DE3925961C2 - Vorrichtung zum Ziehen einer Glasfaser - Google Patents

Description

Lichtwellenleiter werden z. B. dadurch hergestellt, daß ein Glasrohr, welches als Vorform bezeichnet wird, mit Mantel- und Kernglasschichten innenbeschichtet wird und dann das innenbeschichtete Glasrohr zu einem Stab kollabiert wird. Der Stab mit Mantel und Kern kann auch auf andere Weise hergestellt werden.

Aus dem Stab wird durch Ziehen eine Glasfaser hergestellt. Zum Ausziehen einer Glasfaser wird der Stab 1 gemäß der Fig. 1 in eine Ziehvorrichtung gebracht, die ein Gefäß 2 aufweist, welches nach dem Einbringen des Ziehstabes 1 beidseitig abgedichtet werden muß, um das Eindringen der äußeren Atmosphäre in das Ziehgefäß zu verhindern. Die Dichtungen müssen sich dabei oben an den Stab 1 und unten an die bereits gezogene Faser 3 möglichst eng anlegen, ohne jedoch den Stab bzw. die Ziehfaser zu berühren. Durch das Ziehgefäß wird Schutzgas eingeleitet, welches auf der Unterseite durch Öffnungen 4 in das Gefäß 2 einströmt und an der Oberseite durch Öffnungen 5 aus dem Gefäß wieder austritt.

Die Abdichtungen des Gefäßes 2 erfolgt auf der Oberseite beispielsweise durch eine Irisblende oder durch eine Filzblende, die mit der Bezugsziffer 6 bezeichnet ist. Besonders kritisch ist die Abdichtung des Gefäßes 2 auf der Unterseite, und zwar deshalb, weil die Abdichtung auf der Unterseite mehrere Bedingungen erfüllen muß. So muß bei der Abdichtung auf der Unterseite des Gefäßes 2 die Bedingung erfüllt sein, daß die Dichtung 7 auf der Unterseite einen möglichst geringen Abstand von der gezogenen Faser 3 hat (ohne die Faser jedoch zu berühren), während andererseits die gegenläufige Bedingung erfüllt sein muß, daß das in das Gefäß 2 auf der Unterseite einströmende Schutzgas nicht ausschließlich nur durch die Öffnungen 5 auf der Oberseite des Gefäßes 2 austritt, sondern zum Teil auch auf der Unterseite des Gefäßes 2 austreten kann, und zwar durch diejenige Öffnung, die durch den Bereich zwischen der gezogenen Faser und der unteren Dichtung 7 gebildet wird. Das Austreten von Schutzgas am Boden des Gefäßes ist deshalb erforderlich, damit Schutzpartikel von der gezogenen Faser abgehalten werden. Weiterhin muß die Bedingung erfüllt sein, daß die Öffnung, die zwischen der gezogenen Faser und der unteren Dichtung 7 besteht, stets zentrisch zur Faser 3 angeordnet ist. Schließlich muß noch die Bedingung erfüllt sein, daß sich die untere Dichtung (Blende 7) relativ weit öffnen läßt, und zwar dann, wenn ein neuer Ziehstab 1 von der Unterseite aus in das Ziehgefäß eingeführt wird und von unten an den Ziehstab 1 ein Ziehstück angeschmolzen wird. Eine nicht dargestellte Heizvorrichtung sorgt dafür, daß der Ziehstab 1 in seinem unteren Bereich auf Schmelztemperatur erhitzt wird, um das Ziehen der Faser 3 zu ermöglichen.

Die Offenlegungsschrift DE 37 31 347 A1 schlägt vor diesem Hintergrund als untere Dichtung des Ziehgefäßes eine Irisblende vor, welche die Faser berührungslos umgibt. Den Aufbau einer Irisblende, die zur Vermeidung von Luftströmungen im Bereich eines Brenners zum Erhitzen des Ziehstabes dient, zeigt zum Beispiel die Druckschrift FR 25 12 804. Nachteilig ist jedoch, daß eine Irisblende mit einem maximalen Öffnungsdurchmesser, der zum Einführen eines Ziehstabes hinreichend ist, keine genügend präzise Einstellung der Abdichtung an der Faser ermöglicht.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ziehen einer Glasfaser anzugeben, deren Dichtung in ihrem Öffnungsdurchmesser präzise einstellbar ist und die Möglichkeit bietet, daß ein Ziehstab durch die Öffnung der Dichtung in das Ziehgefäß eingeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Ziehen einer Glasfaser mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen beschreiben die Unteransprüche.

Die Öffnung der Dichtung der vorgeschlagenen Vorrichtung ist über einen weiten Bereich von Durchmessern einstellbar und weist insbesondere eine präzise Einstellbarkeit geringer Durchmesser auf. Sie zeichnet sich durch eine geringe Zahl beweglicher Teile aus. Somit entsteht ein vorteilhafter, einfacher Aufbau. Zudem ermöglichen Schieber einen großflächigen Kontakt zu ihren Führungen, der die Wärmeableitung verbessert. Durch die optimierte Kühlung erhöht sich die Lebensdauer der Dichtung im Vergleich zu einer Irisblende wesentlich.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Draufsicht auf die nach der Erfindung vorgesehene Vorrichtung. Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt der nach der Erfindung vorgesehenen Vorrichtung. Die Fig. 5 zeigt Blendenschieber der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Draufsicht sowie im Querschnitt. Die Fig. 6 zeigt die nach der Erfindung vorgesehene Vorrichtung in perspektivischer Darstellung.

Wie den Figuren zu entnehmen ist, bilden das Kernstück der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Blendenschieber 8 und 9, die bei entsprechender Verschiebung ineinandergreifen. Das Ineinandergreifen der beiden Schieber (8, 9) wird dadurch ermöglicht, daß der eine Blendenschieber 8 an seiner einen Stirnseite einen Schlitz 10 aufweist, in der der andere Blendenschieber 9 mit seiner dem Schlitz 10 zugewandten Stirnseite eingreift. Das Eingreifen erfolgt mittels eines Steges 11, den der Blendenschieber 9 auf seiner Stirnseite aufweist. Die Dicke des Steges 11 entspricht der Dicke des Schlitzes 10, so daß ein formschlüssiges Eingreifen von Steg und Schlitz erfolgt. Schlitz und Steg sind so angeordnet, daß die Oberflächen der beiden Blendenschieber (8, 9) in einer Ebene liegen, wenn der Steg 11 in den Schlitz 10 eingreift.

Beide Schieber (8, 9) haben auf den ihnen zugewandten Stirnseiten prismatische Aussparungen (12, 13). Die Aussparung 12 des Schiebers 8 befindet sich in dessen geschlitztem Teil, während sich die Aussparung 13 des Schiebers 9 in dessen Steg 11 befindet. Wenn beide Schieber ineinander greifen, so ergeben die prisma­ tischen Aussparungen (12, 13) der beiden Schieber (8, 9) ein Vierkantloch, das die Öffnung der erfindungsge­ mäßen Dichtung bildet. Durch Verschieben der beiden Schieber kann der Querschnitt der Dichtungsöffnung eingestellt und da­ durch dem Querschnitt der Ziehfaser angepaßt werden. Wenn beide Schieber voneinander getrennt sind, so er­ gibt sich eine besonders große Dichtungsöffnung, da in diesem Fall die Öffnung nicht nur durch die Aussparun­ gen der Schieber bestimmt wird, sondern auch noch durch den Öffnungsbereich, der zwischen den beiden voneinan­ der getrennten Schiebern besteht. Eine solche Dich­ tungsöffnung ist erforderlich, wenn ein neuer Ziehstab in das Ziehgefäß eingebracht wird.

Die beiden Schieber 8 und 9 müssen während der Ver­ schiebungsbewegung geführt werden. Die Führung der Schieber erfolgt mittels Führungsnuten, die beim Aus­ führungsbeispiel auf der Unterseite in einem zylindri­ schen Hohlkörper 14 vorhanden sind. Die Führungsnuten im Hohlkörper 14 sind mit den Bezugs­ ziffern 15 und 16 bezeichnet. Der ringförmige Hohl­ körper 14 ist deshalb hohl ausgebildet, damit er Wasser aufnehmen kann, welches zur Kühlung dient.

Das Verschieben der Schieber 8 und 9 wird dadurch be­ wirkt, daß jeder Schieber einen Spurzapfen auf seiner Unterseite aufweist, wobei der Spurzapfen 17 des Schie­ bers 8 in eine Kurvennut 18 einer Ringscheibe 19 und der Spurzapfen 20 des Schiebers 9 in eine Kurvennut 21 der Ringscheibe 19 eingreifen. Eine Drehung der Ring­ scheibe 19 um die gemeinsame Mittelachse 22 hat bei entsprechender Kurvenführung der Kurvennuten 18 und 21 die Wirkung, daß aufgrund der Drehung der Ringscheibe 19 die in den Führungsnuten (18, 21) des Hohlkörpers 14 befindlichen Schieber (8, 9) gegeneinander in radialer Richtung verschoben werden. Zwischen den Schiebern 8 und 9 und der Ringscheibe 19 befindet sich ein deckel­ förmiger Körper 23 mit einer Mittelöffnung 24, dessen Wand 25 Ausnehmungen 26 und 27 zur Aufnahme der Blendenschieber 8 und 9 aufweist. An der Ringschei­ be 19 befindet sich ein Hebel 28, mit dem die Ring­ scheibe 19 gedreht werden kann. Die Drehung der Ring­ scheibe 19 und damit das Verschieben der Schieber 8 und 9 kann auch automatisch erfolgen. Unter der Ringscheibe 19 befindet sich ein Haltering 29.

Hohlkörper 14, Schieber 8 und 9, Halteplatte 23, Ring­ scheibe 19 und Haltering 29 werden beim Ausführungs­ beispiel zu einer gemeinsamen Dichtung (7) zusammenge­ fügt und im zusammengefügten Zustand am Ziehgefäß an dessen Unterseite befestigt. Dies kann beispielsweise durch Schrauben geschehen, die auch Teile der Dichtung zusammenhalten können. Entsprechende Löcher zur Auf­ nahme der Schrauben sind bei den in den Figuren darge­ stellten Dichtungsteilen vorgesehen.

Wie bereits zum Ausdruck gebracht, kann durch entspre­ chendes Verschieben der Schieber 8 und 9, bewirkt durch entsprechendes Drehen der Ringscheibe 19, die durch die Aussparungen 12 und 13 gebildete Dichtungsöffnung ver­ ändert und dem jeweiligen Faserquerschnitt angepaßt werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Ziehen einer Glasfaser (3) mit einem Ziehgefäß (2) und Dichtungen (7) für das Ziehgefäß (2), dadurch gekennzeichnet, daß eine der Dichtungen (7) zwei Schieber (8, 9) aufweist, die gegeneinander verschiebbar sind und von denen einer an seiner einen Stirnseite einen Schlitz (10) aufweist, die diesem Schieber (8) zugewandte Stirnseite des anderen Schiebers (9) bei entsprechender Verschiebung in den Schlitz (10) des einen Schiebers (8) eingreift, und beide Schieber (8, 9) im Eingreifbereich jeweils eine Aussparung (12, 13) aufweisen, die zusammen eine Dichtungsöffnung ergeben, deren Querschnitt durch Verschieben der beiden Schieber (8, 9) veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (12, 13) zusammen ein Vierkantloch ergeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schieber (9) an seiner einen Stirnseite einen Steg (11) zum Eingreifen in den Schlitz (10) des anderen Schiebers (8) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schieber (8, 9) in der Nut (15, 16) eines Körpers geführt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit der Führungsnut (15, 16) für die Schieber (8, 9) ein ringförmiger Hohlkörper (14) ist, dessen Wand einen Hohlraum zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger, drehbar angeordneter Körper vorgesehen ist, der auf seiner Oberseite eine Kurvennut (18) für den einen Schieber (8) und eine Kurvennut (21) für den anderen Schieber (9) aufweist, in diese Kurvennuten (18, 21) jeweils ein Zapfen (17, 20) der Schieber (8, 9) eingreift und die Kurvennuten (18, 21) bei einer Drehbewegung des ringförmigen Körpers eine Radial- bzw. Lateralbewegung der Schieber (8, 9) bewirken.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schiebern (8, 9) und dem Körper mit den Kurvennuten (18, 21) ein deckelförmiger Körper (23) mit einer Mittenöffnung (24) vorgesehen ist, dessen Wand (25) mit Ausnehmungen (26, 27) für die Schieber (8, 9) versehen ist.