NL8001832A - Optisch telecommunicatie element. - Google Patents

Description

* : -4 PHN 9713 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Optisch telecommunicatie element.

De uitvinding heeft betrekking op een optisch telecommunicatie element dat een gegolfde optische vezel binnen een cylindervormige mantel bevat waarbij de gegolfde optische vezel periodiek is vastgezet op de binnenwand van de cylindervormige mantel.

5 Een dergelijk element is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.039.248. In het bekende element wordt êén optische vezel toegepast die zich sinusvormig of in hoofdzaak sinusvormig binnen de mantel uitstrekt (fig. 3-6). De optische vezel kan daarbij in één vlak liggen, maar ook in meerdere, opeenvolgende platte vlakken die onderling een scherpe hoek 10 insluiten, zijn georiënteerd (fig. lb van het Amerikaanse octrooischrift 4.039.248). De amplitude van de sinusvormige optische vezel komt overeen met de binnendiameter van de mantel. Door toepassing van een mantel waarvan het binnenoppervlak voorzien is van welvingen of door toepassing van in de mantel aangebrachte schotten, is de optische vezel binnen de mantel 15 gefixeerd.

De optische vezel heeft een veel kleinere uitzettingscoëfficiënt dan de kunststofmantel. Bij temperatuurveranderingen zal een druk- of trek-belasting op de vezel worden uitgeoefend waardoor op de plaatsen waar de vezel tegen de wand is vastgezet, kromtestraalverandering en microbending 20 voorkomen. Dit heeft tot gevolg dat zeer aanzienlijke signaalverliezen optreden en bestaat tevens de niet geringe kans dat de vezel microscheurtjes zal vertonen en breekt.

Het bekende element heeft het verdere bezwaar dat de positionering en in het bijzonder de fixatie van de vezel binnen de mantel tamelijk in-25 gewikkeld is. Het vervaardigingsproces kan gemakkelijk aanleiding geven tot fouten waardoor dit proces nogal kritisch en dientengevolge kostbaar is.

De uitvinding beoogt een optisch telecommunicatie element te verschaffen dat voornoemde nadelen niet bezit. Dit wordt volgens de huidige 30 uitvinding bereikt met een optisch telecommunicatie element van de in de aanhef genoemde soort dat hierdoor is gekenmerkt dat de optische vezel zich binnen de mantel uitstrekt in de vorm van een schroeflijn of quasi-schroeflijn met afwisselend linker en rechter spoed, waarbij de optische vezel 800 1 8 32 PHN 9713 2 op de omkeerpunten van de spoedrichting is vastgezet op de binnenwand van de mantel.

Doordat de optische vezel op de omkeerpunten van de spoedrichting is vastgezet op de mantel, zal bij uitzetting of krimp van de mantel, de 5 optische vezel op die hechtplaatsen geen kromtestraalverandering, micro-bending of een verplaatsing in axiale of tangentiele richting vertonen. Hierdoor worden de voornoemde aan de bekende inrichting klevende bezwaren geheel ondervangen. De amplitude van de schroeflijnvormig of quasi-schroef-lijnvormige optische vezel is bij voorkeur kleiner dan de binnendiameter 10 van de mantel zodat geen wrijving tussen vezel en mantel optreedt.

De optische vezel zal in de regel de vorm van een quasi-schroeflijn hebben. Hiermede wordt een van een eigenlijke schroeflijn, die gekenmerkt is door een constante straal en spoedhoek, afwijkende configuratie bedoeld waarbij de straal en de spoedhoek continue veranderen. In projectie 15 bekeken vertoont een schroeflijn een cirkelvorm terwijl de geprojecteerde quasi-schroeflijn peervormig is.

In een gunstige uitvoeringsvorm is de optische vezel door middel van een lijmverbinding vastgezet op de binnenoppervlak van de mantel. Een lijmverbinding heeft procestechnische voordelen zoals uit de figuur-20 beschrijving moge blijken.

In een verdere gunstige uitvoeringsvorm van het optisch telecommunicatie element wordt een schroeflijnvormige optische vezel toegepast die na een rotatie over maximaal 360° periodiek van spoedrichting verandert.

Ook hiermede worden procestechnische voordelen bereikt omdat bijvoorbeeld 25 geen meedraaiende voorraadklossen van optische vezels benodigd zijn hetgeen het fabricageproces zeer vereenvoudigt. Bij voorkeur wordt na een rotatie over 270-330° overgegaan van linker- op rechterspoed of omgekeerd. Door toepassing van deze maatregel wordt een optisch telecommunicatie element verkregen dat zeer goed bestand is tegen uitwendige krachten in 30 het bijzonder buigkrachten.

* In nog een andere gunstige uitvoeringsvorm worden meerdere schroef lijnvormige optische vezels toegepast die ten opzichte van elkaar in tangentiele richting zijn verschoven. De voordelen van toepassing van meerdere optische vezels zijn evident. Het aantal vezels is niet aan 35 nauwe grenzen gebonden en kan al naar gelang het toepassingsgebied van het element, naar behoefte worden gekozen. De beperkende factor is mogelijk ruimtegebrek binnen de mantel. Door vergroting van de diameter, kan deze beperkende factor worden verruimd.

80 0 1 8 32 * è PHN 9713 3

De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor de vervaardiging van een telecommunicatie element zoals in het voorgaande is beschreven, welke hierdoor gekenmerkt is dat een dunwandige cylindrische mantel wordt ge-extrudeerd, in de mantel één of meerdere optische vezels continue worden 5 ingevoerd, waarbij de optische vezel(s) een samengestelde beweging ondergaat (n) die is opgebouwd uit een beweging in de lengterichting van de mantel en een periodiek van richting veranderende rotatiebeweging, en tevens in de mantel periodiek een hoeveelheid lijm wordt ingebracht waarbij de optische vezel(s) op de plaatsen waar een omkeer van rotatie-10 beweging plaatsvindt, door middel van de lijm wordt(en) vastgezet op de binnenwand van de mantel.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van bovenstaande werkwijze, die tot kenmerk heeft dat de inrichting een extrusiekop bevat die voorzien is van een rondlopend, spieetvormig 15 extrusiekanaal, een centrale opening, een door de centrale opening stekende holle as die verbonden is met middelen die de holle as een periodiek van richting veranderende rotatiebeweging geven, nabij de uiteinden van de holle as gelegen in- en uitvoeropening voor het doorvoeren van één of meerdere optische vezel(s), alsmede een in de holle as aangebrachte buis 20 die verbonden is met een doseerinrichting van lijm.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de inrichting is het nabij de uit-voeropeningen gelegen uiteinde van de holle as voorzien van een cylinder-vormige kam welke aan het buitenoppervlak voorzien is van geleidings-groeven voor de optische vezels en die voorts voorzien is van inwendige, 25 radieel verlopende kanalen die aan het ene uiteinde verbonden zijn met de in de holle as aangebrachte buis en aan het andere uiteinde uitmonden in openingen die in het buitenoppervlak van de kam zijn aangebracht.

De uitvinding wordt toegelicht met behulp van de tekening, waarbij fig. 1 een dwarsdoorsnede is van een inrichting voor de fabricage van 30 het optisch telecommunicatie element, fig. 2 een perspectivisch beeld geeft van de aandrijving van de inrichting volgens figuur 1, fig. 3 een doorsnede weergeeft volgens lijn I-I van figuur 1, fig. 4 een doorsnede weergeeft volgens lijn II—II van figuur 1, 35 fig. 5 een dwarsdoorsnede is van een telecommunicatie element welke meerdere optische vezels bevat en fig. 6 een perspectivisch beeld geeft van een optische vezel in een optisch telecommunicatie element.

800 1 8 32 PHN 9713 4

In figuur 1 is met het verwijzingscijfer 1 een bij voorkeur *uit metaal vervaardigde holle as weergegeven die aan een uiteinde voorzien is van een inloopstuk 2 voor een bundel van optische vezels 3. De optische vezels 3 lopen via groeven 4 welke regelmatig over het kegelvormig opper-5 vlak van inloopstuk 2 zijn verdeeld, holle as 1 binnen. Het aantal optische vezels 3 is niet aan nauwe grenzen gebonden en kan bijvoorbeeld 100-300 stuks bedragen. Iedere optische vezel is afkomstig van een voor-raadklos 5. Holle as 1 is inwendig voorzien van een concentrische, eveneens bij voorkeur uit metaal vervaardigde buis 6 die nabij het inloop-10 stuk 2 door middel van een kegelvormig kopvlak 7 -verbonden is met as 1.

Het samenstel van as 1 en buis 6 wordt door middel van een aandrijfmechanisme 8 geroteerd waarbij de rotatiebeweging periodiek van draairichting verandert. Hiertoe bevat aandrijfmechanisme 8, zoals schematisch in figuur 2 is weergegeven, een op holle as 1 bevestigd tandrad 9 15 dat grijpt in beugel 10 en via een aan beugel 10 bevestigde drijfstang 11 verbonden is met kruk 12 van krukas 13. Bij rotatie van krukas 13 wordt aan tandrad 9 een periodiek van richting wisselende rotatiebeweging medegedeeld.

In de tussen as 1 en buis 6 gelegen ringvormige ruimte 14 wordt 20 periodiek lijm ingébracht afkomstig van lijmreservoir 15 dat via toe-voerkanaal 16, rotatieafdichting 17 en in as 1 aangebrachte openingen 18 in verbinding staat met inwendige ruimte 14.

De binnen buis 6 lopende optische vezels 3 worden via doorvoerkamers 19 welke zich tussen as 1 en buis 6 uitstrekken, naar het buitenoppervlak 25 van as 1 gevoerd. De doorvoerkamers, welke in figuur 3 in dwarsdoorsnede zijn weergegeven, worden gevormd door dwarsschotten 20 die in paralelle vlakken loodrecht op as 1 liggen en verbonden zijn door een tweetal langsschotten 21 (figuur 2). De boven- en onderzijde van kamers 19 worden gevormd door delen van as 1, respectievelijk buis 6 en zijn elk voorzien 30 van een opening 22.

De buiten as 1 gebrachte optische vezels 3 lopen vervolgens over een aan het uiteinde van as 1 aangebrachte kam23. Kam 23 is aan het buitenoppervlak voorzien van geleidegroeven 24, zoals in figuur 4 is weergegeven, en bevat een centrale stop 25 die buis 6 afsluit. In kam 23 zijn 35 voorts radiale kanalen 26 aangebracht de enerzijds in verbinding staan met ringvormige ruimte 14 en anderzijds uitmonden in openingen 27 aangebracht in de cylindervormige buitenoppervlak van kam 23. Kam 23 is aan het van stop 25 afgekeerde deel voorzien van een schroefdraad bevattend 800 1 8 32 PHN 9713 5 aansluitdeel 28 dat verbonden is met een ondersteuningspen 29. De diameter van ondersteuningspen 29 is iets kleiner dan die van kam 23. Over het cylindervormige buitenoppervlak van kam 23 \i/ordt met behulp van een extruder 30 die voorzien is van een rondlopende spieetvormige opening 31, 5 een kunststof mantel 32 geextrudeerd.

De over de heen en terug draaiende kam 23 lopende optische vezels 3 zullen een schroeflijnvormige baan met afwisselend linker en rechter spoed afleggen. Telkens wanneer de kam van draairichting verandert wordt via kanalen 26 een geringe hoeveelheid lijm gedoteerd. Als gevolg hiervan 10 zullen de optische vezels op de omkeerpunten van .de schroeflijnvormige baan worden vastgezet op het binnenoppervlak van mantel 32. De mantel 32 kan door axiale trekbelasting plastisch worden gedeformeerd waarbij de dikte van de mantel iets geringer wordt. De amplitude van de optische vezels neemt hierbij af en wordt kleiner dan de diameter van de mantel 32. 15 Met uitzondering van de hechtpunten zullen de vezels geen contact hebben met de binnenwand van mantel 32. De vezels 3 worden na de puntsgewijze hechting op mantel 32 tijdelijk ondersteund door pen 29. De gestippelde lijn 33 geeft aan dat de baan van de betreffende optische vezel achter pen 29 ligt. De optische vezels zullen na passage van ondersteuningspen 20 29, een quasi-schroeflijnvormig verloop vertonen met een peervormige in plaats van cirkelvormige projectie, als gevolg van het eigengewicht en de in de hechtpunten gefixeerde torsiekrachten.

Een dwarsdoorsnede van een op bovenstaande wijze verkregen optisch telecommunicatie element is weergegeven in figuur 7. In dit element zijn 25 met referentienummer 34 een twaalftal quasi-schroeflijnvormige optische vezels weergegeven. Iedere optische vezel is periodiek, in casu na iedere schroefgang, door middel van lijm 35 vastgezet op de binnenwand van kunststofmantel 36.

De hechtpunten zijn tevens omkeerpunten van de spoedrichting van 30 iedere optische vezel. De hechtpunten liggen in één vlak dat loodrecht op mantel 36 staat en zijn in tangentiele richting ten opzichte van elkaar verschoven. De quasi-schroeflijnconfiguratie van iedere optische vezel, waarbij de spoedhoek en de amplitude continu variëren, geeft een peervormig projectie die duidelijk uit de figuur is af te lezen. De 35 maximale amplitude van de optische vezels is kleiner dan de diameter van de mantel.

In figuur 6 is een quasi-schroeflijnconfiguratie met afwisselend linker en rechter spoed van één optische vezel in perspectief weerge- 80 0 1 8 32 PHN 9713 6 geven. De optische vezel 37 is op de omkeerpunten 38 vastgezet op de wand van de kunststofmantel 39.

5 10 15 20 25 30 35 80 0 1 8 32

Claims (7)

1. Optisch telecommunicatie element dat een gegolfde optische vezel binnen een cylindervormige mantel bevat waarbij de gegofde optische vezel periodiek is vastgezet op de binnenwand van de cylindervormige mantel met het kenmerk, dat de optische vezel zich binnen de mantel uitstrekt in de 5 vorm van een schroeflijn of quasi-schroeflijn met afwisselend linker en rechter spoed en dat de optische vezel op de omkeerpunten van de spoed-richting is vastgezet op de binnenwand van de mantel.

2. Optisch telecommunicatie element volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de optische vezel door middel van een lijmverbinding is vastgezet op 10 de mantel.

3. Optisch telecommunicatie element volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de optische vezel na een rotatie over maximaal 360°, periodiek van spoedrichting verandert.

4. Optisch telecommunicatie element volgens één van de voorgaande con-15 clusies met het kenmerk, dat meerdere schroeflijnvormige optische vezels worden toegepast die ten opzichte van elkaar in tangentiele richting zijn verschoven.

5. Werkwijze voor de vervaardiging van een optisch telecommunicatie element zoals is aangegeven in conclusie 1, met het kenmerk, dat een dun- 20 wandige cylindrische mantel wordt geextrudeerd, in de mantel één of meerdere optische vezels continu worden ingevoerd, waarbij de optische vezel(s) een samengestelde beweging ondergaat(n) die is opgebouwd uit een beweging in de lengterichting van de mantel en een periodiek van richting veranderende rotatiebeweging, en tevens in de mantel periodiek een hoe-25 veelheid lijm wordt ingébracht waarbij de optische vezel(s) op de plaatsen waar een omkeer van de rotatiebeweging plaatsvindt, door middel van de lijn wordt(en) vastgezet op de binnenwand van de mantel.

6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de inrichting een extrusiekop bevat die voorzien is 30 van een rondlopende spieetvormige opening verbonden met een reservoir voor het doseren van een extrudeerbaar materiaal, alsmede van een centrale opening,.een door de centrale opening stekende holle as die verbonden is met middelen die de holle as een periodiek van richting veranderende rotatiebeweging geven, nabij de uiteinden van de holle as gelegen in- en 35 uitvoeropeningen voor het doorvoeren van één of meerdere optische vezel(s), alsmede een in de holle as aangebrachte buis die verbonden is met een do-seerinrichting van lijm.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het nabij de 80 0 1 8 32 PHN 9713 8 uitvoeropeningen gelegen uiteinde van de holle as voorzien is van een cylindervormige kam welke aan het buitenoppervlak voorzien is van ge-leidingsgroeven voor de optische vezels en die voorts voorzien is van inwendige, radieel verlopende kanalen die aan het ene uiteinde verbonden 5 zijn met de in de holle as aangebrachte buis en aan het andere uiteinde uitmonden in openingen die in het buitenoppervlak van de kam zijn aangebracht. 10 15 20 25 30 35 800 1 8 32