WO2003007042A1 - Optisches übertragungselement - Google Patents

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WO2003007042A1
WO2003007042A1 PCT/EP2001/012656 EP0112656W WO03007042A1 WO 2003007042 A1 WO2003007042 A1 WO 2003007042A1 EP 0112656 W EP0112656 W EP 0112656W WO 03007042 A1 WO03007042 A1 WO 03007042A1
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WO
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transmission element
optical transmission
optical
element according
foam
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Application number
PCT/EP2001/012656
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French (fr)
Inventor
Reiner Schneider
Edgar Heinz
Frank Koschwitz
Original Assignee
Ccs Technology Inc.
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4405—Optical cables with longitudinally spaced waveguide clamping
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
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    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
    • G02B6/44384—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables the means comprising water blocking or hydrophobic materials

Definitions

  • the present invention relates to an optical
  • Transmission element with at least one optical waveguide and with a chamber element surrounding the optical waveguide.
  • Optical transmission elements such as optical cables or optical wires are often laid during installation in such a way that the cable or wire ends hang vertically at the connection points. This can lead to the fact that the optical fibers contained in the cable or in the wire, which are usually in the cable or in the wire with a defined excess length, partially migrate out, for example as a result of gravity. Migration of the optical fibers is a problem, particularly in the area of connection sleeves, since the fibers that slide into the connection sleeve as a result of migration outward can bend and break in the process.
  • a common method of fixing the optical fibers in an optical transmission element is to fill the chamber with highly viscous, thixotropic or crosslinking filler.
  • a filling compound has the disadvantage that it can run out or drip out in the case of vertically hanging ends of the transmission element.
  • the filling compound escaping during installation can lead to contamination and handling problems on the part of the assembly personnel.
  • the object of the present invention is to provide an optical transmission element with at least one optical waveguide and with a chamber element surrounding the optical waveguide, in which the optical waveguide is fixed in a defined manner in the longitudinal direction of the transmission element and yet inadmissible attenuation increases in the optical waveguide due to bending or changes in length of the transmission element are avoided ,
  • the optical waveguide is fixed in the chamber element by a dry and compressible fixing element which is arranged between the optical waveguide and the chamber element. It completely or partially surrounds the optical waveguide and exerts a defined contact force against the chamber element and against the optical waveguide, so that a certain fixation of the optical waveguide in the longitudinal direction of the transmission element is thereby achieved.
  • a dry and compressible fixing element which is arranged between the optical waveguide and the chamber element. It completely or partially surrounds the optical waveguide and exerts a defined contact force against the chamber element and against the optical waveguide, so that a certain fixation of the optical waveguide in the longitudinal direction of the transmission element is thereby achieved.
  • the optical waveguide for example in the form of one or more optical fibers, has a certain amount of freedom and mobility, so that, for example when bending the optical transmission element, there are no unacceptable increases in attenuation.
  • the fixing element contains an elastic foam sheet or is designed as an elastic foam sheet.
  • the foam sheet advantageously contains an elastomer foam, in particular polyurethane foam, polyether foam or polyester foam. With the help of the foam sheet, a defined setting of the contact pressure and the correct friction with respect to the optical waveguide is made possible, but due to the flexible design of the foam sheet certain position changes of the optical waveguide are made possible.
  • the fixing element contains a fibrous, fluffy material.
  • a fibrous, fluffy material has essentially similar properties to the foam film described above.
  • cotton, fiber fill or velvet-like pads with low density and high flexibility or good deformability can be used.
  • such a fixing element also advantageously serves as a crush protection for the optical waveguide.
  • the fixing element is designed in the form of a compressible round cord which is wound around the optical waveguide.
  • the fixing element can also be designed as a profile adapted to the cross-sectional shape of the chamber element and the optical waveguide. Profiles in the form of a U-profile or slotted round profile are particularly suitable for this.
  • a plurality of separate fixing elements are arranged in the longitudinal direction of the transmission element with intermediate spaces lying between them, which are not occupied by fixing elements.
  • the respective intermediate spaces advantageously have one greater longitudinal extension than the respective fixation elements.
  • This also enables several optical fibers, which are stranded together, to form an almost undisturbed excess length helix in the transmission element. So that the fibers can move well when bending the transmission element at least within half a lay length, the longitudinal extent of the respective intermediate spaces is advantageously at least half a lay length of the respective stranded optical waveguide.
  • the plurality of separate fixing elements are arranged in the longitudinal direction of the transmission element on a carrier film connecting the fixing elements.
  • the carrier film is advantageously designed to swell at least on one side, for example by providing it with a swelling fleece. A very good watertightness can thereby be achieved in the transmission element, because the penetrating water is braked strongly at each fixing element and can therefore only spread very slowly in the longitudinal direction.
  • the swellable side of the carrier film that is exposed between the fixing elements can swell undisturbed in the slowly flowing water and quickly seals the free space between the optical waveguides and the chamber element.
  • a carrier film with swelling agent detaching from the belt can also be used for this purpose, since the detaching swelling substance cannot be washed away to any appreciable extent due to the greatly slowed down flow rate of penetrating water.
  • the source substance is detached by water flowing along, it attaches again to the subsequent fixing element.
  • the transmission element is sealed after only a few centimeters.
  • the fixing element is mixed with a swellable agent or laminated with swelling film.
  • the swelling substance in powder form is stored in spaces between the fixing element, for example in the foam pores of the foam sheet or in spaces between the fibrous, fluffy material.
  • a further embodiment of the fixing element can be a foam sheet that is laminated on one or both sides with a swelling sheet.
  • swellable nonwovens are preferably used, in which the side containing the swelling agent faces the foam of the foam sheet. Since the foam filling the space between the optical waveguide and the chamber element strongly brakes the incoming water, the water can only spread very slowly along the transfer element. The swellable substance therefore seals the cable after just a few centimeters. It is also advantageous that the swelling agent is held firmly in the foam or in the fibrous, fluffy material and cannot be washed away.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of an embodiment of an optical wire
  • FIG. 5 shows a perspective view of a foam sheet with a carrier sheet
  • FIG. 6 shows a perspective view of an optical cable
  • Figure 8 is a perspective view of several components
  • Foam films on a carrier film Foam films on a carrier film
  • FIG. 9 shows a perspective view of an optical cable during manufacture
  • FIGS. 10 and 11 each show perspective views of further embodiments of an optical transmission element according to the invention.
  • FIG. 1 shows an optical transmission element OEll in the form of a cable which has a plurality of optical waveguides LFll in the form of individual fibers.
  • the individual fibers LFll are surrounded by a core sheath AHll, a fixing element FEH in the form of a compressible foam sheet being arranged between the fibers LFll and the core sheath AHll.
  • This foam sheet almost completely surrounds the individual fibers (a slit SL is formed by laying the foam sheet around the fibers) and exerts a defined contact pressure against the ferrule AHll and against the individual fibers LFll, thereby fixing the fibers in the longitudinal direction of the cable.
  • the flexible configuration of the foam sheet enables changes in the position of the fibers, for example as a result of bending or stretching of the cable.
  • the core sheath AHll is surrounded by a swelling fleece QV11, which in turn is covered by
  • FIG. 2 shows a transmission element OE12 which has optical waveguides in the form of fiber ribbons LFB12.
  • a fixing element FE12 in the form of a foam sheet is arranged between the wire sheath AH12 and the fiber tapes LFB12. This fulfills the same function as the foam sheet according to FIG. 1.
  • the wire sheath AH12 is surrounded by aramid yarns AG12, and tensile GFK elements ZE12 are embedded in the cable sheath KM12.
  • FIG. 3 shows a transmission element OE13 which has an optical waveguide LFB13 in the form of a 3 ⁇ 12 fiber bundle.
  • a FE13 fixing element in the form of a foam sheet is arranged between a steel strip SB13 and the fiber bundle LFB13.
  • Tensile steel wires ZE13 are embedded in the KM13 cable sheath.
  • the fixation of the fibers in the cable is generated by the respective elastic foam film that surrounds the pasers.
  • the cross section of the film is dimensioned such that the space between the fibers and the chamber surrounding the fibers is completely or largely filled, and a defined contact pressure is generated on the fibers and on the chamber wall.
  • the foam sheet preferably contains an elastomer foam with a high coefficient of friction, such as, for example, polyurethane foam, polyether foam or polyester foam.
  • Foam foils with densities between 10 and 100 kg / m 3 are preferably used.
  • the foam of the foam sheet is preferably open-pore.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of an embodiment of an optical wire OE1, in which the optical fibers LF are stranded together and are introduced in an excess length into the chamber formed by the wire sheath AH. There is one between the optical fibers LF and the wire sheath AH continuously arranged compressible foam film SF, which is attached to a carrier film TF, arranged.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a foam sheet SF which is arranged on a carrier sheet TF.
  • the carrier film TF is preferably designed as a swelling film. Good watertightness of the optical transmission element can thereby be achieved, since penetrating water is braked at the boundary of the foam sheet by its swelling.
  • FIG. 6 shows a perspective view of an optical cable OE2, which contains optical fibers LF, surrounded by a foam sheet SF, in a wire sheath AH, which in turn is surrounded by a cable sheath KM.
  • the foam sheet SF is formed into a tube around the fibers LF and is encased by the wire sheath AH or by the cable sheath KM.
  • FIG. 7 shows a longitudinal section of a further embodiment of an optical wire OE3.
  • the foam sheets SF1 to SF3 are in the longitudinal direction of the transmission element OE3
  • the optical fibers LF are stranded lengthways and can form an almost undisturbed excess length helix in the transmission element due to the spaces ZR1 and ZR2.
  • the spaces ZR1 and ZR2 have a greater longitudinal extension than the respective ones
  • the optical fibers LF can thus be displaced well when the transmission element OE3 is bent, as a result of which attenuation increases, for example as a result of the bending radii of the optical fibers being too small, being prevented.
  • the carrier film TF is designed as a swelling film in order to produce good watertightness. In the example, it is designed to swell on the side facing the foam sections. Penetrating water is braked strongly at each of the foam film sections and can therefore only spread very slowly in the longitudinal direction.
  • the swelling material exposed between the foam film sections can swell undisturbed in the slowly flowing water and quickly seals the free space between the fibers LF and the buffer tube AH.
  • swelling tapes with swelling agent detaching from the tape can also be used in this connection, because the detaching swelling substance cannot be washed away to any appreciable extent due to the greatly slowed flow rate of the penetrating water. Source substance that is nevertheless washed away can accumulate on each of the foam film sections.
  • FIG. 8 shows a perspective view of a plurality of foam film sections SF1, SF2 on a carrier film TF.
  • the carrier film TF is swellable at least on the side QS, preferably provided with a swelling fleece.
  • the swellable side QS of the carrier film TF faces the foam film sections SF1, SF2 arranged thereon.
  • the foam film sections are attached to the carrier film TF at appropriate intervals, for example glued.
  • the foam foils which fill the entire space between the fibers and their protective cover in the uncompressed state, are mixed with a substance that swells when water enters. This swelling
  • Substance can be stored in powder form in the foam pores.
  • the respective foam film can be laminated on one or both sides with a swelling film.
  • Swellable nonwovens are preferably used for this, the swelling agent-containing side facing the foam of the foam sheet.
  • the swelling agent is advantageously held in the foam and cannot be washed away become.
  • the foam filling the intermediate space brakes incoming water strongly, so that it can only spread very slowly along the transmission element.
  • the swellable substance seals the transmission element after just a few centimeters.
  • FIG. 9 shows a perspective view of an optical cable OE4 during manufacture.
  • the foam film sections SF1 to SF3 arranged on the carrier film TF are shaped into a tube around the fibers LF and are encased by a wire sheath AH and a cable sheath KM.
  • the foam sheets SF1 to SF3 as well as the foam sheet SF according to FIG. 6 are a prefabricated product and are comparatively inexpensive to manufacture. The outlay on equipment for producing the cable can thus be kept comparatively low.
  • FIG. 10 shows a perspective view of an embodiment of an optical transmission element, in which the optical fibers LF are wrapped by a fixing element in the form of a compressible round cord RS.
  • the round cord RS is supported on the outside against a chamber wall, not shown.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of a transmission element, in which the fixing element is designed as a profile PF, which is adapted to the respective cross-sectional shape of a comb element (not shown) and the optical waveguide LFB.
  • the profile PF here has the shape of a U-profile.

Abstract

Zwischen einem Lichtwellenleiter (LF11, LFB12, LFB13) und einem umgebenden Kammerelement (AH11, AH12, SB13) eines optischen Übertragungselements (OE11 bis OE13) ist mindestens ein trockenes und kompressibles Fixierungselement (FE11 bis FE13) angeordnet, das den Lichtwellenleiter ganz oder teilweise umgibt und zur Fixierung des Lichtwellenleiters in Längsrichtung des Übertragngselements eine definierte Anpresskraft gegen das Kammerelement und gegen denLichtwellenleiter ausübt. Das Fixierungselement ist weiterhin derart ausgebildet und angeordnet, dass durch Biegung oder Dehnung verursachte Lageänderungen des Lichtwellenleiters ermöglicht sind. Es können so unzulässige Dämpfungserhöhungen im Lichtwellenleiter infolge von Biegung oder Längenänderungen vermieden werden.

Description

Beschreibung
Optisches Übertragungselement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches
Übertragungselement mit mindestens einem Lichtwellenleiter und mit einem den Lichtwellenleiter umgebenden Kammerelement.
Optische Übertragungselemente wie optische Kabel oder optische Adern werden bei der Installation oftmals derart verlegt, daß die Kabel- beziehungsweise Aderenden an den Anschlußstellen senkrecht herabhängen. Dies kann dazu führen, daß die im Kabel beziehungsweise in der Ader enthaltenen optischen Fasern, die üblicherweise mit einer definierten Überlänge im Kabel beziehungsweise in der Ader liegen, beispielsweise infolge der Schwerkraft partiell herauswandern. Ein Herauswandern der optischen Fasern stellt insbesondere im Bereich von Anschlußmuffen ein Problem dar, da sich die in die Anschlußmuffe infolge des Herauswanderns hineinschiebenden Fasern stark biegen und dabei brechen können.
Eine übliche Methode der Fixierung der optischen Fasern in einem optischen Übertragungselement ist die Füllung der Kammer mit hochviskoser, thixotroper oder vernetzender Füllmasse. Eine derartige Füllmasse weist den Nachteil auf, daß diese etwa im Falle von senkrecht hängenden Enden des Übertragungselements herauslaufen oder heraustropfen kann. Zudem kann im Falle der Auftrennung des Übertragungselements bei der Installation austretende Füllmasse zu Verschmutzungen und Handhabungsproblemen seitens des Montagepersonals führen.
Bei trockenen, ungefüllten optischen Kabeln werden oftmals Quellvliese zur Abdichtung des Kabels bei Wassereintritt eingesetzt. Diese sind derart ausgebildet, daß sie bei
Wassereintritt aufquellen und dadurch das Kabel abdichten. Ein solches Quellvlies füllt jedoch im allgemeinen den Freiraum zwischen den optischen Fasern und dem umgebenden Kammerelement nicht aus, so daß durch das Quellvlies keine Fixierung der Fasern erfolgen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Übertragungselement mit mindestens einem Lichtwellenleiter und mit einem den Lichtwellenleiter umgebenden Kammerelement anzugeben, bei dem der Lichtwellenleiter in Längsrichtung des Übertragungselements definiert fixiert ist und dennoch unzulässige Dämpfungserhöhungen im Lichtwellenleiter infolge von Biegung oder Längenänderungen des Übertragungselements vermieden sind.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein optisches Übertragungselement gemäß Patenanspruch 1.
Die Fixierung des Lichtwellenleiters im Kammerelement wird durch ein trockenes und kompressibles Fixierungselement hergestellt, das zwischen dem Lichtwellenleiter und dem Kammerelement angeordnet ist. Es umgibt den Lichtwellenleiter ganz oder teilweise und übt eine definierte Anpreßkraft gegen das Kammerelement und gegen den Lichtwellenleiter aus, so daß dadurch eine gewisse Fixierung des Lichtwellenleiters in Längsrichtung des Übertragungselements erreicht ist. Indem das Fixierungselement weiterhin derart ausgebildet und angeordnet ist, daß durch Biegung oder Dehnung verursachte Lageänderungen des Lichtwellenleiters ermöglicht sind, können unzulässige D mpfungserhohungen im Lichtwellenleiter infolge von Biegung oder Längenänderungen vermieden werden. Dadurch, daß durch die kompressible Struktur des Fixierungselements
Lageänderungen in einem gewissen Maß ermöglicht sind, hat der Lichtwellenleiter, beispielsweise in Form einer oder mehrerer optischer Fasern, einen gewissen Freiraum und Beweglichkeit, so daß es beispielsweise bei Biegung des optischen Übertragungselements nicht zu unzulässigen Dämpfungserhöhungen kommt . In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält das Fixierungselement eine elastische Schaumfolie oder ist als elastische Schaumfolie ausgebildet. Die Schaumfolie enthält vorteilhaft einen Elastomerschaum, insbesondere Polyurethanschaum, Polyätherschaum oder Polyesterschaum. Mit Hilfe der Schaumfolie ist eine definierte Einstellung der Anpreßkraft und der richtigen Friktion in Bezug auf den Lichtwellenleiter ermöglicht, wobei jedoch aufgrund der flexiblen Ausbildung der Schaumfolie gewisse Lageänderungen des Lichtwellenleiters ermöglicht sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Fixierungselement ein fasriges, flauschiges Material. Ein solches Material weist im wesentlichen ähnliche Eigenschaften wie die zuvor beschriebene Schaumfolie auf. So können beispielsweise Watte, Fiber-Fill oder samtähnliche Polster mit geringer Dichte und hoher Flexibilität beziehungsweise guter Verformbarkeit verwendet werden. Wie die oben beschriebene Schaumfolie dient ein solches Fixierungselement auch vorteilhaft als Quetschschutz für den Lichtwellenleiter.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Fixierungselement in Form einer kompressiblen Rundschnur ausgeführt, die um den Lichtwellenleiter gewickelt ist. Das Fixierungselement kann auch als ein an die Querschnittsform des Kammerelementes und des Lichtwellenleiters angepaßtes Profil ausgebildet sein. Dazu sind insbesondere Profile in Form eines U-Profils oder geschlitzten Rundprofils geeignet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung sind mehrere getrennte Fixierungselemente in Längsrichtung des Übertragungselements angeordnet mit dazwischen liegenden, nicht durch Fixierungselemente belegten Zwischenräumen. In den Zwischenräumen können sich optische Fasern beim Biegen des Übertragungselements vergleichsweise gut verschieben, so daß Dämpfungserhöhungen vorgebeugt wird. Dazu weisen die jeweiligen Zwischenräume vorteilhaft eine größere LängsStreckung auf als die jeweiligen Fixierungselemente. Dadurch ist es außerdem ermöglicht, daß mehrere optische Fasern, die miteinander verseilt sind, eine nahezu ungestörte Überlängen-Helix im Übertragungselement bilden können. Damit sich die Fasern beim Biegen des Übertragungselements mindestens innerhalb einer halben Schlaglänge gut verschieben können, beträgt die Längserstreckung der jeweiligen Zwischenräume vorteilhaft mindestens eine halbe Schlaglänge des jeweiligen verseilten Lichtwellenleiters.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die mehreren getrennten Fixierungselemente in Längsrichtung des Übertragungselementes auf einer die Fixierungselemente verbindenden Trägerfolie angeordnet. Zur Herstellung einer guten Wasserdichtigkeit des Übertragungselements ist die Trägerfolie vorteilhaft mindestens auf einer Seite quellfähig ausgebildet, beispielsweise durch Versehen mit einem Quellvlies. Es kann dadurch eine sehr gute Wasserdichtigkeit im Übertragungselement erzielt werden, weil das eindringende Wasser an jedem Fixierungselement stark abgebremst wird und sich dementsprechend in Längsrichtung nur sehr langsam ausbreiten kann. Die zwischen den Fixierungselementen freiliegende quellfähige Seite der Trägerfolie kann im langsam strömenden Wasser ungestört quellen und dichtet den Freiraum zwischen den Lichtwellenleitern und dem Kammerelement schnell ab.
Für diesen Zweck kann auch eine Trägerfolie mit sich vom Band ablösendem Quellmittel verwendet werden, da durch die stark verlangsamte Strömungsgeschwindigkeit von eindringendem Wasser die sich ablösende Quellsubstanz nicht nennenswert weggespült werden kann. Für den Fall, daß sich Quellsubstanz durch entlangströmendes Wasser ablöst, lagert diese sich beim darauffolgenden Fixierungselement wieder an. Dadurch wird das Übertragungselement bereits nach wenigen Zentimetern abgedichtet . Zur weiteren Verbesserung der Abdichtung des Übertragungselements wird das Fixierungselement mit einem quellfähigen Mittel versetzt oder mit Quellfolie kaschiert. Beispielsweise wird die quellende Substanz in Pulverform in Zwischenräume des Fixierungselements, etwa in die Schaumporen der Schaumfolie beziehungsweise in Zwischenräume des fasrigen, flauschigen Materials, eingelagert.
Eine weitere Ausführungsform des Fixierungselements kann eine Schaumfolie sein, die auf einer oder auf beiden Seiten mit einer Quellfolie kaschiert ist. Vorzugsweise werden dafür Quellvliese verwendet, bei denen die quellmittelhaltige Seite dem Schaumstoff der Schaumfolie zugewandt ist. Da der den Zwischenraum zwischen Lichtwellenleiter und Kammerelement ausfüllende Schaum das eintretende Wasser stark bremst, kann sich das Wasser entlang des Übertragselements nur sehr langsam ausbreiten. Die quellfähige Substanz dichtet das Kabel deshalb schon nach wenigen Zentimetern ab. Vorteilhaft ist außerdem, daß das Quellmittel im Schaum beziehungsweise im fasrigen, flauschigen Material gut festgehalten wird und nicht weggespült werden kann.
Weitere vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
Figuren 1 bis 3 jeweils Querschnittsansichten von
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen optischen Übertragungselements,
Figur 4 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer optischen Ader, Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer Schaumfolie mit einer Trägerfolie,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines optischen Kabels,
Figur 7 einen Längsschnitt einer weiteren
Ausführungsform einer optischen Ader,
Figur 8 eine perspektivische Ansicht mehrerer
Schaumfolien auf einer Trägerfolie,
Figur 9 eine perspektivische Ansicht eines optischen Kabels während der Herstellung,
Figuren 10 und 11 jeweils perspektivische Ansichten von weiteren Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen optischen Übertragungselements .
In Figur 1 ist ein optisches Übertragungselement OEll in Form eines Kabels gezeigt, das mehrere Lichtwellenleiter LFll in Form von Einzelfasern aufweist. Die Einzelfasern LFll sind von einer Aderhülle AHll umgeben, wobei zwischen den Fasern LFll und der Aderhülle AHll ein Fixierungselement FEH in Form einer kompressiblen Schaumfolie angeordnet ist. Diese Schaumfolie umgibt die Einzelfasern nahezu vollständig (durch das Herumlegen der Schaumfolie um die Fasern wird ein Schlitz SL gebildet) und übt dabei eine definierte Anpreßkraft gegen die Aderhülle AHll und gegen die Einzelfasern LFll aus und fixiert damit die Fasern in Längsrichtung des Kabels. Durch die flexible Ausgestaltung der Schaumfolie sind Lageänderungen der Fasern beispielsweise infolge von Biegung oder Dehnung des Kabels ermöglicht. Die Aderhülle AHll ist von einem Quellvlies QV11 umgeben, das seinerseits durch
Aramidgarne AG11 umschlossen ist. Das Kabel wird durch den Kabelmantel KM11 abgeschlossen. Figur 2 zeigt ein Übertragungselement OE12, das Lichtwellenleiter in Form von Faserbändchen LFB12 aufweist . Zwischen Aderhülle AH12 und den Faserbändchen LFB12 ist ein Fixierungselement FE12 in Form einer Schaumfolie angeordnet. Diese erfüllt die gleiche Funktion wie die Schaumfolie gemäß Figur 1. Die Aderhülle AH12 ist von Aramidgarnen AG12 umgeben, im Kabelmantel KM12 sind zugfeste GFK-Elemente ZE12 eingelagert .
Figur 3 zeigt ein Übertragungselement OE13, das einen Lichtwellenleiter LFB13 in Form eines 3 x 12 Faserbündels aufweist . Zwischen einem Stahlband SB13 und dem Faserbündel LFB13 ist ein Fixierungselement' FE13 in Form einer Schaumfolie angeordnet. Zugfeste Stahldrähte ZE13 sind in den Kabelmantel KM13 eingelagert .
In allen drei Beispielen gemäß Figuren 1 bis 3 wird die Fixierung der Fasern im Kabel durch die jeweilige elastische Schaumfolie erzeugt, die die Pasern umgibt. Der Querschnitt der Folie ist so bemessen, daß der Zwischenraum zwischen Fasern und der die Fasern umgebenden Kammer ganz oder weitgehend ausgefüllt ist, und so ein definierter Anpreßdruck auf die Fasern und auf die Kammerwand erzeugt wird. Die Schaumfolie enthält vorzugsweise einen Elastomerschaum mit hohem Reibungsbeiwert wie zum Beispiel Polyurethanschaum, Polyätherschaum oder Polyesterschaum. Vorzugsweise werden Schaumfolien mit Raumgewichten zwischen 10 bis 100 kg/m3 eingesetzt. Der Schaum der Schaumfolie ist vorzugsweise offenporig ausgebildet.
In Figur 4 ist ein Längsschnitt einer Ausführungsform einer optischen Ader OE1 gezeigt, bei der die Lichtleitfasern LF miteinander verseilt und in einer Überlänge in die von der Aderhülle AH gebildete Kammer eingebracht sind. Zwischen den Lichtleitfasern LF und der Aderhülle AH ist eine kontinuierlich angeordnete kompressible Schaumfolie SF, die auf einer Trägerfolie TF befestigt ist, angeordnet.
Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Schaumfolie SF, die auf einer Trägerfolie TF angeordnet ist. Die Trägerfolie TF ist vorzugsweise als Quellfolie ausgebildet . Dadurch kann eine gute Wasserdichtigkeit des optischen Übertragungselements erzielt werden, da eindringendes Wasser an der Begrenzung der Schaumfolie durch deren Aufquellen abgebremst wird.
In Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht eines optischen Kabels OE2 gezeigt, das Lichtleitfasern LF, umgeben von einer Schaumfolie SF, in einer Aderhülle AH enthält, die ihrerseits von einem Kabelmantel KM umgeben ist. Die Schaumfolie SF wird um die Fasern LF herum zum Rohr geformt und von der Aderhülle AH beziehungsweise vom Kabelmantel KM umhüllt.
In Figur 7 ist ein Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer optischen Ader OE3 gezeigt. Es sind hier mehrere getrennte kompressible Schaumfolien SF1 bis SF3 in Längsrichtung des Übertragungselements 0E3 angeordnet mit dazwischen liegenden, nicht durch Schaum belegten Zwischenräumen ZR1 und ZR2. Die Schaumfolien SF1 bis SF3 sind in Längsrichtung des Übertragungselements OE3 auf einer
Trägerfolie TF angeordnet . Die Lichtleitfasern LF sind längsverseilt und können durch die Zwischenräume ZR1 und ZR2 eine nahezu ungestörte Überlängen-Helix im Übertragungselement bilden. Die Zwischenräume ZR1 und ZR2 weisen eine größere Längsstreckung auf als die jeweiligen
Schaumfolien SF1 bis SF3. Diese beträgt vorzugsweise mehr als die halbe Schlaglänge der Lichtleitfasern. Damit lassen sich die Lichtleitfasern LF beim Biegen des Übertragungselements OE3 gut verschieben, wodurch Dämpfungserhöhungen beispielsweise infolge zu kleiner Biegeradien der Lichtleitfasern vorgebeugt wird. Zur Herstellung einer guten Wasserdichtigkeit ist die Trägerfolie TF als Quellfolie ausgebildet. Sie ist im Beispiel auf der den Schaumabschnitten zugewandten Seite quellfähig ausgebildet. Eindringendes Wasser wird an jedem der Schaumfolien-Abschnitte stark abgebremst und kann sich dementsprechend in Längsrichtung nur sehr langsam ausbreiten. Das zwischen den Schaumfolien-Abschnitten freiliegende Quellmaterial kann im langsam strömenden Wasser ungestört quellen und dichtet den Freiraum zwischen den Fasern LF und der Aderhülle AH schnell ab. Es können in diesem Zusammenhang aber auch Quellbänder mit sich vom Band ablösendem Quellmittel verwendet werden, weil durch die stark verlangsamte Strömungsgeschwindigkeit des eindringenden Wassers die sich ablösende Quellsubstanz nicht nennenswert weggespült werden kann. Dennoch weggespülte Quellsubstanz kann sich an jedem der Schaumfolien-Abschnitte anlagern.
Figur 8 zeigt in einer perspektivischen Ansicht mehrere Schaumfolien-Abschnitte SF1, SF2 auf einer Trägerfolie TF. Die Trägerfolie TF ist mindestens auf der Seite QS quellfähig ausgebildet, vorzugsweise mit einem Quellvlies versehen. Die quellfähige Seite QS der Trägerfolie TF ist den darauf angeordneten Schaumfolien-Abschnitten SF1, SF2 zugewandt. Die Schaumfolien-Abschnitte werden in entsprechenden Abständen auf der Trägerfolie TF befestigt, beispielsweise geklebt.
Zur besonders guten Abdichtung werden die Schaumfolien, die im unverdichteten Zustand den kompletten Freiraum zwischen Fasern und deren Schutzhülle ausfüllen, mit einer bei Wassereintritt quellenden Substanz versetzt. Diese quellende
Substanz kann in Pulverform in die Schaumporen eingelagert sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die jeweilige Schaumfolie auf einer oder beiden Seiten mit einer Quellfolie kaschiert sein. Vorzugsweise werden dafür Quellvliese verwendet, wobei die quellmittelhaltige Seite dem Schaumstoff der Schaumfolie zugewandt ist. Das Quellmittel wird vorteilhaft im Schaum festgehalten und kann nicht weggespült werden. Der den Zwischenraum ausfüllende Schaum bremst eintretendes Wasser stark ab, so daß dieses sich entlang des Übertragungselements nur sehr langsam ausbreiten kann. Die quellfähige Substanz dichtet das Übertragungselement deshalb schon nach wenigen Zentimetern ab.
Figur 9 zeigt in perspektivischer Ansicht ein optisches Kabel OE4 während der Herstellung. Die auf der Trägerfolie TF angeordneten Schaumfolien-Abschnitte SF1 bis SF3 werden um die Fasern LF herum zum Rohr geformt und von einer Aderhülle AH und einem Kabelmantel KM umhüllt. Die Schaumfolien SF1 bis SF3 wie auch die Schaumfolie SF gemäß Figur 6 sind ein vorgefertigtes Produkt und vergleichsweise preiswert herzustellen. Der apparative Aufwand zur Herstellung des Kabels kann damit vergleichsweise niedrig gehalten werden.
In Figur 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines optischen Übertragungselements dargestellt, bei der die Lichtleitfasern LF von einem Fixierungselement in Form einer kompressiblen Rundschnur RS umwickelt sind. Die Rundschnur RS stützt sich nach außen gegen eine nicht dargestellte Kammerwand ab.
Figur 11 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Übertragungselements, bei der das Fixierungselement als ein Profil PF ausgebildet ist, das an die jeweilige Querschnittsform eines nicht dargestellten Kammereiements und des Lichtwellenleiters LFB angepaßt ist. Das Profil PF weist hier die Form eines U-Profils auf.

Claims

Patentansprüche
1. Optisches Übertragungselement (OEll bis OE13) mit mindestens einem Lichtwellenleiter (LFll, LFB12, LFB13) und mit einem den Lichtwellenleiter umgebenden Kammerelement (AHll, AH12, SB13), bei dem zwischen dem Lichtwellenleiter und dem Kammerelement mindestens ein trockenes und kompressibles Fixierungselement (FEH bis FE13) angeordnet ist, das den Lichtwellenleiter ganz oder teilweise umgibt und eine definierte Anpreßkraft gegen das Kammerelement und gegen den Lichtwellenleiter ausübt zur Fixierung des Lichtwellenleiters in Längsrichtung des Übertragungselements und das weiterhin derart ausgebildet und angeordnet ist, daß durch Biegung oder Dehnung verursachte Lageänderungen des Lichtwellenleiters ermöglicht sind.
2. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement eine elastische Schaumfolie (SF, SFl bis SF3) enthält.
3. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schaumfolie einen Elastomerschaum, insbesondere Polyurethanschaum, Polyätherschaum oder Polyesterschaum enthält.
4. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schaumfolie ein Raumgewicht zwischen 10 und 100 kg/m3 aufweist .
5. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schaumfolie mit einer Quellfolie (TF) kaschiert ist, wobei eine quellfähige Seite der Quellfolie der Schaumfolie zugewandt ist.
6. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schaum der Schaumfolie offenporig ausgebildet ist.
7. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement (FEH bis FE13) ein fasriges, flauschiges Material enthält.
8. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement Watte, Fiber-fill oder ein samtähnliches Polster enthält.
9. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement in Form einer kompressiblen Rundschnur (RS) ausgeführt ist, die um den Lichtwellenleiter (LF) gewickelt ist .
10. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement als ein an die Querschnittsform des Kammerelements und des Lichtwellenleiters angepaßtes Profil (PF) , insbesondere in Form eines U-Profils (PF) oder geschlitzten Rundprofils (FE12) ausgebildet ist.
11. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement (SF, SFl bis SF3) einen Raum zwischen dem Lichtwellenleiter und dem Kammerelement wenigstens entlang einer Teillänge des Übertragungselements im wesentlichen ausfüllt.
12. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere getrennte Fixierungselemente (SFl bis SF3) in
Längsrichtung des Übertragungselements (OE3) angeordnet sind mit dazwischen liegenden, nicht durch Fixierungselemente belegten Zwischenräumen (ZR1, ZR2) .
13. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die jeweiligen Zwischenräume (ZR1, ZR2) eine größere Längserstreckung als die jeweiligen Fixierungselemente (SFl bis SF3) aufweisen.
14. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Lichtwellenleiter (LF) längsverseilt ist und eine Längserstreckung der jeweiligen Zwischenräume (ZR1, ZR2) mindestens eine halbe Schlaglänge des verseilten Lichtwellenleiters beträgt.
15. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere getrennte Fixierungselemente (SFl, SF2) in Längsrichtung des Übertragungselements auf einer die Fixierungselemente verbindenden Trägerfolie (TF) angeordnet sind.
16. Optisches Übertragungs element nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trägerfolie zur Abdichtung bei Wassereintritt mindestens auf einer Seite (QS) quellfähig ausgebildet ist.
17. Optisches Übertragungs element nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trägerfolie mit einem Quellvlies (QS) oder mit ablösbarem Quellmittel versehen ist.
18. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 16 oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die quellfähige Seite (QS) der Trägerfolie den darauf angeordneten Fixierungselementen (SFl, SF2) zugewandt ist.
19. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierungselement zur Abdichtung bei Wassereintritt mit einem quellfähigen Mittel vesetzt ist oder mit einer Quellfolie kaschiert ist.
20. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das quellfähige Mittel in Pulverform in Zwischenräume des Fixierungselements eingelagert ist.
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