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Title:
OPTICAL FIBER CABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/067301
Kind Code:
A2
Abstract:
An optical fiber cable comprising several bundles (19, 24, 31) of optical fibers (20, 25, 32), each bundle (19, 24, 31) consisting of a given number of optical fibers (20, 25, 32), and an outer covering (21, 26, 33) forming a cable surface. A sheath (22, 27, 34) is arranged concentrically in relation to the outer covering (21, 26, 33) in such a way that an outer surface of the sheath is located opposite an inner surface of the outer covering. The sheath (22, 27, 34), which is formed from an amorphous, thermoplastic material, surrounds the bundles (19, 24, 31) of optical fibers and provides strain relief and support.

Inventors:
HEINL DIETER (DE)
HEINZ EDGAR (DE)
KOSCHWITZ FRANK (DE)
WEISS ALOIS (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/000362
Publication Date:
August 14, 2003
Filing Date:
February 07, 2003
Export Citation:
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Assignee:
CCS TECHNOLOGY INC (US)
HEINL DIETER (DE)
HEINZ EDGAR (DE)
KOSCHWITZ FRANK (DE)
WEISS ALOIS (DE)
International Classes:
G02B6/44; (IPC1-7): G02B6/44
Domestic Patent References:
WO2002099491A12002-12-12
Foreign References:
DE3743334C11989-05-24
US5155789A1992-10-13
US6185351B12001-02-06
EP0178373A11986-04-23
DE19605276A11997-08-14
DE19717313A11998-11-05
Other References:
MAHLKE, G UND G\SSING, P: "Lichtwellenleiterkabel" 1998 , PUBLICIS MCD VERLAG , ERLANGEN XP002252282 Seite 130 -Seite 133; Tabelle 9.2
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 237 (P-310), 30. Oktober 1984 (1984-10-30) -& JP 59 113403 A (NIPPON DENSHIN DENWA KOSHA), 30. Juni 1984 (1984-06-30)
Attorney, Agent or Firm:
Epping, Hermann Fischer Patentanwaltsgesellschaft Mbh (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Lichtwellenleiterkabel, mit mehreren Bündeln (19,24, 31) von Lichtwellenleitern (20,25, 32), wobei jedes Bündel (19, 24,31) eine vorgegebene Anzahl Lichtwellenleiter (20,25, 32) umfasst, und mit einem eine Kabeloberfläche bildenden Mantel (21,26, 33), dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch zum Mantel (21,26, 33) eine Hülle (22,27, 34) angeordnet ist, derart, dass eine Außenfläche der Hülle (22, 27,34) einer Innenfläche des Mantels (21,26, 33) gegenüber liegt, wobei die Hülle (22,27, 34) aus einem amorphen ther moplastischen Material gebildet ist, die Bündel (19,24, 31) von Lichtwellenleitern (20,25, 32) umschließt und eine Zug entlastungsund Stützfunktion übernimmt.
2. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Hülle (22) und die Innenfläche des Man tels (21) unmittelbar aneinandergrenzen und einander berüh ren.
3. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hülle (27,34) und dem Mantel (26,33) eine Haftschicht oder Kleberschicht (28,35) angeordnet ist.
4. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zusätzliche Zugentlastungselemente (29,36).
5. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungselemente (29) im Mantel (26) angeordnet sind.
6. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungselemente (36) zwischen dem Mantel (33) und der Hülle (34) angeordnet sind.
7. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastungselemente (36) zwischen dem Mantel (33) und der Haftschicht oder Kleberschicht (35) angeordnet sind.
8. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (21,26, 33) und/oder die Haftschicht oder Kleber schicht (28,35) aus einem UVstabilisierten teilkristallinem thermoplastischem Material gebildet ist.
9. Lichtwellenleiterkabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (21,26, 33) und/oder die Haftschicht oder Kleber schicht (28,35) aus Polyethylen, Polyester oder Propylen be steht.
10. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das amorphe thermoplastische Material eine lineare Verarbei tungsschwindung gemäß ASTM D955 von kleiner als 0, 01% hat.
11. Lichtwellenleiterkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (22,27, 34) aus Polycarbonat oder Polyacryl oder Polystyrol oder einem amorphen Polyamid besteht.
Description:
Beschreibung Lichtwellenleiterkabel Die Erfindung betrifft ein Lichtwellenleiterkabel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik bei Lichtwellenleiterkabeln, die in Röhren eingezogen oder eingeblasen werden, ist das Bündeladerdesign.

Hier werden die Lichtwellenleiter zu Bündeln zusammengefasst und um ein Zentralelement verseilt. Die übliche Zahl von Lichtwellenleitern in einer Bündelader ist zwölf. Gängige Ma- terialien für ein Zentralelement sind Stahl oder glasfaser- verstärkte Kunststoffe, sogenannte GFK. Das Zentralelement fungiert als Zugentlastungs-bzw. Stützelement, um die Licht- wellenleiter vor Zugbelastungen, die bei der Installation des Lichtwellenleiterkabels auftreten, bzw. vor Stauchbelastung, die in Folge von Schrumpfungen bei der Mantelfertigung oder bei Minustemperaturen auftreten, zu schützen. Es können auch noch zusätzliche Zugentlastungselemente um die Kabelseele ge- sponnen sein, wenn die Zugfestigkeit des Zentralelements nicht ausreicht. Diese zusätzlichen Zugentlastungselemente sind reine Zugentlastungselemente und besitzen keine Stütz- wirkung. Ein derartiges Kabeldesign ist zugfest, semiflexi- bel, verfügt über keine Vorzugsbiegeachse und weist deshalb ein optimales Verhalten beim Installieren, insbesondere beim Einblasen und/oder Einziehen, auf.

Bei diesem Kabeldesign nach dem Stand der Technik bewegt sich der Außendurchmesser des Lichtwellenleiterkabels je nach Bün- delanzahl zwischen 10 und 20 mm. Ein Kabel mit bis zu sechzig Fasern besitzt dann üblicherweise einen Durchmesser von ca.

11 mm. Diese Kabel werden in Röhren mittels Einziehen oder

Einblasen installiert, wobei die Röhren auf Grund des Außen- durchmessers des Lichtwellenleiterkabels einem Innendurchmes- ser größer als 20 mm aufweisen müssen. Für eine Installation in Röhren mit einem Innendurchmesser von maximal 10 mm sind diese Lichtwellenleiterkabel nicht geeignet.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Pro- blem zu Grunde, ein neuartiges Lichtwellenleiterkabel zu schaffen, welches einerseits klein genug ist, um in Röhren mit einem Innendurchmesser von maximal 10 mm installiert wer- den zu können, und welches andererseits wie die Lichtwellen- leiterkabel nach dem Stand der Technik ein optimales Verhal- ten beim Installieren, insbesondere beim Einblasen und/oder Einzehen, aufweist.

Dieses Problem wird durch ein Lichtwellenleiterkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Nachfol- gend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 : ein Lichtwellenleiterkabel nach dem Stand der Tech- nik im Querschnitt, Fig. 2 : ein erfindungsgemäßes Lichtwellenleiterkabel nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt, Fig. 3 : ein erfindungsgemäßes Lichtwellenleiterkabel nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt, und

Fig. 4 : ein erfindungsgemäßes Lichtwellenleiterkabel nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.

Ein Lichtwellenleiterkabel 10 nach dem Stand der Technik mit konventionellem Bündeladerdesign zeigt. Fig. 1. Bei dem dort gezeigten Lichtwellenleiterkabel 10 sind insgesamt sechs Bün- del 11 von Lichtwellenleitern 12 um ein Zentralelement 13 verseilt, wobei jedes Bündel 11 zwölf Lichtwellenleiter 12 umfasst.

Das Zentralelement 13 ist aus Stahl oder einem glasfaserver- stärktem Kunststoff gebildet und fungiert als Zugentlastungs- element und Stützelement. Zusätzlich zu dem als Zugentla- stungselement wirkenden Zentralelement 13 sind zur Erhöhung der Zugfestigkeit weitere Zugentlastungselemente 14 vorgese- hen. Weiterhin sind in Fig. 1 Quellfäden 15 und ein Quellvlies 16 gezeigt, um das Lichtwellenleiterkabel 10 nach dem Stand der Technik längswasserdicht zu machen. Nach außen wird das Lichtwellenleiterkabel 10 von einem Mantel 17 abge- schlossen bzw. umschlossen.

Derartige Lichtwellenleiterkabel 10 nach dem Stand der Tech- nik werden vorzugsweise in nicht dargestellte Röhren eingezo- gen und/oder eingeblasen. Bedingt dadurch, dass derart ausge- bildete Lichtwellenleiterkabel 10 nach dem Stand der Technik über keine Vorzugsbiegeachse verfügen, semiflexibel sind und durch Auswahl eines geeigneten Materials für den Mantel 17 über eine glatte Oberfläche verfügen, weisen dieselben gute Installationseigenschaften auf. Ferner sind die Lichtwellen- leiter 12 des Lichtwellenleiterkabel 10 durch das Vorhanden- sein des als Zugentlastungselement und Stützelement wirkenden Zentralelements 13 vor Beschädigungen beim Installieren ge-

schützt. Der obige Aufbau der Lichtwellenleiterkabel 10 nach dem Stand der Technik bewirkt jedoch einen minimalen Außen- durchmesser des Lichtwellenleiterkabel 10 von ca. 10mm. Daher sind die Lichtwellenleiterkabel 10 nach dem Stand der Technik zur Installation in Mikroröhren von maximal 10mm Innendurch- messer nicht geeignet.

Ein erstes erfindungsgemäßes Lichtwellenleiterkabel 18 zeigt Fig. 2. Das dort gezeigte Lichtwellenleiterkabel 18 verfügt über mehrere Bündel 19 von Lichtwellenleitern 20, wobei jedes Bündel 19 zwölf Lichtwellenleiter 20 umfasst. Nach außen wird das Lichtwellenleiterkabel 18 von einem eine Kabeloberfläche bildenden Mantel 21 umschlossen.

Erfindungsgemäß ist konzentrisch zum Mantel 21 eine Hülle 22 derart angeordnet, dass eine Außenfläche der Hülle 22 einer Innenfläche des Mantels 21 gegenüberliegt. Die Hülle 22 um- schließt die Bündel 19 von Lichtwellenleitern 20 und über- nimmt eine Zugentlastungs-und Stützfunktion. Gemäß Fig. 2 grenzen die Außenfläche der Hülle 22 und die Innenfläche des Mantels 21 unmittelbar aneinander und berühren einander. Der Mantel 21 ist aus einem teilkristallinem thermoplastischem Material gebildet ist, vorzugsweise aus Polyethylen, Poly- ester oder Propylen. Die Hülle 22 ist aus einem amorphem thermoplastischem Material gebildet, insbesondere aus Poly- carbonat oder Polyacryl oder Polystyrol oder einem amorphem Polyamid. Vorzugsweise hat das amorphe thermoplastische Mate- rial eine lineare Verarbeitungsschwindung (linear mold shrin- kage) gemäß der Norm ASTM D955 von kleiner als 0,01%.

Bedingt dadurch, dass die bei Lichtwellenleiterkabeln nach dem Stand der Technik erforderlichen Zentralelmente entfallen und beim erfindungsgemäßen Lichtwellenleiterkabel 18 die Zu-

gentlastungs-und Stützfunktion von der Hülle 22 übernommen wird, lassen sich Lichtwellenleiterkabel mit geringeren Ab- messungen, insbesondere geringerem Außendurchmesser, und gleichbleibend guten Installationseigenschaften (keine Vor- zugsbiegeachse ; semiflexibel ; Schutz vor Beschädigungen beim Installieren) bereitstellen. Das Lichtwellenleiterkabel 18 gemäß Fig. 2 mit insgesamt 48 Lichtwellenleitern verfügt über einen Außendurchmesser von ca. 6mm und lässt sich so auch problemlos in Mikroröhren von maximal 10mm Innendurchmesser einziehen und/oder einblasen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lichtwellenleiterkabels 23 im Sinne der Erfindung zeigt Fig. 3 Das dort gezeigte Lichtwellenleiterkabel 23 verfügt wiederum über mehrere Bün- del 24 von Lichtwellenleitern 25, wobei jedes Bündel 24 zwölf Lichtwellenleiter 25 umfasst. Nach außen wird das Lichtwel- lenleiterkabel 23 von einem eine Kabeloberfläche bildenden Mantel 26 umschlossen. Erfindungsgemäß ist konzentrisch zum Mantel 26 eine Hülle 27 derart angeordnet, dass eine Außen- fläche der Hülle 27 einer Innenfläche des Mantels 26 gegen- überliegt. Die Hülle 27 umschließt die Bündel 24 von Licht- wellenleitern 25 und übernimmt eine Zugentlastungs-und Stützfunktion.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dadurch, dass zwischen der Hülle 27 und dem Mantel 26 eine Haftschicht oder Kleber- schicht 28 vorgesehen ist. Diese Haftschicht oder Kleber- schicht 28 verbessert den Kontakt zwischen der Hülle 27 und dem Mantel 26.

Der Mantel 26 ist aus einem W-stabilisiertem, teilkristalli- nem thermoplastischem Material gebildet ist, vorzugsweise aus

Polyethylen, Polyester oder Propylen. Die Hülle 27 ist aus einem amorphem thermoplastischem Material gebildet, insbeson- dere aus Polycarbonat oder Polyacryl oder Polystyrol oder ei- nem amorphem Polyamid. Vorzugsweise hat das amorphe ther- moplastische Material eine lineare Verarbeitungsschwindung (linear mold shrinkage) gemäß der Norm ASTM D955 von kleiner als 0,01%. Die Kleberschicht 28 ist vorzugsweise aus demsel- ben Material gebildet wie der Mantel 26, also aus einem teil- kristallinem thermoplastischem Material.

Weiterhin sind beim Lichtwellenleiterkabel 23 gemäß Fig. 3 in den Mantel 26 zusätzliche Zugentlastungselemente 29 inte- griert. Hierdurch lässt sich die Zugbelastbarkeit des Licht- wellenleiterkabels nochmals verbessern.

Ein drittes Ausführungsbeispiel eines Lichtwellenleiterkabels 30 im Sinne der Erfindung zeigt Fig. 4. Das dort gezeigte Lichtwellenleiterkabel 30 verfügt wiederum über mehrere Bün- del 31 von Lichtwellenleitern 32, wobei jedes Bündel 31 zwölf Lichtwellenleiter 32 umfasst. Nach außen wird das Lichtwel- lenleiterkabel 30 von einem eine Kabeloberfläche bildenden Mantel 33 umschlossen. Erfindungsgemäß ist konzentrisch zum Mantel 33 eine Hülle 34 derart angeordnet, dass eine Außen- fläche der Hülle 34 einer Innenfläche des Mantels 33 gegen- überliegt. Die Hülle 34 umschließt die Bündel 31 von Licht- wellenleitern 32 und übernimmt eine Zugentlastungs-und Stützfunktion.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich eben- so wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 vom Ausführungs- beispiel der Fig. 2 dadurch, dass zwischen der Hülle 34 und dem Mantel 33 eine Haftschicht oder Kleberschicht 35 vorgese-

hen ist. Diese Haftschicht oder Kleberschicht 35 verbessert den Kontakt zwischen der Hülle 34 und dem Mantel 33.

Weiterhin unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 vom Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dadurch, dass vor- handene zusätzliche Zugentlastungselemente 36 nicht in den Mantel integriert sind, sondern vielmehr zwischen dem Mantel 33 und der Hülle 34, nämlich zwischen dem Mantel 33 und der Haftschicht oder Kleberschicht 35, angeordnet sind.

Der Mantel 33 ist wiederum aus einem W-stabilisiertem, teil- kristallinem thermoplastischem Material gebildet ist, vor- zugsweise aus Polyethylen, Polyester oder Propylen. Die Hülle 34 ist aus einem amorphem thermoplastischem Material gebil- det, insbesondere aus Polycarbonat oder Polyacryl oder Po- lystyrol oder einem amorphem Polyamid. Vorzugsweise hat das amorphe thermoplastische Material eine lineare Verarbeitungs- schwindung (linear mold shrinkage) gemäß der Norm ASTM D955 von kleiner als 0, 01%. Die Kleberschicht 35 ist vorzugsweise aus demselben Material gebildet wie der Mantel 33, also aus einem teilkristallinem thermoplastischem Material.

Das erfindungsgemäße Zentralbündeladerkabeldesign besteht demzufolge aus mindestens zwei verschiedenen Hüllen, der Hül- le und dem Mantel, die aus verschiedenen Materialien beste- hen.

Die Stützfunktion gegen Stauchungen wird konzentrisch um den Mittelpunkt des Kabels in die Schicht aus amorphem Ther- moplast verteilt. Durch Wegfall jeglicher Stützelemente ist eine Reduzierung der Abmessungen unter Beibehaltung von her- vorragenden Installationseigenschaften möglich.

Bezugszeichenliste 10 Lichtwellenleiterkabel 11 Bündel 12 Lichtwellenleiter 13 Zentralelement 14 Zugentlastungselement 15 Quellfäden 16 Quellvlies 17 Mantel 18 Lichtwellenleiterkabel 19 Bündel 20 Lichtwellenleiter 21 Mantel 22 Hülle 23 Lichtwellenleiterkabel 24 Bündel 25 Lichtwellenleiter 26 Mantel 27 Hülle 28 Kleberschicht 29 Zugentlastungselement 30 Lichtwellenleiterkabel 31 Bündel 32 Lichtwellenleiter 33 Mantel 34 Hülle 35 Kleberschicht 36 Zugentlastungselement