lange Aushärtezeit und spezielle Ausrüstung zum
Einsatz eines UV-härtenden
Harzes, wogegen ein heißschmelzendes
Bindungsmittel für
den Effekt sorgt, die Arbeitszeit zu verkürzen, da das heißschmelzende
Bindungsmittel in kurzer Zeit ohne spezielle Ausrüstung behandelt
werden kann.
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Weiterhin
hat die Verankerung für
optische Fasern entsprechend der vorliegenden Erfindung ein hohes
Arbeitsvermögen,
welches hoch genug ist, um hilfreich zu sein, die Herstellungskosten
zu verringern, da die Verankerung für optische Fasern die Einstellung
einer präzisen
Position eines Verankerungsabschnitts in Längsrichtung im Endstadium der
Verbindung einer Klemmhülse
mit einem Haltestab zulässt
und kein durch die Genauigkeit des Verankerungsabschnitts, die ursprünglich etwas
gering ist, aufgeworfenes Problem zulässt.