DE3545089A1 - Einadriges kabel aus einer verstaerkten optischen faser und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Einadriges kabel aus einer verstaerkten optischen faser und verfahren zu seiner herstellung

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DE3545089A1 DE19853545089 DE3545089A DE3545089A1 DE 3545089 A1 DE3545089 A1 DE 3545089A1 DE 19853545089 DE19853545089 DE 19853545089 DE 3545089 A DE3545089 A DE 3545089A DE 3545089 A1 DE3545089 A1 DE 3545089A1
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Description

Einadriges Kabel aus einer verstärkten optischen Faser und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein einadriges Kabel aus einer verstärkten optischen Faser sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Ein einadriges Kabel aus einer optischen Faser hat einen Grundaufbau, bei dem die Ader und der Mantel aus Quarzglas oder ähnlichem mit einer Dämpfungsschicht als primärer Beschichtung und einer Verstärkungsschicht als sekundärer Beschichtung überzogen sind, die auf der Dämpfungsschicht ausgebildet ist.
Die Dämpfungsschicht besteht gewöhnlich aus Silikongummi, während die sekundäre Beschichtung aus Nylon oder einem faserverstärkten, in Wärme aushärtenden Harz besteht. Die Harzmatrix des faserverstärkten, in Wärme aushärtenden Harzes ist gewöhnlich ein nicht gesättigter Polyester, der ein Al 1zweck-Styrolpolymerisat aufgrund seiner leichten Verarbeitbarkeit und seinen geringen Kosten enthält. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß während der Herstellung des Kabels Styrolmonomer in die Dämpfungsschicht aus Silikongummi wandert, so daß diese anschwi1It,und sich in der Dämpfungsschicht vernetzt, so daß diese trübe wird. Bei Styrol besteht somit die Gefahr, daß die Dämpfungsfunktion des Silikongummis beeinträchtigt ist.
Durch die Erfindung soll das oben beschriebene Problem ge-
-S-
löst werden und sollen somit ein einadriges Kabel aus einer verstärkten optischen Faser sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung geschaffen werden. Durch die Erfindung sollen insbesondere ein einadriges Kabel aus einer verstärkten optischen Faser sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung geschaffen werden, bei denen eine Dämpfungsschicht davor geschützt ist, trüb zu werden und ihre Dämpfungsfunktion zu verlieren, um dadurch die Übertragungsverluste herabzusetzen.
Durch die Erfindung soll insbesondere eine verstärkte optische Faser mit höherer Festigkeit geschaffen werden.
Das erfindungsgemäße einadrige Kabel aus einer verstärkten optischen Faser umfaßt ein optisches Faserelement mit einer optischen Faser und einer primären Beschichtung, die aus Silikongummi besteht und die optische Faser überzieht, und eine sekundäre Beschichtung, die das optische Faserelement überzieht. Die sekundäre Beschichtung hat einen dreilagigen Aufbau, der eine innere Verstärkungsschicht, die aus längs angeordneten Verstärkungsfasern und einem Nicht-Styrolharz-Bindemittel besteht, eine äußere Verstärkungsschicht, die aus faserverstärktem ausgehärtetem Styrolharz besteht,und eine Oberflächenschicht umfaßt, die aus einem thermoplastischen Harz besteht. Die äußere Verstärkungsschicht und die Oberflächenschicht sind eng miteinander über eine dazwischen bestehende Verankerung verbunden.
Das Nicht-Styrolharz-Bindemittel der inneren Schicht ist vorzugsweise dadurch gebildet, daß ein hochsiedendes Nicht-Styrolmonomer mit einem ungesättigten Alkydharz vernetzt wird. Das Nicht-Styrolmonomer kann aus einer Gruppe gewählt sein, die Allylverbindungen, wie beispielsweise Diallylphthalat und Triallylphthalat und Methacrylsäure und Methacrylate, wie beispielsweise Methyl-methacrylat, Butyl-methacrylat. Hexylmethacryl at, Äthylen-dimethacrylat, 2-Hydroxyäthy 1-methacrylat und Glycidyl-methacrylat umfaßt.
Das erf ιndungsgemäßeVerfahren zum Herstellen eines einadrigen Kabels aus einer verstärkten optischen Faser beginnt damit, daß ein optisches Faserelement hergestellt wird, indem eine optische Faser mit einer primären Beschichtung aus Silikongummi überzogen wird. Verstärkungsfasern werden längs der Achse des optischen Faserelementes angeordnet und dann mit einem härtbaren Harzmaterial imprägniert, das Nicht-Styro1 monomer enthält, wobei das sich ergebende Produkt durch ein Quetschwerkzeug geleitet wird, um eine nicht ausgehärtete innere Schicht zu bilden. Die innere Schicht wird mit einer Schicht aus Verstärkungsfasern und einem härtbaren Harzmaterial überzogen, das Styrolmonomer enthält, wobei diese Schicht eine nicht gehärtete äußere Schicht nach dem Durchgang durch ein Quetschwerkzeug bildet. Die äußere Schicht wird dann mit geschmolzenem thermoplastischem Harz auf .einen vorbestimmten Durchmesser überzogen, um nach der folgenden Verfestigung eine Oberflächenschicht zu bilden. Das sich ergebende Produkt wird danach erwärmt, um das aushärtbare Harzmaterial in den inneren und äußeren Schichten zu härten,wodurch eine sekundäre Beschichtung mit einem dreilagigen Aufbau gebildet wird .
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig.1 in einer schematischen Darstellung ein
Ausführungsbeispiel des Aufbaus einer verstärkten optischen Faser gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
Fig.2 schematisch ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der verstärkten optischen Faser.
3545039
Das erfindungsgemäße einadrige Kabel aus einer optischen Faser weist eine primäre Beschichtung aus Silikongummi, die eine optische Faser überzieht, und eine sekundäre Beschichtung auf, die auf der primären Beschichtung ausgebildet ist. Die sekundäre Beschichtung hat einen dreilagigen Aufbau, der eine innere Verstärkungsschicht, die aus längs angeordneten Fasern und gehärtetem Nicht-Styrolharz-Bindemittel besteht, eine äußere Verstärkungsschicht aus faserverstärktem, gehärtetem Styrolharz und eine Oberflächenschicht aus thermoplastischem Harz umfaßt. Die äußere Schicht und die Oberflächenschicht sind eng miteinander über einen Verankerungseffekt verbunden. Dieser Aufbau zeichnet sich dadurch aus, daß die innere Verstärkungsschicht zwischen der primären Beschichtung oder der Dämpfungsschicht aus Si 1ikomgummi und der faserverstärkten in Wärme aushärtenden Harzschicht aus Styrolharz und Fasern angeordnet ist. Die innere Verstärkungsschicht ist dadurch gebildet, daß Einzelfasern, die längs angeordnet sind,durch ein Nicht-Styrolharz an der Dämpfungsschicht angebracht werden. Die zusätzliche innere Verstärkungsschicht erhöht nicht nur die Bruchfestigkeit, sondern sorgt auch für eine geringe Zunahme der Übertragungsverluste.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte. Zunächst werden Verstärkungsfasern längs auf der primären Beschichtung oder der Dämpfungsschicht aus Silikongummi angeordnet, die die optische Faser überzieht, woraufhin die Verstärkungsfasern mit einem härtbaren Harzmaterial, im typischen Fall einem in Wärme aushärtendem Harz, imprägniert werden, das ein Nicht-Styrolmonomer enthält. Die in dieser Weise überzogene optische Faser wird dann durch ein enges Quetschwerkzeug geführt. Sie wird weiterhin mit einer Schicht überzogen, die aus Verstärkungsfasern und einem härtbaren Harzmaterial besteht, das Styrolmonomere enthält, und durch ein Quetschwerkzeug mit einem vorbestimmten Durchmesser geführt. Die faserverstärkte, in Wärme aushärtende Harz-
schicht wird dann mit einem geschmolzenen thermoplastischen Harz überzogen, das seinerseits abgekühlt wird. Danach wird das Produkt erwärmt, um die härtbaren Harzmaterialien auszuhärten und dadurch die sekundäre Schicht mit dem Mehrschichtaufbau zu bilden. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus. daß die innere Verstärkungsschicht, die direkt die Dämpfungsschicht überzieht, dadurch gebildet wird, daß trockene Einzelfasern an der üSmpfungsschicht längs angeordnet werden und anschließend die Fasern mit dem härtbaren Harz imprägniert werden.
Wenn es lediglich notwendig ist, die Dämpfungsschicht aus Silikongummi gegenüber einer Wanderung von Styrolmonomer zu schützen, wäre das einfach dadurch möglich, daß eine innere Schicht aus einem Nicht-Styrolharz vorgesehen wird, die diese Wanderung unterdrückt. Das hat jedoch den Nachteil, daß das Harz beim Härten schrumpft, und somit ein Seitendruck an der Dämpfungsschicht liegt, was zur Folge hat, daß die Übertragungsverluste der optischen Fasern etwa 0,3 dB/km erreichen. Dieser Nachteil kann dann beseitigt werden, wenn die innere Verstarkungsschicht dadurch ausgebildet wird, daß Einzelfasern längs an der Dämpfungsschicht angebracht und anschließend mit Nicht-Styrolharz imprägniert werden.
Wenn weiterhin nur eine Nicht-Styrolharzschicht ohne Verstärkung zwischen der Dämpfungsschicht aus Silikongummi und der faserverstärkten, in Wärme härtenden Harzschicht aus einer Styrolharzmatrix angeordnet würde, hätte das Produkt eine unzureichende Stoßfestigkeit, da die versponnenen Einzelfasern, die die optische Faser längs umgeben, nicht gleichmäßig verteilt werden. Ein besseres Ergebnis wird dann erhalten, wenn die faserverstärkte, in Wärme härtende Harzschicht verdoppelt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden trockene Einzel-
fasern oder Filamente, die nicht imprägniert sind, längs an der Dämpfungsschicht angebracht und wird die sich daraus ergebende Anordnung in kurzer Zeit durch einen Harzbehälter und anschließend durch ein Quetschwerkzeug geführt, um eine dünne Schicht auszubi lden.Bisses l/erfahren hat Vorteile qegenüueroen herkömmlichen Verfahren, bei dem vorher imprägnierte Fasern längs an der Dämpfungsschicht angebracht werden, und die sich ergebende Anordnung durch ein Quetschwerkzeug geführt wird. Die Nachteile des herkömmlichen Verfahrens bestehen darin, daß die Einzelfasern oder Filamente beim Abquetschen oftmals brechen und die Harzmatrix in der Nähe der Oberfläche der Silikongummischicht durch das Abquetschen verdichtet wird. Das verdichtete Harz schrumpft beim Aushärten, so daß am optischen Faserelement ein Seitendurck liegt, der die Übertragungsverluste erhöht.
Im folgenden werden anhand der Fig.1 und 2 der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In Fig.2 ist ein optisches Faserelement 3 dargestellt, das aus einer optischen Faser aus Quarzglas mit einem Kern-oder Aderdurchmesser von 50 pm und einem Manteldurchmesser von 125 pm und einer 400 pm starken Dämpfungsschicht aus Silikongummi aufgebaut ist, die die optische Faser überzieht. Ein Verstärkungsglasfaserbündel 11 mit 80 Tex besteht aus einer Anzahl von Einzelfasern, von denen jede einen Durchmesser von etwa 10 pm hat. Während das optische Faserelement von einer Spule in der Mitte am linken Ende zugeführt wird, werden auch die Verstärkungsglasfaserbündel 11 von vier Spulen zugeführt und über eine Führung 12 zusammengeführt, so daß sie längs am optischen Faserelement angebracht werden. Die Anordnung aus dem optischen Faserelement und den Verstärkungsglasfasern wird zu einem Strang mit einem Durchmesser von 0,70 mm durch die Führung 13 am Eingang des Harzbehälters 16 verdichtet. Der Strang wird durch den Harzbehälter 16 -geführt, der vom Rohr 14 mit einem ungesättigten
Polyesterharzmaterial ("XE", hergestellt von Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.), das Nicht-Styrolmonomere enthält, beschickt wird. Die Verstärkungsfaserschicht wird mit dem Harz mit einer Viskosität von β Poise imprägniert. Beim Durchgang durch die Austrittsführung 17 wird der imprägnierte Strang zu einem Durchmesser von 0,9 mm abgequetscht. Der imprägnierte Strang geht weiter über eine geeignete Anzahl von Quetschführungen 18 jeweils mit geeignetem Innendurchmesser und durch eine mittlere Düse der Führung 23. In dieser Phase ist das optische Faserelement mit einem nicht ausgehärteten zusammengesetzten Material 20 mit einem Durchmesser von 0,7 mm überzogen, aus dem die innere Verstärkungsschicht gebildet wird.
Das nicht ausgehärtete zusammengesetzte Material 20 wird längs mit einem zusammengesetzten Material überzogen, das aus Einzelglasfasern mit einem Durchmesser von etwa 10pm und ungesättigtem Polyesterharz ("Ester", hergestellt von Misui Toatsu Chemical, Inc.), das Styrolmonomere enthält, besteht. Die Einzelglasfasern, die in Form von vier Rovings 21 jeweils mit 160 Tex zugeführt werden, werden mit dem ungesättigten Polyesterharz im Behälter 22 imprägniert und anschließend durch die äußeren Löcher der Führungen 19 und 23 abgequetscht. Die in dieser Weise auf dem Material 20 gebildete Verstärkungsschicht wird zu einem Durchmesser von etwa 1 mm durch die Quetschdüse 25 abgequetscht, um dadurch eine stabartige Form 26 zu erhalten, deren äußerster Teil die äußere Verstärkungsschicht bilden wird.
Die Form 26 wird durch einen Kreuzkopf 27 geführt, um eine Beschichtung mit linearem Polyäthylen niedriger Dichte ("GRSN-7047" von Nippon Unicar Co.,Ltd.) im geschmolzenen Zustand zu extrudieren. Die Beschichtung aus dem thermoplastischen Material wird bei dem anschließenden Abkühlen in einem Behälter 29 verfestigt. Das stabartige Halbprodukt 30 vom Behälter 29 ist noch nicht ausgehärtet. Es wird in eine
Aushärtungskammer 31 eingeführt, die auf 1400C mit Dampf auf einem Druck von 3,7 kg/cm erwärmt wird, um das in Wärme aushärtende Harz in der inneren und äußeren Verstärkungsschicht zu härten/Während des Härtungsvorganges mit Wärme und Druck wird dabei das thermoplastische Harz um die äußere Schicht herum plastifiziert, so daß die äußere faserverstärkte, in Wärme aushärtende Harzschicht und die thermoplastische Oberflächenschicht eng über einen Verankerungseffekt miteinander verbunden werden. Nach dem Härten wird eine verstärkte optische Faser 33 erhalten, die über eine Rolleneinrichtung 32 transportiert und auf eine nicht dargestellte Trommel aufgewickelt wird.
Die in dieser Weise erhaltene verstärkte optische Faser hat den in Fig.1 dargestellten Aufbau. Sie umfaßt die optische Faser 1, die Dämpfungsschicht 2 aus Silikongummi mit einem Durchmesser von etwa 0,4 mm, die innere Verstärkungsschicht 6 mit einem Durchmesser von etwa 0,7 mm, die äußere Verstärkungsschicht 9 mit einem Durchmesser von etwa 1,0 mm und die Oberflächenschicht 10 mit einem Durchmesser von etwa 1.8 mm. Die innere Verstärkungsschicht 6 besteht aus Einzelglasfasern 5, die längs an der Dämpfungsschicht angebracht und mit dem Harz 4 verbunden sind, das Nicht-Styrolmonomere enthält. Die äußere Verstärkungsschicht 9 besteht aus Einzelglasfasern 8 und einem Harz 7, das Styrolmonomere enthält. Die äußere Verstärkungsschicht und die Oberflächenschicht aus Polyäthylen mit niedriger Dichte sind eng miteinander über den Verankerungseffekt verbunden, wobei die Zugscherfestigkeit an der Grenzfläche bei etwa 50 kg/cm liegt.
Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, bei denen sich herausgestellt hat, daß die verstärkte optische Faser. die bei dem obigen Beispiel erhalten wurde, die Übertragungs-Verluste nur um 0 bis 0,1 dB/km bei einer Wellenlänge von 0,8.5 pm erhöht und eine Bruchfestigkeit von 150 bis 160 kg bei einer Kompressionsgeschwindigkeit von 1 mm/min hat. Der
Druck lag über 50 mm einer 80 mm langen Probe an.
Die Herstellung des obigen Ausführungsbeispiels erfolgte stabil, ohne daß die Glasfaser bricht, aufgeht oder auffasert. Die hergestellte verstärkte optische Faser war 2000 m lang.
Zum Vergleich wurde dieselbe optische Faser, wie sie bei dem obigen Beispiel verwandt wurde, zu einer verstärkten optischen Faser in der folgenden Weise ausgebildet. Das optische Faserelement wurde nur mit einem Nicht-Styrolharz beschichtet, um eine 25 um starke innere Schicht statt der inneren Verstärkungsschicht 6 zu bilden. Die innere Schicht wurde mit sechs Teilen von Glasfaser-Rovings (160 Tex) in Längsrichtung überzogen, woraufhin eine Imprägnierung mit demselben Harzmaterial erfolgte, das für die äußere Verstärkungsschicht 9 bei dem obigen Ausführungsbeispiel benutzt wurde. Nach dem Abquetschen, Beschichten mit linearem Polyäthylen niedriger Dichte und dem Härten in derselben Weise wie beim obigen Beispiel wurde eine verstärkte optische Faser mit einem Durchmesser von 1,8 mm erhalten, deren Verstärkungsschicht etwa 58 Vol% Glasfasern enthielt. Die Zunahme der Übertragungsverluste betrug 0,3 dB/km, und die Bruchfestigkeit betrug 130 kg, gemessen in derselben Weise, wie beim obigen Ausführungsbei spiel.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann die Verstärkungsfaser in der inneren Schicht und in der äußeren Schicht eine Glasfaser, eine keramische Faser, eine Kohlefaser, eine Faser aus aromatischem Polyamid, eine Polyesterfaser, eine v'inylonfaser oder eine andere geeignete Faser sein. Es können verschiedene Fasern für die jeweiligen Verstärkungsschichten benutzt werden. Das Faserbündel für die innere Verstärkungsschicht sollte vorzugsweise einen kleinen Durch-
messer mit einer kleinen Anzahl von Einzelfasern oder Filamenten haben. Das ist für eine gleichmäßige Verteilung in der Schicht und gleichfalls für eine geringe Zunahme in den Übertragungsverlusten infolge mit Mikrobiegungen wünschenswert. Das Bindemittelharz für die innere Verstärkungsschicht sollte vorzugsweise ein Harz sein, das dadurch gebildet wird, daß ein hochsiedendes Nicht-Styrolmonomer mit ungesättigtem Alkydharz vernetzt wird. Beispiele für hochseidendes Monomer sind Alkyl verbindungen, wie beispielsweise Diallylphathalat und Triallylphthalat, und Methacrylsäure und Methacrylate, wie beispielsweise Methyl-methacrylat, Butylmethacrylat, Hexyl-methacrylat, Äthyl-dimethacrylat, 2-Hydroxyäthyl-methacrylat und Glycidyl-methycrylat.
Das Harz für die äußere Verstärkungsschicht kann ein ungesättigtes Polyesterharz oder ein Epoxyharz sein, und das thermoplastische Harz für die Oberflächenschicht kann Polyäthylen mit hoher oder niedriger Dichte oder ein Copolymer davon, Polypropylen oder ein Copolymer davon, Nylon, ABS-Harz oder Fluorcarbonharz sein. Auf diese Materialien ist die erfindungsgemäße Ausbildung jedoch nicht beschränkt, es können andere Harze, die durch Extrudieren eine Beschichtung bilden können, je nach ihren Eigenschaften gewählt werden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen verstärkten optischen Faser wird das optische Faserelement mit Verstärkungsfaserbündeln überdeckt, die längs angeordnet sind. Die Anzahl der Bündel wird dem gewünschten Fasergehalt in der inneren gehärteten Schicht und der linearen Dichte der benutzten Fasern entsprechend bestimmt. Für eine gleichmäßige Verteilung ist es wünschenswert, wenigstens vier Bündel mit kleiner linearer Dichte zu verwenden, wie es oben beschrieben wurde. Führungen sollten so wenig wie möglich benutzt werden, um zu verhindern, daß die trockenen Fasern brechen oder auffasern.
Wenn die innere Verstärkungsschicht auf dem optischen Faserelement ausgebildet wird, sollten die Verstärkungsfaserbündel in Längsrichtung am optischen Faserelement so angebracht werden, daß das Element in der Mitte der trockenen Faserschicht angeordnet und der Durchmesser der trockenen Faserschicht gleich dem Enddurchmesser ist, der nach dem Imprägnieren und Abquetschen erzielt wird, so daß verhindert wird, daß sich die Fasern bezüglich des optischen Faserelementes bewegen. Die längs angeordneten Fasern sollten mit einem Harzmaterial mit niedriger Viskosität von beispielsweise 20 Poise oder weniger bei 250C imprägniert werden. Zum Imprägnieren wird das mit den Verstärkungsfasern überdeckte optische Faserelement durch einen Harzbehälter geführt und anschließend durch eine Führung abgequetscht. Dadurch ist es möglich, daß die Fasern von außen nach innen wandern. Während der Härtung wird dem Halbprodukt 30 Wärme mit einer Temperatur nahe am Schmelzpunkt der thermoplastischen Oberflächenschicht zugeführt. Während dieser Erwärmung kommt das thermoplastische Harz der Oberflächenschicht in einen engen Kontakt im geschmolzenen Zustand mit dem ungehärteten Harz, das die äußere Verstärkungsschicht bildet. Das wird durch die Aushärtungswärme gefördert, die durch das in Wärme härtende Harz erzeugt wird. Unter dem Druck in radialer Richtung bei hoher Temperatur kommen die beiden Schichten über den Verankerungseffekt in eine enge Verbindung miteinander.
Das in dieser Weise gebildete Endprodukt kann durch ein Endbearbeitungswerkzeug geführt werden, bevor es aufgewickelt wird, um den Durchmesser der Oberflächenschicht genau zu steuern.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird folgendes erreicht. Die erfindungsgemäße verstärkte optische Faser ist so aufgebaut, daß ein optisches Faserelement mit einer
Dämpfungsschicht aus Silikongummi von einer inneren Verstärkungsschicht überzogen ist, die aus längs angeordneten Fasern und einem Nicht-Styrolbindemittelharz besteht, das für die Dämpfungsschicht wirkungslos ist. Die Dämpfungsschicht wird daher davor geschützt, trübe zu werden und ihre Dämpfungsfunktion aufgrund einer Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften zu verlieren. Das führt zu einer minimalen Zunahme in den Übertragungsverlusten. Die innere Verstärkungsschicht und die äußere Verstärkungsschicht sind an ihrer Grenzfläche in einem Stück miteinander verbunden. Der doppellagige Verstärkungsschichtaufbau verbessert die Bruchfestigkeit, da ein Fehler in einer Schicht durch die andere Schicht korrigiert wird. Der üblichste Fehler ist eine ungleichmäßige Verteilung der Faserbündel in jeder Schicht. Es besteht die Neigung, daß die Faserdichte an den Grenzen der Bündel niedrig wird. Ein derartiger Teil mit niedriger Dichte wird jedoch bei einem doppellagigen Aufbau nicht oben auf einem anderen derartigen Teil liegen. Die Oberflächenschicht und die äußere Verstärkungsschicht, die eng miteinander verbunden oder verankert sind, schützt die optische Faser gegenüber äußeren Spannungen und Beanspruchungen.
Durch den oben beschriebenen Aufbau wird der Seitendruck auf die Dämpfungsschicht als Folge des Schrumpfens des Harzes vermindert. Dadurch wird eine Zunahme in den Übertragungsverlusten unterdrückt. Folgendes kann als möglicher Grund dafür angesehen werden: Das optische Faserelement wird zunächst mit längs angeordneten Fasern überdeckt, und die Fasern werden anschließend mit einem härtbaren Harzmaterial imprägniert, das Nicht-Styrolmonomere enthält. Als Folge dieses Verfahrens befinden sich mehr Fasern und weniger Harz in der Nähe der Dämpfungsschicht und wird ein Schrumpfen des Harzes beim Härten durch die Fasern unterdrückt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist frei von Schwierigkeiten, wie einem Auffasern, einem Lösen und Brechen der Verstärkungsfasern, was bei dem herkömmlichen Verfahren auftritt, bei dem dünne Glasfasern, die mit ungesättigtem Harz imprägniert sind, längs am optischen Faserelement angebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert Verstärkungsschichten, die aus gleichmäßig verteilten feinen Faserbündeln aufgebaut sind.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die innere Verstärkungsschicht aus einem Nicht- .Styrolharz, nämlich einem ungesättigten Polyesterharz, und die äußere Verstärkungsschicht aus einem in Wärme aushärtenden Allzweck· harz bestehen können, das mit niedrigen Kosten verbunden ist, Das führt zu einer Verringerung der Kosten der verstärkten optischen Faser.

Claims (5)

  1. 3/Li Ref.126
    UBE-NITTO KASEI CO., Tokyo, Japan
    Einadriges Kabel aus einer verstärkten optischen Faser und Verfahren zu seiner Herstellung
    PATENTANSPRÜCHE
    Einadriges Kabel aus einer verstärkten optischen Faser, gekennzeichnet durch
    ein optisches Faserelement (3) mit einer optischen Faser (1) und einer primären Beschichtung (2), die aus Silikongummi besteht und die optische Faser überzieht, und eine sekundäre Beschichtung, die das optische Faserelement überzieht und einen dreilagigen Aufbau hat, wobei der dreilagige Aufbau eine innere Verstärkungsschicht (6) aus längs angeordneten Verstärkungsfasern (5) und einem gehärteten Nicht-Styrolharz-Bindemittel (4), eine äußere Verstärkungsschicht (9) aus einem faserverstärkten gehärteten Styrolharz (7) und eine Oberflächenschicht (10) aus thermoplastischem Harz umfaßt, und die äußere Verstärkungsschicht und die Oberflächenschicht eng miteinander durch einen Verankerungseffekt dazwischen verbunden sind.
  2. 2. Kabel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Nicht-Styrolharz-Bindemittel (4) in der inneren Schicht (6) ein Bindemittel ist, das dadurch gebildet ist, daß hochsiedendes Nicht-Styrolmonomer mit ungesättigtem Alkydharz vernetzt wird.
  3. 3. Kabel nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Nicht-Styrolmonomer aus einer Gruppe gewählt ist, die Alkyl verbindungen, wie Diallyl-phthalat und Tri al Iy1 phthalat und Methacrylsäure und Methacrylate, wie beispielsweise Methyl-methacrylat, Butyl-methacrylat, Hexylmethacrylat, Äthyl-di-methacrylat, 2-Hydroxy-äthylmethacrylat und Glycidyl-methacrylat umfaßt.
  4. 4. Verfahren zum Herstellen eines einadrigen Kabels aus einer verstärkten optischen Faser,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein optisches Faserelement (3) gebildet wird, in dem eine optische Faser (1) mit einer primären Beschichtung (2) aus Silikongummi überzogen wird, Verstärkungsfasern (11) in Längsrichtung um das Faserelement herum angeordnet werden,
    die Verstärkungsfasern mit einem härtbaren Harzmaterial imprägniert werden, das Nicht-Styrolmonomer enthält, das sich ergebende Produkt durch ein Quetschwerkzeug (17, 18,23) geführt wird, um eine nicht gehärtete innere Schicht zu bilden,
    die innere Schicht mit einer Schicht überzogen wird, die aus Verstärkungsfasern (21) und einem härtbaren Harzmaterial besteht, das Styrolmonomer enthält, das sich ergebende Produkt durch ein Quetschwerkzeug (25) geführt wird, um eine nicht gehärtete äußere Schicht zu bilden,
    die äußere Schicht mit geschmolzenem thermoplastischem Harz auf einen vorbestimmten Durchmesser überzogen wird, das thermoplastische Harz abgekühlt und verfestigt wird, um eine Oberflächenschicht zu bilden, und das sich ergebende Produkt (3o) erwärmt wird, um das härtbare Harzmaterial in der inneren Schicht und in der äußeren Schicht zu härten und dadurch eine sekundäre Beschichtung zu bilden, die einen dreilagigen Aufbau hat.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei der Erwärmung zum Härten des härtbaren Harzmaterials unter Druck Wärme mit einer Temperatur nahe am Schmelzpunkt des thermoplastischen Harzes zugeführt wird.
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