DE3544437A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines genuteten kunststoffkernes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines genuteten kunststoffkernes

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Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines genuteten Kunststoffkernes"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen genuteter Kerne, die dazu geeignet sind, optische Fasern oder Komponenten von optischen Faserkabeln für Nachrichtenübertragung aufzunehmen.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Herstellen eines allgemein zylindrischen Kernes aus verstärktem Kunststoff, an dessen Oberfläche offene schraubenlinienförmige Nuten vorhanden sind, die dazu vorgesehen sind, optische Fasern aufzunehmen.
In der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck "offene schraubenlinienförmige Nuten" Nuten bezeichnen, deren Gestalt durch Z-Längen und S-Längen bestimmt ist, die in Reihe hintereinander angeordnet sind.
Einzelkabel oder Komponenten von optischen Faserkabeln für Nachrichtenübertragung der in Rede stehenden Art sind bereits bekannt.
Die bekannten Einzelkabel umfassen einen allgemein zylindrischen Kern, der aus Kunststoff gebildet ist, welcher mit einem gegen Zugbeanspruchung und. Druckbeanspruchung widerstandsfähigem Gebilde oder Element verstärkt ist. An derOberfläche des Kernes befindet sich eine Mehrzahl von offenen schraubenlinienförmigen Nuten der oben definierten Art, in denen die optischen Fasern lose aufgenommen sind. Weiterhin ist rund um den Kern eine Bedeckung vorhanden, die entweder aus gewickelten Bändern oder aus einem extrudierten Mantel besteht, die bzw. der beim Bedecken des Kernes die Nuten abschließen und dadurch die darin aufgenommenen Fasern schützen.
Es sind auchbereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt zum Herstellen von einzelnen optischen Faserkabeln der oben kurz beschriebenen Art.
Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen erfolgt das Bilden des genuteten Kernes nach einer von zwei nachstehend angegebenen Arbeitsweisen.
Bei der ersten Arbeitsweise wird der Kern mittels Extrusion 2^ rund um ein aus Kunststoff bestehendes gegen Zugbeanspruchung und Druckbeanspruchung widerstandsfähiges Element gebildet und nach dem Härten des Kunststoffmateriales werden die Nuten gebildet durch mechanisches Entfernen von entsprechendem Material.
30
Bei der zweiten Arbeitsweise wird in einer Produktionsstraße zum Bilden des genuteten Kernes der letztere hergestellt durch Extrudieren von Kunststoffmaterial rund um ein gegen Zugbeanspruchung und Druckbeanspruchung widerstandsfähiges Element derart, daß ein zylindrischer Körper gebildet wird, der mit Längsnuten versehen ist. Die offene Schraubenform oder Helixform der Nuten wird während der Verfestigung des extrudierten Kernes dadurch erhalten, daß
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ihm eine alternierende Drehbewegung rund um seine Längsachse erteilt wird. Für diesen Zweck sind Mittel vorgesehen, welche den Kern an einer Stelle erfassen, an welcher das Kunststoffmaterial bereits verfestigt ist, wobei diese Mittel dem Kern die abwechselnde oder alternierende Drehbewegung erteilen. Auf diese Weise nehmen die Nuten, die an dem Kern zum Zeitpunkt seines Extrudierens gebildet werden, die Gestalt einer offenen Helix, Wendel oder Schraube an, und zwar über eine permanente Verformung des Kunststoffmaterials in dem noch nicht verfestigten Kern.
Die oben angegebenen Arbeitsweisen, Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen eines genuteten Kernes besitzen gewisse Nachteile.
Insbesondere erfordern das Verfahren und die Vorrichtung, mit denen die Nuten an dem Kern über eine mechanische Bearbietung erhalten werden, die Verwendung einer komplexen und demgemäß außerordentlich empfindlichen Ausrüstung, die eine sehr genaue Abstimmung erfordert, um offene Schraubennuten regelmäßiger und gleichmäßiger Gestalt zu erhalten. Weiterhin wird während der Bearbeitung der Kern beträchtlichen Längsbeanspruchungen unterworfen.
Soweit es die oben beschriebene zweite Arbeitsweise und die dazu erforderlichen Vorrichtungen zum Herstellen von Kernen mit offenen Schraubennuten betrifft, so ist die Länge der Produktionsstraße zum Ausführen des Ver-..· fahrens beträchtlich, da es erforderlich ist, eine beträchtliche Länge zwischen dem Extruder und den Mechanismen vorzusehen bzw. anzuordnen, mit denen die oszillierende Drehbewegung dem Kern erteilt wird, um zu gewährleisten, daß das von den zuletzt genannten Mechanismen erfaßte Kunststoffmaterial vollkommen verfestigt ist. Weiterhin kann sich eine unerwünschte Verschiebung der Gestalt der offenen Schraubennuten ergeben als Folge des Vergleichs-
weise großen Abstandes, der zwischen der Stelle der Extrusion und der Stelle des Anlegens der Winkeldrehungen an den Kern erforderlich ist.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Kunststoffkernes, der durch wenigstens ein gegen Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen widerstandsfähiges Längselement verstärkt ist, wobei der Kern an seiner Außenfläche mit wenigstens einer offenen Schraubennut versehen ist, die eine oder mehrere optische Fasern aufnehmen kann. Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Schraubennuten, die durch Extrudieren von Kunststoffmaterial rund um das widerstandsfähige Längselement gebildet sind, dadurch erhalten sind, daß das gegen Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen widerstandsfähige Längselement einer abwechselnden Drehung unterworfen wird vor seinem Eintritt in den Extruder.
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines genuteten Kernes, der eine oder mehrere optische Fasern aufnehmen kann, und zwar eines Kernes, der mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist, wobei die Vorrichtung eine Produktionsstraße aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Extruderkopf aufweist zum Bilden des verstärkten Kunststoffkernes, der an seiner Außenfläche mit wenigstens einer offenen Schraubennut versehen ist, und daß eine Einrichtung stromauf des Extruderkopfes vorgesehen ist, um dem Verstärkungselement des Kernes alternierende oder abwechselnde Drehbewegung zu erteilen, um den Nuten die offene Schraubenges-talt zu erteilen.
Gemäß einer Ausführungsform umfaßt die Einrichtung, um dem Verstärkungselement des Kernes eine abwechselnde Drehung zu erteilen, eine Zieheinrichtung oder Zugein-
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richtung ähnlich einem geradlinigen Element, welches kontinuierliche gleitende Verbindungsriemen aufweist wie ein "Caterpillar", der an einem Rahmen angebracht ist/ der einer abwechselnden Drehbewegung unterworfen ist.
Alternativ kann die Einrichtung/ um dem Verstärkungsele-2Q ment des Kernes abwechselnde Drehbewegung zu erteilen, eine Antriebsscheibe aufweisen, um welche das Verstärkungselement gewickelt ist vor seinem Eintritt in den Extruder, und die Scheibe kann an einem Träger angebracht sein, der einer abwechslenden Drehbewegung unterworfen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen von genuteten Kernen gemäß der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine schaubildliche Ansicht einer Einrichtung, mit welcher dem widerstandsfähigen Element des Kernes eine abwechselnde Drehbewegung erteilt wird-
Figur 3 zeigt eine schaubildliche Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung, mit welcher dem widerstandsfähigen Element des Kernes abwechselnde Drehung erteilt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Kunststoffkernes, der an seiner Fläche mit offenen Schraubennuten versehen ist, in denen optische Fasern aufgenommen werden sollen.
Ein wesentlicher Schritt des Verfahren gemäß der Erfindung besteht in der Gestaltung der Nuten des verstärkten
Kunststoffkernes zu einer offenen Schraubengestalt, indem dem widerstandsfähigen Element des Kernes während dessen Bildung durch Extrusion eine abwechselnde Drehbewegung erteilt wird.
Nachstehend wird die besondere Art und Weise beschrieben, in welcher.das Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt wird.
Einem Extruder wird ein gegen Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen widerstandsfähiges Element zugeführt, wobei diesem Element vor seinem Eintritt in den Extruder eine abwechslende oder alternierende Drehbewegung erteilt wird.
Das gegen Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen widerstandsfähige Element wird in einem Extruderkopf mit Kunststoff bedeckt, der eine Hohlform aufweist, die mit ortsfesten Ansätzen für die Bildung der Nuten versehen sind, so daß stromabwärts des Extruders ein verstärkter Kunststoffkern vorliegt, der an seiner Außenfläche mit Nuten versehen ist.
Das aus dem Extruder austretende Kunststoffmaterial wird anschließend gekühlt, und zwar noch unter der Wirkung der abwechselnden Dreh- oder Torsionsbewegung, die dem gegen Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen widerstandsfähigen Element erteilt wird, mit der Folge, daß die Kernnuten offene Schraubengestalt erhalten.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer Produktionsstraße gemäß der Erfindung zum Herstellen von elementaren oder Einzelkabeln mit optischen Fasern.
Wie aus Figur 1 ersichtlich/ umfaßt die Produktionsstraße eine Spule 1, die ein gegen Zugbeanspruchungen und Druck-
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beanspruchungen widerstandsfähiges Längselement 2 trägt, welches eine Schnur/ ein Metalldraht oder eine Stange aus nichtmetallischem Material mit ausreichender Starrheit ist. Dieses Element soll die Verstärkung des zylindrischen genuteten Kunststoffkernes eines Einzelkabels bilden, welches optische Pasern enthält.
Stromabwärts der Spule 1 befindet sich der Extruderkopf 3, mittels welchem das widerstandsfähige Längselement 2 in Form einer Schnur, eines Drahtes oder einer Stange mit Kunststoff bedeckt wird derart, daß ein zylindrischer genuteter Kern 4 erhalten wird.
Zwischen der Spule 1 und dem Extruderkopf 3 befindet sich eine Einrichtung 5, mittels welcher dem widerstandsfähigen Längselement 2 bei seiner Vorbewegung eine abwechselnde bzw. hin- und hergehende Drehbewegung erteilt wird.
Besondere Ausführungsformen der Einrichtung 5, die in Figur 1 nur schematisch dargestellt ist, werden nachstehend im einzelnen beschrieben.
Am Ende der Produktions- oder Fertigungsstraße ist eine Spule 14 vorgesehen, welche den von der Produktionsstraße hergestellten genuteten Kern 4 sammelt.
Wie zuvor angegeben, befindet sich in der Produktionsstraße die Einrichtung 5, mittels welcher dem widerstandsfähigen Längselement oszillierende bzw. hin- und hergehende Drehbewegung erteilt wird.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform der Einrichtung 5 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, umfaßt die Einrichtung 5 zwei kontinuierliche Antriebselemente 16, die miteinander gekoppelt sind.
- r-
-λ* *
Die kontinuierlichen Antriebselemente 16 bestehen jeweils aus zwei Scheiben 17 und 18, über welche ein Riemen 19 läuft.
Die Riemen 19 der beiden kontinuierlichen Elemente 16 sind an ihrer Außenfläche mit einer Nut 20 versehen, und zwar genau dort an der Außenfläche, daß dort, wo die beiden Riemen 19 miteinander in Berührung treten ein durchgehender Hohlraum 21 gebildet ist, in welchem das widerstandsfähige Längselement 2 des noch nicht gebildeten Kernes 4 festgelegt ist.
Die Wellen 22, um welche die Scheiben 17 und 18 der kontinuierlichen Elemente 16 sich drehen, sind an Ringen 23 abgestützt, die mittels Stangen 24 miteinander verbunden sind derart, daß ein in einen nicht dargestellten Träger eingesetzter Rahmen gebildet ist, wobei Drehung des Rahmens rund um seine Längsachse ermöglicht ist, die mit der Achse des widerstandsfähigen Längselementes 2 übereinstimmt, welches von den kontinuierlichen Antriebselementen 16 gehalten oder geführt ist.
An einem der Ringe 23 ist ein Zahnrad 24l befestigt, welches mit einem Zahnriemen 25 in Eingriff treten kann, der über eine zweite Zahnriemenscheibe 26 läuft, die von einem Motor 27 gedreht wird, der in der Lage ist, oszilierende bzw. hin- und hergehende Drehung auszuführen.
In Figur 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung 5 dargestellt, die dazu verwendet wird, dem widerstandsfähigem Längselement 2 hin- und hergehende Drehbewegung zu erteilen.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, umfaßt die Einrichtung 5 eine mit einer Laufbahn 29 versehene Scheibe 28, um welche sich das widerstandsfähige Längselement 2 wickelt.
Die Scheibe 28 ist an einem Träger 30 frei drehbar angebracht/ der von einem Kabelschaft 31 frei vorragt, an welchem eine Zahnriemenscheibe 32 einer Antriebseinrichtung befestigt ist, die eine weitere Zahnriemenscheibe 3 3 und einen Zahnriemen 34 aufweist.
Die Zahnriemenscheibe 33 ist an der Welle eines Motors 35 angebracht, welcher der Zahnriemenscheibe 33 hin- und hergehende Drehbewegung erteilen kann.
Das Verstärkungselement 2 in Form einer Schnur oder eines Metalldrahtes wird von der Lieferspule 1 abgezogen und dem Extruder 3 über die Einrichtung 5 zugeführt, die mit ihrer hin- und hergehenden Drehbewegung auch dem Element 2 hin- und hergehende Drehbewegung erteilt.
In dem Extruderkopf 3 wird das Verstärkungselement 2 mit Kunststoff bedeckt derart, daß der genutete Kern 4 gebildet wird. Als Folge der hin- und hergehenden Drehbewegung des Verstärkungselementes 2 in Form einer Schnur, eines Metalldrahtes oder einer nichtmetallischen Stange, nehmen die Nuten, die an der Außenfläche des aus dem Extruderkopf frei austretenden Kernes 4 gebildet sind (wobei der Extruderkopf 3 mit Formprofilen versehen ist derart, daß die Nuten gebildet werden) die Gestalt einer offenen Schraube oder Helix an.
Der auf diese Weise gebildete und mit offenen Schraubennuten versehene Kern 4 wird auf der Spule 14 gesammelt.
Aus der vorstehenden Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist bequem zu verstehen, daß die der Erfindung zugrundeliegenden Zwecke erreicht werden.
Ά*
Tatsächlich erfolgt die Bildung der offenen Schraubennuten an dem Kunststoffkern/ hervorgerufen durch die hin- und hergehende Drehbewegung, die dem Widerstandselement 2 des Kernes 4 erteilt wird, mit größerer Genauigkeit, da die hin- und hergehende Drehung nahe der Stelle der Extrusion ausgeführt werden kann, was bedeutet, daß irgendein Nacheilen oder ein Außerphasekommen bei der
•j^q hin- und hergehenden Drehbewegung verhindert ist, wobei eine solche Nacheilung oder ein Außerphasekommen bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen auftreten kann, bei denen die hin- und hergehende Drehbewegung dadurch erteilt wird, daß der bereits gebildete und verfestigte
■^5 Kern erfaßt wird, wobei dies in einer Zone stattfindet, die von der Stelle der Extrusion, wo die Wirkung der Drehungen auftritt, weit entfernt liegt.
Weiterhin ergibt sich durch die Tatsache, daß die Bildung 2Q der offenen Schraubennuten durch Drehungen oder Verdrehungen, die dem widerstandsfähigen Element 2 des Kernes 4 erteilt werden, die Möglichkeit, die Vorrichtung bzw. die Produktionsstraße für das Einzelkabel mit optischen Fasern zu verkürzen, da große Längen stromabwärts des Extruders, um vollkommene Verfestigung des extrudierten Kunststoffes zu gewährleisten, nicht mehr erforderlich sind.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen oQ möglich.

Claims (4)

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines genuteten Kunststoff kernes" Beanspruchte Priorität: 17. Dezember 1984 - Italien - 24 090 A/84 Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Kunststoff kernes, der durch wenigstens ein gegen Zugbeanspruchungen und Druckbeanspruchungen widerstandsfähiges Längselement verstärkt ist, wobei der Kern an seiner Außenfläche mit wenigstens einer offenen Schraubennut versehen ist, in welcher eine oder mehrere optische Fasern aufgenommen werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Extrudieren von Kunststoffmaterial rund um das widerstandsfähige Längselement gebildeten offenen Schraubennuten erhalten sind dadurch, daß das widerstandsfähige Längselement vor seinem Eintritt in den Extruder einer hin- und hergehenden Drehbewegung bzw. Torsionsbewegung unterworfen wird.
POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 60175-809 · BANKKONTO: DEUTSCHE BANK A.Q. MÖNCHEN, LEOPOLDSTR. 71, KONTO-NR. 60/35 794
2. Vorrichtung zum Herstellen eines genuteten Kernes zum Aufnehmen einer oder mehrerer optischen Fasern nach
c Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Extruderb
kopf (3) aufweist für die Bildung des zylindrischen verstärkten Kunststoffkernes (4)/ der mit wenigstens einer offenen Schraubennut an seiner Außenfläche versehen ist, und daß eine Einrichtung (5) vorgesehen ist, die stromaufwärts des Extruderkopfes angeordnet ist und dazu dient, dem widerstandsfähigem Verstärkungselement (2) des Kernes hin- und hergehende Drehbewegung zu erteilen, um den Nuten eine offene Schraubengestalt zu erteilen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 15
daß die Einrichtung (5) mittels welcher dem widerstandsfähigen Längselement (2) hin- und hergehende Drehbewegung erteilt wird, zwei zusammenwirkende Endlosriemen (19J
aufweist, die an einem Rahmen (23) angebracht sind, der einer hin- und hergehenden Drehung unterworfen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (5), mittels welcher dem widerstandsfähigen Element (2) des Kernes (4) hin- und hergehende
Drehbewegung erteilt wird, eine Scheibe (28) aufweist, 25
um welche das widerstandsfähige Element (2) gewickelt wird, und daß die Scheibe an einem Träger (30) angeordnet ist, der hin- und hergehender Drehbewegung unterworfen ist.
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