NL8201501A

NL8201501A - Methode voor de vervaardiging van een optisch kabelelement of een optische kabel, produkten welke met de methode vervaardigd worden en inrichting voor het uitvoeren van de methode.

Info

Publication number: NL8201501A
Application number: NL8201501A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1983-11-01
Also published as: JPS58186110A; ZA832481B; JPH0416887B2

Description

r '-Ï τ * ΡΗΝ 10.328 ι N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Methode voor de vervaardiging van een optisch kabelelement of een optische kabel, produkten welke met de methode vervaardigd werden en inrichting voor het uitvoeren van de methode.

De uitvinding heeft betrekking op een methode voor de vervaardiging van een optisch kabelelement of een optische kabel welke een langgerekt steunlichaam bevat dat voorzien is van één of meer kanalen of boringen welke zich in de lengterichting van het steunlichaam 5 uitstrekken.

In vergelijk met de fabricage van een traditionele kabel die een electrische geleider, meestal een Cu-geleider bevat, biedt de fabricage van een optische kabel of kabelelement het probleem dat gewerkt moet worden net een uiterst fragiele optische vezel, die 10 zowel optisch als mechanisch kwetsbaar is. De optische vezel is een glasvezel die is afgedekt met een dunne zogenaamde primaire coating welke het oppervlak moet beschermen tegen beschadigingen. De optische vezel exclusief de primaire coating heeft een diameter van ongeveer 125 yUm en is zeer gevoelig voor breuk. Onder invloed van mechanische 15 spanning kan de kwaliteit van de optische vezel aanzienlijk verslechteren vooral in aanwezigheid van vocht (stress corrosion).

Behalve de gevoeligheid voor thermische en mechanische belasting heeft de optische vezel het nadeel dat de thermische uitzetting aanmerkelijk verschilt van die van de materialen waarmede de vezel 2Q bij de fabricage van een optische kabel wordt arihuld en beschermd.

Bij de fabricage van een optische kabel worden evenals bij een electrische kabel, veelvuldig kunststoffen vooral extrudeerbare plastische kunststoffen toegepast waarvan de uitzettingscoefficient vele malen groter is dan die van de optische vezel. Bij torperatuurvariaties zal 25 de kunststof omhulling van een optische vezel een veel sterkere leng-teverandering te zien geven dan de optische vezel zelf hetgeen tot een niet acceptabele teruggang in de optische kwaliteit van de vezel kan leiden. Als eerste zelfdragende omhulling van de optische vezel wordt dan ook vaak een losse zogenaamde secundaire mantel .toegepast, 3Q waarbinnen de optische vézel enige bewegingsvrijheid heeft.

In een eenvoudige en veelvuldig toegepast uitvoeringsvorm bevat het optisch kabelelement een optische vezel en een door een ex-trusieproces cm de vezel aangebrachte losse kunststofmantel. Als gevolg 8201501 * \ ΡΗΝ 10.328 2 ί van het fragiele karakter van de optische vezel moet het extrusie-proces zeer zorgvuldig geschieden en in het bijzonder stringente procesparameters in acht warden genanen. Het proces heeft het verdere bezwaar dat de hoge temperatuur van de geextrudeerde kunststof een 5 thermische belasting voor de optische vezel vormt. Bovendien zal bij afkoeling van de geextrudeerde mantel, waarbij deze vast wordt, een aanzienlijke krimp optreden. Ook treedt vaak gedurende een lange period de een nakrimp qp van de geextrudeerde mantel.

Een aantal van de aldus vervaardigde elementaire kabelele-10 menten kan samengeslagen worden bijvoorbeeld cm een centrale trekkem van metaal of van een versterkte kunststof. De verkregen elementen kunnen worden voorzien van één of meer beschermmantels en/of worden samengeslagen tot grotere elementen of kabels die op hun beurt worden voorzien van een buitenmantel.

15 Volgens een ander proces voor de vervaardiging van een kabelelement wordt een met kunststof beklede Al-folie op een speciale wijze gevouwen zodanig dat in de lengterichting van de folie evenwijdige open kanalen ontstaan met bijvoorbeeld een dwarsdoorsnede in de vorm van een trapezium. In de kanalen worden optische vezels gelegd 20 en vervolgens de folie af gedekt met een tweede op dezelfde wijze gevouwen folie waarbij gesloten kanalen met een dwarsdoorsnede in de vorm van een regelmatige zeshoek ontstaan. De tweede folie kan met lijm op de eerste folie worden bevestigd of door een warmtebehandeling met de eerste folie worden samengesmolten. Desgewenst kunnen ver-25 scheidene van de aldus gevormde kabelelementen op elkaar worden gestapeld waarbij een optische kabel wordt gevormd die in dwarsdoorsnede een honingraatstructuur heeft. Het proces heeft het nadeel dat meer processtappen nodig zijn cm een eerste losse omhulling voor de optische vezel te vervaardigen. Bovendien moet de tweede folie nauw-30 keurig en voorzichtig geplaatst, verlijmd of verkleefd worden opdat de optische fiber niet beschadigd wordt.

In nog een ander proces voor de vervaardiging van een optisch kabelelement wordt uitgegaan van een centrale kern van kunststof die bij voorbeeld met metaal versterkt kan zijn. In het oppervlak 35 van de kunststof worden groeven aangebracht die in de lengterichting van de kern lopen en veelal een spiraalvorm of SZ-vorm bezitten. In de groeven worden optische vezels gelegd en vervolgens het oppervlak van de van groeven voorziene kern afgedekt met een geextrudeerde kunst- 8201501 EHN 10.328 3 stofmantel. Ook in dit proces vindt een warmtebelasting van de optische vezel plaats en een sterke krimp van de kunststofmantel.

De voomoemde bekende processen hebben met elkaar gemeen dat de ophouw van de kabel vanaf het beginstadium, dus al bij het aanbrengen 5 van de eerste losse omhulling, plaats vindt in aanwezigheid van de zeer kwetsbare optische vezel. Deze aanpak geeft ernstige problemen zoals in het voorgaande bij wijze van voorbeeld zijn vermeld. Een ander ernstig bezwaar van de bekende processen is dat het zeer moeilijk of nagenoeg onmogelijk is cm een gedefinieerde overlengte van de optische 10 vezel binnen het steunlichaam te realiseren. Een overlengte van de optische vezel is van cruciaal belang bijvoorbeeld bij het buigen van een optische kabel of kabelelement. Aangezien het noodzakelijk is de optische vezel zo min mogelijk bloot te stellen aan thermische en mechanische belasting zijn voorts de proceskeuze en de keuze van het 15 cmhullingsmateriaal erg beperkt.

In het Duitse Offenlegungsschrift 25 35 979 is een optische kabel beschreven welke optische vezels bevat of bundels van optische vezels binnen een beschenrmantel uit metaal. Uit de figuren 1 en 2 van het Offenlegungsschrift blijkt dat de diameter van de bescherm-20 mantel zeer veel groter is dan die van de optische vezels. Voorts is het niet duidelijk op welke wijze de optische kabel volgens fig. 1 waarbij een naadloze beschenrmantel van metaal is toegepast, vervaardigd moet worden.

In het Duitse Offenlegungsschrift 30 00 109 is een proces voor 25 de vervaardiging van een optische kabel beschreven waarbij één of meer optische vezels door middel van een vloeistofstrocm worden ingevoerd in een kapillaire buis van metaal. Het proces verloopt traag met een invoersnelheid van 5 m. per minuut. De totale lengte aan optische vezel die kan worden ingevoerd is betrekkelijk gering. Op blz. 9 wordt 30 een lengte van 150 m genoemd. Aangegeven is dat bij zeer hoge vloeistof drukken grotere lengtes aan optische vezel ingevoerd kunnen worden.

De hoge druk is een ernstig bezwaar omdat dure buizen van metaal met grote wanddikte toegepast moeten worden. Bovendien bestaat het reeële gevaar dat stress corrosion van de optische vezel optreedt 35 in aanwezigheid van vocht (water). Vanwege de noodzakelijke vloeistofstrocm is het proces voor practische toepassing minder geschikt.

Ook hier geldt dat het niet mogelijk is cm een gedefinieerde overlengte aan optische vezel in te brengen in de metaalbuis.

8201501 * ^ l EHN 10.328 - 4

De huidige uitvinding betreft een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort die de voormelde bezwaren niet heeft.

De uitvinding heeft onder meer tot doel een methode voor de vervaardiging van een optische kabel of kabelelement te verschaffen 5 waarbij de optische vezel of vezels minder belast wordt of worden door bijvoorbeeld warmte, vloeistof of krimpverschijnselen van het steun-lichaam.

De uitvinding heeft voorts tot doel een methode te verschaffen waarmede een goed gedefinieerde overlengte aan optische vezel in het 10 steunlichaam gerealiseerd kan worden.

Deze en verdere doelstellingen kunnen worden bereikt met een methode zoals genoemd in de aanhef die hierdoor is gekenmerkt dat één of meer optische vezels over een geringe lengte in het uiteinde van een kanaal of boring wordt gestoken, het steunlichaam of een ge-15 deelte van het steunlichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen, waarbij het steunlichaam periodiek in de uitgangspositie terugkeert en waarbij de optische vezel (s) als gevolg van de massa-traagheid van de vezells) en onder invloed van de genoemde periodieke beweging zich verplaatst in de lengterichting van kanaal of boring.

20 De methode volgens de uitvinding kan bij normale temperatuur een druk worden uitgevoerd. Er is geen sprake van vloeistofstremen.

Er vindt geen warmtebelasting van de optische vezel(s) plaats. Er is geen druk- of trékbelasting op de vezel (s) als gevolg van kriirpver-schijnselen.

25 Het is volgens de methode van de uitvinding mogelijk om de gehele optische kabel, met uitzondering van de vezels, vooraf te vervaardigen en als laatste stap de optische vezels in te voeren in de betreffende boringen of kanalen van de kabel.

De methode volgens de uitvinding biedt eveneens de mogelijk-30 heid dat hierin steunlichamsn van zeer uiteenlopende contractie en vervaardigd uit materialen van zeer uiteenlopende aard en samenstelling toepassing kunnen vinden. De enige voorwaarde is dat het steunlichaam voorzien is van in de lengterichting lopende kanalen waarin de optische vezels ingevoerd worden. Bij de constructie en materiaalkeuze van het 35 steunlichaam hoeft niet of slechts in geringe mate rekening te worden gehouden met het fragiele karakter van de optische vezels, die worden immers naderhand ingevoerd, maar ook niet met een drukbelasting op het steunlichaam tijdens het invoeren van de vezels. Dit in tegenstelling 8201501 ·· Jf EHN 10.328 5 met de drukbelasting die optreedt bij invoering van optische vezels door middel van vloeistofstrcmen zoals vermeld in het eerder genoemde Qffenlegungsschrift 30 00 109.

Er is dus voor wat betreft het steunlichaam een grote 5 verscheidenheid van materialen bruikbaar zoals organische materialen, in het bijzonder kunststoffen of met sterktevezels versterkte kunststoffen, en anorganische materialen in het bijzonder glas en metalen.

Zoals gezegd zullen door de periodieke beweging van het steunlichaam, waarbij dit lichaam periodiek in de uitgangspositie 10 terugkant, één of meer in een boring of kanaal van het steunlichaam gestoken optische vezels zich in de lengterichting van het steunlichaam verplaatsen. Hierbij speelt de massatraagheid van de optische vezel (s) een belangrijke rol. De optische vezel kan vanwege zijn massatraagheid de periodieke beweging van het steunlichaam niet volledig volgen en 15 zal een relatieve beweging ten opzichte van het steunlichaam en in de lengterichting van het steunlichaam vertonen. Hierdoor zal de in het uiteinde van een kanaal of boring gestoken optische vezel het steunlichaam doorlopen. Een voorbeeld van een aan het steunlichaam opgelegde periodieke beweging is een excentrische rotatie waarbij de vezel als 20 gevolg van een slingerbeweging zich verplaatst in boring of kanaal.

Een zeer geschikte periodieke beweging is een trilbeweging of een periodieke impulsbeweging. De trilbeweging kan zowel lineair als roterend zijn. Een impulsbeweging wordt verkregen door het steunlichaam in de lengterichting periodiek een impuls (mv,· waarbij 25 m = massa en v = snelheid) te geven. Na iedere puls wordt het steunlichaam teruggebracht in zijn uitgangspositie. Het is te vergelijken met de verplaatsing van een "hamerkop" langs een steel door de steel periodiek een impuls in de lengterichting te geven bijvoorbeeld door de steel op de grond te tikken.

30 In een voorkeurvorm van de methode volgens de uitvinding wordt het steunlichaam onderworpen aan een harmonische trilling waarbij de trilrichting een hoek van 1-7° maakt met de lengterichting van.: het steunlichaam.

De trilrichting maakt bij voorkeur een hoek van 1-3° met de 35 lengterichting van het steunlichaam. In een verdere voorkeursvorm wordt het steunlichaam onderworpen aan een harmonische trilling welke een frequentie leeft van 50-500 Herz en een horizontale ampli-tudecarponent van 0,1 tot 0,8 mm.

8201501 * % t EHN 10.328 6

De frequentie bedraagt bij voorkeur 50-100 Herz. De horizontale amplitudeccnponent is bij voorkeur 0,1-0,3 itm.

De snelheid waarmede de vezel zich verplaatst in kanaal of boring is van verschillende factoren afhankelijk zoals het type 5 van de aan het steunlichaam opgelegde periodieke beweging, de massa-traagheid van de optische vezel, de wrijving tussen de vezel en de wand van boring of kanaal, de verhouding van de diameter van kanaal of boring en die van de optische vezel, de hoek welke de periodieke beweging zoals een lineaire harmonische trilling maakt met de lengte-10 richting van het steunlichaam en de frequentie en amplitude van de periodieke beweging.

De verplaatsingssnelheid bij toepassing van de boven beschreven harmonische trilling is gunstig en bedraagt omstreeks 10-20 m per minuut. De afgelegde weg kan zeer groot zijn en. bedraagt bijvoorbeeld 15 van 200-2000 meter.

De diameter van boring of kanaal kan erg klein worden gekozen. Zo heeft bij voorkeur de verhouding van de diameter van kanaal of boring en de diameter van de optische vezel een waarde van 2-8 en in het bij zender een waarde van 2-6. Met de diameter van de optische 20 vezel wordt bedoeld de diameter van vezel met de aanwezige primaire coating. In de regel is de diameter van vezel met primaire coating 250 ^um. Dan is de diameter van de boring of het kanaal 0,5-2 rtm en in het bijzonder 0,5-1,5 mm.

De wrijving tussen de vezel en de wand van kanaal of boring 25 is bij voorkeur gering zodat een "stick -slip" van de vezel wordt vermeden. In dit verband wordt opgemerkt dat de primaire coating van de vezel bijvoorbeeld een harde coating is vervaardigd uit een onder invloed van straling gepolimeriseerde lak zoals een lak op basis van acrylaten.

30 De methode volgens de uitvinding kan met niet-geschoold personeel worden uitgevoerd. De voor de uitvoering van het proces benodigde apparatuur is goedkoop en weinig kwetsbaar.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de methode volgens de uitvinding wordt het steunlichaam losneembaar verbanden· met een tril-35 of scbudinrichting waarbij de optische vezel (s) als gevolg van de massatraagheid van de vezel en onder invloed van de door de tril-of scbudinrichting aan het steunlichaam meegedeelde periodieke beweging, zich verplaatst in de lengterichting van kanaal of boring.

8201501 *· i % PHN 10.328 7

Een geschikte tril- of schudinrichtjng is bijvoorbeeld een trilvuller die in de techniek gebruikt wordt cm veelal kleine voorwerpen zoals electrische componenten in een geordende volgorde bijvoorbeeld in de vorm van een rij van kop-staart gelegen componenten, 5 toe te voeren aan een verwerkings- of verpakkingsmachine.

In een verdere gunstige uitvoeringsvorm wordt het steun-lichaam gewikkeld cp of cm een met de tril- of schudinrichting verbanden dragerlichaam waarbij de optische vezel onder invloed van de via het dragerlichaam aan het steunlichaam meegedeelde perio-10 dieke beweging en als gevolg van de massatraagheid van de vezel, zich in de lengterichting van het kanaal of boring verplaatst.

Voorbeelden van een dragerlichaam zijn een dragerplaat, een steunpost of een cylindervormig lichaam zoals een haspel.

Bij voorkeur wordt in de werkwijze volgens de uitvinding 15 een steunlichaam toegepast dat één of meer buisvormige lichamen bevat waarbij êên of meer optische vezels in het uiteinde van een buisvormig lichaam wordt resp. worden gestoken en het steunlichaam aan een periodieke beveging wordt onderworpen.

In de meest eenvoudige uitvoeringsvorm is het steunlichaam 20 één buis vervaardigd bijvoorbeeld uit een plastische of verknoopte kunststof zoals een buis van polyetheen, polypropeen, polyvinylchloride, polyvinylideenchloride, polycarbonaat, polysulfon, poly-rnethylmethacrylaat of polytetrafluorethyleen. In de gerede buis worden onder invloed van de periodieke beweging één of meer optische 25 vezels ingevoerd en zodoende een optisch kabelelement verkregen.

Bij de vervaardiging van het element vindt geen thermische belasting van de optische vezel(s) plaats. De vooraf vervaardigde buis is chemisch uitgereageerd en heeft een teirperatuur die overeenkomt met die van de omgeving. Er is geen sprake van krimp van de buis.

30 Desgewenst kan door een verouderingsproces een eventuele nakrimp worden voorkomen.

Ih een gunstige uitvoeringsvorm wordt een buisvormig lichaam toegepast met een lengte van minimaal 200 m. en met een inwendige diameter welke een factor 2-8 groter is dan de diameter van de inge-35 voerde optische vezel.

Een zodanige buisvormig lichaam fungeert als een losse zelfdragende secundaire mantel cm- de optische vezel (s).

Bij voorkeur is het buisvormig lichaam vervaardigd uit een 8201501 •4 EHN 10.328 8 anorganisch materiaal of uit een van sterktevezels voorziene kunststof.

Een geschikt anorganisch materiaal is met name glas of een metaal.

5 Een secundaire mantel van metaal kan bijvoorbeeld door middel van een trekproces worden vervaardigd waarbij onder toepassing van een treksteen een metalen buis van grote diameter wordt ongevormd tot een buis met geringe diameter onder gelijktijdige vergroting van de lengte. Ook kan de metaalmantel door een extrusieproces worden 10 genaakt waarbij in het algemeen een hoge extrusietemperatuur wordt toegepast. De smeltpunten van metalen of van glas liggen aanzienlijk hoger dan die van plastische kunststoffen. De hoge temperatuur is geen enkel bezwaar omdat bij de fabricage van de secundaire mantel nog geen optische vezel (s) aanwezig is (zijn). De secundaire mantel 15 kan ook worden vervaardigd uit een metaalband door deze longitudinaal te vouwen of transversaal te wikkelen, bij voorkeur met overlap en de naden af te dichten door bijvoorbeeld een las-of soldeerverbinding of door toepassing van een lijm. Bij toepassing van een lijm moet op de overlappende delen van de mantel nogal wat druk worden uitge-20 oef end. Dit is geen bezwaar omdat, zoals gezegd, geen optische vezel aanwezig is. Datzelfde geldt voor de bij lassen of solderen vrijkomende warmte. Desgewenst kan de secundaire mantel van metaal of van glas aan de binnen en/of buitenzijde voorzien zijn van een kunststof-laag zoals een geextrudeerde binnen- en/of buitenmantel. Een binnen-25 mantel kan heel goed als onderlaag dienen bij het vouwen of wikkelen van de metaalband en bij het maken van een lijnverbinding. Ook wordt door een kunststoflaag de eventuele ruwheid van de metaalmantel gemaskeerd.

Een secundaire mantel (buis) van metaal of glas heeft een 30 uitstekende treksterkte en een uitstekende waterdichtheid. Bovendien wordt het zeer belangrijk voordeel verkregen dat de uitzettings-coefficient veel beter past bij die van de optische vezel. Een secundaire mantel van glas heeft zelfs dezelfde uitzettingscoefficient. Geschikte metalen zijn bijvoorbeeld Al, Cu, Staal. Een ander voorbeeld 35 van een secundaire mantel met een goede treksterkte is een mantel vervaardigd uit een van sterktevezels zoals glasvezels, koolstof vezels of polyamide vezels voorziene kunststof of een mantel vervaardigd uit een speciale sterktekunststof zoals polyarylethers.

8201501

V

ΡΗΝ 10.328 9

Het steunlichaam toegepast in de methode volgens de uitvinding kan ook een trekkem bevatten en een of neer holle buizen die evenwijdig met de trekkem lopen of in spiraalvorm of SZ vorm op of om de trekkem zijn aangebracht, waarbij een optische vezel in het g uiteinde van een holle buis wordt gestoken en het steunlichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

Volgens deze uitvoeringsvorm worden de optische vezels in een later stadium ingevoerd in de holle buizen (secundaire mantels), namelijk nadat de holle buizen zijn samengevoegd met een trekkem. ig Datzelfde geldt voor een andere uitvoeringsvorm van de methode volgens de uitvinding, waarin een steunlichaam wordt toegepast dat een trekkem bevat die voorzien is van één of meer in het oppervlak van de trekkem aangebrachte groeven die zijn afgedekt met één of meer beschermlagen, welke groeven evenwijdig lopen met de as van de trék-15 kern of een spiraalvorm of SZ vorm bezitten, waarbij een optische vezel in het uiteinde van een groef wordt gestoken en het steunlichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

Een SZ vorm is een bekende en interessante configuratie van een optische vezel. Het is een spiraalvorm met afwisselend linker-2q en rechter spoed. De beschermlagen zijn bijvoorbeeld geextrudeerde kunststoflagen en/of gewikkelde folies. Doordat de groeven zijn afgedékt met één of meer beschermlagen worden gesloten kanalen of boringen gevormd die zich in de lengterichting van het steunlichaam uitstrekken.

De optische vezel(s) worden ingevoerd in de kanalen of boringen.

25 In een gunstige uitvoeringsvorm van de methode volgens de uitvinding wordt als steunlichaam een langgerekt lichaam van kunststof toegepast dat één of meer in de lengterichting lopende kanalen bevat, dat verkregen is door een extrusieproces waarbij na extrusie het kunststof lichaam is verstrekt waarbij één of meer optische vezel (s) 3{J in het uiteinde van een kanaal wordt resp. worden gestoken en het lichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

Het proces waarbij een kunststoflichaam na extrusie wordt verstrekt wordt een verstrekproces of spinproces genoemd. Het kunststoflichaam wordt daarbij aan een zodanige trekkracht onderworpen 35 dat een sterke lengtevergroting optreedt onder een gelijktijdige afname van het doorsnede-oppervlak van het lichaam. Bij een buisvormig kunststoflichaam wordt bij verstrekken, de lengte vele malen groter terwijl de diameter en de wanddikte van de buis af nemen. Door een 8201501 * V· PHN 10.328 10 verstrekproces kunnen langwerpige kunststofvoorwerpen net een grote productiesnelheid en tegen geringe kosten worden vervaardigd.

Een verstrekproces is vooral geschikt cm langwerpige kunststofvoor-werpen van grote lengte, bijvoorbeeld net een lengte van verscheidene 5 kilometers, te vervaardigen waarbij het voorwerp ook in de lengterichting lopende kanalen van geringe diametrale afmetingen zoals een diameter van 0,4 tot 1,5 mn bevat.

Een volgens de methode van de uitvinding vervaardigd optisch kabelelement of optische kabel met een steunlichaam van een 10 verstrekte kunststof is een nieuw produkt. Een zodanige kabel of kabelelement kan niet volgens de traditionele methoden worden vervaardigd waarbij een kunststofmantel cm een optische vezel wordt geextru-deerd.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de methode volgens de 15 uitvinding wordt als steunlichaam een lintvormig lichaam van verstrekte kunststof toegepast dat verscheidene naast elkaar liggende en parallel lopende kanalen bevat, waarbij één of meer optische vezels in het uiteinde van een kanaal wordt resp. worden gestoken en het lichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

20 Het verkregen lintvormige optische kabelelement is zeer geschikt cm, indien gewenst, verder te worden verwerkt tot een grotere optische kabel. Zo kunnen verscheidene lintvormige elementen gestapeld worden en het verkregen pakket arihuld worden met een kunststof-buis die bijvoorbeeld met staallitzes of glasvezels is verstrekt. Men 25 kan ook één of meer lintvormige elementen wikkelen om een centrale trekkem die bijvoorbeeld bestaat uit een met kunststof omhulde staal-litze en vervolgens een kunststofbuitenmantel door extrusie aanbrengen.

Niet alle kanalen of boringen van het langgerekt steunlichaam behoeven te worden voorzien van één of meer optische vezels. Al naar 30 gelang de wensen en behoeften van de klant kan een deel van de beschikbare kanalen of boringen worden voorzien van optische vezels. Dit betékent een grote flexibiliteit. Ook wordt het procestechnische en economische voerdeel verkregen dat kan worden uitgegaan van een standaard steunlichaam zoals een lintvormig kunststofproduct van bijvoor-35 beeld 1000 m lengte en met 100 kanalen. Naar behoefte wordt een deel van de 100 kanalen voorzien van optische vezels.

In een voorkeursvorm van de methode volgens de uitvinding worden in één of meer van de resterende beringen of kanalen, dat wil 8201501 EHN 10-328 11 -7- ψ' zeggen de boringen of kanalen die geen optische vezels bevatten of niet geheel bezet zijn met optische vezels, één of meer hulpdraden ingevoerd. De invoering van de hulpdraden vindt op dezelfde wijze plaats als die van de optische vezels, dus onder invloed van de pe-5 riodieke beweging van het steunlichaam en als gevolg van de massa-traagheid van de hulpdraden. Interessante hulpdraden zijn bijvoorbeeld electrische geleiders zoals koperdraden of bijvoorbeeld herken-nings(markerings)-draden zoals gekleurde glasvezels. Bij een onvoldoende massatraagheid van de hulpdraden zoals bij toepassing van textiele 10 hulpdraden kan de draad aan een uiteinde worden voorzien van een element dat de massatraagheid vergroot zoals een stompe naald. Eenzelfde maatregel kan desgewenst ook worden toegepast bij de invoering van de optische vezels.

Zoals eerder is vermeld biedt de methode volgens de uit-15 vinding het voordeel dat op eenvoudige wijze een overlengte aan optische vezel kan worden aangebracht. Hiertoe wordt, nadat de optische vezel over de gehele lengte van een kanaal of boring is ingevoerd en het afloopuiteinde van het kanaal of boring is afgesloten of anderszins geblokkeerd, de periodieke beweging nog gedurende enige tijd ge-20 continueerd tot dat geen verdere inloop van de vezel in kanaal of boring plaatsvindt. De overlengte is maximaal. Vervolgens wordt het in-loqpstuk van kanaal of boring geblokkeerd en het afloopuiteinde vrijgemaakt. De periodieke beweging wordt opnieuw ingezet totdat de maximale lengte van vezel die uit bet afloopuiteinde steekt, is bereikt.

25 Hiermede is de maximale overlengte bekend en kan vervolgens door het afloopeinde te blokkeren de gewenste overlengte zeer precies worden ingevoerd.

Een ander voordeel van de methode volgens de uitvinding is een in een kanaal of boring aanwezige optische vezel welke bijvoor-30 beeld beschadigd is of zelfs geheel gebroken is, gemakkelijk kan worden verwijderd door onder invloed van een aan het steunlichaam opgelegde periodieke beweging de beschadigde en/of gebroken vezel uit de boring of kanaal te laten lopen. Hierbij moet de boring of het kanaal tenminste aan één uiteinde niet zijn afgesloten.

35 De uitvinding heeft eveneens betrekking op optische kabelele- menten of optische kabels die door toepassing van de methode volgens de uitvinding vervaardigd warden.

De uitvinding heeft voorts betrekking op nieuwe optische 8201501 EHN 10.328 kabelelementen en optische kabels.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking qp een nieuw optisch kabelelement of optische kabel die een optische vezel bevat en een cm de vezel gelegen mantel van anorganisch materiaal 5 waarbij de mantel een lengte heeft van tenminste 200 m en een inwendige diameter die een factor 2-8 groter is dan de diameter van de optische vezel.

De in het kabelelement of kabel toegepaste optische vezel zal meestal voorzien zijn van een primaire coating. In dat geval 10 moet als diameter van de optische vezel genomen worden de diameter van vezel inclusief de primaire coating. De optische vezel zonder primaire coating heeft in de regel een diameter van 125 ^um en met de primaire coating een diameter van 250 ^um.

In een voorkeursvorm van het optisch kabelelement of 15 optische kabel volgens de uitvinding is de mantel een naadloze buis van glas of metaal.

Een ander optisch kabelelement of optische kabel volgens de uitvinding bevat een langgerekt steunlichaam van een verstrekte kunststof dat één of meer in de lengterichting lopende kanalen bevat 20 waarbij alle kanalen of een deel van de kanalen voorzien zijn van optische vezels en waarbij de diameter van een kanaal groter is dan die van de optische vezel.

De diameter van het kanaal is bij voorkeur tenminste 2 maal zo groot als de diameter van de optische vezel en zal in het bij-25 zonder een factor 2-8 groter zijn dan die van de optische vezel. De kanalen kunnen een cirkelvormige dwarsdoorsnede hebben. Ook een andere dwarsdoorsnede is mogelijk bijvoorbeeld een dwarsdoorsnede in de vorm van een rechthoek en vierkant. In de laatste gevallen is bij voorkeur zowel de lengte als de breedte van de rechthoek of vierkant ten 30 minste een factor 2 groter dan de diameter van de optische vezel.

Nog een ander optisch kabelelement of optische kabel volgens de uitvinding bevat een langgerekt steunlichaam dat voorzien is van verscheidene in de lengterichting van het steunlichaam lopende kanalen of boringen waarbij een deel van de kanalen is voorzien van één 35 of meer optische vezels, waarbij één of meer van de resterende kanalen één of meer hulpdraden bevatten en waarbij de diameter van een kanaal of boring groter is dan die van de optische vezel of hulpdraad.

Ook hier geldt dat bij voorkeur de diameter van een kanaal 8201501 ? » PHN 10.328 13 of boring ten minste een factor 2 groter is dan die van de optische vezel en in het bijzonder een factor 2-8 groter is.

De hierboven aangegeven nieuwe optische kabelelaonenten of kabels volgens de uitvinding kunnen worden vervaardigd volgens de g in het voorgaande beschreven methode.

De inrichting volgens de uitvinding bevat een ondersteuningslichaam, activatiemiddelen die met het ondersteuningslichaam samenwerken en geschikt zijn cm het ondersteuningslichaam een periodieke beweging te geven alsmede hechtmiddelen waarmede een langgerekt steun-10 lichaam losneembaar verbanden kan worden met het ondersteuningslichaam.

In een voorkeursvorm van de inrichting bevatten de activatiemiddelen een trillingsgenerator of een impulsgenerator. Hiermede kan aan het ondersteuningslichaam een trilbeweging resp. een impulsbeweging worden gegeven. Het ondersteuningslichaam is bijvoorbeeld een 15 steunplaat, steungoot of een cylinder. Het langgerekte steunlichaam is bij voorkeur gewikkeld op of om het ondersteuningslichaam, waarbij het steunlichaam door toepassing van de hechtmiddelen stevig verbanden wordt met het ondersteuningslichaam. Hierdoor wordt de periodieke beweging van het ondersteuningslichaam goed overgebracht op het 2q steunlichaam. De hechtmiddelen bevatten bij voorkeur een kleminrichting zoals bijvoorbeeld klembeugels of een aandrukplaat die bijvoorbeeld onder toepassing van een vacuumpcmp het steunlichaam stevig op het ondersteuningslichaam drukt.

De uitvinding wordt met behulp van de tekening nader toege-25 licht waarbij,

Figuur 1 een aanzicht van een lintvormig steunlichaam weergeeft,

Figuur 2 een doorsnede weergeeft van een trilinrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, 3fl Figuur 3 een andere uitvoeringsvorm van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding weergeeft, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede en gedeeltelijk in aanzicht.

Figuur 4 een aanzicht weergeeft van een optische kabel volgens de uitvinding.

35 Figuur 5 een aanzicht weergeeft van een andere uitvoerings vorm van een optische kabel volgens de uitvinding.

In Figuur 1 is het verwijzingscijfer 1 een lintvormig steunlichaam van verstrekt polysulfon weergegeven. Lint 1 heeft een 8201501 PHN 10.328 14 breedte van 7,3 mm, een dikte van 1 mm en een lengte van 1000 m.

Lint 1 bevat acht in de lengterichting van het lint zich uitstrekkende kanalen 2 die onderling parallel lopen en een rechthoekige dwarsdoorsnede van 0,8 x 0,8 nm bezitten.

5 In Figuur 2 is met het verwijzingscijfer 3 :een drager- lichaam weergegeven dat voorzien is van een electronagneet 4 en twee bladveren 5. Electronagneet 4 en bladveren 5 zijn aan de van drager lichaam 3 afgewende zijde verbonden met een tril taf el 6. De veerhoek f welke de bladveren 5 maken net de vertikaal van dragerlichaam 10 3, bedraagt 5°.

Op triltafel 6 welke een diameter van circa 1,5 m heeft bevindt zich het in Figuur 1 weergegeven steunlichaam 1. Steunlichaam 1 wordt stevig vastgedrukt op triltafel 6 door middel van een klemplaat 7 en klembeugels 8 welke om klemplaat 7 en triltafel 6 grijpen. Boven 15 klemplaat 7 zijn acht haspels 9 aangebracht in een houder 10. Haspels 9 zijn elk voorzien van een optische vezel 11 met een lengte van 1 km.

De optische vezel heeft een diameter van 125 ^um en is voorzien van een primaire coating van een met UV licht geharde lak. De totale diameter van vezel met coating bedraagt 250^um. De werking van de inrichting 20 is als volgt. Het uiteinde van iedere vezel wordt over een geringe afstand van bijvoorbeeld 20 cm in een kanaal 2 van steunlichaam 1 gestoken. Door activatie van de electronagneet wordt een triltafel 6 en het daarop geklemde steunlichaam 1 een harmonische trilling toegedeeld. De frequentie bedraagt 70 Herz. De horizontale amplitude van de trilling 25 van top tot top bedraagt ongeveer 0,2 mm. Als gevolg van de door het steunlichaam 1 uitgevoerde trilbeweging en onder invloed van hun massa-traagheid verplaatsen de optische vezels 11 zich in de lengterichting van de respectievelijke kanalen 2. De verplaatsingssnelheid bedraagt 20 m/sec. Nadat de vezels zich over de gehele lengte van het steunli-30 chaam hebben verplaatst worden de kanalen 2 aan het afloopeinde 12 van steunlichaam 2 geblokkeerd. De trilling wordt voortgezet totdat geen verdere inloop van vezels 11 in kanalen 2 plaatsvindt. In deze situatie is de overlengte van een optische vezel 11 in een kanaal 2 maximaal. De vezel ligt dan geheel in de buitenbocht van het 35 gewikkelde steunlichaam 1. Het inloopstuk 13 van steunlichaam 2 wordt geblokkeerd terwijl het afloopeinde 12 wordt vrijgegeven. Opnieuw wordt het steunlichaam aan de trilbeweging onderwerpen. Als gevolg hiervan lopen de uiteinden van de optische vezels 11 uit het afloopeinde 12 van 8201501 EHN 10.328 15 van steunlichaam 2. De trilbeweging vrordt voortgezet tot geen verdere verplaatsing van vezels 11 meer plaatsindt. De lengte van de vezels in het steunlichaam is minimaal. De vezels bevinden zich in de binnenbocht van het gewikkelde steunlichaam. De afstand waarover de 5 vezels buiten het afloqpeinde 12 van steunlichaam 2 steken wordt gemeten. Deze lengte is een maat voor de maximale overlengte van vezels 11 in lichaam 2. Het afloopeinde 12 van het steunlichaam 2 wordt nu geblokkeerd en het inloopstuk vrijgeven. Het steunlichaam 2 wordt aan de trilbeweging onderworpen waarbij een gewenste overlengte 1Q aan optische vezel wordt ingevoerd in steunlichaam 2.

In Figuur 3 is met het verwijzingscijfer 14 een dragerli-chaam weergegeven dat voorzien is van een electrcmagneet 15 en twee bladveren 16 die aan de van dragerlichaam 14 afgewende zijde verbonden zijn met een trilplaat 17. De veerhoek^ van de bladveren d.i. de hoek 16 t*23®1 ® 36 '«rttóaal °P * trilplaat bedraagt 3°.

Op trilplaat 17 is een haspel 18 door middel van bouten 19 bevestigd. Het cilindrische huis 20 van haspel 18 heeft een diameter van 20 mm en een hoogte van 25 cm. De diameter van de cirkelvormige haspelwanden 21 bedraagt 30 cm. Op haspel 18 is een steunli-20 chaam gewikkeld in de vorm van een buis 22 vervaardigd uit polyvinyli-deenchloride. De buitendiameter van buis 22 is 1,6 mm; de binnendiameter is 1 mm. Buis 22 heeft een lengte van omstreeks 1080 m. Het aantal wikkellagen van buis 22 cm het cilindrische buis 20 bedraagt 18.

Het uiteinde 23 van buis 22 is met een klem 24 bevestigd 25 op haspelwand 21. In het uiteinde 23 warden drie optische vezels 25 gestoken. De lengte van het gedeelte van de optische vezels dat in uiteinde 23 is gestoken bedraagt circa 20-30 cm. Iedere optische vezel heeft een totale lengte van ongeveer 1080-1090 m en is gewikkeld qp een afloopspoel 26. Mloopspoelen 26 zijn bevestigd op houder 27.

30 Door activatie van de electrcmagneet wordt een harmonische trilling meegedeeld aan trilplaat 17, haspel 18 en een steunlichaam 22. De trilling heeft een frequentie van 90 Herz en een horizontale top-top amplitude van 0,2 mm. Onder invloed van de aan steunlichaam 22 medegedeelde trilling en als gevolg van de massatraagheid van op- 2,. tische vezels 25, verplaatsen vezels 25 zich in de lengterichting van steunlichaam (buis) 22. De verplaatsingssnelheid is omstreeks 15 m per minuut. Na ongeveer 70 minuten is buis 22 over z'n totale lengte voorzien van drie optische vezels 25. Cp dezelfde wijze als is aangegeven 8201501 EHN 10.328 16 bij de beschrijving van Figuur 2, kan een overlengte van optische vezels 25 in buis 22 worden aangebracht.

Buis 22 kan vervaardigd zijn uit een kunststof zoals bovenstaand is beschreven, naar ook gemaakt zijn van een anorganisch 5 materiaal zoals bijvoorbeeld een metaalbuis, in het bijzonder een koperhiis of een glasbuis. Voordelen van deze anorganische materialen zijn een goede treksterkte en waterdichtheid.

In figuur 4 is met het verwijzingscijfer 28 een cylinder-vormige kunststofmantel weergegeven vervaardigd uit bijvoorbeeld poly-10 theen en voorzien van in de lengterichting van de mantel lopende en in de kunststof ingebedde versterkingslementen 29 die bijvoorbeeld vervaardigd zijn uit samengeslagen staaldraadjes. Binnen mantel 28 strékken zich een vijftal optische kabelelementen 30 uit.Ieder kabelelement bevat een van 10 kanalen 31 voorzien steunlichaam 15 32 vervaardigd uit versterkte kunststof. In ieder kanaal bevindt zich een optische vezel 33.

In Figuur 5 is met het verwijzingscijfer 34 een stalen kern weergegeven zoals een staallitze. De kern is voorzien van een kunststof-mantel 35 van bijvoorbeeld polytheen. Om kunststofmantel 35 is een 20 optisch kabelelement 36 gewikkeld dat een steunlichaam 37 van een versterkte kunststof bevat dat voorzien is van 25 kanalen 38 die zich in de lengterichting van steunlichaam 37 uitstrekken. De kanalen hebben een inwendige diameter van 1 mm en bevatten elk een optische vezel 39 voorzien van een niet weergegeven primaire kunststofmantel. Cm het 25 steunlichaam is een folie 40 van bijvoorbeeld polyester gewikkeld die op zijn beurt is af gedekt met een polytheen kunststofmantel 41.

30 35 8201501

Claims

1. Methode voor de vervaardiging van een optisch kabelelement of een optische kabel welke een langgerekt steunlichaam bevat dat voorzien is van één of meer kanalen of boringen welke zich in de lengterichting van het steunlichaam uitstrekken, met het kenmerk, 5 dat één of meer optische vezels over een geringe lengte in het uiteinde van een kanaal of boring wordt gestoken, het steunlichaam of een gedeelte van het steunlichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen, waarbij het steunlichaam periodiek in de uitgangspositie terugkeert en waarbij de optische vezel (s) als gevolg van de massa-10 traagheid van de vezel (s) en onder invloed van de genoemde periodieke beweging zich verplaatst in de lengterichting van kanaal of boring,

2. Methode volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het steunlichaam wordt onderworpen aan een trilbeweging of een periodieke v iirpulsbeweging waarbij de optische vezel (s) als gevolg van de massa- 15 traagheid van de vezel en ander invloed van de tril- of impulsbeweging zich verplaatst in de lengterichting van kanaal of boring.

3. Methode volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het steunlichaam wordt onderworpen aan. een harmonische trilling waarbij de trilrichting een hoek van 1-7° maakt met de lengterichting 20 van het steunlichaam.

4. Methode volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de harmonische trilling een frequentie heeft van 50-500 Herz en een horizontale amplitudecanponent van 0,1 tot 0,8 rtm.

5. Methode volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het steun-25 lichaam losneembaar verbonden wordt met een tril- of schudinrichting waarbij de optische vezel(s) als gevolg van de massatraagheid van de vezel en onder invloed van de door de tril- of schudinrichting aan het steunlichaam meegedeelde periodieke beweging, zich verplaatst in de lengterichting van kanaal of boring,

6. Methode volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het steun lichaam gewikkeld wordt op of on een met de tril- of schudinrichting verbanden dragerlichaam waarbij de optische vezel onder invloed van de via het dragerlichaam aan het steunlichaam meegedeelde periodieke beweging en als gevolg van de massatraagheid van de vezel, zich in de 35 lengterichting van het kanaal of boring verplaatst.

7. Methode volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in de methode toegepaste steunlichaam één of meer buisvormige lichamen bevat waarbij één of meer optische vezel (s) in het uiteinde van een 8201501 r % EHN 10.328 18 buisvormig lichaam wordt resp. warden gestoken en het steunlichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

8. Methode volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een buisvormig lichaam wordt toegepast roet een lengte van minimaal 200 m. 5 en met een inwendige diameter welke een factor 2-8 groter is dan de diameter van de ingevoerde optische vezel.

9. Methode volgens conclusie 8, met het kenner& dat het buisvormig lichaam vervaardigd is uit een anorganisch materiaal of uit een van sterktevezels voorziene kunststof.

10. Methode volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het toe gepaste steunlichaam een langgerekt lichaam van kunststof is dat één of meer in de lengterichting lopende kanalen bevat, dat verkregen is door een extrusieproces waarbij na extrusie het kunststoflichaam is verstrekt waarbij één of meer optische vezel (s) in het uiteinde van 15 een kanaal wordt resp. worden gestoken en· het lichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

11. Methode volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het toegepaste steunlichaam een lintvormig lichaam -van verstrekte kunststof is met verscheidene naast elkaar liggende en parallel lopende 20 kanalen, waarbij één of meer optische vezels in het uiteinde van een kanaal wordt resp. worden gestoken en het lichaam aan een periodieke beweging wordt onderworpen.

12. Methode volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een steunlichaam met verscheidene kanalen of boringen wordt toegepast, waar- 25 bij slechts een deel van de kanalen of boringen wordt voorzien van één of meer optische vezels en waarbij in één of meer van de resterende kanalen of boringen één of meer hulpdraden worden ingevoerd.

13. Optisch kabelelement of optische kabel welke een optische vezel bevat en een cm de vezel gelegen mantel van anorganisch mate- 30 riaal waarbij de mantel een lengte heeft van tenminste 200 m en een inwendige diameter die een factor 2-8 groter is dan de diameter van de optische vezel.

14. Optisch kabelelement of kabel volgens conclusie 13 waarbij de mantel een naadloze buis van metaal of glas is.

15. Optisch kabelelement of optische kabel met een langgerekt steunlichaam van een verstrekte kunststof dat één of meer in.de lengterichting lopende kanalen bevat, waarbij alle kanalen of een deel van de kanalen voorzien zijn van optische vezels en waarbij de diameter 8201501 H3N 10.328 19 van een kanaal groter is dan die van de optische vezel.

16. Optisch kabelelement of optische kabel welke een langgerekt steunlichaam bevat dat voorzien is van verscheidene in de lengterichting van het steunlichaam lopende kanalen of boringen 5 waarbij een deel van de kanalen is voorzien van één of meer optische vezels, waarbij één of meer van de resterende kanalen één of meer hulpdraden bevatten en waarbij de diameter van een kanaal of boring groter is dan die van de optische vezel of hulpdraad.

17. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze zoals be-10 schreven in conclusie 1, welke een andersteuningslichaam bevat, acti- vatiemiddelen die samenwerken met het andersteuningslichaam en geschikt zijn cm aan het ondersteuningslichaam een periodieke beweging te geven alsmede hechtmiddelen cm een langgerekt steunlichaam losneembaar te verbinden net het ondersteuningslichaam.

18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de activatiemiddelen een trillingsgenerator of een inopulsgenerator bevatten.

19. Inrichting volgens conclusie 17 of 18, met het kenmerk, dat de hechtmiddelen een kleminrichting bevatten.

20 25 30 35 8201501