EP1663627A2 - Method for the production of an optical transmission element comprising a filled chamber element and optical transmission element - Google Patents

Method for the production of an optical transmission element comprising a filled chamber element and optical transmission element

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EP1663627A2
EP1663627A2 EP04786709A EP04786709A EP1663627A2 EP 1663627 A2 EP1663627 A2 EP 1663627A2 EP 04786709 A EP04786709 A EP 04786709A EP 04786709 A EP04786709 A EP 04786709A EP 1663627 A2 EP1663627 A2 EP 1663627A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical waveguide
transmission element
optical
filler
optical transmission
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04786709A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter Kundis
Horst Knoch
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Corning Research and Development Corp
Original Assignee
CCS Technology Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by CCS Technology Inc filed Critical CCS Technology Inc
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables
    • G02B6/4486—Protective covering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663—Production of light guides
    • B29D11/00673—Supports for light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401—Optical cables
    • G02B6/4405—Optical cables with longitudinally spaced waveguide clamping

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an optical transmission element with at least one optical waveguide and with a filled chamber element surrounding the optical waveguide.
  • the invention further relates to such an optical transmission element.
  • Optical transmission elements such as optical cables or optical wires, for example in the form of so-called bundle wires, generally contain one or more optical waveguides, which are surrounded by a chamber element enclosing them.
  • a common method of fixing the optical waveguide in an optical transmission element is to fill the chamber element with a highly viscous, thixotropic or crosslinking filler.
  • the filling compound prevents water, which penetrates into the chamber tube if the transmission element is damaged, from advancing further.
  • Such a filling compound has the disadvantage that it can run out or drip out in the case of vertically hanging ends of the transmission element.
  • the filling compound escaping during installation can lead to contamination and handling problems on the part of the installation personnel.
  • the problem of leakage of the filling compound could be countered with a cross-linking silicone filling compound based on two components.
  • This has the disadvantage that the 'manufacturing process with comparatively high costs and a certain production uncertainty due to the used to com- ponents is afflicted.
  • the present invention is based on the object ; to specify a method for producing an optical transmission element with which an easily manageable optical transmission element with a filled chamber element can be produced in an effective manner.
  • This object is achieved by a method for producing an optical transmission element according to claim 1 and by an optical transmission element according to claim 11.
  • the end product being an optical transmission element with an optical waveguide and a chamber element surrounding the optical waveguide, in which several dry and compressible filling elements are arranged in the interior of the comb element, which are formed by material pre-foamed in the interior.
  • the filling elements in the pre-expanded state exert a defined contact pressure against the chamber element and against the optical waveguide for fixing the same in the longitudinal direction of the transmission element, changes in position of the optical waveguide being nevertheless possible.
  • the filling elements each surround the optical waveguide, and any gaps between the optical waveguide and the chamber element in the cross-sectional plane of the transmission element are filled by the subsequently stabilizing and still slightly expanding filling compound.
  • the optical waveguide and the chamber element are essentially positively contacted by the filling elements. There is thus a dry and easy-to-use optical transmission element. Leakage of filling compound and migration of the optical waveguide out of the transmission element is prevented.
  • the foamed filling compound preferably has a diameter when it enters the extruder which is approximately equal to an inner diameter of the chamber element.
  • the pre-expanded filling compound is still comparatively compact and resilient on the optical waveguide during the extrusion of the chamber element and only expands slightly after it has entered the extruder within the chamber element formed in order to produce a positive connection to the chamber element.
  • the foamed filler preferably expands by approximately 10 percent of its volume after entry into the extruder.
  • the chamber element can initially largely cure after the extrusion before the filling compound contacts the inner wall of the chamber element.
  • polyurethanes or silicones can be used as filler.
  • At least two nozzles are advantageously used, which apply the foamed filling compound approximately concentrically and uniformly to the optical waveguide in the radial direction of the transmission element. This largely ensures that the filler elements each match the light wave completely surround the conductor and existing gaps between the optical waveguide and the chamber element in the cross-sectional plane of the transmission element are filled by the filling compound.
  • more than two nozzles are preferably used, which are arranged in a star shape in the radial direction of the transmission element and enclose the optical waveguide between them.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated production line for producing an optical transmission element according to the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through an optical transmission element according to the invention in the final state
  • Figure 3 shows a further embodiment of a device for producing an optical transmission element according to the inventive method in cross section.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated production line with which an optical transmission element, in particular in the form of a bundle core, is produced by the method according to the invention.
  • a bundle of optical fibers LW is fed to an extruder EX.
  • a plurality of optical waveguides LW run into one Extruder EX for forming a chamber element, here in the form of a wire sheath AH.
  • the optical waveguides LW are in particular designed as optical fibers which are arranged in the end product as an optical waveguide bundle or fiber bundle LWB within a loose tube BA with the buffer tube AH.
  • optical waveguide LW for example, optical cores, each with a plurality of fibers enclosed, the cores being arranged as a strand within a cable jacket with the sheath AH.
  • the invention is further described with reference to the first embodiment.
  • an already foamed filler FM is discontinuously applied to the optical fiber bundle LWB by means of nozzles D1, D2.
  • the optical fiber bundle LWB is then fed to the extruder EX, which forms the wire sheath AH around the optical waveguide.
  • the prefoamed filling compound FM stabilizes itself within the wire sheath AH formed by the supply of heat to the wire sheath and, in the final state, forms a hardened, dry but still compressible filling element FE, which in each case surrounds the optical waveguides.
  • Fillers based on foamed polyurethanes or silicones are particularly suitable.
  • Two nozzles D1 and D2 are used, which apply the foamed filling compound FM approximately concentrically and uniformly to the optical waveguide LW in the radial direction of the transmission element.
  • the nozzles D1, D2 are arranged opposite one another and enclose the optical waveguides LW between them.
  • Piezo-controlled valves are preferably used as nozzles in order to implement the regulation of the application quantities and the short cycle times during application (approximately 1 ms per filling element to be formed) at a comparatively high take-off speed.
  • the order quantity, opening time and the repetition frequency are adjusted depending on the take-off speed in the take-off direction AZ of the loose tube BA.
  • the distance of the filling elements FE and their size can be set individually.
  • the length and size of the FE filler elements are regulated via opening time, valve lift and material pressure.
  • the LW fiber optic cables are precisely guided to prevent axial vibrations.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a transmission element BA according to the invention in the final state. Due to the intermittent application of the filling compound FM according to FIG. 1 to the optical waveguide LW, several dry and compressible ones are made
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a device for producing an optical transmission element using the method according to the invention in cross section.
  • more than two, in particular four, nozzles D1 to D4 are used, which are arranged in a star shape in the radial direction of the loose tube and enclose the optical waveguides LW between them.
  • the diameter of the filling elements can thus be set even more precisely.
  • the discontinuously provided and foamed filling material only makes a small weight contribution to the finished transmission element. It is such that "it can easily and completely be stripped off without the use of additional tools of the optical fibers. They will assist you with the installation and assembly of a cable.
  • the filling material is such that it voids within the fiber bundle and between the fiber and the chamber wall in cross section line of the loose tube is sealed watertight, but the fibers can easily be pulled through them. The fibers are clean and without residues and can be used immediately for further assembly (splicing, storing in cassettes) without additional cleaning steps.

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Abstract

The invention relates to the production of an optical transmission element (BA), comprising at least one optical waveguide (LW) and a chamber element (AH), surrounding the optical waveguide, enclosing an internal space. A foamed filler (FM) is intermittently applied to the optical waveguide (LW) and the optical waveguide (LW) then introduced into an extruder (EX), forming a chamber element (AH) around the optical waveguide. The filler (FM) is stabilised within the formed chamber element (AH) and gives, in the final state, several dry compressible filler elements (FE, FE1 to FE4), each enclosing the optical waveguide. A dry and easily manipulated optical transmission element is thus provided. An outflow of filler and an escape of the optical waveguide from the transmission element are prevented.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsele- ments mit einem gefüllten Kammerelement sowie optisches Über- tragungselementMethod for producing an optical transmission element with a filled chamber element and optical transmission element
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselements mit mindestens einem Lichtwellenleiter und mit einem den Lichtwellenleiter um- gebenden gefüllten Kammerelement . Die Erfindung betrifft weiterhin ein derartiges optisches Übertragungselement .The present invention relates to a method for producing an optical transmission element with at least one optical waveguide and with a filled chamber element surrounding the optical waveguide. The invention further relates to such an optical transmission element.
Optische Übertragungselemente wie optische Kabel oder optische Adern, beispielsweise in Form von sogenannten Bündel- ädern, enthalten im allgemeinen einen oder mehrere Lichtwellenleiter, die von einem diese einschließenden Kammerelement umgeben sind. Eine übliche Methode der Fixierung der Lichtwellenleiter in einem optischen Übertragungselement ist die Füllung des Kammerelements mit hochviskoser, thixotroper oder vernetzender Füllmasse. Von der Füllmasse wird Wasser, das bei einer Beschädigung des Übertragungselements in das Kam- merröhrchen eindringt, am weiteren Vordringen gehindert. Eine derartige Füllmasse weist den Nachteil auf, daß diese etwa im Falle von senkrecht hängenden Enden des Übertragungselements herauslaufen oder heraustropfen kann. Zudem kann im Falle der Auftrennung des Übertragungselements bei der Installation austretende Füllmasse zu Verschmutzungen und Handhabungsproblemen seitens des Montagepersonals führen.Optical transmission elements such as optical cables or optical wires, for example in the form of so-called bundle wires, generally contain one or more optical waveguides, which are surrounded by a chamber element enclosing them. A common method of fixing the optical waveguide in an optical transmission element is to fill the chamber element with a highly viscous, thixotropic or crosslinking filler. The filling compound prevents water, which penetrates into the chamber tube if the transmission element is damaged, from advancing further. Such a filling compound has the disadvantage that it can run out or drip out in the case of vertically hanging ends of the transmission element. In addition, in the event of the transmission element being separated during installation, the filling compound escaping during installation can lead to contamination and handling problems on the part of the installation personnel.
Dem Problem des Auslaufs der Füllmasse könnte mit einer vernetzenden Silikon-Füllmasse auf Zwei-Komponenten-Basis begegnet werden. Dies hat jedoch den Nachteil, daß der'Herstel- lungsprozeß mit vergleichsweise hohen Kosten und einer gewissen Fertigungsunsicherheit aufgrund der dazu verwendeten Kom- ponenten behaftet ist. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ;ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselements anzugeben, mit welchem auf effektive Weise ein gut handhabbares optisches Übertragungselement mit einem gefüll- ten Kammerelement hergestellt werden kann.The problem of leakage of the filling compound could be countered with a cross-linking silicone filling compound based on two components. However, this has the disadvantage that the 'manufacturing process with comparatively high costs and a certain production uncertainty due to the used to com- ponents is afflicted. The present invention is based on the object ; to specify a method for producing an optical transmission element with which an easily manageable optical transmission element with a filled chamber element can be produced in an effective manner.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes optisches Übertragungselement anzugeben.Furthermore, it is an object of the present invention to provide a corresponding optical transmission element.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselements gemäß Patentanspruch 1 und durch ein optisches Übertragungselement nach Patentanspruch 11 gelöst.This object is achieved by a method for producing an optical transmission element according to claim 1 and by an optical transmission element according to claim 11.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Füllmasse diskontinuierlich auf den einem Extruder zugeführten Lichtwellenleiter in aufgeschäumtem Zustand aufgebracht. Der Lichtwellenleiter mit der aufgebrachten vorgeschäumten Füllmasse wird anschließend dem Extruder zugeführt, wobei dieser ein Kammerelement um den Lichtwellenleiter herum formt. Die aufgebrachte Füllmasse stabilisiert sich innerhalb des gebildeten Kammereiements durch die Wärmezufuhr des Kammerelements, wobei vorhandene Zwischenräume im Innenraum in Querschnittsebene des Übertragungselements von der Füllmasse ausgefüllt und im Endzustand mehrere trockene, kompressible Füllelemente gebildet werden, die jeweils den Lichtwellenleiter umgeben.According to the method of the invention, a filling compound is applied discontinuously to the optical waveguide fed to an extruder in the foamed state. The optical waveguide with the pre-foamed filling compound applied is then fed to the extruder, which forms a chamber element around the optical waveguide. The applied filler mass stabilizes within the formed comb element through the heat supply of the chamber element, whereby existing gaps in the interior in the cross-sectional plane of the transfer element are filled by the filler mass and in the final state several dry, compressible filler elements are formed, each surrounding the optical waveguide.
Damit entsteht als Endprodukt ein optisches Übertragungselement mit einem Lichtwellenleiter und einem den Lichtwellen- leiter umgebenden Kammerelement , bei dem mehrere trockene und kompressible Füllelemente im Innenraum des Kammereiements angeordnet sind, die durch im Innenraum vorgeschäumtes Material gebildet sind. Durch die Füllelemente im vorgeschäumten Zustand wird eine definierte Anpreßkraft gegen das Kammerele- ment und gegen den Lichtwellenleiter zur Fixierung desselben in Längsrichtung des Übertragungselements ausgeübt, wobei Lageänderungen des Lichtwellenleiters dennoch ermöglicht sind. Die Füllelemente umgeben jeweils den Lichtwellenleiter, und vorhandene Zwischenräume zwischen dem Lichtwellenleiter und dem Kammerelement in Querschnittsebene des Übertragungselements werden von der nachträglich sich, stabilisierenden und noch geringfügig expandierenden Füllmasse ausgefüllt. Außerdem sind der Lichtwellenleiter und das Kammerelement von den Füllelementen im wesentlichen formschlüssig kontaktiert. Es liegt damit ein trockenes und gut handhabbares optisches Übertragungselement vor. Ein Auslaufen von Füllmasse und ein Herauswandern der Lichtwellenleiter aus dem Übertragungselement wird verhindert .This results in the end product being an optical transmission element with an optical waveguide and a chamber element surrounding the optical waveguide, in which several dry and compressible filling elements are arranged in the interior of the comb element, which are formed by material pre-foamed in the interior. The filling elements in the pre-expanded state exert a defined contact pressure against the chamber element and against the optical waveguide for fixing the same in the longitudinal direction of the transmission element, changes in position of the optical waveguide being nevertheless possible. The filling elements each surround the optical waveguide, and any gaps between the optical waveguide and the chamber element in the cross-sectional plane of the transmission element are filled by the subsequently stabilizing and still slightly expanding filling compound. In addition, the optical waveguide and the chamber element are essentially positively contacted by the filling elements. There is thus a dry and easy-to-use optical transmission element. Leakage of filling compound and migration of the optical waveguide out of the transmission element is prevented.
Bevorzugt weist die aufgeschäumte Füllmasse bei Einlauf in den Extruder einen Durchmesser auf, der näherungsweise gleich ist zu einem Innendurchmesser des Kammerelements . Dadurch wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft der Querschnitt des extrudierten Kammerelements während des Stabilisierungsprozesses der Füllmasse nicht beeinträchtigt.The foamed filling compound preferably has a diameter when it enters the extruder which is approximately equal to an inner diameter of the chamber element. As a result, the cross section of the extruded chamber element is advantageously not impaired during the stabilization process of the filling compound with the method according to the invention.
Dies wird weiterhin dadurch erreicht, daß die vorgeschäumte Füllmasse bei der Extrusion des Kammerelements noch vergleichsweise kompakt und nachgiebig auf dem Lichtwellenleiter angeordnet ist und erst nach Einlauf in den Extruder innerhalb des gebildeten Kammereiements noch geringfügig expan- diert, um einen Formschluß zu dem Kammerelement herzustellen. Bevorzugt expandiert die aufgeschäumte Füllmasse nach Einlauf in den Extruder um näherungsweise 10 Prozent ihres Volumens. Dadurch kann das Kammerelement nach der Extrusion zunächst weitgehend aushärten, bevor die Füllmasse die Innenwand des Kammerelements kontaktiert. Als Füllmasse können beispielsweise Polyurethane oder Silikone verwendet werden.This is further achieved in that the pre-expanded filling compound is still comparatively compact and resilient on the optical waveguide during the extrusion of the chamber element and only expands slightly after it has entered the extruder within the chamber element formed in order to produce a positive connection to the chamber element. The foamed filler preferably expands by approximately 10 percent of its volume after entry into the extruder. As a result, the chamber element can initially largely cure after the extrusion before the filling compound contacts the inner wall of the chamber element. For example, polyurethanes or silicones can be used as filler.
Vorteilhaft werden mindestens zwei Düsen verwendet, welche die aufgeschäumte Füllmasse näherungsweise konzentrisch und in Radialrichtung des Übertragungselements gleichmäßig auf den Lichtwellenleiter auftragen. Dadurch wird weitgehend sichergestellt, daß die Füllelemente jeweils den Lichtwellen- leiter vollständig umgeben und vorhandene Zwischenräume zwischen dem Lichtwellenleiter und dem Kammerelement in Querschnittsebene des Übertragungselements von der Füllmasse ausgefüllt werden.At least two nozzles are advantageously used, which apply the foamed filling compound approximately concentrically and uniformly to the optical waveguide in the radial direction of the transmission element. This largely ensures that the filler elements each match the light wave completely surround the conductor and existing gaps between the optical waveguide and the chamber element in the cross-sectional plane of the transmission element are filled by the filling compound.
Um diesen Prozeß noch weiter zu verbessern, werden vorzugsweise mehr als zwei Düsen verwendet, die in Radialrichtung des Übertragungselements sternförmig angeordnet sind und zwischen sich den Lichtwellenleiter einschließen.In order to improve this process still further, more than two nozzles are preferably used, which are arranged in a star shape in the radial direction of the transmission element and enclose the optical waveguide between them.
Weitere vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Further advantageous developments and developments of the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren, die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellen, näher erläutert .The invention is explained in more detail below with reference to the figures shown in the drawing, which illustrate exemplary embodiments of the present invention.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine schematisch dargestellte Herstellungslinie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen optischen Übertragungselements ,FIG. 1 shows a schematically illustrated production line for producing an optical transmission element according to the invention,
Figur 2 einen Längsschnitt durch ein er indungsgemäßes optisches Übertragungselement im Endzustand,FIG. 2 shows a longitudinal section through an optical transmission element according to the invention in the final state,
Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Übertragungselements nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im Querschnitt.Figure 3 shows a further embodiment of a device for producing an optical transmission element according to the inventive method in cross section.
In Figur 1 ist eine schematisch dargestellte Herstellungslinie gezeigt, mit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein optisches Übertragungselement insbesondere in Form einer Bün- delader hergestellt wird. Ein Bündel von Lichtwellenleitern LW wird einem Extruder EX zugeführt . Gemäß diesem Ausführungsbeispiel laufen mehrere Lichtwellenleiter LW in einen Extruder EX zur Formung eines Kammerelements, hier in Form einer Aderhülle AH, ein. Die Lichtwellenleiter LW sind insbesondere als optische Fasern ausgeführt, die im Endprodukt als Lichtwellenleiterbündel bzw. Faserbündel LWB innerhalb einer Bündelader BA mit der Aderhülle AH angeordnet sind. Eine alternative Ausführung sieht als Lichtwellenleiter LW beispielsweise optische Adern mit jeweils mehreren eingeschlossenen Fasern vor, wobei die Adern als Aderstrang innerhalb eines Kabelmantels mit der Hülle AH angeordnet sind. Im fol- genden wird die Erfindung weiterhin anhand der ersten Ausführungsform näher beschrieben.FIG. 1 shows a schematically illustrated production line with which an optical transmission element, in particular in the form of a bundle core, is produced by the method according to the invention. A bundle of optical fibers LW is fed to an extruder EX. According to this exemplary embodiment, a plurality of optical waveguides LW run into one Extruder EX for forming a chamber element, here in the form of a wire sheath AH. The optical waveguides LW are in particular designed as optical fibers which are arranged in the end product as an optical waveguide bundle or fiber bundle LWB within a loose tube BA with the buffer tube AH. An alternative embodiment provides as optical waveguide LW, for example, optical cores, each with a plurality of fibers enclosed, the cores being arranged as a strand within a cable jacket with the sheath AH. In the following, the invention is further described with reference to the first embodiment.
Gemäß der Erfindung wird eine bereits aufgeschäumte Füllmasse FM mittels Düsen Dl, D2 diskontinuierlich auf das Lichtwel- lenleiterbündel LWB aufgebracht. Das Lichtwellenleiterbündel LWB wird anschließend dem Extruder EX zugeführt, wobei dieser die Aderhülle AH um die Lichtwellenleiter herum formt. Die vorgeschäumte Füllmasse FM stabilisiert sich innerhalb der gebildeten Aderhülle AH durch die Wärmezufuhr der Aderhülle und bildet im Endzustand ein jeweiliges ausgehärtetes, trok- kenes, aber noch kompressibles Füllelement FE, das jeweils die Lichtwellenleiter umgibt. Geeignet sind hierbei insbesondere Füllmassen auf Basis von aufgeschäumten Polyurethanen oder Silikonen. Es werden zwei Düsen Dl und D2 verwendet, welche die aufgeschäumte Füllmasse FM näherungsweise konzentrisch und in Radialrichtung des Übertragungselements gleichmäßig auf die Lichtwellenleiter LW auftragen.According to the invention, an already foamed filler FM is discontinuously applied to the optical fiber bundle LWB by means of nozzles D1, D2. The optical fiber bundle LWB is then fed to the extruder EX, which forms the wire sheath AH around the optical waveguide. The prefoamed filling compound FM stabilizes itself within the wire sheath AH formed by the supply of heat to the wire sheath and, in the final state, forms a hardened, dry but still compressible filling element FE, which in each case surrounds the optical waveguides. Fillers based on foamed polyurethanes or silicones are particularly suitable. Two nozzles D1 and D2 are used, which apply the foamed filling compound FM approximately concentrically and uniformly to the optical waveguide LW in the radial direction of the transmission element.
Die Düsen Dl, D2 sind einander gegenüber angeordnet und schließen zwischen sich die Lichtwellenleiter LW ein. Bevorzugt werden als Düsen piezogesteuerte Ventile eingesetzt, um die Regelung der Auftragsmengen und die kurzen Taktzeiten beim Auftragen (etwa 1 ms pro zu formendem Füllelement) bei vergleichsweise hoher Abzugsgeschwindigkeit zu realisieren. Die Auftragsmenge, Öffnungszeit und die Wiederholfrequenz wird abhängig von der Abzugsgeschwindigkeit in Abzugsrichtung AZ der Bündelader BA angepaßt. Der Abstand der Füllelemente FE und deren Größe kann individuell eingestellt werden. Die Länge und Größe der Füllelemente FE wird über Öffnungszeit, Ventilhub und Materialdruck geregelt. Die Lichtwellenleiter LW werden dabei genau geführt, um achsiale Schwingungen zu verhindern.The nozzles D1, D2 are arranged opposite one another and enclose the optical waveguides LW between them. Piezo-controlled valves are preferably used as nozzles in order to implement the regulation of the application quantities and the short cycle times during application (approximately 1 ms per filling element to be formed) at a comparatively high take-off speed. The order quantity, opening time and the repetition frequency are adjusted depending on the take-off speed in the take-off direction AZ of the loose tube BA. The distance of the filling elements FE and their size can be set individually. The length and size of the FE filler elements are regulated via opening time, valve lift and material pressure. The LW fiber optic cables are precisely guided to prevent axial vibrations.
Während des Stabilisierungsprozesses der Füllmasse FM wird die zunächst noch heiße Aderhülle AH in ihrem Querschnitt nicht durch die Füllmasse FM verändert. Dazu weist die aufge- schäumte Füllmasse FM bei Einlauf in den Extruder EX bevorzugt einen Durchmesser auf, der näherungsweise gleich ist zu einem Innendurchmesser der Aderhülle AH. Dies wird insbesondere über die Auftragsmenge geregelt. Die aufgeschäumte Füllmasse FM expandiert nach Einlauf in den Extruder EX im Stabi- lisierungsprozeß nur noch geringfügig, um einen Formschluß zu der Aderhülle AH herzustellen. Bevorzugt expandiert die aufgeschäumte Füllmasse FM nach Einlauf .in den Extruder EX um näherungsweise 10 Prozent ihres Volumens.During the stabilization process of the filling compound FM, the cross section of the wire sheath AH, which is initially still hot, is not changed by the filling compound FM. For this purpose, the foamed filler FM preferably has a diameter when it enters the extruder EX that is approximately equal to an inner diameter of the wire sheath AH. This is particularly regulated via the order quantity. After entering the extruder EX, the foamed filling compound FM expands only slightly in the stabilization process in order to establish a positive connection to the wire sheath AH. The foamed filler FM preferably expands after it has entered the extruder EX by approximately 10 percent of its volume.
Durch die aufgeschäumte, stabilisierte Füllmasse FM wird im Endzustand ein Füllelement FE gebildet, das eine definierte Anpreßkraft gegen die Aderhülle AH und gegen die Lichtwellenleiter LW zur Fixierung derselben in Längsrichtung der Bündelader BA ausübt, wobei Lageänderungen der Lichtwellenleiter LW dennoch ermöglicht sind. Durch die Füllmasse FM werden auch vorhandene Zwischenräume zwischen den Lichtwellenleitern LW in Querschnittsebene der Bündelader BA ausgefüllt und durchdrungen, sowie die Lichtwellenleiter LW und die Aderhülle AH im wesentlichen formschlüssig kontaktiert, so daß je- weils eine feste Verbindung entsteht.In the final state, the foamed, stabilized filling compound FM forms a filling element FE, which exerts a defined contact force against the wire sheath AH and against the optical waveguide LW for fixing the same in the longitudinal direction of the loose tube BA, whereby changes in the position of the optical waveguide LW are nevertheless possible. The filling compound FM also fills and penetrates any gaps between the optical fibers LW in the cross-sectional plane of the loose tube BA, and the optical fibers LW and the ferrule AH are essentially contacted in a form-fitting manner, so that a firm connection is created in each case.
In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Übertragungselement BA im Endzustand gezeigt. Durch diskontinuierlich auf die Lichtwellenleiter LW aufgebrachte Füllmasse FM gemäß Figur 1 werden mehrere trockene und kompressibleFIG. 2 shows a longitudinal section through a transmission element BA according to the invention in the final state. Due to the intermittent application of the filling compound FM according to FIG. 1 to the optical waveguide LW, several dry and compressible ones are made
Füllelemente FEI bis FE4 gebildet, die die Lichtwellenleiter LW umgeben und vorhandene Zwischenräume zwischen den Licht- Wellenleitern in Querschnittsebene der Bündelader BA ausfüllen und durchdringen. Zwischen den Füllelementen FEI bis FΞ4 sind dazwischenliegende, nicht durch Füllelemente belegte Zwischenräume ZW angeordnet. Damit entsteht eine trockene Bündelader BA, in deren Innenraum als Schottwände fungierende Füllelemente FEI bis FE4 angeordnet sind, die eine wirksame Längswasserdichtigkeit der Bündelader herstellen. Zur Unterstützung dieser Eigenschaft können die Füllelemente FEI bis FE4 zur Abdichtung gegen eindringendes Wasser zusätzlich ein bei Wassereintritt quellfähiges Mittel enthalten.Filling elements FEI to FE4 are formed, which surround the optical waveguide LW and existing gaps between the light Fill in and penetrate the waveguides in the cross-sectional plane of the loose tube BA. Between the filling elements FEI to FΞ4 there are intermediate spaces ZW which are not occupied by filling elements. This creates a dry loose tube BA, in the interior of which filler elements FEI to FE4, which act as bulkheads, are arranged, which provide effective longitudinal water tightness of the loose tube. To support this property, the filling elements FEI to FE4 can additionally contain a swellable agent to seal them against water ingress.
In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines optischen Übertragungseiements nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im Querschnitt dargestellt . Hier- bei werden mehr als zwei, insbesondere vier Düsen Dl bis D4 verwendet, die in Radialrichtung der Bündelader sternförmig angeordnet sind und zwischen sich die Lichtwellenleiter LW einschließen. Damit kann der Durchmesser der Füllelemente noch genauer eingestellt werden.FIG. 3 shows a further embodiment of a device for producing an optical transmission element using the method according to the invention in cross section. In this case, more than two, in particular four, nozzles D1 to D4 are used, which are arranged in a star shape in the radial direction of the loose tube and enclose the optical waveguides LW between them. The diameter of the filling elements can thus be set even more precisely.
Das Aufbringen der Füllmasse, das die späteren Füllelemente bildet, auf die einlaufenden Lichtwellenleiter vor dem Extruder hat den Vorteil, daß die genaue Dosierung erheblich vereinfacht wird. Geeignete Düsen lassen sich vor dem Extruder in die unmittelbare Nähe der Lichtwellenleiter bringen. Nach dem Extruder ist dies nur innerhalb eines Hohlröhrchens möglich und technisch wegen der geringen Abmessungen nur schwierig zu realisieren.The application of the filling compound, which forms the later filling elements, to the incoming optical fibers in front of the extruder has the advantage that the precise dosing is considerably simplified. Suitable nozzles can be placed in the immediate vicinity of the optical fibers in front of the extruder. After the extruder, this is only possible within a hollow tube and is difficult to implement technically due to the small dimensions.
Die diskontinuierlich vorgesehene und aufgeschäumte Füllmasse liefert nur einen geringen Gewichtsbeitrag zum fertigen Übertragungselement. Sie ist derart beschaffen, daß" sie sich leicht und vollständig ohne Verwendung zusätzlicher Werkzeuge von den Lichtwellenleitern abstreifen läßt. Sie erleichtert so die Verlegung und Konfektionierung eines Kabels. Die Füllmasse ist so beschaffen, daß sie die Hohlräume innerhalb des Faserbündels und zwischen Faser und Kammerwand in Quer- schnittsebene der Bündelader wasserdicht verschließt, die Fasern sich aber leicht durch sie hindurch ziehen lassen. Die Fasern sind sauber und ohne Rückstände und sind für die weitere -Montage (Spleißen, Ablegen in Kassetten) ohne zusätzliche Reinigungsschritte sofort verwendbar. The discontinuously provided and foamed filling material only makes a small weight contribution to the finished transmission element. It is such that "it can easily and completely be stripped off without the use of additional tools of the optical fibers. They will assist you with the installation and assembly of a cable. The filling material is such that it voids within the fiber bundle and between the fiber and the chamber wall in cross section line of the loose tube is sealed watertight, but the fibers can easily be pulled through them. The fibers are clean and without residues and can be used immediately for further assembly (splicing, storing in cassettes) without additional cleaning steps.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungselements (BA) mit mindestens einem Lichtwellenleiter (LW) und mit einem den Lichtwellenleiter umgebenden Kammerelement (AH) , das einen Innenraum einschließt,1. Method for producing an optical transmission element (BA) with at least one optical waveguide (LW) and with a chamber element (AH) surrounding the optical waveguide, which includes an interior,
- bei dem eine Füllmasse (FM) in einem aufgeschäumten Zustand diskontinuierlich auf den Lichtwellenleiter (LW) aufgebracht wird, - der Lichtwellenleiter (LW) anschließend einem Extruder (EX) zugeführt wird, wobei dieser ein Kammerelement (AH) um den Lichtwellenleiter herum formt,- in which a filling compound (FM) is applied discontinuously to the optical waveguide (LW) in a foamed state, - the optical waveguide (LW) is subsequently fed to an extruder (EX), which forms a chamber element (AH) around the optical waveguide,
- bei dem die Füllmasse (FM) sich innerhalb des gebildeten Kammerelements (AH) stabilisiert und im Endzustand mehrere trockene, kompressible Füllelemente (FE, FEI bis FE4) bildet, die jeweils den Lichtwellenleiter umgeben.- In which the filling compound (FM) stabilizes within the chamber element (AH) formed and in the final state forms several dry, compressible filling elements (FE, FEI to FE4), each of which surrounds the optical waveguide.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Füllmasse (FM) aufgeschäumte Polyurethane oder Silikone verwendet werden.2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that foamed polyurethanes or silicones are used as filler (FM).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß während des Stabilisierungsprozesses der Füllmasse das Kammerelement (AH) in seinem Querschnitt nicht durch die Füllmasse (FM) verändert wird.3. The method according to claim 1 or 2, so that the cross-section of the chamber element (AH) is not changed by the filling compound (FM) during the stabilization process of the filling compound.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aufgeschäumte Füllmasse (FM) bei Einlauf in den Extruder (EX) einen Durchmesser aufweist, der näherungsweise gleich ist zu einem Innendurchmesser des Kammerelements (AH) . 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the foamed filler (FM) has a diameter when entering the extruder (EX) which is approximately equal to an inner diameter of the chamber element (AH).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aufgeschäumte Füllmasse (FM) nach Einlauf in den Extruder (EX) expandiert, um einen Formschluß zu dem Kammerelement (AH) herzustellen.5. The method according to any one of claims 1 to 4, that the foamed filler (FM) expands after entering the extruder (EX) to produce a positive connection to the chamber element (AH).
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aufgeschäumte Füllmasse (FM) nach Einlauf in den Extruder (EX) um näherungsweise 10 Prozent ihres Volumens expandiert.6. The method according to claim 5, that the foamed filler (FM) expands by approximately 10 percent of its volume after it has entered the extruder (EX).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens zwei Düsen (Dl, D2) verwendet werden, welche die aufgeschäumte Füllmasse (FM) näherungsweise konzentrisch und in Radialrichtung des Übertragungselements gleichmäßig auf den Lichtwellenleiter (LW) auftragen.7. The method according to any one of claims 1 to 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that at least two nozzles (Dl, D2) are used, which apply the foamed filler (FM) approximately concentrically and in the radial direction of the transmission element evenly on the optical waveguide (LW).
8. Verfahren nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Düsen (Dl, D2) einander gegenüber angeordnet sind und zwischen sich den Lichtwellenleiter (LW) einschließen.8. The method according to claim 7, so that the nozzles (Dl, D2) are arranged opposite one another and enclose the optical waveguide (LW) between them.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehr als zwei Düsen (Dl bis D4) verwendet werden, die in Radialrichtung des Übertragungselements sternförmig angeordnet sind und zwischen sich den Lichtwellenleiter (LW) einschließen.9. The method according to claim 7 or 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that more than two nozzles (Dl to D4) are used, which are arranged in a radial shape of the transmission element and enclose the optical waveguide (LW) between them.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Düsen (Dl bis D4) piezogesteuerte Ventile eingesetzt werden . 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that piezo-controlled valves are used as nozzles (Dl to D4).
11. Optisches Übertragungselement (BA)11. Optical transmission element (BA)
- mit mindestens einem Lichtwellenleiter (LW) und mit einem den Lichtwellenleiter umgebenden Kammerelement (AH) , das einen •Innenraum einschließt, - mit mehreren trockenen und kompressiblen Füllelementen (FE, FEI bis FE4) , die im Innenraum angeordnet sind und durch vorgeschäumtes Material (FM) gebildet sind, wobei, durch die Füllelemente eine definierte Anpreßkraft gegen das Kammerelement (AH) und gegen den Lichtwellenleiter (LW) zur Fixierung desselben in Längsrichtung des Übertragungselements ausgeübt wird,- with at least one optical waveguide (LW) and with a chamber element (AH) surrounding the optical waveguide, which encloses an interior • with several dry and compressible filling elements (FE, FEI to FE4), which are arranged in the interior and through pre-expanded material ( FM) are formed, with the filling elements exerting a defined contact pressure against the chamber element (AH) and against the optical waveguide (LW) for fixing the same in the longitudinal direction of the transmission element,
- bei dem die Füllelemente (FE, FEI bis FE4) jeweils den Lichtwellenleiter (LW) umgeben, vorhandene Zwischenräume in Querschnittsebene des Übertragungselements (BA) ausfüllen, sowie den Lichtwellenleiter (LW) und das Kammerelement (AH) formschlüssig kontaktieren.- in which the filler elements (FE, FEI to FE4) each surround the optical waveguide (LW), fill any gaps in the cross-sectional plane of the transmission element (BA), and make positive contact with the optical waveguide (LW) and the chamber element (AH).
12. Optisches Übertragungselement nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Material der Füllelemente (FE, FEI bis FE4) durch vorgeschäumte Polyurethane oder durch Silikone gebildet ist.12. Optical transmission element according to claim 11, so that the material of the filling elements (FE, FEI to FE4) is formed by pre-expanded polyurethanes or by silicones.
13. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 11 oder 12 , d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere getrennte Füllelemente (FE, FEI bis FE4) in Längsrichtung des optischen Übertragungselements (BA) angeordnet sind mit dazwischen liegenden, nicht durch Füllelemente belegten Zwischenräumen (ZW) .13. Optical transmission element according to one of claims 11 or 12, so that a plurality of separate filling elements (FE, FEI to FE4) are arranged in the longitudinal direction of the optical transmission element (BA) with intermediate spaces (ZW) not occupied by filling elements.
14. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 11 bis"!3, " d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Füllelemente (FE, FEI bis FE4) zur Abdichtung ein bei Wassereintritt quellfähiges Mittel enthalten. 14. Optical transmission element according to one of claims 11 to " ! 3, " characterized in that the filling elements (FE, FEI to FE4) for sealing contain a swellable agent when water enters.
15. Optisches Übertragungselement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Füllelemente (FE, FEI bis FE4) derart beschaffen sind, daß sie sich leicht und vollständig ohne Verwendung zusätzlicher Werkzeuge von den Lichtwellenleitern abstreifen lassen. 15. Optical transmission element according to one of claims 11 to 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the filler elements (FE, FEI to FE4) are such that they can be easily and completely stripped from the optical fibers without the use of additional tools.
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