NL7907380A

NL7907380A - Kabel van optische vezels, alsmede werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

Info

Publication number: NL7907380A
Application number: NL7907380A
Authority: NL
Original assignee: Cordons Et Equipements
Priority date: 1979-01-15
Filing date: 1979-10-04
Publication date: 1980-07-17
Also published as: IT8047574A0; JPS5595911A; GB2040063A; BE879301A; FR2446495A1; IT1126886B; ES8100840A1; FR2446495B1; ES485126A0; DE3000674A1

Description

-1- 793455/Ke/cd

Aanvraagster: CQEDONS EX EQUIPMENTS te Parijs, ffr ankrijk»

Titel: Kabel van eptisehe vezels, alsmede werkwijze voor de vervaar·* digisg daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op kabels met optische vezelso Toor de telecommunicatie wordt steeds meer gebruik gemaakt van lichtgolven voor het overbrengen van signalen, welke golven lopen door lichtgeleiders of optische vezels0 5 Deze optische vezels, gewoonlijk met een kern van glas of siliciumdioxyde, hebben meestal een middellijn die kleiner is dan een millimeter, waardoor ze breekbaar zijn, speciaal onder invloed van trek- en buigkrachten.

Sr is voorgesteld om een aantal optische vezels onder te 10 brengen in een kabel met een of meer kernen of dragers, die vanuit mechanisch oogpunt sterk zijn, alsmede met êên of meerdere omhullende lagen om de vezels vast te houden en te isoleren«

Een eerste kabeltype omvat een cilindrische dragende kern, met een axiale metalen ziel, en die aan de omtrek voorzien is van 13 langsgroeven die elk geschikt zijn om er vrij een optische vezels in onder te brengen, verder met een buitenomhulling die ligt op de toppen van het materiaal waarin de groeven zijn aangebracht, waardoor de optische vezels worden vastgehouden en ze geïsoleerd worden van invloeden van buiten zonder dat ze daarmee in wrijvingskontakt komen. 25 In een dergelijke kabel is het aantal optische vezels betrekkelijk gering in verhouding tot de dwarsdoorsnede van de kabel. Dovendien moeten kernen van verschillende 'typen aanwezig zijn om kabels te kunnen vervaardigen met verschillende aantallen optische vezels«

Tolgens een ander voorstel woeden de optische vezels onderge-30 bracht in groeven die aanwezig zijn in dragende banden met rechthoekige doorsnede, die op elkaar gestapeld zijn, waarbij het geheel van de banden opgesloten is in een mantel met ronde dwarsdoorsnede (meen cilindrische kabel te vormen. De omvang van een dergelijke kabel is in het algemeen betrekkelijk groot.

35 De kabel volgens de uitvinding ondervangt die bezwaren. Hij heeft een kleinere middellijn voor het onderbrengen van eenzelfde aantal vezels. Hij kan eenvoudig en goedkoop worden vervaardigd.

790 73 80 'ï » ;'f _ 2 _

Hj gebruikt gemeenschappelijke onderdelen voor uitvoeringen met verschillende middellijne

Dankzij de kleinere middellijn van de kabel volgens de uitvinding kunnen ook de aansluitstukken waarmee hij verbonden wordt 5 kleinere afmetingen hebben, hetgeen in het algemeen wordt nagestreefd» De kabel met optische vezels volgens de uitvinding omvat een cilindrische axiale dragende kern met hoge mechanische sterkte, langsgroeven waarin optische vezels zijn ondergebracht, en tenminste êên beschermingslaag, en de kabel is gekenmerkt doordat de groeven 10 worden gevormd door een aantal vezeldragers die naast elkaar liggen en geplaatst zijn rondom de centrale kern om tenminste één cilindrische laag te vormen, waarbij elke drager in een laag schroefvormig op de voorafgaande laag is aangebrachto

De uitvinding omvat een uitvoeringsvorm waarin de vezeldrager3 15 meerdere concentrische lagen vormen,

De uitvinding betreft verder een werkwijze voor de vervaardiging van een dergelijke kabel, welke werkwijze gekenmerkt is doordat continu een kabel wordt gevormd vanuit een cilindrische centrale kern en naast elkaar liggende en schroefvormig op de kern volgens 20 tenminste één laag aangebrachte dragers voor optische vezels, en dat de optische vezels continu in de dragers worden geplaatst in de nabijheid van het punt waar de kabel wordt gevormde

Eet is van voordeel wanneer de optische vezels, voordat ze in de groeven van de dragers worden geplaatst, onderworpen worden aan 25 een torsie waarvan de waarde gelijk is maar tegengesteld is aan die welke de vezel krijgt van de drager wanneer hij zich in de kabel bevindt, door de schroefvormige plaatsing daarvan ten opzichte van de hartlijn van die kabel,

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van 30 de bijgaande tekening van enkele uitvoeringsvoorbeelden,

Pig, 1 is een dwarsdoorsnede door een kabel met optische vezels, en met een enkele laag dragers voor optische vezels,

Pig, 2 is een dwarsdoorsnede door een kabel met meerdere lage 1 vezeldragers, 55 _ Pig« 5 toont schematisch perspektivisch een installatie voor 790 7 3 80 - 3 - de vervaardiging van een kabel met optische vezels·

In figo 1 omvat de kahel 1 een axiale ziel 2, bestaande uit zeven in elkaar gedraaide draden 3 met grote mechanische sterkte, omgeven door een omhulsel 4 uit kunststof om een cilindrische kern 5 5 te vormen· Aan de omtrek 6 van de kern 5 zijn naast elkaar vijf uil» sparingen 7-j, 72» ly 7^. θη 7 5 aanwezig die optische vezels bevatten· Elke ruimte 7 wordt gevormd door een drager 8 voor vezels en door een mantel 9 die deze drager omgeeft· De drager 8, uit soepel kunst*· stofmateriaal, heeft een botlak 10, een hol vlak 11, beide met een 10 cirkelcilindrisch verloop en met in hoofdzaak dezelfde as als de buitenzijde van de kern 5» an verder twee radiale zijvlakken 12, 13· Aan de bolle zijde 10 van de drager 8 zijn drie langsgroeven 14» 15» 16 aangebracht met in hoofdzaak rechthoekige doorsnede0 In elk van else groeven is met een zekere speling een optische vezel ondergebracht, 15 17, 18 respektievelijk 19» zodanig dat de vezels niet onder mechanische spanning staan· In het materiaal van de drager 8 is een draad 20 opgenomen evenwijdig aan de groeven in het vlak 10, en in het symmetrie· vlak van de drager 8, waardoor aan de drager 8 een hoge treksterkte wordt gegeven· 20 Een mantel 9 wordt gevormd door een profieldeel uit soepel kunststofmateriaal, met een wand 21 die een in hoofdzaak konstante dikte heeft, in de vorm van een gebogen trapezium, doch niet gesloten, waarbij de binnenzijde daarvan twee vrije randen heeft waartussen zich een tussenruimte 22 bevindt· De mantel 9 wordt op de drager ge-25 plaatst nadat hij door elastische vervorming is geopend; de binnenzijde 25 van de buitenwand sluit dan precies aan bij de bolle zijde 10 van de drager, zodat door dit oppervlak de groeven 14» 15 en 16 worden afgesloten om de optische vezels 17» 18 en 19 op te sluiten, terwijl de buitenzijde 26^, 262 van de binnenwand aandrukt tegen de omtrek 6 30 van de kern 5· Se holte 7 met bun mantels 9 worden gezamenlijk schroefvormig om de kern 5 aangebracht, over de hele lengte daarvan, met een bepaalde spoed· die

Aan de om trek 27 van de vijf mantels van de holte 17 /naast elkaar liggen om de kern 5 is een isolerende band 28 geplaatst die 33 dient als ondersteuning voor een cilindrische uitwendige ommanteling V · -4- 29 voor de kabel»

Se in fig o 2 weergegeven kabel met meerdere lagen van vezel» holten omvat een centrale kern 50 soortgelijk aan die volgens de vorige uitvoeringsvorm» Deze kern wordt omgeven door via: cilindrische 5 lagen 52, 53 en 54 naast elkaar» waarbij elke laag bestaat uit meerdere holten voor de geleiding van optische vezels analoog aan die volgens de vorige uitvoering» Se laag 5“· wordt gevormd door vijf op elkaar aansluitende holten, de laag 52 door acht holten, de laag 53 door elf holten en de laag 54 door dertien holten· Seze numerieke 10 gegevens worden, evenals de eerdere, slechts bij wijze van voorbeeld vermeldo Op de laatste laag 54 wordt een band 53 geplaatst en een omman teling 56·

Se dragers voor het geleiden van de vezels en de mantels waardoor ze omgeven worden zijn soepel en passen zichzelf aan bij de 15 kromtestraal van de omtrek van de voorafgaande laag waarop ze zijn aangebracht, zodat dezelfde dragers en mantels worden gebruikt voor de verschillende lagen van de kabel»

Se in fig» 2 weergegeven kabel omvat zevenendertig soortgelijke holten, die elk drie optische vezels dragen, zodat dus het aan» 20 tal vezels in deze kabel honderdelf bedraagt»

Om een kabel volgens de uitvinding te vervaardigen wordt een installatie gebruikt volgens fig» 5, met een (niet weergegeven) spoel* afwikkelinrichting die een spoel 50 draagt waarop een cilindrisch omhulsel is opgewikkeld waarin zich ineen gedraaide draden bevinden 25 die bestemd zijn om de kern 51 te vormen van een kabel met optische vezels volgens de uitvinding»

Se installatie omvat ook een niet weergegeven opwikkelinrich-ting voor een qaoel 52 waarop de kabel wordt opgenomen, met een as 57 evenwijdig aan de as 56 van de spoel 50» Se kern $1, die aan de om» 50 trek voorzien is van meerdere holten voor optische vezels en een be-schermingsband zoals nog nader zal worden beschreven» wordt op de op-neemspoel 52 voor de kabel opgewikkeld door een niet weergegeven op» wikkelinrichting» Se kern 5^ verplaatst zich met konstante snelheid van de spoel 50 naar de spoel 52, waarbij hij met voordeel gespannen 55 wordt gehouden volgens de rechte lijn 53 die loopt door de symmetrie- 790 7 3 80 - 5 - v middelpunten 54 respectievelijk 55 van de twee spoelen,,

Naast de draai te weging om de assen 56 e» 57 krijgen de spoelen 50 en 52, waarvan de symmetriemiddelpunten 54 en 55 vastbli^ven, ieder een draalbeweging om de rechte 53 of de draaiaso Ne draaiing van de 5 spoelen 50 en 52 om de as 53 geschiedt met dezelfde snelheid en in dezelfde richting, zodat de draaias 56 van de spoel 50 en de draaias 57 van de spoel 52 evenwijdig blijven,» Ne kern 51 die afgewikkeld wordt van de spoel 50 en na bekleed te zijn wordt opgewikkeld op de spoel 52 wordt dus aangedreven met een draalbeweging, aangeduid door 10 de pijl 58, om zijn eigen as, over de rechtlijnige baan 59 van de spoel 50 tot de spoel 52·

Op de kern 51 zijn de schroefvormig naast elkaar geplaatste holten voor de optische vezels aangebracht, omeen eerste laag te vormen, en vervolgens wordt desgewenst een tweede laag van deze holten 15 op de eerste laag aangebracht, en zo vervolgens, totdat het gewenste aantal lagen verkregen iso

In fig. 3 is de plaatsing weergegeven van een holte voor optische vezels, terwijl andere holten 61, 62, 63 en 64 vereenvoudigd schematisch zijn aangegeven door stippellijnen, omdat de plaatsing 2o daarvan op de kern 51 voor de vorming van een laag van vijf optische vezelholten overeenkomt met die welke hierna voor de holte 60 wordt beschreven·

Ne holte 60 wordt gevormd door een gegroefde drager 61 waarin drie optische vezels 62, 63 en 64 zijn geplaatst, en door een mantel 25 65 die aangebracht is op de drager met de vezels·

Bij het begin van de werkzaamheden voor de vorming van de kabel worden de uiteinden van de holten 60 bevestigd aan het uiteinde van de kern 51 alvorens deze laatste wordt verbonden met de lege spoel 52· 30 Ne drager 61 wordt geleverd door een spoel 66 die zich bevindt op een as 67 die vast is, en waarom de spoel bij voorkeur met een lichte wrijving draait· Ne mantel 65 is afkomstig van een spoel 68 die geplaatst is op een vaste as 69 evenwijdig aan de as 67, en bij voorkeur met een lichte wrijving· Op de drager 61 wordt de mantel 35 65 aangebracht in een punt 70 op afstand van de spoel 66· Ne plaat- sing van de mantel ou de drager vindt plaats door elastische vervor- 790 7 3 30 χ.

V

_6 _ wring van de mantel, waardoor hij om de drager heen kan worden ge» bracht» Tassen de spoel 66 en het punt 70 heeft de drager 61 geen martel· In elk van de drie In de drager 61 aanwezige groeven wordt een optische vezel 62, 63, 64 aangebracht, afkomstig van vezelaanvoer-3 spoelen 71, J2 resp. 73» De optische vezels worden met voordeel in de groeven aangebracht met behulp van holle naalden waarvan de uiteinden in hoofdzaak rakend aan de bodem van de groeven zijn geplaatst. Elke van een spoel J2t 75 afkomstige vezel gaat door het inwendige ka» naai van een naald waardoor hij wordt geleid om hem in zijn groef 10 te brengen· Het uiteinde van elk van de vezels is aanvankelijk bevestigd aan het uiteinde van de drager 61»

De spoelen 71» 72 en 73 voor de aanvoer van de optische vezels zijn vrij draaiend aangebracht op evenwijdige assen 74, 75 en 760 De uit deze drie spoelen bestaande inrichting 100 kan worden bestuurd 13 om een draaibeweging uit te voeren die aangegeven wordt door de pijl 77 om een as 78 welke in hetzelfde vlak ligt als 74, 75 en 78, on loodrecht op die assen» De draaisnelheid van de inrichting 100 is regelbaar·

De installatie werkt als volgt: 20 De optische vezels 62, 63 en 64 , die in de respekti ;ve ge- leidingsnaalden zijn gestoken, worden met een geschikt middel bevestigd aan het uiteinde van de drager 61» Deze drager wordt over eer bepaalde lengte voorzien van een mantel 63, waardoor de aldus gevormde holte 60 aan het uiteinde van de kern 51 kan worden bevestigd, 23 zoals hierboven beschreven» Op dezelfde manier wordt te werk gegaan voor de andere holten met de vezels die bestemd zijn om de kabel te vormen»

De installatie wordt in werking gezet» De kern 51 krijgt dan een translatie-en een rotatiebeweging om zichzelf, zodat de holte 60 30 schroefvormig om de kern 61 wordt gewikkeld, waarbij de onderzijde 26^, 262 van de holte 60 continu in aanraking komt met de kern 51 in een punt 80» De vijf holten 60, 61, 62, 63 en 64 worden aldus schroefvormig op de kern naast elkaar gelegd en ze vormen een laag met naasi elkaar liggende spiralen waarop een volgende laag geplaatst kan wor» 35 den van andere holten met optische vezels die gereed gemaakt zijn mef ~behulp van andere inrichtingen om vezels in een drager te brengen en 790 7 3 80 a -7 - om de mantel te plaatsen, zoals "beschreven,,

Wanneer het gewenste aantal lagen geplaatst is wordt een be-sohermingshand 81, afkomstig van een spoel 82, op de kabel aange"bracht alvorens deze op de spoel 52 wordt gewikkeld· Waar de spoel 52 vol is 5 wordt hij verplaatst naar een installatie waaxmee de kabel kan worden voorzien van een mantel uit kunststofmateriaal·

Boor de schroefvormige plaatsing van de holten met optische vezels om de kern 51 ondergaan de zich erin bevindende optische vezels een axiale torsie waarvan de waarde gelijk is aan de opwikkel-10 spoed van de holten op de kern· Deze torsie kan de optische vezels beschadigen, en het is gewenst om het weg te werken.

Daartoe wordt volgens de uitvinding de inrichting 100 die de afgiftespoelen 71, 72 en 73 voor de optische vezels draagt, een draai-beweging 77 gegeven om de as 780 Die draaiing waarvan de snelheid 15 samenhangt met de plaatsingssnelheid van de optische vezels in de groeven van de drager 61, geeft aan elk van die vezels een axiaal torsie-koppel. Tolgens de uitvinding wordt de waarde van dit koppel gelijk gemaakt, en met tegengestelde richting, aan dat wat aan de vezels gegeven wordt door de drager 60 wanneer hij zich in de definitieve 20 schroeflijnpositie bevindt op de gerede kabel· Op deze manier heffen de twee koppels elkaar op en ondergaan de optische vezels van de kabe,. geen axiale torsie als gevolg van het schroeflijnvoxmige verloop van hun drager,» -Conclusie s - 79073 80

Claims

1. Sabel met optische vezels, omvattend een gewapende, cilindrische centrale kern, waarbij de optische vezels geplaatst zijn in langsgroeven, en een beschermingsmantel aan de buitenzijde, met het kenmerk dat de groeven zich bevinden op dragers met eer 5 dwarsdoorsnede in de vorm van een stuk van een ring, en welke dragers schroefvormig om de kern zijn aangebracht· 2e Sabel volgens conclusie 1,met het kenmerk o dat de dragers naast elkaar zijn geplaatst om een ononderbroken laag op de kern te vormen0 10 5· Sabel volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk dat deze meerdere op elkaar liggende lagen dragers omvatten· 4* Sabel volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk dat elke gegroefde drager voorzien is van een mantel waardoor de vezels in de groeven worden gehouden, welke mantel een open pro-15 fiel heeft dat geschikt is om de drager te omsluiten door elastische vervorming·

5. Tezeldrager voor een kabel volgens één der voorgaande con-clusies, met het kenmerk dat de dwarsdoorsnede een cilinder-sektor is met in hoofdzaak radiale zijvlakken, en dat hij voorzien 20 is van langsgroeven aan de bolle zijde.

6· Drager volgens conclusie n e t het kenmerk dat deze bestaat uit soepel kunststofmateriaal waarin in lengterichting een wapeningsdraad is opgenomen· 7« Drager volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk 25 dat deze voorzien is van een mantel uit soepel kunsts tof materiaal bestaande uit een profiel met konstente dikte in de vorm van een niet gesloten gebogen trapezium, waarvan één zijde twee vrije randen vormt met een tussenruimte, en waarvan de inwendige open dwarsdoorsnede een -vorm heeft die overeenkomt met die van de vezeldrager· 790 7 3 80 - 9 -

8. Werkwijze voor de vervaardiging van een kabel voor het dragen van optische vezels volgens έέη der conclusies 1-4* me t het kenmerk dat op een rechte cilindrische kern schroefvormig een aantal dragers voor optische vezels naast elkaar wordt aange-5 bracht zodat lagen worden gevormd, waarbij meerdere lagen boven elkaar worden gelegd, en dat de dragers continu worden voorzien van optische vezels in de nabijheid van het punt waar de dragers schroefvormig op de kern worden neergelegd·

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk 10 dat elke vezeldrager geleverd wordt door een eerste spoel en wordt voorzien van een elastisch vervormbare mantel die afkomstig is van een tweede spoel waarvan de as in hoofdzaak evenwijdig is aan de as van ds eerste spoel, en dat de optische vezels worden neergelegd in de groeven van de drager in het stuk van de baan van de drager tussen de 19 eerste spoel en de plaatsing van de van de tweede spoel afkomstige mantel*

10. Werkwijze volgens conclusie S, m e t het kenmerk dat de optische vezels in de groeven van de dragers worden aangebracht met behulp van holle geleidingsnaalden die in hoofdzaak rakend met 20 hun uiteinde aan de bodem van de groeven zijn geplaatste 11o Werkwijze volgens conclusie 10? met het kenmerk dat de optische vezels afkomstig zijn van spoelen met evenwijdige assen waardoor een spoelinrichting wordt gevormd.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk 25 dat men de spoelinrichting met de spoelen voor de vezels zodanig laat draaien dat een axiale torsie wordt uitgeoefend op de vezels alvorens ze in de groeven van de drager worden aangebracht·

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de op de vezels uitgeoefende torsie een waarde welke ge- 50 lijk is aan doch tegengesteld gericht aan die welke op de vezels wordt uitgeoefend door de drager wanneer deze schroefvormig op de kern van de kabel wordt gelegd.

14. Werkwijze volgens conclusie 12 of 13, met het ken- 790 7 3 80 ~ 10 ~ merk dat de draaisnelheid van de spoe lui trusting wordt bestuurd vanuit de snelheid van vervaardiging van de kabel zodat de axiale torsie van de vezels in de kabel nihil is. ^sasBSMa 790 7 3 80 -