DE2459320C2

DE2459320C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststoffschicht auf Lichtleitfasern

Info

Publication number: DE2459320C2
Application number: DE2459320A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Phys. 5000 Koeln Weidhaas
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1974-12-14
Filing date: 1974-12-14
Publication date: 1980-06-19
Also published as: DE2459320B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schutzschicht aus Kunststoff auf Lichtleitfasern, insbesondere Glasfasern.

Die Anwendung der bekannten Lichtleitfasern für die breitbandige Nachrichtenübertragung stößt wegen der Empfindlichkeit von Lichtleitfasern auf Schwierigkeiten. Insbesondere die häufig verwendeten Fasern aus Quarz und/oder Glas mit Durchmessern in der Größenordnung von 0,1 mm sind spröde und brechen bei kleinen Zug- und Querkräften, wie sie bei der Herstellung von Kabeln und bei deren Verlegung nahezu unvermeidbar sind. Darüber hinaus müssen sie gegen chemische Einflüsse geschützt werden, insbesondere gegen die Langzeiteinwirkung von im Kabel enthaltenen Lösungsmitteln, Feuchtigkeit, Weichmachern u. dgl.

Nun ist bereits ein Verfahren zum Umhüllen einer optischen Glasfaser mit einem thermoplastischen Werkstoff bekannt, bei dem aus dem thermoplastischen Werkstoff ein Schlauchstrang gepreßt wird, die einen geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Schlauches besitzende Glasfaser in den thermoDlastischen Schlauch eingeführt und anschließend der thermoplastische Schlauch unter gleichzeitiger axialer Dehnung auf die Glasfaser heruntergezogen wird (DE-OS 24 14 00!)). Die geringe mechanische Belastbarkeit von Glasfasern führt aber auch bei diesem Verfahren häufig zum Bruch der Faser, insbesondere an der Stelle, an der der Kunststoff in enge Berührung mit der Glasfaser gezwungen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochemp-

findliche Lichtleitfasern unter möglichst geringer mechanischer Beanspruchung mit einer widerstandsfähigen Schutzschicht zu ummanteln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Faser durch eine Eintrittsöff-

IS nung im Boden eines Harzbehälters geführt und mit einem flüssigen, bei Ultraviolett-Bestrahlung härtenden Polyesterharz beschichtet wird, die Dicke der Beschichtung durch einen Abstreifer auf einen Wert zwischen 0,1 und 1 mm konstant gehalten wird, die beschichtete

ίο Faser durch einen rohrförmigen Ultraviolett-Strahler geführt wird, dessen Strahlungsintensität auf die gewünschte Fertigungsgeschwindigkeit so abgestimmt wird, daß die Beschichtung nach dem Verlassen des Strahlers blasenfrei, glatt und ausgehärtet ist.

2s In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Dicke der Schutzschicht unter Berücksichtigung der Viskosität des flüssigen Harzes, der Düsengröße des Abstreifers und der Durchlaufgeschwindigkeit der Faser eingestellt und geregelt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Viskosität des flüssigen Harzes und die Elastizität der ausgehärteten Schutzschicht durch Mischung verschiedener, bei Ultraviolett-Bestrahlung härtender, Harze eingestellt. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung der Schutzschicht auf Lichtleitfasern, in der ein Vorratsgefäß für das Polyesterharz angeordnet ist, mit dem über eine Niveauregelung ein Badbehälter verbunden ist, in dessen Boden sich eine durch eine Kapillare abgedichtete Eintrittsöffnung für die Lichtleitfaser befindet, in deren weiteren Verlauf unmittelbar über der Badoberflächc ein Abstreifer, eine oder mehrere Blenden gegen Ultraviolett-Strahlung und ein rohrförmiger Ultraviolett-Strahler angeordnet sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der Einfachheit des gefundenen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, in der daraus resultierenden Betriebssicherheit und in den Möglichkeiten, die Beschaffenheit der Schutzschicht in

so weiten Grenzen an spezielle Forderungen anzupassen. Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Vorrichtung kann auch jederzeit ohne besondere Reinigung stillgesetzt werden, da das verwendete Harz ohne Ultraviolett-Bestrahlung auch über längere Zeit-SS räume nicht aushärtet, also Bad- und Vorratsbehälter wie auch den Abstreifer nicht verkrustet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden naher beschrieben.

Die Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die noch nicht umhüllte Lichtleitfaser 1 wird von der Vorratstrommel 2 abgezogen. Eine federnd gelagerte Rolle 3 hält die Spannung der Faser beim Durchlauf durch die Vorrichtung konstant. Über die Auslenkung dieser Rolle 3 kann der Antrieb der Aufwickeltrommel 6 so gesteuert werden, daß Faserbrüche sicher vermieden werden. Zwischen den beiden Umlenkrollen 4 und 5 ist

der Badbehälter 8 angeordnet, in dessen Boden sich die durch eine Kapillare abgedichtete Eintrittsöffnung 9 für die Lichtleitfaser befindet. Über eine nicht gezeichnete Niveauregelung wird der Badbehälter 8 mit dem flüssigen Kunststoff gefüllt gehalten, der &us dem VorratsgefäB 11 nachfließen kann. Unmittelbar über der Badoberfläche befindet sich ein Abstreifer 10 mit einer Düse, die eine konstante Beschichtungsdkke gewährleistet und aus der überschüssiges Kunstharz wieder in den Badbehälter 8 zurückfließt. Nach dem Verlassen des Abstreifers durchläuft die mit flüssigem Kunststoff beschichtete Lichtleitfaser einen rohrförmigen Ultraviolett-Strahler f3, in dem das Kunstharz ausgehärtet wird. Um ein vorzeitiges Aushärten des flüssigen Kunstharzes im Abstreifer 10 oder gar an der Oberfläche des Badbehälters 8 sicher zu verhindern, sind zwischen dem Ultraviolett-Strahler 13 und dem Abstreifer 10 mehrere Blenden 12 angeordnet, die für Ultraviolett-Strahlung undurchlässig sind. Nach dem Verlassen des Ultraviolettstrahlers 13 wird die mit der nun ausgehärteten Schutzschicht versehene Lichtleitfaser I nach Passieren der Umlenkrolle 5 in der Wickelmaschine 7 auf die Aufwickeltrommel 6 aufgewickelt Das Aushärten des Kunstharzes im Ultraviolett-Strahler 13 erfolgt in kurzer Zeit in der Größenordnung von 1 s. S Es verläuft mit so geringer Volurnenänderung. daB sich ein glatter gleichmäßiger Überzug bildet. Die Länge des Ultraviolett-Strahlers 13 wird so gewählt, daß sich auch bei der höchsten geforderten Durchlaufgeschwindigkeit der Lichtleitfaser eine zur Aushärtung ausreichende Verweilzeit ergibt Sind aus irgendwelchen Gründen dann geringere Durchlaufgeschwindigkeiten erwünscht, kann die Intensität des Strahlers 13 vermindert werden.
Selbstverständlich können auch mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen miteinander kombiniert werden, beispielsweise in der Art, daß durch einen Badbehälter 8 und den dazugehörigen UV-Strahler 13 mehrere Lichtleitfasern gleichzeitig laufen, während Vorratstrommeln 2, Rollen 3. Abstreifer 10 und Wickelmaschi- nen 7 für jede Lichtleitfaser getrennt vorhanden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Schutzschicht aus Kunststoff auf Lichtleitfasern, insbesondere Glasfasern, dadurchgekennzeichnet, daß die Faser durch eine Eintrittsöffnung im Boden eines Harzbehälters geführt und mit einem flüssigen, bei Ultraviolett-Bestrahlung härtenden Polyesterharz beschichtet wird, daß die Dicke der Beschichtung durch einen Abstreifer auf einem Wert zwischen 0,1 und 1 mm konstant gehalten wird, daß die beschichtete Faser, durch einen rohrförmigen Ultraviolettstrahler geführt wird, dessen Strahlungsintensität auf die gewünschte Fertigungsgeschwindigkeit so abgestimmt wird, daß die Beschichtung nach dem Verlassen des Strahlers blasenfrei, glatt und ausgehärtet ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schutzschicht unter Berücksichtigung der Viskosität des flüssigen Harzes, der Düsengröße des Abstreifers und der Durchlaufgeschwindigkeit der Faser eingestellt und geregelt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des flüssigen Harzes und die Elastizität der ausgehärteten Schutzschicht durch Mischung verschiedener, bei Ultraviolett-Bestrahlung härtender Harze eingestellt werden.

4. Vorrichtung zur Herstellung einer Schutzschicht auf Lichtleitfasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der ein Vorratsgefäß für das Polyesterharz angeordnet ist, mit dem ein Badbehälter über eine Niveauregelung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Boden des Badbehälters (8) eine durch eine Kapillare abgedichtete Eintrittsöffnung (9) für die Lichtleitfaser befindet, in deren weiteren Lauf unmittelbar über der Badoberfläche ein Abstreifer (10), eine oder mehrere Blenden (12) gegen Ultraviolett-Strahlung und ein rohrförmigen Ultraviolett-Strahler (13) angeordnet sind.