DE3010353C1

DE3010353C1 - Optisches Übertragungselement und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE3010353C1
Application number: DE19803010353
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 8000 München Oestreich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-03-18
Filing date: 1980-03-18
Publication date: 1981-10-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Übertragungselement, bei dem mindestens ein Lichtwellenleiter lose im Inneren einer aus Innen- und Außenhülle zusammengesetzte Ummantelung angeordnet ist.

Ein optisches Übertragungselement dieser Art ist aus der DE-OS 25 13 722 bekannt. Die innere extrudierte Hülle besteht bei der bekannten Anordnung aus Polystyrol oder einem Fluorpolymer, während die äußere Schicht aus einem Polyamid, einem Polyterephthalat oder aus Polypropylen oder Polyäthylen besteht Beide Schutzhüllen, d. h. sowohl die innere als auch die äußere werden bei der bekannten Anordnung als geschlossene rohrförmige Schläuche ausgebildet, wozu

iü sich nur eine Herstellung im Spritzverfahren für beide Umhüllungen anbietet.

Beim Spritzen de^r Hüllen ergibt sich das Problem, daß der als Faser ausgebildete Lichtwellenleiter während des Herstellungsvorgangs frei· gleiten soll, also ein Haften des Lichtwellenleiters an dem noch im geschmolzenen Zustand befindlichen Material der Schutzhülle vermieden werden muß. Da bisher der Spritzvorgang zwingend war, ist die Anzahl der verwendeten Materialien sehr beschränkt Der vorliegenden Erfindung, welche sich auf ein optisches Übertragungselement der eingangs genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsvorgang auf Stoffe auszudehnen, die nicht extrudiert, aber gewickelt werden können. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Innenhülle aus einer oder mehreren mit Schlag gewickelten temperaturfesten Folien besteht und daß auf diese Folien eine Außenhülle aufgespritzt ist.

Da somit die innere Hülle nicht mehr im Spritzverfahren hergestellt wird, sondern aus einer mit Schlag gewickelten, z. B. harten und schwer schmelzenden Folie besteht, ist während des Herstellungsvorgangs die Gefahr des Haftenbleibens der Lichtwellenleiter-Faser an dieser Innenhüile vermieden, auch wenn die

ü Außenhüile mit sehr hohen Temperaturen aufgespritzt wird (z. B. FEP oder ETEE). Andererseits ist aber durch das Aufspritzen der Außenhüile sichergestellt, daß die insgesamt erhaltene, aus zwei Schichten bestehende Ummantelung die nötige Festigkeit erreicht. Dabei ist es

w durch die Verwendung von Folien für die Innenhülle möglich, diese aus besonders temperaturfesten Materialien aufzubauen, wodurch sich vorteilhafte Temperatureigenschaften des so aufgebauten Übertragungselementes ergeben.

'■' Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Anordnung zur Herstellung einer Ader

>" nach dor Erfindung und

F i g. 2 den Aufbau einer Ader nach der Erfindung im Querschnitt.

In F i g. I ist eine Spule SP vorgesehen, auf der ein faserförmiger Lichtwellenleiter LW aufgewickelt ist.

>^r> Dieser Lichtwellenleiter wird in bekannter Weise durch eine hier nicht näher dargestellte Abzugseinrichtung von der Spule SP abgezogen und einem zylindrischen Trichter oder Gefäß GH zugeführt. Dieses Gefäß GH dient dazu, den Außenraum um den Lichtwellenleiter LW im Bedarfsfall durch ein entsprechend weiches, jedoch nicht fließfähiges Füllmaterial zu umgeben, welches über einen /iiführungsslutzen ZSin das Innere des Gehäuses GH eingeführt wird. Das Gehäuse GH weist einen konisch sich verjüngenden Ansatz KA auf,

¹^ an dessen Ende ein ebenfalls leicht konisches Rohr RO angebracht ist. Auf diesem Rohr RO werden durch einsprechende Wickeleinrichtungen in der z. B. für die Bewicklung von Leitern mit Papierbahnen üblichen

Weise Folien FD aufgebracht, die sich vorteilhaft gegenseitig überlappen. Im vorliegenden Beispiel ist zur Vereinfachung der Darstellung nur eine Trommel TR dargestellt, von der eine entsprechende Folie FO abgezogen und mit entsprechend langem Schlag (evtl. zusammen mit anderen Folien) zu einer geschlossenen, aus einer oder mehreren Folien bestehenden Umhüllung zusammengewickelt wird. Die entsprechende Wickeleinrichtung arbeitet vorteilhaft mit einem entsprechend langen Schlag, d. h. etwa zwischen 10 bis 50 D, wobei D ι ο der mittlere Durchmesser des gesponnenen Rohres ist.

Am Ende des Rohres RO bilden die verschiedenen Folien FO ein im gestreckten Zustand hinreichend stabiles rohrförmiges Gebilde, wobei sich in seinem Inneren der Lichtwellenleiter LWund die entsprechende Füllmasse FM befinden. Im Endbereich des Rohres RO ist ein Spritzkopf SK vorgesehen, an dessen Anschlußstutzen AS das für die Außenhülle AH vorgesehene Material in flüssiger Form eingepreßt wird. Als Füllmassen werden thixotrope unvrrnetzbare (z. B. Silikonöl und Aerosil) oder teilvernetzbare pastöse Massen hoher Temperaturbeständigkeit verwendet. Da die einzelnen Folien FO überlappend gewickelt sind und entsprechend dicht mit langem Schlag aneinander liegen, kann bis zum Aufliegen des äußeren Schlauches weder Füllmasse von innen nach außen durchtreten noch besteht die Gefahr, daß Material von der an der Austrittsslelle des Spritzkopfes SK noch flüssigen Außenhülle AH\n das Innere der inneren Umhüllung IH gelangt. Die Lichtleitfaser LW hat damit allenfalls Berührung mit den Folien FO, nicht aber mit dem aufgespritzten Material der Außenhülle AH.

Die Außenhülle AH wird zweckmäßig durch entsprechende Abzugseinrichtungen einem Reckvorgang unterworfen und dadurch in ihrem Durchmesser so weit verringert, daß sie fest auf der Innenhüile IHaufsitzt.

Gegenüber dem Umspritzen einer Lichtwellenleiter-Faser LW mit sowohl einer Innen- als auch einer Außenhülle ergeben sich Vorteile auch dadurch, daß ein zweiter Extruder eingespart werden kann. Im Vergleich -to zu dem für einen zweiten Extruder notwendigen Aufwand ist der Einsatz einer entsprechenden Wickeleinrichtung zur Bildung der inneren Hülle IH aus entsprechenden Folien im apparativen Aufwand günstiger. Die jeweiligen Lichtwellenleiter-Adern bzw. Kabel lassen sich auf diese Art kostengünstiger mit verbesserten technischen Eigenschaften herstellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß infolge der Kürze der Erwärmung und der sofortigen möglichen harten Kühlung der aufgespritzten äußeren Schicht AH ein Reißen der von Haus aus wenig temperaturabhängigen Folie kaum zu befürchten ist, insbesondere nicht bei Verwendung innen kühlender Füllmassen. Demgegenüber ist bei zweifachen Spritzvorgängen das Kühlungsproblem wesentlich kritischer und auch die Baulänge der Anordnung wird erheblich vergrößert Außerdem ist, da zwischen dem gespritzten Material der Außenhülle AH und der Lichtwellenleiter-Faser LW keine Berührung auftritt, jegliche Gefahr des Anhaftens der Faser LVK an irgend einer Stelle der äußeren Ummantelung ausgeschlossen. Gehi man von Folienscheiben z.B. mit 100mm Innendurchmesser und 400 mm Außendurchmesser aus, so können bei Verwendung von 50 μίτι Folie 2300 m Lauffläche erzielt werden. Die Verwendung dünnerer Folien und größerer Lauflängen erscheint denkbar.

Da die Füllmacse FM nicht vorerwärmt werden muß, entfallen Schrumpfprobleme weitgehend. Die Herstellung gefüllter Adern wird somit einfacher als bisher. Außerdem entfallen Justierungsprobleme. Abweichend von Fig. 1 kann auch mit einer Injektionsnadel gearbeitet werden.

Die Synchronisierung einer Wickeleinrichtung mit der nach dem Anfahren gesteigerten Abzugsgeschwindigkeit ist einfacher als das Anfahren eines Extruders. Förderprobleme des verbleibenden Extruders SK äußern sich damit in geringeren Durchmesserschwankungen.

Für die Außenhülle AH können von Polyestern bis zu höcnst temperaturbeständigen Materialien alle möglichen Stoffklassen verwendet werden. Diese Außenhülle AH wird vorteilhaft im Schlauchwegverfahren auf die Innenhülle ///aufgebracht.

Für die zur Bildung der Innenhülie ///dienenden Folie FO werden zweckmäßig Materialien verwendet, die besonders temperaturbeständig sind, wofür sich im einfachsten Fall Papier eignet.

An Stelle verspritzbarer Fluorpolymerer lassen sich für die AußenhüMe neuerdings auch exlrudierbare Polyesterimide verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Optisches Übertragungselement, bei dem ■mindestens ein Lichtwellenleiter lose im Inneren einer aus Innen- und Außenhülle zusammengesetzte Ummantelung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH) aus einer oder mehreren mit Schlag gewickelten temperaturfesten Folien (FO) besteht und daß auf diese Folien die Außenhülle (A H) aufgespritzt isL

2. Optisches Übertragungselement nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülle (IH) mit langem Schlag gewickelt ist

3. Optisches Übertragungselement nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaglänge etwa 10 bis 50 D beträgt, wobei D der mittlere Durchmesser der Innenhülle (IH) ist.

4. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (AH) aus einer Fluorpolymerschicht oder Esterimidschicht besteht.

5. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (AH) im Schlauchreckverfahren aufgebracht ist.

6. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (FO) der Innenhülle (IH) überlappend gewickelt sind.

7. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (FO) der Innenhülle aus temperaturbeständigem Material, z. B. Papier oder Polyimid bestehen.

8. Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum innerhalb der Innenhülle (IH) mit einer weichen Masse (FM), bevorzugt mit thixotropiertem Silikonöl aufgefüllt ist.

9 Optisches Übertragungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (AH)und die Innenhülle (IH) zumindest partiell verklebt sind.

10. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Licht wellenleiter (LW) in ein Rohr (RO) eingeführt wird, auf dessen Oberfläche die Folien (FO) aufgewickelt werden, daß die in Längsrichtung vom Rohr (RO) abgezogenen, die Innenhülle (IH) bildenden Folien einem Spritzkopf (SK;zugeführt werden, durch den ein als Außenhülle (AH) dienender Schlauch auf die Innenhülle (IH) aufgespritzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Außenhülle (All) bildende Schlauch im Reckverfahren auf die Innenhülle ^///^aufgeschrumpft wird.