DE2929903A1 - Glass optical waveguide fibre - which is coated with deformable foamed polymer, and then covered by outer sheath of high strength polymer - Google Patents
Glass optical waveguide fibre - which is coated with deformable foamed polymer, and then covered by outer sheath of high strength polymerInfo
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Abstract
Description
Lichtwellenleiter und Verfahren zu seiner HerstellungOptical fiber and process for its manufacture
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichtwellenleiter, bestehend aus einer Glasfaser mit einer Ummantelung, die aus einer an der Glasfaser anliegenden verformbaren Schicht und einer über dieser Schicht liegenden zugfesten Hülle aufgebaut ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lichtwellenleiters.The invention relates to an optical waveguide consisting made of a glass fiber with a sheathing, which is made of a glass fiber adjacent to it deformable layer and a high tensile strength shell overlying this layer is. The invention also relates to a method for producing such a method Optical fiber.
Unter "Lichtwellenleitertt im Sinne der Erfindung soll also eine Glasfaser verstanden werden, die zu ihrem Schutz über ihre gesamte Länge von einer Ummantelung umgeben ist. Derartige Lichtwellenleiter werden für optische Kabel der Nachrichtentechnik benötigt. Sie werden gemeinsam mit anderen Lichtwellenleitern in der Seele eines Kabels zusammengefaßt und die Seele wird mit üblichen Verfahren mit einem Schutzmantel versehen. Während der Herstellung des Kabels und auch bei dessen Verlegung sind die Lichtwellenleiter erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt, insbesondere Zug- und Biegebeanspruchungen.In the context of the invention, “optical waveguide” is intended to mean a glass fiber to be understood that for their protection over their entire length by a sheath is surrounded. Such optical waveguides are used for optical cables in communications engineering needed. Together with other optical fibers they become one in the soul Cable summarized and the soul is with the usual method with a protective sheath Mistake. During the manufacture of the cable and also when it is being laid the optical waveguides exposed to considerable mechanical loads, in particular Tensile and bending loads.
Die zur Fortleitung des Lichts eingesetzten sehr dünnen Glasfasern sind sowohl gegenüber hohen Zugkräften als auch gegen Biegung um kleine Radien sehr empfindlich. Zu hohe Zugkräfte führen nicht nur zur Erhöhung der Dämpfungswerte der Glasfasern sondern auch leicht zum Zerreißen derselben. Wenn eine Glasfaser mit einem zu kleinen Radius gebogen wird, tritt im Bereich der Krümmung ein Teil des zu übertragenden Lichts aus der Glasfaser aus, was ebenfalls zu einer Dämpfungserhöhung führt.The very thin glass fibers used to transmit the light are very good against both high tensile forces and bending around small radii sensitive. Too high tensile forces not only lead to an increase in the damping values the glass fibers but also easy to tear. If a fiber optic is bent with too small a radius, a part occurs in the area of the curvature of the light to be transmitted out of the glass fiber, which also leads to an increase in attenuation leads.
Außerdem besteht auch dann die Gefahr der Zerstörung der Glasfaser, da das relativ spröde Material leicht bricht.In addition, there is also the risk of destroying the glass fiber, because the relatively brittle material breaks easily.
Es ist daher bekanntgeworden, zur Herstellung eines Lichtwellenleiters eine Glasfaser wellenförmig mit großem Schlag in einen Schlauch aus zugfestem Kunststoff einzubringen (GB-PS 1,506,967).It has therefore become known for the production of an optical waveguide a wavy glass fiber with a big blow into a hose made of high-tensile plastic to be brought in (GB-PS 1,506,967).
Durch auf einen solchen Lichtwellenleiter ausgeübte Zugbeanspruchungen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung einer Kabelseele auftreten, wird der Schlauch belastet und gedehnt, während die wellenförmig verlaufende Glasfaser lediglich gestreckt wird. Die Herstellung eines solchen Lichtwellenleiters ist sehr aufwendig, insbesondere wenn größere Längen hergestellt werden sollen. Außerdem haben solche Lichtwellenleiter den Nachteil, daß die Glasfaser an Verbindungs- und Endstellen wieder ungeschützt ist, da der Schlauch vom Ende her über eine bestimmte Länge entfernt werden muß. Die Gefahr, daß die Glasfaser bei der Montage abgebrochen wird, ist dann sehr groß. Weiterhin ist die relativ lose in dem Schlauch liegende Glasfaser nur schlecht gegen Feuchtigkeit und Verschmutzung geschützt.Due to tensile stresses exerted on such a fiber optic cable, as they occur, for example, in the manufacture of a cable core, the Hose is loaded and stretched, while the wavy glass fiber is only is stretched. The production of such an optical waveguide is very complex, especially if longer lengths are to be produced. Also have such Optical waveguides have the disadvantage that the glass fiber at connection and end points is unprotected again, since the hose is removed from the end over a certain length must become. There is a risk that the fiber will break off during assembly then very big. Furthermore, the glass fiber lying relatively loosely in the tube is poorly protected against moisture and dirt.
In letzter Zeit wird daher dazu übergegangen, die Glasfasern direkt in eine Ummantelung einzubetten, die fest mit der Glasfaser verbunden ist Eine solche Ummantelung besteht beispielsweise aus einer an der Glasfaser anliegenden massiven Schicht aus Silikongummi und einer darüber angeordneten zugfesten Hülle, für die beispielsweise Polyamid verwendet wird. Die Schicht aus Silikongummi ist zwar bei Belastung verformbar, als Festkörper jedoch nicht kompressibel, Einem Ausweichen der Glasfaser aus ihrer - beispielsweise zentrischen - Lage innerhalb der Ummantelung sind daher Grenzen gesetzt, die durch die Verformbarkeit des Silikongummis gegeben sind. Die bei der Verarbeitung eines solchen Lichtwellenleiters zur Kabelherstellung in der Kabelseele auftretenden Kräfte sind daher nur begrenzt durch Bewegungen der Glasfaser im Querschnitt der Ummantelung abzufangen.Lately there has therefore been a move towards direct fiber optics to be embedded in a jacket that is firmly attached to the glass fiber One such Sheathing consists, for example, of a solid one resting against the glass fiber Layer of silicone rubber and a high-tensile sheath arranged over it, for the for example polyamide is used. The layer of silicone rubber is at Load deformable, but not compressible as a solid body, an evasion the glass fiber from its - for example central - position within the sheath there are therefore limits set by the deformability of silicone rubber given are. The processing of such a fiber optic cable for the manufacture of cables In the cable core occurring forces are therefore only limited by movements of the Intercept fiberglass in the cross section of the sheathing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtwellenleiter anzugeben, der auf einfache Weise mit einer Ummantelung versehen werden kann, die einen wirksamen Schutz gegenüber allen bei der Herstellung eines optischen Kabels auftretenden mechanischen Beanspruchungen gewährleistet.The invention is based on the object of an optical waveguide indicate that can be easily provided with a sheath that effective protection against all in the manufacture of an optical cable occurring mechanical stresses guaranteed.
Diese Aufgabe wird für einen -Lichtwellenleiter der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die verformbare Schicht aus geschäumtem Kunststoff besteht, und daß unmittelbar über der geschäumten Schicht die Hülle aus ungeschäumtem, mechanisch festem Kunststoff angeordnet ist.For a fiber optic cable, this task is the one described at the beginning Kind according to the invention solved in that the deformable layer of foamed There is plastic, and that immediately above the foamed layer, the shell non-foamed, mechanically strong plastic is arranged.
Bei einem derartigen Lichtwellenleiter fängt die aus mechanisch festem Kunststoff bestehende Hülle Zugbeanspruchungen im wesentlichen ab. Die Glasfaser kann durch die Anbringung der geschäumten, also weichen und kompressiblen Schicht im Falle einer Biegebeanspruchung innerhalb der Hülle ausweichen, so daß die Gefahr, daß die Glasfaser bricht, stark verringert ist.In the case of such an optical waveguide, the mechanically solid begins Plastic existing shell substantially from tensile stresses. The fiber optic can be achieved by attaching the foamed, i.e. soft and compressible, layer in the event of a bending stress, evade within the envelope, so that the risk of that the glass fiber breaks is greatly reduced.
Durch die aus geschäumter Schicht und ungeschäumter Hülle gebildete Ummantelung ist die Glasfaser außerdem wirksam gegen Feuchtigkeit und Verschmutzungen geschützt. Gegenüber einer aus massivem Silikongummi bestehenden Schicht ergibt sich außerdem bei gleichen Abmessungen eine erhebliche Materialersparnis.By the one formed from the foamed layer and the non-foamed shell Sheathing, the glass fiber is also effective against moisture and dirt protected. Compared to a layer consisting of solid silicone rubber results In addition, with the same dimensions, there is a considerable saving in material.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings shown.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Lichtwellenleiters nach der Erfindung mit teilweise entfernten Schichten. In Fig. 2 ist ein Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie II - II dargestellt. Fig. 3 gibt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des Lichtwellenleiters wieder.Fig. 1 shows a side view of an optical waveguide according to Invention with partially removed layers. In Fig. 2 is a section through Fig. 1 along the line II - II shown. Fig. 3 schematically shows a device to manufacture the optical fiber again.
Mit 1 ist ein Lichtwellenleiter - im folgenden kurz LWL genannt -bezeichnet, der aus einer Glasfaser 2, einer darüberliegenden Schicht 3 und einer über dieser angeordneten Hülle 4 besteht.1 is an optical waveguide - hereinafter referred to as LWL for short - denotes, that of a glass fiber 2, an overlying layer 3 and one over this arranged shell 4 consists.
Ein solcher LWL wird für die Nachrichtenübertragung mittels optischer Wellen, also zur Übertragung von Lichtsignalen, verwendet. Der Aufbau der Glasfaser 2 ist hier ohne Bedeutung. Es kann sich also um eine Multimodefaser oder auch um eine Monomodefaser handeln und auch die Profilausbildung der Glasfaser ist beliebig.Such a fiber optic cable is used for the transmission of messages by means of optical Waves, i.e. for the transmission of light signals, are used. The structure of the fiberglass 2 is irrelevant here. So it can be a multimode fiber or it can be act a single mode fiber and the profile formation of the glass fiber is arbitrary.
Über der schon bei ihrer Herstellung vorbehandelten und gegebenenfalls mit einem schützenden Überzug versehenen Glasfaser 2 ist die Schicht 3 aus geschäumtem Kunststoff angebracht, die beispielsweise im kontinuierlichen Durchlauf mit einem Extruder 5 auf die von einer Vorratsspule 6 abgezogene Glasfaser 2 aufgebracht werden kann. Aus dem Extruder 5 tritt dann die mit der geschäumten Schicht 3 versehene Glasfaser 2 aus, wobei es mit heutigen Techniken ohne weiteres möglich ist, für die Schicht 3 eine gewünschte Dicke einzustellen, die rund um die Glasfaser 2 gleichbleibend ist.Above that which has already been pretreated during its manufacture and if necessary With a protective coating provided with glass fiber 2, the layer 3 is made of foamed Plastic attached, for example, in a continuous run with a Extruder 5 can be applied to the glass fiber 2 drawn off from a supply reel 6 can. The layer 3 provided with the foamed layer then emerges from the extruder 5 Glass fiber 2, whereby it is easily possible with today's techniques for the layer 3 to set a desired thickness, which is constant around the glass fiber 2 is.
Die so beschichtete Glasfaser kann anschließend im gleichen Arbeitsgang in einen weiteren Extruder 7 geführt werden, in welchem die Hülle 4 auf die geschäumte Schicht aufgebracht wirdt Es ist jedoch auch möglich, Schicht 3 und Hülle 4 nahezu gleichzeitig in einem Doppelextruder zu erzeugen. Ebenso könnte die Hülle 4 erst später, in einem zweiten Arbeitsgang auf die Schicht 3 aufgebracht werden. Die aus einem mechanisch festen Kunststoff bestehende Hülle 4 soll Zugbeanspruchungen von der Glasfaser 2 fernhalten und gleichzeitig auch als mechanischer Schutz für dieselbe dienen. Wenn das Material der Schicht 3 nach dem Verlassen des Extruders 5 noch warm genug ist, kann die Hülle 4 nach dem Extrudieren mit dem geschäumtem Kunststoff verkleben. Es ist jedoch auch möglich, hierfür eine besondere Klebschicht auf den geschäumten Kunststoff 3 aufzubringen. Der fertige LWL kann dann auf eine Trommel 8 aufgewickelt werden.The glass fiber coated in this way can then be used in the same operation be fed into a further extruder 7, in which the shell 4 on the foamed Layer is applied. However, it is also possible to have layer 3 and shell 4 almost to be produced simultaneously in a double extruder. Likewise, the shell 4 could only later, in a second operation, applied to layer 3. From a mechanically strong plastic shell 4 is intended to withstand tensile loads Keep away from the glass fiber 2 and at the same time as mechanical protection for the same to serve. If the material of the layer 3 is still after leaving the extruder 5 is warm enough, the shell 4 can after extrusion with the foamed plastic stick together. However, it is also possible for this to have a special adhesive layer on the to apply foamed plastic 3. The finished fiber-optic cable can then be placed on a drum 8 can be wound up.
Er kann jedoch auch zusammen mit anderen LWL gleich zu einer Kabel seele vereinigt werden.However, it can also be used together with other fiber-optic cables to form one cable soul to be united.
Neben der als bevorzugte Ausführungsform anzusehendenAufbringung der geschäumten Schicht 3 mittels eines Extruders, sind selbstverständlich auch alle anderen denkbaren Verfahren zur Erzeugung dieser Schicht anwendbar. So könnte für die Schicht 3 beispielsweise auch ein entsprechend dickes, vorgefertigtes Band aus geschäumtem Kunststoff um die Glasfaser 2 herumgewickelt oder längseinlaufend herumgeformt werden.In addition to the application of the foamed layer 3 by means of an extruder, are of course also all other conceivable methods for producing this layer can be used. So could for the layer 3, for example, also consists of a suitably thick, prefabricated strip foamed plastic wrapped around the glass fiber 2 or formed longitudinally running around will.
Als Material für den geschäumten Kunststoff der Schicht 3 können prinzipiell alle schäumbaren Materialien verwendet werden. Es ist hier auch möglich, Materialien einzusetzen, die bei herkömmlichen Adern der Nachrichtentechnik aus elektrischen Gründen nicht verwendbar sind. Insbesondere eignen sich Polyäthylen, Polyurethan und auch Silicongummi, die mit üblichen Verfahren aufschäumbar sind. Beim Einsatz von Silikongummi wäre die geschäumte Schicht 3 gleichzeitig noch elastisch.As a material for the foamed plastic of the layer 3 can in principle all foamable materials can be used. It is also possible here to use materials to be used, which in conventional cores in communications engineering consist of electrical Reasons cannot be used. Polyethylene and polyurethane are particularly suitable and also silicone rubber, which can be foamed using conventional methods. In use of silicone rubber, the foamed layer 3 would still be elastic at the same time.
Für die Hülle 4 aus mechanisch festem Kunststoff wird vorzugsweise ein Polyamid eingesetzt.For the sleeve 4 made of mechanically strong plastic, is preferred a polyamide is used.
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1979
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