FI85311C - Element construction for a cable, such as an optical cable - Google Patents
Element construction for a cable, such as an optical cable Download PDFInfo
- Publication number
- FI85311C FI85311C FI895607A FI895607A FI85311C FI 85311 C FI85311 C FI 85311C FI 895607 A FI895607 A FI 895607A FI 895607 A FI895607 A FI 895607A FI 85311 C FI85311 C FI 85311C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- structure according
- cable
- element structure
- elemental
- matrix
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Communication Cables (AREA)
Description
1 853111 85311
Elementtirakenne kaapelia, kuten optista kaapelia varten Elementkonstruktion för en kabel, säsom en optisk kabelElement structure for cable, such as optical cable Elementkonstruktion för en kabel, säsom en optisk kabel
Keksinnön kohteena on elementtirakenne kaapelia, ku-5 ten optista kaapelia varten.The invention relates to an element structure for a cable, such as an optical cable.
Esimerkiksi optisen kaapelin toisiovaipparakenne käsittää toisiovaippaputken ja sen sisällä kuitukanavassa olevat optiset kuidut, jolloin putki ympäröi kuituja väljästi sallien aksiaalisen liikkeen kuitujen ja putken 10 välillä.For example, the secondary sheath structure of the optical cable comprises a secondary sheath tube and optical fibers in the fiber channel therein, the tube surrounding the fibers loosely allowing axial movement between the fibers and the tube 10.
Primääripäällystetyn tai paljaan optisen kuidun tai useammasta tällaisesta kuidusta muodostuvan kuitukimpun suojaus väljällä toisiovaipalla on yleisesti tunnettua. Toisiovaipan, joka yleensä on muoviputki, pääasiallisena 15 tarkoituksena on suojella kuitua tai kuitukimppua ulkoi silta mekaanisilta rasituksilta ja jännitykseltä. Väljän toisiovaippaputken tehtävänä on lisäksi antaa kuiduille häiriötön liikkumatila termisiä mittamuutoksia tai suoja-vaippaan kohdistuvien mekaanisten voimien aiheuttamia 20 mittamuutoksia varten. Toisiovaippauksessa kuiduille pyritään antamaan tietty ylimääräinen pituus (bias), jotta kuidut eivät joutuisi venytykseen, vaikka vaippa hiukan venyykin.It is well known to protect a primary coated or bare optical fiber or a bundle of fibers composed of several such fibers with a loose secondary sheath. The main purpose of the secondary sheath, which is usually a plastic tube, is to protect the fiber or bundle of fibers from external stresses and stresses. The function of the loose secondary jacket tube is also to provide the fibers with an undisturbed space for thermal dimensional changes or dimensional changes caused by mechanical forces acting on the protective sheath. In the secondary sheath, the aim is to give the fibers a certain extra length (bias) so that the fibers do not get stretched, even if the sheath is slightly stretched.
Koska putki on kuitenkin suhteellisen pieni, käytet-25 tyjen muovien kimmokertoimet alhaisia (<2500 N/mm2) ja niiden lämpölaajenemiskertoimet suuria (n. 10‘V°K), ei putkipäällyste yksin takaa kovinkaan suurta "venymä/ puristumaikkunaa" kuiduille.However, due to the relatively small size of the tube, the low modulus of elasticity (<2500 N / mm2) and the high coefficients of thermal expansion (about 10'V ° K) of the plastics used, the tube coating alone does not guarantee a very high "elongation / compression window" for the fibers.
Tämän puutteen korjaamiseksi on tunnettua valmistaa 30 optinen kaapeli siten, että optiset kuidut järjestetään spiraalimaisesti kiertyviksi kaapelissa, joko yhteisen keskielementin päälle kerrattuissa toisiovaippaputkissa, keskielementtiin muodostetuissa V-urissa tai kuten suomalaisessa patenttihakemuksessa 872792 on esitetty, putken -35 läpi kulkevissa kuitukanavissa, jotka kiertyvät putken pituussuunnassa spiraalimaisesti eteenpäin ja sijaitsevat putken kulloisessakin poikkileikkauksessa epäsymmetrisesti putken keskiakseliin nähden.To remedy this shortcoming, it is known to manufacture an optical cable 30 so that the optical fibers are helically twisted in the cable, either in secondary sheath tubes wound on a common central element, in V-grooves formed in the central element or, as disclosed in Finnish patent application 872792. helically forward and located in the respective cross-section of the tube asymmetrically with respect to the central axis of the tube.
2 853112 85311
Toisiovaipan kiertäminen spiraalimaisesti tai oskil-loivasti tarkoittaa sen saattamista tietylle taivutushal-kaisijalle, mikä aikaansaa yhdessä kuitujen radiaalisen välyksen kanssa sen, että kuitujen suhteellinen liikevara 5 venymän ja puristuman suhteen kasvaa merkittävästi. Kes- kielementtiratkaisuissa, jossa keskielementti tyypillisesti on metallia tai muovikomposiittia, on epäkohtana lähinnä monivaiheinen, arka ja häiriöaltis valmistus. Niinpä seuraavassa keskitytään, kuitenkaan poissulkematta 10 muita ratkaisuja, kuvaamaan lähinnä sellaisia kaapelira kenteita, jotka sallivat kuiduille suuren liikevaran ilman puristumisvaaraa tai minimitaivutussäteiden alitusta, ja jotka samalla mahdollistavat kaapelin varman ja helpon valmistusmenetelmän.Spiral or oscillating rotation of the secondary sheath means bringing it to a certain bending diameter, which, together with the radial play of the fibers, results in a significant increase in the relative clearance of the fibers with respect to elongation and compression. In the case of central element solutions, in which the central element is typically a metal or plastic composite, the disadvantage is mainly multi-stage, delicate and interference-prone manufacturing. Thus, the following will focus, without excluding 10 other solutions, mainly on cable structures that allow a large range of motion of the fibers without the risk of crushing or falling below the minimum bending radii, while allowing a safe and easy method of manufacturing the cable.
15 Kun optisen kaapelin rakenne on edullisimmillaan pie nikokoinen ja vaipoissa käytettyjen muovilaatujen kimmo-kertoimet keskinkertaisia, vaatii vaipparakenne väistämättä lisävahvikkeita, varsinkin maa- ja ilmakaapeleissa. Nämä lisävahvikkeet muodostuvat tyypillisesti erillisistä 20 teräslanka- tai aramidikuitulujitteista, jotka lisäävät kaapelin dimensioita ja painoa sekä valmistus- ja asennuskustannuksia, tai muovimatriisiin sijoitetuista kuitumaisista partikkeleista, kuten lasi-, talkki-, hiili-tms. kuidut. Näin vahvistetuilla muoveilla on se hait-25 tapuoli, että ne soveltuvat huonosti suulakepuristukseen, mikä on edullisin tapa valmistaa kaapelin sydämenä toimivaa toisiovaippaa. Lisäksi kimmomodulin kasvaessa niiden kovuus ja hauraus kasvaa, mikä tekee nisstä vaikeasti käsiteltäviä normaalissa kaapelituotantolaitoksessa, ke-30 lauksessa tms. mekaanisessa käsittelyssä.15 When the structure of an optical cable is at its smallest size and the Kimmo coefficients of the plastic grades used in the sheaths are mediocre, the sheath structure inevitably requires additional reinforcements, especially in ground and overhead cables. These additional reinforcements typically consist of discrete steel wire or aramid fiber reinforcements that increase cable dimensions and weight, as well as manufacturing and installation costs, or fibrous particles embedded in a plastic matrix, such as glass, talc, carbon, and the like. fibers. The plastics thus reinforced have the disadvantage that they are ill-suited for extrusion, which is the most advantageous way of manufacturing a secondary sheath which acts as a core for a cable. In addition, as the modulus of elasticity increases, their hardness and brittleness increase, which makes the nibs difficult to handle in a normal cable production plant, Wed-30 or similar mechanical processing.
Jo joitakin vuosia on tunnettu ns. termotrooppiset nestekidemuovit (LCP). Valtaosa sulatyöstöön kehitetyistä nestekidepolymeereistä ovat aromaattisia (hydroksibent-soehappopohjaisia) sekapolyestereitä, jotka on valmistet-35 tu useasta erityyppisestä monomeeristä. Muista käytössä olevista yhdisteistä mainittakoon polyatsometiinit, poly-karbonaatit sekä polyesteriamidit ja -imidit. Myös etyy-liselluloosalla on nestekideominaisuuksia ja käyttöpoten- li 3 85311 tiaalia, ja ainakin yksi kaupallinen tuote on olemassa (Ethocel, Monsanto). Näiden muovien molekyylirakenne on pääketjuinen muodostaen jäykän ja säännöllisen rakenteen, jolla on huomattavan korkea sulamispiste, eikä niitä pidä 5 sekoittaa ns. reo- tai lyotrooppisiin nestekidemuoveihin, jotka ovat nesteitä. Markkinoilla olevat synteettiset laadut (mm. Xydar, Vectra, Victrex, rek. tavaramerkkejä) ovat modifioituja sekapolymeerejä, jolloin sulamislämpö-tilaa on saatu alemmaksi ja sulatyöstöominaisuudet parem-10 maksi.For some years now, the so-called thermotropic liquid crystal plastics (LCP). The majority of liquid crystal polymers developed for melt processing are aromatic (hydroxybenzoic acid-based) mixed polyesters made from several different types of monomers. Other compounds in use include polyazomethines, polycarbonates and polyesteramides and imides. Ethylcellulose also has liquid crystal properties and an application potential of 3,853,117, and at least one commercial product exists (Ethocel, Monsanto). The molecular structure of these plastics is main-chain, forming a rigid and regular structure with a remarkably high melting point, and they should not be mixed with the so-called rheo- or lyotropic liquid crystal plastics which are liquids. The synthetic grades on the market (e.g. Xydar, Vectra, Victrex, reg. Trademarks) are modified copolymers, resulting in a lower melting temperature and better melt processing properties.
Termotrooppisten nestekidemuovien käyttöominaisuudet ovat erittäin hyvät mitä tulee mekaanisiin ominaisuuksiin, niillä on erittäin suuri lujuus (>>100 MPa) ja korkea kimmomoduli (> lOGPa), sekä äärimmäisen pieni lämpö-15 laajenemiskerroin (< 2xl0'6/°K). Kuitenkin näillä nesteki- demuoveilla on samat haitalliset ominaisuudet kaapelival-mistusta ajatellen kuin edellä kuvatuilla kuitutäyttei-sillä muoveilla; murtovenymä on pieni, mikä tekee niiden mekaanisista ominaisuuksista riittävän hyvät vain työs-20 tössä syntyvän anisotrooppisen rakenteen orientaation suunnassa.Thermotropic liquid crystal plastics have very good performance properties in terms of mechanical properties, very high strength (>> 100 MPa) and high modulus of elasticity (> lOGPa), as well as extremely low coefficient of thermal expansion (<2x10'6 / ° K). However, these liquid crystal plastics have the same detrimental properties in terms of cable manufacturing as the fiber-filled plastics described above; the elongation at break is small, which makes their mechanical properties good enough only in the direction of orientation of the anisotropic structure generated at work.
Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudentyyppinen elementtirakenne, jolla ei ole yllä mainittuja epäkohtia. Keksinnön mukaiselle vaipparakenteelle, joka 25 muodostuu ainakin osittain lujitetusta polymeerimateriaa lista, jossa on yksi tai useampia spiraalimaisesti pitkin kaapelin aksiaalisuuntaa kiertyviä johdinkanavia, jossa sähköjohtimet tai optiset kuidut on järjestetty kulkemaan, on tunnusomaista se, että elementtirakenne ainakin 30 osaksi muodostuu matriisin muodostavasta termoplastisesta polymeerimateriaalista, johon on lisätty termotrooppisen nestekiderakenteen omaavaa polymeeriä, jonka molekyylit ovat matriisiaineessa orientoituneet elementtirakennetta lujittavasti olennaisesti spiraalimaisesti kiertyvien --.-35 johdinkanavien suuntaisiksi.The object of the present invention is to provide a new type of element structure which does not have the above-mentioned drawbacks. The sheath structure according to the invention, which consists of a list of at least partially reinforced polymeric materials with one or more helical conductor channels rotating helically along the axial direction of the cable, in which electrical conductors or optical fibers are arranged to run, is characterized in that at least 30 parts of the a polymer having a thermotropic liquid crystal structure has been added, the molecules of which are oriented in the matrix material in the direction of the substantially helically rotating conductor channels which strengthen the element structure.
Keksintö perustuu siihen oivallukseen, että sekoittamalla termotrooppista nestekidemuovia ja termoplastista matriisimuovia keskenään nimenomaan kiertyvätilaisen kaa- 4 85311 pelivaipan valmistuksessa, saadaan aikaan taloudellisesti tuotettavissa oleva elementtirakenne, jolla on komposiittimateriaalien mekaaninen kestävyys ja nestekidemuovin spiraalimaisen orientoitumisen takia myös aikaisempia ma-5 teriaaleja olennaisesti parempi taivuteltavuus, suurempi murtovenymä (haurausmurtumataipumus vähenee) ja parempi mekaaninen kestävyys radiaalisuunnassa.The invention is based on the realization that mixing thermotropic liquid crystal resin and thermoplastic matrix resin together specifically in the manufacture of a rotating gas jacket provides an economically viable elemental structure with greater mechanical strength than composite materials elongation at break (reduced tendency to brittle fracture) and better mechanical strength in the radial direction.
Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että elementtirakennetta lujittava teriö motrooppinen nestekidepolymeeri on aromaattinen, p-hyd- roksibentsoehappopohjainen polyesteri-kopolymeeri. Esim. kauppanimellä Vectra myytävä LCP-polymeeri on todennäköisesti 1,4-dikarboksyylbentseenin, 1,4-oksibentsoyylin ja 6,2-oksinaftoyylin monomeerien polymeroitu seos.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the elemental structure-strengthening coric motropic liquid crystal polymer is an aromatic, p-hydroxybenzoic acid-based polyester copolymer. For example, the LCP polymer sold under the tradename Vectra is likely to be a polymerized blend of 1,4-dicarboxylbenzene, 1,4-oxybenzoyl, and 6,2-oxynaphthyl monomers.
15 Keksinnön eräälle toiselle edulliselle sovellutusmuo dolle on tunnusomaista se, että elementtirakennetta lujittava termotrooppinen nestekidepolymeeri muodostuu etyyliselluloosasta.Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the thermotropic liquid crystal polymer reinforcing the element structure consists of ethylcellulose.
Keksinnön muille edullisille sovellutusmuodoille on 20 tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaati muksissa on esitetty.Other preferred embodiments of the invention are characterized by what is set forth in the claims below.
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin esimerkin avulla viittamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot la ja Ib esittävät tunnettuja vaipparakentei- 25 ta, kuvio 2 esittää spiraalimaista kuitukanavaa sisältävää vaipparakennetta pelkistettynä ja perspektiivissä, kuvio 3 esittää kaaviomaisesti LCP-molekyylien rakenteen muuttumista työstössä, ja 30 kuvio 4 esittää erään toisiovaippauslinjan puristus- päätä läpileikkauksessa.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Figures 1a and Ib show known envelope structures, Figure 2 shows a reduced and perspective envelope structure with a helical fiber channel, Figure 3 schematically shows a change in the structure of LCP molecules, the pressing end of the secondary sheath line in cross section.
kuvio 5 esittää erään toisen toisiovaippauslinjan pu-ristuspätä läpileikkauksessa.Figure 5 is a cross-sectional view of the compression head of another secondary sheath line.
Kuviossa la on esimerkinomaisesti esitetty poikki-35 leikkaus optisesta kaapelielementistä, jossa kaapelisy- dämeen on muodostettu pituussuunnassa spiraalimaisesti kulkevia V-urakanavia 1, joihin optiset kuidut 3 on sijoitettu. Kuviosta Ib ilmenee eräs keksinnön toinen 5 85311 sovellutusmuoto, jossa toisiovaippa muodostuu kahdesta vaippakerroksesta A ja B. Näistä vain toinen tai molemmat on lujitettu nestekidepolymeerillä, jälkimmäisessä tapauksessa edullisimmin siten, että LCP-molekyylit kiertä-5 vät kerroksissa A ja B vastakkaisiin suuntiin. Poikki leikkaukseltaan soikean muotoinen kuitukanava 2 kerroksessa B kiertyy vaipan pituussuunnassa spiraalimaisesti. Kanavan spiraalimainen kiertyminen selviää parhaiten kuviosta 2, jossa toisiovaippakerrosten A ja C sisällä kul-10 kee ainakin yksi kanava 4 kuituineen 3. Kuvion 2 kuituka nava 4 on poikkileikkaukseltaan ympyränmuotoinen ja sijaitsee kokonaisuudessaan toisiovaipan C pitkittäisen keskiakselin ulkopuolella.Fig. 1a shows by way of example a cross-section of 35 an optical cable element in which longitudinally helical V-groove channels 1 are formed in the cable core, in which the optical fibers 3 are arranged. Figure Ib shows another embodiment of the invention in which the secondary sheath consists of two sheath layers A and B. Only one or both of these are reinforced with a liquid crystal polymer, in the latter case most preferably so that the LCP molecules rotate in opposite directions in layers A and B. A fiber channel 2 of oval cross-section in layer B rotates helically in the longitudinal direction of the sheath. The helical rotation of the channel is best seen in Figure 2, in which at least one channel 4 with fibers 3 passes inside the secondary sheath layers A and C. The fibrous hub 4 of Figure 2 is circular in cross-section and lies entirely outside the longitudinal central axis of the secondary sheath C.
Kuviossa 3 on esitetty LCP-molekyylien rakenteen 15 muuttumisperiaatetta työstössä. Osakuviossa a) sulassa tilassa olevan nestekidemuovin sauvamaiset molekyylit ovat orientoituneet samansuuntaisiksi, anisotrooppisiksi nestekiteiksi 5, joiden keskinäinen orientaatio on umpimähkäinen. Työstössä ja työstön jälkeen jäähtyneessä ra-20 kenteesta molekyylien orientaation on osakuvion b) mukai nen. Molekyylit ovat suoristuneet ohuiksi kuitufibril-leiksi, joilla on lujittava vaikutus, ja jotka kaikki ovat orientoituneet sulan muovin virtaussuuntaan. Lisäksi kiteiden sisällä on tapahtunut molekyylien liukumista 25 orientaation suunnassa, mikä edelleen vahvistaa molekyy lien muodostamaa kuitumaista rakennetta.Figure 3 shows the principle of changing the structure of LCP molecules in processing. In sub-figure a), the rod-like molecules of the liquid crystal plastic in the molten state are oriented into parallel, anisotropic liquid crystals 5, the mutual orientation of which is random. In the machining and the post-machined cooled structure, the orientation of the molecules is as shown in sub-figure b). The molecules are straightened into thin fibrous fibrils that have a reinforcing effect and are all oriented in the flow direction of the molten plastic. In addition, there has been sliding of the molecules inside the crystals in the orientation direction, which further strengthens the fibrous structure formed by the molecules.
Tästä ilmiöstä tulee nimitys itselujittuvat muovit, "Self Reinforcing Polymer". Käytetyistä LCP-pitoisuudesta ja työstönopeudesta riippuen kuitumaisuus ja molekyyli-30 ketjujen venyminen on enemmän tai vähemmän korostettua, jossakin tapauksessa molekyylirakenteen orientoituminen alueiden sisällä saattaa olla riittävä ja tavoiteltava ratkaisu. Kokeissa on todettu, että mitä pienempi LCP-pi-toisuus on, sen suuremman puristusnopeuden se vaatii, 35 jotta kuitumaisuutta esiintyisi.This phenomenon becomes known as self-reinforcing plastics, "Self Reinforcing Polymer". Depending on the LCP content used and the processing speed, the fibrousness and elongation of the molecular chains are more or less emphasized, in some cases the orientation of the molecular structure within the regions may be an adequate and desirable solution. Experiments have shown that the lower the LCP content, the higher the compression rate it requires for fiberiness to occur.
Käytännön kokeissa, joissa eräisiin yleisiin kauppa-laatua oleviin matriisimuoveihin ja -elastomeereihin on sekoitettu Vectra-nimistä nestekidemuovia, on havaittu, 6 85311 että seoksien vetolujuutta voidaan parantaa jopa 40% ja kimmomodulia 90% lujittamattomien matriisipolymeerien ominaisuuksiin nähden. Samassa seoksessa ei luonnollisestikaan päästä huippuarvoihin kaikissa suhteissa, mutta 5 alan ammattimies pystyy matriisiainetta ja seossuhdetta sekä esim. sulatus- ja puristusparametrejä sopivasti valitsemalla aikaansaamaan tarkoitukseensa sopivan vaip-pamateriaalin, jonka mekaaniset ominaisuudet ovat ylivoimaiset aikaisempiin käytettyihin materiaaleihin verrat-10 tuna. Keksinnön mukainen elementtirakenne ei sulje pois sitäkään mahdollisuutta, että elementtirakenteen ainakin jossakin kerroksessa olisi lujittavan termotrooppisen nestekidepolymeerin lisäksi tai sijasta myös muita kuitu-lujitteita, kuten aramidi-, lasi- tai hiilikuituja. Täl-15 laisiin ratkaisuihin saattaa johtaa mm. taloudelliset syyt, koska LCP-muovit ovat otistaiseksi kalliita.In practical experiments in which a liquid crystal resin called Vectra has been blended with some common commercial grade matrix plastics and elastomers, it has been found that the tensile strength of the blends can be improved by up to 40% and the modulus of elasticity by 90% over the properties of unreinforced matrix polymers. Of course, the same mixture does not reach peak values in all respects, but one skilled in the art will be able to provide a suitable jacket material with superior mechanical properties over previously used materials by appropriately selecting the matrix material and mixture ratio and e.g. melting and compression parameters. The element structure according to the invention also does not exclude the possibility that at least one layer of the element structure has other fiber reinforcements, such as aramid, glass or carbon fibers, in addition to or instead of the reinforcing thermotropic liquid crystal polymer. Such solutions may lead to e.g. economic reasons because LCP plastics are so far expensive.
Keksinnön mukaisen elementtirakenteen muodostavien ainesosien sekoitus voidaan suorittaa esim. ekstruuderis-sa ja tuotetta valmistaa suoraan suulakevedolla, tai se-20 koitus voidaan ensin granuloida puolivalmisteeksi ja vas ta sen jälkeen prosessoida kaapelikoneessa tuotteeksi.The mixing of the components forming the element structure according to the invention can be carried out, for example, in an extruder and the product can be prepared directly by extrusion, or the mixing can first be granulated into a semi-finished product and then processed into a product in a cable machine.
Mitä tulee käytettyihin matriisipolymeereihin, voivat ne olla termoplastisia kaapelimuovilaatuja kuten PET (po-lyeteenitereftalaatti), amorfinen PA (polyamidi), PBT 25 (polybutyleenitereftalaatti) tai PC (polykarbonaatti); tai termoplastisia elastomeereja kuten elastomeerisia po-lyolefiineja, polyesterejä tai polyamideja. Jonkinasteinen matriisin orientaatio ja sisäinen lujittuminen voidaan aikaansaada vetämällä kaapelivaipan valmistus-30 vaiheessa teknistä matriisimuovia, kuten polypropeenia tai polyetyleenitereftalaattia, sulatyöstölämpötilansa alapuolella.As for the matrix polymers used, they can be thermoplastic cable plastic grades such as PET (polyethylene terephthalate), amorphous PA (polyamide), PBT 25 (polybutylene terephthalate) or PC (polycarbonate); or thermoplastic elastomers such as elastomeric polyolefins, polyesters or polyamides. Some degree of matrix orientation and internal reinforcement can be achieved by pulling a technical matrix plastic, such as polypropylene or polyethylene terephthalate, below its melt processing temperature in the cable sheath manufacturing step.
Matriisipolymeeri voi olla myös termoplastisen muovin ja elastomeerin seos, esim. elastomeeridispersiolla luji-35 tettu kestomuovi.The matrix polymer may also be a mixture of a thermoplastic and an elastomer, e.g. a thermoplastic reinforced with an elastomer dispersion.
Seuraavaksi selvitetään lähemmin edellä esitetyn toi-siovaipparakenteen valmistusta havainnollistamaan LCP-po-lymeerien käyttäytymistä ja orientoitumista työstössä.Next, the fabrication of the above-described functional jacket structure to illustrate the behavior and orientation of LCP polymers in machining will be explained in more detail.
li 7 85311li 7 85311
Viitataan kuvioon 4, jossa esitetään esimerkki toisio-vaippauslinjan puristuspäästä, joka soveltuu spiraalimaisella kuitukanavalla varustetun toisiovaipparakenteen valmistukseen. Erillisistä kuiduista nippuihin 18 sidotut 5 kuitukimput etenevät rasvasuukappaleen 6 läpi puristin- päähän 7, joka sisältää kiinteän matriisin 8 sekä akselinsa ympäri pyörivän torpedonpitimen 9, jonka kärjessä on pitimeen nähden kiinteä torpedo 10, jonka pää 11 on epäkeskeinen torpedon pyörimisakseliin nähden.Referring to Fig. 4, there is shown an example of a compression end of a secondary sheath line suitable for fabricating a secondary sheath structure having a helical fiber channel. The fiber bundles 5 bonded from the individual fibers to the bundles 18 extend through a fat mouthpiece 6 to a press head 7 containing a fixed matrix 8 and a rotating torpedo holder 9 with a fixed torpedo 10 at its tip, the end 11 of which is eccentric to the torpedo axis of rotation.
10 Torpedonpitimeen ja torpedoon on muodostettu keskika- nava 12, johon on sovitettu kiinteä, pyörimätön syöttöjä suojaputki 13, jota pitkin kuituniput 18 ja täyttöra-sva 14, jota on kuvattu nuolella, johdetaan toisiovaippa-elementin 1 sisään.A central channel 12 is formed in the torpedo holder and the torpedo, in which a fixed, non-rotating feed protection tube 13 is arranged, along which the fiber bundles 18 and the filling grease 14, indicated by the arrow, are introduced into the secondary jacket element 1.
15 Puristinpäästä nippu 18 sekä täyttörasva etenevät päällystemateriaalin ympäröiminä sulavyöhykkeeseen 15 ja edelleen jäähdytysaltaaseen 16, jossa päällystemateriaali, eli muovimassa 17 kiteytyy torpedopään pyöriessä spiraalimaisella kuitukanavalla varustetuksi toisiovaipaksi 20 1.From the press head, the bundle 18 and the filling grease advance, surrounded by the coating material, to the melt zone 15 and further to the cooling pool 16, where the coating material, i.e. the plastic mass 17, crystallizes as the torpedo head rotates into a spiral fiber channel secondary jacket 20 1.
Tahdistamalla torpedonpitimen 9 pyörimisnopeus ja linjan vetonopeus oikeassa suhteessa, saadaan kuitukana-valle halutun pituinen spiraalinousu. Pyöritettäessä pi-dintä 9 jatkuvasti samaan suuntaan, on tuloksena jatkuva 25 spiraalimaisesti kiertävä kanava. Jos pyörimissuuntaa vaihdetaan ajoittain, on tuloksena vaihtosuuntaisesti kiertävä spiraalimainen kanava.By synchronizing the rotational speed of the torpedo holder 9 and the pulling speed of the line in the right relationship, a spiral rise of the desired length is obtained for the fiber channel. Continuous rotation of the holder 9 in the same direction results in a continuous helical channel 25. If the direction of rotation is changed from time to time, a helical channel rotating in the opposite direction will result.
Tällä spiraalimaisella kiertyrniseilä saavutetaan se etu, että nestekidepolymeeriketjujen orientaatiolla on 30 myös poikittainen komponentti, joka kiertää vaippaa tyy pillisesti samalla nousulla kuin siihen muodostetut kanavat. Tämä parantaa vaipan taivuteltavuutta ja radiaali-suuntaista lujuutta, koska puristus- ja taivutusjännitys-jakautumat kohdistuvat edullisemmin yksittäisiin nesteki-35 teisiin. Tämä on tunnettu asia köysi- ja vaijerivalmis tustekniikoista, mutta sen soveltaminen komposiittimate-riaaleihin siten, että aikaansaadaan keksinnön mukainen kiertyvätilainen elementtirakenne, on täysin uusi ja tun- 8 85311 nettuihin kaapelivaippoihin nähden ylivoimaisen lopputuloksen tuottava ajatus.This helical turntable has the advantage that the orientation of the liquid crystal polymer chains also has a transverse component which typically rotates the sheath at the same slope as the channels formed therein. This improves the bendability and radial strength of the sheath, as the compressive and bending stress distributions are more preferably applied to the individual liquid crystals. This is known from rope and wire fabrication techniques, but its application to composite materials so as to provide a twist-state element structure according to the invention is a completely new and overwhelming result over known cable sheaths.
Kiertyvätilaisen kaapelivaipan valmistustavasta johtuen, jossa muotoilevat työkalut pyörivät muodostettavan 5 vaipan keskiakselin ympäri, tai vaippaa itseään kierre tään työkaluasetelman ympäri, on siis se seuraus, että sulan muovin virtaus ei ole vaipan keskiakselin suuntainen, vaan sitä spiraalimaisesti kiertävä. Erilaisilla oh-jainpinnoilla tai -putkilla voidaan jakaa ja/tai tehostaa 10 muovisulan poikittaista virtauskomponenttia, esim. mat riisin 8 ja torpedon 10 muotoja ja mittoja sekä niiden keskinäistä asemaa muuttamalla vaikutetaan syntyneen ja kiteytyneen toisiovaippaelementin 1 mittasuhteisiin ja muotoihin.Thus, due to the method of manufacturing the rotating cable sheath, in which the shaping tools rotate about the central axis of the sheath 5 to be formed, or the sheath itself is wound around the tool assembly, the flow of molten plastic is not parallel to the central axis of the sheath. The transverse flow components of the plastic melt 10 can be distributed and / or enhanced by different guide surfaces or tubes, e.g. by changing the shapes and dimensions of the matrix 8 and the torpedo 10 and their relative position, the dimensions and shapes of the formed and crystallized secondary jacket element 1 are affected.
15 Kuviossa 5 esitetty puristinpää on muilta osin ident tinen kuviossa 4 esitetyn puristinpään kanssa, paitsi että materiaalin syöttö tapahtuu kahdesta kohdasta 19,20 kahden puristimen (ei piirretty) toimesta, ja että sekä torpedo 21 että matriisi 22 pyörivät nuolien mukaisesti 20 vastakkaisiin suuntiin. Näin saadaan aikaan kuvion Ib mu kainen vaipparakenne, jossa on kaksi, tarvittaessa vastakkaisiin suuntiin orientoitunutta toisiovaippakerrosta, joiden koostumus voi olla erilainen.The press head shown in Fig. 5 is otherwise identical to the press head shown in Fig. 4, except that the material is fed from two points 19,20 by two presses (not drawn) and that both the Torpedo 21 and the die 22 rotate in opposite directions according to the arrows 20. This provides a jacket structure according to Figure Ib with two secondary jacket layers, if necessary oriented in opposite directions, which may have a different composition.
Kuvion 5 mukaista puristinpäätä voidaan tietenkin 25 käyttää kuvion 4 mukaisesti vain yhdellä ainesyötöllä, jolloin muodostuvat toisiovaippakerrostumat ovat samaa ainetta.The press head according to Fig. 5 can, of course, be used according to Fig. 4 with only one feed of material, in which case the secondary jacket layers formed are of the same material.
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyihin esimerk-30 keihin, vaan että ne voivat vaihdella jäljempänä olevien patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to those skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the above examples, but may vary within the scope of the claims below.
lili
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI895607A FI85311C (en) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | Element construction for a cable, such as an optical cable |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI895607A FI85311C (en) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | Element construction for a cable, such as an optical cable |
| FI895607 | 1989-11-23 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI895607A0 FI895607A0 (en) | 1989-11-23 |
| FI895607A FI895607A (en) | 1991-05-24 |
| FI85311B FI85311B (en) | 1991-12-13 |
| FI85311C true FI85311C (en) | 1992-03-25 |
Family
ID=8529408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI895607A FI85311C (en) | 1989-11-23 | 1989-11-23 | Element construction for a cable, such as an optical cable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI85311C (en) |
-
1989
- 1989-11-23 FI FI895607A patent/FI85311C/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI85311B (en) | 1991-12-13 |
| FI895607A (en) | 1991-05-24 |
| FI895607A0 (en) | 1989-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6411403B1 (en) | Polyamide/polyolefinfiber optic buffer tube material | |
| US9223103B2 (en) | Low shrink telecommunications cable and methods for manufacturing the same | |
| CN1185516C (en) | Polypropylene-polyethylene copolymer buffer tubes for optical fiber cables and method for making same | |
| KR940006651B1 (en) | Reinforcing member made of resin with high orientation property and manufactruing method thereof | |
| US4997257A (en) | Optical cable | |
| JP3241375B2 (en) | Method of manufacturing plastic sleeve with enhanced tensile strength | |
| US20070092186A1 (en) | Buffer tubes with improved flexibility | |
| US20060072886A1 (en) | Loose tube optical cable | |
| US9170390B2 (en) | Armored fiber optic assemblies and methods of forming fiber optic assemblies | |
| US10085433B2 (en) | Tip rod and fishing rod having the same | |
| EP0996015A1 (en) | Central-core fiber optic cable having stranded ribbons | |
| CN1217215C (en) | Optical fiber cable | |
| US20030102043A1 (en) | High density fiber optic cable inner ducts | |
| US5002358A (en) | Optical fibre cable core for submarine use | |
| FI85311C (en) | Element construction for a cable, such as an optical cable | |
| EP0414786A1 (en) | Cores for wire ropes. | |
| EP0005029A1 (en) | Optical fibre cables | |
| US6055351A (en) | Optical fiber cable | |
| JP3821930B2 (en) | Optical fiber support spacer | |
| JP2005037641A (en) | Optical fiber cable | |
| JP2001235664A (en) | Aliphatic polyketone optical fiber buffer tube material | |
| JPH11305083A (en) | Manufacture of unit type spacer for optical fiber cable | |
| WO1997003375A1 (en) | Cable comprising optical fibres enclosed in an outer sheath | |
| JPS61132914A (en) | Loose tube core |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Owner name: NOKIA KAAPELI OY |