HU214416B

HU214416B - Eljárás kábel készítésére és optikai szálköteg

Info

Publication number: HU214416B
Application number: HU9303794A
Authority: HU
Inventors: Philip Alfred Barker; Christopher Fisk; Peter David Jenkins; David John Stockton
Original assignee: British Telecommunications Public Ltd. Co.
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1998-03-30
Also published as: GB2271649B; CZ282486B6; US5557703A; FI935911A0; GB2271649A; EP0592505A1; FI108896B; ATE153144T1; HK133696A; SK150593A3; NO934907L; CA2110800A1; NO934907D0; ES2102464T3; EP0521710B1; HUT66090A; BG98330A; BG61196B1; CA2110800C; KR100303720B1

Abstract

A találmány eljárás őptikai szálakból álló, fúvással befűzhető kábelfőlyamatős készítésére, amely eljárásban párhűzamősan vezetett őptikaiszálakat (1) egymáshőz képest meghatárőzőtt elrend zésben tartvavezetünk, a meghatárőzőtt elrendezésű őptikai szálakőn (1) közös elsőműgyanta pűfferréteget (2) alakítűnk ki, ezt a réteget megkötnihagyjűk a szálak (1) relatív helyzetének rögzítése özben, majd az ígykialakítőtt első közös pűfferrétegre (2) tővábbi, külső műgyantaréteget (3) viszünk fel, amely külső réteget (3) megkötni hagyjűk,azzal jellemezve, hőgy a külső réteg (3) felü etét a réteg megkötéseelőtt szemcsés anyagnak (4) a felületen történő rögzítésévelmódősítjűk, amely szemcsés anyagőt jellemzően csak őlyan mélyenágyazzűk be a külső rétegbe (3), ami mellett annak első pűfferréteggel(2) szőmszédős része megtartja eredeti anyagjellemzőit. A találmánytővábbá őptikai szálköteg fúvással történő befűzéshez, amelyszálköteget alkő ó őptikai szálak (1) első műgyanta pűfferréteggel (2)vannak bevőnva és amely első műgyanta pűfferréteg (2) szemcsés anyagőt(4) tartalmazó, közös, műanyag külső réteggel (3) van bevőnva,amelyben je lemzően a külső rétegnek (3) csak a felülete van szemcsésanyaggal (4) módősítva, a műgyanta külső rétegnek (3) az első műgyantapűfferréteg (2) külső felülete menti része jellemzően mentes szemcsésnyagtól (4), ill. amelyben a szemcsés anyag (4) kőncentrációja a külsőréteg (3) műgyanta anyagában a külső réteg (3) külső felületénélviszőnylag nagy a szemcsés anyag beágyazódás belső határfelület mentikőncentrációhőz képest és a külső réteg (3) vastagságának belsőharmada jellemzően mentes 10µm vagy annál nagyőbb szemcseméretűszemcsés anyagtól (4). ŕ

Description

A találmány eljárás optikai szálakból álló szálköteg folyamatos készítésére, valamint optikai szálköteg.

Az optikai szálakat széleskörűen alkalmazzák elektromos jelvezetékek helyett az adatátvitelben és a távközlésben. Az optikai szálak fényvezető száljának átmérője 100-150 mikron, általában 125 mikron. A polimer fényvezető szálak általában valamivel vastagabbak, mint az üvegszálak. A fényvezető szálak sokkal törékenyebbek, sérülékenyebbek, mint a villamos vezetők, könnyen csökkenhet a fényvezető képességük és az élettartamuk. A fényvezető szálakat tehát védőbevonattal szükséges ellátni, hogy védjük őket a külső behatásoktól.

Az első vagy az első és második műgyanta védőréteget - legalábbis üveg fényvezető szál előállításánál közvetlenül a szálhúzás után, azzal egy lépésben viszik fel a fényvezető szálra. Az egy vagy két rétegből álló, azonnal felvitt burkolatot primér bevonatnak nevezik, az így elkészített optikai szálat primérbevonatos optikai szálnak nevezik. Az első réteg általában kis modulusú szilikon- vagy akrilát polimer anyagú, amely réteget a húzógyűrűtől egy méternél kisebb távolságban viszik fel a húzógyűrűt elhagyó üvegszálra. Ez a réteg általában UV kezelést igényel a megkötéséhez. Az első réteget puíferrétegnek is nevezik, mert ez csökkenti a szál hosszirányú nyomó igénybevételét. Annak oka, hogy a primér bevonatot azonnal felviszik az elkészült szálszakaszra az, hogy az üvegszál felületi sérülései drasztikusan lerontják annak átviteli és szilárdsági tulajdonságait, így minden mikrorepedést vagy karcolást meg kell előzni. Ennek érdekében a párától is védeni szükséges az üvegszálat, mert az is mikrorepedéseket okozhat, ezért azon a rövid szakaszon, amelyen az üvegszál még nincs bevonattal elzárva a környezettől, páramentes teret hoznak létre. A primér bevonat mechanikai tulajdonságai is kritikusak az optikai szál teljesítménye tekintetében: a bevonat nem okozhat mikrogörbületeket a fényvezető szálban és mechanikai tulajdonságainak hasonlóaknak kell lenniük az üvegszáléhoz.

Különösen lényeges e tekintetben a hőtágulási együttható (TCE) értéke. Az általában szilíciumalapú üvegszál anyagának hő tágulási együtthatója kicsi, míg a bevonat anyagának hőtágulási együtthatója ennél esetleg egy nagyságrenddel is nagyobb. Ez a különbség az optikai szál lehűlésekor jelentős hosszirányú nyomást hoz létre az üvegszálban, aminek a következménye az optikai szál csillapításának nagymérvű csökkenése. Ez a hibajelenség a bevonat rétegvastagságával (és természetesen a lehűlés mértékével) nő. Kétrétegű bevonat esetén a második réteg általában ellenálló, kemény anyag, pl. nylon, amely védi az első réteget külső behatásoktól. (Anyagául egyre gyakrabban alkalmaznak nylon helyett akrilátokat, pl. uretán akrilátot.) E második réteg anyagának fizikai tulajdonságai is jelentősen befolyásolják az optikai szál átviteli tulajdonságait, különösen a hőérzékenységét. Optikai kábeleket egyre szélesebb körben és szélsőséges környezeti feltételek mellett is alkalmaznak, így fontos, hogy a kábelek ellenálljanak a szélsőségesen alacsony hőmérsékletek hatásának is. Szárazföldi alkalmazásban az optikai kábelek ki lehetnek téve 20, -40, sőt -60 °C-nak is.

Az optikai szálak hőérzékenységével foglalkozó alábbi irodalmi helyeken erről a témakörről bővebb ismereteket találhatunk: T. S. Lehanan, A. T. & T Tech. J„ V. 64, No. 7, 1985, pp 1565-1584, T. Yabuta, N. Yoshizawa and K. Ishihara, Applied Optics, V. 22, No. 1983, pp 2356-2362 and Y.Katasuyama, Y. Mitsunaga, Y. Ishida and K. Ishihara, Applied Optics, V. 19. No. 24, 1980, pp 4200-4205.

Elagyományosan az egy- és kétrétegű primér bevonattal ellátott optikai szálak átmérője mintegy 250 mikron. Az ilyen optikai szálakból általában kábelt készítenek, amelynek burkolata kellő szintű mechanikus védelmet biztosít a benne foglalt optikai szálak számára. Az optikai szálakat a feszültségektől óvni szükséges, ezért a kábelben bizonyos hosszirányú mozgásszabadságot szükséges biztosítani az egyes szálak számára. A mozgáslehetőség biztosítása érdekében szokás az egyes szálakat a kábelen belül csőbe vagy csatornába helyezni. A kábel többi részét olyan szilárdra kell alakítani, hogy önmagában képes legyen felvenni a kábelfektetéssel és a használattal járó igénybevételeket anélkül, hogy az igénybevételek egy részét az optikai szálakra átvinné. Az optikai szálak nyújthatósága nem több 0,2%-nál, tehát a kábelszerkezettel szemben támasztott követelmény nagyon magas. Az optikai kábelek fektetési körülményei a rézerű villamos kábelekéhez hasonlóak, tehát fektetés közben húzzák, burkolócsőbe bújtatják őket, eközben bilincset, fogót használnak. A telepítéssel járó durva igénybevételt károsodás nélkül elviselni képes kábelek erősek, vastagok, a kábelek ilyen kialakítása növeli azok méreteit, tömegét és előállítási költségeit.

Az optikai kábelek (ill. szálkötegek) telepítésének nem hagyományos, légbefúvásos módja van leírva az EP-B-0108590 irodalmi helyen. Eszerint az előre lefektetett védőcsőbe a kábelt (szálköteget) légáram segítségével fűzik be, amely légáramot a kábel befűzésének irányával egyező irányban, túlnyomással fújják be a védőcsőbe és amely légáram lebegtetve magával viszi a kábelt is, lecsökkentve és legyőzve a kábel súrlódását a védőcső belső falán.

E módszer kényelmes és kábelt kímélő befűzést technológia, amely szemben a hagyományos behúzással, sokkal kisebb igénybevételnek teszi ki az optikai kábelt. Ezzel a technológiával kisebb szilárdságú burkolattal ellátott és ezért könnyebb kábelek is befűzhetők a védőcsőbe. A vékonyabb és könnyebb kábelek előnye a kisebb előállítási költségen túlmenően a kábel kisebb helyigénye és nagyobb flexibilitása. Az e technológiának megfelelő, általában többeres kábelekben az optikai szálak kötege könnyű, polimerhab burkolattal van ellátva, amibe gyakran szakítófonal is be van építve, amivel a burkolat az elágazás helyén hosszában felszakítható. Ilyen kábelszerkezet ismerhető meg az EP-B-0157610 és EP-A-0296836 irodalmi helyeken. Egy erű, könnyű burkolatú fénykábel szerkezete ismerhető meg az EP-B-0157610 és EP-A-0296836 irodalmi helyeken, egyeres kábel van leírva továbbá az EP-A-0338854 és EP-A-0338855 irodalmi helyeken.

A gyakorlatunkban szerzett tapasztalatok alapján a befúvásos befűzést technológia hatásossága tekintetében

HU 214 416 Β előnyösnek találtuk azt a kábelszerkezetet, amelyben az optikai szálak szorosan körül vannak véve burkolattal. Ebben a kialakításban a primér burkolat első és második rétegéhez hasonlóan a kábelburkolat mechanikai tulajdonságai is lényegesen befolyásolják a kábel optikai szálainak hőérzékenységét. Nem meglepő tehát, hogy az EP-A-0296836 leírásban az alábbi szerkezetű fénykábel van leírva: a burkolat belső rétege kis rugalmassági modulusú, lágy anyagból, pl. akrilátból vagy termőplasztikus gumiból készült, amelyen esetleg egy kemény (nagyobb, mint 75D Shorekeménységű) és nagy rugalmassági modulusú (nagyobb, mint 900 N/mm²) közbenső réteg van elrendezve mechanikai védelemként és egy ezeket borító külső, habosított anyagú réteg alkotja a burkolatot. A burkolatban kétrétegű primér burkolattal ellátott fényvezető szálak vannak elrendezve. Ez az elrendezés hasonló a már ismertetett, egyerű, szivacsos burkolatú fénykábelhez.

Bár van bizonyos hasonlóság a követelményekben a primér bevonatos optikai szál egy vagy két rétege és a burkolat rétegei (harmadik, negyedik réteg) között, különösen egyerű fénykábel esetén, vannak olyan rétegek, amiket csak többerű kábel burkolatában érdemes kialakítani. A többerű fénykábel burkolatának több követelményt kell kielégítenie, mint az egyerű kábelének, amelyben csak egy optikai szál van beágyazva. A többerű kábel vastagabb, emiatt nagyobb rugalmassági modulusú anyagokat szükséges a burkolat anyagául választani. Ha egy többerű fénykábelt meghajlítunk, az egyes optikai szálak különböző igénybevételeket szenvednek, amelyek a szálakat egymáshoz képest elmozdítani akarják. A vastagabb kábel a burkolat külső alkotója mentén - azonos közepes sugarú hajlításnál - nagyobb nyúlást, ill. összenyomást szenved, mint a kisebb átmérőjű kábel. A fentiekből következik, hogy az a burkolat szerkezet, amely megfelel egy egyerű kábel esetében, lehet, hogy nem felel meg többerű fénykábel burkolataként. Ha az egyerű és többerű kábelek közti különbség áthidalására az egyerű kábelt a minimálisan szükségesnél vastagabb burkolattal építjük meg, figyelembe kell venni, hogy az optikai szál tulajdonságai nagymértékben függnek a burkolat fizikai tulajdonságaitól (amint említettük: különösen a hőfüggés), de a kábel merevsége is erősen befolyásolja a kábel befúvásos befűzhetőségét. Egy merev kábel befűzhetősége rosszabb: sokkal lassabban fűzhető be vagy hosszú szakaszon nem is sikerül a befűzése.

Egyáltalán nem egyértelmű tehát, hogy az egyeres kábelekben alkalmazott megoldások többerű kábelek esetében is megfelelő eredménnyel alkalmazhatók. Az EP-A-0345968 leírás szerinti egy optikai szálas kábel külső rétege besugárzással kezelt polimer, amelybe szilárd anyagú szemcsék vannak ágyazva. A szemcsék lehetnek: PTFE részecskék, üreges mikro-üveggömbök, üreges polimerizált mikrogömbök. A szemcsék mérete kisebb, mint 60 mikron, a szemcsék bele vannak keverve a külső réteg felhordás előtt folyékony polimer anyagába. A harmadik, pufferréteggel is ellátott optikai szálat áthúzzák a szemcsék és a polimer anyag keverékéből álló fürdőn, és így egy 10-70 mikron vastag réteget nyernek, amit azután UV sugárral stabilizálnak.

Azt találtuk, hogy ez az EP-A-0345968 leírás szerinti eljárás nem alkalmas több optikai szálból álló kábel burkolatának kialakítására, mert az így kialakított burkolat rosszul viseli el a hajlítgatást.

A négy és a nyolc erű, a fenti eljárással előállított kábel vizsgálatánál azt találtuk, hogy annak külső rétege megreped, kitörik hajlításkor. Mikközben a kábelt mind kisebb sugárban hajlítottuk, egy adott sugár elérésekor maradandó károsodás keletkezett a kábel burkolatának külső rétegében úgy, hogy láthatóvá vált a külső réteg alatti réteg. Ha az alkalmazás során olyan kis sugárral meg kellene hajlítani a kábelt, ami kisebb, mint ez az ún. kábeltörési sugár, a kábel nem alkalmazható.

Célunk a találmánnyal az ismert megoldások többeres kábellel kapcsolatos, említett hiányosságainak kiküszöbölése olyan kábelburkolat és a kábel készítésére alkalmas eljárás kialakításával, amely kábel a hajlítást jól tűri és nagy távolságot áthidaló védőcsőbe befúvásos eljárással történő befűzésre az ismerteknél előnyösebben alkalmazható.

A feladat találmány szerinti megoldása eljárás optikai szálakból álló, füvással befűzhető kábel folyamatos készítésére, amely eljárásban párhuzamosan vezetett optikai szálakat egymáshoz képest meghatározott elrendezésben tartva vezetünk, a meghatározott elrendezésű optikai szálakon közös első műgyanta réteget alakítunk ki, ezt a réteget megkötni hagyjuk a szálak relatív helyzetének rögzítése közben, majd az így kialakított első közös rétegre további, külső műgyanta réteget viszünk fel, amely külső réteget megkötni hagyjuk, amely eljárás során a külső réteg felületét a külső réteg megkötése előtt szemcsés anyagnak a felületen történő rögzítésével módosítjuk, amely szemcsés anyagot jellemzően csak olyan mélyen ágyazzuk be a külső rétegbe, ami mellett annak belső réteggel szomszédos része megtartja eredeti anyagjellemzőit.

Előnyösen az első közös réteget kisebb rugalmassági modulusú anyagból készítjük, mint a külső réteget.

Célszerűen a külső réteg módosítását a szálköteg teljes kerülete mentén elvégezzük. Előnyösen a szemcsés anyag felületre történő felvitelét a szemcsék elektrosztatikus feltöltése útján végezzük.

A találmány szerinti megoldás továbbá optikai szálköteg füvással történő befűzéshez, amely szálköteget alkotó optikai szálak első műgyanta réteggel vannak bevonva és amely első műgyanta réteg szemcsés anyagot tartalmazó, közös külső műanyag réteggel van bevonva, ahol jellemzően a külső rétegnek csak a felülete van szemcsés anyaggal módosítva, a külső műgyanta réteg belső műgyanta réteg külső felülete menti része jellemzően mentes szemcsés anyagtól.

A találmány szerinti megoldás továbbá optikai szálköteg füvással történő befűzéshez, amely szálköteget alkotó optikai szálak első műgyanta réteggel vannak bevonva és amely első műgyanta réteg 10 pm-nél nagyobb szemcseméretű szemcsés anyagot tartalmazó, közös külső műanyag réteggel van bevonva, ahol a szemcsés anyag koncentrációja a külső réteg műgyanta anyagában a réteg külső felületénél viszonylag nagy a szemcsés anyag beágyazódás belső határfelülete menti kon3 centrációhoz képest, és a külső réteg vastagságának belső harmada jellemzően mentes 10 pm vagy annál nagyobb szemcseméretű szemcsés anyagtól.

Előnyösen a szemcsés anyag üreges üveggömbök sokasága.

Célszerűen a külső réteg vastagságának belső fele a felületmódosítás által változatlan tulajdonságú réteget alkot.

Előnyösen a felületmódosítás által érintett rétegvastagság kisebb, mint a külső réteg teljes vastagságának 25%-a.

Célszerűen a külső réteg alatt a külső réteg anyagáénál kisebb rugalmassági modulusú műgyantából van belső műgyanta réteg kialakítva, amely két műgyanta réteg közös határfelülete a külső felületkialakítás által érintetlen felület.

Előnyösen a legalább két optikai szálat tartalmazó szálköteg 20 °C-hoz tartozó minimális hajlítási sugara kisebb, mint 10 mm.

Célszerűen az optikai szálköteg négy optikai szálat tartalmaz.

Előnyösen a külső réteg anyagának 20 °C-on vett nyúlása legalább 30%.

Célszerűen a szálköteg nyolc optikai szálat tartalmaz és a külső réteg 20 °C-on vett nyúlása legalább 30%.

Előnyösen a szemcsés anyag 35 mikron átlagos szemcseméretű.

Célszerűen a szemcsés anyag ásványi szemcséket tartalmaz.

Előnyösen a négy optikai szálat körülvevő külső réteg 20 °C-on vett nyúlása nagyobb, mint 15%.

Célszerűen az optikai szálköteg védőcsőbe befúvásos eljárással van befűzve.

Az alábbiakban kiviteb példákra vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét.

A rajzon az

1. ábra két optikai szálas kábel keresztmetszete, a

2. ábra négy optikai szálas kábel keresztmetszete, a

3. ábra nyolc optikai szálas kábel keresztmetszete, a

4. ábra kábeltörés-vizsgáló berendezés vázlata, az 5a. ábra hajlítás okozta kábeltörés képe, az

5b. ábra az 5a ábra szerinti kábeltörés rajza, a 6a. ábra nyolc optikai szálas kábel fotomikrografikus képe, a

6b. ábra a 6a ábra szerinti fotomikrografikus képnek megfelelő körvonalak, a

7. ábra befűzést idő-távolság diagram, a

8. ábra befűzést idő-távolság diagram, a

9. ábra átviteli csillapítás függése a hőmérséklettől négy optikai szálas kábelt vizsgálva, a

10. ábra különböző szemcsék súrlódási tényezője üveg csőben vizsgálva, a

11. ábra a 10. ábra szerinti adatok mérési módjának vázlata, a

12. ábra behúzóerők a be fúvó közegnyomás függvényében, a

13. ábra kábelburkolat-gyártósor tömbvázlata, a

14. ábra gyártási eljárás részadatai táblázatosán, a

15. ábra felületmódosító egység keresztmetszete, a

16-18. ábrák optikai mikrogrammok négyerű optikai kábel felületéről.

Az 1. ábrán két 1 optikai szálat tartalmazó (kéterű) szálköteges optikai kábel keresztmetszete van ábrázolva. Az 1 optikai szálak kétrétegű primér bevonattal vannak ellátva, külső átmérőjük névlegesen 260 mikron. Az 1 optikai szálak egymást és a kábel keresztmetszete felezővonalát érintően vannak a közös burkolatban elrendezve. Akét optikai szálatközös 2 pufferréteg borítja, amely lágy anyagból - szilikon-akrilát, Cablelite 950-701 (gyártja: CSMDesotech, Hollandia) anyagból készült. A 2 pufferréteg külső átmérője mintegy 760 mikron. A 2 pufferréteget ellenálló 3 külső réteg veszi körül, amely védi a 2 pufferréteget és a bele ágyazott 1 optikai szálakat a mechanikai és kémiai behatástól. A példa szerinti kábel 3 külső rétegének anyaga Cablelite 950-705 uretán-akrilát műgyanta, rétegvastagsága 50mikron.

E 3 külső réteg felületét a réteg felhordása után 4 szemcsés anyag felvitelével módosítjuk. Az 1. ábra szerinti példában a módosítás azt jelenti, hogy a külső réteg még megkötetlen műgyanta felületére apró, üreges üveggömbök tömegét ragasztjuk. Az üveggömbök pl. a PQ Corporation, USA Q-CEL 500 jelű termékei, amely üreges üveggömbök átmérője a 10-180 mikron tartományba esik, átlagosan 68 mikron. A mikroméretű üveggömbök nem hatolnak be a 3 külső rétegbe annak belső, 2 pufferréteggel szomszédos felületéig, inkább megtapadnak a külső felületen, mint légy a légyfogón. A külső műgyanta réteget a beleragadt üveggömbökkel együtt UV fénnyel kezeljük, így az üveggömbök belekötnek a felületbe. Az így kialakított dudoros, de apró gömbfelületekből álló kábelfelület kis súrlódási tényezővel rendelkezik a védőcső anyagához képest, amelybe befúvással fűzzük be, másrészt viszonylag nagy légellenállással (felületi viszkóz erővel, behúzóerővel) rendelkezik, amely két tulajdonság a védőcsőbe fűzhetőséget segítő, döntő tényező.

Az 1. ábrán bemutatotthoz hasonló, de négy 1 optikai szállal (négy érrel) bíró optikai kábel keresztmetszete van ábrázolva a 2. ábrán. A négy 1 optikai szál szorosan a kábel középvonala körül, szimmetrikusan van elrendezve úgy, hogy a szomszédos szálak primér bevonatának felülete egymáshoz ér. Ez az elrendezés előnyös a hőmérsékletváltozások miatti összehúzódás, kiteijedés okozta mikrogörbületek keletkezésének megakadályozása tekintetében.

Három, különböző kivitelű, négyerű kábelmintát vizsgáltunk, amelyeket 347, 348, 349 számmal jelöltünk. Mindegyik vizsgált kábel 2 pufferrétegének anyaga Cablelite 3287-9-39 és mindegyik vizsgált kábel 3 külső rétegének anyaga Cablelite 950-705, ahol mindkét anyag uretán-akrilát műgyanta, a DSM Desotech, Hollandia terméke. A ’39műgyantaátvágásimodulusa2,5% nyúlásnál 1,0 MPa, húzószilárdsága 1,3 MPa, Shore D keménysége 49 és nyújthatósága 110%. A 705 műgyanta húzószilárdsága 2,5% nyúlás mellett 700 MPa, nyújthatósága 43%. A mintákat borító, üreges üveggömbök a PQ cég „Q-CEL 520 FPS” jelű terméke, amely üveggömbök átmérője 25-45 mikron, jellemzően mikron. Az üveggömbök felületre történő felvitele olymódon történt, hogy üveggömbök ne hatolhassanak át a külső réteg belső felületéig.

A fenti négyerű kábelminták főbb adatai az alábbiak:

Minta:	347	348	349
pufferréteg átmérő (mikron)	789	788	788
külső réteg átmérő (mikron)	930	924	913
külső réteg vastagság	70,5	68	62,5
Tömeg (g/m)	0,69	0,70	0,71

A 3. ábrán egy, az előzőekhez hasonló szerkezetű, de nyolcerű, azaz nyolc 1 optikai szálat tartalmazó kábel keresztmetszete van ábrázolva. A nyolc 1 optikai szál közül négynek az egymáshoz képesti elrendezése a 2. ábra szerintivel egyező, a külső négy optikai szál pedig a belső négy közül kettőt-kettőt érintve van elrendezve. Az 1 optikai szálakat befoglaló közös 2 pufferréteg külső átmérője 1 mm, az ezt körülvevő 3 külső rétegé 1,2 mm.

A 6. ábrán a nyolcerű kábel keresztmetszetét ábrázoló mikrogramm és annak elemzéséből adódó határvonalak vannak feltüntetve. A mikrogrammon a kábel elvágásából származó törmelék és műgyanta anyagelkenődés ellenére is kivehető, hogy milyen mélyen hatolt be szemcsés anyag a kábelburok külső rétegébe. A rajzos ábrán a behatolási mélység a jobb láthatóság érdekében nagyobbra torzítva van berajzolva, mint a tényleges érték. A 6. ábrán 11 primér bevonatú 12 fényvezető szálak 13 pufferréteggel és 16 vastagságú külső réteggel vannak burkolva, ahol a szemcsés anyag 15 beágyazódása csak a külső réteg külső felülete közelében található, a külső rétegnek innen a belső 14 határfelületig terjedő része mentes szemcsés anyagtól.

Összehasonlító hajlítási méréseket végeztünk az EP-A-0345968 leírás szerinti, a külső rétegbe beágyazott szemcsés és a találmány szerinti, a felületén szemcsékkel borított külső rétegű kábellel a 4. ábrán vázolt berendezés segítségével. A 4. ábra szerinti vizsgáló berendezés két, egymással párhuzamos 5, 6 befogólappal rendelkezik, amelyek 7 vezetőrúdon mozgatva egymáshoz közelíthetők. Az egyik 6 befogólap egy 8 motorral összekapcsolt, a vezetőrúddal párhuzamos menetes orsó anyájaként van kialakítva, amely motort működtetve a két 5, 6 befogólap a párhuzamosságát megtartva közelíthető egymáshoz. A két 5, 6 befogólapba az ábra szerint U-alakra hajlított optikai kábel két szárát egymással párhuzamos helyzetben fogjuk be, ahol a két 5, 6 befogólap D távolsága a kábel íve sugarának kétszeresével egyenlő. A D távolság fokozatos csökkentése közben a d kábelátmérőjű íven repedés megjelenését figyeltük. Az a sugár, amelynél repedés keletkezett a külső rétegen, a legkisebb hajlítási sugár.

Az összehasonlító mérés az alábbi eredményt hozta: a legkisebb hajlítási sugár (mm):

(rétegbe ágyazott (felületi szemcsékkel) szemcsékkel) ismert találmány szerinti négyerű kábel 10 ±2 mm 2 ±0,5 mm nyolcerű kábel 50 ± 5 mm 25 ± 2 mm

A minta kábelekbe beépített anyagok, átmérők azonosak voltak. Kiolvasható a táblázatból, hogy az egyébként hasonló méretű és felépítésű, de üveggömbök és műgyanta keverékéből álló külső rétegű, ismert kábel legkisebb hajlítási sugara 2-5-ször akkora, mint a találmány szerintié, amelynek külső rétege nagyrészt szemcsés anyag mentes, viszont a külső réteg külső felülete van üveggömbökkel borítva.

Az 5a és 5b ábrán a kábelek hajlítása során keletkezett 10 szélességű repedés van szemléltetve, amely repedésben láthatóvá válik a pufferréteg 9 felülete.

Egy további összehasonlító mérésben az ismert és a találmány szerinti szerkezetű kábelmintákat 40 mm átmérőjű orsóra tekercselve 60 °C-os kemencébe helyeztük és ott tartottuk. Az EP-A-0345968 szerinti ismert kábel burkolatán 100 óra múltán repedés keletkezett, míg a találmány szerinti kialakítású kábel burkolata 1000 óra után is ép maradt.

Egy, a repedés keletkezésében meghatározó tényezőnek találtuk a külső burkolat anyagának nyúj (hatóságát. Ezt az anyagjellemzőt a DSM Desotech és más gyártók is egy öntött műgyanta szalag szakadásig történő nyújtása útján mérik. A 70-80 mikron vastag műgyanta filmet dual D emyőjű higanygőz lámpával kezelik, amely 3,5 J/cm² UV sugárzást bocsát a filmszerű szalag felületére. Az így kezelt szalagot 22-24 °C hőmérsékleten, 50-25% relatív páratartalom mellett húzzák, amíg el nem reped.

Mi azt találtuk, hogy a gyakorlatban egy négyerű optikai kábel külső rétegét közelítőleg 35%-ig nyújtható anyagból célszerű készíteni. Ilyen anyag pl. a Cablelite 950-705. Tapasztalatunk szerint a 15%-ig nyújtható Cablelite 3287-9-31 anyagból készült külső réteg nem alkalmas négyerű kábelek külső rétegeként, mert nem elég flexibilis, a külső réteg hamar bereped.

A nyolcerű optikai kábel (6a, 6b ábra) átmérője még nagyobb, következésképp még nyúlékonyabb anyagból készítendő a külső rétege.

Megalkottunk egy számítási módot az átmérőtől függően szükséges nyúlékonyság megbecsülésére:

Ha például egy 0,93 mm külső átmérőjű, négyerű kábelt 10 mm sugárral meghajlíthatóan kívánunk megvalósítani, az alábbiakból indulunk ki: Az ilyen kábel adott hajlításakor a külső ív alkotóján (0,93/2)/[ 10+(0,93/2)]=0,044, azaz 4,4% nyúlás keletkezik.

Egy hasonló, de nyolcerű kábel külső átmérője

1,3 mm, ennek ugyanilyen mértékű meghajlításakor (1,3/2)/(10+1,3/2)=0,061, azaz 6,1% nyúlás keletkezik. Minthogy a 35% nyúlású anyag megfelel a négyerű kábel külső rétegeként, ebből extrapolálva a nyolcerű kábel külső rétege anyagának 6,1/4,4x35=48,5% nyúlás elviselésére alkalmasnak kell lennie.

Ennek megerősítésére kísérleteket végeztünk két nyúlékony DSM Desotech műgyantával és azt találtuk, hogy a gyakorlatban megfelel a 40% nyúlást szakadás nélkül elviselő műgyanta külső réteg is (nyolcerű kábel 10 mm sugáron történő meghajlításának elviselésére). A két nyúlékony anyag, amelyekkel a kísérleteket végez5 tűk az RCX-4-207 és az RCX-4-208 műgyanták, amelyek nyújthatósága 42%, ill. 40%.

A külső réteg anyagának alakításánál ügyelni szükséges arra, hogy a hosszirányú nyújthatóság növelése ne vezessen a súrlódási tulajdonságok leromlásához. A 7. és 8. ábrákon behívásos befüzési kísérletek eredményei vannak feltüntetve, amelyeket a 2. és 3. ábra szerinti kábelekkel végeztünk.

A 7. ábra szerinti eredményt 1 mm külső átmérőjű, négyerű optikai kábel 1,1 km hosszú, síkban elrendezett védőcsőbe történő befűzésekor kaptuk, ahol a légkompresszor által szolgáltatott befövő levegő nyomása 10 bar, a védőcső furata 3,5 mm volt. Az átlagos befüzési sebesség 27 m/percnek adódott.

A 8. ábra szerinti eredményt ugyancsak négyerű kábelnek 0,5 méter átmérőjű dobra tekercselt, 330 m hoszszú védőcsőbe történt befűzése eredményeként nyertük, egyébként az előzővel azonos feltételekkel. Az átlagos befüzési sebesség 34 m/perc-nek adódott.

A 9. ábrán a négyerű optikai kábel hőmérsékletváltozással kapcsolatos viselkedésére vonatkozó mérési eredmények vannak bemutatva. A kábelt termosztátba helyeztük, amelynek hőmérsékletét időszakaszonként változtattuk +70 és -60 °C hőmérsékletek között. Az ábrán két összefüggő görbesereg van feltüntetve: felül a termosztát beállított hőmérséklete (folyamatos vonal) és a kábel átlaghőmérséklete (pontvonal), alul az egyes optikai szálak termosztátban tartás idején mért jelcsillapítása van feltüntetve az eltelt idő függvényében. Látható az ábrából, hogy csökkenő hőmérséklettel nő az optikai szál csillapítása.

A 10. ábrán ismert (pontos négyzettel jelölt) és különböző módosított felületű, a találmány szerinti kábelek súrlódási tényezőjének összehasonlítható mérési eredményei vannak feltüntetve. Az ábrán az üres négyzetekkel jelölt görbe 520 FPS mikrogömbökkel borított felületű, az x-el jelölt görbe SF12 mikrogömbökkel borított felületű, a pontokkal jelölt görbe MICA lapkákkal borított felületű kábel mérési eredményeit tükrözi. Az ábrából látható, hogy a módosított felületű kábelek befüzhetőség szempontjából kedvező kicsiny súrlódással rendelkeznek és ezen belül is az üveggömbök a legkedvezőbb felületborító szemcsés elemek, ezekhez képest a módosítatlan felületű kábel kedvezőtlenül nagy súrlódási tényezővel rendelkezik.

A súrlódási tényezőt meghatározó mérési elrendezés all. ábrán van feltüntetve. A mérendő kábelből egy vagy több menetet tekercseltünk egy 85 mm átmérőjű üveg hengerre. A kábel lelógó végére TI tömeget kötöttünk (a 10. ábra diagramjának vízszintes tengelyén ez van feltüntetve), a kábel másik végét pedig T2 erővel húztuk. A súrlódási tényezőket 100, 200, 300, 500, 1000 mm/perc sebességgel történő húzással mértük, az üveghengerre N = 1 menet volt tekercselve. A súrlódási tényező μ=(1η TI-In Τ2)/2πΝ képlettel adódik. A 10. ábrán az ötféle sebességgel mért értékek átlaga van súrlódási tényezőként feltüntetve.

A befűzhetőséget befolyásoló további tényező a kábel módosított felületének a befúvó levegőhöz tapadása, amely a vonóerőt képezi a kábel befűzése során. Ez a tényező a viszonylag rövid védőcsőbe befűzött kábelen a befúvó levegő által keltett erő mérésével történhet (rövid csőre azért van szükség, hogy a csősúrlódás hatása elhanyagolható legyen).

A befűző erő a befúvó levegő nyomása függvényében a 12. ábrán van feltüntetve különböző kábelek esetében. Az ábrán üres négyzetekkel jelölt vonal az ismert, nem módosított felületű kábelre vonatkozik, az üres rombuszokkal jelölt vonal CP03 mikrogömbös, a teli rombuszokkal jelölt vonal SF12 mikrogömbös felületű, a teli négyzetekkel jelölt vonal MICA lapkákkal borított felületű kábebe vonatkozik. Az SF12 üveggömbök jellemző átmérője 65 mikron, míg a CP03 mikrogömbök jellemző (átlagos) átmérője 10 mikron. Az ábrából kitűnik, hogy mindegyik, a találmány szerinti kábel kedvezőbb e tekintetben is, mint a módosítatlan felületű, ismert kábel.

Az 1-3. ábrák szerinti kábelek ismert gyártóvonalakon előállíthatok. Erre alkalmas berendezéseket gyárt pl. a Heathway Limited, Milton Keynesben. Az ismert berendezést csupán a felületmódosító egységgel kell kiegészíteni a találmány szerinti kábel előállításához.

A gyártósor nagyvonalú tömbvázlata a 13. ábrán van feltüntetve. Ennek alapján ismertetjük a kábelt előállító, ill. optikai kábelt behívásos befűzésre alkalmasabbá tevő eljárást is. A primér bevonattal ellátott 27 optikai szálakat tárolódobokról húzzuk be a kábelburkolatot előállító gyártósorba, ahol a szálakat rendező görgőkön és első 17 bevonórendszeren előfeszítetten átvezetve a szálkötegre felvisszük a pufferréteget, amit ezután a 18 hőkezelő egységen átvezetve a műgyantát megkötni hagyjuk. A 18 hőkezelő egységben UV lámpával melegítjük a friss réteget. A kezelt pufferréteggel ellátott félkész kábelt második 19 bevonórendszeren vezetjük át, amelyben műgyanta külső réteget viszünk föl rá. Mielőtt az így kialakított félgyártmányt második 23 hőkezelő egységen vezetnénk át, 26 felületmódosító egységen is átvezetjük, amely egy 24 üveggömb-adagoló rendszerből 25 üveggömb-vezetéken át mikroméretű üveggömböket juttat a még lágy külső réteg felületére. Az UV lámpás 23 hőkezelő egységből kilépő kábel még az üveggömb felhordását vezérlő 20 felületérzékelőn és esetleg egy 21 mérőellenőrző egységen halad át, mielőtt 22 kábeldobra tekercselődne.

A pufferréteg készítése a szálköteget vezető, az első 17 bevonórendszerben elrendezett gyűrűn átvezetve történik, amely gyűrű nyílása az optikai szálak számának megfelelő alakú annak érdekében, hogy a szálak egymáshoz képest vett és a pufferrétegben elfoglalt relatív helyzetét rendezze, biztosítsa. Hasonló, a pufferréteg külső méreteinek megfelelő nyílású vezető gyűrű van a második 19 bevonórendszerben elrendezve. A gyűrűknek van egy bemenő nyílása, egy kimenő nyílása és a kettő között elrendezett műgyanta adagoló nyílása, amelybe a műgyanta adagolása túlnyomással történik. Az első bevonórendszer gyűrűjének kimenőnyílása a pufferréteg külső átmérőjének felel meg, míg a bemenő nyílása kéteres kábel esetén kosárgörbe vagy ellipszis alakú, négyerű kábel esetén két egymást keresztező kosárgörbe vagy ellipszis alakú (ahol az ellipszis kis és

HU 214 416 Β nagy tengelyének aránya 1:2) a rajtuk áthúzott optikai szál kötegnek megfelelően. A második bevonórendszer gyűrűjének bemenő nyílása a pufferréteg külső átmérőjének megfelelő, annál kissé nagyobb kör alakú nyílás, a gyűrű kimenő nyílása pedig a külső réteg külső átmérőjének megfelelő, kör alakú nyílás. A gyűrű nyílásai a szálak mozgásirányában szűkülően kúposak, koncentrikusak és pontosan a szálak pályájába esően vannak elrendezve.

Egy nyolcerű kábel pufferrétegének előállítására alkalmas gyűrű profilja a leírtaknál bonyolultabb. A nyílások általában 10%-kal nagyobbak, mint a rajtuk átvezetett félgyártmány külső mérete. Ez meglehetősen szűk tűrés, ami megköveteli a rajta átvezetett termék (optikai szál) megfelelő méretpontosságát is.

Az 13. ábrák szerinti kábel külső rétegének felülete mikroméretű üreges üveggömböknek a nyers műgyanta felületre szórásával van módosítva. Az üveggömbök felvitele célszerűen elektrosztatikus szórással történhet. A mikroméretű üveggömbök könnyen lebegő állapotba hozhatók, fluidizálhatók, légáramba keverhetők. A külső réteget alkotó bevonórendszerben felvitt külső réteg nyers műgyanta felületére egyenletes eloszlásban vihető fel az üveggömbök tömege úgy, hogy a fluidizált üveggömböket 10-100 kV feszültséggel elektrosztatikusán feltöltjük, az így feltöltött üveggömb tömeget a külső réteg felülete felé fújjuk, amely réteg környezetében földpotenciálú teret hozunk létre. A földpotenciálú tér a feltöltött üveggömböket a felületre vonzza, ugyanakkor a feltöltött üveggömbök egymást taszítják, így a felületen az eloszlásuk külön intézkedés nélkül is egyenletesre alakul.

A 15. ábrán a 26 felületmódosító egység (13. ábra) hosszmetszete van feltüntetve, amely egység lényegében egy elektrosztatikus szórópisztoly. A még nyers külső réteggel ellátott, félkész 28 kábel egy kamrán halad át, amely kamrát beszórt felületű félkész 30 kábelként hagyja el a nyers műgyanta réteget megkötő 23 hőkezelő egység irányában. A kamrában hengeres szórótér van kialakítva, amelybe a fluidizált és elektrosztatikusán feltöltött üveggömbök befuvó vezetéke torkollik. A 31 üveggömbök adagoló rendszerből érkeznek és 32 elektrosztatikus feltöltőn haladnak át. A kábel felületére fel nem tapadt üveggömbök a kamrában elvesztik töltésüket és az 29 üveggömb fölösleg a kamra másik oldali kivezetésén át távozik a kamrából.

A 14. ábrán táblázatosán vannak feltüntetve a négyerű 348 mintának megfelelő kábel gyártási paraméterei, amely paraméterek jellemzőek mindegyik négyerű kábelre. A főbb paraméterek az alábbiak:

A már említett Q-CEL 500 és Q-CEL 520 üveggömb

MŰGYANTA RÉTEGEK:	külső réteg	puffer	réteg
anyaga	3287-9-39	950-705
nyomás bevonórendszerben	0,36		bar
présnyomás	631 mbar 438		mbar
hőmérséklet	52,8 C°	29,3	C°
réteg-átmérő	0,788 mm	0,924	mm
réteg-központosság	0,007 mm	0,05	mm
lámpaállás	alacsony
UV lámpa jellege	D	D
gyűrű	RÉS 31224	RÉS	30960/C
haladási sebesség	60		m/perc
FELŰLETMÓDOSÍTÁS:
szemcseszállító közegnyomás	0,15		bar
adagoló közegmennyiség (levegő)	4		m³/óra
külső levegőszállítás	0,5		m³/óra
fluidizáló közeg nyomása	0,2		bar
elektrosztatikus feszültség	70		kV
környezeti hőmérséklet	19		C°

szemcse Q-CEL 520 EPS üveggömb

HU 214 416 Β mellett más alkalmas szemcsés anyag is létezik. Ilyen az AKZO Chemicals Q-CEL 400 üreges üveggömbje, amelynek jellemző átmérője 75 mikron (80% a 10-120 mikron szemcsetartományban), vagy a kisebb fajlagos tömegű Q-CEL 500, Q-CEL SF, amelynek szemcseméret-tartománya (100%-ban) 10-125 mikron, átlagosan 65 mikron, az „Extendospheres SF12” 65 mikron jellemző mérettel különösen alkalmasak.

A 16-18. ábrákon optikai mikrogrammok láthatók négyerű kábelfelületről, a szemcseeloszlás egyenletességének szemléltetésére. A 16., 17. ábrák szerinti, négyerű kábel pufferrétegének anyaga Cablelite 950-701, külső rétegének anyaga Cablelite 950-705, a felület 90 kV feszültséggel elektrosztatikusán feltöltött Extendospheres SF12 szemcsés anyaggal van megszórva. A 18. ábra szerinti kábel Q-CEL 500 üveggömbökkel van beszórva.

Az üveggömbök helyett alkalmazható más szemcsés anyag is, például 40-200 mikron méretű MICA lapkák, amelyeket pigmentként árusítanak „Iriodin” kereskedelmi néven (Merck gyártmány). Azt találtuk, hogy a kábel külső felületét ezzel módosítva is az ismert, sima felületű kábelekhez képest előnyös befűzési tulajdonságokat kaptunk.

A lapkáknál szabálytalanabb, pl. üveg vagy polimer kocka alakú szemcsék is alkalmazhatók a felületre felhordott szemcsés anyagként, amelyek alkalmazásával a súrlódás a védőcsőben csökkenthető. Alkalmazhatók e célra pl. az EP-A-0345968 leírás szerinti PTFE részecskék is.

Megjegyezzük, hogy az üveggömbök sem szükségszerűen pontosan gömb alakúak.

A kábel külső rétege felületének módosítására a szemcsés anyag rászórásán kívül is van hatásos lehetőség. A friss és nyers külső réteggel ellátott félkész kábelt a felület felé irányított fúvókákkal kialakított gyűrűn vezetjük át, a fúvókákból áramló nagy sebességű levegő jellegzetes és alkalmas felületi mintázatot hoz létre a felületben. Az így kialakított felületű külső réteget a műgyanta UV kezelésével véglegesítjük.

A találmány szerinti kábel mechanikus tulajdonságainak szemléltetése érdekében az alábbi vizsgálatokat végeztük. A következőkben használt „nem maradó károsodás” kifejezés definíciója az alábbi: nem maradó a károsodás, ha az nem okoz nagyobb elváltozást, mint

a) ±0,5 dB reverzibilis csillapítás változás 1300 nm hullámhosszon, 20 °C-on és

b) a legnagyobb és legkisebb külső átmérők aránya a mechanikai igénybevételek után nem nagyobb 0,05-nél.

Szilárdság:

A találmány szerinti optikai kábelnek akkora húzó igénybevételt kell kibírnia maradó károsodás nélkül, amennyi a hosszegységnyi súlya, szorozva a maximális befűzési hosszal. Ekkora terhelés nem okozhat nagyobb, mint a szakító szilárdság 25%-ának megfelelő igénybevételt és nem károsíthatja a burkolatot. A fenti terhelést a vizsgálat során 10 percen át tartjuk fenn, miközben a kábel nyúlását mérjük. A terhelés megszűntekor a nyúlásnak nullára vissza kell állnia, maximum 0,05% maradék nyúlás engedhető meg a gyártmányokban.

Flexibilitás:

Az optikai szál és a burkolata nem szenvedhet maradó károsodást és kör keresztmetszetét vissza kell nyernie az igénybevétel után a kábelből 40 mm átmérőjű hengerre négy menetet kézzel tekercselve és ezt 10-szer megismételve.

Nyomó igénybevétel elviselése:

Az optikai szál és burkolata nem szenvedhet maradó károsodást a kábelt két, 50><50 mm méretű, 3 mm sugarú lekerekített élekkel rendelkező lap közé helyezve és a lapokat 50 Newton erővel 60 másodpercig terhelve.

Egy másik vizsgálat szerint a terhelés 500 Newton, amit 15 perc hosszan alkalmazunk. A terhelés nem okozhatja az optikai szál törését, de nem követelmény, hogy a kábel a terhelés után visszanyerje eredeti alakját és átmérőjét.

Befűzhetóség:

Vizsgálat 1. típusú védőcsővel:

300±30 m hosszú, 500 mm átmérőre 250-300 mm hosszan tekercselt, 3,5 mm ID védőcsőbe, szabványos befüvó berendezéssel, 30 percnél rövidebb idő alatt történt befűzés megfelelő.

Vizsgálat 2. típusú védőcsővel:

1000±30 m hosszú, szabványos útvonalon fektetett, 3,5 mm ID védőcsőbe, szabványos befüvó berendezéssel 100 percnél rövidebb idő alatt történt befűzés esetén minősül a kábel megfelelőnek.

A vizsgálatok 0...+60 °C hőmérséklet tartományban történhetnek.

A példákban említett 347, 348, 349 minta kábelek vizsgálati eredménye 7 bar befüvó nyomást alkalmazva az 1. típusú védőcsőbe történő befűzésnél 12 perc 40 mp. körüli befűzési idő volt, az átlag befűzési sebesség tehát mintegy 24 méter/perc. Az alkalmazott befüvófej az EP-B-108590 irodalmi helyen ismertetettnek megfelelő, a védőcső az EP-A-432171 irodalmi helyen ismertetettnek megfelelő volt.

Megállapításunk szerint az ismerteknél jelentősen kedvezőbb befűzési paraméterek annak köszönhetőek, hogy az üveggömböket nem a kábel külső rétegének anyagába keverve, hanem annak felületén alkalmaztuk.

A találmány szerint egy- és többeres optikai kábel egyaránt készíthető, az optikai szálak lehetnek egyutasak vagy kétutasak vagy egy- és kétutas optikai szálak egy kábelben is elrendezhetők.

A találmány szerinti szálkötegként megvalósított optikai kábel alkalmas befúvásos technológiával történő védőcsőbe fűzésre. A találmány szerinti megoldás előnye az ismertekkel szemben, hogy az optikai kábel felülete nagyobb légellenállást (viszkóz húzóerőt) és kisebb súrlódást mutat a védőcsőbe befuvással történő befűzés során, így nagyobb távolságra, ill. gyorsabban befűzhető. Emellett a kábel mechanikai tulajdonságai és flexibilitása nem rosszabbak az ismert, befúvásos befűzésre alkalmas kábelekénél. A találmány szerinti megoldás

HU 214 416 Β előnyei különösen többeres kábelek esetében érvényesülnek, ahol a burkolat hajlítással kapcsolatos törési hajlama jelentősen kisebb, mint az ismerteké.

A piciny üveggömbök mint légy a légyfogón, úgy tapadnak meg a még kezeletlen külső réteg felületén, de kisebb üveggömbök teljesen be is ágyazódhatnak a réteg külső részébe. Az - előnyösen üreges - üveggömbök felülete nagyon alkalmas a külső réteg műgyanta felületén történő megtapadásra és részleges beágyazódásra, ugyanakkor kis súrlódási tényezőjű csúszófelületet képez a kábelen, amely az általában karbonszállal erősített polietilén, esetleg rozsdamentes acél csatornában jól csúszik. A kábel felületének említett két előnyös tulajdonsága - a nagyobb felületi viszkóz húzóerő a légáramban és a kisebb súrlódás a védőcső falához - együtt az additív előnyöknél jobban, szinergetikusan segíti a behívásos befíízhetőséget. A két előnyös tulajdonság a 10 mikron fölötti szemcseméreteknél érvényesül számottevően.

Az üreges üveggömbök alkalmazása a kábel felületén a kábelszerkezet tömörségét, merevségét is csökkenti a szemcsés anyag nélküli kivitelhez képest, annak ellenére, hogy az üveg maga tömör anyag.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás optikai szálakból álló, fúvással befűzhető kábel folyamatos készítésére, amely eljárásban párhuzamosan vezetett optikai szálakat (1) egymáshoz képest meghatározott elrendezésben tartva vezetünk, a meghatározott elrendezésű optikai szálakon (1) közös első műgyanta pufferréteget (2) alakítunk ki, ezt a réteget megkötni hagyjuk a szálak (1) relatív helyzetének rögzítése közben, majd az így kialakított első közös pufferrétegre (2) további, külső műgyanta réteget (3) viszünk fel, amely külső réteget (3) megkötni hagyjuk, azzal jellemezve, hogy a külső réteg felületét a külső réteg megkötése előtt szemcsés anyagnak (4) a felületen történő rögzítésével módosítjuk, amely szemcsés anyagot jellemzően csak olyan mélyen ágyazzuk be a külső rétegbe (3) , ami mellett annak belső pufferréteggel (2) szomszédos része megtartja eredeti anyagjellemzőit.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első közös pufferréteget (2) kisebb rugalmassági modulusú anyagból készítjük, mint a külső réteget (3).
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a külső réteg (3) módosítását a szálköteg teljes kerülete mentén elvégezzük.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag (4) felületre történő felvitelét a szemcsék elektrosztatikus feltöltése útján végezzük.
5. Optikai szálköteg fúvással történő befűzéshez, amely szálköteget alkotó optikai szálak (1) első műgyanta pufferréteggel (2) vannak bevonva és amely első műgyanta pufferréteg (2) szemcsés anyagot (4) tartalmazó, közös műanyag külső réteggel (3) van bevonva, azzal jellemezve, hogy jellemzően a külső rétegnek (3) csak a felülete van szemcsés anyaggal (4) módosítva, a műgyanta külső rétegnek (3) az első műgyanta pufferréteg (2) külső felülete menti része jellemzően mentes szemcsés anyagtól (4).
6. Optikai szálköteg fúvással történő befűzéshez, amely szálköteget alkotó optikai szálak (1) első műgyanta pufferréteggel (2) vannak bevonva és amely első műgyanta pufferréteg (2) 10 pm-nél nagyobb szemcseméretű szemcsés anyagot (4) tartalmazó, közös műanyag külső réteggel (3) van bevonva, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag (4) koncentrációja a külső réteg (3) műgyanta anyagában a külső réteg (3) külső felületénél viszonylag nagy a szemcsés anyag beágyazódás (15) belső határfelülete (16) menti koncentrációhoz képest és a külső réteg (3) vastagságának (16) belső harmada jellemzően mentes 10 pm vagy annál nagyobb szemcseméretű szemcsés anyagtól (4).
7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag (4) üreges üveggömbök sokasága.
8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a külső réteg (3) vastagságának (16) belső fele a felületmódosítás által változatlan tulajdonságú réteget alkot.
9. Az 5-8. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzaljellemezve, hogy a felületmódosítás által érintett rétegvastagság kisebb, mint a külső réteg teljes vastagságának (16) 25%-a.
10. Az 5-8. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a külső réteg (3) alatt a külső réteg (3) anyagáénál kisebb rugalmassági modulusú műgyantából van belső műgyanta réteg (2) kialakítva, amely két műgyanta réteg közös határfelülete (14) a külső felületkialakítás által érintetlen felület.
11. Az 5-10. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a legalább két optikai szálat (1) tartalmazó szálköteg 20 °C-hoz tartozó minimális hajlítási sugara kisebb, mint 10 mm.
12. A 11. igénypont szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy négy optikai szálat (1) tartalmaz.
13. Az 5-12. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzaljellemezve, hogy a külső réteg (3) anyagának 20 °C-on vett nyúlása legalább 30%.
14. Az 5-13. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy nyolc optikai szálat (1) tartalmaz és a külső réteg (3) 20 °C-on vett nyúlása legalább 30%.
15. Az 5-14. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag 35 mikron átlagos szemcseméretű.
16. Az 5-15. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag (4) ásványi szemcséket tartalmaz.
17. A 12. igénypont szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy a négy optikai szálat (1) körülvevő külső réteg (3) 20 °C-on vett nyúlása nagyobb, mint 15%.
18. Az 5-17. igénypontok bármelyike szerinti optikai szálköteg, azzal jellemezve, hogy védőcsőbe behívásos eljárással van befűzve.