CN1878654B - 用于生产包括被填充的腔元件的光传输元件的方法和光传输元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产光传输元件(BA)的方法，所述光传输元件包括至少一个光波导(LW)并且包括围绕该光波导并封闭内部空间的腔元件(AH)。发泡的填料成分(FM)被间断地施加到光波导(LW)上，随后该光波导被供应给挤压机(EX)，该挤压机形成围绕光波导的腔元件(AH)。填料成分(FM)在所形成的腔元件(AH)内稳定，并且在最终状态中形成多个干燥的可压缩的填料元件(FE，FE1至FE4)，每个填料元件都围绕所述光波导。因此存在干燥的并且可容易操作的光传输元件。填料成分的排出和光波导从传输元件中漏出被阻止。

Description

用于生产包括被填充的腔元件的光传输元件的方法和光传输元件
本发明涉及一种用于生产光传输元件的方法，其中所述光传输元件包括至少一个光波导并且包括围绕该光波导的被填充的腔元件。此外，本发明涉及这种类型的光传输元件。
诸如例如所谓的束芯线形式的光缆或者光芯线之类的光传输元件通常包含一个或者多个被腔元件围绕的光波导，所述腔元件封闭该光波导。一种把光波导固定在光传输元件中的通常方法是用高度粘性的、触变性的或者交联的填料成分来填充腔元件。填料成分防止在传输元件损坏的情况下渗透到腔管中的水进一步前进。这种类型的填料成分具有以下缺点，即例如在传输元件的端部垂直悬挂的情况下，填料成分可能跑出或者滴出。此外，在装配过程中在分离传输元件的情况下露出的填料成分可能导致污染和装配人员方面的处理问题。
可以利用基于两组分的交联的硅树脂填料成分来克服填料成分排出问题。然而，这具有以下缺点，即生产工艺由于为此目的所使用的组分而具有相当高的成本和一定的制造不确定性。
本发明所基于的目的是说明一种用于生产光传输元件的方法，通过所述方法，可以有效地生产包含被填充的腔元件的可容易操作的光传输元件。
此外，本发明的目的是说明一种相应的光传输元件。
该目的通过按照权利要求1所述的用于生产光传输元件的方法并通过按照权利要求11所述的光传输元件来实现。
根据本发明方法，填料成分以发泡状态被间断地施加到被供应给挤压机的光波导上。随后，具有所施加的预发泡的填料成分的光波导被供应给该挤压机，该挤压机形成围绕所述光波导的腔元件。借助于对腔元件供热，所施加的填料成分在所形成的腔元件内稳定，填料成分填充在传输元件的横截面内的内部空间中存在的空隙，并且在最终状态中形成多个干燥的可压缩的填料元件，每个填料元件都围绕所述光波导。
从而出现的最终产物是包括光波导和围绕该光波导的腔元件的光传输元件，其中多个干燥的并且可压缩的填料元件被布置在所述腔元件的内部空间中，所述填料元件由在内部空间中预发泡的材料形成。处于预发泡状态的所述填料元件对所述腔元件和所述光波导施加所规定的压紧力，以便在所述传输元件的纵向方向上固定所述光波导，然而，光波导的位置变化是能够实现的。所述填料元件各自围绕所述光波导，并且所述传输元件的横截面中的在光波导和腔元件之间存在的空隙由随后稳定的仍然轻微膨胀的填料成分来填充。此外，填料元件基本上以确实封闭的方式与所述光波导和所述腔元件接触。因此，存在干燥且可容易操作的光传输。填料成分的排出和光波导从传输元件中漏出被阻止。
优选地，在被引入到所述挤压机中时，所述发泡的填料成分具有近似等于所述腔元件的内径的直径。因此，本发明方法有利地在填料成分的稳定化过程期间不损害所挤压的腔元件的横截面。
此外，这借助于以下事实来实现，即在所述腔元件的挤压期间，预发泡的填料成分仍被比较紧凑和顺从地布置在光波导上，并且仅仅在被引入到所述挤压机中之后它仍然在所形成的腔元件中轻微膨胀，以便相对于所述腔元件产生确实封闭的密接(fit)。优选地，在被引入到所述挤压机中之后，所述发泡的填料成分膨胀其体积的大约10％。因此，在挤压之后，在填料成分与腔元件的内壁接触之前，腔元件首先能够在很大程度上硬化。例如，聚亚安酯或者硅树脂可以被用作填料成分。
有利地，使用至少两个喷嘴，这些喷嘴将所述发泡的填料成分近似集中地并且在传输元件的径向上均匀地施加到所述光波导上。这极大地保证所述填料元件各自完全围绕所述光波导，并且所述填料成分填充传输元件的横截面中的在光波导和腔元件之间存在的空隙。
为了进一步改善该工艺，优选地使用多于两个的喷嘴，所述喷嘴以星型方式被布置在所述传输元件的径向上，并且封闭在它们之间的所述光波导。
本发明的其他有利设计方案和改进方案在从属权利要求中说明。
下面参考附图中所示的并且说明本发明的示例性实施方案的图来更详细地说明本发明。
图1示出用于生产本发明光传输元件的示意性说明的生产线，
图2示出在最终状态中本发明光传输元件的纵剖面，
图3以横截面形式示出用于根据本发明方法生产光传输元件的设备的另一实施方案。
图1示出示意性说明的生产线，通过该生产线，根据本发明方法生产尤其是束芯线形式的光传输元件。一束光波导LW被供应给挤压机EX。根据该示例性实施方案，多个光波导LW进入挤压机EX，以便形成这里为芯线套管AH形式的腔元件。光波导LW尤其被实施为光纤，其在最终产物中作为光波导束或者纤维束LWB被布置在具有芯线套管AH的束芯线内。替代的实施方案提供各自具有多个密封纤维的光芯线作为光波导LW，所述芯线作为芯线束被布置在具有套管AH的电缆护套内。此外，下面基于第一实施方案更详细地描述本发明。
根据本发明，已经发泡的填料成分FM借助喷嘴D1、D2被间断地施加到光波导束LWB上。光波导束LWB随后被供应给挤压机EX，后者形成围绕光波导的芯线套管AH。预发泡的填料成分FM借助于向芯线套管供热而在所形成的芯线套管AH内稳定，并且在最终状态中形成相应的硬化的、干燥的但仍可压缩的填料元件FE，所述填料元件FE分别围绕光波导。在这种情况下，尤其基于发泡的聚亚安酯或者硅树脂的填料成分是合适的。使用两个喷嘴D1和D2，这两个喷嘴将发泡的填料成分FM近似集中地并且在传输元件的径向上均匀地施加到光波导LW上。
喷嘴D1、D2被彼此相对地布置，并且封闭在它们之间的光波导LW。压电控制阀优选地被用作喷嘴，以便在以比较高的排出速度施加(每个要形成的填料元件大约1ms)时实现施加量和短循环时间的调节。根据在束芯线的排出方向AZ上的排出速度来适配施加量、开启时间和重复频率。填料元件FE之间的距离以及填料元件FE的尺寸可以被单独设置。填料元件FE的长度和尺寸可以通过开启时间、阀行程和材料压力来调节。在这种情况下，光波导LW被精确地引导，以便防止轴向振动。
在填料成分FM的稳定化过程期间，填料成分FM不改变最初仍热的芯线套管AH的横截面。为此，在被引入到挤压机EX中时，发泡的填料成分FM优选地具有近似等于芯线套管AH的内径的直径。这尤其通过施加量来调节。在被引入到挤压机EX中之后，发泡的填料成分FM在稳定化过程中仅仅轻微地膨胀，以便产生相对于芯线套管AH的确实封闭的密接。优选地，在被引入到挤压机EX中之后，发泡的填料成分FM膨胀大约其体积的10％。
在最终状态中，发泡的稳定的填料成分FM形成填料元件FE，该填料元件对芯线套管AH和光波导WL施加所规定的压紧力，以便在束芯线的纵向方向上固定该光波导，然而，光波导LW的位置变化是能够实现的。通过填料成分FM，束芯线的横截面中的在光波导LW之间存在的空隙也被填充和渗透，并且基本上以确实封闭的方式与光波导LW和芯线套管AH接触，使得分别产生固定连接。
图2示出在最终状态中本发明传输元件BA的纵剖面。根据图1被间断地施加到光波导LW上的填料成分FM形成多个干燥的并且可压缩的填料元件FE1至FE4，这些填料元件围绕光波导元件LW，并且填充和渗透束芯线的横截面中的在光波导LW之间存在的空隙。没有被填料元件占据的中间空隙ZW被布置在填料元件FE1至FE4之间。因此，产生干燥的束芯线，在其内部空间中布置有起隔离物作用并且产生束芯线的有效的纵向不透水性的填料元件FE1至FE4。为了支持该特性，填料元件FE1至FE4可以附加地包含在水进入的情况下可膨胀的介质，以便提供防止渗水的密封。
图3以横截面的形式示出用于根据本发明方法生产光传输元件的设备的另一实施方案。在这种情况下，采用多于两个的、尤其四个喷嘴D1至D4，这些喷嘴以星型方式被布置在束芯线的径向上，并且封闭在它们之间的光波导LW。因此，填料元件的直径甚至可以更精确地被设置。
在挤压机的上游将形成后来的填料元件的填料成分施加到所到达的光波导上具有以下优点，即大大简化了精确计量。合适的喷嘴可以被直接放置到挤压机上游的光波导附近。在挤压机下游，这只有在中空管内才是可能的，并且由于小尺寸，在技术上只能困难地被实现。
被间断提供的发泡的填料成分仅仅对所完成的传输元件作出小的重量贡献。以这样的方式来配置该填料成分，使得在不使用附加工具的情况下能够容易地并且完全地从光波导上去除该填料成分。因此，它简化电缆的铺设和准备。这样来配置填料成分，使得它以不透水的方式封闭束芯线的横截面中的在纤维束内的以及在纤维和腔壁之间的空穴，但是允许纤维容易地被引导穿过该填料成分。纤维是干净的并且没有剩余物，并且在没有附加的净化步骤的情况下可以直接被用于进一步装配(接合、放置于夹头中)。

Claims (14)

1.一种用于生产光传输元件(BA)的方法，该光传输元件包括至少一个光波导(LW)并且包括围绕所述光波导并封闭内部空间的腔元件(AH)，
-其中处于发泡状态的填料成分(FM)被间断地施加到所述光波导(LW)上，
-所述光波导(LW)随后被供应给挤压机(EX)，该挤压机形成围绕所述光波导的腔元件(AH)，
-其中所述填料成分(FM)在所形成的腔元件(AH)内稳定，并且在最终状态中形成多个干燥的可压缩的填料元件(FE，FE1至FE4)，每个填料元件都围绕所述光波导。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，发泡的聚亚安酯或者硅树脂被用作填料成分(FM)。
3.按照权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在所述填料成分的稳定化过程期间，所述填料成分(FM)不改变所述腔元件(AH)的横截面。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在被引入到所述挤压机(EX)中时，发泡的填料成分(FM)具有近似等于所述腔元件(AH)的内径的直径。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在被引入到所述挤压机(EX)中之后，所述发泡的填料成分(FM)膨胀，以便产生相对于所述腔元件(AH)的确实封闭的密接。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在被引入到所述挤压机(EX)中之后，所述发泡的填料成分(FM)膨胀其体积的大约10％。
7.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，使用至少两个喷嘴(D1，D2)，这些喷嘴将所述发泡的填料成分(FM)近似集中地并且在所述传输元件的径向上均匀地施加到所述光波导(LW)上。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述喷嘴(D1，D2)被彼此相对地布置，并且封闭在它们之间的所述光波导(LW)。
9.按照权利要求7或者8所述的方法，其特征在于，使用多于两个的喷嘴(D1至D4)，这些喷嘴以星型方式被布置在所述传输元件的径向上，并且封闭在它们之间的所述光波导(LW)。
10.按照权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，压电控制阀被用作喷嘴(D1至D4)。
11.一种光传输元件(BA)，
-包括至少一个光波导(LW)并且包括围绕所述光波导并封闭内部空间的腔元件(AH)，该腔元件由挤压材料构成，
-包括多个干燥的并且可压缩的填料元件(FE，FE1至FE4)，这些填料元件被布置在所述内部空间中并且由预发泡的材料形成，所述填料元件对所述腔元件(AH)和所述光波导(LW)施加所规定的压紧力，以便在所述传输元件的纵向方向上固定所述光波导(LW)，
-其中所述填料元件(FE，FE1至FE4)分别围绕所述光波导(LW)，填充所述传输元件(BA)的横截面中存在的空隙，并且也以确实封闭的方式与所述光波导(LW)和所述腔元件(AH)接触。
12.按照权利要求11所述的光传输元件，其特征在于，所述填料元件(FE，FE1至FE4)的材料由预发泡的聚亚安酯或者由硅树脂形成。
13.按照权利要求11或者12任一所述的光传输元件，其特征在于，多个分离的填料元件(FE，FE1至FE4)被布置在具有未被填料元件占据的中间空隙(ZW)的光传输元件(BA)的纵向方向上。
14.按照权利要求11至13之一所述的光传输元件，其特征在于，所述填料元件(FE，FE1至FE4)包含在水进入时可以膨胀的介质，以用于密封的目的。
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