DE3217056A1 - Schutzumhuellungsanordnung sowie verfahren dafuer - Google Patents
Schutzumhuellungsanordnung sowie verfahren dafuerInfo
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- Y10S174/08—Shrinkable tubes
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzumhüllung
(Verpackung) oder Verstärkungsanordnung zum Verpacken
oder Umhüllen der miteinander verbundenen Teile von optischen Fasern. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein
Verfahren zur Schutzumhüllung, um so die miteinander verbundenen Teile durch die Verwendung einer solchen Schutzumhüllung sanordnunc zu schützen und zu verstärken.
(Verpackung) oder Verstärkungsanordnung zum Verpacken
oder Umhüllen der miteinander verbundenen Teile von optischen Fasern. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein
Verfahren zur Schutzumhüllung, um so die miteinander verbundenen Teile durch die Verwendung einer solchen Schutzumhüllung sanordnunc zu schützen und zu verstärken.
Eines der praktikabelsten und zuverlässigsten Verfahren zur Verbindung optischer Fasern (splicing) ist das sog. Schmelzverbinden
oder Schmelzspleißen, bei dem folgende Schritte vorgesehen sind: Abstreifen der Kunststoffüberzüge von
den beiden zu verbindenden Faserenden, Anordnung der beiden blossen Faserenden in einer End-zu-End-Position und
Schmelzspleißen beispielsweise durch Bogenspleißen der
losen Faserenden. Dieses Schmelzspleißverfahren macht jedoch einen darauf folgenden Umhüllungs- oder Verpackungsvorgang erforderlich, um die fertige Spleißverbindung
den beiden zu verbindenden Faserenden, Anordnung der beiden blossen Faserenden in einer End-zu-End-Position und
Schmelzspleißen beispielsweise durch Bogenspleißen der
losen Faserenden. Dieses Schmelzspleißverfahren macht jedoch einen darauf folgenden Umhüllungs- oder Verpackungsvorgang erforderlich, um die fertige Spleißverbindung
AO
zu schützen, da diese keinen Schutzüberzug besitzt.
Es wurden bereits mehrere Verfahren zur Schutzumhüllung und Verstärkung des verbundenen Teils einer optischen Faser
vorgeschlagen. Dazu gehören auch diejenigen Verfahren, welche einen durch Wärme schrumpfbaren Schlauch verwenden,
wie dies beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungs-Off enlegungsschrift No. 129,305/1980 und in der folgenden
Literaturstelle beschrieben ist: "Fusing Splicing of Optical Fibers", von J.F. Balgleish, Electronics Letter, Band 15,
No. 1, Seite 32 (1979). Bei den bekannten Verfahren zur Wärmeaufschrumpfung eines Schläuche ist eine externe Wärmequelle
oder Vorrichtung wie beispielsweise ein elektrisches Heizgerät erforderlich, um die Aufschrumpfung des durch
Wärme schrumpfbaren Schlauches vorzunehmen. Demgemäß muß eine solche externe Wärmequelle mitgeführt werden, beispielsweise»
in ein gegrabenes Loch hinein, oder aber auf einen Mast hinauf, da beim Arbeiten im Feld beim Verbinden optischer
Fasern solche Arbeitsbedingungen auftreten. Der Verpackungs- oder Umhüllungsprozeß macht eine relativ lange
Heizzeit, beispielsweise 2 bis 3 Minuten erforderlich, weil die Schutzverpackungs- oder Schutzumhüllungs-Anordnung extern
von außen her durch eine externe Wärmequelle erhitzt wird. Was die Umhüllungsmaterialien anlangt, so liegt der
Young'sehe Modul des durch Wärme aufschrumpfbaren Schlauchs
und von irgendeinem heiß-schmelzbaren Klebemittel in der Größenordnung von 1-100 kg/mm2. Dies sind wesentlich niedrigere
Werte, als dies für den Young'sehen Modul einer optischen
Faser gilt, der annähernd 7000 kg/mm2 beträgt. Dadurch ergibt sich die Gefahr, daß die optische Faser dann bricht,
wenn eine Zugbeanspruchung an den verstärkten Teil der optischen Faser beim Strecken der Umhüllungsmaterialien angelegt
wird, so daß eine Bruchbeanspruchung auf die optische Faser ausgeübt wird. Ferner liegen die linearen Ausdehnungskoeffizienten
des durch Wärme aufschrumpfbaren Schlauchs und irgendeines heiß-schmelzenden Klebemittels als Umhül-
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-5 —4 lungsmaterialien in der Größenordnung von 10 bis 10 /°C,
was höhere Werte sind, als dies für den linearen Ausdehnungskoeffizienten
der geschmolzenen optischen Siliziumdioxidfaser der Fall ist, bei der der Wert in der Größenordnung
von 10 bis 10 /0C liegt. Dies hat den Nachteil,
daß die Ausdehnung oder Zusammenziehung der obenerwähnten Kunststoffumhüllungsmaterialien bei einer Temperaturänderung
einen Übertragungsverlustanstieg der optischen Faser hervorrufen, und zwar infolge einer Mikrobiegung derselben
und/oder wegen eines Faserbruchs, hervorgerufen durch das Vorstehen der optischen Faser.
Zusammenfassung der Erfindung. Die Erfindung bezieht sich auf die Überwindung der obengenannten Nachteile bei bekannten
Schut-zuiiuiüllungsverfahren, insbesondere solchen mit einem
durch Wärme schrumpfbaren Schlauch. Die Erfindung bezweckt ferner eine Schutzumhüllungsanordnung für den gespleißten
Teil von optischen Fasern vorzusehen, wobei sich eine Schutzumhüllung oder Verstärkung ergibt, die auf dem Gebiet
der optischen Fasern leicht und sicher in kurzer Zeit vorgesehen werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schutzumhüllungsanordnung
der oben beschriebenen Art vorzusehen, die eine Packungs- oder Umhüllungseinheit (verstärkter und
miteinander verbundener Teil einer optischen Faser) vorsieht, was den Übertragungsverlust oder eine Dämpfungsänderung
minimiert und die Bruchgefahr der optischen Faser praktisch beseitigt. Ferner bezweckt die Erfindung eine Schutzumhüllungsanordnung
der oben beschriebenen Art vorzusehen, welche im Laufe der Packungs- oder Umhüllungs-Ausbildung
leicht sämtliche darinnen vorhandenen Gase und darinnen ausgebildeten Blasen aus der gebildeten Verstärkungseinheit
entfernt, wobei die Einheit daher nur einer geringen Bruch-
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tendenz und keinem Anstieg des Übertragungsverlustes einer optischen Faser dann ausgesetzt ist, wenn eine externe Kraft
auf diese ausgeübt wird oder eine Temperaturänderung eintritt, auf welche Weise sich eine hohe Zuverlässigkeit über
eine lange Zeitperiode hinweg ergibt. Weiterhin bezweckt die Erfindung eine Schutzumhüllungsanordnung der beschriebenen
Art vorzusehen, die eine verstärkte Einheit bildet und den Übertragungsverlustanstieg bei Temperaturänderung minimiert,
wobei die optische Faser kaum eine Vorstehtendenz besitzt und somit wenig bei Temperaturänderungen der optischen Faser
zum Brechen tendiert- Die Erfindung bezweckt ferner ein Verfahren zur Schutzumhüllung oder Verstärkung des verbundenen
oder gespleißten Teils einer optischen Faser vorzusehen, und zwar unter Verwendung einer Schutzumhüllungsanordnung
der oben beschriebenen Art, wobei dieses Verfahren leicht und sicher in kurzer Zeit ausgeführt werden kann.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Schutzumhüllungsanordnung
für den Verbindungsteil einer optischen Faser vorgesehen, der folgendes aufweist: einen durch Wärme schrumpfbaren
Schlauch, der in Radialrichtung desselben schrumpfbar ist, eine sich erstreckende Anordnung eines heiß-schmelzenden
Klebemittels, angeordnet an der Innenseite des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs, ein elektrisches Widerstandsheizelement, derart angeordnet an der Innenseite des durch
Wärme schrumpfbaren Schlauchs und sich in Axialrichtung des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs erstreckend, daß es in
der Lage ist, sowohl den durch Wärme schrumpfbaren Schlauch als auch die sich erstreckende Anordnung des heiß-schmelzenden
Klebemittels zu erhitzen, und einen in dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch vorgesehenen Raum, um den
Durchtritt der optischen Faser zu gestatten.
In der Schutzumhüllungsanordnung gemäß der Erfindung ist
die sich erstreckende Anordnung aus heiß-schmelzendem
Klebemittel eine auf der Innenoberfläche des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs vorgesehene Schicht oder Lage.
Alternativ kann die sich erstreckende Anordnungs^orm des heiß-schmelzenden Klebemittels ein Schlauch oder Röhrchen sein, welches den Raum vorsieht, durch welchen die optische Faser verlaufen kann. Das elektrische Widerstandsheizelement kann in der Form von mindestens einem Linearteil zwischen dem durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch und dem heiß-schmelzenden Klebeschlauch oder Röhrchen angeordnet sein. Der Linearteil kann entweder aus solcher oder nach Überzug mit dem heiß-schmelzenden Klebemittel verwendet werden. Wenn das elektrische Widerstandsheizelement die Form eines Röhrchens oder Schlauchs besitzt, so kann die Innen- und/oder Außenoberfläche des Heizelements mit
Klebemittel eine auf der Innenoberfläche des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs vorgesehene Schicht oder Lage.
Alternativ kann die sich erstreckende Anordnungs^orm des heiß-schmelzenden Klebemittels ein Schlauch oder Röhrchen sein, welches den Raum vorsieht, durch welchen die optische Faser verlaufen kann. Das elektrische Widerstandsheizelement kann in der Form von mindestens einem Linearteil zwischen dem durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch und dem heiß-schmelzenden Klebeschlauch oder Röhrchen angeordnet sein. Der Linearteil kann entweder aus solcher oder nach Überzug mit dem heiß-schmelzenden Klebemittel verwendet werden. Wenn das elektrische Widerstandsheizelement die Form eines Röhrchens oder Schlauchs besitzt, so kann die Innen- und/oder Außenoberfläche des Heizelements mit
heiß-schmelzendem Klebemittel überzogen sein.
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Das elektrische Widerstandsheizelement kann entweder als solches oder nach einem vorläufigen überzug mit einem
heiß -schmelzenden Klebemittel verwendet werden; es kann gesondert von dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch vorgesehen sein und kann in den durch Wärme schrumpfbaren
Schlauch eingesetzt werden, und zwar zusammen mit der optischen Faser und dem elektrischen Widerstandsheizelement, durch das elektrische Leistung eingegeben werden soll. Alternativ kann das elektrische Widerstandsheizelement in der heiß-schmelzenden Klebemittellage oder Schicht ausgebildet sein, beispielsweise durch Überziehen des heiß-schmelzenden Klebemittels auf die Innenoberfläche des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs.
heiß -schmelzenden Klebemittel verwendet werden; es kann gesondert von dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch vorgesehen sein und kann in den durch Wärme schrumpfbaren
Schlauch eingesetzt werden, und zwar zusammen mit der optischen Faser und dem elektrischen Widerstandsheizelement, durch das elektrische Leistung eingegeben werden soll. Alternativ kann das elektrische Widerstandsheizelement in der heiß-schmelzenden Klebemittellage oder Schicht ausgebildet sein, beispielsweise durch Überziehen des heiß-schmelzenden Klebemittels auf die Innenoberfläche des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs.
Das in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangende elektrische Widerstandsheizelement hat zweckmäßigerweise
einen Young'sehen Modul und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten
derart, daß deren Werte ähnlich denen einer ver-
schmolzenen optischen Siliziumdioxidfaser sind. Gemäß der Erfindung verwendbare Widerstandsheizelemente sind beispielsweise
die folgenden: ein Draht der Nichromlegierungsart, ein Draht aus einer Legierung der Eisen-Chrom-Aluminiumart,
ein Wolframdraht, ein Molybdändraht, ein Platindraht und ein Material, welches einzeln oder hauptsächlich
eine Siliziumcarbidfaser und/oder eine Kohlenstoffaser aufweist, und zwar verwendet alleine oder in Kombination, und
entweder als solche oder in der Form einer Stange, hergestellt aus einem Bündel davon, oder aber in Netzform oder
in Rohrform, hergestellt aus diesem Material. Als elektrisches Widerstandsheizelement kann auch eine Zusammensetzung
eines Materials der obenerwähnten Art Verwendung finden, und zwar zusammen mit Kohlenstoff, anorganischem oder organischem
Material, und zwar als das Material einer Matrix, in der das elektrische Widerstandsheizelement angeordnet
oder eingebettet ist.
Das gemäß der Erfindung zu verwendende heizß-schmelzende
Klebemittel soll gute Adhäsionseigenschaften gegenüber einer bloßen Faser und deren Kunststoffüberzug aufweisen, und auch
gegenüber dem elektrischen Widerstandshe>izelement.
Als bevorzugtes Material für das gemäß der Erfindung zu verwendende heiß-schmelzende Klebemittel seien folgende
Materialien als Beispiele erwähnt: Polyolefine, Polyamide, Polyvinylchloride, Polyester, Polyvinylacetat, Polyurethane,
Polystyrole, Acrylharze, Polyvinylester, Fluorkohlenstoffharze, Polyäther, Polyacetale, Polycarbonate, Polysulfone,
Dienpolymere, Naturgummi, Chloroprengummi, Polysulfide und modifizierte Produkte daraus. Die genannten Materialien können
entweder allein oder in Mischung verwendet werden (beispielsweise eine Mischung aus einer Vielzahl von Polymeren,
eine Mischung aus einer Vielzahl von modifizierten Produkten
oder eine Mischung aus mindestens einem Polymer und mindestens einem modifizierten Produkt).
Als bevorzugtes Material für den durch Wärme schrumpfbaren Schlauch, verwendbar gemäß der Erfindung, kommen die folgenden
in Frage: Polyäthylen, Äthylencopolymere oder Fluoropolymere/ beispielsweise Polyolefine wie z.B. Polyäthylen,
Polypropylen, Äthylen-Propylen-Copolymere, Polyvinylchlorid, Fluorpolymere wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid und
Silikonharze; auf diese Materialien ist die Erfindung nicht speziell beschränkt.
Das elektrische Widerstandsheizelement hat vorzugsweise einen niedrigeren elektrischen Widerstand in den beiden
Endteilen als im Mittelteil, wodurch eine größere Wärmemenge im Mittelteil des Heizelements beim Anlegen des elektrischen
Versorgungsstroms erzeugt werden kann, und zwar verglichen mit der ia jedem der Endteile erzeugten Wärmemenge. Wenn eine
Schutzumhüllungsanordnung mit einem Heizelement der beschriebenen*Art
verwendet wird, so kann in vorteilhafter Weise die Blasenbildung während der Packungs- oder Umhüllungsverfahren
minimiert werden. Die Verwendung des Heizelementes dieser Art ist besonders vortailhaft bei einer Schutzpackungsanordnung
der Art, welche ein Heizelement aufweist, welches zwischen einem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch und einem
Röhrchen aus heiß-schmelzendem Klebemittel angeordnet ist,
was einen Raum vorbxeht, durch den eine optische Faser verlaufen
kann.
Vorzugsweise weist das elektrische Heizelement einen Basisstab auf, und auf diesem ist ein Überzug aus einer leitenden
Paste aufgebracht, oder eine Metallschicht ist auf den Basisstab vakuum-aufgedampft, so daß sich eine charakteristische
Widerstandsverteilung in Axialrichtung des durch Wärme aufschrumpfbaren Schlauches ergibt.
Das elektrische Widerstandsheizelement besteht vorzugsweise
aus einem starren Material mit einer Biegefestigkeit von
10 kg/ram2 oder mehr, einem Biegeelastizitätsmodul von
1 to/mm2 oder mehr und einem linearen Ausdehnungskoeffizienten
von 10 /0C oder weniger. In diesem Falle kann das elektrische Widerstandsheizelement vorteilhafterweise aus
einem zusammengesetzten Material aus Kohlenstoffasern bestehen,
die in einer Matrix aus Kohlenstoff angeordnet oder eingebettet sind.
Das gemäß der Erfindung verwendete elektrische Widerstandsheizelement kann vorteilhafterweise aus einem starren Material
bestehen und nicht nur eine hohe Biegefestigkeit und einen hohen Biegeelastizitätsmodul aufweisen, sondern auch
eine geringe Wasserabsorption und einen geringen Wärmegewichtsverlust zeigen. Wenn das Heizelement aus einem derartigen
starren Material besteht/ so kann die Verpackung oder Umhüllung des gespleißten Teils einer optischen Faser im
wesentlichen ohne irgendwelche Restblasen ausgeführt werden, die aus dem im Heizelement absorbierten Wasser herkommen.
Insoferne wird es besonders bevorzugt, als elektrisches Widerstandsheizelement ein Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faser-Zusammensetzungsmaterial
zu verwenden, welches folgende Werte aufweist: eine Biegefestigkeit von 10 kg/mmz oder mehr, einen
Biegeelastizitätsmodul von 1 to/mm2 oder mehr, eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 Gew.-% oder weniger
in 23°C 100%RH und einen Wärmegewichtsverlust von 0,01%/Minute
oder weniger, gemessen in 5000C Luft nach Trocknung.
Erfindungsgemäß ist es auch vorzuziehen, als Material für
das heiß-schmelzende Klebemittel ein Harz oder eine Harzzusammensetzung mit niedriger Wasserabsorption zu verwenden.
Eine Harz zusammensetzung, welche ein Nylon und ein Ionomer
aufweist, kann in vorteilhafter Weise als das Material
für das Heiß-Schmelz-Klebemittel mit geringer Wasserabsorption
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verwendet werden, und besitzt gute Adhäsion an der blanken
oder bloßen Faser, sowie dem Sekundärüberzug einer optischen Faser. Das Nylon sieht eine ausgezeichnete Adhäsion
an dem Sekundärüberzug der optischen Faser vor, und zwar
infolge der vollständigen Kompatibilität mit dem Sekundärüberzug zum Zeitpunkt der WärmeSchmelzung, wohingegen das
Ionomer eine hinreichende Kompatibilität mit dem Nylon besitzt und eine niedrige Wasserabsorption aufweist. Ein typisches
Ionomer ist ein Äthylencopolymer mit Carboxylgruppen,
von denen ein Teil eine intermolekulare Kettenkreuzvernetzung mit Metallionen vornimmt. Beispiele für verwendbare
Nylonarten in einer solchen Badzusammensetzung sind die folgenden: Nylon 6, Nylon 66, Nylon 11, Nylon 12 und
Copolymere der Monomermischung daraus. Bevorzugt wird Nylon 12 mit dar geringsten Gleichgewichtswasserabsorption, nämlich
1,5 Gew.-%, gemessen in 230C Wasser. Beispiele für die in
der Harzzusammensetzung verwendbaren Ionomere sind die folgenden:
Sarlin (Warenzeichen für ein Produkt der Firma Du Pont, USA) und Hi-milan (Warenzeichen eines Produkts, hergestellt
von der Mitsui Polyrhemicals Company, Ltd., Japan); die Gleichgewichtswasserabsorptionswerte dieser Materialien
liegen in einem niedrigen Bereich von 0,1 bis 0,3 Gew.-%,
gemessen in 230C Wasser. Im Falle einer Harzzusammensetzung
aus Nylon 12 und Sslxn ist es zweckmäßig, ein Mischverhältnis
derart zu wählen, daß eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1 Gew.-% in 230C Wasser erreicht wird, und zwar dadurch,
daß man den Unterschied der Wasserabsorption zwischen Nylon und dem Ionomer berücksichtigt.
In einer Schutzumhüllungsanordnung gemäß der Erfindung ist zwischen dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch oder Rohr
und dem heiß-schmelzenden Kleberohr oder Schlauch ein Raum vorgesehen, durch den eine optische Faser verlaufen kann; das
elektrische Widerstandsheizelement ist von solcher Art, daß es einen niedrigeren elektrischen Widerstand in beiden
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Endteilen als in den mittleren Teilen aufweist, wodurch eine
größere Wärmemenge im Mittelteil dann erzeugt wird, wenn ein elektrischer Strom hindurch verläuft, und zwar ist .die
Wärmemenge im Mittelteil größer als in den beiden Endteilen; das heiß-schmelzende Klebemittel besteht vorzugsweise aus
einem Material mit einem Schmelzpunkt, der höher liegt als die Schrumpftemperatur des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs,
und hat eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 Gew.-% oder weniger in 230C Wasser, im Hinblick auf das Problem der
Restblasen, die in einer verstärkten Einheit verbleiben können, die durch Verwendung der Packungsanordnung gebildet
ist.
Vorzugsweise ist hierbei das durch Wärme aufschrumpfbare
Rohr oder der durch Wärme aufschrumpfbare Schlauch ein
durch Wärme aufschrumpfbarer Polyolefinschlauch, und als
heizß-schmelzendes Klebemittel wird Polypropylen oder ein
modifiziertes Produkt aus Polypropylen wie beispielsweise ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypropylen oder ein
Acrylsäure-gepfropftes Polypropylen verwendet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Schutzumhüllungsverfahren
für den Schutz des gespleißten Teils von optischen Fasern vorgesehen, und zwar unter Verwendung
der folgenden Schritte: 1. Vorsehen einer Schutzumhüllungsanordnung mit einem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch, der
in Radialrichtung schrumpfen kann, eine sich erstreckende Anordnungsform eines heiß-schmelzenden Klebemittels, ange-.
ordnet auf der Innenseite des durch Wärmeeinwirkung schrumpfbaren Schlauchs und ein elektrisches Widerstandselement,
welches an der Innenseite des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs angeordnet ist und sich in Axialrichtung dieses
Schlauchs erstreckt, um so sowohl den durch Wärme schrumpfbaren Schlauch als auch die sich erstreckende Anordnungsform
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des heiß-schmelzenden Klebemittels zu erhitzen, wobei ferner
ein Raum in dem durch Wärme schrumpfbaren Rohr vorhanden ist/ um den Durchtritt der optischen Faser zu gestatten,
2. Anordnung der Schutzumhüllungsanordnung um den durch den Raum geführten Spleißteil der optischen Fasern herum, und
3. Lieferung von elektrischem Strom durch das elektrische Widerstandsheizelement, um auf diese Weise das heiß-schmelzende
Klebemittel heißzuschmelzen und den durch Wärmeeinwirkung schrumpfbaren Schlauch zu schrumpfen, um so eine
Verstärkungseinheit auszubilden, die den gespleißten Teil der optischen Faser und das elektrische Widerstandsheizelement
umfaßt/ wobei das heiß-schmelzende Klebemittel als ein Abdichtmittel innerhalb des durch Wärmeeinwirkung geschrumpften
Schlauchs wirkt.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schutzumhüllungsanordnung;
Fig. 2 einen Längsschnitt der Verstärkungseinheit, gebildet unter Verwendung der Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 1;
Fig . 3 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schutzumhüllungsanordnung der
Erfindung;
Fig. 4, 6 und 8 Querschnitte weiterer Ausführungsbeispiele
der Schutzumhüllungsanordnund gemäß der Erfindung;
Fig. 5, 7 und 9 Längsschnitte von Verstärkungseinheiten/
gebildet unter Verwendung der Schutzumhüllungsanordnungen der Fig. 4,6 bzw. 8 und hergestellt
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 1OA einen charakteristischen Teil der Widerstandsverteilungen
I und II, wobei die Ordinate den spezifischen Widerstand eines elektrischen Widerstandsheizelements
darstellt, welches auf der Innenseite eines durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs angeordnet ist und sich in Längsrichtung
des Schlauchs erstreckt und wobei ferner die Abszisse die Längsposition des elektrischen
Widerstandselements angibt;
Fig. 1OB eine perspektivische Ansicht eines elektrischen * Widerstandsheizelements mit einem Überzug aus
einer leitenden Paste oder mit einer durch Vakuum abgeschiedenen Metallschicht, die eine Widerstandsverteilungskennlinie
ähnlich der Verteilung II gemäß Fig. 10A aufweist;
Fig. 11 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzumhüllungsanordnung;
Fig. 12 einen Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schutzumhüllungsanordnung
zusammen mit einer optischen Faser mit einem zu umhüllenden oder in eine Packung zu
bringenden Spleißteil;
Fig. 13 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schutzpackungsanordnung der Erfindung;
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Fig. 14 einen Längsschnitt einer Verstärkungseinheit, gebildet unter Verwendung der Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 13 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 15, 16 und 17 Querschnitte von elektrischen Widerstandsheizelementen, die in den Beispielen 12 bzw.
bzw. 15 verwendet wurden;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht des elektrischen
Widerstandsheizelements gemäß Beispiel 15;
Fig. 19 eine graphische Darstellung des Übertragungsverlustanstiegs
(dB/Spleißteil), abhängig von der Temperatürabnähme der Spleißumhüllung, und
zwar für ein starres elektrisches Widerstandsheizelement, verglichen mit einem flexiblen
elektrischen Widerstandsheizelement;
Fig. 20 eine graphische Darstellung der Temperaturerhöhungen an den Packungs- oder Umhüllungs-Zwischenflächen,
die intern durch das elektrische Widerstandsheizelement erhitzt sind;
Fig. 21A und 21B Querschnitts- und Längsschnitt-Ansichten
einer Anordnung einer Schutzumhüllungsanordnung der Erfindung sowie einer optischen Faser mit
einem zu umhüllenden gespleißten Teil;
Fig. 22A und 22B Quer- und Längsschnitte einer Struktur einer verstärkten Einheit, gebildet durch die
Anordnung der Fig. 21A und 21B nach Widerstandserhitzung;
Fig. 23 und 24 Querschnitte von zwei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung zusammen mit einer
optischen Faser;
Fig. 25A bzw. 25B Quer- bzw. Längsschnitte von einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen
Schutzumhüllungsanordnung, und zwar zusamme: mit einer zu umhüllenden optischen Faser, die
ein Spleißteil aufweist;
Fig. 26A bzw. 26B Quer- bzw. Längsschnitte einer Verstärkungseinheit,
umhüllt unter Verwendung der Schutzumhüllungsanordnung gemäß den Fig.25A und 25B.
Im folgenden seien bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die folgenden Beispiele sollen nicht einschränkend verstanden werden.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Schutzpackungsanordnung oder im folgenden auch Schutzumhüllungsanordnung genannt. Fig. 2 ist der Längsschnitt einer
Verstärkungseinheit, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet wurde, und zwar unter Verwendung der
Schutzpackungsanordnung der Fig. 1.
Die Schutzpackungsanordnung besteht aus einem durch Wärme schrumpfbaren Rohr oder Schlauch 1, der in der Lage ist,
beim Erhitzen in Radialrichtung zu schrumpfen. Ferner ist eine Lage 2 aus einem heiß-schmelzenden Klebemittel vorgesehen,
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welches auf der Innenoberfläche des durch Wärme schrumpfbaren
Rohrs 1 als Überzug aufgebracht ist und schließlich ist noch ein Stab aus einem elektrischen Widerstandsheizelement
4 vorgesehen, und zwar darum herum überzogen mit einer Lage 3 aus einem heiß-schmelzenden Klebemittel, und eingesetzt
in einen durch die zylindrische Klebemittellage 2 vorgesehenen Raum 5. Das elektrische Widerstandsheizelement 4
ist in der Weise ausgestreckt in Axialrichtung in dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch 1 angeordnet, daß es in der
Lage ist, sowohl den durch Wärme schrumpfbaren Schlauch 1 als auch die heiß-schmelzenden Klebelagen 2 und 3 zu erhitzen.
Die Schutzumhüllungsanordnung sieht den Raum 5 vor, durch den hindurch eine optische Faser geleitet werden kann.
Die SchutTiumhüllungs- oder Verstärkungs-Verfahren gemäß der
Erfindung unter Verwendung der obigen Schutzumhüllungsanordnung laufen wie folgt ab. Durch den Raum 5 der Schutzumhüllungsanordnung
wird eine optische Faser vor der Schmelzverbindung (splicing) von zwei optischen Fasern geleitet,
wobei die Endteile der Fasern von den Kunststoffüberzügen
befreit sind, um so die optischen Fasern 6 freizulegen;'die Anordnung der Schutzumhüllungsanordnung erfolgt derart um
den schmelz-verbundenen oder schmelz-gespleißten Teil der optischen Faser hei-juu, daß Teile der Kunststoff über züge 7
benachbart zu den beiden Enden der losen Faserteile 6 abgedeckt sind. Wenn ein elektrischer Strom durch das elektrische
Widerstandsheizelement 4 geleitet wird, so wird der durch Wärme schrumpfbare Schlauch 1 wärmeaufgeschrumpft, und die
heiß-schmelzenden Klebelagen 2 und 3 werden geschmolzen, um
mit dem fusions-gespleißten Teil der optischen Faser amalgamiert, d.h. verbunden zu werden. Auf diese Weise wird die
in Fig. 2 gezeigte Verstärkungseinheit gebildet, die den gespleißten Teil der optischen Faser und das elektrische
Widerstandsheizelement 4 umfaßt, und zwar wirktdabei das
heiß-schmelzende Klebemittel als eine Art Abdichtmittel innerhalb des durch Wärme aufgeschrumpften Schlauchs ι.
Da gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren das Schrumpfen des
durch Wärmeeinwirkung aufschrumpfbaren Schlauchs in dessen
Radialrichtung, was die Integration der Schutzumhüllungsanordnung mit dem gespleißten Teil der optischen Faser ermöglicht,
nur durch das Hindurchleiten des elektrischen Stroms durch das elektrische Widerstandselement zur Bewirkung der
internen Erhitzung hervorgerufen wird, kann die Verstärkung des gespleißten Teils einer optischen Faser leicht und in
sicherer Weise in einer kurzen Zeitperiode ausgeführt werden, ohne daß irgendeine externe Heizvorrichtung wie bei den konventionellen
Verfahren benutzt werden muß. Durch die Verwendung dieses elektrischen Widerstandsheizelements 4 mit einem
hohen Elastizitätsmodul kann dieses auch als ein Verstärkungsmaterial dienen, wobei die Festigkeit oder Stärke des
verstärkten gespleißten Teils der optischen Faser stark verbessert wird, so daß die gespleißte optische Faser kaum zerbrochen
werden kann. Infolge des geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
des elektrischen Widerstandsheizelements 4 werden Ausdehnung und Zusammenziehung infolge der Temperaturänderung
des durch Wärme schrumpfenden Schlauchs 1 und der heiß-schmelzenden Klebelage 2 derart minimiert, daß die
auf die bloße Faser ausgeübte Beanspruchung derart vermindert werden kann, daß der Übertragungsverlust der bloßen Faser
klein gehalten wird, und wobei ferner das Brechen der bloßen Faser im wesentlichen unterdrückt wird. Ferner befestigen
die heiß-schmelzenden Klebelagen 2 und 3 den Verstärkungsteil der bloßen Faser derart fest, daß das Vorstehen der bloßen
Faser und der Aufbau von Torsionsbeanspruchungen an der bloßen Faser verhindert werden kann, was ebenfalls zur Verhinderung
des Brechens der bloßen Faser beiträgt.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Schutzumhüllungsanordnung, die in diesem Beispiel Verwendung findet. Die Schutzumhüllungsanordnung besteht aus einem durch
Wärme schrumpfbaren Schlauch oder Rohr 1, einer Lage 2 aus
einem heiß-schmelzenden Klebemittel, aufgebracht als Überzug
auf der Innenoberfläche des Rohrs 1, und schließlich aus
einer Vielzahl von Drähten eines elektrischen Widerstandsheizelements 8, wobei diese Drähte sich in Längsrichtung des
Schläuche erstreckend angeordnet sind und mit einem gegebenen Intervall in der zylindrischen Lage 2 aus dem heiß-schmelzenden
Klebemittel eingebettet sind. Das elektrische Widerstandsheizelement 8 war in dieser Anordnung in der Lage, sowohl
das durch Wärme schrumpfbare Rohr 1 als auch die heißschmelzende Klebelage 2, die einen Raum 9 für den Durchgang
einer optischen Faser bildet, zu erhitzen.
Die Schutzpackung oder Umhülluna des fusions-gespleißten
Teils der optischen Faser erfolgte unter Verwendung der obenerwähnten Schutzumhüllungsanordnung im wesentlichen wie dies
gemäß Beispiel 1 beschrieben wurde.
Wie beim eben erläuterten Beispiel 1 erkennt man auch bei
diesem Beispiel, daß erfindungsgemäß die Schutzpackung oder Umhüllung leicht und sicher in einer kurzen Zeitperiode
ohne externe Heizvorrichtung durchgeführt werden kann. Erfindungsgemäß
kann durch die Verwendung eines elektrischen Widerstandsheizelements mit einem hohen Elastizitätsmodul
und einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und durch die Verwendung eines heiß-schmelzenden Klebemittels
mit einem hohen Elastizitätsmodul und einer guten Adhäsion
an der blanken Faser und an dem Plastiküberzug darauf, wie auch an dem elektrischen Widerstandsheizelement, eine außerordentlich
zuverlässige Verstärkungseinheit ausgebildet werden,
die in vorteilhafter Weise das Brechen der bloßen Faser
verhindert und nur einen geringen Anstieg des Übertragungsverlusts
der optischen Faser hervorruft.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Schutzumhüllungsanordnung
gemäß der Erfindung, die in diesem Beispiel Verwendung fand. Fig. 5 ist der Längsschnitt einer Verstärkungseinheit/
gebildet unter Verwendung der Schutzumhüllungsanordnung gemäß Fig. 4 und aufgebracht gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren.
Die Schutzumhüllungsanordnung besteht aus einem durch Wärme
aufschrumpfbaren Schlauch 21, der in Radialrichtung beim
Erhitzen aufschrumpfbar ist, und ferner aus einem Schlauch oder Rohr 22 aus einem heiß-schmelzenden Klebemittel, angeordnet
auf der Innenseite des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs 21, und schließlich aus einer Stange eines elektrischen
Widerstandsheizelements 23, angeordnet benachbart zwischen den Rohren bzw. Schläuchen 21 und 22 und sich in Axialrichtung
der Rohre 21 und 22 erstreckend. Das auf diese Weise angeordnete elektrische Widerstandsheizelement 23 war in der
Lage sowohl den durch Wärme aufschrumpfbaren Schlauch 21 als
auch den Heiß-Schmelz-Klebemittelschlauch 22 zu erhitzen, wobei
letzterer einen Raum 24 besitzt, durch den eine optische Faser hindurchgeführt werden kann.
Der durch Wärme aufschrumpfbare Schlauch 21 besteht aus Polyäthylen
und besaß eine Länge von 6 cm sowie einen Innendurchmesser von 2,5 mm und eine Radialdicke von 0,2 mm. Das
Wärmeschrumpfen des Rohrs oder Schlauchs 21 betrug 50%. Der heiß-schmelzende Klebemittelschlauch 22 bestand aus einem
mit Acrylsäure gepfropften Produkt aus Äthylen-Äthylacrylat-Copolymer (Acrylsäuregehalt: 0,3%) und hatte eine Länge von
6 cm, einen Außendurchmesser von 1,6 mm und eine Dicke von
0,2 mm. Das elektrische Widerstandsheizelement 23 war ein Nichromdraht mit einem Durchmesser von 0,07 mm und einer
Länge von 10 cm.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird das Verfahren zur Anbringung
der Schutzumhüllung beschrieben.
Eine optische Faser mit einem Durchmesser von annähernd 0,9 mm wurde durch den Raum 24 der Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 4 geführt und aus der Schmelzzone heraus bewegt.
Die optische Faser und eine weitere optische Faser mit freigelegten Endteilen, d.h. entfernten Kunststoffüberzügen 26,27
und 28 zur Freilage der bloßen Fasern 25 mit einem Durchmesser von 125 um wurden in eine End-zu-End-Position fusions-gespleißt
oder schmelzverbunden. Die Schutzumhüllungsanordnung, durch derenfcRaum 24 die optische Faser vor dem oben beschriebenen
Schmelzspleißvorgang geführt wurde, wurde sodann um den schmelz-gespleißten Teil 25A der optischen Faser herum angeordnet,
um so die Teile der Kunststoffüberzüge 26, 27 und benachbart zu beiden Enden des bloßen Faserkernteils abzudecken,
wobei darauf hingewiesen sei, daß die Kunststoffüberzüge
aus einem primären Silikonüberzug 26, einem Silikonpufferüberzug 27 uid einem sekundären Nylonüberzug 28 bestehen
können. Wenn eine Gleichspannung von 10 Volt an das elektrische Widerstandsheizelement 23 angelegt wurde, so
schrumpfte der durch Wärmeeinwirkung schrumpfbare Schlauch 22 in seiner Radialrichtung, während das heiß-schmelzende
Klebemittelrohr 22 zur Bildung einer Klebelage 22" geschmolzen wurde. Auf diese Weise wurde die in Fig. 5 gezeigte
gepackte oder verstärkte Einheit in einer kurzen Zeitperiode von 1 bis 3 Minuten ausgebildet, wobei die Einheit den gespleißten
Teil der optischen Faser und das elektrische Widerstandsheizelement 23 aufweist, und wobei ferner der
heiß-geschmolzene Kleber 22' als eine Art Dichtmittel innerhalb
des durch Wärme geschrumpften Rohrs 21 wirkt.
Der gespleißte Teil der optischen Faser ist somit gemäß der
Erfindung umhüllt und zusammengepackt (verstärkte Einheit) und besitzt die ausgezeichneten unten erwähnten Eigenschaften:
1. Infolge der hohen Zugfestigkeit des elektrischen Widerstandsheizelements
/ welches sich in Längsrichtung in der Schutzumhüllungsanordnung erstreckt, beträgt die Zugfestigkeit
der gespleißten Teils bis zu 2 kg.
2. Der Übertragungsverlust der optischen Faser, hervorgerufen
durch diese Schutzumhüllung/ war weniger als 0,01 dB pro gespleißtem Teil.
3. Infolge der geringen bei Temperaturänderung auftretenden Ausdehnung und Zusammenziehung des elektrischen Widerstandsheizelements
23, angeordnet in Längsrichtung der Schutzumhüllungsanordnung, war die Temperaturabhängigkeit des
Übertragungsverlustes des auf die beschriebene Weise umhüllten und verstärkten optischen Faserspleißteils kleiner
als 0,03 dB pro gespleißtem Teil innerhalb des Bereichs
von -20 bis +600C.
4. Ein Herausstehen und Herausragen des optischen Faserkerns
25 infolge Temperaturänderung wurde in substantieller Weise verhindert. Selbst nach 30 Zyklen eines Heizzyklustests
(-200C bis +600C, 6 Stunden pro Zyklus) trat nur geringes
Brechen der optischen Faser auf, und die Übertragungsverluständerung war weniger als 0,04 dB pro gespleißtem Teil.
5. Nicht nur nach einem 30-tägigen Lagerungstest bei einer hohen Temperatur von 800C, sondern auch nach einem 30-tägigen
Lagerungstest bei einer hohen Temperatur von 850C sowie
- 2-t -
einer hohen relativen Feuchtigkeit von 85% war die übertragungsverluständerung der optischen Faser kleiner
als 0,04 dB pro gespleißtem Teil.
6. Infolge der vollständigen Vereinigung des gespleißten Teils der optischen Faser mit dem heiß-schmelzenden Klebemittel
wird die Fortpflanzung der Verdrehung oder Biegung der optischen Faser durch eine externe Kraft im wesentlichen
verhindert, so daß ein Brechen der optischen Faser praktisch unmöglich wird.
Hinsichtlich dieses Beispiels und auch der folgenden Beispiele 4 bis 9 sei darauf hingewiesen, daß die Materialien für die
hier beschriebene Schutzumhüllungsanordnung und die Eigenschaften dar gebildeten Schutzpackungseinheit in Tabelle 1
angegeben sind.
Fig. 6 zeigt den Querschnitt einer Schutzumhüllungsanordnung
gemäß der Erfindung und wurde in diesem Beispiel verwendet. Der einzige Unterschied zwischen der Schutzpackungsanordnung
der Fig. 4 und der Schutzpackungsanordnung oder Schutzumhüllungsanordnung der Fig. 6 bestand darin, daß letztere
eine Vielzahl (vier in Fig. 6, aber nicht notwendigerweise vier) von Drähten des elektrischen Widerstandsheizelements
aufwies. Fig. 7 ist ein Längsschnitt Querschnittseinheit, gebildet durch Verwendung der Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 6 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Der gespleißte Teil der optischen Faser, verstärkt gemäß diesem
Beispiel in der gleichen Weise wie bei Beispiel 3 (Packungseinheit) hatte ausgezeichnete Eigenschaften, vgl. Tabelle
Eine Schutzumhüllungsanordnung mit der gleichen Struktur wie die Schutzumhüllungsanordnung gemäß Beispiel 3, aber
unter Verwendung unterschiedlicher Materialien wird in diesem Beispiel verwendet. Als elektrisches
Widerstandselement 23 wurde anstelle von Nichromdraht 10 cm Besfight HM-6000 verwendet (Besfight HM-6000 ist ein Warenzeichen
für ein Kohlenstoffasergarn aus 6000 Fasern, hergestellt von der Toho Rayon Company, Ltd., Japan). Ein
Äthylen-Propylen-Copolymer wurde anstelle des Polyäthylens als Material für den wärmeschrumpfbaren Schlauch 21 verwendet.
Anstelle des Acrylsäure-gepfropften Produkts aus
Äthylen-A'thylacrylat-Copolymer wurde Nylon 12 als Material für den heiß-schmelzenden Klebemittelschlauch 21 verwendet.
Im wesentlichen die gleichen Verfahrensschritte wie bei Beispiel 3 wurden wiederholt, um den gespleißten Teil einer
optischen Faser zu verstärken. Die Verstärkungseinheit zeigte ausgezeichnete Eigenschaften gemäß Tabelle 1.
Fig. 8 ist der Querschnitt einer Schutzumhüllungsanordnung gemäß der Erfindung, wie sie in diesem Beispiel Verwendung
fand. Fig. 9 ist der Längsschnitt einer Verstärkungseinheit, gebildet Unter Verwendung der Schutzpackungsanordnung oder
Schutzumhüllungsanordnung der Fig. 8 gemäß der Erfindung.
Die Schutzumhüllungsanordnung der Fig. 8 hatte im wesentlichen die gleiche Struktur wie die Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 6 mit der Ausnahme, daß die Drähte des elektrischen Widerstandselements 23 angeordnet zwischen
den Schläuchen oder Rohren 21, 22 Lagen 3 2 aus einem heißschmelzenden Klebemittel als Überzug darauf aufwiesen.
321705G
Der wärmeschrumpfbare Schlauch 21 bestand aus Polyäthylen
und hatte eine Länge von 6 cm, einen Innendurchmesser von 2,5 mm und eine Dicke von 0,2 mm. Die Wärmeschrumpfung
des Schlauchs 21 betrug 50%. Der Schlauch 22 und die Lagen 32 des heiß-schmelzenden Klebemittels bestanden aus Nylon
(getrocknet). Der Schlauch 22 hatte eine Länge von 6 cm, einen Außendurchmesser von 1,6 mm und eine Dicke von 0,2 mm.
Die Lagen 32 hatten eine Dicke von ungefähr 0,2 mm. Eine Länge von 10 cm Besfight HM-6000 (Warenzeichen eines Kohlenstoff
asergarns aus 6000 Fasern, hergestellt von der Toho Rayon Company, Ltd., Japan) wurde als elektrisches Widerstandsheizelement
23 verwendet und zwar mit dem obenerwähnten heiß-schmelzenden Klebemittel mittels eines Drahtüberzuggeräts
überzogen.
Im wesentlichen das gleiche Verfahren wie beim Beispiel 3 wurde verwendet mit der Ausnahme, daß eine Gleichspannung von
4 Volt an beide Enden des elektrischen Widerstandsheizelements 23 angelegt wurde; die erwähnten wiederholten Schritte
dienten zur Verstärkung des Gpleißteils einer optischen Faser. Eine Verstärkungseinheit,wie in Fig. 9 gezeigt,wurde
innerhalb einer kurzen Zeitperiode von 30-60 Sekunden hergestellt.
Der gespleißte Teil der optischen Faser, die auf diese Weise zu einer Packung oder Verstärkungseinheit zusammengefaßt
wurde, hatte ausgezeichnete Eigenschaften gemäß Tabelle 1. Beim Zugfestigkeitstest trat der Bruch in einem
anderen Teil als dem verstärkten Spleißteil der optischen Faser auf. Selbst nach dem Wärmezyklustest ergab sich kein
Brechen der optischen Faser.
321705G
-4M-
31
bezieht sich auf eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich von der Schutzumhüllungsanordnung der Fig. 8 lediglich dadurch
unterscheidet, daß die Drähte (Kohlenstoffasergarn) des elektrischen Widerstandsheizelements längs der zylindrischen
Innenoberfläche des heiß-schmelzenden Klebeschlauchs
angeordnet waren, und nicht zwischen dem wärmeschrumpfbaren Schlauch und dem heiß-schmelzenden Klebemittelschlauch
wie beim Beispiel 6.
Es wurden im wesentlichen die gleichen Verfahrensschritte
wie beim Beispiel 6 wiederholt, um den gespleißten Teil einer optischen Faser zu verstärken. Die auf diese Weise gebildete
Verstärkungseinheit zeigte ausgezeichnete in Tabelle angegebene Eigenschaften.
unterscheidet sich von der Schutzumhüllungsanordnung der Fig. 8, verwendet in Beispiel 6, nur dadurch, daß ein Nylon
6 - Nylon 12 Copolymer (getrocknet) anstelle von Nylon 12 als das Material für das heiß-schmelzende Klebemittel verwendet
wurde.
Der gespleißte Teil einer optischen Faser ist bei diesem Beispiel in der gleichen Weise wie beim Beispiel 6 zu einer
Packung oder Verstärkungseinheit zusammengefaßt und wies die ausgezeichneten in Tabelle 1 angegebenen Eigenschaften
auf.
sieht eine Schutzumhüllungsanordnung vor, die sich von der Schutzumhüllungsanordnung gemäß Fig. 8, verwendet im
Beispiel 6, nur dadurch unterscheidet, daß ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer
anstelle von Nylon 12 als das Material für das heiß-schmelzende Klebemittel verwendet wurde.
Der gespleißte Teil einer optischen Faser wurde gemäß diesem Beispiel in der gleichen Weise wie bei Beispiel 6
zu einer Packung (Verstärkungseinheit) zusammengefaßt und wies ausgezeichnete in Tabelle 1 angegebene Eigenschaften
auf.
Eigenschaften (hoher gespleister Teil)
Übertragungsverluständerung
Übertragungsverluständerung
Wärraaschrumpf- Heiß-schmelzendes Elektrisches Wider- Struktur der Zugkräf— Verstär- Temperatur- Wärme- Hochteraperaturbarer
Schlauch Klebemittel Standsheizelement Anordnung tigkeit kung abhängigkeit zyklus- lagertest 5)
3 test 4
Hochtemperatur und Hochfeuchtigkeitslagertest 6)
Polyäthalen Acrylsäure-ge- Sichromdraht 1) propftes Produkt
aus Äthylen-Äthylacrylat-Copolymer
aus Äthylen-Äthylacrylat-Copolymer
4 | ti | M |
5 | Xthylen-Propy- ler.-Copolymer |
.Nylon 12 |
6 | Polyäthylen | tt |
η | η | It |
S | It | Nylon 6-Nylon 12 Copolymer |
9 | It | ■ Äthylen-Vinyl acetat Copolymer |
Fig. 4
Fig. 6
kg | weniger | weniger | weniger· | weniger | weniger |
als | als | als | als | als | |
0,01 d3 | 0,03 dB | 0,04 dB | 0,04 dB | 0,04 dB |
Kohlenstoff faser 2) |
Fig. | 4 | 3, | 5 | kg |
M | Fig. | 8 | 3, | 0 | kg |
II | 4, | 0 | kg | ||
" | Fig. | 8 | 3, | 5 | kg |
It | Fig. | 8 | 2, | 5 | kg |
OJt
Bemerkung; 1) Durchmesser: 0,07 mm
2) Besfight HM-6000 (Warenzeichen eines Kohlenstoffasergarns
aus 6000 Fäden', hergestellt von der Toho Rayon Company Ltd., Japan)
3) von -200C bis +60°C
4) von -200C bis +60°C 6 Stunden pero Zyklus, nach 30 Zyklen
5) 80°C, nach 30 Tagen
b) 85°C, 85 Z RH, nach 30 Tagen
Gemäß der Erfindung kann, wie Beispiel 1 zeigt und sich
auch aus den Beispielen 3 bis 9 ergibt, die Schutzumhüllung leicht und sicher in einer kurzen Zeitperiode ohne Verwendung
irgendeiner externen Heizvorrichtung ausgeführt werden. Erfindungsgemäß wird durch die Verwendung eines elektrischen
Widerstandsheizelements mit einem hohen Young'sehen
Modul und einem niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten eine außerordentlich zuverlässige Verstärkungseinheit ausgebildet,
die in vorteilhafter Weise wenig zum Brechen des optischen Faserkerns führt und auch eine verminderte Änderung
des Übertragungsverlustes der optischen Faser zur Folge hat.
Bei den vorausgegangenen Beispielen besteht jedoch die Befürchtung,
daß nach der Integration durch die Wärme Blasen innerhalb des durch Wärme aufschrumpfbaren Schlauchs verbleiben;
diese Befürchtung führe zu einer gewissen Wahrscheinlichkeit eines Bruchs der optischen Faser, und zwar infolge
der geringen Möglichkeit des Vorstehens des optischen Faserkerns in das Blasengebiet bei Temperaturänderung.
Infolge der obiger Erläuterungen hat das elektrische Widerstandsheizelement
eine Widerstandskennlinienverteilung I oder II gemäß Fig. 1OA, um vorzugsweise gemäß der Erfindung
Verwendung zu finden. Insbesondere besitzt ein derartiges elektrisches Widerstandsheizelement einen höheren Widerstand
in seinem Mittelteil und einen niedrigeren Widerstand an seinen beiden Endteilen, und zwar entsprechend den Endtailen
des durch Wärme aufschrumpfbaren Schlauchs. Wenn ein
elektrischer Strom durch das elektrische Widerstandsheizelement geleitet wird, so steigt die Temperatur im Mittelteil
des Heizelements schnell an, um schnell die Mittelteile des durch Wärmeeinwirkung aufschrumpfenden Schlauchs und das
heiß-schmelzende Klebemittelrohr zu erhitzen, während die
2.1705
- IA -
Endteile des Heizelements sich langsam erwärmen und demzufolge auch die Endteile der Rohre oder Schläuche langsam
erwärmen, wodurch das Wärmeschrumpfen des wärmeschrumpfbaren
Schlauchs und das Schmelzen des heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs
von den Mittelteilen her zu den Endteilen entwickelt wird, um dadurch in einfacher Weise die Blasen,
gebildet beim Schmelzen des heiß-schmelzenden Klebemittels,
aus der Verstärkungseinheit herauszuquetschen oder zu entfernen, und zwar durch den sich von der Mitte zu den Enden
hin entwickelnden Schrumpfdruck.
Derartige Kennlinienwiderstandsverteilungen in Axialrichtung gemäß Fig. 10A können beispielsweise dadurch vorgesehen werden,
daß man nur oder vorzugsweise die Endteile einer elektrischen Widerstandsheizelementbasis mit einer leitenden
Paste mit niedrigerem Widerstandswert überzieht, als dies für die Heizelemente gilt, und zwar kann beispielsweise eine
Silberpaste, eine Aluminiumpaste, eine Kupferpaste oder eine Nickelpaste verwendet werden, oder aber es kann durch Vakuumabscheidung
ein Metall aufgebracht werden, wie beispielsweise Gold oder Aluminium, und zwar nur oder vorzugsweise an den
Endteilen eines Basisheizelements. Die Widerstandsverteilungskennlinie I gemäß der ausgezogenen Linie in Fig. 10A kann
beispielsweise dadurch ausgebildet werden, daß man den Überzug aus der leitenden Paste oder die Metallvakuumabscheidung
nur auf den Endteilen ( beispielsweise über der 50 cm langen Zone, benachbart zu den Enden) auf dem Basisheizelement
vorsieht, wobei der zentrale Teil in Takt verbleibt. Die durch die gestrichelte Linie gemäß Fig. 19A gebildete
Widerstandsverteilung II kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß man den leitenden Pastenüberzug
mit einer kontinuierlichen Abnahme der überzugsdicke von
den Enden zur Mitte hin vorsieht. Charakteristische Widerstandsverteilungen ähnlich der Kennlinienwiderstandsverteilung
II können jeweils wie folgt ausgebildet werden:
3217058 3? •-.r·./·""-.."·"· *-"·"■
durch Vorsehen eines leitenden Pastenüberzugs mit einer Vielzahl von leitenden Pasten mit unterschiedlichem Gehalt
an leitendem Material, und als überzug aufgebracht derart,
daß der Gehalt an leitendem Material von den Endteilen zu den Mittelteilen verringert wird oder Vorsehen des leitenden
Pastenüberzugs oder der Vakuummetallabscheidung derart, daß sich ein elektrisches Widerstandsheizelement gemäß Fig. 1OB
bildet, welches aus einem Basisheizelement 36 und einem darauf
vorgesehenen leitenden Teil besteht.
Fig. 11 zeigt den Längsschnitt eines Schutzumhüllungsanordnung mit einem elektrischen Widerstandsheizelement mit einer
charakteristischen Widerstandsverteilung, ähnlich der Verteilung II gemäß Fig. 10A. Speziell weist die Schutzumhüllungsanordnuny
einen unter Wärmeeinwirkung schrumpfbaren Schlauch 41 auf, der beim Erhitzen in Radialrichtung schrumpft, und
ferner ist ein Schlauch oder Rohr 42 aus einem heiß-schmelzenden Klebemittel auf der Innenseite des Schläuche 41
angeordnet, und schließlich sind eine Vielzahl von Stäben aus einem elektrischen Widerstand des Heizelements 34 zwischen
den Schläuchen 41 und 42 angeordnet und erstrecken sich in Axialrichtung der Schläuche, und zwar angeordnet
längs der zylindrischen Innenoberfläche des durch Wärmeeinwirkung
schrumpfenden Schlauchs. Die Stäbe 43 besitzen unterschiedliche Zonen oder Gebiete, wo die leitende Paste
44 als Überzug mit Verteilungen gemäß Fig. 11 aufgebracht ist.
Die Stäbe des elektrischen Widerstandsheizelements 43 können mit dem heiß-schmelzenden Klebemittel imprägniert
oder überzogen sein. Eine optische Faser kann durch den auf der Innenseite des Schlauches 42 vorgesehenen Raum 40
hindurchgeführt werden.
Fig. 12 zeigt den Längsschnitt einer Schutzumhüllungsanordnung
mit einem elektrischen Widerstandsheizelement, das eine
Il I /Ubb
3-0 -
charakteristische Widerstands Widerstandsverteilung im
wesentlichen identisch zur Verteilung I der Fig. 10ü aufweist. Das elektrische Widerstandsheizelement 43 besteht
aus einer Vielzahl von mit einer leitenden Paste 44 überzogenen Stäben, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. Die
Stäbe des Heizelements besitzen heiß-schmelzende Klebemittellagen 45, die als Überzug auf der zylindrischen Außenoberfläche
derselben aufgebracht sind. Die Stäbe des Heizelements sind zwischen den Rohren bzw. Schläuchen 41 und 42
in der in Fig. 11 beschriebenen Weise angeordnet und erstrecken sich in Axialrichtung der Rohre.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf Fig. 12 die erfindungsgemäßen
Schutzumhüllungsverfahren unter Verwendung einer Schutzumhüllungsanordnung der.obenbeschriebenen Art
erläutert.
Eine optische Faser wird durch den Raum 40 der Schutzumhüllungsanordnung
geführt und von der Schmelz- oder Fusionszone wegbewegt. Die optische Faser und eine weitere optische
Faser werden an ihren Endteilen von den Kunststoffüberzügen 48 freigelegt, um ihre Faserkerne 47 freizulegen, die durch
Schmelzen verbunden werden (Fusionsspleißvorgang). Die Schutzumhüllungsanordnung, durch deren Raum 40 die optische
Faser vor dem obenbeschriebenen Schmelzspleißvorgang hindurchbewegt wurde, wird sodann derart um den schmelz-verbundenen
oder schmelz-gespleißten Teil 47A der optischen Faser herum angeordnet, daß der bloße Faserkern 47 sowie
Teile der Kunststoffüberzüge 48 abgedeckt werden, die benachbart
zu den beiden Enden des bloßen Faserkernteils liegen.
Beide Enden des elektrischen Widerstandsheizelements 43 werden elektrisch mit einer Konstantspannungsquelle wie
beispielsweise einer Speicherbatterie oder Trockenzelle
{in Fig. 12 nicht gezeigt) verbunden. Nach dem Durchgang der Elektrizität erzeugt das elektrische Widerstandsheizelement
43 Wärme/ was die Temperatur des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs 41 und auch die Temperatur
der heiß-schmelzenden Klebemittellagen 45 sowie das Rohr
schnell in den Mittelteilen und langsam an deren Endteilen erwärmt. Demgemäß entwickelt sich die Wärmeschrumpfung des
durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs 41 in Radialrichtung vom Mittelteil aus zu den Endteilen des Schlauches
41 hin, während gleichzeitig das Schmelzen der heiß-schmelzenden Klebemittellagen 45 und des Rohrs 42, ausgehend vom
Mittelteil zu den Endteilen eintritt, um so eine Klebelage zu bilden, die vollständig die bloße Faser 4 7 umgibt, daran
anhaftet und diese festlegt. Auf diese Weise wird eine Verstärkungseinheit gebildet, die den gespleißten Teil der
optischen Faser und das elektrische Widerstandsheizelement aufweist, wobei das heiß-schmelzende Klebemittel als eine
Art Abdichtmittel innerhalb des durch Wärmeeinwirkung geschrumpften Schlauchs wirkt. Die Entwicklung der Wärmeschrumpfung
des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs 41 von der Mitte her zu den rinden hin ermöglicht, daß die
Restblasen, die zwischen der bloßen optischen Faser 47, dem heiß-schmelzenden Klebemittelschlauch 42, dem elektrischen
Widerstandshei^element 43 und dem unter Wärmeeinwirkung
schrumpfenden Rohr 41 gebildet werden, im wesentlichen vollständig aus der Verstärkungseinheit entfernt werden.
Wenn ein flexibles elektrisches Widerstandsheizelement in einer Schutzumhüllungsanordnung der obenbeschriebenen Art
verwendet wird, so tritt eine relativ große Schrumpfung und Biegung des durch Wärmeeinwirkung geschrumpften Schlauchs
und einer aus heiß-schmelzendem Klebemittel bestehenden Lage als den Verstärkungsmaterialien während des Verlaufs
der Abkühlung der sich ergebenden Verstärkungseinheit auf,
Δ. Ι /UUU
- 3fr -
und selbst dann, wenn niedrige Temperaturen unterhalb 23°C vorliegen. Das Auftreten eines derartigen Schrei .pf ens
und Biegens kann manchmal eine Mikrobiegung der optischen Faser zur Folge haben, was zu einem erhöhten Ubertragungsverlust
einer optischen Faser und/oder zum Bruch der Faser führt. Wenn ein anderes Harz als Nylon-Materialien als das
Material für das heiß-schmelzende Klebemittel verwendet wird, so kann eine ausreichende Adhäsion oder Anhaftung der
sekundären Nylon-Kunststofflage an der optischen Faser nicht erhalten werden, was zu einer größeren Wahrscheinlichkeit
des optischen Faserbruchs dann führt, wenn Zu^-Beanspruchung
auf die Versärkungseinheit ausgeübt wird. Wenn ein Harz der Nylon-Art verwendet wird, so kann eine ausreichende Adhäsion
oder Anhaftung an der sekundären Nylon-Lage der optischen Faser dadurch erhalten werden, aber es entsteht die Möglichkeit
der Blasenbildung im Harz aus der im Nylon-Harz enthaltenen Feuchtigkeit, weil das Nylon-Harz eine hohe
Feuchtigkeitsabsorption während des Laufs der Widerstandserhitzung besitzt. Eine derartige Möglichkeit kann die
Befürchtung hervorrufen, daß eine optische Faserübertragungsverluständerung und ein Herausbrechen infolge Temperaturänderung
auftritt.
Im Hinblick auf obige Ausführungen kann als das elektrische Widerstandsheizelement ein starres Widerstandsmaterial mit
einer hohen Biegefestigkeit, einem hohen Biegeelastizitätsmodul und einem niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten,
als das elektrische Widerstandselement mit Vorteil verwendet werden, und eine Nylon-Ionomerharzzusammensetzung mit einer
niedrigen Wasserabsorption bei Sättigung kann in vorteilhafter Weise als das heiß-schmelzende Klebemittel verwendet
werden, um so die Schutzumhüllungsanordnung zu bilden, wobei eine Mikrobiegung der optischen Faser während des
Abkühlens und bei niedrigen Temperaturen im wesentlichen verhindert wird und wobei ferner die optische Faserüber-
tragungsverluständerung und das Vorsprungbrechen infolge
Temperaturänderungen gut unterdrückt werden kann.
Fig. 13 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Schutzumhüllungsanordnung, die in diesem Beispiel verwendet wurde. Fig. 14 ist ein Längsschnitt einer Verstärkungseinheit,
gebildet durch Verwendung der Umhüllungsanordnung der Fig. 13 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Schutzumhüllungsanordnung besteht aus einem durch Wärme schrumpfbaren Rohr 51, welches in Radialrichtung bei Erwärmung
schrumpft, einem Rohr 52 aus einem heiß-schmelzbaren Klebemittel,
angeordnet an der Innenseite des Rohrs 51, und einer Stange eines elektrischen Widerstandsheizelements
53, angeordnet benachbart zwischen den Rohren 51 und 52 und sich in Axialrichtung der Rohre erstreckend.
Das derart angeordnete elektrische Widerstandsheizelement 53 war in der Lage sowohl das durch Wärmeeinwirkung schrumpfbare
Rohr 51 als auch das heiß-schmelzende Klebemittelrohr 52 zu erhitzen, woöei letzteres einen Raum 54 aufwies,
durch den eine optische Faser hindurchgeleitet werden kann.
Das wärmeschrumpfbare Rohr 51 war ein Polyäthylenrohr
mit einer Länge von 50 mm, einem Innendurchmesser von 3,2 mm, einer Radialdicke von 0,25 mm und einer Wärmeschrumpfung
von 50%. Das heiß-schmelzende Klebemittelrohr 52 war aus einer Harzzusammensetzung, bestehend aus 15 Gew.-% Daicel
L1640 (Warenzeichen für Nylon 12, hergestellt von der
Firma Daicel Ltd., Japan) und 85 Gew.-% Hi-milan 1652 (Warenzeichen eines Ionomers, hergestellt von der Firma
1 / W \J
HZ 34 -
Mitsui Polychemicals Company, Ltd./ Japan) und besaß eine Länge von 50 mm, einen Außendurchmesser von 1,9 mm ι ^J
eine Dicke von 0,2 mm. Das elektrische Widerstandsheizelement 53 bestand aus einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Paserzusanunensetzung
mit einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von im wesentlichen null und wies 24 000 Fasern aus
Kohlenstoffaser, eingebettet in einer Kohlenstoffmatrix, auf,
und eine Lage 53' aus einer leitenden Ag-Paste war als Überzug auf sowohl den 10 mm-langen Endteilen der Zusammensetzung
aufgebracht, wo der elektrische Widerstandswert des Heizelements 53 derart abgesenkt war, daß die Wärmeerzeugung
in den 10 mm langen Endteilen beim Durchgang von Elektrizität soweit begrenzt wurde, daß die Wärmeschrumpfung
des wärmeschrumpfbaren Rohrs sich von der Mitte zu den Enden hin entwickeln konnte, um so die Entfernung
der Blasen zu erleichtern. Die Kohlenstoff-Kohlenstöff-Faserzusammensetzung
hatte eine Länge von 60 mm und einen Durchmesser von 1,8 mm. Die hier verwendete Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung
war hergestellt durch Imprägnierung eines Garnbündels aus Kohlenstoffaserfilamenten mit
einem Harz wie beispielsweise einem Furfurylalkohol-Harz
oder einem Phenol-Harz und Erhitzung des Bündels in einer inerten Atmosphäre, wie beispielsweise Argongas bei 800 bis
10000C zur Carbonisierung des Harzes, wobei die Imprägnierung
und Carbonisierung wiederholt wurden.
Die erfindungsgemäßen Umhüllungsverfahren unter Verweniung
der obenerwähnten Schutzumhüllungsanprdnung werden im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben.
Eine optische Faser wurde durch den Raum 54 der Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 13 hindurchgeführt und von der Schmelz- oder Verbindungszone weg bewegt. Die optische Faser
sowie eine weitere optische Faser wurden anihren Endteilen von dem plastischen überzug 56, 57 und 58 befreit, um so
- 35 -
deren Faserkerne 11 freizulegen, um sodann in einer Endzu-End-Position
schmelzgespleißt zu werden. Die Umhüllungsanordnung, durch deren Raum 54 die optische Faser vor dem
obenbeschriebenen Schmelzspleißvorgang hindurchgeführt wurde, wurde derart um den schmelz-gespleißten Teil 55A der
optischen Faser herum angeordnet, daß die bloße Faser 55 und Teile der Kunststoffüberzüge 56, 57 , 58 benachbart
zu beiden Enden des bloßen Faserkernteils liegen, wobei die Kunststoffüberzüge aus einem primären Silikonüberzug 56,
einem Puffersilikonüberzug 57 und einem sekundären Nylon-Überzug
58 bestehen. Die beiden Enden des elektrischen Widerstandsheizelements
53 wurden zwischen die beiden Elektroden eines Elektrodensystems einer konstanten Gleichstromsquelle gepreßt, um elektrisch mit dem Elektrodensystem verbunden
zu werden. Wenn ein Gleichstrom von 4,5A durch das Heizelement geleitet wurde, so wurde der durch Wärmeeinwirkung
schrumpfbare Schlauch 51 in seiner Radialrichtung geschrumpft, während das heiß-schmelzende Klebemittelrohr
52 geschmolzen wurde, um eine Klebelage 52' zu bilden.
Auf diese Weise wurde eine Vevstärkungseinheit gemäß Fig.14
in einer kurzen Zeitperiode von 10 bis 30 Sekunden gebildet, wobei diese Verstärkungseinheit den gespleißten Teil 55A der
optischen Faser und das elektrische Widerstandsheizelement
53 umfaßte, und zwar zusammen mit der heiß-schmelzenden
Klebemittellage 52', die etwa wie ein Dichtmittel innerhalb des durch Wärmeeinwirkung geschrumpften Rohrs 51 wirkt.
Der gespleißte Teil der optischen Faser ist somit erfindungsgemäß verstärkt (bildet eine Verstärkungseinheit) und
hat die unten erwähnten ausgezeichneten Eigenschaften.
1. Infolge der Verwendung des elektrischen Widerstandsheizelements
53 mit einer hohen Zugfestigkeit und einem hohen Young'sehen Modul und ferner infolge der Verwendung des
heiß-schmelzenden Klebemittels 52' mit einer hinreichenden
Adhäsion oder Anhaftung an der sekundären Nylon-Lage 58 der optischen Faser, ist die Zugfestigkeit des verstärkten
gespleißten Teils der optischen Faser sehr hoch und liegt bei 2,5 kg bis 3,5 kg.
2. Infolge der hohen Biegefestigkeit und des hohen Biege-Elastizitätsmoduls
des elektrischen Widerstandsheizelements werden Biegen und Brechen des gespleißten Teils im wesentlichen
verhindert,und der Übertragungsverlust der optischen
Faser infolge der Umhüllung war kleiner als 0,01 dB pro gespleißtem Teil.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß dann, wenn ein Heizelement von 1 bis 2 mm Durchmesser mit einer Biegefestigkeit
von weniger als 10 kg/mm2 verwendet wird, die Wahrscheinlichkeit
besteht, daß das Element während der Handhabung des Elements bricht. Daher wird vorgezogen, ein Heizelement
mit einer Biegefestigkeit von mindestens 10 kg/mm2 zu verwenden. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß dann, wenn der
Biege-Elastizitätsmodul des Heizelements kleiner ist als
1 to/mm2, der gespleißte Teil beim Schrumpfen der Kunststoff
Verstärkungsmaterialien gebogen wird, d.h. des durch Wärmeeinwirkung schrumpfender. Rohrs und des heiß-schmelzenden
Klebemittels, und zwar tritt dies während des Abkühlens auf, was zu einem erhöhten Übertragungsverlust der optischen
Faser führt. Es ist daher vorzuziehen, ein Heizelement mit einem Biegeelastizitätsmodul von mindestens 1 to/mm2 iu
verwenden.
3. Infolge der kleineren Ausdehnung und Schrumpfung bei Temperaturänderung des elektrischen Widerstandsheizelements
53 als dies bei der optischen Faser, die eine bloße Faser ist, auftritt, war die Temperaturabhängigkeit des
Übertragungsverlustes des verstärkten gespleißten Teils
der optischen Faser kleiner als 0,02 dB pro gespleißtem
Teil innerhalb des Bereichs von -40 bis +7O0C.
4. Das Vorstehen des optischen Faserkerns 55, welches bei einer Temperaturänderung tendentiell auftritt, wurde im
wesentlichen verhindert. Selbst nach 30 Zyklen eines
Wärmezyklustests (-200C bis +600C, 6 Stunden pro Zyklus) trat wenig Brechen bei der optischen Faser auf, und die Übertragungsverluständerung der Faser war weniger als
0,02 dB pro gespleißtem Teil.
Wärmezyklustests (-200C bis +600C, 6 Stunden pro Zyklus) trat wenig Brechen bei der optischen Faser auf, und die Übertragungsverluständerung der Faser war weniger als
0,02 dB pro gespleißtem Teil.
5. Nicht nur nach einem 30-tägigen Lagertest bei einer hohen Temperatur von 800C, sondern auch nach einem 30-tägigen
Lagertest bei einer hohen Temperatur von 600C und einer
hohen relativen Feuchtigkeit von 95% war die Ubertragungsverluständerung
der optischen Faser kleiner als 0,02 dB
pro gespleißtem Teil.
6. Infolge der vollständigen Integration des gespleißten Teils der optischen Faser mit dem heiß-schmelzenden Klebemittel
wurde die Fortpflanzung der Verdrehung und Biegung der optischen Faser durch externe Kraft im wesentlichen verhindert,
was auch wenig zu dem Bruch der optischen Faser beitrug.
bezog sich auf eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich von der in Fig. 13 gezeigten und in Beispiel 10 verwendeten
Anordnung nur im Hinblick auf die Art des elektrischen Widerstandsheizelements unterschied. Anstelle der Stange
aus einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung wurde eine Stange aus einem gesinterten Kohlenstoffmaterial
(Graphitheizelement mit einer Biegefestigkeit von 18 kg/mm2,
hergestellt von der Firma Toyo Carbon K.K., Japan) als
elektrisches Widerstandsheizelement 53 verwendet. Di^ gesinterte
Kohlenstoffmaterialstange hat eine Länge von 60 mm
und einen Durchmesser von 1,5 mm, und die Lagen aus einer leitenden Ag-Paste, aufgebracht als Überzug auf den beiden
10 mm langen Endteilen der Stange waren wie bei Beispiel 10 vorgesehen.
Im wesentlichen die gleichen Verfahrensvorgänge wie beim Beispiel 10 wurden ausgeführt mit der Ausnahme/ daß die Zeit
für die Bildung einer Verstärkungseinheit 10 bis 30 Sekunden betrug und zur Verstärkung der Faser wiederholt wurde.
Die auf diese Weise gebildete Verstärkungseinheit hatte im wesentlichen die gleichen ausgezeichneten Eigenschaften
mit Ausnahme der Daten für die Zugfestigkeit des verstärkten gespleißten Teils der optischen Faser und der Temperaturabhängigkeit
des Übertragungsverlust des verstärkten gespleißten Teils der optischen Faser.
Was dieses Beispiel und auch die folgenden Beispiele 12 bis 18 anlangt, so sind die hier verwendeten Materialien
der Schutzumhüllungsanordnung und die Eigenschaften der Verstärkungseinheit in Tabelle 2 angegeben.
Die Beispiele 12 und 13 der Schutzumhüllungsanordnungen unterscheiden
sich von der Anordnung gemäß Fig. 13, verwendet als Beispiel 10, nur insoferne, als eine unterschiedliche
Art eines elektrischen Widerstandsheizelements verwendet wurde. Fig. 15 und 16 zeigen Querschnitte der Strukturen
der in den Beispielen 12 bzw. 13 verwendeten elektrischen Widerstandsheizgrundelemente. Das in Fig. 15 gezeigte elektrische
Widerstandsheizgrundelement 61 wurde durch überziehen eines Acrylsäure-gepropften Produkts von Äthylen-Äthylacrylat-Copolymer
um eine SUS-Stahlstange 62 herum hergestellt,
wobei letztere einen Durchmesser von 1 mm und eine
Länge von 60 mm besaß/ um eine Isolierlage 63 zu bilden,
und wobei ferner in Längsrichtung 18 000 Filamente einer Kohlenstoffaser 64,imprägniert mit dem obenerwähnten gepfropften Produkt um die Isolationslage63herum befestigt
wurden. Das elektrische Widerstandsheizbasiselement 71 gemäß Fig. 16 wurde dadurch hergestellt, daß man in Längsrichtung
18 000 Filamente einer Kohlenstoffaser,imprägniert mit dem obenerwähnten gepfropften Produkt, um eine verstärkte
Quarzglasstange 72 herum anordnete, und zwar verstärkt durch eine HF-Behandlung und eine Silan-Kopplungsagensbehandlung,
und zwar hatte die Stange einen Durchmesser von 1mm und eine Länge von 60 mm. Auf diese Weise hatten die elektrischen
Widerstandsheizbasiselemente 61 bzw. 71, verwendet in den Beispielen 12 bzw. 13, jeweils eine Struktur mit einem um
ein starres Isolationsmaterial herum angeordneten elektrischen Widerstandsmaterial. Lagen aus einer leitenden
Ag-Paste wurden auf jedem der Heizbasiselemente 61 und 71 in der gleichen Weise ausgebildet, wie dies in Beispiel
beschrieben wurde, um so den gewünschten elektrischen Widerstand der Heizelemente vorzusehen.
Die gespleißten Teile der optischen Fasern umschlossen in
Anordnungen gemäß dieser Beispiele, und zwar in der gleichen Weise wie beim Beispiel 11, (Verstärkungseinheiten) beschrieben,
hatten ausgezeichnete in Tabelle 2 angegebene Eigenschaften.
betrifft eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich von der
Umhüllungsanordnung gemäß Fig. 13 und Beispiel 10 nur insoferne unterscheidet, als eine Stange (Länge 60 cm,
Durchmesser 2,0 mm) aus BN Zusammensetzung EC (Warenzeichen
eines leitenden Keramikmaterials, hergestellt von der Firma Denki Kagaku Kogyo K.K., Japan) als das elektrische .derstandsheizbasiselement
verwendet wurde, und zwar anstelle der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzungsstange.
Der gespleißte Teil einer optischen Faser umhüllt gemäß
diesem Beispiel in der gleichen Weise,wie in Beispiel 11
beschrieben (Verstärkungseinheit) hatte ausgezeichnete in Tabelle 2 angegebene Eigenschaften.
betrifft eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich von der Umhüllungsanordnund gemäß Fig. 13 und Beispiel 10 nur insoferne
unterscheidet, als es sich um das elektrische Wider-Standsheizelement
handelt. Die Fig. 17 und 18 zeigen einen Querschnitt bzw. eine perspektivische Ansicht eines elektrischen
Widerstandsheizelements 81, wie es bei diesem Beispiel Verwendung findet. Speziell wurde das Heizelement
81 dadurch hergestellt, daß man eine vorimprägnierte Kohlenstoff
aser 83 um ein Kernmaterial 82 herumwickelte. Wobei letzteres aus einem Bündel von 3 Kohlenstoffasergarnen
aus 6000 Filamenten bestand, und woraufhin dann eine Wärmeaushärtung erfolgte und darauffolgend ein Ag-Pastenüberzug
vorgesehen wurde, und zwar in den beiden Endteilen 84 in im wesentlichen in der gleichen Weise wie dies bei Bei-■
spiel 10 beschrieben wurde. Das Heizelement 81 hatte eine Länge von 60 mm und einen Durchmesser von 2,0 mm. Es sei
zudem darauf hingewiesen, daß die vorimprägnierte Kohlenstofffaser
83 eine Schicht aus Kohlenstoffasern war, die sämtlich
in einer Richtung angeordnet waren, und die mit einem unter Wärmeeinwirkung aushärtenden Harz, welches zu härten
ist, imprägniert waren.
- 44 -
Der gespleißte Teil einer optischen Faser/ der in diesem
Beispiel in der gleichen Weise wie beim Beispiel 11 (Verstärkungseinheit) umhüllt wurde, hatte die in Tabelle
angegebenen ausgezeichneten Eigenschaften.
bezieht sich auf eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich von der Umhüllungsanordnurig der Fig. 13 gemäß Beispiel 10
nur insoferne unterscheidet/ als eine Stange (Länge 60 mm.
Durchmesser 1/0 mm) aus einem zusammengesetzten Kohlenstoff asergarn (12 ooo Filamente) sämtlich eingebettet in
einer Richtung in einer Matrix aus einem unter Wärmeeinwirkung aushärtenden Polyimidharz als elektrisches Widerstandsheizbasiselement
verwendet wurde/ und zwar anstelle der Kohlenstoff-Kohlenstoffaserstange.
Der gespleißte Teil einer in diadem Beispiel in der gleichen
Weise wie im Beispiel 11 umhüllten optischen Faser (Verstärkungseinheit)
hatte ausgezeichnete, in der Tabelle 2 angegebene Eigenschaften.
bezieht sich auf eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich von der Umhüllungsanordnung gemäß Fig.13 und Beispiel 10
nur insoferne unterscheidet, als eine Stange (Länge 60 mm, Durchmesser 1,0 mm) aus Kohlenstoffasergarn (12 000 Filamente; imprägniert mit einem Silankopplungsagens A-172
(Warenzeichen eines Produkts, hergestellt von der Firma Nippon Unicar, Ltd., Japan) und zudem wärme-geformt als
elektrisches Widerstandsheizbasiselemente anstelle der
m 9 ·· ·
5Ό
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserst.ange verwendet wurde.
Der gespleißte Teil einer in diesem Beispiel in der gleichen Weise wie bei Beispiel 11 umhüllten optischen Paser (Verstärkungseinheit)
hatte ausgezeichnete Eigenschaften, die in Tabelle 2 angegeben sind.
bezieht sich auf eine Schutzumhüllungsanordnung, die sich
von der Umhüllungsanordnung der Fig. 13, verwendet in
Beispiel 10, nur insoferne unterscheidet, als eine Stange (Länge 60 mm, Durchmesser 1,0 mm) verwendet wird, und zwar
eine Stange aus Kohlenstoffasergarn (12 000 Filamente) miteinander
befestigt, mittels Sumiceram (Warenzeichen eines anorganischen Klebemittels, hergestellt von der Firma
Sumitomo Chemical Co., Ltd., Japan) als das elektrische Widerstandsheizbasiselemente verwendet wurde, und zwar
anstelle der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserstange.
Der gespleißte Teil einer optischen Faser umhüllt gemäß
diesem Beispiel in der gleichen Weise wie in Beispiel 11
(Verstärkungseinheit) hat ausgezeichnete, in Tabelle; 2
gezeigte Eigenschaften.
Wie bereits durch Beispiel 1 demonstriert wurde, so ergibt
sich auch aus den Beispielen 10 bis 18, daß erfindung^-
gemäß die Schutzumhüllung oder Packung in leichter und sicherer Weise in einer kurzen Zeitperiode ausgefüh? i
werden kann, und zwar einfach dadurch, daß man einen elektrischen Strom durch das elektrische Widerstandsheizelement
leitet, ohne daß dabei ein externes Heizgerät verwendet werden muß. In jedem der Beispiele 10 bis 18 konnte durch
die Verwendung des starren elektrischen Widerstandsheiz-
elements mit einer hohen Biegefestigkeit/ einem hohen Biegeelastizitätsmodul und einem niedrigen linearen
Ausdehnungskoeffizienten/ und durch die Verwendung eines Heiß-Schmelzklebemittels mit einer hinreichenden Klebefähigkeit
für den sekundären Nylon-Überzug der optischen Faser eine außerordentlich zuverlässige Verstärkungseinheit
gebildet werden, die in vorteilhafter Weise im wesentlichen zu keinerlei Brucherscheinungen bei der optischen Faser führt
und eine verminderte Änderung des Übertragungsverlustes der optischen Faser hervorruft.
Eigenschaften (hoher g-efcjleis^er Teil)
Übertragungsverlus tände rung
Übertragungsverlus tände rung
Beispiel Kärme-schrumpfbäres Heiß-schmelzendes Elektrisches Struktur Zugfestigkeit Verstärkung Temperatur- Wärmezyklus-No.
Rohr Klebeblatt Widerstands- der abhängig- test
heizelement Anordnung keit 3) 4)
Hochtemperaturlagertest 5)
Hochtemperatur und Kochf eucfiLigkeit s—
lagertest 6)
Polyäthylen
Mischung aus Gesintertes
Nylon 12(15 Gew.Z) Kohlenstoff-
und Ionomer' ' material (85 Gew.-%)
SUS/gepropftes Fig. Produkt I)/ Kohlenstoffaser
Verstärktes Fig. Quarzglas/gepropftes
Produkt/Kohlenstoffaser
2,0-2,5 kg weniger als weniger als weniger als
0,01 dB 0,04 dB 0,02 dB
0,01 dB 0,04 dB 0,02 dB
2,0-3,0 kg
Leitendes Ke- —~ ramikma ter ial
•Zusammensetzimg Fig. aus Kohlenstofffaser/Kohlenstoff—
faserprepeg (vorprägniert)
Zusammensetzung "
aus kohlenstofffaser /Polyimidharz
Kohlenstoffaser
imprägniert und festgelegt mit Silankupplungsagens
Kohlenstoffaser festgelegt mit anorganischem Klebemittel
Bemerkung: 1) Acrylsäure-gepropftes Produkt aus Äthylen--Xthylacrylat-Copolymer
2) von -40°C bis +700C
3) von -200C bis +600C, 6 Stunden pro Zyklus, nach 120 Zyklen"
4) '800C, nach 30 T:i",o-
Wenn beispielsweise in einer Umhüllungsanordnung gemäß Fig. 13 ein nicht-starres oder flexibles elektrisches
Widerstandsheizelement verwendet wird, so kann eine Biegung des gespleißten Teils einer optischen Faser, umhüllt durch
die Anordnung, auftreten, und zwar wegen des Zusammenziehens eines unter Wärmeeinwirkung schrumpfbaren Rohrs und
eines heiß-schmelzenden Klebemittels während des Laufs der Abkühlung, was zu einer Mikrobiegung der optischen Faser
führt, was wiederum zur Folge hat, daß ein erhöhter Übertragungsverlust der optischen Faser auftreten kann, wie dies
in Fig. 19 gezeigt ist, und/oder es kann zum Bruch der Faser kommen. In Fig. 19 bezeichnen die Symbole O und Q
die Übertragungsverlustanstiege, abhängig von der Temperatur bei optischen Fasern, und zwar umhüllt von Packungsoder Umhüllungsanordnungen mit einem starren Heizelement,
bzw. einem flexiblen Heizelement.
Bei der Schutzumhüllungsanordnung der Fig. 13 ändern sich die Temperaturen T., T« und T, des elektrischen Widerstandsheizelements
53, der Raum an der Innenseite des heiß-geschmolzenen Klebemittelrohrs bzw. des durch Wärme
schrumpfbaren Rohrs 51 im Laufe des Packungs- oder Umhüllungsvorgangs,
und zwar mit der Heizzeitperiode gemäß Fig. 20. Die Tempera-ur T1 des Heizelements 53 soll auf
mindestens 3000C erhöht werden, um das heiß-schmelzende
Klebemittelrohr 52 zu schmelzen und die Packungs- oder Umhüllungsanordnung mit dem gespleißten Teil einer optischen
Faser zu integrieren. Bei Temperaturen von 3000C oder mehr können, was das Heizelement anlangt, Gase durch
die Zerlegung von darinnen vorhandenen Verunreinigungen gebildet werden und Luft im Raum darum herum kann durch Wärme
ausgedehnt werden, was zur möglichen Bildung und Aufrechterhai tung von Blasen in der Verstärkungseinheit führt, und
zwar zusätzlich zu Blasen, die durch jedwedes absorbierte Wasser im Heizelement gebildet werden können.
ο ζ ι /.υ ο ο
■ .··..*·.
Was das aus heiß-schmelzendem Klebemittel hergestellte
Rohr anlangt, so kann jedwedes darin absorbierte Wasser die Möglichkeit der Bildung und Zurückhaltung von Blasen
in der Verstärkungseinheit erhöhen. Solche Restblasen führen zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit des Vorsprungbruchs
der optischen Phase und zur Ubertragungsverluständerung bei Temperaturabsenkung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Verstärkungseinheit, wo eine geringe Möglichkeit der Blasenbildung und
Aufrechterhaltung vorliegt, sei im folgenden erläutert. Eine Schutzumhüllungsanordnung gemäß diesem Ausführungsbeispiel besitzt vor der Widerstandserhitzung eine Struktur,
die zusammen mit einer optischen Faser mit einem zu verstärkenden Spleißteil im Querschnitt in Fig. 21A und
im Längsschnitt in Fig. 21B dargestellt ist. Die Schutzumhüllungs&nordnung
besteht aus einem wärmeschrumpfbaren Rohr 91, einem aus heiß-schmelzendem Klebemittel hergestellten
Rohr 92 mit einer Gleichgewichtswasserabsorption von 1 Gew.-% oder weniger in 230C Wasser, und einem elektrischen
Widerstandsheizelement 93 aus einer Kohlenstoffaserzusammensetzung
mit einer Biegefestigkeit von 10 kg/mm2 oder mehr, einem Biegeelastizitätsmodul von 1 to/mm2 oder
mehr, einer Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 % oder weniger in 23°C 100%RH, einer Gewichtsverlustgeschwindigkeit
von 0,01% pro Minute, gemessen in 5000C Luft nach Trocknung und eine Dichte von 1,8 g/cm2 oder mehr in
einer Matrix aus Kohlenstoff. Das heiß-schmelzende Klebemittelrohr
92 sieht einen Raum vor, durch den hindurch die optische Faser geleitet werden kann.
Wie in den Fig. 21A und 21B gezeigt ist, wird die Schutzumhüllungsanordnung,
bei welcher durch den Raum des heiß-schmelzenden Klebemittelrohrs 92 die optische Faser hindurchgeführt
wurde, um den gespleißten Teil 95 der optischen
SS tr -
Faser 94 herum angeordnet. Wenn sodann Elektrizität durch das Heizelement 93 geschickt wird, um die Erhitzung von
der Innenseite der ümhüllungsanordnung her zu bewirken, so wird das heiß-schmelzende Klebemittelrohr 92 geschmolzen,
während das durch Wärme schrumpfbare Rohr 91 schrumpft, wodurch der gespleißtö Teil 95 der optischen
Faser mit dem Heizelement 93, dem geschrumpften Rohr 91 und dem Klebemittelrohr 92 integriert wird, wie dies im Querschnitt
in Fig. 22A und im Längsschnitt in Fig. 22B dargestellt ist.
Als Material für das wärme-schrumpfbare Rohr gemäß diesem
Ausführungsbeispiel kann beispielsweise auf folgende Materialien hingewiesen werden: Polyolefine wie beispielsweise
Polyäthylen, Polypropylen, Äthylenpropylen-Copolymere, Polyvinylchlorid, Fluorpolymere, wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid
und Silikonharze, wobei das verwendbare Material nicht auf diese Materialien beschränkt ist.
Als Material für das heiß-schmelzende Klebemittel gemäß
diesem Ausführungsbeispiel kommt beispielsweise folgendes in Frage: Polyolefine, Polyamide, Polyvinylchloride, Polyester,
Polyvinylacetat, Polyurethane, Polystyrole, Acrylharze, Polyvinylester, Fluorkohlenstoffharze, Polyäther,
Polyacetale, Polycarbonate, Polysulfone, Dienpolymere, Naturgummi, Chloroprengummi, Polysulfide und modifizierte
Produkte daraus. Die Materialien können entweder allein oder in Mischung Verwendung finden. Das heiß-schmelzende Klebematerial
mit einer Gleichgewichtswasserabsorption von 1 Gew.-% oder weniger bildet bei Verwendung mit der Schutzumhüllungsanordnung
im wesentlichen keine Blasen aus irgendwelcher darinnen enthaltene aus Luft kommender Feuchtigkeit.
_JZ. 56 ::J"0"LO":·
Die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung/ die
als ein elektrisches Widerstandsheizelement in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden kann, ist eine Zusammensetzung,
die hergestellt wurde durch Imprägnierung eines Bündels von Kohlenstoffasergarnen mit einem Harz wie beispielsweise
Purfurylalkoholharz oder einem Phenolharz und Erzitzung in einer inerten Atmosphäre wie beispielsweise
Argongas auf 800 bis 10000C, zur Carbonisierung des Harzes/
wobei die Imprägnierung und Carbonisierung wiederholt wird.
Wenn eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung
mit einer Biegefestigkeit von weniger als 10 kg/mm2 in der Schutzumhüllungsanordnung verwendet wird, so kann die
Anordnung manchmal während deren Handhabung brechen. In diesem Sinne wird eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung
mit einer Biegefestigkeit von mindestens 10 kg/ mm2 bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet. Wenn eine
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung mit einem Biegeelastizitätsmodul von weniger als 1 to/mm2 in der Packungsoder Umhüllungsanordnung verwendet wird, so kann das Biegen
einer optischen Faser in dem verstärkten gespleißten.Teil nach der Verfestigung des heiß-geschmolzenen Klebemittels
und dem Kühlen des dann aufschrumpfbaren Rohrs während des
in den Fig. 21A und 21B sowie den Fig. 22A und 22B gezeigten Packungsvorgangs oftmals einen erhöhten Übertragungsverlust
der optischen Faser zur Folge haben, und zwar hervorgehoben durch die Packungs- und Umhüllungsverfahren; es sei
auf Tabelle 3 und insbesondere einen Vergleich der Beispiele 22 mit den Beispielen 19 bis 21 hingewiesen. Demgemäß
wurde beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung
mit einer Biegefestigkeit von mindestens 1 to/mm2 verwendet.
Schutzumhüllungsanordnungen sind in den Fig. 21A und
2IB dargestellt, bei denen Kohlenstoff-Kohlenstoff-FaserausammenSetzungen
mit unterschiedlichen Biegeelastizitätsmodulen jeweils verwendet wurden.
Die Materialien der Packungs- oder ümhüllungsanordnungen
und die Ergebnisse, erreicht mit den Verstärkungseinheiten, gebildet daraus in der gleichen Weise wie es in den Fig.22A
und 22B beschrieben ist, sind in Tabelle 3 angegeben.
O C cd ω oo C
Durch Wärmeeinwirkung schrumpfbarer Schlauch
Heiß-schmelzender Klebemittelschlauch
Elektrisches Widerstandsheizelement
Schnittansicht
kreuzvernetztes Polyäthylen niederer Dichte (Innendurchmesser: 3,2 mm, Dicke 0,25 mm
Länge 50 mm
Ionomer (Innendurchmesser: 1,5 mm, Dicke: 0,2 mm,
Länge: 50 mm
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung (Durchmesser: 1,3 mm, Länge 70 mm
beide 15 mm langen Endteile sind mit einer
Ag-Paste überzogen)
Ag-Paste überzogen)
Fig. 21A und 21B und Fi. 22A und 22B
Widerstandserhitzung Bedingungen während der Verstärkung
annähernd 2 Volt χ 3 Ampere χ 40 Sekunden
Biege-Elastizitätsmodul
der Zusammensetzung (des zusammengesetzten Körpers)
14 to /mm2
3 to/mm2
1,5 to/tnm2
0,7 to/mm2
Biegung des verstärkten Teiles keine
Übertragungsverlustanstieg mit abnehmender Temperatur (+200C —--200C)
0,03dB/gespleister .Teil 0,03dB/gespleister Teil
keine
0,05dB/gespleister Teil
gebogen
0,5dB/gespleiste.r
Teil '··' ',
ss :-.yO"V. : -:
In den Beispielen 19 sowie 23 bis 26 wurden Schutzumhüllungsanordnungen
gemäß den Fig. 21A und 21B verwendet, und zwar mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzungen
mit einer unterschiedlichen Gleichgewichtswasserabsorption bei 23°C und 100%RH (relative Feuchtigkeit).
Die Materialien der Schutzumhüllungsanordnungen sowie die Ergebnisse der daraus in der gleichen Weise wie in den
Fig. 22A und 22B gezeigten Art hergestellten Verstärkungseinheiten sind in Tabelle 4 angegeben, wobei das "Beispiel
19" die gleiche Umhüllungsanordnung wie in Tabelle 3
angegeben bezeichnet.
In jedem der Beispiele 19, 23 und 24 wurden - da die Zusammensetzung
eine Gleichgewichtswasserabsorption von unterhalb 1 Gew.-% in 23°C, 100%RH hatte - im Laufe der Packung, d.h.
im Latife der Bildung der Verstärkungseinheit, keine Blasen gebildet; demzufolge war der Übertragungsverlustanstieg
der optischen Faser bei einer Temperaturabsenkung von +200C
auf -200C klein, und zwar lediglich 0,03 dB pro gespleißtem
Teil. Andererseits können in jedem der Beispiele 25 und 26 Blasen in einer Zusammensetzung (zusammengesetztem Körper)
mit einer Gleichgewichtswasserabsorption von oberhalb 1 Gew.-% bei 23°C 1CG%RH während des Verlaufs der Packung
gebildet werden, und somit kann ein Anstieg des übertragungsverlusts einer optischen Faser bei einer Temperaturabsenkung
von +200C bis -200C von 0,12 dB oder mehr pro gespleißtem
Teil auftreten. Man erkennt somit, daß vorzugsweise eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung verwendet wird,
die eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1 Gew.-% oder weniger bei 23°C 100%RH aufweist.
C Ό l-i
O
π) co OO β
Durch Wärmeeinwirkung kreuzvernetztes Polyäthylen niederer Dichte (Innendurchmesser: 3,2 mm, Dicke
schrumpfbarer Schlauch * Länge 50 mm
0,25 mm
Heiß-schmelzender Klebe- Ionomer (Innendurchmesser: 1,5 mm,
mit teIschlauch
Dicke: 0,2 mm Länge 50 mm
Elektrisches Widerstands- Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung* (Durchmesser: 1,3 mm, Länge 70 mm
heizelement beide 15 mm langen Endteile sind mit einer
Ag-Paste überzogen)
Schnittansicht
Fig. 21A und 21B und Fig. 22A und 22B
Widerstandserhitzung Bedingungen während der Verstärkung
annähernd 2 Volt χ 3 Ampere χ 40 Sekunden
Gleichgewichtswasserabsorption der Zusammensetzung bei 23°C,100%RH
0,2 Gew.-%
0,3 Gew.-/
0,6 Gew.-% 1,3 Gew.-?
5 Gew.-%
Blasenbildung
Übertragungsverlustanstieg bei abnehmender Temperatur (+200C —*--20°C)
keine
0,03dB/gespleister Teil
keine
keine
0,03dB/gesplei- 0,03dB/gespleister Teil ster Teil gebildet
0,12dB/gespleister
Teil
Teil
gebildet
0,15dB/gespleistert ;
Teil '" '
Bemerkung: * nachdem es einen Monat lang in einem Raum aufbewahrt wurde.
Die Beispiele 19, 27 und 28 sind Schutzumhüllungsanordnungen
gemäß den Fig. 21A und 21B, wobei die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzungen
eine unterschiedliche Gewichtsverlustgeschwindigkeit aufwiesen, und zwar gemessen bei
500"C in Luft nach der jeweiligen Trocknung. Die Messung der Gewichtsverlustgeschwindigkeiten oder Raten wurde
unter Verwendung einer thermogravimetrischen Analysevorrichtung (TGA) ausgeführt.
Tabelle 5 gibt die Materialien der Schutzumhüllungsanordnungen
an und ebenso die Ergebnisse hinsichtlich der daraus in der gleichen Weise wie in den Fig. 11A und 22B gezeigten
Weise gebildeten Verstärkungseinheiten; Beispiel 19 bezeichnet die gleiche Packungs- oder Umhüllungsanordnung wie
in Tabelle 3.
Im Falle jeder der Schutzumhüllungsanordnungen gemäß den
Beispielen 27 und 28, die eine Zusammensetzung verwenden, welche eine Gewichtsverlustgeschwindigkeit von mehr als
0,01%/Minute, gemessen in 500°C Luft nach Trocknung besassen,
wurde eine kleine Menge weißen Rauchs festgestellt, von dem angenommen wird, daß er ein Zersetzungsgas ist, welches
auf die Verunreinigungen der Zusammensetzung zurückführbar
ist; dieser Rauch w ede während des Packungsvorgangs festgestellt;
einige Blasen blieben in der Verstärkungseinheit zurück. Ferner lag in jedem der Beispiele 27 und 28 der
Ubertragungsverlustanstieg einer optischen Faser bei Temperaturabsenkung
von +200C bis -200C oberhalb 0,1 dB pro gespleißtem
Teil. Es ist daher die Verwendung einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung
vorzuziehen, die eine Gewichtsverlustgeschwindigkeit von 0,01%/Minute ode.
weniger aufweist, und zwar gemessen in 5000C Luft nach
Trocknung.
Sun | Durch Wärmeeinwirkung schrumpfbarer Schlauch |
kreuzvernetztes Polyäthylen niederer Dichte | (Innendurchmesser Länge 50 mm |
: 3,2 mm, Dicke 0,25 mm | 22B |
anordn | Heiß-schmelzender Klebe mittelschlauch |
Ionomer (Innendurchmesser: 1,5 mm, | Dicke: 0,2 mm | Länge 50 mm | |
tärkungs | Elektrisches Widerstands heizelement |
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung * ( Durchmesser: 1,3 mm, Länge 70 mm beide 15 mm langen Endteile sind mit einer Ag-Paste überzogen) |
|||
(U | Schnittansicht | Fig. 21A und 21B und Fig. 22A und |
Widerstandserhitzung Bedingungen während der Verstärkung
annähernd 2 Volt χ 3 Ampere χ 40 Sekunden
Gewichtsverlustgeschwindigkeit weniger als 0,01%/Minute
in 5000C Luft
0,02%/Minute
0,08%/Minute
Blasenbildung
Übertragungsverlustanstieg bei abnehmender Temperatur (+200C--^-200C)
keine 0,03dB/gespleister Teil
gebildet gebildet /tl,
0,13dB/gespleister Teil 0,13dB/gespleister,TeIvL
■.,—.- r·
Bemerkung: * nach Trocknung unter Vakuum
- 55 -
Bei den Beispielen 19 und 29 bis 33 wurden Schutzumhüllungsanordnungen
gemäß den Fig. 21A und 21B verwendet, bei denen
Heiß-Schmelz-Klebemittel mit einer unterschiedlichen Gleichgewicht
swasserabsorption in 230C Wasser benutzt wurden.
Die Materialien der Umhullungsanordnungen und die Ergebnisse
hinsichtlich der daraus in der gleichen Weise wie in den Fig. 22A und 22B hergestellten Verstärkungseinheiten sind
in Tabelle 6 angegeben, in der Beispiel 19 die gleiche Packungsanordnung wie in Tabelle 3 bezeichnet.
Im Falle jeder der Packungs- oder Umhüllungsanordnungen der Beispiele 19 und 29 bis 31 unter Verwendung eines
heiß-schmelzenden Klebemittels mit einer Gleichgewichtswasserabsorption von weniger als 1,0 Gew.-% in 23°C Wasser wurden
im wesentlichen keine Blasen im Laufe des Packungsvorgangs gebildet. Andererseits wurden im Falle jeder der Umhüllungsanordnungen der. Beispiele 32 und 33 unt^r Verwendung eines
heiß-schmelzenden Klebemittels ™it einer Gleichgewichtswasserabsorption
oberhalb 1,0 Gew.-% in 23°C Wasser einige Blasen gebildet und somit ergab sich ein Übertragungsverlustanstieg
einer optischen Faser bei abnehmender Temperatur von +200C auf -200C "on 0,1 dB pro gespleißtem Teil. Es ist
daher vorzuziehen, ein heiß-schmelzendes Klebemittel mit einer Wasserabsorption unter Sättigung von 1,0 Gew.—% oder
weniger in 230C Wasser zu verwenden.
Durch Wärmeeinwirkung | Beispiel 19 Beispiel 29 Beispiel 30 | Beispiel 31 | Beispiel 32 Beispiel 33 | beide 15 mm | 12 Ionomer/Nylon 12 Nylon 12 | 22B | |
schrumpfender Schlauch | kreuzvernetztes Polyäthylen niederer Dichte | (Innendurchmesser: 3,2 mm, Dicke 0,25 mm | = 30/70 | ||||
Heiß-schmelzender Klebe | Länge 50 mm | Gewicht | |||||
β Ό |
mittelschlauch* | Ionomer EVA** Ionomer/Nylon 12 | Ionome r/Ny1on | 1,3 mm, Länge 70 mm | |||
i-l O |
= 85/15 | = 50/50 | langen Endteile sind mit einer | ||||
C nj |
Elektrisches Widerstands | Gewicht | Gewicht | Ag-Paste überzogen) | |||
Cfl GO |
heizelement | Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faserzusammensetzung (Durchmesser: | |||||
J | |||||||
U | Schnittansicht | ||||||
Verst | Fig. 21A und 21B und Fig. 22A und | ||||||
Widerstandserhitzung Bedingungen während der Verstärkung
annähernd 2 Volt χ 3 Ampere χ 40 Sekunden
Gleichgewichtswasserabsorption in 23°C Wasser
0,09 Gew.-%
0,10 Gew.-% 0,3 Gew.-%
0,8 Gew.-%
1,1 Gew.-%
1,5 Gew.-I
Blasenbildung keine keine keine keine gebildet
Übertragungsverlustanstieg 0,03dB 0,03dB 0,03 dB 0,03dB 0,1dB/ge-
bei abnehmender Temperatur gespleister gespleister gespleister gespleister spleister
(+2O0C -200C) Teil Teil Teil Teil Teil
gebildet '...»'
0,15dB/ge- '<■'
spleister Teil ■ " " :
Bemerkung: * Innendurchmesser 1,5 mm, Dicke 0,2 mm, Länge 50 mm
nach Aufbewahrung in einem Raum über eine Zeitspanne von einem Monat hinweg
** Äthylen-Vinylacetat-Copolymer
Schutzumhüllungsanordnungen gemäß den Fig. 23 und 24
wurden in diesen Beispielen zusammen mit der gleichen Umhüllungsanordnung verwendet/ wie sie in dem vorausgegangenen Beispiel 19 verwendet wurde, und in den Fig. 21A
und 21B dargestellt ist. Die Schutzumhüllungsanordnung
der Fig. 23,verwendet im Beispiel 34, bestand aus einem wärmeschrumpfbaren Schlauch 91, einer Lage aus einem heißschmelzenden
Klebemittel 92' anhaftend an der Innenoberfläche
des Schlauches 91, und einem elektrischen Widerstandsheizelement 93 mit einer darum herum angeordneten Lage aus
dem heiß-schmelzenden Klebemittel 92' und angeordnet im
Raum, umgeben von der heiß-schmelzenden Klebemittellage auf der Innenoberfläche des wärmeschrumpfbaren Schlauchs
91, wobei durch diesen Raum eine optische Faser geführt ist, "wie dies in Fig. 23 dargestellt ist. Die Umhüllungsanordnung der Fig. 24,verwendet im Beispiel 35, bestand
aus einem wärmeschrumpfbaren Schlauch 91 und einer Stange
oder einem Stab aus einem heiß-schmelzenden Klebemittel 92" sowie einem elektrischen Widerstandsheizelement 93,
angeordnet auf der Innenseite des Schlauchs 91, wie in Fig. 24 gezeigt.
Die Materialien der Schutzumhüllungsanordnungen und die Ergebnisse hinsichtlich der daraus im wesentlichen in
der gleichen Weise wie in den Fig. 22A und 22B gezeigten Weise hergestellten Verstärkungseinheiten sind in Tabelle
angegeben.
Jede Verstärkungseinheit zeigte ausgezeichnete Eigenscherten.
Die Zugfestigkeit betrug 2,5 kg bis 3,5 kg; der Übertragungsverlustanstieg durch die Verstärkung lag unterhalb
0,01 dB pro gespleißtem Teil; die Temperaturabhängigkeit
JZ I /UOD
der Übertragungsverluständerung (-600C bis +700C) betrug
0,06 bis 0,10 dB pro gespleißtem Teil, und die Übertragungsverlustanstiege
nach jedem Wärmezyklustest, einem Hochtemperaturlagertest
und einem Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeits-Lagertest lagen sämtlich unterhalb 0,02 dB
pro gespleißtem Teil.
Durch Wärmeeinwirkung schrumpfender Schlauch* |
Beispiel 19 | Beispiel 34 | Beispiel 35 | |
nung | Heiß-schmelzender Klebe mittelschlauch* |
kreuzvernetztes | Polyäthylen niederer Dichte | kreuzvernetztes Polyäthylen hoher Dichte |
sanoro | Elektrisches Widerstands heizelement* |
Ionomer | ||
.ärkung | Schnittansicht | zusammengesetzter Körper |
||
Verst | Fig. 21A und 21B, und Fig. 22A und 22B |
Fig. 23 | Fig. 24 | |
Widerstandserhitzung Bedingungen während der Verstärkung
annähernd 2 Volt χ 3 Ampere χ 40 Sekunden
cten | iistem | Zugfestigkeit | erung | Verstärkung Temperaturabhängigkeit (-60°C — +700C) |
2,5 - 3,5 kg | 2,5 - 3,5 kg | 0,01dB | 2,5 - 3,5 kg | 0,01dB |
rerstärt | spie | I lustänc | Wärmezyklustest (-200C — +600C, 6 Stunden |
weniger als 0,01dB 0,06dB |
weniger- als 0,1OdB |
0,02dB | weniger, als 0,09dB |
0,02dB | |
μ | (U rH |
pro Zyklus nach 30 Tagen | weniger als 0,02dB | weniger als | weniger als | ||||
υ β |
(pro Tei |
Hochtemperaturtest 80°C nach 30 Tagen |
0,02dB | 0,02dB | |||||
natte | Einheit | gungs | Hochtemperatur- und Hochfeuch tigkeitstest (6O0C, 95%RH, nach 30 Tagen |
weniger als 0,02dB | weniger als | 0,02dB | weniger als | 0,02dB ; t |
|
ο β D bO H |
to μ 4-1 μ (U |
weniger als 0,02dB | weniger als | weniger als | |||||
Bemerkung: * Form und Abmessungen wie in Tabelle 6
ι / υ ο,υ
Aus den Beispielen 19 bis 35 ergibt sich klar, daß eine
außerordentlich zuverlässige Verstärkungseinheit dann gebildet wird, wenn folgendes verwendet wird: ein Widerstandsheizelement aus einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Faser-Zusammensetzung
(d.h. ein Verbundkörper, bestehend aus Kohlenstoff sowie Kohlenstoffaser), wobei das Element eine Biegefestigkeit
von 10 kg/mm2 oder mehr, einen Biege-Elastizitätsmodul
von 1 to/mm2 oder mehr, eine Gleichgewichtswasserabsorption
von 1,0 Gew.-% oder weniger in 23°C und 100%RH und eine Gewichtsverlustgeschwindigkeit von 0,01%/Minute
oder weniger, gemessen in 5000C nach Trocknung aufweist,
und wobei ferner ein heiß-schmelzendes Klebemittel eine Gleichgewichtswasserabsorption von 0,01 Gew.-% oder weniger
in 23°C Wasser besitzt; infolgedessen tritt kaum ein Brechen einer optischen Faser auf und es ergibt sich eine verminderte
Übertragungsverluständerung der Faser, abhängig bei Temperatur änderungen .
Wenn der Schmelzpunkt des heiß-schmelzenden Klebemittels niedriger liegt als die Schrumpftemperatur des durch
Wärme schrumpfenden Schlauchs, so wird das heiß^schmelzende
Klebemittel geschmolzen, bevor die Schrumpfung des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs auftritt, und zwar im Verlauf
der durch die Erhitzung der Umhüllungsanordnung bewirkten Integration mit dem gespleißten Teil einer optischen Faser,
was zu einer Einfangung von Luft führen kann, die darauf folgend in einigen Fällen nicht herausgequetscht werden
kann, so daß sich Restblasen in der sich ergebenden Verstärkungseinheit selbst dann bilden, wenn das elektrische Widerstandsheizelement
eine charakteristische Widerstandsverteilung besitzt, wie sie durch die Verteilung gemäß I
oder II in Fig. 10A gegeben ist. Andererseits haben im allgemeinen heiß-schmelzende Klebemittelharze eine ausgezeichnete
Adhäsion oder Anhaftung an Nylon, was im allgemeinen als ein Material für den Kunststoffüberzug einer
bloßen optischen Faser verwendet wird, wobei eine hohe Polarität und somit hohe Wasserabsorption vorliegt.
Daher kann die Verwendung eines derartigen Harzes oftmals zur Blasenbildung führen, wobei diese ihren Ursprung im
absorbierten Wasser während des Erhitzens nehmen. Jedwede Restblasen in der sich ergebenden Verstärkungseinheit
können zu Vorsprüngen oder Wölbungen führen, und somit zum ' Bruch einer optischen Faser in dem Blasengebiet der Einheit
bei Temperaturänderungen, und es kann ferner eine übertragungsverluständerung der Faser bei Temperaturänderung
eintreten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die obigen Punkte berücksichtigt, was im folgenden unter Bezugnahme
auf die Fig. 25A und 25B sowie auf die Fig. 26A und 26B beschrieben wird.
Die Fig. 25A und 25B zeigen einen Quer- bzw. Längsschnitt
einer erfindungsgemäßen Schutzumhüllungsanordnung, in die
eine optische Faser eingesetzt ist. Die Schutzumhüllungsanordnung besteht aus einem durch Wärme aufschrumpfbaren
Schlauch 101, der in seiner Radialrichtung bei Wärmeanlage schrumpfen kann und ferner ist ein Schlauch 102 aus einem
heiß-schmelzenden Klebemittel auf der Innenseite des Schläuche 101 angeordnet, und zwar besitzt dieses einen höheren
Schmelzpunkt als die Schrumpftemperatur des durch Wärme schrumpfbaren Schläuche 101 sowie eine Gleichgewichtswasserabsorption
von 1 Gew.-% oder weniger in 23°C Wasser; ferner ist eine Stange oder ein Stab als elektrisches
Widerstandsheizelement 103 vorgesehen und zwischen den Schläuchen 101 und 102 angeordnet, und zwar sich in Axia*
richtung der Schläuche erstreckend. Die beiden Endteile des Heizelemente sind mit einer leitenden Paste überzogen, um
eine charakteristische Widerstandsverteilung I gemäß
\ 7Ubb
Fig. 1OA zu erhalten. Der Schlauch 102 sieht einen Raum
109 vor# durch den eine optische Faser geführt sein kann.
Die im Zusammenhang mit der obenerwähnten Schutzumhüllungsanordnung
verwendeten Packungsverfahrensschritte werden unter Bezugnahme auf die Fig. 25A und 25B sowie die Fig.26A
und 26B beschrieben. Eine optische Faser wurde durch den Raum 109 der ümhüllungs- oder Packungsanordnung eingesetzt
und aus der Fusions- oder Schmelzzone herausgeführt. Die optische Faser wurde mit einer weiteren optischen Faser
in einer End-zu-End-Position schmelz-gespleißt, und
zwar nachdem die Endteile von den Kunststoffüberzügen 108 freigelegt wurden, um die bloßen Fasern 107 freizulegen.
Sodann wurde die Schutzumhüllungsanordnung, durch deren Raum 109 die optische Faser vor dem Schmelzspleißvorgang
geführt wurde/ derart um den schmelz-gespleißten Teil 107A der qptischen Faser herum angeordnet, daß die bloße Faser
107 sowie Teile der Kunststoffüberzüge 108 benachbart zu
beiden Enden des bloßen Faserteils abgedeckt waren. Daraufhin wurden die beiden Enden des elektrischen Widerstandsheizelements 103 elektrisch mit einer KonstantSpannungsquelle 111 verbunden, beispielsweise über einen Schalter
112, der mit einer Spannungsquelle in der Form einer Speicherbatterie
oder Trockenzelle in Verbindung steht, Nachdem elektrische Leistung angelegt wurde, erzeugte das elektrische
Widerstandsheizelement 103 Wärme, die ihrerseits die Temperatur des wärmeschrumpfbaren Schlauchs 101 und auch die
Temperatur des heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs 102 schnell in den Mittelteil und langsam an den Endteilen
erhöht. Auf diese Weise entwickelt sich die Wärmeschrumpfung
des durch Wärme schrumpfenden Schlauchs 101 in Radialrichtung vom Mittelteil aus zu den Endteilen des Schlauchs 101
hin, und der Schmelzvorgang des heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs
102 entwickelt sich vom Mittelteil aus
ebenfalls zu den Endteilen hin, und zwar mit einer geringen
Zeitverzögerung gegenüber der entsprechenden Schrumpfentwicklung des Schlauchs 101, auf welche Weise eine Klebeschicht
oder Lage gebildet wird, die vollständig die bloße optische Paser 107 umgibt., daran anhaftet und diese befestigt.
Auf diese Weise wird eine Verstärkungseinheit gebildet/ die den gespleißten Teil der optischen Faser umfaßt,
und zwar zusammen mit dem elektrischen Widerstandsheizelement, wobei das heiß-schmelzende Klebemittel als eine Art
Abdichtmittel innerhalb des durch Wärme geschrumpften Schlauchs dient.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel sich der Schmelzvorgang des heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs 102 bei der
Widerstandserhitzung vom Mittelteil aus zu den beiden Endteilen hin mit einer geringen Zeitverzögerung bezüglich
der Schrumpfung des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs
101 vom Mittelteil zu den beiden Endteilen hin entwickelt, wird die zwischen den optischen Faserkernen 107 und dem
geschmolzenen Klebemittelschlauch 102 sowie zwischen dem Heizelement 103 und dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch
101 verbleibende Luft leicht herausgequetscht und vollständig aus der sich ergebenden Verstärkungseinheit entfernt
.
Bei der Schutzumhüllungsanordnund gemäß den Fig. 25A
und 25B wird ein Schlauch aus einem Polyäthylen niedriger Dichte verwendet, und zwar mit einer Schrumpftemperatur
von 115°C, einer Länge von 6 cm, einem Innendurchmesser
von 3,2 mm,, und einer Dicke von 0,2 mm; dieser Schlauch λ rd
als der durch Wärme schrumpfende Schlauch 101 verwendet.
Zudem verwendet die Schutzurtihüllungsanordnung gemäß den
32170bb
Fig. 25A und 25B als heiß-schmelzenden Klebemittelschlauch 102 einen Schlauch aus einem modifizierten Propylen mit
einem Schmelzpunkt von 1600C, einer Länge von 6 cm, einem
Innendurchmesser von 1/2 mm und einer Dicke von 0,2 mm;
ferner wird als elektrisches Widerstandsheizelement 102 ein mit Kohlenstoffaser verstärkter Kohlenstoffverbundkörper
benutzt, der eine Länge von 7 cm und einen Durchmesser von 1,4 mm besitzt und an den beiden 3 cm langen Endteilen mit
einer Ag-Paste 104 überzogen ist. Diese Packungsanordnung bildet das Beispiel 36.
Die Schutzumhüllungsanordnung, bei der durch den Raum des heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs 102 eine optische
Faser geleitet wurde, wurde derart um den gespleißten Teil 107A der Faser herum angeordnet, daß die bloße Faser
107 und Teile des Plastiküberzugs 108, benachbart zu den beiden Enden des bloßen Faserteils abgedeckt wurden. Sodann
wurde eine Gleichspannung von 2 Volt an die Enden des Heizelements 103 angelegt und der SchrumpfVorgang entwickelte
sich bei dem durch Wärme schrumpfenden Schlauch 101 vom Mittelteil aus zu den Endteilen hin und war innerhalb einer
Zeitperiode von 30 Sekunden vollendet, und zwar gefolgt von der entsprechenden Entwicklung, mit einer geringen Zeitverzögerung,
des Schmelzens des heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs 102 vom Mittelteil aus zu den beiden Endteilen
hin, um so eine heiß-schmelzende Klebemittellage 105 zu bilden, wobei sich eine vollständige Luftentfernung
aus der sich ergebenden Verstärkungseinheit ergibt. Die Ubertragungsverluständerung der optischen Faser infolge
der.Packung lag unterhalb 0,01 dB pro gespleißtem Teil.
Nach 100 Zyklen in einem Wärmezyklustest (+200C bis +600C,
6 Stunden pro Zyklus), wurde kein Bruch der optischen Faser festgestellt, und die Übertragungsverluständerung der
Faser lag unterhalb 0,02 dB pro gespleißtem Teil. Die
tJbertragungsverluständerung der optischen Faser nach einem 30-tägigen Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeits-Test
(850C, 95%RH) lag unterhalb 0,02 dB pro gespleißtem Teil.
In Beispiel 7 wurde eine Schutzumhüllungsanordnung verwendet, die sich von der Anordnung gemäß Beispiel 36 nur insoferne
unterschied, als ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer-Schlauch verwendet wurde, der einen Schmelzpunkt von 69°C, eine
Länge von 6 cm, einen Innendurchmesser von 1,5 mm und eine Dicke von 0,2 mm besaß, und zwar wurde dieser Schlauch als
der heiß-schmelzende Klebemittelschlauch anstelle des modifizierten
Polypropylenschlauchs des Beispiels 36 verwendet, und die Packung oder Verstärkungseinheitsbildung
einer optischen Faser erfolgte im wesentlichen in der gleichen Weise wie dies unter Bezugnahme auf Beispiel 36 erläutert
wurde. Der SchmelzVorgang des aus A'thylen-Vinylacetat-Copolymer
bestehenden heiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs 102 entwickelte sich vom Mittelteil aus zu den beiden Endteilen
hin nach der Widerstandserhitzung, bevor die entsprechende Schrumpfentwickl'Vig des durch Wärme schrumpfenden
Schläuche 101 vom Mittelteil zu den beiden Endteilen
hin erfolgte, wodurch eine gewisse Lufteinfangung in der
Klebelage 105 erfolgte. Jedwede eingefangene Luft wurde nicht vollständig aus der sich ergebenden Verstärkungseinheit
herausgequetscht oder entfernt und tendierte in der Form von Restblasen zurückzubleiben. Die Übertragungsverluständerung
der optischen Faser in der Verstärkungseinheit mit den Restblasen betrug nach dem gleichen Wärmezyklustest
wie beim Beispiel 36 0,1 dB pro gespleißtem Teil. Man erkennt ohne weiteres aus den obigen Ausführungen, daß
die Verwendung eines heiß-schmelzenden Klebemittelschla :hs mit einem Schmelzpunkt höher als der Schrumpftemperatur
des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs zu bevorzugen und vorteilhaft ist.
Schutzumhüllungsanordnungen unter Verwendung des gleichen elektrischen Widerstandsheizelements wie bei den Beispielen
36 und 37 sowie unter Verwendung von Materialien gemäß Tabelle 8 wurden bsi diesen Beispielen für die Packung
von optischen Fasern verwendet/ und zwar im wesentlichen in der gleichen Weise wie dies unter Bezugnahme auf die
Beispiele 36 und 37 beschrieben wurde. Die Ergebnisse sind zusammen mit den Ergebnissen für das Beispiel 37 in Tabelle
9 angegeben.
In jedem der Beispiele 37 und 41 bis 44/ wo ein heißschmelzendes Klebemittel mit einem Schmelzpunkt höher als
der Schrumpftemperatur des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs verwendet wurde/ entwickelte sich das Schmelzen
des hfeiß-schmelzenden Klebemittelschlauchs vom Mittelteil
zu den beiden Endteilen bei Widerstandserhitzung vor der entsprechenden Entwicklung des Schrumpfens des durch Wärme
schrumpfbaren Schlauchs vom Mittelteil zu den beiden Endteilen hin, wodurch sich eine Tendenz zum Einfangen von
Luft in der Klebemittellage ergab. Jedwede eingefangene Luft wurde nicht vollständig herausgequetscht oder aus der Verstärkungseinheit
entfernt/ wodurch sich die Tendenz ergab/ daß die Luft als Restblasen darin verblieb. Bei jedem der
Beispiele 45 und 46, wo ein heiß-schmelzendes Klebemittel
mit einer Gleichgewichtswasserabsorption oberhalb 1,0 Gew.-%
in 23°C Wasser verwendet wurde/ wurden einige Blasen, die ihren Ursprung in dem vom Klebemittel absorbierten Wasser
hatten, gebildet und verblieben in der Verstärkungseinheit. In jedem der Beispiele 38 bis 40, wo ein heiß-schmelzendes
Klebemittel mit einem Schmelzpunkt höher als der Schrumpftemperatur des durch Wärme schrumpfbaren Schlauchs und
einer Gleichgewichtswasserabsorption von weniger als 1 Gew.-% in 23°C Wasser verwendet wurde/ konnten keine Restblasen
in der sich ergebenden Verstärkungseinheit beobachtet werden.
Nylon 12 | Tabelle | Klebemittelschlauch | 8 | Wärme-schrumpfbarer Schlauch * |
Beispiel 37 | niederer Polyäthylen hoher Dichte (1250C) 2) |
|
Modifiziertes Poly propylen 7) |
Schmelzpunkt ("C) |
Wasserabsorp- Polyäthylen tion 1) Dichte (Gew.-%) (1150C) 2) |
Beispiel 42 | Beispiel 41 | |||
Heiß-schmelzender | Polypropylen | 69 | 0,05 | Beispiel 43 | |||
Material | 99 | 0,089 | Beispiel 44 | ||||
Äthylen-Vinylacetat Copolymer |
99 | 0,16 | Beispiel 45 | ||||
Ionomer A3) | — | 0,80 | Beispiel 46 | ||||
Ionomer B 4) | — | 1,1 | Beispiel 38 | ||||
Mischung aus Nylon 12 und Ionomer B 5) |
185 | 1,5 | Beispiel 40 | Beispiel 39 | |||
6) | 160 | 0,02 | |||||
160 | weniger als 0,02 |
Bemerkungen; 1) Gleichgewichtswasserabsorption
in 23°C Wasser
2) Schrumpftemperatur
3) Hi-milan 6004 Warenzeichen der Firma Mitsui Polychemicals Comp
Ltd., Japan)
4) Hi-milan 1652 (Warenzeichen der Firma Mitsui Polychemicals Comp
Ltd.,Japan)
5) Nylon 12 / Ionomer B =;50/30
6) Nylon 12 .' ' ;;',', Ionomer P = ;7O?3Ö
7) Maleinsäurean-, hydrid-gepfropf.tes
Polypropylen'
37 41 42 43 44 45 46 38 39 40
Restblasen zwischen Materialien der Verstärkungseinheit
gebildet
nicht gebildet
Blasen, die auf das im Klebemittel absorbierte Wasser zurückgehen *
nicht gebildet
gebildet
nicht gebildet
-α
ι ω KJ
CD ΟΙ ■
er/·.
eil'
Bemerkung:. * In den Verstärkungsanordnungen wurden Klebemittelschläuche
verwendet, die man einen Monat lang in einem Raum lagerte.
Aus den Tabellen 8 und 9 ergibt sich, daß bei dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem heiß-schmelzenden Klebemittel mit einem Schmelzpunkt höher als der Schrumpftemperatur
eines unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden
Schlauches und einer Gleichgewichtswasserabsorption von
1 Gew.-% oder weniger in 23°C Wasser in der Packungs- oder Umhüllungsanordnung/ die ein elektrisches Widerstandsheizelement aufweist, welches vom Mittelteil aus zu den beiden Endteilen hin erhitzt wird, im wesentlichen keine Blasen
aus dem Wasser entstehen, welches in dem zu bildenden
heiß-schmelzenden Klebemittel absorbiert ist, wobei ferner zwischen den blanken oder bloßen optischen Fasern und
dem geschmolzenen Klebemittelschlauch verbleibende Luft
sowie zwischen dem Heizelement und dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch verbleibende Luft leicht herausgequetscht
und vollständig aus der sich ergebenden Verstärkungseinheit entfernt wird, da sich das Schmelzen des aus heiß-schmelzendem Klebemittel bestehenden Schlauchs infolge der Widerstandserhitzung vom Mitteltej 1 zu den beiden Endteilen hin entwickelt, und zwar mit einer geringen Zeitverzögerung
nach der entsprechenden Entwicklung des Schrumpfvorgangs
des durch Wärme schrumpfenden Schlauchs vom Mittelteil
zu den beiden Endtciien hin. Es ergibt sich somit eine
außerordentlich zuverlässige Verstärkungseinheit, die ausgezeichnete Temperatureigenschaften besitzt, und zwar über eine lange Zeitperiode hinweg. Diese Einheit kann in einfacher sowie schneller Weise hergestellt werden, wobei
ein Herausragen der optischen Faser in irgendeinem Blasengebiet infolge von Temperaturänderungen unmöglich gemacht
wird, und es wird ferner erreicht, daß die Möglichkeit e ies Bruchs der optischen Faser minimiert wird, was auch für d_e Übertragungsverluständerung infolge der Temperaturänderung gilt.
Schlauches und einer Gleichgewichtswasserabsorption von
1 Gew.-% oder weniger in 23°C Wasser in der Packungs- oder Umhüllungsanordnung/ die ein elektrisches Widerstandsheizelement aufweist, welches vom Mittelteil aus zu den beiden Endteilen hin erhitzt wird, im wesentlichen keine Blasen
aus dem Wasser entstehen, welches in dem zu bildenden
heiß-schmelzenden Klebemittel absorbiert ist, wobei ferner zwischen den blanken oder bloßen optischen Fasern und
dem geschmolzenen Klebemittelschlauch verbleibende Luft
sowie zwischen dem Heizelement und dem durch Wärme schrumpfbaren Schlauch verbleibende Luft leicht herausgequetscht
und vollständig aus der sich ergebenden Verstärkungseinheit entfernt wird, da sich das Schmelzen des aus heiß-schmelzendem Klebemittel bestehenden Schlauchs infolge der Widerstandserhitzung vom Mitteltej 1 zu den beiden Endteilen hin entwickelt, und zwar mit einer geringen Zeitverzögerung
nach der entsprechenden Entwicklung des Schrumpfvorgangs
des durch Wärme schrumpfenden Schlauchs vom Mittelteil
zu den beiden Endtciien hin. Es ergibt sich somit eine
außerordentlich zuverlässige Verstärkungseinheit, die ausgezeichnete Temperatureigenschaften besitzt, und zwar über eine lange Zeitperiode hinweg. Diese Einheit kann in einfacher sowie schneller Weise hergestellt werden, wobei
ein Herausragen der optischen Faser in irgendeinem Blasengebiet infolge von Temperaturänderungen unmöglich gemacht
wird, und es wird ferner erreicht, daß die Möglichkeit e ies Bruchs der optischen Faser minimiert wird, was auch für d_e Übertragungsverluständerung infolge der Temperaturänderung gilt.
Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vors Schutzpackungsverfahren für den Schutz des gespleißten
Teils optischer Fasern unter Verwendung folgender Schritte: Benutzung einer Schutzumhüllungsanordnung mit
einem unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch«, der in Radialrichtung aufschrumpfbar ist^ eine sich erstrecken«.
de Ausbildungsform eines heiß-schmelzenden Klebemittels* :-*
angeordnet an der Innenseite des wärmeschrumpfbaren Schlauchs und mit einem elektrischen Widerstandsheizelement , welches derart auf der Innenseite des durch Wärme
schrumpfenden Schlauchs angeordnet ist, daß es sich in Axialrichtung des wärmeschrumpfenden Schlauchs erstreckt,
um so sowohl den durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch als auch die sich erstreckende Ausbildungsform
des heiß-schmelzenden Klebemittels zu erhitzen,, und i-robei
ferner ein Raum in dem durch Wärme schrumpfenden Schlauch
vorgesehen ist, um den Durchtritt der optischen Faser zu
gestatten; Anordnung der Schutzumhüllungsanordnung um einen Spleißteil der optischen Faser, die durch den Raum hindurch=
verläuft herum, und
die vom elektrischen Strom durch das elektrische Widerstandsheizelement
zum Zwecke des Heiß-schmelzens des heißschmelzenden Klebemittels und zum Zwecke des Warmes ehr umpfe'ns
des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs zur Bildung
einer Verstärkungseinheit, die den gespleißten Teil der ;
optischen Faser und das elektrische Widerstandsheizelement
umfaßt, wobei das heiß-schmelzende Klebemittel als ein
Abdichtmittel innerhalb des durch Wärmeeinwirkung geschrumpften Rohrs wirkt. Ein außerordentlich zuverlässiger
verstärkter Teil wird leicht und schnell gebildet„ ohne
irgendwelche Restblasen zu enthalten. Die verstärkte Faser kann praktisch nicht gebrochen werden und hat nur einen
geringen Anstieg des Übertragungsverlustes.
Claims (32)
- Patentansprücheeine langgestreckte Ausbildungsform eines heiß-schmelzenden Klebemittels (2), angeordnet auf der Innenseite des durch Hitzeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs (1),ein elektrisches Widerstandsheizelement (4), angeordnet an der Innenseite des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs (1) und sich in Axialrichtung dieses Schlauchs (1) erstreckend, um so den durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch und die sich erstreckende Ausbildungsform des heiß-schmelzenden Klebemittels (2) zu erhitzen, undeinen Raum (5), vorgesehen in dem durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch, um den Durchgang der optischen Faser zu gestatten.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich erstreckende Ausbildungsform des heiß-schmelzenden Klebemittels eine an der Innenoberfläche des durchWärme schrumpfenden Schlauchs ausgebildete Lage oder Schicht ist.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich erstreckende Form des heiß-schmelzenden Klebemittels ein den erwähnten Raum vorsehender Schlauch ist.
- 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement aus mindestens einem linearen Teil besteht, der zwischen dem durch Wärme schrumpfenden Schlauch und dem Schlauch aus heiß-schmelzendem Klebemittel eingesetzt ist.
- 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein linearer Teil mit dem heiß-schmelzenden Klebemittel überzogen ist.
- 6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement einen verteilten elektrischen Widerstand aufweist, der an seinen beiden Endteilen niedriger liegt als im Mittelteil, um so eine größere Wärmemenge in dem Mittelteil, verglichen mit jedem der Endteile zu erzeugen.
- 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement eine Stange oder ein Stab ist und eine elektrische Widerstandsverteilung in Axialrichtung aufweist, und zwar dadurch, daß eine leitende Paste als überzug aufgebracht ist.
- 8. Anordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement aus starrem Material besteht mit einer Biegefestigkeit von 10 kg/mm2 oder mehr, einem Biegeelastizitätsmodul von 1 to/mm2 oder mehr und einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von 10~ /0C oder weniger."32170 5
- 9. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement mindestens einen sich in Axialrichtung des durch Wärme aufschrumpfenden Rohrs erstreckenden Teil aufweist und eine Form besitzt, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: eine Linearform, eine netzartige Form, eine Rohrform.
- 10. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement einen Young'sehen Modul und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten im wesentlichen gleich den Werten der optischen Faser aufweist, und daß das Heizelement aus einem Material hergestellt ist, welches allein oder hauptsächlich mindestens ein Glied umfaßt, welches aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: einen Nichromlegierungsdraht, einen Eisenchromaluminiumlegierungsdraht, einen Wolframdraht, einen Molybdändraht, einen Platindraht und ein Material, welches allein oder hauptsächlich eine Siliziumcarbidfaser und/oder eine Kohlenstoffaser enthält.
- 11. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das heiß-schmelzende Klebemittel aus mindestens einem Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe besteht: Polyolefine, Polyamide, Polyvinylchloride, Polyester, Polyvinylacetale, Polyurethane, Polystyrole, Acrylharze, Polyvinylester, Fluorkohlenstoffharze, PoIyäther, Polyacetale, Polycarbonate, Polysulfone, Dienpolymere, Naturgummi, Chloroprengummi, Polysulfide und modifizierte Produkte daraus.
- 12. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement aus einem gesinterten Kohlenstoffmaterial besteht.'-"""321705S
- 13. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandselement aus einem starren Isoliermaterial besteht, und zwar mit einem elektrischen Widerstandsmaterial darum herum befestigt.
- 14. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizmaterial aus einem leitenden Keramikmaterial hergestellt ist.
- 15. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizmaterial aus einer Zusammensetzung, d.h. einem zusammengesetzten Körper aus Kohlenstoffasergarnen, eingebettet sämtlich in einer Richtung in einer Matrix eines unter Wärmeeinwirkung aushärtenden Harzes aufgebaut ist.
- 16. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement eine Stange ist, die aus Kohlenstoffasergarnen imprägniert und befestigt mit einem Silankopplungsagens besteht.
- 17. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement eine Stange aus Kohlenstoffasergarnen ist, die mit einem anorganischen Material festgelegt sind.
- 18. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement aus einem Kernmaterial aus Pasergarn besteht, und zwar bewickelt mit einer Kohlenstoffaser, die durch Erhitzen "Prepreg" gehärtet ist (d.h. durch ein Vorimprägnierverfahren gehärtet ist).3217053
- 19. Anordnung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet/ daß das elektrische Widerstandsheizelement aus einem zusammengesetzten Körper aus Kohlenstoffasern, eingebettet in einer Matrix aus Kohlenstoff, besteht.
- 20. Anordnung nach Anspruch 1, 8 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das heiß-schmelzende Klebemittel aus einem Harzkörper besteht, der ein Nylon und ein Ionomer aufweist und eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 Gew.-% oder weniger in 230C Wasser besitzt.
- 21. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzzusammensetzung oder der Harzkörper eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 Gew.-% oder weniger bei 23°C und 100%RH besitzt, sowie eine Gewichtsverlustgeschwindigkeit von 0,01%/Minute oder weniger, gemessenin 50O0C Luft nach Trocknung.
- 22. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das heiß-schmelzende Klebemittel einen- Schmelzpunkt besitzt, der höher liegt als die Schrumpftemperatur des durch Wärme schrumpfenden Schlauchs und eine Gleichgewichtswasserabsorptjon von 1,0 Gew.-% oder weniger in230C Wasser.
- 23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das heiß-schmelzende Klebemittel aus mindestens einem Element besteht, welches aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Polypropylene und modifizierte Produkte davon.
- 24. Anordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die modifizierten Produkte des Polypropylens die folgenden Produkte umfassen: Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Polypropylen und Acrylsäure-gepfropftes Polypropylen.
- 25. Schutzumhüllungsverfahren zum Schützen des gespleißten Teils optischer Fasern, gekennzeichnet durch folgende Schrittes1. Vorsehen einer Schutzumhüllungsanordnung mit einem unter Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch, der in Radialrichtung schrumpfen kann, und mit einem in einer langgestreckten Form vorliegenden heiß-schmelzenden Klebemittel, angeordnet auf der Innenseite des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs, wobei ein elektrisches Widerstandsheizelement auf der Innenseite des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs angeordnet ist und sich in Axialrichtung desselben erstreckt, um so den durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch wie auch das sich erstreckende heiß-schmelzende Klebemittel zu erwärmen, und wobei ferner ein Raum in dem durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch vorgesehen ist, um die optische Faser hindurchzulassen,2. Anordnung der Schutzumhüllungsanordnung um den gespleißten Teil der. optischen Fasern herum, die durch den Raum hindurchgeführt ist und3. Lieferung von elektrischem Strom durch das elektrische Widerstandsheizelement, um so das heiß-schmelzende Klebemittel heiß-zu-schmelzen und den durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch wärme-zu-schrumpfenr um so eine Verstärkungseinheit zu bilden, welche den gespleißten Teil der optischen Faser und das elektrische Widerstandsheizelement umfaßt, wobei das heiß-schmelzende Klebemittel als ein Abdichtmittel innerhalb des durch Wärmeeinwirkung geschrumpften Schlauchs dient.
- 26. Verfahren nach Anspruch 25/ dadurch gekennzeichnet, daß das in einer sich erstreckenden oder längs erstreckenden Form vorliegende heiß-schmelzende Klebemittel eine Lage oder Schicht ist/ die an der Innenoberfläche des durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauchs vorgesehen ist.
- 27. Verfahren nach Anspruch 25/ dadurch gekennzeichnet, daß das in einer sich erstreckenden Form vorliegende heißschmelzende Klebemittel ein Schlauch (Rohr) ist, der den erwähnten Raum bildet.
- 28. Verfahren nach Anspruch 25/ dadurch gekennzeichnet/daß das elektrische Widerstandsheizelement einen verteilten elektrischen Widerstandswert aufweist, der an beiden Endteilen niedriger liegt als im Mittelteil, um so eine größere Wärmemenge im Mittelteil, verglichen mit der Wärmemenge, erzeugt an den Endteilen, vorzusehen, wobei das sich erstreckende heiß-schmelzende Klebemittel ein Rohr oder Schlauch ist, der den erwäluiten Raum vorsieht, wobei das elektrische Widerstandsheizelement zwischen dem durch Wärmeeinwirkung schrumpfenden Schlauch und dem aus heißschmelzendem Klebemittel bestehenden Schlauch angeordnet ist.
- 29. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die sich erstreckende Form des heiß-schmelzenden Klebemittels ein Rohr oder Schlauch ist, der den Raum vorsieht, wobei das elektrische Widerstandsheizelement aus einem starren Material besteht, welches eine Biegefestigkeit von 10 kg/mm2 oder mehr besitzt, einen Biegeelastizitätsmodul von 1 to/mm2 oder mehr und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten von 10 /0C oder weniger.
- 30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandsheizelement aus einem zusammengesetzten Körper aus Kohlenstoffasern, eingebettet in einer Matrix aus Kohlenstoff, besteht.
- 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Körper eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 Gew.-% oder weniger in 23°C und 100%RH besitzt, sowie eine Gewichtsverlustgeschwindigkeit von 0,01%/ Minute oder weniger, gemessen in 5000C Luft nach Trocknung.
- 32. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das heiß-schmelzende Klebemittel einen Schmelzpunkt besitzt, der höher liegt als die Schrumpftemperatur des durch Wärme schrumpfenden Schlauchs, und eine Gleichgewichtswasserabsorption von 1,0 Gew.-% oder weniger in 23°C Wasser.
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