(57)【要約】  スチールワイヤ（２、１２）と、スチールワイヤ（２、１２）を包囲する、負荷に基づくケーブル伸張を検出するために設けられた少なくとも１つの光導波管（３、１３）とを有するスチールケーブル（１、１１）であって、光導波管が、プラスチックケーシング（５、１５）によって包囲されたグラスファイバー（４、１４）を有し、その場合に少なくとも、光導波管（３、１３）の最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）が光導波管（３、１３）と共にプレスされており、かつ永続的にそのケーシング面（Ｍ）を押圧し、それによって光導波管（３、１３）のケーシング面（Ｍ）の横断面形状が、負荷を受けない形状から、特に円形から、異なり、かつ光導波管（３、１３）が連続的にその長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部に沿ってスリップなしで、その最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）の間に挟持されている。及びこの種のスチールケーブル（１、１１）を形成する方法。【選択図】図１
2019518145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールワイヤ（２、１２）と、スチールワイヤ（２、１２）によって包囲される、負荷に基づくケーブル伸張を検出するために設けられた、少なくとも１つの光導波管（３、１３）とを有し、光導波管がプラスチックケーシング（５、１５）によって包囲されたグラスファイバー（４、１４）を有している、スチールケーブル（１、１１）において、
少なくとも、光導波管（３、１３）の最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）が光導波管（３、１３）と共に圧縮されており、かつ永続的にそのケーシング面（Ｍ）を押圧し、それによって光導波管（３、１３）のケーシング面（Ｍ）の横断面形状が、負荷を受けない形状から、特に円形から、異なり、かつ光導波管（３、１３）が連続的にその長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部分に沿ってスリップなしで、その最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）の間に挟持されている、ことを特徴とするスチールケーブル（１、１１）。
【請求項２】
光導波管（３、１３）と少なくとも、光導波管（３、１３）の最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）が、素線（Ｌ１、Ｌ１１）になるように縒り合わされている、ことを特徴とする請求項１に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項３】
光導波管（３、１３）が、損傷なしで変形可能なあるいは変形されたパイプ（６）内にスリップなしで挟持されており、パイプが光導波管（３、１３）の最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）によって包囲されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項４】
スチールワイヤ（２、１２）を伴う光導波管（３、１３）が、あるいは、光導波管（３、１３）を有するケーブル素線（Ｌ１、Ｌ１１）が、素線ケーブルの少なくとも一部である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項５】
温度に基づくケーブル伸張を検出するために、少なくとも１つの第２の光導波管（１８）がその長手方向に摺動可能に、その最も近い位置にあるスチールワイヤ（１２””）によって挟持されずに、スチールワイヤ（２、１２）の間に収容されている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項６】
第２の光導波管（１８）が、形状の安定したパイプ（１９）内に収容されており、かつ好ましくはプラスチックケーシング（２１）によって包囲されるグラスファイバー（２０）を有している、ことを特徴とする請求項５に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項７】
スチールワイヤ（２、１２）と、負荷に基づくケーブル伸張を検出するために設けられた、少なくとも１つの光導波管（３、１３）とを有し、光導波管が、プラスチックケーシング（５、１５）によって包囲されるグラスファイバー（４、１４）を有している、スチールケーブル（１、１１）を形成する方法において、
光導波管（３、１３）がその長手方向の延び（Ｚ）に沿って少なくとも、スチールワイヤ（２、１２）の一部と縒り合わされ、それに続いて光導波管（３、１３）及びそれと縒り合わされたスチールワイヤ（２、１２）が、光導波管（３、１３）の長手方向の延び（Ｚ）に対して横方向に作用する力を加えることにより、その長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部に沿って互いにプレスされて、それによって圧縮され、それによって光導波管（３、１３）のケーシング面（Ｍ）が、光導波管（３、１３）の最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）によって永続的に変形されて、光導波管（３、１３）が、その長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部に沿って連続的に、スリップなしで、その最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）の間に挟持され、それに続いて光導波管（３、１３）が、場合によってはスチールワイヤ（２、１２）の残りと縒り合わされる、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
光導波管（３、１３）と少なくとも、光導波管（３、１３）の最も近い位置にあるスチールケーブル（２”、１２”）が、圧縮前にケーブル素線（Ｌ１、Ｌ１１）に縒り合わされる、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
光導波管（３、１３）が、圧縮前にその長手方向に摺動可能に、損傷なしで変形可能な、スチールワイヤ（２、１２）と縒り合わせるべきパイプ（６、１６）内に配置され、かつ圧縮によってパイプ（６、１６）内でスリップなしで、光導波管（３、１３）を包囲するスチールワイヤ（２”、１２”）の間に挟持される、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
温度に基づくケーブル伸張を検出するために、少なくとも１つの第２の光導波管（１８）がその長手方向に摺動可能に、その最も近い位置にあるワイヤ（１２””）によって挟持されずに、スチールワイヤ（２、１２）と縒り合わされる、ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
第２の光導波管（１８）が、形状の安定したパイプ（１９）内に収容されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールワイヤと、スチールワイヤによって包囲される、負荷に基づくケーブル伸張を検出するために設けられた少なくとも１つの光導波管とを有し、その光導波管がプラスチックケーシングによって包囲されるグラスファイバーを有している、スチールケーブルに関する。
【０００２】
本発明は、さらに、スチールワイヤと、負荷に基づくケーブル伸張を検出するために設けられた、少なくとも１つの光導波管とを有し、その光導波管がプラスチックケーシングによって包囲されたグラスファイバーを有している、スチールケーブルを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
内部に固定配置された光導波管を有するケーブル、特にスチールケーブルも知られており、その導波管がケーブルの引っ張り負荷を受けてケーブル自体と同じ伸張を受ける。適切な既知の測定方法、たとえば光時間領域反射計（ＯＴＤＲ）又は光周波数領域反射計（ＯＦＤＲ）を用いて、光導波管内の、そしてそれに伴ってケーブル内の負荷状態が検出され、この検出結果からケーブル内の弱い箇所、たとえばケーブル破断、あるいはケーブルが使えなくなりそうなことを推定することができる。したがってケーブルは、だめになる前の正しい時期に交換することができる。そのために重要なのは、ケーブル内に光導波管をすべらないように固定することである。
【０００４】
米国特許第６９９９６４１号明細書は、ケーブル伸張を検出するため、及びＯＴＤＲ又はＯＦＤＲを用いてケーブルの残り寿命を評価するための、プラスチックからなる光導波管を有するプラスチックケーブルを開示している。光導波管は、硬いプラスチックからなるケーシングを有しており、その中に光導波管が負荷を受けない状態で滑り移動可能に収容されているが、ケーブルに軸方向に力が作用した結果としてケーシングが、そのケーシングの回りに編まれた付加的なケーブルによって横方向に圧縮されて、それによって光導波管がすべり移動できないように締めつけられる。したがって光導波管は、ケーブル内に永続的に固定されない。さらにケーブル内に、編んで設けられた専用のケーブルが配置されており、そのケーブルは特にケーブルが長い場合にその複雑性、形成の手間及びコストを上昇させる。
【０００５】
欧州特許出願公開第０５３８７７９号明細書は、複数のワイヤを有し、それらのワイヤがパイプ形状のコアバー又はコアワイヤを包囲し、その中に光導波管が伸張又は損傷についてケーブルを監視するために配置されている、監視すべきスチールケーブルを開示している。光導波管をコアワイヤと堅固に結合するために、この光導波管はコアワイヤ内に接着することができる。しかし接着工程は煩雑であって、特にケーブルが長い場合には、光導波管をその長手方向の延び全体に沿ってコアワイヤ内及び特にケーブル内に固定するためには、必ずしも充分には信頼できない。
【０００６】
米国特許出願第５１８２７７９号明細書は、たとえばエレベータ用の、ワイヤケーブルの伸張を検出するための測定装置を備えたシステムを開示している。ケーブルは、たとえば平行なワイヤを有しており、それらの間にグラスファイバーが収容されている。平行なワイヤには、さらに結合部材が巻き付いている。同様に被覆されたグラスファイバーをケーブルのワイヤと接着することができる。ここでも、光導波管が信頼できるか、そしてケーブルの長手方向の延びに沿ってコスト的に好ましく固定することができるか、が疑問視される。
【０００７】
欧州特許出願公開第１９７０４８７号明細書と英国特許出願公開第２１７５３２３号明細書からは、信号伝送もしくはデータ伝送用に設けられた、光導波管を有するワイヤケーブルが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６９９９６４１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０５３８７７９号明細書
【特許文献３】米国特許出願第５１８２７７９号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１９７０４８７号明細書
【特許文献５】英国特許出願公開第２１７５３２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、ケーブルの伸張をできる限り確実かつ正確に測定するための光導波管を有する、冒頭で挙げたようなスチールケーブルを提供することである。特にケーブル内の光導波管の配置がケーブルに沿って高い場所解像度を有する伸張測定を可能にしなければならない。そのために光導波管は、永続的かつしっかりとケーブル内に固定されなければならない。
【００１０】
本発明の他の課題は、ケーブルのコスト的に好ましい形成、及びケーブル内の光導波管の確実な固定を可能にする、冒頭で挙げたような方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そのために本発明は、スチールケーブルを請求項１におけるように、そして方法を請求項７におけるように定める。好ましい実施形態と展開が、従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明によれば、少なくとも、光導波管の最も近い位置にあるスチールワイヤが光導波管とプレスされて、そのケーシング面を永続的に押圧し、それによって光導波管のケーシング面の横断面形状が、負荷を受けない形状から、特に円形から、異なり、かつ光導波管が連続的にその長手方向の延びの少なくとも一部に沿ってスリップなしで、それに最も近い位置にあるスチールワイヤの間に挟持される。その状態もしくは信頼性が、光導波管を前提とする測定方法を用いて監視される、スチールケーブルは、ケーブル負荷を吸収するために設けられたスチールワイヤを有し、そのスチールワイヤが光導波管を包囲している。その場合に、必ずしも必要ではないが、光導波管が、ケーブル横断面で見て、ケーブルの中央に配置され、したがって特に確実に保護されていると、効果的である。さらに、このようにして、かつ光導波管を包囲するスチールワイヤの好ましい対称の配置によって、スチールワイヤが保持力を対称に光導波管内へ導入し、光導波管は径方向において実質的に均一に負荷を受ける。光導波管自体は、光を案内するボディとしてグラスファイバーを有しており、それによって、ケーブル負荷によりもたらされる光導波管の伸張の特に正確な測定が支援される。グラスファイバーは特に、レイリー散乱又はブリルアン散乱の原理に基づく伸張測定に適している。グラスファイバーに沿ったレイリー散乱の検出は、たとえばミリメートル領域内の伸張測定の空間的解像度を可能とし、それに伴ってケーブル内のローカルな弱い箇所又は損傷、たとえばワイヤ破断についての詳しい説明を可能にする。損傷から保護するために、グラスファイバーはフレキシブルなプラスチックケーシングによって包囲されている。
【００１３】
検出すべきケーブル伸張をできるだけ変化させずに光導波管へ伝達するために、光導波管はスチールワイヤの間に実質的に摺動できないように収容されている。これは、少なくとも光導波管の最も近い位置にあるスチールワイヤが光導波管とプレスされて、そのケーシング面を永続的に押圧することにより、得られる。もちろん、光導波管の最も近い位置にあるスチールワイヤに添接する、光導波管からずっと離れたスチールワイヤを光導波管とプレスすることもでき、それによって永続的にそのケーシング面を押圧することもできる。ケーブルは、プレスすることにより圧縮される。過度の圧力は、グラスファイバーの緩衝を増大させて、特に数百から数千メートルの大きいケーブル長さについて、光導波管内の伸張検出用に設けられる光信号の測定を信頼できるように実施できなくさせてしまう。したがってケーシング面に作用する圧力の値は、光導波管がケーブル内に確実に保持され、かつグラスファイバーがわずかな寸法でのみ変形され、それによってグラスファイバーの緩衝特性が取り立てて言うほど劣化しないように、選択される。圧縮もしくはプレスの正確に好ましい程度は、特に使用される材料とグラスファイバー、プラスチックケーシングとスチールワイヤの寸法及びケーブルの使用目的に依存し、当業者によってしかるべく選択される。なお、指摘しておくが、スチールワイヤとプレスするため、ケーブル伸張を測定するために、必ずしも各ワイヤが適しているわけではない。特にグラスファイバー自体は、光導波管の延長をもたらすプレスの間も、ケーブル負荷を受けても破断しないために、その長手方向において充分な伸張特性をもたなければならない。
【００１４】
プレスの結果として、プレスの領域内の光導波管のケーシング面の横断面形状は、負荷を受けない形状とは異なる。光導波管のケーシング面は、負荷を受けない状態において、したがってスチールワイヤとプレスする前に、一般的に円形の横断面形状を有しているので、スチールワイヤの間に堅固に収容された光導波管のケーシング面は、横断面において、プレスの領域内で、好ましくは光導波管の長手方向の延び全体に沿って、円形とは異なる。特にケーシング面は、光導波管に最も近い位置にあるスチールワイヤの添接面において、扁平化し、あるいは押し込むことができる。正確な伸張測定のために、光導波管は監視すべきケーブルセクション内で、特にケーブル全体においても、その長手方向の延びの少なくとも一部に沿って、特にその長手方向の延び全体に沿って、その最も近い位置にあるスチールワイヤとプレスされる。したがって光導波管は連続的に、監視すべきケーブルセクション内あるいはケーブル全体内でスリップなしで、すなわち摺動しないように、それに最も近い位置にあるケーブルワイヤの間に挟持される。その場合に光導波管に最も近い位置にあるスチールワイヤによってケーシング面上へもたらされる圧力が、ケーブル内に光導波管を力結合で固定する。スチールワイヤがケーシング面を少なくとも、ケーシング面に添接する領域内で変形させるので、光導波管は付加的に形状結合でケーブル内に固定される。
【００１５】
なお、所定の適用場合のためには、ケーブル伸張をスチールケーブルの１つのセクション内だけでできる限り正確に検出すれば充分な場合もあることを、指摘しておく。この場合において光導波管は、たとえばスチールケーブルよりも少ない長手方向の延びを有することができる。さらにこの場合において光導波管は、ケーブル伸張を検出すべきセクション内でのみ、固定的かつ永続的にスチールワイヤと締めつけもしくはプレスすることができる。このような構造は、同様に本発明の枠内にある。しかし、光導波管をスチールケーブルの長手方向の延び全体に沿ってプレスすると、特に効果的である。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、光導波管と、少なくとも光導体に最も近い位置にあるスチールワイヤとが、ケーブル素線になるように縒り合わされている。スチールワイヤをケーブル素線になるように縒ることで、ケーブルディスクを中心に損傷なしに曲げることが可能になる。というのはワイヤは、その螺旋形状に基づいて、必要とされる相対運動の形式の長手補償を実施するからである。素線をケーブルにさらに縒ることによって、二重の螺旋形状が形成され、それは、シングルの螺旋形状を有する螺旋ケーブルの場合よりも小さい曲げ半径を可能にする。ケーブルのすべてのスチールワイヤが光導波管とケーブル素線に縒り合わされない場合には、残りのスチールワイヤが光導波管を有する素線と共に、たとえば螺旋ケーブルを形成することができる。
【００１７】
光導波管が、損傷なしで変形可能又は変形されているパイプ内にスリップなしで挟持されており、そのパイプが光導波管に最も近い位置にあるスチールワイヤによって包囲されていると、特に効果的である。光導波管をパイプ内に配置することが、ケーブルの形成を簡略化する。というのは、光導波管はその最も近い位置にあるスチールワイヤとプレスする前にパイプ内に摺動可能に配置することができ、プレスによって初めてパイプ内に固定されるからである。パイプの材料と形状を適切に選択することによって、パイプのケーシング面は、スチールワイヤからパイプへもたらされる径方向の力を光導波管のプラスチックケーシングのより大きい面積へ分配し、それに伴って、測定を損なうことになる、大きすぎるローカルな圧力がグラスファイバーへかかることを阻止するために、利用することもできる。さらにパイプが光導波管へ損傷に対する付加的な保護を提供する。パイプは、プラスチック又は金属から形成することができ、好ましくはプレスによって可塑変形されて、それによって弾性がスチールワイヤからもたらされる径方向の押圧力に対抗作用しない。
【００１８】
スチールワイヤを伴う光導波管あるいは光導波管を有するケーブル素線が、素線ケーブルの少なくとも一部である場合に、スチールケーブルは好ましくは、たとえばエレベータキャビンと結合するために、ローラを回って走行するケーブルとして適用することができる。素線ケーブルを形成するために、実質的にすべてのスチールワイヤが複数の素線に、そしてこの素線がケーブルに縒り合わされる。それに対して１本の素線のみを有するスチールケーブルは、螺旋ケーブルとして、一般的に固定の、転がり運動にさらされないケーブルとして、使用される。
【００１９】
光導波管の、したがってスチールケーブルの、温度に基づく伸張と負荷に基づく伸張とを区別することができるようにするために、好ましくは、温度に基づくケーブル伸張を検出するために、少なくとも１つの第２の光導波管がその長手方向に摺動可能に、その最も近い位置にあるスチールワイヤによって挟持されず、スチールワイヤの間に収容することができる。したがって第２の光導波管は、スチールケーブルの少なくとも部分的にプレスされた使用状態においても、スチールケーブル内に摺動可能に配置されている。駆動に基づくケーブル負荷は第２の光導波管へ伝達されないので、適切な測定方法によって検出されたその伸張は、温度影響に対応づけることができる。
【００２０】
温度に基づくケーブル伸張を検出するために、第２の光導波管が形状の安定したパイプ内に収容されており、かつ好ましくはプラスチックケーシングによって包囲されたグラスファイバーを有していると、特に効果的である。特に好ましい形態において、第２の光導波管は、プレスするために設けられた光導波管に対してデザインにおいて同一である。第２の光導波管がケーブル負荷に関係なくその長手方向に移動できることは、それが形状の安定したパイプ内に収容されていることによって保証され、そのパイプは、プレスされ、もしくは挟持される光導波管のための損傷なしに変形可能なパイプとは異なり、プレスされても第２の光導波管を挟持するまで変形されることはない。
【００２１】
方法に関して、本発明によれば、光導波管はその長手方向の延びに沿ってスチールワイヤの少なくとも一部と縒り合わされ、それに続いて光導波管及びそれと縒り合わされたスチールワイヤが、光導波管の長手方向に対して横方向に作用する力がもたらされることにより、その長手方向の少なくとも一部に沿って互いにプレスされ、それに伴って圧縮され、それによって光導波管のケーシング面が、光導波管の最も近い位置にあるスチールワイヤによって永続的に変形され、光導波管は、連続的にその長手方向の少なくとも一部に沿って、それに最も近い位置にあるスチールワイヤの間にスリップなしで挟持され、それに続いて光導波管が、場合によってはスチールワイヤの残りと縒り合わされる。この方法は、上述した説明に基づくスチールケーブルを形成するために用いられる。したがって光導波管は、まずスチールワイヤの少なくとも一部と縒り合わされる。光導波管がこれらのスチールワイヤの中心かつそれらによって対称に包囲して配置されると、特に効果的である。それに続いて、光導波管及びそれと縒り合わされてスチールワイヤが、径方向の、したがって光導波管の長手方向の延びに対して横方向に作用する力がもたらされることにより、互いにプレスされ、したがって圧縮される。プレスと圧縮は、少なくとも光導波管の長手方向の延びの一部に沿って、しかし好ましくは光導波管全体に沿って、かつスチールケーブル全体に沿って行われる。プレスすることによって、光導波管のケーシング面は少なくとも光導波管の最も近い位置にあるスチールワイヤによって永続的に変形され、特に圧入され、光導波管は連続的に、その長手方向のプレスされたセクションに沿って、それに最も近い位置にあるスチールワイヤの間にスリップなしで挟持される。光導波管がスチールケーブルのすべてのスチールワイヤとは縒り合わされておらず、プレスされておらず、したがって圧縮されていない限りにおいて、その後光導波管はスチールワイヤの残りと縒り合わされる。互いに縒り合わされたスチールワイヤを圧縮する方法は、当業者には知られており、したがってそれについてこの説明においては詳しく触れる必要はない。特に圧縮を次のように、すなわち一方で光導波管がスチールワイヤの間に堅固に挟持されており、他方でそれによって光導波管が損傷もされず、その光緩衝が測定を実施するには強くなりすぎることもないように、実施することは、当業者の経験領域内にある。
【００２２】
この方法の好ましい実施形態によれば、光導波管と少なくとも、光導波管に対して最も近い位置にあるスチールワイヤが圧縮前にケーブル素線になるように縒り合わされると、効果的である。このようにして光導波管は、スチールケーブル内に特に確実にスリップなしで収容することができる。もちろん、光導波管に対して最も近い位置にあるスチールワイヤだけでなく、もっと多いそれを光導波管とケーブル素線になるように縒り合わせることができる。
【００２３】
光導波管を特に簡単にスチールケーブル内に収容することができるようにするために、光導波管が圧縮前にその長手方向に摺動可能に、損傷なしで変形可能な、スチールワイヤとより合わせるべきパイプ内に配置され、かつ圧縮によってスリップなしでパイプ内で、それを包囲するスチールワイヤの間に挟持されると、効果的である。したがって光導波管は、まず、それがパイプ内へ挿入され、あるいはパイプのケーシングが光導波管の隣に位置決めされて、その後、光導波管を包囲するパイプの形状に曲げられることによって、パイプ内に収容される。その後、光導波管を含むパイプがスチールケーブルのスチールワイヤの少なくとも一部と縒り合わされ、その後、縒り合わされたスチールワイヤとパイプの圧縮が、光導波管がパイプ内にスリップなしで挟持されるように、行われる。
【００２４】
光導波管の、すなわちスチールワイヤの、温度に基づく伸張と負荷に基づく伸張との区別を可能にする、スチールケーブルをコスト的に好ましく形成するために、温度に基づくケーブル伸張を検出するために、少なくとも１つの第２の光導波管がその長手方向に摺動可能であり、それに最も近い位置にあるスチールワイヤによって挟持されず、スチールワイヤと縒り合わせることができる。したがって第２の光導波管は、スチールワイヤとプレスされない。もちろん、温度に基づくケーブル伸張を検出するために、１つより多い第２の光導波管をその長手方向に摺動可能にスチールケーブル内に配置することもできる。
【００２５】
第２の光導波管は、特に好ましくは、第２の光導波管が形状の安定したパイプ内に収容されることにより、その長手方向に摺動可能にスチールケーブル内に配置することができる。形状の安定したパイプは、スチールケーブルを形成する間も、その駆動においても、第２の光導波管の摺動可能性を保証する。第２の光導波管は、形状の安定したパイプをスチールワイヤと縒り合わせる前、あるいはその後に、形状の安定したパイプ内に収容することができる。
【００２６】
以下、図面を参照しながら、限定的でない、好ましい実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】内部に光導波管を収容したスチールケーブルを簡略化した表示で示す縦断面図である。
【図２】複数の素線を有するスチールケーブルを示す横断面図であって、１つの素線内のスチールケーブルが、パイプ内に配置された光導波管を有している。
【図３】図２に示す、パイプ内に配置された光導波管を拡大して示している。
【図４】図２に示す、パイプ内に配置された光導波管を、それに最も近い位置にある、スチールケーブルのスチールワイヤと共に拡大して示している。
【図５】複数の素線を有するスチールケーブルを示す横断面図であって、その素線は図２の素線とは異なるようにデザインされており、その場合に、負荷に基づく伸張を検出するために、１つの素線が、パイプ内に配置された光導波管を収容しており、温度に基づく伸張を検出するために、他のパイプ内に配置された第２の光導波管を収容している。
【図６】図５に示す、パイプ内に配置されている光導波管を拡大して示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、スチールワイヤ２と、スチールワイヤ２によって包囲された少なくとも１つの光導波管３とを有するスチールケーブル１を簡略化した表示で示しており、その光導波管は、スチールケーブル１もしくはスチールワイヤ２の負荷に基づく伸張を検出するために設けられている。スチールケーブル１と光導波管３は、その厚みＤに比較して一般的に大きい、光導波管３とスチールケーブル１の長手方向の延びＺを象徴するために、破断して示されている。スチールケーブル１の端部Ｅにおいて、光導波管３がスチールケーブル１から張り出して示されており、それによって光導波管３の伸張を検出するために、図示されない測定装置に接続する可能性が形成される。
【００２９】
図２は、スチールワイヤ２を有するスチールケーブル１を横断面で示しており、そのスチールワイヤは複数の素線に、この例においては７本の素線Ｌ１からＬ７になるように縒り合わされている。したがってスチールケーブル１は、素線ケーブルとして形成されており、それは特に、走行するケーブルとして、たとえばエレベータケーブルとして適用するのに適している。しかしこのスチールケーブル１は、たとえば固定のケーブルとして適用するために、図示されない実施例においては、螺旋ケーブルとして形成することも同様に可能である。また、素線Ｌ１．．．Ｌ７の数は、図示される数と異なってもよい。さらに、素線Ｌ１．．．Ｌ７内でそれぞれ外側に配置されているスチールワイヤ２’の部分的に平坦にされた外側面Ａを用いて明らかにされるように、素線Ｌ１．．．Ｌ７は圧縮して形成されている。図示されない実施形態においては、スチールケーブル１は唯一の圧縮された素線Ｌ１のみを有することもできる。素線Ｌ１．．．Ｌ７の１つ、好ましくは中央の素線Ｌ１が、光導波管３を有しており、その光導波管も同様に素線Ｌ１の中央に好ましいやり方で配置されている。
【００３０】
図３から特に明らかなように、光導波管３は光を案内するボディ、本発明によればグラスファイバー４と、グラスファイバー４の回りに配置され、ケーシング面Ｍを備えたケーシング、特にプラスチックケーシング５を有する。光導波管３は、パイプ６内に収容されており、その場合にプラスチックケーシング５、特にケーシング面Ｍとパイプ６との間に間隙７が残っているので、負荷のかからない状態において、すなわち光導波管３又はスチールワイヤ２を有するパイプ６の圧縮前に、光導波管３はパイプ６内に摺動可能に収容されている。光導波管３及び好ましくはパイプ６も、負荷を受けない状態において円形の横断面形状を有している。円形は、光導波管３もしくはそのプラスチックケーシング５の通常圧縮されない実施形態を示している。
【００３１】
図２において、素線Ｌ１内でパイプ６内に収容されている光導波管３は、素線Ｌ１のスチールワイヤ２によってプレスされた状態で示されている。したがって光導波管３は、少なくとも光導波管３の最も近い位置にあるスチールワイヤ２”によって、この例においてはすべてのスチールワイヤ２によってプレスされている。光導波管３の最も近い位置にあるスチールワイヤ２”と、外側に配置されたスチールワイヤ２'との間に、直径の小さい充填ワイヤ２”’が設けられており、それによって全体として素線Ｌ１も、他の素線Ｌ２．．．Ｌ７も充填ワイヤ素線として形成されている。プレスされた結果、光導波管３の最も近い位置にあるスチールワイヤ２”も、素線Ｌ１の残りのスチールワイヤ２も、永続的に光導波管３のケーシング面Ｍを押圧し、それによって光導波管３のケーシング面Ｍの横断面形状は、図３に示す負荷を受けない形状とは、特に円形とは、異なる。したがって光導波管３は連続的に、すなわち実質的に中断なしで、長手方向の延びＺの圧縮された部分に沿って、特に好ましくは長手方向の延びＺ全体に沿って、スリップなしで、その最も近い位置にあるスチールワイヤ２”の間に挟持される。
【００３２】
光導波管３のケーシング面Ｍの変形、及び、スチールワイヤ２によるプレスに基づくパイプ６の変形が、図４において特にはっきりと認識でき、その図は図２に示す素線Ｌ１の抜粋を示している。パイプ６と光導波管３のプラスチックケーシング５は、それぞれ最も近い位置にあるスチールワイヤ２”がパイプ６と光導波管３に添接する、添接領域Ｂ内で変形されており、特に扁平にされ、もしくは押し込まれている。この添接領域Ｂ内で、間隙７の大きさがゼロに減少し、最も近い位置にあるスチールワイヤ２”がパイプ６を介して光導波管３を押圧し、それによってその光導波管をしっかりと、滑らないようにスチールケーブル１内に保持する。
【００３３】
図５は、スチールワイヤ２からなる素線Ｌ１１．．．Ｌ１７を有するスチールケーブル１１の他の実施例を示している。外側の素線Ｌ１２．．．Ｌ１７は、単に図式的に示されており、かつ、図２におけるのと同様に、各好ましい形態は、たとえば充填素線の１つを有することができ、必要な場合に圧縮することができる。いずれの場合においても、中央に配置されている素線Ｌ１１は、圧縮され、好ましくは中央に、グラスファイバー１４とプラスチックケーシング１５とを備えた光導波管１３を有している。図６も参照。光導波管１３は、負荷を受けない状態、すなわちまだ圧縮されていない状態において、詳細に図示されない間隙１７を形成しながら、パイプ１６内に摺動可能に配置されており、かつ圧縮された状態においてはパイプ１６内にスリップなしで挟持される。図５と６がはっきりと示すように、この実施例において光導波管１３とパイプ１６は、光導波管１３の最も近い位置にある６本のスチールワイヤ１２”によって包囲されており、かつそれらによって圧縮されている。充填ワイヤ１２’”の１つの代わりに、第２の光導波管１８が設けられており、それは、素線Ｌ１１が圧縮された状態においても、形状の安定したパイプ１９内に永続的にスライド可能に収容されており、それによってスチールケーブル１１の温度に依存する伸張を検出することができる。第２の光導波管１８は、グラスファイバー２０とプラスチックケーシング２１を有しており、かつその最も近い位置にあるスチールワイヤ１２””によって挟持されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月11日(2018.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールワイヤ（２,１２）と、スチールワイヤ（２、１２）によって包囲された、負荷に基づくケーブル伸張を検出るために設けられた、少なくとも１つの光導波管（３、１３）とを有し、光導波管（３、１３）が、プラスチックケーシング（５、１５）によって包囲されたグラスファイバー（４、１４）を有している、スチールケーブル（１、１１）において、
光導波管（３、１３）に最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）が、横断面図で見て光導波管（３、１３）に添接し、かつ、光導波管（３、１３）と少なくとも、光導波管（３、１３）に最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）が互いにプレスされて圧縮されており、最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）が永続的にそのケーシング面（Ｍ）内へ押し込まれ、それによって光導波管（３、１３）のケーシング面（Ｍ）の横断面形状が、負荷を受けない形状から、特に円形から、異なり、かつ、光導波管（３、１３）が連続的にその長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部に沿ってスリップなしでそれに最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）の間に力結合及び形状結合で挟持されている、ことを特徴とするスチールケーブル（１、１１）。
【請求項２】
光導波管（３、１３）と少なくとも、光導波管（３、１３）に最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）とが、ケーブル素線（Ｌ１、Ｌ１１）となるように縒り合わされている、ことを特徴とする請求項１に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項３】
光導波管（３、１３）が、損傷なしで変形可能もしくは変形されたパイプ（６）内にスリップなしで挟持されており、パイプが、光導波管（３、１３）に最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）によって包囲されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項４】
スチールワイヤ（２、１２）を伴う光導波管（３、１３）、又は、光導波管（３、１３）を有するケーブル素線（Ｌ１、Ｌ１１）が、素線ケーブルの少なくとも一部である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項５】
温度に基づくケーブル伸張を検出するために、少なくとも１つの第２の光導波管（１８）がその長手方向に摺動可能であって、それに最も近い位置にあるスチールワイヤ（１２””）によって挟持されず、スチールワイヤ（２、１２）の間に収容されている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項６】
第２の光導波管（１８）が、形状の安定したパイプ（１９）内に収容されており、かつ好ましくはプラスチックケーシング（２１）によって包囲されたグラスファイバー（２０）を有している、ことを特徴とする請求項５に記載のスチールケーブル（１、１１）。
【請求項７】
スチールワイヤ（２、１２）と、負荷に基づくケーブル伸張を検出するために設けられた、少なくとも１つの光導波管（３、１３）とを有し、光導波管が、プラスチックケーシング（５、１５）によって包囲されたグラスファイバー（４、１４）を有する、スチールケーブル（１、１１）を形成する方法において、
光導波管（３、１３）がその長手方向の延び（Ｚ）に沿って少なくとも、スチールワイヤ（２、１２）の一部と縒り合わされ、それに続いて光導波管（３、１３）及びそれと縒り合わされたスチールワイヤ（２、１２）が、光導波管（３、１３）の長手方向の延び（Ｚ）に対して横方向に作用する力を加えることによって、その長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部に沿って互いにプレスされそれに伴って圧縮され、それによって光導波管（３、１３）のケーシング面（Ｍ）が、光導波管（３、１３）に最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）によって永続的に押し込まれ、光導波管（３、１３）が、連続的にその長手方向の延び（Ｚ）の少なくとも一部に沿って、それに最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）の間にスリップなしで、力結合及び形状結合で挟持され、かつそれに続いて光導波管（３、１３）が場合によってはスチールワイヤ（２、１２）の残りと縒り合わされる、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
光導波管（３、１３）と少なくとも、光導波管（３、１３）に最も近い位置にあるスチールワイヤ（２”、１２”）とが、圧縮前にケーブル素線（Ｌ１、Ｌ１１）になるように縒り合わされる、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
光導波管（３、１３）が圧縮前にその長手方向に摺動可能に、損傷なしに変形可能な、スチールワイヤ（２、１２）と縒り合わせるべきパイプ（６、１６）内に配置され、かつ圧縮によってパイプ（６、１６）内でスリップなしで、光導波管（３、１３）を包囲するスチールワイヤ（２”、１２”）の間に挟持される、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
温度に基づくケーブル伸張を検出するために、少なくとも１つの第２の光導波管（１８）がその長手方向に摺動可能に、それに最も近い位置にあるスチールワイヤ（１２””）によって挟持されず、スチールワイヤ（２、１２）と縒り合わされる、ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
第２の光導波管（１８）が、形状の安定したパイプ（１９）内に収容される、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
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