DE69629725T2

DE69629725T2 - Lichtwellenleiterrohr

Info

Publication number: DE69629725T2
Application number: DE69629725T
Authority: DE
Inventors: Hideo Higashimurayama-shi Sugiyama; Masato Kodaira-shi Sugimachi; Atsushi Higashikurume-shi Hotta; Minoru Urawa-shi Ishiharada; Itsuo Sayama-shi Tanuma; Torao Yokohama-shi Hashimoto
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2016-05-18
Also published as: EP0743542B1; EP0893710A2; EP0743542A2; EP0893710B1; DE69629725D1; DE69624164D1; EP0893710A3; DE69624164T2; US5737471A; EP0743542A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Lichtwellenleiterrohr, welches einen rohrförmigen Mantel, der mit einem Festkern mit einem höheren Brechungsindex als der Mantel gefüllt ist, umfasst.
Stand der Technik
Lichtwellenleiterrohre, welche einen transparenten Kern und einen rohrförmigen Mantel um den Kern mit einem niedrigeren Brechungsindex als der Kern umfassen, wurden in einer Vielzahl von Lichttransmissionsanwendungen verwendet. Es ist eine Routine, den Durchmesser des Kerns auf 3 mm oder höher zu vergrößern, um eine größere Menge Licht wirksam hindurchtreten zu lassen. Sowohl feste als auch flüssige Kerne sind in dem Fachbereich bekannt. Die Festkerne, insbesondere Kunststoffeinzelkerne, sind vorteilhaft aufgrund ihrer leichten Handhabbarkeit, zum Beispiel des leichten Beschneidens auf eine gewünschte Länge.
Lichtwellenleiterrohre dieses Typs empfangen Licht von einer Lichtquelle an einer Endfläche des Festkerns, lassen Licht hindurchtreten und emittieren Licht von einer gegenüberliegenden Endfläche des Kerns. Da die Endfläche des Kerns durch Beschneiden erhalten wird, enthält sie winzige Unregelmäßigkeiten, so dass die Eintrittseffizienz gering ist. Selbst wenn die eine Endfläche durch Polieren zu einer glatten Oberfläche bearbeitet wird, lagern sich Staub und Schmutzpartikel von außen darauf ab. Wenn Licht von einer Lichtquelle direkt die eine Endfläche erreicht, wird ein Teil des Lichts durch solche Verunreinigungen absorbiert und in Wärme umgewandelt. Dies bedeutet, dass das gesamte auf die eine Endfläche des Kerns einfallende Licht nicht durch den Kern hindurchtritt, so dass die Effizienz der Lichtdurchlässigkeit verringert sein kann. Da weiterhin das einfallende Licht eine relativ hohe Energie besitzt, wird die eine Endfläche auf eine relativ hohe Temperatur erwärmt, so dass der Kern eine Wärmeausdehnung erfahren kann oder sich verschlechtern kann und gar an der einen Endfläche verbrannt werden kann, was zu einem Brandrisiko führt. Die Kernendfläche kann in Gegenwart von Feuchtigkeit weiß eingetrübt werden, was ebenfalls zu einem Verlust an Durchlässigkeit führt. Es besteht ein Bedarf an der Überwindung dieser Probleme.
Wenn der Kern eine Wärmeausdehnung infolge der direkten Exponierung an Licht erfährt und sich in der umgebenden Atmosphäre verändert, kann der Kern aus dem Mantel herausragen aufgrund des Unterschieds bei dem Koeffizienten der Wärmeausdehnung zwischen dem Kern und dem Mantel, insbesondere wenn der Mantel aus einem Fluorharz besteht. Die Position des Lichteinfalls wechselt dann unter Veränderung der Menge des einfallenden Lichts. Außerdem können die Endfläche des Kerns und der Außenumfang seines hervorstehenden Bereichs verformt werden unter Veränderung der Transmissionsfähigkeit. Diese verändern die Effizienz des Lichteinfalls in unerwünschter Weise.
Insbesondere wenn der Kern aus flexiblen Kunststoffmaterialen, wie Acrylharzen, besteht, ragt der Kern eher aus dem Mantel heraus. Ein solcher Kernvorsprung fuhrt zu Verlusten bei der Lichteinfallseffizienz und der hindurchgetretenen Lichtmenge. Nachdem der Kern aus dem Mantel herausragt, nimmt das Rohr nicht immer den ursprünglichen Zustand wieder an, wenn die Temperatur wiederhergestellt wird. Das Rohr kann bei herausragendem Kern fixiert werden. Dies ist insbesondere auf der Eintrittsseite unerwünscht.
Die WO 94 11768 A betrifft einen Faserabschluss, welcher ein rohrförmiges Schutzelement, das den Endbereich einer optischen Faser umschließt, umfasst, wobei die Faser ein Glasfilament und eine das Filament umgebende Schützummantelung umfasst, wobei der Endbereich des Filaments frei liegt, um die optische Verbindungsherstellung damit zu erleichtern.
Die WO 82 02604 A betrifft eine optische Faseranordnung, welche eine längliche optische Faser mit Enden, eine die optische Faser umschließende Ummantelung und ein Fenster innerhalb der Ummantelung umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Lichtwellenleiterrohrs vom Einzelfestkern-Typ, welcher eine direkte Erwärmung der Kernendfläche bei Belichtung verhindert und welcher ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel verhindert.
Allgemein gesprochen, zielt die vorliegende Erfindung auf ein Lichtwellenleiterrohr ab, welches einen rohrförmigen Mantel, gefüllt mit einem Festkern mit einem höheren Brechungsindex als der Mantel umfasst. Das Rohr und damit der Kern weist axial gegenüberliegende Endflächen auf den Lichteinfalls- und Austrittsseiten auf.
Das Ziel der Erfindung wird durch ein Lichtwellenleiterrohr gemäß Anspruch 1 erreicht. Der enge Kontakt zwischen dem Fensterelement und dem Kern wird vorzugsweise durch Verkleben des Fensterelements mit der Kernendfläche mit einem Klebstoff erreicht. Das Lichtwellenleiterrohr der Erfindung wird noch vorteilhafter, wenn der Kern aus einem flexiblen Kunststoffmaterial gebildet ist und das Fensterelement aus einem anorganischen Glasmaterial gebildet ist.
Das Lichtwellenleiterrohr der Erfindung besteht aus einem Einzelfestkern-Typ, bei welchem Licht von einer Lichtquelle direkt den Kern für den Lichteintritt erreicht. Bei einer solchen Anwendung entstanden verschiedene störende Probleme mit herkömmlichen Wellenleiterrohren. Bei dem Lichtwellenleiterrohr der Erfindung, bei welchem ein lichtdurchlässiges Fensterelement in engem Kontakt mit zumindest der Eintrittsendfläche des Kerns angeordnet ist, erreicht Licht von einer Lichtquelle das Fensterelement und tritt in den Kern durch das Fensterelement ein. Dies verhindert eine Wärmeerzeugung durch den direkten Eintritt von einfallendem Licht in die Kernendfläche infolge der Lichtabsorption durch feine Unregelmäßigkeiten und Ablagerungen auf der Kerndendfläche und verhindert somit eine direkte Erwärmung des Kerns durch Lichtbestrahlung. Dies verhindert wiederum eine Wärmeausdehnung und Verschlechterung des Kerns und schließt das Risiko aus, dass die Kernendfläche durch Licht von hoher Energie auf eine Temperatur erwärmt wird, die hoch genug ist, um zu verbrennen und einen Brand zu verursachen. Auch das Fensterelement verhindert ein Abscheiden von Staub und Verunreinigungen auf der Kernendfläche und schließt Feuchtigkeit von der umgebenden Atmosphäre aus, so dass der Kern einen minimalen Verlust an Durchlässigkeit erleiden kann. UV-Strahlung, die ansonsten in den Kern eintritt, wird durch das Fensterelement absorbiert, so dass nur eine verminderte Menge an UV-Strahlung in den Kern eintritt, wodurch die Verschlechterung des Kerns durch den di rekten Einfall von UV-Strahlung auf die Kernendfläche minimiert wird. Diese Vorteile werden noch bedeutender, wenn das Fensterelement aus anorganischem Glas besteht. Die vorliegende Erfindung ist sehr wirksam für Lichtwellenleiterrohre, bei welchen der Kern aus einem flexiblen Kunststoffmaterial besteht, welches relativ gesehen weniger beständig gegenüber Wärme ist, einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt und leicht einer thermischen Verschlechterung unterliegt.
Bei einem Lichtwellenleiterrohr gemäß der Erfindung ist eine Arretierungseinrichtung um den Mantel und das Fensterelement zum Arretieren des Fensterelements an dem Mantel angeordnet. Die Arretierungseinrichtung ist ein um den Mantel und das Fensterelement gewickeltes Band oder eine Hülle und ein den Mantel und das Fensterelement umschließender Endring, wobei das Band oder die Hülle zwischen dem Endring und dem Mantel angeordnet ist. Das Band kann um den Außenumfang des Mantels und des Fensterelements mit einem dazwischen befindlichen Klebstoff, typischerweise einem druckempfindlichen Klebstoff, gewickelt sein. Dies wird einfach durch die Verwendung eines druckempfindlichen Klebebands bewerkstelligt. Die Hülle kann eine wärmeschrumpfbare Hülle sein, die wärmegeschrumpft ist, um den Außenumfang des Mantels und das Fensterelement zu bedecken. Es ist ebenfalls möglich, dass die wärmegeschrumpfte Hülle den Mantel mittels der Bandwicklung umschließt. Es ist auch wirksam, den Endring mit dem Mantel haftend zu verbinden.
Zusätzlich zu den oben stehend beschriebenen Vorteilen besitzt das Lichtwellenleiterrohr der Erfindung den Vorteil, dass, wenn das Fensterelement an dem Mantel durch Wickeln eines druckempfindlichen Klebebands oder Anbringen einer wärmeschrumpfbaren Hülle jeweils zusammen mit dem Endring arretiert wird, das Fensterelement die Axialbewegung des Kerns innerhalb des Mantels einschränkt, wodurch das Problem behoben wird, dass der Kern aus dem Mantel aufgrund der Wärmeausdehnung herausragen könnte, wenn die umgebende Atmosphäre heiß ist.
Selbst bei dem Lichtwellenleiterrohr, bei welchem das Fensterelement zum Schutz in engem Kontakt mit der Kernendfläche steht, wenn der Kern aus dem Mantel herausragen kann, lagern sich Staub und Verunreinigungen auf dem Außenumfang des hervorstehenden Kernbereichs ab, der Kern absorbiert Feuchtigkeit durch den hervorstehenden Bereich und Licht und Wärme wirken direkt auf den hervorstehenden Kernbereich ein. Die Ausführungsform der Erfindung, in welcher der Kern fest an dem Mantel arretiert ist, ist wirksam zur Verhinderung des Herausragens des Kerns aus dem Mantel, wodurch die eben weiter oben beschriebenen störenden Probleme behoben werden. Dies stellt sicher, dass der Kern durch das Fensterelement geschützt wird.
Vorzugsweise ist ein lichtdurchlässiges Fensterelement aus anorganischem Glas in engem Kontakt mit zumindest der Endfläche auf der Lichteinfallseite durch Klebstoff oder ein anderes Verbindungsmittel angeordnet. Wenn der Endring an dem Mantel befestigt wird, wird ein Band oder eine Hülle aus flexiblem Kunststoffmaterial zwischen dem Endring und dem Mantel eingebracht. Insbesondere wenn das Fensterelement eng an der Kernendfläche anliegt, kann ein Band kontinuierlich um den Mantel und das Fensterelement mit einem Klebstoff, typischerweise einem dazwischen befindlichen druckempfindlichen Klebstoff gewickelt werden, oder eine wärmeschrumpfbare Hülle wird über dem Mantel und dem Fensterelement angebracht und darum wärmegeschrumpft, oder eine wärmeschrumpfbare Hülle wird über der Bandwicklung aufgebracht und wärmegeschrumpft, zum Zwecke der Arretierung des Fensterelements an dem Mantel. In diesen Fällen wird der Endring über der Bandwicklung oder der Hülle angebracht und an dem Mantel befestigt.
Das Lichtwellenleiterrohr der Erfindung ist ein Einzelfestkern-Typ. Da der Festkern fest an dem Mantel arretiert wird durch Befestigen des Endrings darüber, verhindert die Erfindung ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel infolge der Wärmeausdehnung, wodurch die oben erwähnten Probleme behoben werden, einschließlich einer verminderten Effizienz des Lichteinfalls und der Verformung des hervorstehenden Kernendes. Selbst wenn das Kernende erwärmt wird, ist der metallische Endring, welcher durch eine wirksame Wärmeübertragung und Wärmeabführung charakterisiert ist, wirksam für die rasche Abführung der Wärme nach außen. In dieser Hinsicht minimiert der Endring den thermischen Einfluss auf das Kernende. Wo ein lichtdurchlässiges Fensterelement in engem Kontakt mit zumindest der Eintrittsendfläche des Kerns angeordnet ist, verhindert dies die Wärmeerzeugung durch direkten Eintritt von einfallendem Licht in die Kernendfläche und verhindert somit eine Wärmeausdehnung des Kerns.
Bei einem Lichtwellenleiterrohr gemäß der Erfindung kann der Endring ein rohrförmiges Element sein, welches an dem Mantel an jedem Ende arretiert ist, um den Außenumfang davon zu umschließen. Das Element kann an einem Ende einen sich radial nach innen erstreckenden Kragen aufweisen, welcher gegen die Kernendfläche anliegt.
Das rohrförmige Element kann ein metallischer Endring mit einem sich radial nach innen erstreckenden Kragen an einem Ende sein. In diesem Fall wird der Endring durch Befestigen oder Crimpen an dem Mantel arretiert, um den Kern an dem Mantel zu arretieren. Ein Band oder eine Hülle aus Kunststoffmaterial wird zwischen dem Endring und dem Mantel eingefügt. Ferner wird ein lichtdurchlässiges Fensterelement aus anorganischem Glas in engem Kontakt mit zumindest der Endfläche auf der Lichteintrittsseite durch Klebstoff oder ein anderes Verbindungsmittel angebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Kragen des rohrförmigen Elements gegen die Außenoberfläche des Fensterelements an. Wo das rohrförmige Element ein Endring ist, welcher an dem Mantel befestigt ist, ist ein Band oder eine Hülle aus flexiblem Kunststoffmaterial zwischen dem Endring und dem Mantel eingefügt. Insbesondere wenn das Fensterelement eng an der Kernendfläche anliegt, wird ein Band kontinuierlich um den Mantel und das Fensterelement mit einem Klebstoff, typischerweise einem dazwischen befindlichen druckempfindlichen Klebstoff, gewickelt, oder es wird eine wärmeschrumpfbare Hülle über dem Mantel und dem Fensterelement angebracht und wärmegeschrumpft, oder eine wärmeschrumpfbare Hülle wird über der Bandwicklung angebracht und wärmegeschrumpft zum Zwecke der Arretierung des Fensterelements an dem Mantel. In diesen Fällen ist der Endring über der Bandwicklung oder der Hülle angeordnet und an dem Mantel befestigt.
Das Lichtwellenleiterrohr der Erfindung ist ein Einzelfestkern-Typ. Wenn der ringförmige Kragen des rohrförmigen Elements an der Innenoberfläche an der Endfläche des Kerns oder der Außenoberfläche des Fensterelements anliegt, wo das Fensterelement sich in engem Kontakt mit der Kernendfläche befindet, verhindert die Erfindung ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel infolge von Wärmeausdehnung, wodurch die oben genannten Probleme behoben werden, darin eingeschlossen die herabgesetzte Effizienz des Lichteinfalls und die Verformung des herausragenden Kernendes. Wo das rohrförmige Element ein metallischer Endring ist, welcher an dem Mantel befestigt ist, ist der Kern fest an dem Mantel arretiert, so dass ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel noch wirksamer vermieden wird. Selbst wenn das Kernende erwärmt wird, ist der metallische Endring, welcher durch eine wirksame Wärmeübertragung und Wärmeabführung charakterisiert ist, wirksam für die rasche Abführung der Wärme nach außen und somit für die Minimierung des thermischen Einflusses auf das Kernende. Wo das lichtdurchlässige Fensterelement in engem Kontakt mit zumindest der Eintrittsenfläche des Kerns angeordnet ist, verhin dert dies die Wärmeerzeugung durch das direkte Eintreten von einfallendem Licht in die Kernendfläche und verhindert somit eine Wärmeausdehnung des Kerns.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 ist eine fragmentale Schnittansicht eines Lichtwellenleiterrohrs gemäß einer Referenzausführungsform.
Die 2 ist eine fragmentale Schnittansicht eines weiteren Lichtwellenleiterrohrs gemäß einer Referenzausführungsform.
Die 3 ist eine fragmentale Schnittansicht eines Lichtwellenleiterrohrs gemäß einer Referenzausführungsform.
Die 4 ist eine fragmentale Schnittansicht eines weiteren Lichtwellenleiterrohrs gemäß einer Referenzausführungsform.
Die 5 ist eine fragmentale Schnittansicht eines weiteren Lichtwellenleiterrohrs gemäß einer Referenzausführungsform.
Die 6 ist eine fragmentale Schnittansicht noch eines weiteren Lichtwellenleiterrohrs gemäß einer Referenzausführungsform.
Die 7 ist eine fragmentale Schnittansicht eines beispielhaften Lichtwellenleiterrohrs gemäß der Erfindung.
Die 8 ist eine fragmentale Schnittansicht eines weiteren beispielhaften Lichtwellenleiterrohrs, welche die Lichtaustrittsseite zeigt.
Die 9 ist eine fragmentale Schnittansicht eines beispielhaften Lichtwellenleiterrohrs, welche eine weitere Lichtaustrittsseite zeigt.
Die 10 ist eine fragmentale Schnittansicht eines weiteren beispielhaften Lichtwellenleiterrohrs gemäß der Erfindung.
Die 11 ist eine fragmentale Schnittansicht eines weiteren beispielhaften Lichtwellenleiterrohrs.
Die 12 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Rohrs der 11.
Bester Weg zur Durchführung der Erfindung
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie Referenzausführungsformen sind unten stehend in Verbindung mit den Figuren beschrieben. Lichtwellenleiterrohre weisen die gleiche Grundstruktur in allen Figuren auf. Das heißt, ein allgemein bei 1 ausgewiesenes Lichtwellenleiterrohr ist veranschaulicht, das einen rohrförmigen transparenten Mantel 2 umfasst, welcher mit einem Festkern 3 mit einem höheren Brechungsindex als der Mantel 2 gefüllt ist. Das Rohr 1 und somit der Kern 3 weisen axial gegenüberliegend angeordnete Endflächen auf den Lichteintritts- und den Lichtaustrittsseiten auf, obwohl lediglich die Lichteintrittsseite in den Figuren gezeigt ist.
In einer Referenzausführungsform, wie in 1 gezeigt, schließt das Lichtwellenleiterrohr 1 weiter ein lichtdurchlässiges Fensterelement 4, das in engem Kontakt mit zumindest der Endfläche des Kerns auf der Lichteintrittsseite, vorzugsweise mit jeder der Endflächen des Kerns angeordnet ist. Das Fensterelement 4 liegt eng an der Kernendfläche über deren gesamte Oberfläche an. In der veranschaulichten Referenzausführungsform wird der enge Kontakt durch Verkleben des Fensterelements 4 mit der Endfläche des Kerns 3 mit einem Klebstoff 5 erreicht. Das Fensterelement 4 kann entweder nur mit der Endfläche des Kerns 3, wie in 1 gezeigt, oder mit den beiden Endflächen des Kerns 3 und dem Mantel 2, wie in 2 gezeigt, in engem Kontakt stehen oder verbunden werden, obwohl Letzteres bevorzugt ist.
Das Fensterelement und der Kern stehen in engem Kontakt, so dass keine Luftschicht zwischen diese gelangt, wodurch die Effizienz des Lichteintritts von dem Fensterelement in den Kern erhöht wird. Die Klebeverbindung des Fensterelements mit dem Kern, vorzugsweise sowohl mit dem Kern als auch dem Mantel an dessen Endfläche, minimiert das Hervorstehen oder den Einzug des Kerns im Verhältnis zu dem Mantel, selbst wenn der Kern eine Wärmeausdehnung er fahrt oder sich zusammenzieht als eine Folge der Temperaturschwankung der Arbeitsatmosphäre und des Vorhandenseins oder Fehlens von Lichtstrahlung.
Der hohle rohrförmige Mantel besteht vorzugsweise aus Kunststoff- oder Elastomermaterialien, die flexibel, zu Rohren formbar sind und einen relativ niedrigen Brechungsindex besitzen. Beispielhafte Mantelmaterialien schließen Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polystyrol, ABS-Harze, Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polyvinylalkohol, Ethylen-Vinyl-Alkohol-Copolymere, Fluorharze, Silikonharze, Naturkautschuk, Polyisoprenkautschuk, Polybutadienkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymere, Butylkautschuk, halogenierten Butylkautschuk, Chloroprenkautschuk, Acrylkautschuk, EPDM, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Fluorkautschuk und Silikonkautschuk ein.
Bevorzugt unter anderem sind Silikonpolymere und fluorierte Polymere mit einem niedrigen Brechungsindex. Beispiele schließen Silikonpolymere, wie Polydimethylsiloxanpolymere, Polymethylphenylsiloxanpolymere und Fluorsilikonpolymere; Polytetrafluorethylen (PTFE), Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymere (FEP), Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylen-Copolymere (PFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Ethylentetrafluorid-Ethylen-Copolymer (ETFE), Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Vinylidenfluorid-Trifluorchlorethylen-Copolymere, Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymere, Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Tetrafluorethylen-Terpolymere, Tetrafluorethylen-Propylen-Kautschuk und fluorierte thermoplastische Elastomere ein. Diese Materialien können allein oder in Vermischung von zwei oder mehreren verwendet werden.
Das feste Material, aus dem der Kern gebildet ist, kann aus verschiedenen Materialien gewählt sein, die einen höheren Brechungsindex als der Mantel aufweisen. Flexible Kunststoffmaterialien sind in der praktischen Durchführung der Erfindung bevorzugt.
Insbesondere werden Homopolymer- und Copolymerharze von (Meth)acrylmonomeren bevorzugt verwendet. Stärker bevorzugt sind Copolymere von mindestens einem Monomer, gewählt aus den unten stehend gezeigten Gruppen A und B, und Homopolymere und Copolymere eines aus der Gruppe B gewählten Monomeren.
Gruppe A: Ester von (Meth)acrylsäure mit niedrigeren Alkoholen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.
Gruppe B: Monomere der allgemeinen Formeln (1) und (2), wie unten stehend gezeigt.
In der Formel (1) ist R¹ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R² ist eine Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen.
In der Formel (2) ist R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R⁴ ist eine Alkyl- oder Arylgruppe, der Buchstabe n ist eine ganze Zahl von 1 bis 10, und m ist eine ganze Zahl von 1 bis 10.
Das lichtdurchlässige Material, aus dem das Fensterelement gebildet ist, schließt anorganische Glasmaterialien, wie Quarzglas, Pyrex®-Glas, Mehrkomponentenglas, Saphir und Bergkristall, und organische Glas- und transparente Kunststoffmaterialien, wie Polyethylen, Polypropylen, ABS-Harze, Acrylnitril-Styrol-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Acrylnitril-EPDM-Styrol-Terpolymere, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymere, (Meth)acrylharze, Epoxyharze, Polymethylpenten, Allyldiglykolcarbonatharze, Spiranharze, amorphe Polyolefine, Polycarbonate, Polyamide, Polyarylate, Polysulfone, Polyallylsulfone, Polyethersulfone, Polyetherimide, Polyimide, Polyethylenterephthalat, Diallylphthalat, Fluorharze, Polyestercarbonate und Silikonharze ein. Unter diesen liefern anorganische Glasmaterialien, wie Quarzglas, Pyrex®-Glas und Mehrkomponentenglas eine überlegene Leistung, da sie nicht nur hochtransparent sind, sondern auch wärmebeständig und chemisch stabil sind.
Wo das Fensterelement haftend mit dem Kern verbunden ist, kann der Klebstoff aus transparenten Klebstoffen gewählt werden, zum Klebstoffen auf Basis von Acrylharzen, Epoxyharzen, Phenolharzen, Cyanoacrylatharzen, Silikonharzen und Chloroprenkautschuk.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist das Fensterelement vorzugsweise als Scheibe mit einer axialen Dicke von 0,1 bis 5 cm, insbesondere von 0,3 bis 2 cm, ausgebildet. Die Eintrittsendfläche des Fensterelements wird vorzugsweise zu einer glatten Oberfläche endbearbeitet, um die Effizienz des Lichteinfalls auf die Endfläche zu erhöhen.
Obwohl das Lichtwellenleiterrohr der Erfindung die Verwendung eines Klebstoffs als Mittel zum Vorsehen eines engen Kontakts zwischen dem Fensterelement und dem Kern begünstigt, ist es akzeptabel, Schmiere zwischen dem Kern und dem Fensterelement einzubringen, und das Fensterelement an dem Mantel durch geeignete Verbindungsmittel zu arretieren. In jedem Fall ist es bevorzugt, dass das Fensterelement und der Kern in engem Kontakt stehen, so dass keine Luftschicht dazwischen liegt. Ein Heißschmelzen ist ebenfalls akzeptabel.
Aufgrund der Befestigung des Fensterelements an der Endfläche des Kerns verhindert das Lichtwellenleiterrohr die Wärmeerzeugung durch den direkten Eintritt von einfallendem Licht in die Kernendfläche, wodurch die Wärmeausdehnung und die Verschlechterung durch eine solche Wärmeerzeugung minimiert wird und das Risiko, dass der Kern brennt und Feuer fängt, ausgeschlossen wird. Dies verhindert auch die Verschlechterung der Kernendfläche durch Abscheidung von Verunreinigungen aus der umgebenden Atmosphäre und das Eindringen von Feuchtigkeit. Das Rohr behält auf diese Weise eine überlegene Lichttransmissionsfunktion bei.
In einer Ausführungsform der Erfindung schließt das Lichtwellenleiterrohr mit einem lichtdurchlässigen Fensterelement, das in engem Kontakt zumindest mit der Endfläche des Kerns auf der Lichteinfallseite über seine gesamte Oberfläche angeordnet ist, weiter Arretierungseinrichtungen, die um den Mantel und das Fensterelement angeordnet sind, um das Fensterelement an dem Mantel zu arretieren, ein. Die Arretierungseinrichtungen können ein Band sein, das kontinuierlich um den Mantel und das Fensterelement gewickelt ist, oder eine Hülle, jeweils zusammen mit einem Endring, der den Mantel und das Fensterelement umschließt.
In einem Referenzbeispiel, wie in 3 veranschaulicht, ist eine wärmeschrumpfbare Hülle oder Rohr 6 so angebracht, dass sie, bzw. es den Außenumfang eines Endbereichs des Mantels 2 und des gesamten Außenumfangs des Fensterelements 4 bedecken kann, worauf die Hülle 6 wärmegeschrumpft wird, um auf dem Mantel 2 und dem Fensterelement 4 fest anzuliegen, um das Fensterelement 4 an dem Mantel 2 zu arretieren. In einem weiteren Referenzbeispiel, wie in 4 veranschaulicht, wird ein druckempfindliches Klebeband 7 fest um den Außenumfang eines Endbereichs des Mantels 2 und den gesamten Außenumfang des Fensterelements 4 gewickelt, um das Fensterelement 4 an dem Mantel 2 fest zu arretieren. In einem weiteren Referenzbeispiel, wie in 5 veranschaulicht, wird ein druckempfindliches Klebeband 7 um den Mantel 2 und das Fensterelement 4 gewickelt, wie in der Referenzausführungsform von 4, und eine wärmeschrumpfbare Hülle 6 wird über der Bandwicklung 7 angebracht und für ein festes Anliegen wärmegeschrumpft.
Das hierin verwendete druckempfindliche Klebeband kann aus jenen Klebebändern gewählt werden, die durch Beschichten von Substraten, wie Gewebe, Faservlies, Kunststofffolien und Metallfilmen mit druckempfindlichen Klebstoffen von Acryl-, Butylkautschuk-, Naturkautschuk, Schmelzkleber- und Silikonsystemen beispielsweise hergestellt werden. Die Substrate schließen Folien aus Polyamidharzen, Polyethylenterephthalatharzen, Fluorharzen, Polypropylenharzen, Polyethylenharzen, Polyimidharzen (z. B. Kapton®), Glasfasern, Messing, Aluminium, Kupfer und nichtrostendem Stahl sowie metallisierten Kunststofffolien ein. Die hierin verwendete wärmeschrumpfbare Hülle kann aus Rohren aus Teflon®-, PFA-, FEP-, Doppel-TFE/FEP-, Kunstkautschuk-, Polyethylen-, Silikonkautschuk- und Polyvinylchloridsystemen gewählt werden.
In der Erfindung ist die Art und Weise des Wickelns eines Bandes oder des Aufbringens einer Hülle nicht auf die erläuterten Beispiele begrenzt. Zum Beispiel kann eine) Kunststoffband oder -hülle mit dem Außenumfang des Mantels und dem Fensterelement verklebt werden, während gleichzeitig getrennt ein Klebstoff aufgebracht wird. Ein Klebstoff kann auf den Außenumfang des Mantels und das Fensterelement beschichtet werden, bevor eine wärmeschrumpfbare Hülle darauf wärmegeschrumpft wird.
Die 6 zeigt ein weiteres Referenzbeispiel des Lichtwellenleiterrohrs. Ein Endring 8 wird mit einem Endbereich des Mantels 2 und dem Fensterelement 4 mit einem Klebstoff 5' verklebt, um so den Außenumfang des Mantelendbereichs und den gesamten Außenumfang des Fensterelements 4 zu umschließen. Dieses Referenzbeispiel besitzt die gleiche Funktion und wird als die oben stehend genannten Referenzbeispiele angegeben. Bei der Klebeverbindung des Endrings 8 mit dem Mantel 2 wird vorzugsweise der Mantel an seinem Außenumfang zuvor einer Oberflächenbehandlung zur Verbesserung der Haftung, zum Beispiel einer Oberflächenbehandlung mit Mitteln auf Natriumbasis, und einer Plasmabehandlung unterworfen. Der hierin verwendete Klebstoff 5' kann derselbe sein wie beim Verkleben des Fensterelements mit der Kernendfläche verwendet. Der Endring 8 kann entweder metallisch oder Kunststoff sein. Der metallische Endring, welcher bezüglich der Wärmeübertragung verbessert ist, besitzt die Funktion einer raschen Abführung von Wärme, selbst wenn der Kern erwärmt wird. Der metallische Endring kann aus nichtrostendem Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Eisen und derartigen beschichteten Metallen bestehen.
Zusätzlich zu den oben stehend genannten Vorteilen besitzt das Lichtwellenleiterrohr gemäß der Ausführungsform der Erfindung den Vorteil der Eliminierung des Problems, dass der Kern aus dem Mantel herausragt, wenn der Kern eine Wärmeausdehnung erfährt.
Bezug nehmend auf die 7 wird die Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In dem Beispiel, wie in 7 gezeigt, schließt das Lichtwellenleiterrohr, welches einen rohrförmigen transparenten Mantel 2 und einen darin eingebetteten Festkern 3 mit einem höheren Brechungsindex als der Mantel umfasst, weiter einen Endring 9, der den Außenumfang des Mantels an jedem Ende umschließt, ein. Der Endring 9 ist bei 10 befestigt, um den Mantel 2 an dem Kern 3 an jedem Ende zu arretieren. Ein lichtdurchlässiges Fensterelement 4, wie zuvor beschrieben, ist in engem Kontakt mit zumindest der Endfläche des Kerns 3 auf der Lichteinfallseite, vorzugsweise mit jeder der Endflächen des Kerns 3, angeordnet. In der veranschaulichten Ausführungsform wird der enge Kontakt durch Verkleben des Fensterelements 4 mit der Endfläche des Kerns 3 mit einem Klebstoff 5 bewerkstelligt. Das Fensterelement 4 kann eng entweder nur mit der Endfläche des Kerns 3 oder beiden Endflächen des Kerns 3 und dem Mantel 2 in Kontakt gebracht oder verbunden werden, obwohl Letzteres bevorzugt ist. Weiterhin befindet sich eine Zwischenschicht 11 in der Form einer Hülle oder eines Bands zwischen dem Mantel 2 und dem Endring 9. Der Endring 9 kann an seinem hinteren Ende mit einem ringförmigen Kragen versehen sein, der sich radial nach innen zum Schutz der Spitze erstreckt.
Der Endring 9 kann aus nichtrostendem Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Eisen und derartigen beschichteten Metallen bestehen. Der Endring 9 wird vorzugsweise bei einer Crimprate von 10 bis 90%, insbesondere 20 bis 60%, befestigt. Mit einer zu niedrigen Crimprate wäre der Endring weniger wirksam für die Verhinderung des Herausragens des Kerns aus dem Mantel. Das Befestigen des Endrings bei einer zu hohen Crimprate würde zu einem erhöhten Lichtverlust des Kerns führen. Die Befestigungsmethode ist nicht kritisch. Der Endring kann in einem Drei-Ring-Muster, wie in den 7 und 8 gezeigt, oder einem Vier-Ring-Muster durch beliebige gewünschte Abdichtungsmittel befestigt werden. Eine Zonenbefestigung ist ebenfalls akzeptabel.
Die hierin verwendete Crimprate ist die prozentmäßige Verformung des gesamten Lichtwellenleiterrohrs einschließlich der Zwischenschicht (Band oder Hülle), sofern vorhanden. Sie wird empirisch gemäß der folgenden Gleichung bestimmt (siehe 8).

tc:: ein Kaliber des Mantels
ti:: ein Kaliber der Zwischenschicht
tf:: ein Kaliber des Endrings
D1:: ein Außendurchmesser des Kerns
D2:: ein Außendurchmesser des Mantels
D3:: ein Durchmesser einer gecrimpten Rille.

Bevor der Endring 9 befestigt wird, um den Kern 3 fest an dem Mantel 2 zu arretieren, wird ein Kunststoffband oder eine Hülle 11 zwischen dem Endring 9 und dem Mantel 2, wie in 7 gezeigt, eingefügt. Insbesondere wenn das Fensterelement 4 in engem Kontakt mit der Kernendfläche angeordnet wird, werden bessere Resultate durch die Verwendung eines druckempfindlichen Klebebands als Zwischenschicht 11 und Wickeln des Bandes um den Mantel 2 und das Fensterelement 4 erhalten, um den Außenumfang eines Endbereichs des Mantels 2 und den gesamten Außenumfang des Fensterelements 4 zu bedecken, um das Fensterelement 4 mit dem Mantel 2 zu verbinden. Durch Verbinden des Fensterelements 4 mit dem Mantel 2 wird der Kern 3 ebenfalls durch das Fensterelement 4 einer Beschränkung unterworfen, so dass ein Herausragen des Kerns 3 aus dem Mantel 2 noch sicherer verhindert wird. Eine wärmeschrumpfbare Hülle kann als Zwischenschicht 11 an Stelle des Klebebands verwendet werden. Die wärmeschrumpfbare Hülle 11 ist um den Mantel 2 und das Fensterelement 4 angebracht, um so den Außenumfang eines Endbereichs des Mantels 2 und den gesamten Außenumfang des Fensterelements 4 zu bedecken. Die wärmeschrumpfbare Hülle 11 wird zum Verbinden des Fensterelements 4 mit dem Mantel 2 wärmegeschrumpft. Der Endring 9 wird über dem Band oder der Hülle 11 befestigt, um für eine noch festere Verankerungswirkung zu sorgen. Es ist auch möglich, ein Band um den Mantel und das Fensterelement zu wickeln, eine wärmeschrumpfbare Hülle auf der Bandwicklung anzubringen und die Hülle wärmezuschrumpfen, bevor ein Endring angebracht und an seiner Position befestigt wird.
Die Art und die Wicklung eines druckempfindlichen Klebebands, die Art der wärmeschrumpfbaren Hülle und dergleichen sind die gleichen wie zuvor beschrieben. Vorzugsweise besteht die Zwischenschicht 11 aus einem Material mit einem niedrigeren Modul als der Kern und der Mantel, einem geringen Kriechen und einer hohen Reibungsbeständigkeit bezüglich des Mantels und des Endrings für die Zwecke der Minimierung der Verformung des Kerns, um die Lichtverluste zu verringern, und der Verhinderung einer Entfernung der Hülle.
Bezug nehmend auf die 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei einem Lichtwellenleiterrohr gemäß dieser Ausführungsform ist ein lichtdurchlässiges Fensterelement 4 in engem Kontakt mit zumindest der Endfläche auf der Lichteinfallseite, vorzugsweise mit jeder der Endflächen auf der Lichteinfall- und -austrittsseite angeordnet. In diesem Fall liegt der Kragen 13 des rohrförmigen Elements 12 gegen die Außenoberfläche des Fensterelements 4 an. Der enge Kontakt des Fensterelements 4 wird typischerweise durch Verkleben des Fensterelements 4 mit der Endfläche des Kerns 3 mit einem Klebstoff 5 erreicht.
Das rohrförmige Element 12 kann entweder metallisch oder Kunststoff sein. Das rohrförmige Element 12 wird an dem Mantel 2 durch ein beliebiges gewünschtes Mittel, zum Beispiel eine Haftverbindung und eine mechanische Befestigung, arretiert. Vorzugsweise ist das rohrförmige Element 12 ein metallischer Endring mit einem sich radial nach innen erstreckenden Kragen an einem Ende. In diesem Fall kann der Endring an dem Mantel mit Hilfe eines Klebstoffs wie oben stehend erwähnt, aber vorzugsweise durch mechanische Befestigung des Endrings arretiert werden. Gleichzeitig mit der Arretierung des Endrings an dem Mantel wird der Kern an dem Mantel arretiert. Der Endring kann aus nichtrostendem Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Eisen und derartigen beschichteten Metallen bestehen. Der Endring wird vorzugsweise bei einer Crimprate von 10 bis 90%, insbesondere 20 bis 60%, befestigt. Die hierin verwendete Crimprate ist wie oben stehend definiert. Mit einer zu niedrigen Crimprate wäre der Endring weniger wirksam für die Arretierung des Kerns an dem Mantel. Das Befestigen des Endrings bei einer zu hohen Crimprate würde einen erhöhten Lichtverlust des Kerns bewirken. Das Befestigungsverfahren ist nicht kritisch. Der Endring kann in einem Drei-Ring-Muster wie in 10 gezeigt oder einem Vier-Ring-Muster durch ein beliebiges gewünschtes Abdichtungsmittel befestigt werden. In dem in 10 gezeigten Beispiel wird der Endring 12 bei 14 an dem Mantel 2 durch eine Zwischenschicht 15 in der Form eines Bandes oder einer Hülle befestigt. Die Zwischenschicht 15 ist dieselbe wie die zuvor in Verbindung mit der 7 beschriebene Zwischenschicht 11.
Die Gestalt des Kragens des rohrförmigen Elements 12 ist nicht auf das in 10 gezeigte ringförmige Element beschränkt. Der Kragen kann diskontinuierlich sein, das heißt, aus einer Vielzahl an voneinander getrennten Reitern 16 bestehen, die sich von der Innenoberfläche des rohrförmigen Elements 12, wie in 12 gezeigt, erstrecken. Der Kragen ist nur erforderlich, um den Kern 3 oder das Fensterelement 4 zu verbinden, um es in seiner Position zu halten.
Der Kragen 13 des rohrförmigen Elements 12 definiert die Öffnung 13a, welche einen Durchmesser von ganzen etwa 1 mm aufweisen kann, wenn die Lichtquelle eine Lichtstrahlenbündelquelle wie ein Laser ist. Jedoch besitzt die Öffnung 13 vorzugsweise einen größeren Durchmesser, so dass Licht in den Kern ungestört eintreten kann.
Die Lichtwellenleiterrohre der Ausführungsformen der Erfindung verhindern das Herausragen des Kerns aus dem Mantel infolge der Wärmeausdehnung des Kerns, wodurch störende Probleme, wie eine verminderte Effizienz des Lichteinfalls und die Verformung eines herausragenden Endbereichs des Kerns behoben werden.
Die Vorsehung des metallischen Endrings verbessert die Wärmeabführung am Kernende, wobei die Wärmeausdehnung und die Verschlechterung des Kerns unterdrückt werden. Wo das lichtdurchlässige Fensterelement in engem Kontakt mit der Endfläche des Kerns auf der Lichteintrittseite steht, verhindert das Fensterelement die Wärmeerzeugung an der Kernendfläche durch die direkte Einstrahlung von einer Lichtquelle auf die Kernendfläche, wodurch die Wärmeausdehnung und die Verschlechterung-minimiert werden und das Risiko ausgeschlossen wird, dass der Kern eine Verbrennung und damit einen Brand verursacht. Das Fensterelement verhindert auch die Verschlechterung des Kerns durch die Abscheidung von Verunreinigungen auf der Kernendfläche aus der umgebenden Atmosphäre und das Eindringen von Feuchtigkeit, was dazu beiträgt, dass der Kern eine stabile Lichtransmissionsfunktion beibehält. Wenn das Fensterelement an dem Mantel arretiert wird, wird das vorstehend erwähnte Herausragen des Kerns aus dem Mantel noch wirksamer verhindert. Das Arretieren stellt sicher, dass der Kern durch das Fensterelement geschützt wird.
Beispiele
Referenzbeispiele und Beispiele der vorliegenden Erfindung sind weiter unten als Erläuterung, und nicht als Einschränkung, angegeben.
Referenzbeispiel 1
Ein Lichtwellenleiterrohr mit einem Durchmesser von 10 mm wurde unter Verwendung eines FEP-Rohrs mit einem Kaliber von 0,6 mm als Mantel und eines 4/6-Copolymers von Acrylat M und Acrylat SL (hergestellt von Mitsubishi Rayon K. K.) als Kern hergestellt. Wie in 2 gezeigt, wurde eine Fensterscheibe aus Quarz mit einer Dicke von 1 cm mit einer Endfläche des Rohrs auf einer Einfallseite unter Verwendung eines Acryl-Klebstoffs (Photobond 300, Meisei Sunrise K. K.) verklebt.
Ein ähnliches Lichtwellenleiterrohr ohne eine Fensterscheibe wurde als Kontrolle hergestellt.
Beide Lichtwellenleiterrohre wurden mit 150-W-Kondensor-Halogenlampen für Faseroptik (hergestellt von Hayashi Watch K. K.) verbunden, worauf ein kontinuierlicher Beleuchtungstest mit einem Brennenlassen der Lampe für 8 Stunden am Tag mehrere Tage lang durchgeführt wurde. Das Rohr mit einer Fensterscheibe blieb intakt. Demgegenüber begann das Kontrollrohr ohne eine Fensterscheibe am fünften Tage zu rauchen. Am Ende des Tests wurde die Einfallsendfläche des Kontrollrohrs begutachtet, und es wurde ein karbonisierter Bereich von etwa 2 mm Durchmesser vorgefunden.
Referenzbeispiel 2
Ein Lichtwellenleiterrohr mit einem Durchmesser von 13,6 mm wurde unter Verwendung eines FEP-Rohrs mit einem Kaliber von 0,6 mm als Mantel und eines 4/6-Copolymers von Acrylat M und Acrylat SL (hergestellt von Mitsubishi Rayon K. K.) als Kern hergestellt. Wie in 5 gezeigt, wurde eine Fensterscheibe aus Quarz mit einer Dicke von 1 cm mit jeder Endfläche des Rohrs unter Verwendung eines Acryl-Klebstoffs (Photobond 300, Meisei Sunrise K. K.) verklebt.
Ein druckempfindliches Klebeband in der Form einer Teflonfolie von 2 cm Breite mit einem darauf beschichteten Acryl-Klebstoff wurde um das Rohrende und die Fensterscheibe gewickelt. Eine wärmeschrumpfbare PFA-Hülle von 4 cm Länge wurde über dem gewickelten Band angebracht.
Auf dem Lichtwellenleiterrohr mit dem darauf angebrachten Band und der Hülle wurde ein Temperaturwechseltest, bestehend aus dem Kühlen bei –30°C während 1 Stunde und dem Erwärmen bei 80°C während 1 Stunde kontinuierlich 7 Tage lang durchgeführt. Ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel wurde während des Tests nicht beobachtet.
Ein weiteres Lichtwellenleiterrohr wurde in ähnlicher Weise wie in 6 gezeigt hergestellt durch Behandeln des Außenumfangoberflächenbereichs des Mantels, auf welchem ein Endring mit Tetra-Etch (Oberflächenbehandlungsmittel auf Natriumbasis von Junko K. K.) anzubringen war, danach durch Anbringen eines Endrings auf dem Außenumfang des Mantels und der Fensterscheibe und Verkleben des Endrings damit mit einem Epoxyharz-Klebstoff. Von diesem Rohr wurden äquivalente Resultate in dem Temperaturwechseltest erhalten.
Beispiel 1
Ein Lichtwellenleiterrohr mit einem Durchmesser von 13,6 mm wurde unter Verwendung eines FEP-Rohrs mit einem Kaliber von 0,6 mm als Mantel und eines 4/6-Copolymers von Acrylat M und Acrylat SL (hergestellt von Mitsubishi Rayon K. K.) als Kern hergestellt. Wie in 7 gezeigt, würde eine Fensterscheibe aus Pyrex® mit einer Dicke von 0,5 cm mit jeder Endfläche des Rohrs unter Verwendung eines Acryl-Klebstoffs (Photobond 300, Meisei Sunrise K. K.) verklebt. Eine wärmeschrumpfbare FEP-Hülle mit einem Kaliber von 0,3 mm wurde über dem Mantelende und der Fensterscheibe angebracht, um dessen Außenumfang zu bedecken. Ein allgemein zylinderförmiger nichtrostender Stahlendring mit einem Außendurchmesser von 16,0 mm, einem Innendurchmesser von 14,3 mm und einer Länge von 30 mm wurde über der Hülle angebracht. Der Endring wurde außen in einem Dreifachringmuster bei einer Crimprate von 40% befestigt.
Mit dem Lichtwellenleiterrohr wurde ein Temperaturwechseltest, bestehend aus dem Kühlen bei –30°C während 1 Stunde und dem Erwärmen bei 80°C während 1 Stunde kontinuierlich 7 Tage lang durchgeführt. Ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel wurde während des Tests nicht beobachtet.
Beispiel 2
Ein Lichtwellenleiterrohr mit einem Durchmesser von 13,6 mm wurde unter Verwendung eines FEP-Rohrs mit einem Kaliber von 0,6 mm als Mantel und eines 4/6-Copolymers von Acrylat M und Acrylat SL (hergestellt von Mitsubishi Rayon K. K.) als Kern hergestellt. Wie in 10 gezeigt, wurde eine Fensterscheibe aus Pyrex® mit einem Durchmesser von 13,5 mm und einer Dicke von 5 mm mit jeder Endfläche des Rohrs unter Verwendung eines Acryl-Klebstoffs (Photobond 300, Meisei Sunrise K. K.) verklebt. Ein wärmebeständiges, druckempfindliches Klebeband in der Form einer Kapton-Folie mit einem Kaliber von 0,3 mm mit einem darauf beschichteten Silikon-Klebstoff wurde um das Mantelende und die Fensterscheibe gewickelt, um deren Außenumfang zu bedecken. Ein allgemein zylinderförmiger nichtrostender Endring aus Stahl mit einem Außendurchmesser von 16,0 mm, einem Innendurchmesser von 14,3 mm und einer Länge von 30 mm und mit einem ringförmigen Kragen mit einer Breite von 0,5 mm am hinteren Ende wurde über dem gewickelten Band angebracht, bis der Kragen auf der inneren Oberfläche an der Fensterscheibe anlag. Der Endring wurde außen in einem Dreifachringmuster bei einer Crimprate von etwa 40% befestigt.
Mit dem Lichtwellenleiterrohr wurde ein Temperaturwechseltest, bestehend aus dem Kühlen bei –30°C während 1 Stunde und dem Erwärmen bei 80°C während 1 Stunde kontinuierlich 7 Tage lang durchgeführt. Ein Herausragen des Kerns aus dem Mantel wurde während des Tests nicht beobachtet.
Obwohl einige bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurden, können zahlreiche Modifikationen und Variationen angesichts der oben stehenden Lehren vorgenommen werden. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Umfangs der anhängigen Ansprüche die Erfindung auf eine andere Weise als im Speziellen beschrieben in der Praxis realisiert werden kann.

Claims

Lichtwellenleiterrohr mit entgegengesetzten Enden und umfassend einen rohrförmigen Mantel (2), einen Festkern (3) innerhalb des Mantels (2) mit einem höheren Brechungsindex als dem Mantel (2), wobei der Kern (3) entgegengesetzte Endflächen aufweist, und einen Endring (9), welcher den Außenumfang des Mantels (2) an jedem Ende umschließt, wobei der Endring (9) befestigt ist, um den Mantel (2) an dem Kern (3) an jedem Ende zu arretieren, wobei das Rohr weiterhin ein lichtdurchlässiges Fensterelement (4), das in engem Kontakt mit mindestens der Endfläche auf einer lichteinfallenden Seite angeordnet ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein Band oder eine Hülle (11), welche den Außenumfang eines Endbereichs des Mantels (2) und den Außenumfang des Fensterelements (4) bedeckt, zwischen dem Endring (9) und dem Mantel (2) angeordnet ist, um das Fensterelement an dem Mantel zu arretieren.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 1, wobei das Fensterelement (4) adhäsiv an die Kernendfläche gebunden ist.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 1, wobei der Kern 13) aus einem flexiblen Kunststoffmaterial gebildet ist und das Fensterelement (4) aus einem anorganischen Glasmaterial gebildet ist.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 1, wobei ein Band (11) um den Mantel (2) und das Fensterelement (4) mit einem dazwischen befindlichen Klebstoff gewickelt ist, um das Fensterelement (4) an dem Mantel (2) zu arretieren, und der Endring (9) über der Bandwicklung (11) angebracht und an dem Mantel (2) befestigt ist.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 1, wobei eine wärmeschrumpfbare Hülle (11) über dem Mantel (2) und dem Fensterelement (4) angeordnet und wärmegeschrumpft ist, um das Fensterelement (4) an dem Mantel (2) zu arretieren, und der Endring (9) über der Hülle (11) angeordnet und an dem Mantel (2) befestigt ist.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 1, wobei ein Band (11) um den Mantel (2) und das Fensterelement (4) mit einem dazwischen befindlichen Klebstoff gewickelt ist, und eine wärmeschrumpfbare Hülle (11) über der Bandwicklung angeordnet und wärmegeschrumpft ist, um das Fensterelement (4) an dem Mantel (2) zu arretieren, wobei der Endring (9) über der Hülle (11) angeordnet und an dem Mantel (2) befestigt ist.
Lichtwellenleiterrohr nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Endring (9) ein rohrförmiges Element ist, das an dem Mantel (2) an jedem Ende arretiert ist, um dessen Außenumfang zu umschließen, wobei das Element einen sich radial nach innen erstreckenden Kragen aufweist, welcher gegen die Kernendfläche oder gegen die Außenoberfläche des Fensterelements (4) anliegt.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 7, wobei das rohrförmige Element ein metallischer Endring (9) ist, welcher an dem Mantel (2) befestigt ist.
Lichtwellenleiterrohr nach Anspruch 7, wobei das rohrförmige Element ein metallischer Endring (9) ist, welcher an dem Mantel (2) und dem Fensterelement (4) befestigt ist.