DE2747351C2 - Fiber optic cable - Google Patents
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Description
dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs-Polymerfasern characterized in that the reinforcing polymer fibers
a) unter Zugspannung stehen unda) are under tension and
b) mit im wesentlichen Nulldrall angeordnet sind.b) are arranged with essentially zero twist.
2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Poly-(p-phenylenterephthalamid)-Fasern sind.2. Cable according to claim 1, characterized in that the fibers are poly (p-phenylene terephthalamide) fibers are.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser in getrennten Garnen vorliegen. 3. Cable according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers are in separate yarns.
4. Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 4 Garne vorliegen.4. Cable according to claim 3, characterized in that there are at least 4 yarns.
5. Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 6 Garne vorliegen.5. Cable according to claim 4, characterized in that there are at least 6 yarns.
6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Biegeminimaldurchmesser gleich mindestens etwa 6 mm.6. Cable according to one of claims 1 to 5, characterized by a minimum bending diameter equal to at least about 6 mm.
7. Kabel nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Biegeminimaldurchmesser gleich mindestens etwa 4 mm.7. Cable according to claim 6, characterized by a minimum bending diameter equal to at least about 4 mm.
8. Verfahren zur Herstellung eines Lichtleitkabels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungspolymerfasern eine Zugspannung erhalten und mit im wesentlichen Nulldrall angeordnet werden, während man gleichzeitig die optische Faser (a) und die Verstärkungspolymerfasern (b) mit einem geschmolzenen Polymeren für einen Mantel (c) überzieht, und man dabei die Zugspannung aufrechterhält, bis das geschmolzene Polymere so weit abgekühlt ist, daß die Verstärkungspolymerfasern in dem Kabel gehalten werden.8. A method for producing an optical fiber cable according to the preamble of claim 1, characterized in that the reinforcing polymer fibers are given a tensile stress and are arranged with essentially zero twist, while at the same time the optical fiber (a) and the reinforcing polymer fibers (b) with a molten polymer for a sheath (c) while maintaining the tension until the molten polymer has cooled enough to hold the reinforcing polymer fibers in the cable.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Filamente (feinen Elastizitätsmodul von mindestens 7,03 χ 105 kp/cm2 aufweisen. 9. The method according to claim 8, characterized in that the polymeric filaments (fine modulus of elasticity of at least 7.03 χ 10 5 kp / cm 2 have.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die polymeren Filamente aus Poly-(p-phenylenterephthalamid) bestehen.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the polymeric filaments from Poly (p-phenylene terephthalamide) exist.
Die Erfindung betrifft ein Lichtleitkabel, dasThe invention relates to a fiber optic cable that
A) einen im wesentlichen zylinderförmigen Kern aus einem optisch transparenten Glas oder Siliziumdioxid, A) an essentially cylindrical core made of an optically transparent glass or silicon dioxide,
B) eine transparente Hülle für A) mit einem mindeB) a transparent cover for A) with a minde
stens 0,1 % niedrigeren Brechungsindex,at least 0.1% lower refractive index,
C) eine Verstärkung für das Kabel in Form von mindestens zwei Polymerfasern, die im wesentlichen parallel zum Kern längs dessen Längsachse liegen und einen Elastizitätsmodul von mindestens 7,03 ■ 105 kp/cm2 haben, undC) a reinforcement for the cable in the form of at least two polymer fibers which are essentially parallel to the core along its longitudinal axis and have a modulus of elasticity of at least 7.03 · 10 5 kp / cm 2 , and
D) außerhalb C) einen Mantel aufweist,D) outside of C) has a jacket,
bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels. or a method for producing such a cable.
Lichtleitfasern sind bekannt. Man wendet große Sorgfalt auf, um Absorptionsverluste längs der Fadenstrecke zu minimalisieren, bzw. man sorgt dafür, daß dem einen Ende der Lichtleitfasern zugeführtes Licht möglichst vollständig zum anderen Ende der Lichtleitfasern weitergeleitet wird. Der Kern jeder Lichtleitfaser ist von einer Hülle von niedrigerem Brechungsindex umgeben, welche Austritt oder Absorption von Licht längs der Fadenstrecke minimalisiert. Diese Hülle ist normalerweise transparent, da eine opake Hülle die Tendenz hat, Licht zu absorbieren. Man kann diese Hülle aus Glas oder aus polymerem Material herstellen, fertigt sie aber, um große Zähigkeit zu gewährleisten, aus dem letzteren.Optical fibers are known. Great care is taken to avoid absorption losses along the thread path to minimize, or one ensures that the one end of the optical fibers fed light is passed as completely as possible to the other end of the optical fibers. The core of every optical fiber is surrounded by a shell of lower refractive index which emits or absorbs light minimized along the thread path. This shell is usually transparent because an opaque shell is the Has a tendency to absorb light. This cover can be made of glass or polymeric material, but makes them from the latter, in order to ensure great tenacity.
Lichtleitfasern können je nach Kernmaterial in zwei allgemeine Klassen unterteilt werden. Das Kernmaterial der einen Klasse ist thermoplastischer Natur, während dasjenige der zweiten Klasse von Glas oder Siliziumdioxid gebildet wird. Die erstgenannte Klasse ist allgemein hinsichtlich der Zähigkeit wie auch der Leichtigkeit überlegen, mit der sich Verbindungen herstellen lassen, während die zweite Klasse allgemein hinsichtlich der Lichtleitung überlegen ist.Optical fibers can be divided into two general classes depending on the core material. The core material one class is thermoplastic in nature, while that of the second class is glass or silicon dioxide is formed. The former class is general in terms of toughness as well as lightness consider with which connections can be made, while the second class generally regarding is superior to the light guide.
Ein Nachteil von Lichtleitfasern mit einem Glas- oder Siliziumdioxidkern besteht in der Neigung des Kerns, auf Grund seiner Sprödigkeit leicht zu brechen. Ein Einkapseln der Fäden in einem Kabel mit Verstärkung und einer Schutzschicht hat hinsichtlich einer Bewältigung der Sprödigkeitseigenschaft des Kerns nur Teilerfolge gezeigt.A disadvantage of optical fibers with a glass or silicon dioxide core is the tendency of the core to easy to break due to its brittleness. An encapsulation of the threads in a cable with reinforcement and a protective layer has only partial success in coping with the brittleness property of the core shown.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtleitkabel zu schaffen, das eine erhöhte Beständigkeit
gegen Bruch des spröden Kernmaterials bietet.
Diese Aufgabe wird für ein Lichtleitkabel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Verstärkungs
PolymerfasernThe invention is based on the object of creating an optical fiber cable which offers increased resistance to breakage of the brittle core material.
This object is achieved for a fiber optic cable of the type mentioned at the outset in that the reinforcement polymer fibers
a) unter Zugspannung stehen unda) are under tension and
b) mit im wesentlichen Nulldrall angeordnet sind.b) are arranged with essentially zero twist.
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend im einzelnen beschrieben.Embodiments of the subject matter of the invention are described in detail below.
Ein optisch transparenter, zylinderförmiger Kern zur Lichtleitung wird aus einem optisch transparenten Glas oder Siliziumdioxid hergestellt. Der Siliziumdioxidkern kann von reinem (nichtdotiertem) Siliziumdioxid gebildet werden oder mit einer zweckentsprechenden Komponente, wie Germanium oder Bor, dotiert sein. »Optisch transparent« bedeutet in dem hier gebrauchten Sinn eine Transmission von mindestens 50% je 30 cm in einem Teil des Lichtspektrums von 550 bis 1100 Nanometer. An optically transparent, cylindrical core for guiding light is made from optically transparent glass or silicon dioxide. The silicon dioxide core can be formed from pure (undoped) silicon dioxide or be doped with an appropriate component such as germanium or boron. “Visually transparent «as used here means a transmission of at least 50% per 30 cm in part of the light spectrum from 550 to 1100 nanometers.
Dieser Transmissionsgrad braucht nicht über das gesamte Spektrum zu reichen. Beispiele für eine brauchbare Beschreibung von Kernmaterialien finden sich in den US-PS 34 80 458 und 35 08 589; die letztgenante Patentschrift z. B. zählt brauchbare Kernmaterialien auf, die aus Barium-, Flint- und Borsilicatgläsern hergestelltThis degree of transmission need not extend over the entire spectrum. Examples of a useful Description of core materials can be found in US-PS 34 80 458 and 35 08 589; the latter patent z. B. enumerates useful core materials made from barium, flint and borosilicate glasses
werden, wobei die dichteren Gläser als besser beschrieben sind.The denser glasses are described as better are.
Ein bevorzugtes Kernmateria! wird mit Siliziumdioxid erhalten, das dotiert oder undotiert sein kann. Das Siliziumdioxid wird bei erhöhter Temperatur zu einem Kernmaterial gezogen. Man kann mit Ziehtemperaturen von mindestens 20000C arbeiten, arbeitet aber vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 2040 bis 21200C. Wie sich gezeigt hat, nimmt mit abnehmender Ziehtemperatur die Sprödigkeit des gezogenen Siliziumdioxidkernmaterials zu. Eine Grenze für den oberen Temperaturbereich ergibt sich aus der Schwierigkeit, die Dicke einzustellen. Mit einer Maximalisierung der Ziehtemperatur gelangt man an die Grenze der Möglichkeit zur Dickeneinstellung.A preferred core material! is obtained with silicon dioxide, which can be doped or undoped. The silicon dioxide is drawn into a core material at an elevated temperature. One can draw temperatures with working of at least 2000 0 C, but preferably operates in a temperature range from 2040 to 2120 0 C. As has been shown, decreases with decreasing temperature, the brittleness of the drawing drawn to Siliziumdioxidkernmaterials. A limit to the upper temperature range results from the difficulty in adjusting the thickness. Maximizing the drawing temperature leads to the limit of the possibility of adjusting the thickness.
Der Durchmesser des zylinderförrrngen, optisch transparenten Kerns kann von relativ dünnen bis zu relativ dicken Kernausbildungen reichen. Ein Durchmesserbereich von 10 bis 400 μπι bringt gute Ergebnisse. Ein dicker Kern hat den Vorteil, zum Einfang eines größeren Anteils einfallenden Lichts bei großer Lichtquelle, z. B. von einer lichtemittierenden Diode (LED), befähigt zu sein, aber den Nachteil eines größeren Biegeradius. Bei einer kleinen Lichtquelle, z. B. einem Laser, ist ein relativ dünner Kern gut zum Einfang einfallenden Lichts geeignet.The diameter of the cylindrical, optically transparent core can range from relatively thin to relatively thick core designs. A diameter range of 10 to 400 μm brings good results. A thick core has the advantage of being able to capture a greater proportion of incident light from a large light source, e.g. B. from a light emitting diode (LED) to be able, but the disadvantage of a larger bending radius. With a small light source, e.g. B. a laser, a relatively thin core is well suited for capturing incident light.
Die auf den optisch transparenten Kern aufgebrachte Hülle ist transparent und hat einen mindestens 0,1% niedrigeren Brechungsindex und kann von Glas, Siliziun'idioxid oder einem im wesentlichen amorphen, optisch transparenten, thermoplastischen Polymermaterial gebildet werden. Reines Siliziumdioxid hat einen niedrigeren Brechungsindex als die meisten bekannten Gläser, und beim Einsatz von Siliziumdioxid für sowohl Kern als auch Hülle wird der Siliziumdioxidkern dotiert, um seinen Brechungsindex auf einen benötigten Wert gleich mindestens 0,1% über demjenigen der Hülle zu steigern.The shell applied to the optically transparent core is transparent and has at least 0.1% lower refractive index and can be made of glass, silicon dioxide or an essentially amorphous, optical transparent, thermoplastic polymer material are formed. Pure silica has a lower level Refractive index than most known glasses, and when using silicon dioxide for both Both core and shell are doped into the silicon dioxide core to bring its refractive index to a required value equal to at least 0.1% higher than that of the shell.
Als Baumaterial für die Hülle bevorzugt wird ein im wesentlichen amorphes, transparentes, thermoplastisches Polymeres, da solche Polymeren nicht die Sprödigkeitscharakteristiken von Glas oder Siliziumdioxid aufweisen.A substantially amorphous, transparent, thermoplastic material is preferred as the building material for the shell Polymer, since such polymers do not have the brittleness characteristics of glass or silica exhibit.
Zu Beispielen für die Hüllenmaterialien gehören die in GB-PS 10 37 498 genannten Materialien, wie Polymere und Copolymere von Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, Tetrafluoräthylen, Hexafluorpropylen, Trifluormethyltrifluorvinyläther, Perfluorpropyltrifluorvinyläther und fluorierte Ester von Acryl- oder Methacrylsäure der StrukturExamples of the shell materials include those mentioned in GB-PS 10 37 498 such as polymers and copolymers of vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, trifluoromethyl trifluorovinyl ether, Perfluoropropyl trifluorovinyl ether and fluorinated esters of acrylic or methacrylic acid structure
X(CF2)„(CH2)mOC — C = CH2 X (CF 2 ) "(CH 2 ) m OC-C = CH 2
worin X der Gruppe F, H und Cl angehört, η eine ganze Zahl gleich 2 bis 10 und m eine ganze Zahl gleich 1 bis 6 ist und Y CH3 oder H darstellt.where X belongs to the group F, H and Cl, η is an integer equal to 2 to 10 and m is an integer equal to 1 to 6 and Y is CH 3 or H.
Da das Hüllenmaterial den Kern durchwanderndes Licht reflektiert, ist die Dicke der Hülle allgemein nicht kritisch. Ein Beispiel für einen gut geeigneten Dickebereich dieser Umhüllung sind 2 bis 500 μπι. Übergroße Hüllendicken können zur Reduktion der Flexibilität des Fertigkabels führen, was unerwünscht ist.Since the shell material reflects light traversing the core, the thickness of the shell is generally not critical. An example of a suitable thickness range of this envelope are 2 to 500 μm. Oversized Sheath thicknesses can lead to a reduction in the flexibility of the finished cable, which is undesirable.
Zur Aufbringung des Hüllenmaterials eignen sich vertraute Techniken. Glas oder Siliziumdioxid lassen sich durch einen Doppeltiegelziehvorgang aufbringen, während man bei einem Polymeren den Kern mit diesem umspritzen kann.Familiar techniques are suitable for applying the casing material. Glass or silicon dioxide can be used apply by a double crucible drawing process, while with a polymer, the core with this can encapsulate.
Es ist für die vorliegende Erfindung notwendig, zwischen der Lichtleitfaser und dem Schutzmantel eine Verstärkung einzubauen. Diese Verstärkung wird von Polymerfaser mit einem Elastizitätsmodul von mindestens 7,03 χ 10-5 kp/cm2 gebildet Zu Polymeren für die Fasern, welche diesen Kriterien genügen, gehört PoIy-(p-phenylenterephtha!amid), das in US-PS 38 69 430 beschrieben ist, auf die hierzu verwiesen sei.It is necessary for the present invention to incorporate reinforcement between the optical fiber and the protective jacket. This amplification is of polymer fiber having an elastic modulus of at least 7.03 χ 10- 5 kp / cm 2 is formed to polymers for the fibers which meet these criteria belongs poly (p-phenylenterephtha! Amide), described in US-PS 38 69 430 is described, to which reference is made in this regard.
ίο Man arbeitet mit mindestens zwei getrennten, einzelnen Fasern und hält diese im Kabel durch das Mantelmaterial unter Zugspannung. Vorzugsweise arbeitet man anstatt mit Einzelfasern mit getrennten Faserbündeln, d. h. Garnen. Man kann mit nur zwei getrennten Fasern oder Garnen arbeiten, setzt vorzugsweise aber mindestens vier getrennte Fasern oder Garne ein und in besonders bevorzugter Weise sechs oder mehr Fasern oder Garne. Diese Fasern werden im wesentlichen parallel zum Kern längs dessen Längsachse angeordnet.ίο You work with at least two separate, individual ones Fibers and keeps them under tension in the cable through the sheath material. Preferably works instead of using individual fibers with separate fiber bundles, d. H. Yarns. You can only have two separate ones Fibers or yarns work, but preferably employ at least four separate fibers or yarns on and in particularly preferably six or more fibers or yarns. These fibers become essentially parallel arranged to the core along its longitudinal axis.
Die in Beziehung zur Längsachse des Kerns vorliegenden Fasern haben im wesentlichen keinen Drall bzw. Nulldrall. Der Begriff des »Nulldralls« besagt, daß eine Faser unabhängig von der Länge des Kernmaterials dasselbe nichtumschlingen würde.The fibers present in relation to the longitudinal axis of the core have essentially no twist or Zero twist. The term "zero twist" means that a fiber is independent of the length of the core material would not embrace the same.
Die Lage der Fasern im wesentlichen parallel zur Längsachse des Kerns bei im wesentlichen Nulldrall hat die Sicherstel'ung zur Aufgabe, daß die Fasern in dem optischen Kabel unter Zugspannung bleiben. Wenn die zur Verstärkung dienenden Fasern das Kernmaterial umschlingen würden, könnte leicht eine Entspannung dieser Verstärkung eintreten. Auch wenn der Grad der Zugspannung der Verstärkungsfaser nicht kritisch ist, ist es trotzdem wesentlich, daß die Fasern in dem Kabel unter Zugspannung bleiben. An einem Fertigkabel ist diese Zugspannung leicht demonstrierbar. Wenn man das Kabel quer zerschneidet, läßt sich körperlich fühlen, wie das optische fadenförmige Material des Glas- oder Siliziumdioxidkerns leicht aus dem Kabelschnittende hervorsteht.The position of the fibers is essentially parallel to the longitudinal axis of the core at essentially zero twist the task of ensuring that the fibers in the optical cable remain under tension. If the Strengthening fibers would wrap around the core material could easily relax this reinforcement occur. Although the level of tension on the reinforcing fiber is not critical, is it is nevertheless essential that the fibers remain in tension in the cable. On a finished cable is this tensile stress can easily be demonstrated. If you cut the cable across, you can physically feel like the optical thread-like material of the glass or silica core easily out of the cable cut end protrudes.
Das optische fadenförmige Material eines Glas- oder Siliziumdioxidkerns und die Hülle von niedrigerem Brechungsindex werden in einem Schutzmantel angeordnet. Der Mantel dient dazu, die Verstärkung unter Zugspannung zu halten; von dieser Maßgabe abgesehen ist das Material für den Mantel nicht kritisch. Herkömmlicherweise wird man den Mantel aus einem thermoplastischen Polymeren bilden, das durch Umspritzen aufgebracht wird. Zu Materialien hierfür gehören Polyamide, Copolyätherester, Polyurethane, Polyolefine (Horno- und Copolymere, einschließlich Ionomere), wie Polyäthylen und Polypropylen, und schmelzextrudierbare Fluorkohlenstoffharze, wie Tetrafluoräthylen/Hexafluorpropylen-Copolymere, und schmelzextrudierbare chlorhaltige Polymere, wie Polyvinylchlorid.The optical filamentary material of a glass or silica core and the clad of lower refractive index are placed in a protective jacket. The sheath serves to keep the reinforcement under tension to keep; Apart from this, the material for the jacket is not critical. Traditionally the shell will be formed from a thermoplastic polymer that is applied by overmolding will. Materials for this include polyamides, copolyether esters, polyurethanes, polyolefins (Horno- and copolymers, including ionomers) such as polyethylene and polypropylene, and melt extrudables Fluorocarbon resins such as tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymers, and melt-extrudable chlorine-containing polymers such as polyvinyl chloride.
Zu bei der Wahl des Ummantelungsmaterials zu berücksichtigenden Faktoren gehören Festigkeit, Dehnung, Brennbarkeit und leichte Abstreifbarkeit. Eine gute Abstreifbarkeit wird z. B. beim Verbinden eines Kabels mit einem anderen und beim Anschluß eines Kabels an eine Lichtquelle oder einen Lichtempfänger benötigt. Mit dem Erfindungsgegenstand ist ein einadriges optisches Kabel mit einem Glas- oder Siliziumdioxidkern verfügbar, dessen Lichtleiter weitgehend gegen Bruch geschützt ist. Kabel mit einem Lichtleiter aus einem Glas- oder Siliziumdioxidkern und einer Hülle von niedrigerem Brechungsindex sind an sich bekannt. Bei dem Kabel gemäß der Erfindung resultiert die Art der Verstärkung zum Schutz des Glas- oder Siliziumdioxid-Factors to consider when choosing the sheathing material include strength, elongation, Flammability and easy strippability. A good strippability is z. B. when connecting a cable with another and when connecting a cable to a light source or light receiver. The subject matter of the invention is a single-core optical cable with a glass or silicon dioxide core available whose light guide is largely protected against breakage. Cable with a light guide from one Glass or silicon dioxide core and a shell with a lower refractive index are known per se. In which Cable according to the invention results from the type of reinforcement to protect the glass or silicon dioxide
kerns in einer Widerstandsfähigkeit des Kernmaterials gegen Bruch, die bekannten, zur Lichtleitung benutzten Kabeln mit identischem Kern- und Hüllenmaterial überlegen istcore in a resistance of the core material against breakage, superior to the known cables used for light transmission with identical core and sheath material is
Das Kabel gemäß der Erfindung· vereinigt in sich hohe Biegefestigkeit hohe Zugfestigkeit und hohe Schlagzähigkeit Diese Kombination von Eigenschaften konnte bisher mit Kabeln mit einem spröden Kern, die keine unter Zugspannung gehaltenen Verstärkungsfasern aufweisen, nicht erzielt werden.The cable according to the invention combines high Flexural strength high tensile strength and high impact resistance This combination of properties could so far with cables with a brittle core that have no reinforcing fibers held under tension, cannot be achieved.
Mit dem Aufbau des optischen Kabels gemäß der Erfindung ist ein starkes Biegen des Kabels ohne Beschädigung desselben möglich. So ist ein Biegeminimaldurchmesser gleich mindestens etwa 6 mm, vorzugsweise gleich mindestens etwa 4 mm, erzielbar. Wie in Beispiel 2 gezeigt kann man mit dem Kabel einen engen, einfachen Knoten, z. B. mit einem Biegeminimaldurchmesser gleich mindestens etwa 4 mm, binden, ohne daß das Kabel seine Befähigung verliert, hinsichtlich Lichtleitung in normaler Weise zu arbeiten.With the construction of the optical cable according to the invention, severe bending of the cable is free of damage the same possible. Thus, a minimum bending diameter is equal to at least about 6 mm, preferably equal to at least about 4 mm, achievable. As shown in example 2, the cable can be used to simple knot, e.g. B. with a minimum bending diameter equal to at least about 4 mm, bind without the cable loses its ability to operate normally in terms of light conduction.
Es ist eine Verstärkung unter Zugspannung zwischen der Hülle der Lichtleitfaser und dem Kabelmantel vorgesehen, aber es ist nicht notwendig, daß die Verstärkung in Berührung mit der Hülle steht Die Hülle kann von der Verstärkung auch durch eine Schutzschicht getrennt sein. Entscheidend bleibt in einem solchen Fall, daß die Verstärkungsfasern unter Zugspannung gehalten werden.Reinforcement under tension is provided between the sheath of the optical fiber and the cable jacket, but it is not necessary that the reinforcement be in contact with the envelope. The envelope may be separated from the reinforcement by a protective layer. In such a case, the decisive factor is that the reinforcing fibers are kept under tension.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Einsatz von mehr als einer Lichtleitfaser in einem Kabel mit der Maßgabe, daß jede Lichtleitfaser eine getrennte Verstärkung aus mindestens zwei Verstärkungsfasern in der hier beschriebenen Weise aufweist.The scope of the invention also includes the use of more than one optical fiber in a cable with the Provided that each optical fiber has a separate reinforcement of at least two reinforcing fibers in the manner described here.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.
Teil I: Es wurde eine Faser aus nichtdotiertem Siliziumdioxid bei einer Temperatur von 20500C ausgehend von einem 9-mm-Stab unter Einsatz eines Ofens mit einem Wolframheizelement unter Stickstoffschutzmantel gesponnen. Die Stabzuführung zum Ofen und der Faserabzug waren auf die Herstellung einer 200^m-Faser mit etwa 10 m/min eingestellt. Faserbruch während des Spinnens lag unter 1 Bruch/1000 m. Durch Lösungsbeschichten der Faser mit einer Hülle aus im wesentlichen amorphem, transparentem Polyestermaterial von niedrigerem Brechungsindex aus Methylmethacrylat und fluorierten Estern der Methacrylsäure (Einfriertemperatur 5O0C; Brechungsindex 6% niedriger als derjenige des Kerns) in Difluortetrachloräthan-Lösungsmittel wurde eine optische Faser mit einem Außendurchmesser von etwa 600 μηι gebildet.Part I: A fiber made of undoped silicon dioxide was spun at a temperature of 2050 ° C. starting from a 9 mm rod using an oven with a tungsten heating element under a nitrogen protective jacket. The rod feed to the furnace and the fiber take-off were set for the production of a 200 m fiber at about 10 m / min. Fiber breakage during spinning was below 1 fraction / 1000 m by solution coating the fiber with a sheath of substantially amorphous, transparent polyester material of lower refractive index of methyl methacrylate and fluorinated esters of methacrylic acid (glass transition temperature 5O 0 C;. Refractive index 6% lower than that of the core ) In difluorotetrachloroethane solvent, an optical fiber with an outer diameter of about 600 μm was formed.
Die Dämpfung der optischen Faser betrug 38 dB/km bei 655,3 nm.The attenuation of the optical fiber was 38 dB / km at 655.3 nm.
Teil II: Die optische Faser von Teil I wurde mit sechs Strängen von 42 tex aus Poiy-(p-phenylenterephthalamid) verstärkt und mit Copolyätherester (Beispiel 1 von US-PS 36 51 014) ummantelt.Part II: The optical fiber from Part I was six Strands of 42 tex made of poly (p-phenylene terephthalamide) reinforced and with copolyether ester (Example 1 of US-PS 36 51 014) coated.
Die sechs Poly-(p-phenylenterephthalamid)-Stränge wurden zunächst durch Zugspannungshalter, dann durch eine Faserführung in Form einer Injektionsnadel von 1550 μηι Innendurchmesser und 2050 μίτι Außendurchmesser und durch eine Querkopfdüse mit einem 1875^m-Loch geführt. Die Zugspannung der Garne war auf 1,16 χ ΙΟ"3 N/tex eingestellt; der auf 2050C erhitzte Copolyätheresler wurde aus der Ziehform-Öffnung extrudiert Die Spritzgeschwindigkeit und die Garngeschwindigkeit waren auf die Ausbildung eines Extrudats von 175 μίτι Außenc'urchmesser eingestellt In das Garnbündel wurde ein bloßer Nylonfaden von 550 μηι Außendurchmesser eingeführt und die Geschwindigkeit wurde entsprechend der Ausbildung eines Extrudats von 1875 μΐη Durchmesser neu eingestellt Die Ziehform war einer Zentrierung der Faser und Garne entsprechend eingestellt Dann wurde der Nylonfaden entfernt und an seiner Stelle eine beschichtete optische Faser gemäß Teil I eingesetzt und mit dem Copolyätherester zur Bildung eines Lichtleitkabels beschichtet The six poly (p-phenylene terephthalamide) strands were first passed through tension clamps, then through a fiber guide in the form of an injection needle with an inner diameter of 1550 μm and an outer diameter of 2050 μm and through a cross-head nozzle with a 1875 μm hole. The tension of the yarns was 1.16 χ ΙΟ "3 N / tex set; the mixture was heated to 205 0 C Copolyätheresler was extruded from the die mold opening, the injection speed and the yarn speed was adjusted to the formation of an extrudate of 175 μίτι Außenc'urchmesser A bare nylon thread with an outer diameter of 550 μm was inserted into the yarn bundle and the speed was reset to match the formation of an extrudate with a diameter of 1875 μm Fiber used according to Part I and coated with the copolyether ester to form a fiber optic cable
Das Lichtleitkabel hatte eine Dämpfung von 40 dB/km bei 655,3 nm (im Vergleich zu 38 dB/km bei der optischen Faser von Teil I). Das Kabel wurde unter Last geprüft; es brach bei 30 kg. Das Kabel ließ sich mit einem Hammer behandeln, ohne daß seine Befähigung zur Lichtleitung zerstört wurde. Das Kabel ließ sich um einen Dorn von 6 mm Durchmesser wickeln, ohne daß der Kern brach und ein Verlust der Befähigung zur Lichtleitung eintrat, aber das Kabel ließ sich nicht ohne Kernbruch zu einem engen Knoten binden.The fiber optic cable had an attenuation of 40 dB / km at 655.3 nm (compared to 38 dB / km at the optical fiber of Part I). The cable was tested under load; it broke at 30 kg. The cable went with handle with a hammer without destroying his ability to conduct light. The cable fell around wind a mandrel 6 mm in diameter without breaking the core and losing the ability to Light pipe entered, but the cable could not be tied into a tight knot without breaking the core.
Die Arbeitsweise von Beispiel 1, Teil I und II, wurde mit der Abänderung angewandt, daß die optische Faser von Teil 1 mittels einer Schlauchquerkopfdüse direkt mit Copolyätherester (in Beispiel 1 der US-PS 36 51 014 beschrieben) beschichtet wurde, bevor gemäß Teil II die Anbringung der Verstärkung und des Mantelcopolyätheresters erfolgte. Die optische Faser hatte einen Außendurchmesser von 1225 μίτι. Bei der Verstärkung gemäß Teil Il wurden Garne aus Poly-(p-phenylenterephthalamid)-Fasern — 3 Garne von 42 tex und 3 Garne von 168 tex — eingesetzt. Die Zugspannung der Fasern betrug 1,8 χ ΙΟ-3 N/tex.The procedure of Example 1, Parts I and II, was used with the modification that the optical fiber of Part 1 was coated directly with copolyether ester (described in Example 1 of US Pat the attachment of the reinforcement and the sheath copolyetherester took place. The optical fiber had an outer diameter of 1225 μm. In the reinforcement according to Part II, yarns made of poly (p-phenylene terephthalamide) fibers - 3 yarns of 42 tex and 3 yarns of 168 tex - were used. The tensile stress of the fibers was 1.8 χ ΙΟ -3 N / tex.
Das Lichtleitkabel hatte einen Außendurchmesser von 2375 μιη, eine Dämpfung von 40 dB/km bei 655,3 nm und eine Bruchfestigkeit von 85 kg. Das Kabel ließ sich ohne Bruch oder Lichtleitungsverlust auf einen Dorn von 4 mm Durchmesser wickeln und zu einem engen einfachen Knoten binden.The fiber optic cable had an outside diameter of 2375 μm and an attenuation of 40 dB / km 655.3 nm and a breaking strength of 85 kg. The cable slid onto you without breaking or losing light transmission Wrap a 4 mm diameter mandrel and tie it in a tight simple knot.
Claims (1)
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