DE3010353C1 - Optical transmission element and process for its manufacture - Google Patents

Optical transmission element and process for its manufacture

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DE3010353C1 DE19803010353 DE3010353A DE3010353C1 DE 3010353 C1 DE3010353 C1 DE 3010353C1 DE 19803010353 DE19803010353 DE 19803010353 DE 3010353 A DE3010353 A DE 3010353A DE 3010353 C1 DE3010353 C1 DE 3010353C1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Übertragungselement, bei dem mindestens ein Lichtwellenleiter lose im Inneren einer aus Innen- und Außenhülle zusammengesetzte Ummantelung angeordnet ist.The invention relates to an optical transmission element in which at least one optical waveguide loosely arranged inside a casing composed of an inner and an outer shell is.

Ein optisches Übertragungselement dieser Art ist aus der DE-OS 25 13 722 bekannt. Die innere extrudierte Hülle besteht bei der bekannten Anordnung aus Polystyrol oder einem Fluorpolymer, während die äußere Schicht aus einem Polyamid, einem Polyterephthalat oder aus Polypropylen oder Polyäthylen besteht Beide Schutzhüllen, d. h. sowohl die innere als auch die äußere werden bei der bekannten Anordnung als geschlossene rohrförmige Schläuche ausgebildet, wozuAn optical transmission element of this type is known from DE-OS 25 13 722. The inner extruded Sheath consists of polystyrene or a fluoropolymer in the known arrangement, while the outer layer consists of a polyamide, a polyterephthalate or of polypropylene or polyethylene Both protective covers, d. H. both the inner and the outer are in the known arrangement as closed tubular hoses formed, including

iü sich nur eine Herstellung im Spritzverfahren für beide Umhüllungen anbietet.There is only one injection molding process for both Offers servings.

Beim Spritzen der Hüllen ergibt sich das Problem, daß der als Faser ausgebildete Lichtwellenleiter während des Herstellungsvorgangs frei· gleiten soll, also ein Haften des Lichtwellenleiters an dem noch im geschmolzenen Zustand befindlichen Material der Schutzhülle vermieden werden muß. Da bisher der Spritzvorgang zwingend war, ist die Anzahl der verwendeten Materialien sehr beschränkt Der vorliegenden Erfindung, welche sich auf ein optisches Übertragungselement der eingangs genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsvorgang auf Stoffe auszudehnen, die nicht extrudiert, aber gewickelt werden können. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Innenhülle aus einer oder mehreren mit Schlag gewickelten temperaturfesten Folien besteht und daß auf diese Folien eine Außenhülle aufgespritzt ist.When spraying de r cases, the problem arises that the trained as a fiber optical waveguide to free · slide during the manufacturing process, so sticking the optical fiber must be avoided where still in the molten state material of the protective cover. Since the injection process was previously mandatory, the number of materials used is very limited. The present invention, which relates to an optical transmission element of the type mentioned at the beginning, is based on the object of extending the manufacturing process to materials that cannot be extruded, but can be wound . According to the invention, this is achieved in that the inner cover consists of one or more heat-resistant foils wound with impact and that an outer cover is sprayed onto these foils.

Da somit die innere Hülle nicht mehr im Spritzverfahren hergestellt wird, sondern aus einer mit Schlag gewickelten, z. B. harten und schwer schmelzenden Folie besteht, ist während des Herstellungsvorgangs die Gefahr des Haftenbleibens der Lichtwellenleiter-Faser an dieser Innenhüile vermieden, auch wenn dieSince the inner shell is no longer made by injection molding, but from a wound with a blow, z. B. hard and difficult to melt film, the risk of sticking of the optical fiber to this inner shell is avoided during the manufacturing process, even if the

ü Außenhüile mit sehr hohen Temperaturen aufgespritzt wird (z. B. FEP oder ETEE). Andererseits ist aber durch das Aufspritzen der Außenhüile sichergestellt, daß die insgesamt erhaltene, aus zwei Schichten bestehende Ummantelung die nötige Festigkeit erreicht. Dabei ist esü Outer shell sprayed on with very high temperatures (e.g. FEP or ETEE). On the other hand, it is ensured by spraying the outer shell that the Overall, the coating consisting of two layers achieved the necessary strength. It is there

w durch die Verwendung von Folien für die Innenhülle möglich, diese aus besonders temperaturfesten Materialien aufzubauen, wodurch sich vorteilhafte Temperatureigenschaften des so aufgebauten Übertragungselementes ergeben.w through the use of foils for the inner shell possible to build them up from particularly temperature-resistant materials, which results in advantageous temperature properties of the transmission element constructed in this way.

'■' Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.'■' Developments of the invention are in the subclaims reproduced.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to drawings. It shows

Fig. 1 eine Anordnung zur Herstellung einer AderFig. 1 shows an arrangement for producing a wire

>" nach dor Erfindung und> "after the invention and

F i g. 2 den Aufbau einer Ader nach der Erfindung im Querschnitt.F i g. 2 shows the structure of a wire according to the invention in cross section.

In F i g. I ist eine Spule SP vorgesehen, auf der ein faserförmiger Lichtwellenleiter LW aufgewickelt ist.In Fig. A coil SP is provided on which a fiber-shaped optical waveguide LW is wound.

>r> Dieser Lichtwellenleiter wird in bekannter Weise durch eine hier nicht näher dargestellte Abzugseinrichtung von der Spule SP abgezogen und einem zylindrischen Trichter oder Gefäß GH zugeführt. Dieses Gefäß GH dient dazu, den Außenraum um den Lichtwellenleiter LW im Bedarfsfall durch ein entsprechend weiches, jedoch nicht fließfähiges Füllmaterial zu umgeben, welches über einen /iiführungsslutzen ZSin das Innere des Gehäuses GH eingeführt wird. Das Gehäuse GH weist einen konisch sich verjüngenden Ansatz KA auf,> r > This optical waveguide is withdrawn from the spool SP in a known manner by a withdrawal device (not shown here) and fed to a cylindrical funnel or vessel GH. This vessel GH is used to surround the outer space around the optical waveguide LW , if necessary, with a correspondingly soft, but non-flowable filling material, which is introduced into the interior of the housing GH via a guide port ZS. The housing GH has a conically tapering approach KA ,

1^ an dessen Ende ein ebenfalls leicht konisches Rohr RO angebracht ist. Auf diesem Rohr RO werden durch einsprechende Wickeleinrichtungen in der z. B. für die Bewicklung von Leitern mit Papierbahnen üblichen 1 ^ at the end of a likewise slightly conical tube RO is attached. On this tube RO are by corresponding winding devices in the z. B. usual for wrapping conductors with paper webs

Weise Folien FD aufgebracht, die sich vorteilhaft gegenseitig überlappen. Im vorliegenden Beispiel ist zur Vereinfachung der Darstellung nur eine Trommel TR dargestellt, von der eine entsprechende Folie FO abgezogen und mit entsprechend langem Schlag (evtl. zusammen mit anderen Folien) zu einer geschlossenen, aus einer oder mehreren Folien bestehenden Umhüllung zusammengewickelt wird. Die entsprechende Wickeleinrichtung arbeitet vorteilhaft mit einem entsprechend langen Schlag, d. h. etwa zwischen 10 bis 50 D, wobei D ι ο der mittlere Durchmesser des gesponnenen Rohres ist.Wise foils FD applied, which advantageously overlap one another. In the present example, to simplify the illustration, only one drum TR is shown, from which a corresponding film FO is pulled off and wound together with a correspondingly long lay (possibly together with other films) to form a closed envelope consisting of one or more films. The corresponding winding device works advantageously with a correspondingly long lay, ie approximately between 10 to 50 D, where D ι ο is the mean diameter of the spun tube.

Am Ende des Rohres RO bilden die verschiedenen Folien FO ein im gestreckten Zustand hinreichend stabiles rohrförmiges Gebilde, wobei sich in seinem Inneren der Lichtwellenleiter LWund die entsprechende Füllmasse FM befinden. Im Endbereich des Rohres RO ist ein Spritzkopf SK vorgesehen, an dessen Anschlußstutzen AS das für die Außenhülle AH vorgesehene Material in flüssiger Form eingepreßt wird. Als Füllmassen werden thixotrope unvrrnetzbare (z. B. Silikonöl und Aerosil) oder teilvernetzbare pastöse Massen hoher Temperaturbeständigkeit verwendet. Da die einzelnen Folien FO überlappend gewickelt sind und entsprechend dicht mit langem Schlag aneinander liegen, kann bis zum Aufliegen des äußeren Schlauches weder Füllmasse von innen nach außen durchtreten noch besteht die Gefahr, daß Material von der an der Austrittsslelle des Spritzkopfes SK noch flüssigen Außenhülle AH\n das Innere der inneren Umhüllung IH gelangt. Die Lichtleitfaser LW hat damit allenfalls Berührung mit den Folien FO, nicht aber mit dem aufgespritzten Material der Außenhülle AH. At the end of the tube RO , the various foils FO form a tubular structure that is sufficiently stable in the stretched state, the optical waveguide LW and the corresponding filling compound FM being located in its interior. In the end region of the tube RO , a spray head SK is provided, at whose connection piece AS the material intended for the outer shell AH is pressed in liquid form. Thixotropic non-crosslinkable (e.g. silicone oil and Aerosil) or partially crosslinkable pasty compounds with a high temperature resistance are used as filling compounds. Since the individual foils FO are wrapped in an overlapping manner and are accordingly tightly against one another with a long blow, neither filling compound can pass from the inside to the outside until the outer tube is in contact, nor is there a risk that material from the outer shell AH, which is still liquid at the exit point of the spray head SK \ n the inside of the inner envelope IH gets. The optical fiber LW is thus at most in contact with the foils FO, but not with the sprayed-on material of the outer shell AH.

Die Außenhülle AH wird zweckmäßig durch entsprechende Abzugseinrichtungen einem Reckvorgang unterworfen und dadurch in ihrem Durchmesser so weit verringert, daß sie fest auf der Innenhüile IHaufsitzt.The outer shell AH is expediently subjected to a stretching process by means of appropriate take-off devices and is thereby reduced in its diameter to such an extent that it rests firmly on the inner shell IH .

Gegenüber dem Umspritzen einer Lichtwellenleiter-Faser LW mit sowohl einer Innen- als auch einer Außenhülle ergeben sich Vorteile auch dadurch, daß ein zweiter Extruder eingespart werden kann. Im Vergleich -to zu dem für einen zweiten Extruder notwendigen Aufwand ist der Einsatz einer entsprechenden Wickeleinrichtung zur Bildung der inneren Hülle IH aus entsprechenden Folien im apparativen Aufwand günstiger. Die jeweiligen Lichtwellenleiter-Adern bzw. Kabel lassen sich auf diese Art kostengünstiger mit verbesserten technischen Eigenschaften herstellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß infolge der Kürze der Erwärmung und der sofortigen möglichen harten Kühlung der aufgespritzten äußeren Schicht AH ein Reißen der von Haus aus wenig temperaturabhängigen Folie kaum zu befürchten ist, insbesondere nicht bei Verwendung innen kühlender Füllmassen. Demgegenüber ist bei zweifachen Spritzvorgängen das Kühlungsproblem wesentlich kritischer und auch die Baulänge der Anordnung wird erheblich vergrößert Außerdem ist, da zwischen dem gespritzten Material der Außenhülle AH und der Lichtwellenleiter-Faser LW keine Berührung auftritt, jegliche Gefahr des Anhaftens der Faser LVK an irgend einer Stelle der äußeren Ummantelung ausgeschlossen. Gehi man von Folienscheiben z.B. mit 100mm Innendurchmesser und 400 mm Außendurchmesser aus, so können bei Verwendung von 50 μίτι Folie 2300 m Lauffläche erzielt werden. Die Verwendung dünnerer Folien und größerer Lauflängen erscheint denkbar.Compared to the encapsulation of an optical waveguide fiber LW with both an inner and an outer sheath, advantages also result from the fact that a second extruder can be saved. Compared to the effort required for a second extruder, the use of a corresponding winding device for forming the inner shell IH from corresponding foils is more favorable in terms of the outlay on equipment. The respective optical waveguide cores or cables can be produced more cost-effectively with improved technical properties in this way. Another advantage is that, due to the shortness of the heating and the immediate possible hard cooling of the sprayed-on outer layer AH , there is hardly any risk of tearing of the inherently temperature-dependent film, especially not when using internally cooling fillers. In contrast, with double injection operations, the cooling problem is more critical and the overall length of the assembly is considerably increased In addition, since no contact occurs between the injected material of the outer shell AH and the optical waveguide fiber LW, any risk of adhesion of the fiber LDC at any point excluded from the outer sheath. If one assumes foil disks, for example with 100 mm inside diameter and 400 mm outside diameter, then when using 50 μίτι foil 2300 m of running surface can be achieved. The use of thinner foils and longer run lengths seems conceivable.

Da die Füllmacse FM nicht vorerwärmt werden muß, entfallen Schrumpfprobleme weitgehend. Die Herstellung gefüllter Adern wird somit einfacher als bisher. Außerdem entfallen Justierungsprobleme. Abweichend von Fig. 1 kann auch mit einer Injektionsnadel gearbeitet werden.Since the filling compound FM does not have to be preheated, shrinkage problems are largely eliminated. The production of filled cores is therefore easier than before. In addition, there are no adjustment problems. In contrast to FIG. 1, it is also possible to work with an injection needle.

Die Synchronisierung einer Wickeleinrichtung mit der nach dem Anfahren gesteigerten Abzugsgeschwindigkeit ist einfacher als das Anfahren eines Extruders. Förderprobleme des verbleibenden Extruders SK äußern sich damit in geringeren Durchmesserschwankungen. The synchronization of a winding device with the take-off speed, which is increased after starting up, is easier than starting up an extruder. Conveying problems with the remaining SK extruder are thus expressed in smaller fluctuations in diameter.

Für die Außenhülle AH können von Polyestern bis zu höcnst temperaturbeständigen Materialien alle möglichen Stoffklassen verwendet werden. Diese Außenhülle AH wird vorteilhaft im Schlauchwegverfahren auf die Innenhülle ///aufgebracht.All possible classes of material can be used for the outer shell AH , from polyesters to extremely temperature-resistant materials. This outer shell AH is advantageously applied to the inner shell /// using the hose path method.

Für die zur Bildung der Innenhülie ///dienenden Folie FO werden zweckmäßig Materialien verwendet, die besonders temperaturbeständig sind, wofür sich im einfachsten Fall Papier eignet. For the film FO used to form the inner cover, materials are expediently used which are particularly temperature-resistant, for which, in the simplest case, paper is suitable.

An Stelle verspritzbarer Fluorpolymerer lassen sich für die AußenhüMe neuerdings auch exlrudierbare Polyesterimide verwenden.Instead of sprayable fluoropolymers, extrudable ones have recently become available for the outer shell Use polyesterimide.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Optisches Übertragungselement, bei dem ■mindestens ein Lichtwellenleiter lose im Inneren einer aus Innen- und Außenhülle zusammengesetzte Ummantelung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH) aus einer oder mehreren mit Schlag gewickelten temperaturfesten Folien (FO) besteht und daß auf diese Folien die Außenhülle (A H) aufgespritzt isL1. Optical transmission element in which ■ at least one optical waveguide is loosely arranged inside a jacket composed of inner and outer sheaths, characterized in that the inner sheath (IH) consists of one or more impact-wound temperature-resistant films (FO) and that on these foils are sprayed onto the outer shell (AH) 2. Optisches Übertragungselement nach Anspruch2. Optical transmission element according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH) mit langem Schlag gewickelt ist1, characterized in that the inner shell (IH) is wound with a long blow 3. Optisches Übertragungselement nach Anspruch3. Optical transmission element according to claim 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaglänge etwa 10 bis 50 D beträgt, wobei D der mittlere Durchmesser der Innenhülle (IH) ist. 2, characterized in that the lay length is about 10 to 50 D , where D is the mean diameter of the inner shell (IH). 4. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (AH) aus einer Fluorpolymerschicht oder Esterimidschicht besteht.4. Optical transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell (AH) consists of a fluoropolymer layer or esterimide layer. 5. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (AH) im Schlauchreckverfahren aufgebracht ist.5. Optical transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell (AH) is applied in the hose stretching process. 6. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (FO) der Innenhülle (IH) überlappend gewickelt sind.6. Optical transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the films (FO) of the inner shell (IH) are wound so as to overlap. 7. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (FO) der Innenhülle aus temperaturbeständigem Material, z. B. Papier oder Polyimid bestehen.7. Optical transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the films (FO) of the inner shell made of temperature-resistant material, for. B. consist of paper or polyimide. 8. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum innerhalb der Innenhülle (IH) mit einer weichen Masse (FM), bevorzugt mit thixotropiertem Silikonöl aufgefüllt ist.8. Optical transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the interior space within the inner shell (IH) is filled with a soft mass (FM), preferably with thixotropic silicone oil. 9 Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (AH)und die Innenhülle (IH) zumindest partiell verklebt sind.9 Optical transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell (AH) and the inner shell (IH) are at least partially glued. 10. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Licht wellenleiter (LW) in ein Rohr (RO) eingeführt wird, auf dessen Oberfläche die Folien (FO) aufgewickelt werden, daß die in Längsrichtung vom Rohr (RO) abgezogenen, die Innenhülle (IH) bildenden Folien einem Spritzkopf (SK;zugeführt werden, durch den ein als Außenhülle (AH) dienender Schlauch auf die Innenhülle (IH) aufgespritzt wird.10. A method for producing an optical transmission element according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one light waveguide (LW) is introduced into a tube (RO) , on the surface of which the films (FO) are wound that the longitudinal direction from Tube (RO) removed, the inner shell (IH) forming foils are fed to a spray head (SK; through which a hose serving as an outer shell (AH ) is sprayed onto the inner shell (IH). 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenhülle (All) bildende Schlauch im Reckverfahren auf die Innenhülle ^///^aufgeschrumpft wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the tube forming the outer sheath (All) is shrunk onto the inner sheath ^ /// ^ in a stretching process.
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