DE19506008A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines optischen Übertragungselementes - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines optischen Übertragungselementes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselementes, bei dem mehrere Lichtwellen­ leiter von Vorratsspulen abgezogen und über eine Umlenkrolle geführt werden und anschließend in einer Beschichtungsein­ richtung von einer gemeinsamen Umhüllung aus Kunststoffmate­ rial umschlossen werden.
Aus der EP 0 582 944 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem mehrere Lichtwellenleiter nebeneinander durch eine sie um­ schließende Beschichtungseinrichtung hindurchgeführt werden. Die Lichtwellenleiter werden sowohl vor als auch in der Beschichtungseinrichtung freilaufend derart geführt, daß sie im wesentlichen nur mit dem Beschichtungsmaterial in Berüh­ rung kommen. Durch die Längsbewegung der Lichtwellenleiter wird ein geschleppte Strömung des flüssigen Beschichtungsma­ terials erzeugt, die zu einer Selbstzentrierung der Lichtwel­ lenleiter beiträgt. Zur Vergleichmäßigung des Einlaufs der Lichtwellenleiter in die Beschichtungseinrichtung werden diese vorher über eine Abzugsrolle geführt. Infolge der Ausprägung einer Schleppströmung kann es jedoch bei den Lichtwellenleitern zu einer unterschiedlichen Beaufschlagung mit Längs-Zugspannungen kommen, was vermutlich darauf zurück­ zuführen ist, daß die Schleppströmung die einzelnen Lichtwel­ lenleiter nicht mit der jeweils gleichen Vorwärtsbewegung beaufschlagt.
Aus der DE-OS 43 16 872 A1 ist ein optisches Kabel mit minde­ stens einem Lichtwellenleiterbändchen bekannt, bei dem zumin­ dest ein Teil der Lichtwellenleiter mit einer mechanischen Vorspannung beaufschlagt ist. Die Richtung dieser Vorspannung wird so gewählt, daß sie der Richtung der durch die Führung in einer eine Torsion ergebende Bahn verursachten Beanspru­ chung entgegengesetzt gerichtet ist. Die Einführung der ein­ zelnen Lichtwellenleiter in die gemeinsame Beschichtungsein­ richtung erfolgt dabei so, daß entsprechende Bremseinrichtun­ gen vorgesehen sind, die den einzelnen Lichtwellenleitern ge­ trennt zugeordnet sind. Da die Bremseinrichtung jedoch unmit­ telbar zwischen der jeweiligen Vorratsspule und der gemeinsa­ men Beschichtungseinrichtung liegt, besteht die Gefahr, daß Einflüsse, die von den Vorratsspulen ausgehen (unterschiedliche Laufeigenschaften, unterschiedliche Trom­ mel- bzw. Lagendurchmesser, usw.) mit in die Vorspannung der einzelnen Lichtwellenleiter eingehen.
Aus der EP 0 275 994 B1 ist ein optisches Übertragungselement in Form einer Hohlader bekannt, bei der ein oder mehrere Lichtwellenleiter im Inneren einer rohrförmigen Schutzhülle lose angeordnet sind. Bei derartigen Anordnungen spielt die Überlänge, mit welcher die Lichtwellenleiter in die gemein­ same rohrförmige Umhüllung eingebracht werden, eine große Rolle. Durch entsprechende Meßeinrichtungen kann einerseits die Länge des Lichtwellenleiterbündels und andererseits die Länge des fertigen optischen Übertragungselementes, z. B. einer Hohlader gemessen werden. Wenn jedoch innerhalb des Bündels aus Lichtwellenleitern unterschiedliche Vorspannungen von den Ablaufgestellen her mit in das Innere der Schutzhülle eingebracht werden, dann macht sich dies durch eine entspre­ chende Rückschrumpfung nach dem Wegfall der Zugspannungen auch in unterschiedlichen Längen der Lichtwellenleiter bemerkbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei­ gen, auf dem die Lichtwellenleiter hinsichtlich ihrer mecha­ nischen Beanspruchung und/oder hinsichtlich ihrer Länge in dem optischen Übertragungselement in einfacher Weise sehr exakt angeordnet werden können. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß nach und/oder bei der Umlenkrolle Mittel vorgesehen sind, die eine selektive Einstellung bei der Zuführung der Lichtwellenleiter ermöglichen.
Durch die Umlenkrolle wird eine mechanische Entkopplung zwi­ schen den Vorratsspulen einerseits und der gemeinsamen Beschichtungseinrichtung andererseits erreicht. Darüber hin­ aus kann durch die jeweils den einzelnen Lichtwellenleitern zugeordneten selektiven Einstellmittel, z. B. in Form von Spanneinrichtungen oder speziell gestalteten Umlenkrollen ein gewünschtes Längen- und/oder Spannungsverhalten bei den ein­ zelner Lichtwellenleitern eingestellt werden.
So kann z. B. bei der Herstellung von Bandleitungen eine bewußte Vorspannung und/oder ein Ausgleich von Ungleichmäßig­ keiten innerhalb der Beschichtungseinrichtung (etwa durch unterschiedliche Schleppströmungen für die einzelnen Licht­ wellenleiter) eingestellt werden. Durch die Erfindung läßt sich somit ein Lichtwellenleiter enthaltendes optisches Über­ tragungselement schaffen, bei dem auch bei hoher Durchlaufge­ schwindigkeit im Rahmen eines Fertigungsprozesses sehr exakt die jeweiligen Spannungsparameter der einzelnen Lichtwellen­ leiter eingehalten werden können.
Bei der Herstellung von mehrere Lichtwellenleiter in loser Konfiguration enthaltenden optischen Übertragungselementen (z. B. Hohladern, Minibündel, Maxibündel oder dergleichen) ergibt sich durch die Anwendung der Erfindung der Vorteil, daß z. B. infolge genau dosierter Einzelspannungen bei den einzelnen Lichtwellenleitern im Rahmen des Fertigungsprozes­ ses jeder Lichtwellenleiter eine genau definierte Vorspannung aufweist, was sich im Endergebnis in einer ebenfalls exakten genauen Längenzuordnung niederschlägt.
Wenn der Fertigungsprozeß alle Lichtwellenleiter bei der Auf­ bringung der gemeinsamen rohrförmigen Schutzhülle in gleicher Weise beeinflußt, dann ist es zweckmäßig, jeden der Lichtwel­ lenleiter mit der gleichen exakt definierten Vorspannung ein­ laufen zu lassen. Ergeben sich jedoch infolge des Einlaufes z. B. für einzelne Lichtwellenleiter (z. B. außenliegende) im Zuführungsbereich unterschiedliche axiale Vorspannungen oder dergleichen, so können diese unterschiedlichen Vorspannungs­ werte durch eine individuelle Zuordnung der Vorspannung bei den einzelnen Spanneinrichtungen für die jeweiligen Lichtwel­ lenleiter selektiv kompensiert werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens wobei Lichtwellen­ leiter über eine Umlenkrolle geführt und einer nachfolgenden Beschichtungseinrichtung zugeleitet werden, und wobei diese Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß für jeden Licht­ wellenleiter nach und/oder bei der Umlenkrolle getrennte Ein­ stellmittel vorgesehen sind, die für den jeweiligen Lichtwel­ lenleiter eine selektive Einstellbarkeit ergeben, bevor er in die gemeinsame Beschichtungseinrichtung einläuft.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Zuführung ver­ schiedener Lichtwellenleiter mit einstellbaren Vor­ spannungen gemäß der Erfindung zu einer gemeinsamen Beschichtungseinrichtung,
Fig. 2 im Querschnitt den Aufbau einer nach der Erfindung hergestellten Bandleitung und
Fig. 3 im Querschnitt den Aufbau eines mehrere Lichtwel­ lenleiter in einer gemeinsamen Schutzhülle enthal­ tenden optischen Übertragungselementes,
Fig. 4 in Seitenansicht eine Umlenkrolle mit einer Band­ raupe zum Andrücken der Lichtwellenleiter und
Fig. 5 und Fig. 6 Beispiele für Umlenkrollen mit unter­ schiedlichen Rollenradien für unterschiedliche Ein­ stellungen bei den Lichtwellenleitern.
Die Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung den Ablauf des Fertigungsprozesses für die Herstellung eines langge­ streckten optischen Übertragungselementes in Form einer Band­ leitung BL. Derartige Bandleitungen enthalten eine vorgege­ bene Anzahl von nebeneinander liegenden Lichtwellenleitern, meist vier, acht oder zwölf, die von einer gemeinsamen sie fest umschließenden Umhüllung aus Kunststoffmaterial (insbesondere Acrylat) umgeben werden.
In Fig. 2 ist Beispiel einer derartige Bandleitung BL2 dar­ gestellt, wie sie mittels der Beschichtungseinrichtung BE nach Fig. 1 hergestellt werden kann. Sie enthält vier Licht­ wellenleiter LW21 bis LW24, die fest in einer ein- oder mehr­ lagigen Kunststoffhülle eingebettet sind, vorteilhaft in einer gemeinsamen Ebene liegen sowie äquidistant angeordnet sind. Der Lichtwellenleiter LW21 entspricht dabei dem Licht­ wellenleiter LW1 nach Fig. 1, während der am anderen Ende außen liegende Lichtwellenleiter LW24 dem Lichtwellenleiter LW2 nach Fig. 1 entspricht. Die dazwischenliegenden Licht­ wellenleiter LW22 und LW23 sind in Fig. 1 zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeichnet.
Die Lichtwellenleiter LW1 und LW2 werden von entsprechenden getrennten Vorratsspulen VS1 und VS2 abgezogen. Jedem Licht­ wellenleiter ist somit eine eigene Vorratsspule zugeordnet. Die Lichtwellenleiter LW1 und LW2 gelangen zu einer Umlenk­ rolle UR, die sie ganz oder - wie dargestellt - teilweise umschlingen, so daß eine mechanische Entkopplung zwischen den Vorratsspulen VS1 und VS2 einerseits und dem weiteren Verlauf der Lichtwellenleiter LW1 und LW2 nach der Umlenkrolle UR andererseits gegeben ist. Bei der Umlenkrolle UR kann es sich um eine angetriebene Umlenkrolle handeln. Es können auch für jeden Lichtwellenleiter getrennte Umlenkrollen vorgesehen sein.
Nach dem Verlassen der Umlenkrolle UR werden die Lichtwellen­ leiter LW1 und LW2 einer Beschichtungseinrichtung BE zuge­ führt, in der die in einer Ebene nebeneinander liegenden Lichtwellenleiter mit einer gemeinsamen Umhüllung aus Kunst­ stoffmaterial, insbesondere Acrylat fest umgeben werden, so daß am Ausgang eine optisches Übertragungselement in Form einer Bandleitung BL erhalten wird. In dieser Bandleitung BL sind die Lichtwellenleiter in einer regelmäßigen Anordnung möglichst äquidistant verteilt. Die Beschichtungseinrichtung BE arbeitet im allgemeinen so, daß in ihr ein flüssiges Harz die ihr zugeführten Lichtwellenleiter LW1 und LW2 allseitig umgibt und daß dieses Harz unmittelbar nach dem Aufbringen ausgehärtet wird, insbesondere durch eine nicht dargestellte UV-Härteinrichtung an ihrem Ausgang.
Wird innerhalb der Beschichtungseinrichtung BE mit einer geschleppten Strömung gearbeitet (vgl. z. B. die eingangs genannte EP 0 582 944 A1), dann kann es sein, daß die Schleppströmung einzelne Lichtwellenleiter der Bändchenstruk­ tur mit unterschiedlichen Längskräften beaufschlagt. Insbe­ sondere werden außen liegende Bändchen durch größere Schlepp­ kräfte beaufschlagt und daher in gewissem Umfang gedehnt, was - wegen des Kraftausgleichs - zu einer Stauchung der innen­ liegenden Lichtwellenleiter führt. Um dem abzuhelfen, sind wie in der Figur schematisch angedeutet, Spanneinrichtungen TE1 und TE2 vorgesehen, die den Lichtwellenleitern LW1 und LW2 eine bestimmte Vorspannung aufprägen und zwar in einer für den jeweiligen Lichtwellenleiter spezifisch auswählbaren Größe. Im vorliegenden Beispiel sind die Spanneinrichtungen TE1 und TE2 als Tänzer ausgebildet, d. h. sie weisen eine Laufrolle RO1 bzw. RO2 auf, die an einer Stange ST1 bzw. ST2 gehalten ist. Diese Stangen ST1 und ST2 sind an ihrem oberen Ende jeweils in Lagern LG1 und LG2 schwenkbar gelagert. Wei­ terhin ist an jeder der Stangen ST1 und ST2 eine Feder FE1 bzw. FE2 angebracht, deren Vorspannung wie durch die Pfeile angedeutet einstellbar ist. Dadurch kann jeder der Lichtwel­ lenleiter LW1 und LW2 mit einer spezifischen Vorspannung beaufschlagt werden, welche jeweils so gewählt ist, daß sich die gewünschte Spannungsverteilung im fertigen Lichtwellen­ leiterbändchen ergibt. Beispielsweise kann bei der vorher beschriebenen Beschichtung mittels Schleppströmung so verfah­ ren werden, daß die inneren Lichtwellenleiter (z. B. bei einem Viererbändchen nach Fig. 2 die Lichtwellenleiter LW22 und LW23) stärker gebremst werden als die außenliegenden Licht­ wellenleiter (Lichtwellenleiter LW21 und LW24). Infolge der auf die äußeren Lichtwellenleiter stärker einwirkenden Schleppströmung erhalten insgesamt dann alle Lichtwellenlei­ ter resultierend die gleiche Längs-Vorspannung und sind nach dem Aushärten durch ein entsprechendes gleichmäßiges Rück­ schrumpfen praktisch alle spannungsfrei oder zumindest gleich gespannt oder gepreßt.
Anstelle der in der Figur dargestellten Spanneinrichtungen in Form von Tänzern können auch andere Spanneinrichtungen einge­ setzt werden, beispielsweise in Form von Laufrollen mit ent­ sprechend der gewünschten Vorspannung ausgewählten Gewichten oder dergleichen.
Durch die Erfindung ist es somit möglich, innerhalb des Bänd­ chens eine bei vollständiger Kompensation der Kräfte erwünschte gleichmäßige Faserlängenzumessung sicherzustellen, so daß Bandleitungen erhalten werden, bei denen insgesamt die Lichtwellenleiter entweder keine oder zumindest alle die gleichen Vorspannungen aufweisen. Die Zuordnung der jeweili­ gen Vorspannung zu den einzelnen Lichtwellenleitern kann mit hoher Genauigkeit erfolgen, wobei die jeweiligen Spannein­ richtungen durch die vorangegangene vergleichmäßigende Wir­ kung der Umlenkrolle UR nur die im Beschichtungswerkzeug unterschiedlich auf die einzelnen Fasern wirkenden Rückhalte­ kräfte (Schleppströmung) ausgleichen müssen.
Die Größe des Durchmessers der Umlenkrolle UR wird zweckmäßig so gewählt, daß die für die Bändchenherstellung verwendeten Durchmessertoleranzen der Lichtwellenleiter LW1, LW2 in der Größenordnung von 2 µm den für die Längendosierung wirksamen Radius um weniger als 10-5 verändern. Dies bedeutet, daß für die Umlenkrolle UR zweckmäßig Durchmesser im Bereich von min­ destens 200 mm verwendet werden sollten. Es ist vorteilhaft, wenn die Längsspannungen der Lichtwellenleiter insgesamt gesehen möglichst klein gewählt werden, um die Faserführung im Beschichtungswerkzeug nicht zu stark zu stören. Einzelhei­ ten hierzu können dem nachfolgenden Beispiel entnommen wer­ den, welches von einer Bandleitung mit acht Lichtwellenlei­ tern ausgeht, wobei vorausgesetzt ist, daß friktionsbedingt in der Beschichtungseinrichtung BE die äußeren Lichtwellen­ leiter mit 90 cN und die inneren Lichtwellenleiter mit 60 cN abgebremst werden. Würden alle Lichtwellenleiter mit gleicher Spannung der Beschichtungseinrichtung BE zugeführt, dann ergäbe sich eine Längendifferenz der Lichtwellenleiter im Bändchen bis zu 1,1‰ ()= 0,3‰. Werden dagegen die Lichtwellenleiter über die erfindungsgemäße Einrichtung entsprechend der Figur geführt und eine Dosierung der jewei­ ligen Spannung so vorgenommen, daß Längengleichheit sich er­ gibt, dann muß eine Summenspannung von 6 (90-60) cN = 180 cN an den Spanneinrichtungen eingestellt werden, damit die äußeren Lichtwellenleiter nicht durchhängen, sondern gerade noch ge­ strafft einlaufen. Geht man davon aus, daß nur die äußeren beiden Lichtwellenleiter der Achter-Bandleitung die erhöhten Zugspannungen in der Beschichtungseinrichtung BE erfahren, so muß die Summenspannung von 180 cN auf die 6 innenliegenden Lichtwellenleiter verteilt werden. Wenn die Zugbeanspruchun­ gen infolge der Schleppströmung für alle diese inneren Licht­ wellenleiter gleich sind, dann entfällt auf jeden Lichtwel­ lenleiter im Inneren eine Vorspannung in der Größenordnung von 30 cN, während die beiden äußeren Lichtwellenleiter prak­ tisch keine nennenswerte Vorspannung aufweisen, also fast spannungsfrei in die Beschichtungseinrichtung BE einlaufen, was durch entsprechend geringe Kräfte bei den zugehörigen Spanneinrichtungen erreicht wird. Damit sichergestellt ist, daß alle Fasern zu jederzeit zumindest etwas gespannt bleiben sollte das Spannungsniveau geringfügig höher sein als in vorangegangener Rechnung ermittelt.
Auch dann, wenn im Sinne der eingangs erwähnten DE 43 16 872 A1 gearbeitet wird, kann die in der Fig. 1 dargestellte Ein­ richtung mit Vorteil verwendet werden. Dort sind die äußeren Lichtwellenleiter jeweils zweckmäßig mit einer Druck-Vorspan­ nung beaufschlagt, während die inneren Lichtwellenleiter mit einer Zug-Vorspannung versehen sind. Erreicht wird dies durch entsprechende Steuerung der Spanneinrichtungen derart, daß die inneren Lichtwellenleiter des Bändchens eine größere Längs-Vorspannung aufgeprägt erhalten, wobei durch das Rück­ schrumpfen im Gesamtverbund auf die äußeren Lichtwellenleiter nach der Aushärtung des Umhüllungsmaterials eine Längs-Druck­ spannung ausgeübt wird. Im Rahmen eines Aufwickelvorgangs in Form einer Helix bei der Kabelherstellung kann dann so ver­ fahren werden, daß sich eine weitgehende Kompensation oder Verringerung der aufgeprägten Vorspannungen einerseits mit den bei der Verseilung entstehenden Vorspannungen anderer­ seits ergibt.
In Fig. 3 ist ein langgestrecktes optisches Übertragungsele­ ment QE3 dargestellt, das eine rohrförmige Schutzhülle SH3 aus Kunststoffmaterial aufweist und eine Hohlader, ein Mini- oder Maxibündel oder auch ein optisches Kabel darstellen kann. Im Inneren dieser rohrförmigen Schutzhülle SH3 ist eine beliebig wählbare Zahl von Lichtwellenleitern vorzugsweise lose angeordnet, wobei im vorliegenden Beispiel vier derar­ tige Lichtwellenleiter LW31 bis LW34 vorgesehen sind. Diese jeweils aus einer Glasfaser im Kern und einer Schutzhülle (Coating) bestehenden Lichtwellenleiter können auch in eine hier nicht dargestellte weiche pastöse Füllmasse eingebettet sein. Bei der Herstellung einer derartigen optischen Übertra­ gungselementes entsprechend Fig. 3 wird die Beschichtungs­ einrichtung BE in Fig. 1 als ein Extruder ausgebildet, durch dessen Extruderkopf in einer Bohrung die Lichtwellenleiter LW31 bis LW34 ggf. unter gleichzeitiger Zuführung einer Füll­ masse eingeführt werden. Mittels des Extruderkopfes innerhalb der Beschichtungseinrichtung BE wird die rohrförmige Schutz­ hülle SH3 aufgebracht und zwar so, daß die Lichtwellenleiter LW31 bis LW34 lose innerhalb dieser Schutzhülle SH3 liegen. Durch die exakte Dosierung der Vorspannung für die einzelnen Lichtwellenleiter LW31 bis LW34 durch jeweils eine Vorspann­ einrichtung entsprechend TE1 und TE2 nach Fig. 1 wird den einzelnen Lichtwellenleitern eine genaue axiale Spannung zugeordnet, die zweckmäßig so gewählt wird, daß diese jeweils in dem fertigen optischen Übertragungselement exakt die glei­ che Länge aufweisen, wobei diese Länge bevorzugt eine Über­ länge gegenüber der Schutzhülle SH3 darstellt.
Die Längen von einzelnen Lichtwellenleitern in der oder rohr­ förmigen Hülle SH3 weisen mitunter unerwünschte Unterschiede auf. Die Ursachen dafür können z. B. Reibungsunterschiede sein (etwa im Füllwerkzeug) oder es können Ankopplungsunterschiede auftreten. Beispielsweise kann eine im Zentrum einer Ader­ hülle liegender Lichtwellenleiter später die Hüllengeschwin­ digkeit erreichen, als ein weiter außen liegender Lichtwel­ lenleiter. Auch unterschiedliche Lichtwellenleiter-Einlauf­ spannungen führen somit zu unterschiedlichen Längen innerhalb eines Faserbündels. Durch eine entsprechende Auslegung der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung kann im Rahmen einer Feindosierung der Lichtwellenleiterlängen auch für ein Faser­ bündel die Länge und/oder eine etwaige Vorspannung genau so ausgeglichen werden, wie dies in Fig. 1 für ein Bändchen beschrieben worden ist.
Die Erfindung ermöglicht auch hier den Ausgleich von unter­ schiedlichen Beeinflussungen einzelner Lichtwellenleiter. Wenn beispielsweise der Lichtwellenleiter LW31 aufgrund der Zuführung mit einer geringeren Spannung in die Beschichtungs­ einrichtung BE einlaufen würde, so kann diese geringere axia­ le Zugspannung durch eine entsprechend straffer gespannte Spanneinrichtung (z. B. TE1) soweit ausgeglichen werden, daß dieser Lichtwellenleiter die gleiche Längsspannung aufweist, wie die übrigen Lichtwellenleiter LW32 bis LW34. Durch die genaue Dosierung des Faserabzugs mittels entsprechender Spanneinrichtungen, die jedem Lichtwellenleiter zugeordnet sind, können die Faserlängendifferenzen im fertigen Quer­ schnitt sehr gering gehalten werden, bevorzugt kleiner als 10-4.
Ganz allgemein ausgedrückt kann das erfindungsgemäße Verfah­ ren zweckmäßig so betrieben werden, daß verarbeitungsbedingte Zusatzkräfte durch die Spanneinrichtungen ausgeglichen bzw. bei der Auswahl der Größe der Vorspannung mit berücksichtigt werden.
In Fig. 4 ist eine Umlenkrolle UR entsprechend Fig. 1 in Seitenansicht gezeichnet, wobei Lichtwellenleiter LW1-n in einer Reihe nebeneinander der Umlenkrolle UR zugeführt werden und ausgangsseitig entsprechende selektive Spanneinrichtungen TE1-n mit Einstellfedern analog Fig. 1 vorgesehen sind. Um sicherzustellen, daß es zu keinem Schlupf kommt (insbesondere bei Umschlingungswinkeln kleiner als 180°), d. h. daß die Län­ genzuordnung der Lichtwellenleiter LW1 bis LWn durch die Umlenkrolle UR genau definiert bleibt, wird zusätzlich ein Raupenabzug RA eingesetzt. Dieser besteht aus einem Endlos­ band BD, das über drei Führungsrollen FR1 bis FR3 läuft, und dessen Innenteil durch diese Führungsrollen fest gegen die Oberfläche der Umlenkrolle UR und damit gegen die Lichtwel­ lenleiter LW1-n gepreßt wird. Im allgemeinen sind derartige Andruckraupen RA so ausgestaltet, daß die mittlere Führungs­ rolle FR2 fest angeordnet ist, während die äußeren Führungs­ rollen FR1 und FR3 über entsprechende Führungsarme (hier nicht dargestellt) schwenkbar mit der zentralen Führungsrolle FR2 verbunden sind. Auf diese Weise ist dann auch das Aufle­ gen der Lichtwellenleiter LW1-n auf die Umlenkrolle UR erleichtert.
Wie vorher bereits erwähnt ist es vielfach zweckmäßig, insbe­ sondere bei der Herstellung von Bandleitungen, die äußeren Lichtwellenleiter mit einer größeren Länge einzufahren als die inneren Lichtwellenleiter und dadurch im fertig ausgehär­ teten Lichtwellenleiterbändchen eine gewisse Zugspannung auf die außen liegenden Lichtwellenleiter auszuüben. Man kann dies wie bereits vorher beschrieben durch Einsatz entspre­ chend einstellbarer Spanneinrichtungen (z. B. Tänzer in Fig. 1) erreichen. Es bietet sich jedoch auch vorteilhaft die Mög­ lichkeit, durch eine entsprechende Ausgestaltung der Umlenk­ rolle selbst eine unterschiedliche Längenzumessung für die einzelnen Lichtwellenleiter in einer genau definierten und spezifizierten Weise sicherzustellen. Bei dem in Fig. 5 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ist die Umlenkrolle UR5 mit sechs Lichtwellenleitern LW1 bis LW6 belegt, d. h. es wird ein Sechserbändchen oder eine Bündelader hergestellt. Die Ober­ fläche der Umlenkrolle UR5 ist im Außenbereich OU5, d. h. im Bereich der Auflagestellen der Lichtwellenleiter LW1 bis LW6 konkav gekrümmt ausgebildet, so daß die Lichtwellenleiter LW1 und LW6 mit einer größeren Länge einlaufen als die Lichtwel­ lenleiter LW2 und LWS und diese wiederum mit einer größeren Länge als die mittleren Lichtwellenleiter LW3 und LW4 und zwar bezogen auf jeweils eine Umdrehung der Umlenkrolle UR5. Infolge der stetigen Krümmung des Umfangsbereiches OU5 der Umlenkrolle UR5 kommt es zu einer gewissen Selbstzentrierung der Lichtwellenleiter LW1 bis LW6, d. h. die beiden mittleren Lichtwellenleiter LW3 und LW4 liegen im Minimum dieser Kurve und die beiden äußeren Lichtwellenleiter LW1, LW2 sowie LW6, LWS symmetrisch hierzu rechts und links außen. Deshalb ist es im allgemeinen nicht notwendig, zwischen den einzelnen Licht­ wellenleitern Führungsstege oder dergleichen vorzusehen. Es ist aber auch möglich, insbesondere dann wenn die Lichtwel­ lenleiter in einem größeren Abstand geführt werden sollen, zwischen den einzelnen Lichtwellenleitern radial verlaufende Trennscheiben oder Führungsstege vorzusehen, die die einzel­ nen Lichtwellenleiter LW1 bis LW6 in einem vorgegebenen Abstand voneinander halten.
Bei der Anordnung nach Fig. 6 ist die Umlenkrolle UR6 in ihrem Oberflächenbereich OU6 so gestaltet, daß im Umfangsbe­ reich anstelle eines durchgehenden Profils wie in Fig. 5 ein Stufenprofil OU6 gebildet wird, das eine entsprechende Län­ genzumessung für die einzelnen Lichtwellenleiter LW1 bis LW6 zuläßt. Auch hier ist es möglich, durch entsprechende Stege eine Trennung verschiedener benachbarter Lichtwellenleiter­ stufen voneinander zu gewährleisten. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß es zu keinem seitlichen Abdriften einzelner Lichtwellenleiter kommt.
Es ist auch möglich, die in Fig. 1 angedeuteten Spannein­ richtungen z. B. in Form von Tänzern o. dgl. und die unter­ schiedliche Längenzumessung mittels im Durchmesser bereichs­ weise unterschiedlicher Umlenkrollen entsprechend den Fig. 5 und 6 gemeinsam anzuwenden und auf diese Weise eine univer­ sell anwendbare Längen- bzw. Spannungs-Einstellung zu schaf­ fen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsele­ mentes (BL), bei dem mehrere Lichtwellenleiter (LW1, LW2) von Vorratsspulen (VS1, VS2) abgezogen und über eine Umlenkrolle (UR) geführt werden und anschließend in einer Beschichtungs­ einrichtung (BE) von einer gemeinsamen Umhüllung aus Kunst­ stoffmaterial umschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach und/oder bei der Umlenkrolle (UR) Mittel (TE1, TE2) vorgesehen sind, die eine selektive Einstellung bei der Zuführung der Lichtwellenleiter (LW1, LW2) ermöglichen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Umlenkrolle (UR) und vor der Beschichtungsein­ richtung (BE) die Lichtwellenleiter (LW1, LW2) einzeln über entsprechende Spanneinrichtungen (TE1, TE2) geführt werden und wobei durch diese Spanneinrichtungen auf den jeweiligen Lichtwellenleiter (LW1, LW2) eine einstellbare Vorspannung ausgeübt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung durch eine als Tänzer ausgebildete Spann­ einrichtung (TE1, TE2) aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Spanneinrichtungen (TE1, TE2) durch eine einstellbare Feder (FE1, FE2) verändert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter über eine Umlenkrolle (UR5, UR6) bewegt werden, deren Durchmesser im Bereich der Auflagestel­ len der Lichtwellenleiter (LW1-LW6) jeweils unterschiedlich gewählt ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verarbeitungsbedingte Zusatzkräfte durch die Spannein­ richtungen (TE1, TE2) ausgeglichen bzw. bei der Auswahl der Größe der Vorspannung mit berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das optische Übertragungselement als eine Bandleitung (BL) ausgebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung einer Schleppströmung im Bereich der Beschichtungseinrichtung (BE) die Spanneinrichtungen den Lichtwellenleitern (LW1, LW2) eine solche Vorspannung aufprä­ gen, daß die auf die Lichtwellenleiter unterschiedlich wir­ kenden Schleppströmungskräfte möglichst weitgehend kompen­ siert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Lichtwellenleitern eine innerhalb der Bandleitung (BL) eine unterschiedliche Vorspannung derart aufgeprägt wird, daß diese Vorspannung einer Vorspannung durch spätere Verseilvorgänge möglichst weitgehend entgegengesetzt gerich­ tet ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Übertragungelement (OC3) als eine Lichtwel­ lenleiter (LW31-LW34) lose in einer Schutzhülle (SH3) enthal­ tende Struktur ausgebildet wird.
11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Lichtwellenleiter (LW1, LW2) über eine gemeinsame Umlenkrolle (UR) geführt und einer nachfolgenden Beschichtungseinrichtung (BE) zugeleitet wer­ den, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Lichtwellenleiter (LW1, LW2) nach und/oder bei der Umlenkrolle (UR) getrennte Einstellmittel (TE1, TE2) vor­ gesehen sind, die für den jeweiligen Lichtwellenleiter (LW1, LW2) eine selektive Einstellbarkeit ergeben, bevor er in die gemeinsame Beschichtungseinrichtung (BE) einläuft.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtungen (TE1, TE2) als Tänzer ausgebildet sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlenkrolle (UR5, UR6) verwendet ist, deren Durchmes­ ser im Bereich der Auflagestellen der Lichtwellenleiter (LW1-LW6) jeweils unterschiedlich gewählt ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Umlenkrolle (UR5) in Form einer, vor­ zugsweise stetig, gekrümmten Kurve (OU5) ausgebildet ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (OU6) der Umlenkrolle (UR6) mit stufen­ weise sich ändernden Durchmesserwerten ausgebildet ist.
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EP1111423A3 (de) * 1999-12-20 2003-11-19 CCS Technology, Inc. Verfahren sowie Einrichtung zur Herstellung eines optischen Übertragungselements

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