DE3219455A1

DE3219455A1 - Lichtwellenleiter mit einer mehrlagigen schutzschicht

Info

Publication number: DE3219455A1
Application number: DE19823219455
Authority: DE
Inventors: Gernot Ing.(grad.) 8000 Müchen Schöber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1982-05-24
Publication date: 1983-11-24

Description

Lichtwellenleiter mit einer mehrlagigen Schutzschicht
Die Erfindung betrifft einen Lichtwellenleiter mit einer mehrlagigen Schutzschicht, die aus einer unmittelbar auf dem Lichtwellenleiter aufliegenden Beschichtung und einer nachfolgenden weichen Zwischenschicht besteht.
Aus der DE-OS 26 06 782 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffhülle auf Lichtwellenleiterfasern bekannt, bei der als Kunststoff ein durch chemische Reaktion härtendes Weichharz verwendet wird. Weiterhin ist vorgesehen, die Faser mit einem schaumförmigen Kunststoff zu umgeben. Im einzelnen wird so verfahren, daß die blanke Lichtwellenleiterfaser mit einem Lösungsmittel benetzt wird, auf das eine Talkumschicht aufgepudert wird. Auf die so aufgetragene Talkumschicht wird das Weichharz zum Beispiel durch Tauchen aufgebracht und bei Temperaturen zwischen 50 und 100 0C ausgehärtet.
Für Lichtwellenleiter, die mit einer weichen Polsterschicht ()300/um Durchmesser) versehen werden, muß ein erheblicher Aufwand für entsprechende Einrichtungen und- Apparaturen getroffen werden. Eine derart aufgebaute Anordnung ergibt somit zwar bezüglich ihrer Festigkeitseigenschaften und bezüglich des mechanischen Schutzes des Lichtwellenleiters gegen von außen angreifende Kräfte sehr vorteilhafte Eigenschaften. Dem steht jedoch gegenüber, daß das Herstellungsverfahren unter Umständen relativ kompliziert und die Absetzbarkeit beeinträchtigt wird, welche für den Anschluß zum Beispiel bei Verbindungs- oder Spleißeinrichtungen eine große Rolle spielt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Absetzbarkeit bei einem mechanisch festen und somit einen guten Schutz des Lichtwellenleiters ergebenden Aufbau zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Lichtwellenleiter der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß zwischen der Beschichtung und der Zwischenschicht ein Trennmittel eingefügt ist, welches die Haftung dieser Schichten aneinander verhindert und daß auf der weichen Zwischenschicht eine an sich bekannte harte Mantelschicht aufgebracht ist.
Während bei der bekannten Anordnung das Talkumpuder unmittelbar auf den Lichtwellenleiter aufgebracht wird, ist bei der erfindungsgemäßen Ausführung das Trennmittel zwischen der ersten Beschichtung und der nachfolgenden weichen Zwischenschicht angeordnet. Beim Absetzen wird sowohl der einen guten mechanischen Schutz ergebende harte Mantel als auch die weiche, elastische Zwischenschicht in einem Arbeitsgang mit dem Absetzgerät abgetrennt und beide können in Längsrichtung abgezogen werden. Für die Her-stellung des SpleiB- bzw. Verbindungsvorganges steht somit die noch mit der Beschichtung versehene Lichtwellenleiterfaser zur Verfügung.
Damit ist sichergestellt, daß auch für den nachfolgenden Verbindungsvorgang die Faser einen gewissen Schutz erhält, welcher durch die zwar relativ dünne, aber immerhin hierfür noch ausreichende Beschichtung gewährleistet wird.
Die weiche, elastische Zwischenschicht hat zweckmäßig einen E-Modul zwischen 30 und 50 N/mm2 bei Raumtemperatur, wobei sich besonders Polyurethan, weiche Polyester- oder Polyamidelastomere als Materialien eignen.
Der Außendurchmesser der so aufgebrachten weichen, elastischen Zwischenschicht liegt zweckmäßig zwischen 0,7 und 1,2mm. Diese Werte ermöglichen einerseits eine ausreichend hohe Fertigungsgeschwindigkeit (wofür an sich geringere Querschnittswerte günstiger wären) bei noch ausreichender Polsterung (wofür an-sich größere Querschnittswerte günstiger wären).
Die harte Mantelschicht besteht zweckmäßig aus einem Material, dessen E-odul zwischen 300 N/mm2 bis zu 2500 N/mm2 bei Raumtemperatur liegt. Hierfür sind insbesondere Polyester, härtere Polyamidelastomere, Fluorpolymere und dergleichen geeignet. Die Wanddicke dieser harten Mantelschicht liegt zweckmäßig zwischen 0,1 mm und 0,15 mm. Mit diesen Mantelschichten ist es möglich, durch geeignete Materialkombinationen festumhüllte Lichtwellenleiter mit besonderen Eigenschaften herzustellen, die beispielsweise flammwidrig oder temperaturbeständig sind, bzw. eine chemische Beständigkeit ohne wesentliche Beeinflussung der Übertragungseigenschaften aufweisen.
Die weiche, elastische Zwischenschicht wirkt als gutes Polster, wodurch die Krafteinwirkung auf den Lichtwellenleiter bei mechanischer Beanspruchung von außen gering gehalten werden kann. Der niedrige Elastizitätsmodul dieses Materials ergibt nur einen geringen Durchgriff auf den Lichtwellenleiter zum Beispiel bei Temperaturbeanspruchungen.
Die harte äußere Mantelschicht sorgt für eine ausreichend steife Ader, wobei der geringe Reibungskoeffizient an der Aderaußenfläche günstig für die Weiterverarbeitung ist. Dadurch ist nämlich sichergestellt, daß es kaum zu einer Haftung der Adern untereinander kommt und daß auch zum Beispiel an Umlenkstellen eine geringe Reibung auftritt. Beim Aufbringen einer zug- und/ oder stauchfesten Bewehrung sorgt die harte äußere Mantelschicht für eine gleichmäßige Verteilung der punkt-oder linienförmig wirkenden Querdruckkräfte.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der ein Querschnitt durch einen gemäß der Erfindung aufgebauten Lichtwellenleiter mit einer mehrlagigen Schutzschicht dargestellt ist. Der Lichtwellenleiter ist mit LW bezeichnet und trägt an der Außenfläche eine fest aufsitzende erste Beschichtung BS (cladding"), deren Außendurchmesser zweckmäßig zwischen 250/um und 500/um liegt. Auf der Außenfläche dieser Beschichtung BS ist ein Trennmittel aufgebracht, das z.B. aus Graphit, Talkum, Silikonöl oder Teflonspray bestehen kann. Dieses Trennmittel stell sicher, daß die nachfolgend aufgebrachte gummiartige, also weichelastische Zwischenschicht nicht auf der Beschichtung BS haften bleibt. Diese Zwischenschicht ZS hat einen relativ niedrigen Elastizitätsmodul zwischen 30 und 50 N/mm2.
Die Wandstärke dieser Schicht ist relativ groß, so daß eine ausreichende Polsterung erreicht wird. Vorteilhaft ist der Außendurchmesser der weichen Zwischenschicht ZS zwischen 0,7 und 1,2 mm gewählt. Außen ist als mechanischer Schutz und zur Verstifung eine harte Mantelschicht MA aufgebracht, deren Wandstärke wesentlich geringer ist als die Dicke der weichen Zwischenschicht ZS. Durch Einfärben dieses Mantels MA können Lichtwellenleiter untereinander unterscheidbar gemacht werden. Dagegen sind keine Farbpigmente für die weiche Zwischenschicht ZS erforderlich, die sich gegebenenfalls als störend auswirken könnten.
Dadurch daß die weiche Zwischenschicht ZS durch das Trennmittel TM nicht mit der Beschichtung BS unmittelbar in Berührung kommt und somit die beiden Umhüllungen mechanisch voneinander getrennt sind, kann der Absetzvorgang in einfacher Weise so durchgeführt werden, daß mit einem entsprechenden Werkzeug sowohl der Mantel MA als auch die Zwischenschicht ZS durchtrennt werden. Das Trennmittel TM ermöglicht es, sowohl den Mantel als auch die Zwischenschicht ZS in Längsrichtung von dem verbleibenden inneren Kern (bestehend aus der Beschichtung BS und dem Lichtwellenleiter LW) abzuziehen. Dabei wird der Lichtwellenleiter LW nicht in unzulässiger Weise mechanisch beansprucht, weil der Gleitvorgang selbst auf der Außenwand der Beschichtung BS stattfindet, die also noch einen restlichen Schutz des Lichtwellenleiters LW darstellt.
Vorteilhafte Dimensionierungswerte für die Außendurchmesser der einzelnen Elemente lassen sich wie folgt wählen: 1. Ausführungsbeispiel Lichtwellenleiter LW 125 /um Beschichtung BS 250 /Um weiche Zwischenschicht ZS 800 Mantelschicht MA 1,0 mm 2. Ausführungsbeispiel Lichtwellenleiter LW 200 Beschichtung BS 400um weiche Zwischenschicht ZS 1,1 mm Mantelschicht MA 1,4 mm Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Lichtwellenleiter mit einer mehrlagigen Schutzschicht, die-aus einer unmittelbar auf dem Lichtwellenleiter (LW) aufliegenden Beschichtung (BS) und einer nachfolgenden weichen Zwischenschicht (ZS) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Beschichtung (BS) und der Zwischenschicht (ZS) ein Trennmittel (TM) eingefügt ist, welches die Haftung dieser Schichten aneinander verhindert und daß auf der weichen Zwischenschicht eine an sich bekannte harte Mantelschicht (MA) aufgebracht ist.
2. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die weiche Zwischenschicht (ZS) einen E-Modul zwischen 30 und 50 N/mm2 liegt..
3. Lichtwellenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Mantelschicht (MA) einen E-Modul zwischen 300 und 2 500 N/mm2 aufweist.
4. Lichtwellenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Außendurchmesser der Gesamtanordnung zwischen 0,9 und 1,5 mm liegt.
5. Lichtwellenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k- e n n z e i c h-n e t daß der Außendurchmesser der Beschichtung (BS) zwischen 250/um und 500/um liegt.
6. Lichtwellenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Außendurchmesser der Zwischenschicht (ZS) zwischen 0,7 mm und 1,2 mm gewählt ist.