DE3544439C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen des Zentralelements eines optischen Nachrichtenkabels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen des Zentralelementes eines optischen Nachrichtenka­ bels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 29 22 986 A1, Fig. 1 bis 3, bekannt. Bei dem be­ kannten Verfahren geht jede von einer Spule abgezogene optische Faser zunächst durch ein Loch in einer Scheibe hindurch und wird anschließend mittels der Einlegeeinheit in eine offene Schraubennut bzw. SZ-Nut des Kunststoffkernes eingelegt. Die Einlegeeinheit mit der Scheibe und den Röhrchen führt als Folge des Eingriffs der Enden der Röhrchen mit den SZ-Nuten bei axia­ ler Vorbewegung des Kunststoffkernes eine hin- und hergehende Drehbewegung aus, und zwar als Folge des entsprechenden Verlau­ fes der Nuten. Die Scheibe, die zum Führen der optischen Fasern dient, führt ebenfalls eine hin- und hergehende Drehbewegung aus in Relation zu der hin- und hergehenden Drehbewegung der Einlegeeinheit. Für diese Bewegung der Scheibe ist eine getrennte Antriebseinrichtung vorgesehen. Die hin- und herge­ hende Drehbewegung bzw. Winkeldrehbewegung der Scheibe dient dazu, zu verhindern, daß die verschiedenen optischen Fasern sich auf ihrem Weg zwischen der Scheibe und der Einlegeeinheit gegenseitig berühren. Nachteilig ist bei dieser bekannten Aus­ führung insbesondere, daß die Winkeldrehbewegung der Scheibe in Relation zu der Winkeldrehbewegung der Einlegeeinheit und damit in Relation zu der geradlinigen Vorbewegung des Kunststoffkerns geregelt werden muß. Eine solche Regelung ist nur sehr schwierig durchzuführen und erfordert einen vergleichsweise großen Aufwand, wenn sie genau sein soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 anzugeben, die ein einwandfreies Einlegen der optischen Faser(n) in die mindestens eine wendel­ förmige bzw. SZ-Nut mit einfachen Mitteln bei nur geringen Be­ anspruchungen der optischen Faser(n) ermöglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teiles des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.

Der hohle Träger bietet aufgrund seiner Gestalt und seiner An­ ordnung für die optischen Fasern eine Art Abstützung dar, durch die zum einen verhindert wird, daß die optischen Fasern sich gegenseitig berühren, und zum anderen sichergestellt wird, daß keine unerwünschten mechanischen Beanspruchungen auf die opti­ schen Fasern ausgeübt werden. Weiterhin wird erreicht, daß keine komplizierte Regelung von Drehbewegungen zweier getrenn­ ter Gebilde erforderlich ist. Vielmehr ist lediglich eine zweck­ entsprechende Einstellung der Geschwindigkeit der axialen Vor­ bewegung des Kunststoffkerns erforderlich. Eine solche Ein­ stellung ist vergleichsweise einfach ausführbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung gemäß Anspruch 2 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels­ weise erläutert. In der Beschreibung bedeutet der Ausdruck "SZ- Nut" eine Nut mit alternierendem Windungssinn, das heißt mit aufeinanderfolgenden "S-" und "Z-" Abschnitten.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, mittels welcher die optischen Fasern in die SZ- Nuten des Kernes eingelegt werden.

Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht der Vorrichtung zum Einle­ gen der optischen Fasern in die SZ-Nuten des Kernes.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie V-V der Fig. 2.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Einzelkabeln mit optischen Fasern derjenigen Art, die einen verstärkten zylindrischen Kunststoffkern aufweisen, der an sei­ ner Außenfläche mit SZ-Nuten versehen ist, in denen optische Fasern lose aufgenommen sind. Der grundsätzliche Arbeitsschritt eines Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, an einem ortsfesten Träger die optischen Fasern während ihres Laufes von den Vorratsspulen zu der Einrichtung abzustützen, mittels wel­ cher sie in die offenen SZ-Nuten des Kernes eingelegt werden.

Nachstehend wird eine besondere Ausführungsform eines Verfah­ rens gemäß der Erfindung beschrieben.

Es sind Vorkehrungen getroffen, um die optischen Fasern, die von den ortsfest rund um den sich geradlinig vorbewegenden Kern angeordneten Spulen abgezogen werden, während des Laufens von den Vorratsspulen zu dem Körper abzustützen, mittels dessen die Fasern in die SZ-Nu­ ten des Kernes eingelegt werden.

Die optischen Fasern werden durch an sich bekannte Mittel in die Nuten eingelegt.

Es sind auch Vorkehrungen getroffen, um den auf die beschrie­ bene Weise gebildeten Kern zu sammeln.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung in Form einer Produktionsstraße dargestellt zum Einlegen der optischen Fasern 9 in die SZ-Nuten des Kernes 4, wobei die optischen Fasern 9 von Vorratsspulen 8 abgezogen werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind mehrere, optische Fasern 9 tragende Spulen 8 an einem Träger angebracht, der durch zwei Rahmen 36 dargestellt ist, die von einer Basis 37 nach oben stehen.

Stromabwärts des Trägers ist ein Abstütztelement 10 für die op­ tischen Fasern 9 dargestellt, dessen Ausführung anhand der Fig. 1 nachstehend im einzelnen beschrieben wird.

Stromabwärts des Trägers oder der Rahmen 36 und in der Achse der Vorrichtung ist eine Platte 37′ angeordnet zum Positionie­ ren der optischen Fasern 9. Die Platte 37′ ist an einer Basis 37′′ befestigt und sie weist durchgehende Löcher 37′′′ auf, die an einem Umfang konzentrisch zur Achse des Kernes 4 angeordnet sind.

Von der Platte 37′ erstreckt sich gleichachsig zu ihr ein zylin­ drischer hohler Träger 38, mit der Platte 37′ verbunden und damit mit Bezug auf den Erdboden oder Boden festgelegt ist.

Der zylindrische hohle Träger 38 hat eine Außenfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten. Weiterhin ist das von der Platte 37′ am weitesten entfernt liegende Ende 38′ sich verjüngend ausgebil­ det.

Der zylindrische Träger 38 hat vorzugsweise eine Länge, die nicht kürzer ist als das zweifache der Halbsteigung der SZ-Nu­ ten an der Außenfläche des Kernes 4.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist die Verbindung zwi­ schen dem zylindrischen Träger 38 und der Platte 37′ unter Zwi­ schenanordnung von Drehelementen, beispielsweise von Kugella­ gern, ausgeführt, so daß der zylindrische Träger 38 sich um seine Achse frei drehen kann.

Der mit den SZ-Nuten versehene Kern 4 tritt in den durchgehen­ den Hohlraum des zylindrischen Trägers 38 ein und mit einer Ein­ richtung 6 in Eingriff, mittels derer die optischen Fasern 9 in die Nuten des Kerns 4 eingelegt werden.

Die Einrichtung 6 (Fig. 2 und 3) ist von an sich bekannter Art und sie umfaßt einen starren Körper 45, der mit einem durchgehenden Hohlraum 46 versehen ist, in den mehrere Ansätze 47 ragen, die dazu bestimmt sind, mit den Nuten des Kerns 4 in Eingriff zu treten.

Weiterhin sind der starre Körper 45 und die in seinen Hohlraum ragenden Ansätze 47 mit Bohrungen oder Durchgängen 48 versehen derart, daß durch sie die optischen Fasern 9 hindurchgehen kön­ nen.

Stromabwärts der Einrichtung 6 befindet sich eine Wickelma­ schine, mittels der Bänder 12 um den Kern 4 gewickelt werden, in dessen Nuten die optischen Fasern 9 bereits eingelegt sind.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Wickelmaschine 11 einen hohlen Dreh­ körper 39, der axial zum Kern 4 angeordnet ist, der durch den Drehkörper 39 hindurchgeht. Von dem Körper 39 geht wenigstens ein Arm 40 aus, der eine Spule 41 trägt, auf die ein Band 12 gewickelt ist.

Weiterhin ist der hohle Drehkörper 39 mit einer Antriebsein­ richtung versehen, bestehend aus einer Scheibe 41′, einem Rie­ men 42 und einer Scheibe 43, die mit der Welle eines Motors 44 verbunden ist derart, daß die Bandspule 41′ um den Kern 4 umlau­ fen kann, um diesen mit dem Band 12 zu bewickeln.

Stromabwärts der Wickelmaschine 11 befinden sich eine nicht dargestellte Zugeinrichtung und auch eine Sammelspule 14, die der an sich bekannten und daher nicht dargestellten An­ triebseinrichtung zugeordnet ist.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Vor­ richtung erläutert.

Der genutete Kern 4, der unmittelbar stromaufwärts der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung gebildet oder von einer nicht dar­ gestellten Vorratsspule abgezogen werden kann, geht zwischen den Trägern 36 hindurch und tritt in die Abstützung 10 ein, die durch den zylindrischen hohlen Träger 38 gebildet ist. Anschließend tritt der Kern 4 mit der Einrichtung 6 in Eingriff, mittels der die optischen Fasern 9 in die Nuten des Kerns 4 eingelegt wer­ den.

Gleichzeitig werden die auf den Spulen 8 befindlichen optischen Fasern 9 zu der Einrichtung 6 geführt, wobei sie auf dem zylindrischen Träger 38 ruhen bzw. genauer gesagt, um diesen Träger 38 gewickelt und von ihm abgewickelt werden.

Die Einrichtung 6 zum Einlegen der optischen Fasern 9 in die Nuten des Kerns 4 umfaßt den starren Körper 45, der hin- und hergehender Drehung unterworfen wird als Folge der Kupplung mittels des Eingriffs der Nuten des Kerns 4 mit den Ansätzen 47.

Da die Vorratsspulen 8 für die optischen Fasern 9 rund um den Kern in ortsfester Position angebracht sind, und da der starre Körper 45, mittels dessen die optischen Fasern 9 in die Nuten eingelegt werden, einer hin- und hergehenden Drehbewegung un­ terworfen ist, werden die optischen Fasern 9 während ihres Lau­ fes von den Spulen 8 zu dem starren Körper 45 kontinuierlich auf den zylindrischen Träger 38 gewickelt und von diesem abge­ wickelt, welcher die optischen Fasern 9 gegen gefährliche Bean­ spruchung schützt.

Beim Austritt aus der Einrichtung 6 wird der die optischen Fa­ sern 9 enthaltende Kern 4 mit einer Bedeckung versehen. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt die Bedeckung Wicklungen aus Bändern 12.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann die Bedeckung aus einer extrudierten Schicht bestehen (nicht dargestellt).

Das auf diese Weise erhaltene Element bzw. faseroptische Kabel wird schließlich auf der Spule 14 gesammelt.

Vorstehend wurde eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrie­ ben, die von der Zone räumlich getrennt ist, in der der mit SZ- Nuten versehene Kern gebildet wird.

Offensichtlich liegt es aber auch im Rahmen der Erfindung, die Vorrichtung so auszuführen, daß sie mit einer kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung zum Herstellen des mit SZ-Nuten verse­ henen Kerns einheitlich ausgebildet ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen des Zentralelementes eines optischen Nachrichtenkabels, welches einen zylindrischen Kunst­ stoffkern (4) aufweist, der durch wenigstens ein gegen Zug- und Druckbeanspruchungen widerstandsfähiges Längselement (2) ver­ stärkt ist und an seiner Außenfläche wenigstens eine wendelför­ mige Nut mit alternierender Windungsrichtung (SZ-Nut) zum Auf­ nehmen mindestens einer optischen Faser (9) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
geradliniges Vorbewegen des zylindrischen Kunst­ stoffkernes (4) durch den Hohlraum eines starren Körpers (45), der mit wenigstens einem Ansatz (47) versehen ist, der mit der SZ-Nut in Eingriff steht,
Abziehen der optischen Faser (9) von einer ortsfest angeordneten Spule (8) und Zuführen zum starren Körper (45), wobei dieser eine hin- und hergehende Drehbewegung um den sich vorbewegenden zylindrischen Kunststoffkern ausführt, und Einle­ gen der optischen Faser (9) in die SZ-Nut
dadurch gekennzeichnet, daß die optische Faser (9) bei ihrem Transport von der Spule (8) zu dem starren Körper (45) sich frei auf einen zylindrischen hohlen Träger (38) aufwickeln und von diesem abwickeln gelassen wird, in des­ sen Innerem der zylindrische Kunststoffkern (4) sich geradlinig vorbewegt.

2. Vorrichtung zum Herstellen eines Zentralelementes für ein optisches Nachrichtenkabel, das einen zylindrischen Kunst­ stoffkern (4) aufweist, der mit wenigstens einem gegen Zug- und Druckbeanspruchungen widerstandsfähigen Längselement (2) ver­ stärkt ist und an seiner Außenfläche wenigstens eine SZ-Nut aufweist, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen starren Körper (45), der mit einem Hohlraum versehen ist und durch den der zylindrische Kunststoffkern (4) hindurchtritt,
wenigstens einen Ansatz (47), der von dem starren Körper (45) vorragt, mit der SZ-Nut des zylindrischen Kunst­ stoffkerns (4) in Eingriff steht und mit einer Durchgangsöff­ nung (48) versehen ist, um den Durchtritt der optischen Faser (9) zu ermöglichen,
wenigstens eine ortsfeste angeordnete Spule (8), die die optische(n) Faser(n) speichert,
eine Einrichtung (14), um dem zylindrischen Kunst­ stoffkern (4) eine geradlinige Vorbewegung zu erteilen, die ei­ ne hin- und hergehende Drehbewegung des starren Körpers (45) hervorruft, dessen Ansatz (47) mit der SZ-Nut des zylindrischen Kunststoffkerns (4) in Eingriff steht, und
eine Führungseinrichtung (37′) für die optische Fa­ ser, wobei die Führungseinrichtung zwischen der Spule (8) und dem starren Körper (45) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (37′) nicht drehbar ist und daß ein zylindrischer hohler Träger (38) zum Abstützen der optischen Faser (9) zwischen der Führungseinrich­ tung (37′) und dem starren Körper (45) angeordnet ist, durch dessen zentralen Hohlraum der zylindrische Kunststoffkern (4) tritt und auf den sich die optische Faser (9) bei ihrem Durch­ gang von der Spule und dem starren Körper (45) aufwickelt und abwickelt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des nicht drehbaren, zylindrischen hohlen Trägers (38) nicht kleiner als die Ganghöhe der wendelförmigen Nut des Kunststoffkerns (4) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Platte (37′) auf­ weist, die am stromaufwärtigen Ende des zylindrischen hohlen Trägers (38) angeordnet und mit wenigstens einer Öffnung (37′′′) zur Führung der optischen Faser (9) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische hohle Träger (38) an seinem stromaufwärtigen En­ de mit der Platte (37′) starr verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen hohlen Träger (38) und der Platte (38′) Drehelemente angeordnet sind, durch welche der zylindrische hohle Träger (38) um seine Achse frei drehbar ist.