DK170240B1

DK170240B1 - Armeringskomponent af en i høj grad orienteret harpiks og fremgangsmåde til fremstilling af en sådan

Info

Publication number: DK170240B1
Application number: DK055886A
Authority: DK
Inventors: Fumio Suzuki; Nobuhiro Akasaka; Makoto Honjo
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1995-07-10
Also published as: EP0191416A3; HK52193A; KR940006651B1; DK55886A; US4721637A; EP0191416B1; DE3686772D1; EP0191416A2; AU5325486A; DE3686772T2; AU584392B2; DK55886D0; US4927585A; KR860006712A; JPS626211A

Description

DK 170240 Bl

Opfindelsen angår en armeringskomponent, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks og en fremgangsmåde til fremstilling af en sådan. Især angår opfindelsen et armeringsmateriale, fremstillet af en i høj 5 grad orienteret harpiks, hvilket materiale har høj trækstyrke og en passende grad af bøjelighed og typisk er egnet som armeringskomponent i et optisk fiberkabel.

En række armeringskomponenter anvendes til mekanisk beskyttelse af sårbare artikler ved at understøtte 10 og forstærke dem. En typisk anvendelse for sådanne armeringskomponenter er i glasfiberkabler anvendt til lystransmissionsformål .

Glasfibre, anvendt til lystransmissionsformål, er skøre og vanskeligt bøjelige, hvorfor de enkelte optiske 15 fibre, der forlader trækningsformen, sædvanligvis er beskyttet med beskyttende og andre ydre belægninger. De optiske fibre med sådanne primære og sekundære belægninger samles dernæst til et kabel, med plastbeklædte (f. eks. polyethylen- beklædte) wires og metalrør, der in-20 korporeres som spændingskomponenter for således at gøre de belagte fibre modstandsdygtige mod de kræfter, der vil udvikles under og efter installastionen.

Et eksempel på et sådant optisk fiberkabel er vist i tværsnit i fig. 10. Kablet, vist i fig. 10, som 25 generelt betegnes som værende af typen med snoede fibre i lag, består af en flerhed af lagte fibre 2, som er snoet i en lagform rundt om en central spændingskomponent 1 og forsynet med en cylinderformet beklædning 3. Den centrale spændingskomponent 1 er sædvanligvis 30 fremstillet af stålwire, belagt med et plastmateriale, såsom polyethylen, og den cylinderformede beklædning 3 er typisk fremstillet et plastmateriale såsom polyethylen.

Den metalliske spændingskomponent har den fordel, 35 at den giver kablet tilfredsstillende trækstyrke, men på den anden side bliver kablet følsomt overfor elektrisk 2 DK 170240 B1 stød og elektromagnetisk induktion. Desuden er kablet med den metalliske spændingskomponent tung og vanskelig at håndtere under installeringen. Endvidere må der tages nogle forholdsregler til beskyttelse af kablet mod 5 korrosion og andre angreb, der kan forekomme under opbevaring og drift. Disse ulemper er af og til alvorlige nok til at reducere den optiske fibers iboende fordele, såsom lethed, sikring mod eleketromagnetisk induktion og krydstale, lavt transmissionstab og høj transmis-10 sionskapacitet. Det er derfor stærkt ønsket at udvikle ikke-metalliske spændingskomponenter, der er lette og har større holdbar under korrosive og andre fjendtlige betingelser.

Den cylinderformede beklædning på det optiske fi-15 berkabel er sædvanligvis fremstillet af harpikser, som let kan påføres ved ekstrudering, såsom polyamid og polypropylen, men de fleste af disse har lave Yong'ske moduler (£ ca. 100 kg/cm2), og høje termiske udvidelseskoefficienter (ca. 10“4), hvilke værdier adskiller sig 20 væsentlig fra de respektive værdier for glasset, anvendt som hovedkomponenten af den optiske fiber (7.000 kg/mm2 og ca. 10“7). Derfor vil et ikke-metallisk optisk fiberkabel, hvori både den centrale spændingskomponent og det cylinderformige lag er fremstillet af en sædvanlig 25 harpiks, der let kan påføres ved ekstrudering, gennemgå en væsentlig forøgelse i transmissionstab som et resultat af temperaturændringer, eller hvis det udsættes for trækkræfter.

Ved lav temperatur vil den centrale spændingskom-30 ponent og den cylinderformede beklædning trække sig sammen i større udstrækning end fibren selv, og den resulterende belastning vil give bøjninger og lateral kompression i fibren. Disse virkninger er hovedfaktorer i forekomsten af transmissionstab (mikrobøjningstab) og/ * 35 eller dispersion. Hvis den centrale spændingskomponent og den cylinderformige beklædning på den anden side 3 DK 170240 B1 strækkes på grund af høje temperaturer eller ved påfør-sel af stor trækkraft, påvirkes fibrene også, og de udviser spændingsforvrængning, som er en anden årsag til transmissionstab og dispersion. Derfor vil det optiske 5 fiberkabel, hvori den centrale spændingskomponent og den cylinderformige beklædning alene er fremstillet af en sædvanlig harpiks, som let kan påføres ved ekstrudering, uundgåeligt gennemgå en væsentlig forøgelse i transmissionstab som et resultat af temperaturændringer eller 10 ved påvirkning af høj trækkraft.

Med henblik på at forbedre de fysiske egenskaber af komponenterne fremstillet af harpikser og anvendt i optiske fiberkabler, gøres der forsøg på at indføre en høj grad af molekylær orientering i harpikskomponenter-15 ne. En fremgangsmåde, der har været foreslået som et resultat af disse anstrengelser, omfatter trækning af polymere, såsom polyethylenterephthalat, polyoxymethylen og polyethylen med ultrahøj molekylvægt, for således at indføre molekylær orientering i polymerene i længderet-20 ningen, eller i retningen parallelt med kablets akse. ved at forårsage en sådan molekylær orientering i harpikskomponenterne i kablets aksiale retning, kan et Young*sk modul, der er mindst to gange værdien for den ikke-trukne harpiks, og en lineær udvidelseskoefficient 25 (dvs. den termiske udvidelseskoefficient i orienteringsretningen), der ikke er mere end halv så stor som værdien for den ikke-trukne harpiks, opnås. Den trukne harpikskomponent har derfor en kommercielt tilfredsstillende trækstyrke, en termisk udvidelseskoefficient, der ik-30 ke adskilkler sig fra udvidelseskoefficienten for fibren med en faktor, der er større end 100, og desuden en rimelig grad af modstandsdygtighed mod lateral kompression. Disse træk giver tilsammen mulighed for løsning af problemet'med mikrobøjning i forbindelse med lateral 35 kompression.

En orienteret harpiks med tilfredsstillende styrke i orienteringsretningen har imidlertid en meget lav 4 DK 170240 B1 styrke i den ortogonale retning derpå. Denne utilstrækkelighed af styrke i tværretningen kan være så stor, at harpiksen let kan rives i stykker med håndkraft langs orienteringens akse. En komponent, fremstillet af en 5 sådan orienteret harpiks, vil meget nemt blive påvirket og revet i stykker, hvis den udsættes for eksterne kræf- * ter. Den kan briste under høj lateral kompression og let slå buler, hvis den bøjes.

Adskillige fremgangsmåder har været foreslået til 10 løsning af disse problemer. Som vist i den ikke-prøvede offentliggjorte japanske patentansøgning nr. 105601/1984 med hensyn til den belagte optiske fiber af løs-cylin-dertypen, belægges den cylinderformede beklædning, fremstillet af i længderetningen orienterede harpiks med et 15 lag af et sædvanligt harpiksmateriale, der let kan påføres ved ekstrudering og har en betydelig tykkelse, for således at give den cylinderformige beklædning forbedret modstandsdygtighed mod revner og lateral kompression.

Men den betydelige tykkelse af den ydre beklædning vil 20 forringe fibrens bøjelighed og forøge kablets totale diameter og vægt. På grund af disse hindringer medfører anvendelsen af en cylinderformet beklædning udelukkende fremstilling af en orienteret harpiks's betydelige vanskeligheder, og den har ikke fået nogen kommerciel suc-25 ces.

Ifølge en anden nyligt foreslået fremgangsmåde til indførsel af molekylær orientering, formes et flydende krystalmateriale med høj molekylvægt, såsom en benzosyre-copolymer, der udviser krystallinitet i smel-30 tet tilstand, ved høj forskydningshastighed eller lavt forhold mellem dyseåbning og tykkelse af slutproduktet (se ’ikke-prøvet offentliggjort japansk patentansøgning nr. 202405/1983). Men denne fremgangsmåde har meget lille fleksibilitet under formningsbetingelserne og de 35 fysiske egenskaber af den formede polymer er ikke helt tilfredsstillende til kommerciel anvendelse, idet den 5 DK 170240 B1 har problemer som de, der er beskrevet i forbindelse med den længdeorienterede harpiks.

Som vist i detailler ovenfor har ingen af de kendte armeringskomponenter, fremstillet af i høj grad 5 orienterede harpikser, tilstrækkelig trækstyrke til at kunne anvendes som spændingskomponenter til inkorporering i optiske fiberkabler.

DE-A-25 26 616 beskriver en fremgangsmåde til ekstrudering af copolymerer, ved hvilken man ved hjælp 10 af en hastighedsgradient orienterer polymermolekylerne i ekstrusionsretningen og opnår en bevaring af denne orientering i produktet ved at udsætte en del af strømmen af smeltet polymer for en temperatur over den kritiske temperatur, medens en anden del af strømmen udsættes for 15 en temperatur under denne. Det er imidlertid ved denne kendte metode næppe muligt at opnå en armeringskomponent, som besidder den kombination af egenskaber, der er ønskelig for armeringskomponenter til optiske fiberkabler.

20 US-A-4 187 269 beskriver en fremgangsmåde og et apparat til ekstrudering af syntetiske termoplastiske harpikser, ved hvilken en strøm af en ved opvarmning blødgjort harpiks opdeles i mindst to strømme, der bi-• bringes forskellig temperatur, før de atter forenes.

25 Formålet angives udelukkende at være opnåelse af en ønsket overfladeglathed for det ekstruderede produkt.

Det tilsigtes derfor med den nærværende opfindelse at tilvejebringe en armeringskomponent, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, der har både til-30 fredsstillende trækstyrke-egenskaber i længderetningen, en lineær udvidelseskoefficient, der er sammenlignelig med den lineære udvidelseskoefficient for en optisk fiber, og endvidere udviser en rimelig grad af bøjelighed.

35 Det tilsigtes desuden med opfindelsen at tilveje bringe en fremgangsmåde til fremstilling af en sådan ar- 6 DK 170240 B1 meringskomponent af en i høj grad orienteret harpiks, hvilken fremgangsmåde er egnet til fremstilling af et fuldstændigt ikke-metallisk, optisk fiberkabel, udelukkende fremstillet af glas og et plastmateriale.

5 Det tilsigtede opnås med en armeringskomponent fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, der indeholder en i høj grad orienteret harpisk som hovedbe-standdelen og ved hvilken tværsnitsfordelingen af orienteringsgraden varierer kontinuerligt, hvorhos armerings-10 komponenten har form af en massiv tråd eller stav, hvilken armeringskomponent ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at orienteringsgraden aftager fra dens centrum til dens periferi.

Ved en anden udførelsesform for armeringskompo-15 nenten ifølge opfindelsen har denne form som et hult rør, der er ejendommeligt ved, at orienteringsgraden aftager fra den indre overflade af den massive væg af dette rør til dets ydre overflade.

Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til 20 fremstilling af en armeringskomponent i form af en massiv tråd eller stav, som indeholder en i høj grad orienteret harpiks som hovedbestanddel, og hvori orienteringsgraden aftager fra centrum til periferien af den massive tråd eller stav, ved hvilken fremgangsmåde der 25 anvendes et mundstykke med en formningsåbning omfattende mindst en koncentrisk ekstrusionsdyse for smeltet harpiks med en sidevæg med en indre og en ydre overflade og en fremspringende stavformet del anbragt langs centeraksen af dysen, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, 30 at man ekstruderer en smeltet i høj grad orienteret harpiks gennem denne dyse, medens et smøremiddel påføres den indre overflade af sidevæggen på dysen modsat den fremspringende stavformede del, således at forskydningsspændingen, der påføres harpiksen, kontinuerligt øges * 35 fra periferien til centrum.

Opfindelsen angår i en anden udførelsesform en fremgangsmåde til fremstilling af en armeringskomponent 7 DK 170240 B1 i form af et hult rør med en massiv væg med en indre og en ydre overflade og som indeholder en i høj grad orienteret harpiks som hovedbestanddel, idet orienteringsgraden for denne harpiks aftager fra den indre overflade af 5 rørets massive væg til dennes ydre overflade, ved hvilken fremgangsmåde man anvender et mundstykke med en formningsåbning, som omfatter både et centralt indløb for et fluidum eller en genstand, som skal armeres, og i det mindste en ekstrusionsdyse for smeltet harpiks med 10 en sidevæg med en indre og en ydre overflade anbragt koncentrisk i nævnte indløb, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man ekstruderer en smeltet i høj grad orienteret harpiks gennem dysen, samtidig med at et smøremiddel påføres på den anden overflade af sidevæggen 15 af dysen, således at forskydningsspændingen, som påtrykkes harpiksen, forøges fra den ydre overflade af dysen til dennes indre overflade.

Ved en alternativ udførelsesform for fremgangsmåden har mundstykket yderligere en enhed til tilvejebrin-20 gelse af forskydningsspænding i form af et hult rør, der er anbragt koncentrisk i dysen gennem hvilken en i høj grad orienteret harpiks ekstruderes, hvilken fremgangsmåden er ejendommelig ved, at man ekstruderer en smeltet i høj grad orienteret harpiks gennem nævnte ekstrude-25 ringsdyse for i høj grad orienteret harpiks, samtidig med at et smøremiddel påføres på både den indre og den ydre overflade af nævnte harpiksekstruderende dyse, således at forskydningsspændingen bliver størst i område mellem den indre og den ydre overflade af rørets massive 3 0 væg.

Ved således at anvende forskellige påvirkninger med hensyn til forskydningsspænding opnås den ønskede varierende grad af orientering for polymeren.

Armeringskomponenten ifølge opfindelsen har gode 35 egenskaber med hensyn til trækstyrke og en ret god bøjelighed, hvorfor den kan anvendes som armeringskomponent til optiske fibre og andre sårbare produkter.

8 DK 170240 B1

Nedenfor følger en kort beskrivelse af tegningen:

Fig. 1 a-c er tværsnit, der skematisk viser tre forskellige foretrukne udførelsesformer af armeringskomponenten, fremstillet af en i 5 høj grad orienteret harpiks, ifølge opfindelsen; ; fig. 2 a viser skematisk mundstykket, anvendt til fremstilling af armeringskomponenten vist i fig. la, og fig. 2b viser desuden skema-10 tisk fordelingen af forskydningsspændingen over diameteren af produktet opnået ved anvendelse af dette mundstykke; fig. 3 a viser skematisk mundstykket anvendt til fremstilling af armeringskomponenten vist 15 i fig. Ib, og fig. 3b viser desuden skema tisk fordeling af forskydningsspændingen i radiens retning for produktet opnået ved anvendelse af dette mundstykke; fig. 4 a viser skematisk mundstykket anvendt til 20 fremstilling af den hule armeringskompo nent vist i fig. lc og fig. 4b viser skematisk fordelingen af forskydningsspændingen over den faste del af produktet opnået ved anvendelse af dette mundstykke; 25 fig. 5 er et tværsnit af et optisk fiberkabel, hvori armeringskomponenten ifølge opfindelsen anvedes som en central spændingskomponent ; fig. 6 er et tværsnit af et optisk fiberkabel, 30 hvori armeringskomponenten ifølge opfin delsen anvendes som spændingskomponent i andre dele end centret; fig. 7 a og fig. 9 er begge tværsnit af et optisk fiberkabel, hvori armeringskomponenten 35 ifølge opfindelsen anvendes som ydre be klædning; 9 DK 170240 B1 fig. 7 b og fig. 8c har begge tværsnit af en optisk fiber, der bærer en tæt beklædning af armeringskomponenten ifølge opfindelsen; fig. 8 a og b er begge tværsnit af en optisk fi-5 ber, der bærer en løs beklædning af arme ringskomponenten ifølge opfindelsen; og fig.10 er et skematisk tværsnit af et sædvanligt optisk fiberkabel med lag af snoede fibre.

Den i høj grad orienterede harpiks anvendt som 10 hovedkomponenten af armeringskomponenten ifølge opfindelsen vælges blandt de materialer med høj molekylvægt, som kan trækkes til at have en høj grad af orientering, såsom polyethylen med ultrahøj molekylvægt, polyethylen-terephthalat, polyoxymethylen og flydende krystalforbin-15 delser med høj molekylvægt.

Eksempler på flydende krystalforbindelser med høj molekylvægt omfatter helt aromatiske polyestere, aroma-tisk-alifatiske polyestere, helt aromatiske poly(ester--amider), aromatisk-alifatiske poly(ester-amider), aro-20 matiske polyazomethiner, helt aromatiske polyestercar-bonater og blandinger deraf. Foretrukne eksempler er aromatiske polyestere, såsom en copolymer af naphthalen-carboxylsyre, biphenol og terephthalsyre, og en copolymer af paraoxybenzoesyre, biphenol og terephthalsyre; 25 aromatisk-alifatiske polyestere, såsom en copolymer af paraoxybenzoesyre og polyethylenterephthalat; og aromatiske poly(ester-amider), såsom en copolymer af naph-thalencarboxylsyre, aminophenol og terephthalsyre.

Armeringskomponenten, fremstillet af den i høj 30 grad orienterede harpiks, ifølge opfindelsen kan antage en hvilken som helst ønsket form, f.eks. en wire, stav, folie, bane eller et rør (herunder et rør med rektangulær grundflade), der kan vælges og anvendes passende afhængigt af formen af og egenskaberne for artiklen, der 35 skal armeres. Disse forme er groft set delt i to typer, massive og hule, og hver type kan fremstilles i et en- 10 DK 170240 B1 kelt lag af den i høj grad orienterede harpiks eller i to eller flere lag, hvoraf mindst ét er fremstillet af en harpiks med en lav grad af orientering. Harpiksmaterialet, anvendt i den multilagede struktur, er et mate-5 riale med en lav molekylvægt og lille eller ingen kry- stallinitet, hvilket materiale udviser en høj grad af ; bøjelighed eller gummielasticitet. Foretrukne eksempler på sådanne materialer er polyurethan, polyethylen med lav molekylvægt, polyvinylchlorid, polystyren, polyamid, 10 polypropylen og termoplastelastomere, samt materialer, der kan tværbindes ved varme, lys, vand eller elektronstråling, såsom epoxypolymere, acrylharpikser og silico-neharpikser. En egnet harpiks kan vælges ud fra anvendelsen af artiklen, der skal beskyttes og andre fakto-15 rer, såsom den ønskede effektivitet ved dens fremstilling.

Eksempler på strukturen af armeringskomponenten, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, ifølge opfindelsen er vist i fig. la til c. Fig. la er et ske-20 matisk tværsnit af en massiv armeringskomponent 10 i form af enten en wire eller stav, der består af et centralt, i høj grad orienteret område 11 og et perifert, mindre orienteret område 12, hvilket giver en fordelingskurve, hvor graden af orientering falder fra cen-25 trum og udad. Komponenten vist i fig. la kan opnås ud fra en enkelt, i høj grad orienteret harpiks eller en blanding af to eller flere af sådanne harpikser. Alternativt kan den have en multilaget struktur indeholdende et i høj grad orienteret harpikslag og et lag af et min-30 dre orienteret harpiksmateriale.

En typisk fremgangsmåde til fremstilling af armeringskomponenten vist i fig. la er beskrevet nedenfor.

Fig. 2a er et skematisk tværsnit af udløbsenden af et mundstykke 20, der kan anvendes til fremstilling af et 35 armeringsmateriale ud fra en enkelt, i høj grad orienteret harpiks eller en blanding af to eller flere af DK 170240 B1 n sådanne harpikser. Mundstykket 20 har en cirkulær formningsåbning 21, gennem hvilken en central spændingskomponent 10 extruderes, og en ringformet kanal 24, dannet mellem sidevæggen 22, der strækker sig fra 5 åbningen 21, og en central fremspringende stav 23. Under extrudering af armeringskomponenten 10 påføres et smøremiddel kun til sidevæggen 22 af den ringformede kanal 24, således at en lille friktionskraft vil virke i mellemrummet mellem den perifere overflade af kompo-10 nenten 10 og sidevæggen 22, medens forskydningsspænding kun vil virke på den centrale del af komponenten 10, der extruderes. Hvis sådanne forholdsregler tages, vil armeringskomponenten, der udgår fra mundstykket, have en i høj grad orienteret region i centret og dets 15 nærhed, som vist i fig. la. Mekanismen bag denne effekt er forklaret nærmere med henvisning til fig. 2b. Den store forskydningsspænding, der virker på mellemrummet mellem centret af spændingskomponenten 10 og den fremspringende stav 23 i centret af mundstykket 20 vil 20 udøve en betydelig trækkraft, medens forskydningsspændingen, der virker på mellemrummet mellem den perifere overflade af spændingskomponenten 10 og mundstykket 20, på grund af tilstedeværelsen af smøremiddel på sidevæggen 22, er for lille til at give en trækkraft. Forde-25 lingen over diameteren af forskydningsspændingen, der virker på spændingskomponenten 10, der extruderes gennem mundstykket 20, er vist ved kurven 25 i fig. 2b.

I denne centrale spændingskomponent øges orienteringsgraden gradvist fra periferien til centret.

30 Formningsåbningen (dysen) vist i fig. 2a kan være omgivet af mindst én yderligere koaksial dyse, hvilket giver en todelt eller flerdelt dyse. Extrudering gennem denne type dyse vil give en central spændingskomponent med dobbelt- eller multibel-laget struktur, der består 35 af et centralt, i høj grad, orienteret harpikslag med en fordeling af. orienteringsgraden, som vist i fig. 2b, og 12 DK 170240 B1 et perifert mindre orienteret harpikslag. Til fremstilling af denne type centrale spændingskomponent er det hensigtsmæssigt at påføre en anden smøremiddelfilm til væggen af dysen, gennem hvilken laget af den i mindre 5 grad orienterede harpiks extruderes. Udførelsesformen, beskrevet ovenfor, kan selvsagt anvendes til fremstilling af en central spændingskomponent bestående af tre eller flere harpikslag. Om ønsket kan formningen udføres med påførsel af en spænding til den i høj grad ori-10 enterede harpiks, der passerer gennem den indre dyse, således at denne centrale, i høj grad orienterede harpiks vil have en ensartet fordeling af orienteringsgraden og blive belagt med et tyndt lag af den i mindre grad orienterede harpiks. Det skal bemærkes, at denne 15 udførelsesform af spændingsdelen er indenfor opfindelsens rammer.

I armeringskomponenten med kompositstruktur, fremstillet af det i høj grad orienterede harpikslag og det i mindre grad orienterede harpikslag, er tykkelsen 20 af det sidstnævnte lag i forhold til det førstnævnte fortrinsvis i området fra 5-50%. Hvis tykkelsen af det i mindre grad orienterede harpikslag er større end -50% af tykkelsen af det i høj grad orienterede lag, bliver armeringskomponenten ikke kun overordentlig tung, men 25 kablets ydre diameter forøges med et resulterende fald i dets bøjelighed. Hvis tykkelsen af det i mindre grad orienterede lag er mindre end 5% af tykkelsen af det i høj grad orienterede harpikslag, er det meget vanskeligt at hindre den i høj grad orienterede region effektivt 30 mod bøjning eller revnedannelse i orienteringsretningen.

Der tilvejebringes også ifølge opfindelsen en armeringskomponent 10 med form som et hult rør, som vist i fig. Ib, i hvilken orienteringsgraden i den faste del 35 falder fra dens indre overflade til den ydre periferi. Denne armeringskomponent er som i tilfældet med kompo- 13 DK 170240 B1 nenten vist i fig. la, sammensat af et i høj grad orienteret område 11 nær ved rørets indre overflade og et mindre orienteret område 12 nær ved dets ydre periferi, og røret udgøres af en enkelt i høj grad orienteret 5 harpiks eller en blanding af to eller flere af sådanne harpikser. Alternativt kan komponenten have en dobbelteller flerlaget struktur, i hvilken rørets indre overflade består af en i høj grad orienteret harpiks eller harpiksblanding med en ensartet orienteringsgrad eller 10 en sådan profil, at orienteringsgraden falder udad, og i hvilken rørets ydre overflade udgøres af mindst ét lag af en mindre orienteret harpiks.

Armeringskomponenten 10 vist i fig. Ib kan fremstilles ved hjælp af et mundstykke, som har tværsnittet 15 vist skematisk i fig. 3a og giver forskydningsspændingsprofilen vist i fig. 3b. Ved denne udførelsesform ex-truderes armeringskomponenten 10 samtidig med genstanden 31, som skal beskyttes. Som vist i fig. 3a har mundstykket 30 en centreret kanal 32, gennem hvilken 20 genstanden 31 føres ud, en formningsåbning (dyse) 34, der er koncentrisk med centerkanalen 32 og gennem hvilken et cylinderformet armeringsmateriale 33 extru-deres, og en ringformet kanal 35, der er i forbindelse med denne dyse. Under drift påføres et smøremiddel kun 25 til indersiden af den ydre væg af den ringformige kanal 35, således at en lille friktionskraft vil virke på mellemrummet mellem den ydre overflade af det cylinderformede armeringsmateriale 33 og mundstykket, ved at tage disse forholdsregler, trækkes det cylinderformede ar-30 meringsmateriale 33 fra formen, idet nyt materiale tilføres gennem den ringformede kanal 35. Dette resulterer i, at en stor forskydningsspænding vil virke på mellemrummet mellem den indre overflade af armeringskomponenten 33 og formen og give en stor trækkraft på den 35 indre overflade af armeringskomponenten, medens en lille trækkraft vil virke på mellemrummet mellem den ydre 14 DK 170240 B1 overflade af det cylinderformede armeringsmateriale og · formen, idet smøremidlet er tilstede på indersiden af den ydre væg af den ringformede kanal 35. Dette giver en orienteringsgrad-profil over tykkelsen af den cylin-5 derformige armeringskomponents faste del som vist ved kurven 36 i fig. 3b. Med andre ord falder orienteringsgraden i den cylinderformede armeringskomponent, fremstillet ved anvendelse af mundstykket vist i fig.

3a, gradvist fra cylinderens indre overflade til den yd-10 re periferi.

I udførelsesformen vist i fig. 3a og 3b fremstilles armeringskomponenten samtidig med genstanden, der skal beskyttes, for således at øge effektiviteten af fremstillingsmetoden. Armeringskomponenten kan selvsagt 15 fremstilles adskilt fra genstanden, der skal beskyttes, f.eks. ved blæsning af en væskestrøm, såsom luft eller en inert gas (f.eks. N2) gennem centerkanalen 32.

Hvis armeringskomponenten er dannet af en blanding af en i høj grad orienteret harpiks og en mindre 20 orienteret harpiks, foretrækkes det, at det mindre orienterede harpikslags tykkelse tilfredsstiller visse krav. Det vil sige, at tykkelsen af det mindre orienterede lag til fremstilling af en hensigtsmæssig armeringskomponent fortrinsvis er i området fra 5-50% af 25 vægtykkelsen af det i høj grad orienterede harpiksrør, omfattende det i høj grad orienterede område. Hvis det mindre orienterede harpikslags tykkelse er mindre end 5% af tykkelsen af rørvæggen, er det meget vanskeligt at hindre den i høj grad orienterede region effektivt mod 30 forekomst af sådanne problemer som revnedannelse på grund af kræfter, der virker på tværs af orienteringsretningen og udbulning på grund af gentaget bøjning.

Hvis det mindre orienterede harpikslags tykkelse på den anden side overskrider 50% af rørvæggens tykkelse, bli-35 ver armeringskomponenten ikke overordentlig tung, men tykkelsen af den faste del af røret øges, hvilket resulterer i et fald i dets bøjelighed.

DK 170240 Bl 15

En anden foretrukken udførelsesform af armeringskomponenten ifølge opfindelsen er vist i fig. lc og betegnet med 10. Denne komponent har også form som et rør, og dens massive del har et i høj grad orienteret 5 område 11 i den centrale del og mindre orienterede områder på begge sider, dvs. i området nær ved den indre overflade af den massive del og i området nær ved dens ydre periferi. Som i udførelsesformerne, vist i fig. la og lb, kan armeringskomponenten afbildet i fig. lc være 10 fremstillet af en enkelt, i høj grad orienteret harpiks eller en blanding af to eller flere af sådanne harpikser. Alternativt kan armeringskomponenten 10 være fremstillet som en multilaget struktur bestående af tre eller flere lag, i hvilken et lag af en i høj grad ori-15 entreret harpiks er indesluttet mellem lag fremstillet af den samme eller forskellige mindre orienterede harpikser.

Armeringskomponenten afbildet i fig. lc kan fremstilles ved anvendelse af et mundstykke, der har tvær-20 snittet vist skematisk i fig. 4a og giver orienteringsgrads-profilen, vist skematisk i fig. 4b. Mundstykket 40 vist i fig. 4a har en central fremspringende stav, der bestemmer den indre diameter af den cylinderformede armeringskomponent 10 eller en ringformet del 41, der 25 har en central åbning, gennem hvilken luft eller inert gas tilføres, en ringformet kanal 42, der koncentrisk omgiver den ringformede del 41, og gennem hvilken armeringskomponenten extruderes, og en spændingsfrembringen-de del 43, der er anbragt koncentrisk i den ringformede 30 kanal 42 ved mundstykkets udløbsende. Under extrude-ring af armeringskomponenten 10 påføres et smøremiddel til både den indre og ydre overflade af den ringformede kanal 42, således at små friktionskræfter virker i mellemrummet mellem den indre eller ydre overflade af arme-35 ringskomponenten 10 og mundstykket, medens en stor forskydningsspænding vil udøves af delen 43 til frem- 16 DK 170240 B1 bringelse af en stor trækkraft. Den faste del af den cylinderformede armeringskomponent 10, der extruderes fra mundstykket, vil have en forskydningsspændingsprofil som vist ved kurven 44 i fig. 4b. Det opnåede produkt 5 10 har den ønskede profil for orienteringsgraden, i hvilken orienteringsgraden har maksimum i midten af komponentens faste del og falder gradvist både mod yder- og indersiden.

Armeringskomponenten 10 vist i fig. 10 kan være 10 udformet som en trelaget struktur ved extrudering af mindre orienterede harpikser, som kan være ens eller forskellige, gennem koncentriske ringformede dyser anbragt på inder- og ydersiden af den ringformede kanal 42 i mundstykket vist i fig. 4a. Alternativt kan en 15 koncentrisk ringformet dyse være anbragt i den ringformede kanal 35 i mundstykket vist i fig. 3a, og en cylinder af en mindre orienteret harpiks extruderes gennem denne dyse samtidig med den cylinderformede armeringskomponent ifølge fig. Ib, til opnåelse af en sammensat 20 armeringskomponent af de to rør.

vægtykkelsen af cylinderen af den mindre orienterede harpiks er igen, som beskrevet i forbindelse med fig. la og lb fortrinsvis i området fra 5-50% af vægtykkelsen af cylinderen af den i høj grad orienterede har-25 piks. Betydningen af grænserne for dette område er også det samme som allerede beskrevet.

En armeringskomponent med strukturen vist i fig. lc kan også fremstilles ved følgende fremgangsmåde: En koncentrisk ringformet dyse er anbragt i den ringformede 30 kanal 35 i mundstykket i fig. 3a, og cylindere af en i høj grad orienteret harpiks extruderes samtidig gennem de to dyser, idet et smøremiddel påføres både indersiden af den ydre væg af den ringformede kanal 35 og indersiden af indervæggen af den ekstra ringformede dyse 35 (dvs. området nær ved dysehullet), således at ingen forskydningsspænding vil virke på den del af armeringskom- 17 DK 170240 B1 ponenten, som passerer gennem rummet afgrænset af disse to overflader. Udførelsesformen beskrevet i nærværende afsnit er ækvivalent med en struktur, hvori et rør med orienteringsgradprofilen, vist i fig. Ib, er kombineret 5 til en helhed med en cylinder med en fordeling af orienteringsgraden, som har omvendt profil.

Den ønskede profil for orienteringsgraden for hver af de ovenfor viste udførelsesformer kan opnås ved anvendelse af et gasformigt eller flydende smøremiddel 10 under extrudering af den givne armeringskomponent. Smøremiddeltilførslen vil accelerere, eller undertiden hæmme, flydeevnen af den i høj grad orienterede harpiks ved en specifik grænseflade. Eksempler på smøremidler, der kan anvendes til dette formål, omfatter inerte gasser 15 såsom helium og nitrogen, samt silikoneolie, fluorerede inerte væsker, lithiumsæbe og aluminiumkomplekssæbe.

Den ønskede profil for orienteringsgraden kan også indføres i armeringskomponenten ved tilvejebringelse af uens betingelser for dens extrusion, som f. eks. at 20 skabe en temperaturgradient, der svarer til den tiltænkte profil for orienteringsgraden. Denne fremgangsmåde er også omfattet af opfindelsens rammer.

I armeringskomponenten fremstillet ifølge nærværende opfindelse kan grænsen mellem det i høj grad ori-25 enterede område og det mindre orienterede område i den i høj grad orienterede del af harpiksen ikke defineres klart udtrykt som orienteringsgraden, men denne kontinuerlige profil er sædvanlig, snarere end usædvanlig, for udførelsesformen vist i fig. la, og det er det mest fo-30 retrukne, at orienteringsgraden vil falde gradvist fra dens centrum til periferien.

Skrøbelige genstande, der har dårlig bøjningsstyrke og modstandsdygtighed mod træk- og kompressionsspændinger, skal understøttes og beskyttes mekanisk ved 35 hjælp af armeringskomponenter, som vil hindre, at der opstår skader på disse genstande, når de udsættes for 18 DK 170240 B1 eksterne kræfter eller under anvendelse, transport og håndtering. Det ønskes derfor, at de anvendte armeringskomponenter skal bibringe artiklerne, der skal beskyttes, de krævede værdier af de ovenfor opremsede 5 egenskaber, medens de ikke undergår ændringer i termiske udvidelseskoefficienter under ændringer i omgivelsestemperaturen, hvilket ellers ville forårsage ugunstige virkninger på genstandene.

Ved hver af armeringskomponenterne ifølge opfin-10 delsen fremstillet af i høj grad orienteret harpiks og med udformningerne vist ovenfor, bibringer den centrale i høj grad orienterede harpiksdel tilfredsstillende trækstyrke i længderetningen til optiske fibre og andre skrøbelige genstande. Idet den lineære udvidelseskoef-15 ficient for armeringskomponenten ifølge opfindelsen bestemmes af den i høj grad orienterede harpiksdel, har armeringskomponenten en lineær udvidelseskoefficient, der ikke er mere end halv så stor som værdien for et mindre orienteret harpikslag eller et i høj grad orien-20 teret harpikslag med lavere orienteringsgrad, og dette betyder, at armeringskomponenten ifølge opfindelsen har en termisk udvidelseskoefficient, der ligger tæt på værdien for en lystransmitterende glasfiber eller andre genstande, der skal beskyttes.

25 Overfladen af den i høj grad orienterede arme ringskomponent forsynes med et mindre orienteret harpikslag eller et i høj grad orienteret harpikslag med en lavere orienteringsgrad, og det i høj grad orienterede område beskyttes af dette mindre orienterede område.

30 Derfor vil armeringskomponenten ikke blive revet i stykker i længderetningen på grund af nogen som helst ekstern kraft. Desuden vil stivheden af det i høj grad orienterede område bibringe evnen til at modstå stor lateral kompression uden der sker brud. Denne i høj grad 35 orienterede armeringskomponent ifølge opfindelsen opnår også bemærkelsesværdige og uventede forbedringer af bø- 19 DK 170240 B1 jeligheden og slidresistensen i sammenligning med de sædvanlige i høj grad orienterede harpikser.

Af de ovennævnte årsager vil armeringsmaterialet af i høj grad orienteret harpiks fremstillet ifølge op-5 findelsen fungere tilfredsstillende som en kommerciel spændingskomponent.

For nemheds og for klarheds skyld er den ovennævnte beskrivelse af nærværende opfindelse begrænset til det tilfælde, hvor armeringskomponenten, fremstillet 10 af i høj grad orienteret harpiks, anvendes i et optisk fiberkabel, specielt som den centrale spændingskomponent. Det er imidlertid klart, at ideen ifølge opfindelsen finder nytte ved andre anvendelser. Som det vil være indlysende ud fra følgende eksempler, vil arme-15 ringskomponenten ifølge opfindelsen, hvis den anvendes som en ikke-central spændingskomponent, en ydre beklædning eller et indre lag, finde omfattende anvendelse på områder, hvor beskyttelse og armering af skrøbbelige genstande er ønsket. Det skal også bemærkes, at arme-20 ringskomponenten ifølge opfindelsen kan anvendes til fremstilling af andre genstande end optiske fiberkabler såsom wire og reb.

De følgende eksempler er givet til nærmere belysning af armeringskomponenten af i høj grad orienteret 25 harpiks ifølge opfindelsen og fremgangsmåder til fremstilling heraf. Anvendelser af de således fremstillede armeringskomponenter er også beskrevet i det følgende.

Det skal endvidere bemærkes, at disse eksempler og anvendelser ikke på nogen måde er tiltænkt at begrænse om-30 fanget af opfindelsen.

Eksempel 1

En helt aromatisk polyester, der udviste flydende 35 krystallinitet i smeltet tilstand, opnåedes ud fra en copolymer af 60% p-hydroxy-benzosyre, 20% terephthalsyre 20 DK 170240 B1 og 20% 6-hydroxy-2-naphthalencarboxylsyre. Denne poly- . ester blev smelteextruderet fra et extruderingsapparat med et krydshovedmundstykke med udformningen vist i fig.

2a. Extrudatet løb lige ned under krydshovedet, og den 5 smeltede harpiks ved grænsefladen med mundstykket 20 blev ikke oritenteret i høj udstrækning, idet silicone-oliefilmen, der konstant blev tilført til denne overflade, modvirkede forskydningskraften, udøvet af mundstykket 20. På den anden side udøvede den fremspringende 10 stav 23 en stor forskydningsspænding og forårsagede en høj grad af orientering i den centrale del af harpiksen.

På grund af denne forskydningsspændingsprofil over diameteren havde armeringskomponenten, der forlod extrude-ringsapparatet den ønskede orienteringsgrad-profil, idet 15 orienteringsgraden faldt gradvist fra komponentens centrum til dens periferi.

Eksempel 2

Armeringskomponenten fremstillet i Eksempel 1 20 blev belagt med et tyndt lag af polyethylen med lav massefylde ved at tilføre dette gennem et sædvanligt extruderingsapparat til elektrisk wirepåføring, hvilket apparat havde et krydshovedmundstykke, umiddelbart under krydshovedet beskrevet i Eksempel 1.

25

Anvendelse 1

Den massive armeringskomponent fremstillet i Eksempel 2, der består af et centralt, i høj grad orienteret område og et perifert mindre orienteret område, 30 inkorporeres i et optisk fiberkabel med lag af snoede fibre. Udformningen af det armerede optiske fiberkabel er beskrevet nedenfor under henvisning til fig. 5 og 10. Fig. 5 er et tværsnit af kablet, hvori armeringskomponenten, fremstillet i Eksempel 2, anvendes som en cen-35 tral spændingskomponent. Fig. 10 er et tværsnit af et optisk fiberkabel med anvendelse af en sædvanlig central spændingskomponent, dvs. en overtrukket stålwire.

21 DK 170240 B1 I det optiske fiberkabel vist i fig. 5 er en række belagte fibre 51 snoet omkring en spændingskomponent 50, der udgøres af armeringsklomponenten fremstillet i Eksempel 2, og det opnåede fiberlag er forsynet med en 5 kappe, der udgøres af en cylinderformet beklædning 52.

Den centrale spændingskomponent har en todelt struktur over diameteren og består af den centrale del 50a, fremstillet af den i høj grad orienterede harpiks (helt aromatisk polyester), og den perifere del 50b, fremstillet 10 af den mindre orienterede harpiks (polyethylen med lav massefylde).

Tværsnitsarealet af den centrale del 50a er mindst halvdelen af det totale tværsnitsareal af den centrale spændingskomponent 50. Det er ønskeligt, at 15 tykkelsen af den perifere del 50b er væsentlig mindre end radius af den centrale del 50a.

Den centrale spændingskomponent, inkorporeret i det optiske fiberkabel vist i fig., 5 udviser tilfredsstillende trækstyrkeegenskaber i længderetningen, og en 20 lineær ekspansionskoefficient, der er sammenlignelig med den optiske fibers, samtidig med at den udviser en rimelig grad af bøjelighed og slidresistens. Det optiske fiberkabel med den cylinderformede beklædning 52, der er fremstillet af et sædvanligt harpiksmateriale, er derfor 25 fuldstændig ikke-metallisk, idet det kun er fremstillet af glas og harpiksmaterialer. Dette ikke-mealliske optiske kabel har tilfredsstillende trækstyrke og vil kun undergå en minimal forøgelse i transmissionstab som resultat af temperaturændringer.

30 I den foregående beskrivelse er armeringskompo nenten ifølge opfindelsen anvendt til et optisk kabel med lag af snoede fibre, men det er klart, at nærværende opfindelses idé også kan anvendes til andre typer optiske kabler, såsom kabler af multifiberenhedstypen og 35 mellemrumstypen, hvori de enkelte belagte fibre holdes løst på en afstandsplade. Uanset hvilken type optisk 22 DK 170240 B1 kabel, der fremstilles, anvendes spændingskomponenten, fremstillet ifølge opfindelsen, som den centrale styrkeforøgende komponent.

Det sædvanlige optiske fiberkabel med lag af sno-5 ede fibre, vist i fig. 10, har samme udformning som kablet vist i fig. 5, borset fra, at den centrale spændingskomponent 50 er erstattet af den centrale spændingskomponent 1 bestående af en stålwire belagt med et plastmateriale, såsom polyethylen. Dette optiske ka-10 bel er ikke hensigtsmæssigt, idet det giver de forskellige problemer, som allerede er beskrevet i forbindelse med den kendte teknik.

Anvendelse 2: 15 Anvendelse af en spændingskomponent anbragt udenfor ka- belaksen._

Som vist i fig. 6 kan en række spændingskomponenter 61, der hver udgøres af armeringskomponenten ifølge opfindelsen anbringes rundt om en eller flere belagte 20 optiske fibre 60 og beklædes med en kappe 62. Denne udformning er særlig egnet til anvendelse, når høj trækstyrke kræves af et optisk kabel indeholdende et lille antal belagte fibre, typisk en belagt fiber. I fig. 6 er komponenterne, der er ækvivalente med komponenterne 25 beskrevet under Anvendelse 1, med henvisning til fig. 5, angivet ved lignende nummerering, og 61a og 61b betegner henholdsvis de i høj grad orienterede og mindre orienterede områder. For udformningen ifølge fig. 6 er det mindre orienterede område 61b særlig vigtigt, idet 30 man på grund af dets tilstedeværelse i stor udstrækning reducerer slid på grund af gnidning mellem de enkelte spændingskomponenter 61 som et resultat af bøjning, vibration og andre eksterne kræfter og sikrer omfattende anvendelse af kablet.

23 DK 170240 B1

Eksempel 3

En aromatisk-alifatisk polyester opnået ud fra en copolymer af 60% p-hydroxybenzoesyre og 40% polyethylen-terephthalat blev belagt på en genstand, der skulle be-5 skyttes, ved tilførsel gennem et extruderingsapparat forsynet med et sædvanligt krydshovedmundstykke til elektrisk wirebelægning og med udformningen vist i fig.

3a. En siliconeolie blev påført til indersiden af den ydre væg af den ringformede kanal 35, således at der vil 10 udøves en utilstrækkelig forskydningsspænding til at forårsage en høj grad af orientering i den del af den smeltede harpiks, som bevæger sig i kontakt med indersiden af mundstykket 30. Derimod var ingen siliconeolie eller andet smøremiddel tilstede på ydersiden af den 15 indre passage, gennem hvilken genstanden, der skulle beskyttes, blev extruderet, således at en tilstrækkelig forskydningsspænding til at forårsage en høj grad af orientering udøvedes på den del af den smeltede harpiks, som strømmede i kontakt med denne yderside af den indre 20 passage som vist i fig. 3b. Som et resultat dannedes en cylinderformet armeringskomponent, hvori orienteringsgraden faldt gradvist fra den indre overflade af cylinderens faste del til dens periferi.

25

Eksempel 4

Den cylinderformede armeringskomponent fremstillet i Eksempel 3 blev belagt et mindre orienteret harpikslag (polyasmid 12) i en tykkelse på 0,2 mm ved til-30 førsel gennem et extruderingsapparat anbragt nedstrøms for apparatet anvendt i Eksempel 3.

DK 170240 B1 24

Anvendelse 3:

Anvendelse som ydre beklædning Den cylinderformede armeringskomponent fremstillet i Eksempel 3 blev anvendt som en ydre beklædning, 5 der omgav en flerhed af belagte fibre som vist i fig.

7a. Det optiske fiberkabel vist i fig. 7a var det samme som kablet med lag af snoede fibre, vist i fig. 5, bortset fra, at den cylinderformede beklædning 52 blev erstattet med armeringskomponenten 70, med orienterings-10 gradprofilen vist i fig. Ib. Kablet vist i fig. 7a kan selvsagt gøres fuldstændigt ikke-metallisk ved anvendelse af en central spændingskomponent, der udgøres af en armeringskomponent med orienteringsgradprofilen vist i fig. la, og som fremstilles som i Eksempel 1 eller 2.

15 Den ydre beklædning vist i fig. 7a er udelukkende dannet af en i høj grad orienteret harpiks eller harpiksblanding, og den er kendetegnet ved at have et i høj grad orienteret område 70a ved den indre overflade af cylinderens faste del og et mindre orienteret område 70b ved 20 dens periferi.

De mest iøjnefaldende resultater ved anvendelse af armeringskomponenten ifølge opfindelsen som ydre beklædning af det optiske kabel er forbedringer i slidstyrken, rivestyrken og bøjeligheden af den i høj grad 25 orienterede harpiks.

Anvendelse 4:

Anvendelse som indre lag (1)

En optisk fiber, der bærer en beklædning frem-30 stillet af armeringskomponenten ifølge opfindelsen, er vist i fig. 7b. Den beklædte fiber ifølge denne udformning betegnes generelt som "en fiber med tætsluttende beklædning" af producenter af optiske fiberkabler. Den tætsluttende beklædning indeholder den samme udform-35 ningside som anvendt ved den ydre beklædning, beskrevet i anvendelse 3.

25 DK 170240 B1

Det væsentligste aspekt ved fiberudformningen beskrevet ovenfor er, at det giver bemærkelsesværdige forbedring i slidstyrke og bøjelighed i sammenligning med det tilfælde, hvor der blot anvendes en i høj grad ori-5 enteret harpiks, og at fiberkablet kan modstå ret voldsom håndtering, som man må regne med under kabellægning.

Den belagte fiber, der generelt er vist ved 2 i fig. 7b svarer til fibren beskrevet i anvendelserne 1 10 til 3. Denne fiber anvendes sjældent som så, men bruges typisk efter at være forsynet med en kappe eller en anden nødvendig beklædning.

15 Eksempel 5

En helt aromatisk polyester opnås ud fra en copolymer af 73% p-hydroxybenzoesyre og 27% 6-hydroxy- 2-naphthalencarboxylsyre. En cylinder blev extruderet ud fra denne polyester ved anvendelse af et sædvanligt 20 krydshovedmundstykke til elektrisk wirebelægning og med udformningen vist i fig. 4a. En forskydningsspændingsfremkaldende del (I.D. 6,0 mmm O.D. 8,0 mm) blev anbragt i frigangen i den ringformede kanal 42 mellem mundstykket 40 (I.D. 10,0 mm) og den ringformede del 41 25 (Y.D. 4,0 mm). En siliconeolie blev påført både til indersiden af mundstykket 40 og ydersiden af den ringformede komponent 41, således at en forskydningsspænding, som ville være tilstrækkelig til at forårsage en høj grad af orientering i den smeltede harpiks, ikke re-30 suiterer af friktionen med mundstykket 40 eller den ringformede del 41. Derimod blev den del af den smeltede harpiks, der strømemde i kontakt med den forskydningsspændingsfremkaldende enhed, udsat for en tilstrækkelig forskydningsspænding til at forårsage en høj grad 35 af orientering. Som et resultat opnåedes en cylinderformet armeringskomponent, hvori orienteringsgraden var 26 DK 170240 B1 højest i centrum af cylinderens faste del og faldt grad- · vist mod både dens inder- og ydersider.

5 Eksempel 6

To glasfibre, der begge var belagt med en har- .

piks, der kunne hærdes ved hjælp af ultraviolet lys, til opnåelse af en diameter på 0,25 mm, blev indesluttet i en løs cylinder af polyamid 12 med en indre diameter 10 på 1,0 mm og en ydre diameter på 1,6 mm. Den således belagte fiber blev extrusionsbelagt med en helt aromatisk polyester ifølge fremgangsmåden i Eksempel 5 og desuden belagt med en mindre orienteret harpiks (polyvi-nylchlorid) til at bringe den ydre diameter op på 2,6 15 mm.

Anvendelse 5:

Anvendelse som indre lag (2)

Optiske fibre, der bærer en beklædning, der udgø-20 res af armeringskomponenten ifølge opfindelsen, er vist i fig. 8a og 8b. I modsætning til den beklædte fiber vist i fig. 7b, betegnes udformningerne vist i fig. 8a og 8b generelt som "fibre med løs cylinder" af producenter af optiske fiberkabler. Den løse cylinder ind-25 befatter den samme udformningsidé, som anvendt ved den ydre beklædning beskrevet i anvendelse 3.

Den løse cylinder 80 vist i fig. 8a består af et i høj grad orienteret område 80a og et mindre orienteret område 80b. En optisk fiber 81 er løst inde-30 sluttet i den hule del af cylinderen. Den løse cylinder vist i fig. 8b er den samme som vist i fig. 8a, bortset fra at den udelukkende er fremstillet af en i høj grad orientret harpiks.

Den løse cylinderudformning vist i fig. 8a og 8b 35 har i det væsentlige samme træk, som den tætte beklædning beskrevet i Anvendelse 4 med henvisning til fig.

27 DK 170240 B1 7b. Særligt iøjnefaldende træk er, at de giver væsentlige forbedringer i modstandsdygtighed mod bøjning og tryk og letter kabellægning.

5 Anvendelse 7:

Anvendelse som indre lag (4)

En optisk fiber 81 med en beklædning af armeringskomponenten 80, der blev fremstillet i Eksempel 5, og som havde orienteringsgradsprofilen, vist i fig. 1c, 10 er vist i fig. 8c. Denne fiberudformning tilhører også kategorien "fiber med tæt beklædning" beskrevet i Anvendelse 4, og forventes derfor at give de samme fordele.

Anvendelse 8: 15 Anvendelse som ydre beklædning (2)

Et optisk kabel med lag af snoede fibre og med en ydre beklædning af armeringskomponenten fremstillet i Eksempel 6, er vist skematisk i fig. 9. Den viste ydre beklægning 90 har en trelags-struktur, bestående af et 20 centralt, i høj grad orienteret harpikslag 90a, indesluttet mellem mindre orienterede harpikslag 90b og 90c. Denne ydre beklædning vil have beskyttende virkninger, der er sammenlignelige med virkningen af beklædningen, vist i fig. 7a.

25 Som det vil være klart ud fra den foregående be skrivelse, kan armeringsmaterialet ifølge opfindelsen, fremstillet af i høj grad orienteret harpiks, anvendes i et optisk fiberkabel, som har en i høj grad orienteret harpiks som sin væsentligste kærnedel, og hvor i det 30 mindste periferien af denne kærne er fremstillet af en mindre orienteret harpiks. På grund af denne komposit-struktur, forventes armeringskomponenten ifølge opfindelsen at give de følgende fordele: i) Armeringskomponentens trækstyrke i længderetnin-35 gen bestemmes af den i høj grad orienterede kær nedel og er ikke mindre end to gange værdien for

Claims

28 DK 170240 B1 den mindre orienterede harpiks, ii) Armeringskomponentens termiske udvidelsesegenskaber bestemmes også af den i høj grad orienterede kærnedel, og den lineære udvidelseskoefficient er 5 ikke mere end halv så stor som værdien af den mindre orienterede harpiks. iii) Overfladen af den i høj grad orienterede kærnedel beskyttes med den mindre orienterede harpiks, hvilket giver en betydelig forbedring i den i høj 10 grad orienterede harpiks's rivestyrke i længde retningen, som ifølge sagens natur er lav, og iv) den i høj grad orienterede kærne, som støttes af det mindre orienterede harpiksområde i den perifere retning, har en tilfredsstillende rivestyr-15 ke, således også hvis lateral kompression påfø res, stivheden af det i høj grad orienterede harpikslag udnyttes maksimalt til opnåelse af gode brudegenskaber. Desuden er bøjningsevnen under eksterne spændinger, hvilken ifølge sagens natur 20 er lav i den i høj grad orienterede harpiks, be mærkelsesværdig forbedret til opnåelse af tilfredsstillende beskyttelse mod udbulning. På grund af de ovenfor beskrevne træk kan de optiske fibre let inkorporeres i kabler ved anvendelse af 25 armeringskomponenten ifølge opfindelsen, og de fremstillede kabler vil fungere pålideligt gennem en lang periode. Som allerede bemærket må det forstås, at nærværende opfindelses idé kan anvendes indenfor andre områder, såsom kabelwire og reb. 30

1. Armeringskomponent (10) fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, og som indeholder en i høj grad orienteret harpiks som hovedbestanddel og som har 35 en kontinuerlig ændring af orienteringsgraden i tværsnitsretningen, hvilken armeringskomponent (10) har form 29 DK 170240 B1 af en massiv tråd eller stav, kendetegnet ved, at orienteringsgraden aftager fra komponentens centrum (11) til dens periferi (12).

2. Armeringskomponent (10) fremstillet af en i 5 høj grad orienteret harpiks, og som indeholder en i høj grad orienteret harpiks som hovedbestanddel og som har en kontinuerlig ændring af orienteringsgraden i tværsnitsretningen, hvilken armeringskomponent (10) har form af et hult rør, kendetegnet ved, at oriente-10 ringsgraden aftager fra den indre overflade af den massive del af røret til dettes ydre overflade.

3. Armeringskomponent (10) ifølge krav 1 eller 2, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at den i høj grad orientere- 15 de harpiks er mindst ét medlem, valgt blandt polyethylen med ultrahøj molekylvægt, polyethylenterephthalat, po-lyoxymethylen, helt aromatiske polyestere, aromatisk-alifatiske polyestere, aromatiske poly(ester-amider), aromatisk-alifatiske poly(ester-amider) og aromatiske 20 polyestercarbonater.

4. Armeringskomponent (10) ifølge krav 3, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at den er sammensat af et indre kærnemateriale af en i høj grad orienteret harpiks og 25 mindst ét mindre orienteret harpikslag, der hænger sammen med overfladen af kærnematerialet, og at orienteringsgraden i kærnematerialet falder gradvist fra dets centrum til periferien.

5. Armeringskomponent (10 ifølge krav 4, frem-30 stillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at tykkelsen af overfladelaget af den mindre orienterede harpiks er i området fra 5-50% af tykkelsen af det indre kærnemateriale.

6. Armeringskomponent (10) ifølge krav 2, frem-35 stillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at den er sammensat af et rør frem- 30 DK 170240 B1 stillet af en i høj grad orienteret harpiks, og mindst ét mindre orienteret harpikslag, der hænger sammen med overfladen af røret, og at orienteringsgraden i den massive del af røret falder fra dets indre overflade til 5 den ydre overflade.

7. Armeringskomponent (10) ifølge krav 6, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at tykkelsen af det mindre orienterede harpikslag er i området 5-50% af tykkelsen af det i høj 10 grad orienterede harpiksmateriale.

8. Armeringskomponent (10) ifølge krav 1 eller 2, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks med form som et hult rør, kendetegnet ved, at det har maksimal orienteringsgrad i centrum af den massive 15 del.

9. Armeringskomponent (10) ifølge krav 8, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at mindst ét mindre orienteret harpikslag er anbragt enten på indersiden eller ydersiden 20 eller på begge overflader af dette hule rør.

10. Armeringskomponent (10) ifølge krav 6, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, kend.e-tegnet ved, at den mindre orienterede harpiks er mindst én harpiks, valgt blandt polyurethan-, poly- 25 olefin-, polyamid-, og polystyrenharpikser, og harpikser, der kan hærdes ved hjælp af ultraviolet stråling.

11. Armeringskomponent (10) ifølge krav 9 eller 10, fremstillet af en i høj grad orienteret harpiks, kendetegnet ved, at tykkelsen af det mindre 30 orienterede harpikslag er i området fra 5-50% af vægtykkelsen af det i høj grad orienterede harpiksrør.

12. Fremgangsmåde til fremstilling af en armeringskomponent (10) i form af en massiv tråd eller stav, som indeholder en i høj grad orienteret harpiks som ho- 35 vedbestanddel, og hvori orienteringsgraden aftager fra den massive tråd eller stavs centrum til dens periferi, 31 DK 170240 B1 ved hvilken fremgangsmåde man anvender et mundstykke (20) forsynet med en formningsåbning (21) omfattende i det mindste en koncentrisk dyse til ekstrusion af smeltet harpiks med en sidevæg (22) med en indre og en ydre 5 overflade og en fremspringende stavformet del (23) anbragt langs dysens centrale akse, kendetegnet ved, at man ekstruderer en smeltet, i høj grad orienteret harpiks gennem nævnte dyse, samtidig med at der påføres et smøremiddel på den indre overflade af sidevæg-10 gen (22) af dysen modsat den fremspringende stavformede del (23), således at den forskydningsspænding, som påføres harpiksen, kontinuerligt øges fra periferien til centrum.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, ved hvilken 15 man anvender et mundstykke (20) med en formningsåbning omfattende to koncentriske dyser til ekstrusion af smeltet harpiks anbragt til dannelse af en central og en ydre dyse, idet man ekstruderer en i høj grad orienteret harpiks og en i mindre grad orienteret harpiks samtidigt 20 gennem henholdsvis den centrale dyse og den ydre dyse.

14. Fremgangsmåde til fremstilling af en armeringskomponent (23) i form af et hult rør med en massiv væg med en indre og en ydre overflade, der indeholder en i høj grad orienteretharpiks som hovedbestanddel, og ved 25 hvilken orienteringsgraden for harpiksen aftager fra den indre overflade af rørets massive væg til den ydre overflade, ved hvilken fremgangsmåde man anvender et mundstykke (30) med en formningsåbning (34) omfattende både et centralt indløb (32) for et fluidum eller en genstand 30 (31), som skal armeres og i det mindste en dyse til ekstrusion af smeltet harpiks med en sidevæg med en indre og en ydre overflade anbragt koncentrisk i forhold til nævnte indløb (32), kendetegnet ved, at man ekstruderer en i høj gra orienteret harpiks gennem 35 nævnte dyse, samtidig med at et smøremiddel påføres kun på den ydre overflade af nævnte dyses sidevæg, således 32 DK 170240 B1 at den forskydningsspænding, som påføres på harpiksen, forøges fra den ydre overflade af dysen til dennes indre overflade.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, kende-5 tegnet ved, at man anvender et mundstykke (30) omfattende to koncentriske dyser for ekstrusion af smeltet harpiks anbragt til dannelse af en central og en ydre dyse og ekstruderer en i høj grad orienteret harpiks og en i mindre høj grad orienteret harpiks samtidig gennem 10 henholdsvis den centrale dyse og den ydre dyse.

16. Fremgangsmåde til fremstilling af en armeringskomponent (10) i form af et hult rør med en massiv væg med en indre og en ydre overflade og som indeholder en i høj grad orienteret harpiks som hovedbestanddel og 15 som har den højeste orienteringsgrad i det indre mellem den indre og den ydre overflade af rørets massive væg, ved hvilken fremgangsmåde man anvender et mundstykke (40) med en formningsåbning, som omfatter et centralt indløb for et fluidum eller en genstand, som skal for-20 stærkes, i det mindste en dyse til ekstrusion af smeltet harpiks med en sidevæg med en indre og en ydre overflade anbragt koncentrisk i nævnte indløb, og en forskydningsspændingsfremkaldende del (43) i form af et hult rør, som er anbragt koncentrisk i forhold til en dyse til 25 ekstrusion af i høj grad orienteret harpiks, der er anbragt koncentrisk i en af nævnte i det mindste en dyse til ekstrusion af smeltet harpiks, kendetegnet ved, at man ekstruderer en smeltet i høj grad orienteret harpiks gennem nævnte dyse til ekstrusion af i høj grad 30 orienteret harpiks, samtidig med at et smøremiddel påføres på både de indre og de ydre overflader af nævnte harpiksekstruderende dyse, således at forskydningsspændingen bliver størst i det indre mellem den indre og den ydre overflade af nævnte rørs massive væg.

17. Fremgangsmåde ifølge krav 16, kende tegnet ved, at man anvender et mundstykke (40) med 33 DK 170240 B1 en formningsåbning omfattende to af nævnte dyser til ekstrusion af smeltet harpiks anbragt koncentrisk og piks anbragt koncentrisk inden i nævnte to dyser for 5 ekstrusion af smeltet harpiks samt ved, at den i høj grad orienterede harpiks ekstruderes fra nævnte dyse til ekstrusion af i høj grad orienteret harpiks, medens en mindre orienteret harpiks ekstruderes samtidigt gennem i det mindste en af de to dyser til ekstrusion af smeltet 10 harpiks.