DE102020126040A1

DE102020126040A1 - Curing device for coatings of glass fibers

Info

Publication number: DE102020126040A1
Application number: DE102020126040.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2022-04-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aushärtevorrichtung (1, 2) für Beschichtungen von Glasfasern (4) mit einem Aufnahmeraum (11, 21) zur Durchführung einer beschichteten Glasfaser (4) in einer Bewegungsrichtung (A), wobei der Aufnahmeraum (11, 21) eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen (12, 22) aufweist, welche ausgebildet sind, die Beschichtung der Glasfaser (4) mittels UV-Licht zu härten. Die Aushärtevorrichtung (1, 2) ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aushärtevorrichtung (1, 2) ausgebildet ist, die UV-Strahlungsquellen (12, 22) mittels eines Fluids zu temperieren, vorzugsweise zu kühlen, wobei eine Führung des Fluids außerhalb des Aufnahmeraums (11, 21) ausgebildet ist.The present invention relates to a curing device (1, 2) for coating glass fibers (4) with a receiving space (11, 21) for guiding a coated glass fiber (4) in a direction of movement (A), the receiving space (11, 21) having a Has a plurality of UV radiation sources (12, 22), which are designed to cure the coating of the glass fiber (4) by means of UV light. The curing device (1, 2) is characterized in that the curing device (1, 2) is designed to control the temperature of the UV radiation sources (12, 22) by means of a fluid, preferably to cool them, with the fluid being guided outside the receiving space ( 11, 21) is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a curing device for coatings of glass fibers according to the preamble of patent claim 1.

Glasfasern werden heutzutage auf vielen verschiedenen technischen Gebieten verwendet. Zu den hochtechnischen Anwendungen gehört die Lichtübertragung mittels Glasfasern. Diese kann zur Datenübertragung mittels Licht verwendet werden, so dass die Glasfasern auch als Lichtwellenleiter bezeichnet werden können. Auch werden Glasfasern in der Medizin zum Beispiel zur Beleuchtung sowie zur Erzeugung von Abbildungen zum Beispiel in Mikroskopen, in Inspektionskameras sowie in Endoskopen eingesetzt. Ferner können Glasfasern bei Sensoren genutzt werden, welche dann als faseroptische Sensoren bezeichnet werden können.Glass fibers are nowadays used in many different technical fields. One of the highly technical applications is the transmission of light using glass fibers. This can be used for data transmission using light, so that the glass fibers can also be referred to as optical waveguides. Glass fibers are also used in medicine, for example for lighting and for generating images, for example in microscopes, in inspection cameras and in endoscopes. Furthermore, glass fibers can be used in sensors, which can then be referred to as fiber-optic sensors.

Ein weiteres Anwendungsgebiet für Glasfasern stellt die Lasertechnik dar. Hier kann die Laserstrahlung als Signallichtstrahlung mittels einer passiven Glasfaser von einer Laserstrahlungsquelle als Signallichtstrahlungsquelle zu einer Bearbeitungsstelle geleitet werden, um dort zum Beispiel in der Materialbearbeitung oder in der Medizin zum Beispiel ein Schneiden oder ein Schweißen durchzuführen. Auch kann der Laserstrahl als Laserstrahlung auf diese Art und Weise zum Beispiel in der Messtechnik, in der Mikroskopie oder in der Spektroskopie zum Beispiel einer Probe zugeführt werden. Derartigen Anwendungen sind zum Beispiel im Maschinenbau, in der Telekommunikation, in der Medizintechnik sowie in der Sensortechnik bekannt. Auch können Glasfasern zur Erzeugung bzw. zur Verstärkung von Laserlicht verwendet und dann als aktive Glasfasern bezeichnet werden.Another area of application for glass fibers is laser technology. Here, the laser radiation can be guided as signal light radiation by means of a passive glass fiber from a laser radiation source as a signal light radiation source to a processing point in order to carry out cutting or welding there, for example in material processing or in medicine . In this way, the laser beam can also be supplied as laser radiation to a sample, for example in metrology, in microscopy or in spectroscopy, for example. Such applications are known, for example, in mechanical engineering, in telecommunications, in medical technology and in sensor technology. Glass fibers can also be used to generate or amplify laser light and are then referred to as active glass fibers.

Glasfasern werden üblicherweise als dünne Fäden aus einer Glasschmelze als Rohling gezogen, so dass eine Glasfaser eine aus Glas bestehende lange dünne Faser darstellt. Der Rohling kann auch als Preform bezeichnet werden. Die Preform wird üblicherweise in einem vorangehenden Arbeitsschritt üblicherweise als Glasstab von typischerweise ca. 1 m Länge und ca. 10 mm bis ca. 50 mm Durchmesser hergestellt, welcher bereits das Brechungsindexprofil der späteren Glasfaser aufweist. Dann wird die Glasfaser durch Aufschmelzen des Preforms aus dieser gezogen, was in einem Faserziehturm bei Temperaturen von ca. 2000°C erfolgen kann, auf welche die Preform hierzu erhitzt wird. Bei dieser Temperatur wird das Glasmaterial der Preform ausreichend weich, so dass das Glasmaterial der Preform zu einer Glasfaser gezogen werden kann, welche einen deutlich geringeren Durchmesser bei entsprechend größerer Länge als die Preform aufweist. Das Profil des Brechungsindex der Preform bleibt während des Ziehvorganges üblicherweise erhalten. Die Geschwindigkeit des Ausziehens der Glasfaser aus der Preform kann dabei in Abhängigkeit des Durchmessers der Glasfaser geregelt werden, welcher hierzu sensorisch erfasst werden kann. Das Ausziehen der Glasfaser aus der Preform führt zur Ausbildung einer blanken Glasfaser des Materials der Preform, welche als Glasfaserkern, kurz Faserkern (Englisch: fiber core), bezeichnet werden kann.Glass fibers are usually drawn as a blank as thin threads from a glass melt, so that a glass fiber is a long, thin fiber made of glass. The blank can also be referred to as a preform. The preform is usually produced in a preceding work step, usually as a glass rod typically about 1 m in length and about 10 mm to about 50 mm in diameter, which already has the refractive index profile of the subsequent glass fiber. The glass fiber is then drawn from the preform by melting it, which can be done in a fiber drawing tower at temperatures of around 2000°C, to which the preform is heated for this purpose. At this temperature, the glass material of the preform becomes sufficiently soft so that the glass material of the preform can be drawn into a glass fiber, which has a significantly smaller diameter with a correspondingly greater length than the preform. The refractive index profile of the preform is usually preserved during the drawing process. The speed at which the glass fiber is pulled out of the preform can be regulated as a function of the diameter of the glass fiber, which can be detected by sensors for this purpose. Pulling the glass fiber out of the preform leads to the formation of a bare glass fiber from the material of the preform, which can be referred to as the glass fiber core, or fiber core for short.

Üblicherweise wird der Glasfaserkern unmittelbar anschließend an das Ziehen durch einen weiteren Prozessschritt im selben Herstellungsprozess mit einer Beschichtung aus Kunststoff wie beispielsweise Polyamid, Acryl oder Silikon versehen bzw. überzogen, welche üblicherweise dem mechanischen Schutz des Glasfaserkerns dient aber auch gezielt zur Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Glasfaser dienen kann. Hierzu wird der Glasfaserkern der Glasfaser durch einen Extruder geführt, welcher den Kunststoff in fließfähiger Form bereitstellt und auf die äußere Oberfläche des Glasfaserkerns aufträgt. In einem unmittelbar anschließenden Prozessschritt wird der Kunststoff auf der äußeren Oberfläche des Glasfaserkerns durch Bestrahlung mit Licht im ultravioletten Spektrum (UV-Licht), d.h. mit elektromagnetischer Strahlung im optischen Frequenzbereich (Licht) mit kürzeren Wellenlängen als das für den Menschen sichtbare Licht, welche im Bereich zwischen ca. 100 nm und ca. 405 nm liegen, zur Beschichtung ausgehärtet. Die Beschichtung kann auch als Glasfasermantel, kurz Fasermantel (Englisch: fiber coating), bezeichnet werden, welche in der Umfangsrichtung geschlossen ist und somit den Glasfaserkern vollständig umgibt, von den beiden offenen Enden der Glasfaser bzw. des Glasfaserkerns abgesehen.Usually, immediately after drawing, the glass fiber core is provided or covered with a coating of plastic such as polyamide, acrylic or silicone in a further process step in the same manufacturing process, which usually serves to mechanically protect the glass fiber core but also specifically to influence the optical properties of the Glass fiber can be used. For this purpose, the glass fiber core of the glass fiber is guided through an extruder, which provides the plastic in a free-flowing form and applies it to the outer surface of the glass fiber core. In an immediately subsequent process step, the plastic on the outer surface of the glass fiber core is etched by irradiating it with light in the ultraviolet spectrum (UV light), i.e. with electromagnetic radiation in the optical frequency range (light) with shorter wavelengths than the light visible to humans, which occurs in the range between about 100 nm and about 405 nm are cured for coating. The coating can also be referred to as a glass fiber cladding, which is closed in the circumferential direction and thus completely surrounds the glass fiber core, apart from the two open ends of the glass fiber or glass fiber core.

Beim Aushärten der Beschichtung, welche soeben auf den sich in einer Längsrichtung als Zugrichtung bewegenden Glasfaserkern aufgetragen wurde, wird somit der beschichtete Glasfaserkern durch eine Aushärtevorrichtung hindurchgeführt, welche UV-Licht erzeugen und auf den sich in der Längsrichtung bewegenden beschichteten Glasfaserkern richten kann. Der Glasfaserkern tritt mit frisch aufgetragener Beschichtung in die Aushärtevorrichtung ein und verlässt diese mit ausgehärteter Beschichtung in der Längsrichtung gegenüberliegend. Die Erzeugung des UV-Lichts und bzw. oder die Ausrichtung des UV-Lichts auf den beschichteten Glasfaserkern kann unterschiedlich erfolgen.Thus, when curing the coating which has just been applied to the fiberglass core moving in a longitudinal direction as the pulling direction, the coated fiberglass core is passed through a curing device which can generate UV light and direct it onto the coated fiberglass core moving in the longitudinal direction. The glass fiber core enters the curing device with a freshly applied coating and exits with a cured coating in the longitudinal direction opposite. The generation of the UV light and/or the alignment of the UV light onto the coated glass fiber core can take place in different ways.

Die US 4,710,638 A beschreibt eine Vorrichtung zur Behandlung von Material mit Strahlungsenergie, insbesondere geeignet zum Härten von photohärtbaren polymeren Materialien, die auf eine optische Faser aufgetragen sind. Die Vorrichtung enthält einen ersten und einen zweiten Reflektor, die in Kombination einen elliptischen Reflektor bilden, eine parallel zur optischen Faser angeordnete Lichtquelle, die in einem Brennpunkt des elliptischen Reflektors positioniert ist, und ein mit photohärtbarem Polymer beschichtetes drahtähnliches Material oder eine Faser, wie z.B. eine optische Faser, die im zweiten Brennpunkt positioniert ist. Ein Hilfsreflektor befindet sich in der Nähe des zweiten Brennpunkts in einer solchen Position, dass darauf auftreffende Lichtstrahlen zum zweiten Brennpunkt gelenkt werden, wodurch die Energiemenge, die auf die Polymerbeschichtung auftrifft, erhöht wird.the US 4,710,638A describes an apparatus for treating material with radiant energy, particularly suitable for curing photocurable polymeric materials coated on an optical fiber. The device includes first and second reflectors which in combination form an elliptical reflector, one arranged parallel to the optical fiber Light source positioned at one focal point of the elliptical reflector and photohardenable polymer coated wire-like material or fiber, such as an optical fiber, positioned at the second focal point. An auxiliary reflector is located near the second focus in a position to direct light rays impinging thereon to the second focus, thereby increasing the amount of energy impinging on the polymeric coating.

Das US 6,419,749 B1 beschreibt eine röhrenförmige Vorrichtung zur UV-Härtung von Beschichtungen auf einem Endlosfilament, in der konzentrische Röhren vorgesehen sind und durch die das Filament nach der Beschichtung zur Härtung der Beschichtung hindurchgeht, wobei die Vorrichtung die erste innere Röhre, die das UV-Licht durch die Röhre leitet, um das durch sie hindurchgehende Filament zu härten, und eine zweite konzentrische Röhre aufweist, die über der ersten Röhre angeordnet und von dieser beabstandet ist und IR-Licht reflektiert und UV-Licht durchlässt, um ein Verbrennen und Zerstören der Beschichtung auf dem Filament zu verhindern, wenn es durch die erste Röhre hindurchgeht. Die UV-Lichtquelle ist röhrenförmig ausgebildet und parallel zum Endlosfilament angeordnet.That US 6,419,749 B1 describes a tubular apparatus for UV curing of coatings on a continuous filament in which concentric tubes are provided and through which the filament passes after coating to cure the coating, the apparatus having the first inner tube which transmits the UV light through the tube conducts to cure the filament passing therethrough, and a second concentric tube, disposed over and spaced from the first tube, which reflects IR light and transmits UV light to prevent burning and destruction of the coating on the filament to prevent when it passes through the first tube. The UV light source is tubular and arranged parallel to the continuous filament.

Das US 9,132,448 B2 beschreibt Vorrichtungen und Verfahren zur Härtung von Materialien mit Strahlungsenergie. Die Vorrichtungen umfassen einen ersten Reflektor und einen zweiten Reflektor, die Halbellipsen sind. Die Ellipsen, die den ersten Reflektor und den zweiten Reflektor definieren, haben unterschiedlich lange Achsen, und die Reflektoren sind so ausgerichtet, dass sich die Brennpunkte der Reflektoren überlagern. Eine Strahlungsenergiequelle in einem nahen Brennpunkt eines Reflektors kann Energie liefern, um eine Beschichtung auf einem Substrat in einem fernen Brennpunkt des Reflektors auszuhärten. Die unterschiedlichen Größen der beiden Reflektoren verringern den Fokussierungsfehler der Strahlungsenergie und sorgen für eine verbesserte Effizienz des Härtungssystems. Die Strahlungsenergiequelle ist röhrenförmig ausgebildet und parallel zum Substrat angeordnet.That U.S. 9,132,448 B2 describes apparatus and methods for curing materials with radiant energy. The devices include a first reflector and a second reflector which are semi-ellipses. The ellipses that define the first reflector and the second reflector have axes of different lengths, and the reflectors are aligned such that the focal points of the reflectors overlap. A source of radiant energy at a near focus of a reflector can provide energy to cure a coating on a substrate at a far focus of the reflector. The different sizes of the two reflectors reduce the focussing error of the radiant energy and provide improved efficiency of the curing system. The radiant energy source is tubular and arranged parallel to the substrate.

Gemeinsam ist den zuvor beschriebenen Vorrichtungen und bzw. oder Verfahren, dass jeweils eine röhrenförmige UV-Lichtquelle verwendet wird, welche sich in derselben Längsrichtung wie der sich bewegende beschichtete Glasfaserkern und parallel zum Glasfaserkern erstreckt. Das UV-Licht der röhrenförmigen UV-Lichtquelle wird jeweils mittels elliptisch geformter Abschirmungen zum sich bewegenden beschichteten Glasfaserkern hin reflektiert und fokussiert. Entsprechend muss sich der bewegende beschichtete Glasfaserkern exakt im Brennpunkt des reflektierten UV-Lichts befinden, damit dessen Beschichtung ausgehärtet werden kann. Ist dies nicht der Fall, kann die Beschichtung unvollständig, ungleichmäßig oder sogar gar nicht ausgehärtet werden. Als röhrenförmige UV-Lichtquelle können beispielsweise Leuchtstofflampen verwendet werden, welche als Niederdruck-Gasentladungsröhren mit Quecksilberdampf als Gasfüllung umgesetzt werden können. Bekannt sind aber auch Eisenjodid-Lampen, Galliumjodid-Lampen und Amalgam-Lampen.The devices and/or methods described above have in common that a tubular UV light source is used in each case, which extends in the same longitudinal direction as the moving coated glass fiber core and parallel to the glass fiber core. The UV light from the tubular UV light source is reflected and focused towards the moving coated glass fiber core by means of elliptically shaped shields. Accordingly, the moving coated glass fiber core must be located exactly in the focal point of the reflected UV light so that its coating can be cured. If this is not the case, the coating can be cured incompletely, unevenly or even not at all. Fluorescent lamps, for example, can be used as a tubular UV light source, which can be implemented as low-pressure gas discharge tubes with mercury vapor as the gas filling. However, iron iodide lamps, gallium iodide lamps and amalgam lamps are also known.

Nachteilig ist bei der Erzeugung des UV-Lichts bzw. der UV-Bestrahlung mittels UV-Leuchtstoffröhren jedoch, dass UV-Leuchtstoffröhren ein vergleichsweise breites Spektrum an UV-Licht erzeugen und ausstrahlen können, jedoch üblicherweise lediglich ein geringer Bereich des emittierten Spektrums des UV-Lichts zum Aushärten der Beschichtung des Glasfaserkerns beiträgt. Ca. 90 % der erzeugten Energie stellt Verlustwärme dar, welche das Material der Beschichtung und bzw. oder des Glasfaserkerns übermäßig erwärmen und hierdurch schädigen kann. Wird somit das Material der Beschichtung des Glasfaserkerns zu stark erwärmt bzw. erhitzt, kann hierdurch die Viskosität der Beschichtung, beispielsweise bereits ab einer Temperatur von ca. 45°C, stark abnehmen, wodurch die Haltbarkeit bzw. die Lebensdauer reduziert und bzw. oder die mechanischen Eigenschaften des Materials der Beschichtung des Glasfaserkerns verändert werden können. Zusätzlich oder alternativ kann sich dies auf die Lichtleiteigenschaften der Beschichtung der Glasfaser auswirken. Wird alternativ oder zusätzlich das Material des Glasfaserkerns zu stark erwärmt bzw. erhitzt, kann das Material weicher werden und somit beim Ziehen stärker fließen, wodurch sich der Querschnitt des Glasfaserkerns verjüngen kann. Dies kann die optischen Eigenschaften des Glasfaserkerns beeinflussen und bzw. oder die mechanische Belastbarkeit des Glasfaserkerns reduzieren.However, the disadvantage of generating UV light or UV irradiation using UV fluorescent tubes is that UV fluorescent tubes can generate and emit a comparatively broad spectrum of UV light, but usually only a small range of the emitted spectrum of the UV Light helps to cure the coating on the fiber optic core. Approx. 90% of the energy generated is lost heat, which excessively heats up the material of the coating and/or the glass fiber core and can damage it as a result. If the material of the coating of the glass fiber core is heated or heated too much, the viscosity of the coating can drop sharply, for example from a temperature of approx mechanical properties of the material of the coating of the glass fiber core can be changed. Additionally or alternatively, this can affect the light-guiding properties of the coating of the glass fiber. If, alternatively or additionally, the material of the glass fiber core is warmed up or heated too much, the material can become softer and thus flow more when it is pulled, as a result of which the cross section of the glass fiber core can narrow. This can affect the optical properties of the glass fiber core and/or reduce the mechanical strength of the glass fiber core.

Nachteilig ist hierbei auch, dass die Verlustwärme der UV-Leuchtstoffröhren ebenso zu einer hohen Erwärmung der Aushärtevorrichtung selbst führen und diese ebenfalls hierdurch belasten kann.Another disadvantage here is that the heat loss from the UV fluorescent tubes can also lead to high heating of the curing device itself and can also stress it as a result.

Nachteilig ist bei der Erzeugung des UV-Lichts bzw. der UV-Bestrahlung mittels UV-Leuchtstoffröhren auch, dass UV-Leuchtstoffröhren eine vergleichsweise hohe elektrische Leistung im Betrieb benötigen, welche ggfs. mehrere Kilowatt (kW) betragen kann. Dies kann zu einer sehr geringen Effizienz der Wandlung von elektrischer Energie in UV-Strahlung führen und damit zu einer sehr geringen Effizienz des Aushärtungsprozesses der Aushärtevorrichtung. Der entsprechende Bedarf an elektrischer Energie kann zu entsprechend hohen Kosten führen, welche die Produktionskosten der Glasfaser erhöhen können.Another disadvantage of generating UV light or UV irradiation using UV fluorescent tubes is that UV fluorescent tubes require a comparatively high electrical output during operation, which can amount to several kilowatts (kW). This can lead to a very low efficiency of the conversion of electrical energy into UV radiation and thus to a very low efficiency of the curing process of the curing device. The corresponding need for electrical energy can lead to correspondingly high costs, which can increase the production costs of the glass fiber.

Nachteilig ist bei der Erzeugung des UV-Lichts bzw. der UV-Bestrahlung mittels UV-Leuchtstoffröhren ferner, dass die Leistung bzw. die Intensität der UV-Strahlung bei UV-Leuchtstoffröhren wie zum Beispiel bei Niederdruck-Quecksilberdampflampen konstruktiv fest vorgesehen ist und auf die bekannte Bewegungs- bzw. Ziehgeschwindigkeit der Glasfaser abgestimmt sein muss, um die gewünschte Aushärtung der Beschichtung zu erreichen und gleichzeitig das Material der Beschichtung des Glasfaserkerns und bzw. oder das Material des Glasfaserkerns selbst nicht durch eine übermäßig starke UV-Strahlung zu belasten bzw. zu beschädigen. Auch dies kann sich negativ auf die Eigenschaften und insbesondere auf die Haltbarkeit des Materials der Beschichtung des Glasfaserkerns und bzw. oder des Materials des Glasfaserkerns auswirken, wie bereits zuvor beschrieben.Another disadvantage of generating the UV light or UV radiation using UV fluorescent tubes is that the power or the intensity of the UV radiation in UV fluorescent tubes such as low-pressure mercury vapor lamps is structurally fixed and on the known movement or drawing speed of the glass fiber must be coordinated in order to achieve the desired curing of the coating and at the same time not to stress or to excessively strong UV radiation the material of the coating of the glass fiber core and / or the material of the glass fiber core itself to damage. This can also have a negative effect on the properties and in particular on the durability of the material of the coating of the glass fiber core and/or the material of the glass fiber core, as already described above.

Das US 8,604,448 B2 beschreibt ein Verfahren zum Härten einer Beschichtung auf einer Glasfaser, umfassend: Emittieren von UV-Strahlung von einer oder mehreren Quellen in Form einer UV-LED oder mehrerer UV-LEDs elektromagnetischer Strahlung in einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum mit einem elliptischen Querschnitt, wobei der Hohlraum eine reflektierende Innenfläche aufweist, den Härtungsraum definiert und einen ersten Linienfokus und einen zweiten Linienfokus definiert; Durchlassen eines Teils der emittierten UV-Strahlung vollständig durch den Härtungsraum; Reflektieren zumindest eines Teils der UV-Strahlung in Richtung des zweiten Linienfokus mittels der reflektierenden inneren Oberfläche; und Passieren einer Glasfaser mit einer unvollständig ausgehärteten Beschichtung durch den Härtungsraum entlang des zweiten Linienfokus, um die Absorption sowohl der emittierten als auch der reflektierten UV-Strahlung zu bewirken.That U.S. 8,604,448 B2 describes a method for curing a coating on an optical fiber, comprising: emitting UV radiation from one or more sources in the form of a UV LED or UV LEDs of electromagnetic radiation into a substantially cylindrical cavity with an elliptical cross section, the cavity having a reflective inner surface, defining the cure space, and defining a first line focus and a second line focus; allowing a portion of the emitted UV radiation to pass completely through the curing space; reflecting at least a portion of the UV radiation toward the second line focus by the reflective inner surface; and passing an optical fiber with an incompletely cured coating through the curing space along the second line focus to cause absorption of both emitted and reflected UV radiation.

Das EP 2 388 239 B1 beschreibt eine Vorrichtung zum Aushärten einer beschichteten Glasfaser, umfassend: einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum mit einem im wesentlichen elliptischen Querschnitt und einer reflektierenden Innenfläche, wobei der Hohlraum einen ersten Linienfokus, einen zweiten Linienfokus und eine Hauptachse definiert, die den ersten Linienfokus und den zweiten Linienfokus schneidet, wobei der zweite Linienfokus eine Aushärtungsachse definiert; ein Schutzrohr, das für UV-Strahlung im Wesentlichen transparent ist, wobei das Schutzrohr die Aushärtungsachse umgibt und vorzugsweise ein Quarzrohr ist; und eine UV-LED-Quelle, die innerhalb des Hohlraums am ersten Linienfokus positioniert ist, wobei die UV-LED-Quelle ein Emissionsmuster aufweist, das eine Linie der durchschnittlichen Emission definiert und einen Emissionswinkel zwischen der Hauptachse und zwischen etwa 30 Grad und 100 Grad aufweist.That EP 2 388 239 B1 describes an apparatus for curing a coated glass fiber, comprising: a substantially cylindrical cavity having a substantially elliptical cross-section and a reflective inner surface, the cavity defining a first line focus, a second line focus, and a major axis defining the first line focus and the second line focus intersects, the second line focus defining a cure axis; a protective tube that is substantially transparent to UV radiation, the protective tube surrounding the cure axis and preferably being a quartz tube; and a UV LED source positioned within the cavity at the first line focus, the UV LED source having an emission pattern that defines a line of average emission and an emission angle between the major axis and between about 30 degrees and 100 degrees having.

LEDs zeichnen sich allgemein durch eine vergleichsweise hohe Lebensdauer, durch eine vergleichsweise hohe Energieeffizienz der Wandlung von elektrischer Energie in optische Strahlung, durch einen vergleichsweise geringen Verbrauch elektrischer Energie, durch vergleichsweise geringe Kosten, durch einen vergleichsweise geringen Bauraum und bzw. oder durch eine vergleichsweise geringe Erwärmung auf. Somit können die zuvor beschriebenen Nachteile von UV-Leuchtstoffröhren zumindest teilweise reduziert oder vermieden werden, indem stattdessen UV-LEDs als UV-Lichtquellen verwendet werden.LEDs are generally characterized by a comparatively long service life, by a comparatively high energy efficiency in the conversion of electrical energy into optical radiation, by a comparatively low consumption of electrical energy, by comparatively low costs, by a comparatively small installation space and/or by a comparatively small warming up. Thus, the disadvantages of UV fluorescent tubes described above can be at least partially reduced or avoided by using UV LEDs as UV light sources instead.

Nachteilig ist allen zuvor beschriebenen Aushärtevorrichtungen mittels UV-Strahlung jedoch weiterhin, dass stets eine Ausrichtung des UV-Lichts mittels Reflektion und Fokussierung auf den beschichteten Glasfaserkern erforderlich ist, um die gewünschte Aushärtung zu bewirken. Dies gilt sowohl für die Erzeugung des UV-Lichts mittels UV-Leuchtstoffröhren als auch mittels UV-LEDs als UV-Lichtquellen. Hierzu können entweder flächige, insbesondere elliptische, Reflektoren oder Linsen verwendet werden. In jedem Fall wird hierdurch das UV-Licht in der Ebene senkrecht zur Zieh-, bzw. Bewegungs- bzw. Längsrichtung der Glasfaser auf eine Aushärtungsachse fokussiert, welche sich in der Längsrichtung erstreckt und wie zuvor beschrieben als Brennpunkt oder als Linienfokus bezeichnet werden kann.However, all the previously described curing devices using UV radiation still have the disadvantage that it is always necessary to align the UV light by reflecting and focusing it on the coated glass fiber core in order to bring about the desired curing. This applies both to the generation of UV light using UV fluorescent tubes and using UV LEDs as UV light sources. For this purpose, either flat, in particular elliptical, reflectors or lenses can be used. In any case, this focuses the UV light in the plane perpendicular to the pulling or moving or longitudinal direction of the glass fiber onto a curing axis, which extends in the longitudinal direction and can be referred to as the focal point or line focus as described above.

Dies bedeutet jedoch im Umkehrschluss, dass eine wirksame und möglichst vollständige Aushärtung der Beschichtung des Glasfaserkerns mittels UV-Licht nur dann ausreichend erfolgen kann, falls der beschichtete Glasfaserkern möglichst exakt mit seiner Längsachse auf dem Linienfokus bzw. im Brennpunkt der Reflektoren liegt. Dies muss entsprechend über die gesamte Länge erfolgen, mit welcher der beschichtete Glasfaserkern die Aushärtevorrichtung durchläuft. Mit anderen Worten müssen die Längs- bzw. Ziehachse der Glasfaser und der Linienfokus der Aushärtevorrichtung bzw. der Brennpunkt über die gesamte Länge der Aushärtevorrichtung übereinander liegen.Conversely, however, this means that the coating of the glass fiber core can only be cured effectively and as completely as possible using UV light if the coated glass fiber core lies as exactly as possible with its longitudinal axis on the line focus or in the focal point of the reflectors. This must be done accordingly over the entire length with which the coated glass fiber core runs through the curing device. In other words, the longitudinal or pulling axis of the glass fiber and the line focus of the curing device or the focal point must lie one above the other over the entire length of the curing device.

Dies erfordert eine entsprechend exakte Justierung der Aushärtevorrichtung gegenüber dem Faserziehturm. Dabei liegt die Empfindlichkeit dieser Justierung in der Größenordnung von Mikrometern gegenüber dem Faserziehturm, dessen Dimensionen üblicherweise eher in der Größenordnung von Metern liegen. Dies führt dazu, dass bereits eine geringe Dejustage des Linienfokus der Aushärtevorrichtung gegenüber der Längs- bzw. Ziehachse der Glasfaser dazu führt, dass die Glasfaser bzw. der beschichtete Glasfaserkern gar nicht oder lediglich teilweise vom UV-Licht bestrahlt und die Beschichtung hierdurch nur unzureichend ausgehärtet werden kann.This requires a correspondingly exact adjustment of the curing device in relation to the fiber drawing tower. The sensitivity of this adjustment is in the order of microns compared to the fiber drawing tower, whose dimensions are usually more in the order of meters. As a result, even a slight misalignment of the line focus of the curing device with respect to the longitudinal or pulling axis of the glass fiber means that the glass fiber or the coated glass fiber core is not or only partially irradiated by the UV light and the coating tion can only be cured insufficiently as a result.

Problematisch ist hierbei, dass eine ungleichmäßig bzw. unzureichend ausgehärtete Beschichtung des Glasfaserkerns als Herstellungsfehler üblicherweise erst erkannt werden kann, wenn ein hoher Anteil der Glasfaser den Prozessschritt der Aushärtung bereits durchlaufen hat und anschließend aufgewickelt wurde. Dies führt zu einem entsprechend hohen Ausschuss der Produktion.The problem here is that an uneven or insufficiently cured coating of the glass fiber core can usually only be recognized as a manufacturing defect when a large proportion of the glass fiber has already gone through the process step of curing and has subsequently been wound up. This leads to a correspondingly high level of rejects in production.

Bekannt ist es bei derartigen Aushärtevorrichtungen zum Beispiel aus der EP 2 388 239 B1 , wie bereits zuvor erwähnt, ferner, innerhalb der Aushärtevorrichtung ein Schutzrohr derart anzuordnen, so dass der beschichtete Glasfaserkern in seiner Zieh-, Bewegungs- bzw. Längsrichtung durch das Schutzrohr in dessen Längsrichtung hindurchgezogen werden kann, ohne das Schutzrohr radial zu berühren, und hierbei insbesondere mittig bzw. koaxial zum Schutzrohr geführt wird. Hierdurch können die UV-Strahlungsquellen und der beschichtete Glasfaserkern vor einem gegenseitigen Kontakt geschützt werden. Ein derartiges Schutzrohr kann insbesondere aus Quarzglas ausgebildet sein, da Quarzglas eine sehr hohe Transparenz für UV-Licht aufweist und somit das auf den beschichteten Glasfaserkern gerichtete UV-Licht großteils die Beschichtung der Glasfaser erreichen lässt.It is known in such curing devices, for example from EP 2 388 239 B1 , as already mentioned above, also to arrange a protective tube within the curing device in such a way that the coated fiberglass core can be pulled through the protective tube in its longitudinal direction in its pulling, moving or longitudinal direction without touching the protective tube radially, and in doing so is guided in particular centrally or coaxially to the protective tube. This protects the UV radiation sources and the coated glass fiber core from mutual contact. Such a protective tube can in particular be made of quartz glass, since quartz glass has a very high transparency for UV light and thus the UV light directed onto the coated glass fiber core can largely reach the coating of the glass fiber.

Das Schutzrohr kann ferner dazu verwendet werden, in das Innere des Schutzrohres von einem Ende ein Schutzgas wie zum Beispiel Stickstoff einströmen und durch das gegenüberliegende Ende wieder aus dem Innenraum des Schutzrohres austreten zu lassen, siehe ebenfalls EP 2 388 239 B1 . Hierdurch kann die Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser in einer sauerstofffreien bzw. sauerstoffarmen Umgebung erfolgen, was Fehler bei der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser vermeiden bzw. reduzieren kann.The protective tube can also be used to allow a protective gas, such as nitrogen, to flow into the interior of the protective tube from one end and to exit through the opposite end from the interior of the protective tube, see also EP 2 388 239 B1 . As a result, the coating of the glass fiber can be cured in an oxygen-free or low-oxygen environment, which can avoid or reduce errors in the curing of the coating of the glass fiber.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass die Möglichkeiten zur Aushärtung der Beschichtung eines Glasfaserkerns einer herzustellenden Glasfaser verbessert werden können. Insbesondere soll der Grad der Aushärtung und somit die Qualität der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ soll der Aufwand der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser möglichst geringgehalten werden. Zusätzlich oder alternativ der Aufwand der Justierung des auszuhärtenden beschichteten Glasfaserkerns gegenüber der Aushärtevorrichtung reduziert bzw. vermieden werden. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten derartigen Aushärtevorrichtungen für Beschichtungen von Glasfasern geschaffen werden.One object of the present invention is to provide a curing device for coatings of glass fibers of the type described at the beginning, so that the possibilities for curing the coating of a glass fiber core of a glass fiber to be produced can be improved. In particular, the degree of curing and thus the quality of the curing of the coating of the glass fiber should be improved. Additionally or alternatively, the effort involved in curing the coating of the glass fiber should be kept as low as possible. Additionally or alternatively, the effort involved in adjusting the coated glass fiber core to be cured in relation to the curing device can be reduced or avoided. At the very least, an alternative to known curing devices of this type for coating glass fibers should be created.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention by a curing device for coatings of glass fibers with the features of claim 1. Advantageous developments are described in the dependent claims.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern mit einem Aufnahmeraum zur Durchführung einer beschichteten Glasfaser in einer Bewegungsrichtung, wobei der Aufnahmeraum eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen aufweist, welche ausgebildet sind, die Beschichtung der Glasfaser mittels UV-Licht zu härten. Derartige Aushärtevorrichtungen dienen dazu, eine Glasfaser bei der Herstellung beim Ziehen aus dem Preform und anschließendem Auftragen einer Beschichtung zum Beispiel mittels Extruder in einem weiteren Prozessschritt mit UV-Licht einer geeigneten Wellenlänge sowie in einem ausreichenden Maße zu bestrahlen, so dass das Material der Beschichtung wie zum Beispiel Polyamid, Acryl oder Silikon ausreichend ausgehärtet werden kann. Bekannte derartige Aushärtevorrichtungen wurden eingangs beschrieben. Die Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser entspricht dabei üblicherweise der vertikalen Richtung bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Aushärtevorrichtung, welche auch als Längsrichtung bzw. Ziehrichtung der beschichteten Glasfaser bezeichnet werden kann.The present invention thus relates to a curing device for coatings of glass fibers with a receiving space for guiding a coated glass fiber through in a direction of movement, the receiving space having a plurality of UV radiation sources which are designed to cure the coating of the glass fibers using UV light. Such curing devices are used to irradiate a glass fiber during production when pulling it out of the preform and then applying a coating, for example by means of an extruder, in a further process step with UV light of a suitable wavelength and to a sufficient extent, so that the material of the coating like for example polyamide, acrylic or silicone can be cured sufficiently. Known curing devices of this type have been described in the introduction. The direction of movement of the coated glass fiber usually corresponds to the vertical direction when the curing device is used as intended, which can also be referred to as the longitudinal direction or pulling direction of the coated glass fiber.

Die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum wenigstens eine Schutzgasöffnung aufweist, welche ausgebildet ist, ein Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum wenigstens eine Schutzgasöffnung aufweist, welche ausgebildet ist, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen. Ein derartiges Schutzgas dient wenigstens dem Entfernen bzw. dem Reduzieren von Sauerstoff in der Umgebung der Beschichtung während des Aushärtungsvorgangs mittels UV-Lichts. Als ein derartiges Schutzgas kann zum Beispiel Stickstoff verwendet werden.The curing device according to the invention is characterized in that the receiving space has at least one protective gas opening which is designed to allow a protective gas to flow into the receiving space, preferably by conveying the curing device, and the receiving space has at least one protective gas opening which is designed to allow the protective gas preferably by suction of the curing device to escape from the receiving space. Such a protective gas is used at least to remove or reduce oxygen in the vicinity of the coating during the curing process using UV light. Nitrogen, for example, can be used as such a protective gas.

Hierbei ist es bisher bekannt, das Schutzgas vom unteren Ende des Aufnahmeraums derartiger bekannter Aushärtevorrichtungen in den Aufnahmeraum einströmen und am oberen Ende des Aufnahmeraums in der vertikalen Richtung wieder austreten zu lassen, oder umgekehrt. Dies kann jedoch entlang der beschichteten Glasfaser zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Schutzgases führen. Wird ein Gas verwendet, welches mit der Beschichtung während dessen UV-Aushärtung zusammenwirkt, so kann das Gas über die Strecke vom einen Ende des Aufnahmeraums bis zum anderen Ende des Aufnahmeraums teilweise verbraucht sein, was die Wirkung beeinträchtigen kann.Here, it has hitherto been known to let the protective gas flow into the receiving space from the lower end of the receiving space of such known curing devices and to let it exit again at the upper end of the receiving space in the vertical direction, or vice versa. However, this can lead to an uneven distribution of the shielding gas along the coated glass fiber. If a gas is used which is compatible with the coating ren whose UV curing cooperates, the gas can be partially consumed over the distance from one end of the receiving space to the other end of the receiving space, which can impair the effect.

Erfindungsgemäß wird daher wenigstens eine Schutzgasöffnung vorgesehen, durch welche hindurch das Schutzgas in den Aufnahmeraum einströmen kann. Diese Schutzgasöffnung kann als Schutzgasöffnung zum Einströmen oder kurz als Schutzgaseinlass bezeichnet werden. Das Einströmen des Schutzgases kann dadurch erfolgen, dass eine Quelle des Schutzgases wie zum Beispiel eine Gasflasche geöffnet wird und der Druck des Schutzgases innerhalb der Gasflasche zu einem Strom des Schutzgases führt, welcher über die Schutzgasöffnung zum Einströmen in den Aufnahmeraum geleitet wird. Vorzugsweise kann der Strom des Schutzgases mittels eines Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer Pumpe der Aushärtevorrichtung oder mittels eines externen Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer externen Pumpe erzeugt werden, was für einen gleichbleibenden Strom des Schutzgases hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit führen kann, welche vorzugsweise gezielt gewählt werden kann.According to the invention, therefore, at least one protective gas opening is provided, through which the protective gas can flow into the receiving space. This protective gas opening can be referred to as a protective gas opening for inflow or, for short, as a protective gas inlet. The inert gas can flow in by opening a source of inert gas such as a gas cylinder and the pressure of the inert gas inside the gas cylinder leading to a flow of inert gas which is conducted via the inert gas opening to flow into the receiving space. Preferably, the flow of the protective gas can be generated by means of a conveyor such as a pump of the curing device or by means of an external conveyor such as an external pump, which can lead to a constant flow of the protective gas with regard to the flow rate, which can preferably be selected in a targeted manner can.

Erfindungsgemäß wird ferner wenigstens eine Schutzgasöffnung vorgesehen, durch welche hindurch das Schutzgas aus dem Aufnahmeraum entweichen kann. Diese Schutzgasöffnung kann als Schutzgasöffnung zum Entweichen oder kurz als Schutzgasauslasse bezeichnet werden. Das Entweichen des Schutzgases kann dadurch erfolgen, dass das Schutzgas durch den Strom des einströmenden bzw. des nachströmenden Schutzgases der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung sowie in diese hinein gedrückt wird, was das Entweichen des Schutzgases einfach halten kann. Vorzugsweise kann das Schutzgas mittels eines Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer Pumpe der Aushärtevorrichtung oder mittels eines externen Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer externen Pumpe aktiv angesogen bzw. in die Schutzgasöffnung zum Entweichen hineingesogen werden, was das Entweichen verstärken sowie gleichbleibender werden lassen kann.According to the invention, at least one protective gas opening is also provided, through which the protective gas can escape from the receiving space. This inert gas opening can be referred to as inert gas vent for escape or in short as inert gas outlets. The shielding gas can be escaped by the shielding gas being pushed by the flow of the inflowing or post-flowing shielding gas from the inlet opening to the outlet opening and into it, which can keep the shielding gas escaping easy. Preferably, the protective gas can be actively sucked in or sucked into the protective gas opening to escape by means of a conveyor, such as a pump of the curing device or by means of an external conveyor, for example by means of an external pump, which can increase the escape and make it more constant.

Durch die Verwendung lediglich eines Fördermittels zum Fördern des Schutzgases in den Aufnahmeraum hinein oder zum Absaugen des Schutzgases aus dem Aufnahmeraum heraus können die jeweiligen zuvor beschriebenen Wirkungen erreicht werden. Gleichzeitig kann der Aufwand hierfür vergleichsweise gering gehalten werden. Werden beide Fördermittel in Kombination miteinander verwendet, so kann dies den Aufwand entsprechend erhöhen, jedoch können auch die zuvor beschriebenen Wirkungen gemeinsam erreicht werden, was die Gleichmäßigkeit des Stromes von Schutzgas durch den Aufnahmeraum hindurch verbessern bzw. einen über die Zeit gleichbleibenden Strom des Schutzgases durch den Aufnahmeraum hindurch bewirken bzw. begünstigen kann.The previously described effects can be achieved by using only one conveying means for conveying the protective gas into the receiving space or for sucking the protective gas out of the receiving space. At the same time, the effort for this can be kept comparatively low. If both conveying means are used in combination with one another, this can increase the effort accordingly, but the effects described above can also be achieved together, which improves the uniformity of the flow of protective gas through the receiving space or a flow of protective gas that remains constant over time can effect or promote through the receiving space.

In jedem Fall liegt der Erfindung dabei die Erkenntnis zugrunde, dass dadurch, dass das Schutzgas seitens der Aushärtevorrichtung sowohl in den Aufnahmeraum durch eine Schutzgasöffnung eingeführt als auch durch eine weitere Schutzgasöffnung aus diesem abgeführt werden kann, ein vergleichsweise gleichmäßiger bzw. gleichbleibender Strom des Schutzgases erreicht werden kann. Hierdurch kann die Wirkung des Schutzgases verbessert werden.In any case, the invention is based on the knowledge that since the protective gas can be introduced into the receiving space through a protective gas opening and also be discharged from it through a further protective gas opening, a comparatively uniform or constant flow of protective gas is achieved on the part of the curing device can be. As a result, the effect of the protective gas can be improved.

Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen innerhalb des Aufnahmeraums angeordnet sind und somit die Nutzung bzw. Führung des Schutzgases vollständig innerhalb des Aufnahmeraums erfolgen bzw. hierauf beschränkt werden kann. Insbesondere durch die Schutzgasöffnung zum Entweichen und insbesondere bei einem Absaugen kann verhindert werden, dass das Schutzgas überhaupt aus dem Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung in die Umgebung gelangen kann.It is particularly advantageous here that the protective gas opening for inflow and the protective gas opening for escaping are arranged within the receiving space and the use or guidance of the protective gas can therefore take place completely within the receiving space or can be restricted thereto. In particular, through the protective gas opening for escaping and in particular in the case of suction, it can be prevented that the protective gas can escape from the receiving space of the curing device into the environment at all.

Vorteilhaft ist an der Schutzgasöffnung zum Entweichen und insbesondere bei einem Absaugen, dass hierüber auch Dämpfe aus dem Aufnahmeraum gezielt entweichen bzw. abgesaugt werden können, welche beim Aushärten der Beschichtung der Glasfaser entstehen können. Derartige Dämpfe können gesundheitsschädlich für den Menschen sein, weshalb das Entweichen derartige Dämpfe aus dem Aufnahmeraum in die Umgebung wünschenswerter Weise zu reduzieren oder sogar vollständig zu vermeiden ist. Entsprechend können diese Dämpfe innerhalb des Aufnahmeraums gehalten und von dort gezielt über die Schutzgasöffnung zum Entweichen abgeführt bzw. abgesogen werden, ohne die Umgebung der Aushärtevorrichtung zu erreichen.It is advantageous at the protective gas opening for escaping and in particular during suction that vapors from the receiving space can escape or be suctioned off in a targeted manner, which vapors can arise when the coating of the glass fiber is cured. Such vapors can be harmful to human health, which is why it is desirable to reduce or even completely avoid the escape of such vapors from the receiving space into the environment. Correspondingly, these vapors can be held within the receiving space and from there can be discharged or sucked off in a targeted manner via the inert gas opening for escaping, without reaching the area surrounding the curing device.

Vorzugsweise kann der Aufnahmeraum an seiner Innenfläche zumindest abschnittsweise bis vollständig reflektierend ausgebildet sein, um die UV-Strahlung möglichst gleichmäßig zu verteilen und bzw. oder möglichst vollständig nutzen zu können. Dies kann mittels einer Verspiegelung erreicht werden.Preferably, the interior surface of the receiving space can be designed to be reflective, at least in sections or completely, in order to be able to distribute the UV radiation as evenly as possible and/or to be able to use it as completely as possible. This can be achieved by means of a mirror coating.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser versetzt zueinander angeordnet. Hierdurch kann zwischen der Schutzgasöffnung zum Einströmen und der Schutzgasöffnung zum Entweichen eine gewisse Strecke geschaffen werden, über welche das Schutzgas wie zuvor beschrieben strömen kann. Der Versatz der Schutzgasöffnung zum Einströmen und der Schutzgasöffnung zum Entweichen kann vorzugsweise entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser deutlich größer als in den anderen Raumrichtungen sein, sodass das Schutzgas über eine entsprechend lange Strecken wie zuvor beschrieben strömen kann. Werden dabei mehr als zwei Schutzgasöffnungen zum Einströmen und bzw. oder mehr als zwei Schutzgasöffnungen zum Entweichen verwendet, so können diese vorzugsweise äquidistant entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser angeordnet sein, was zu einer entsprechend gleichmäßigen Wirkung führen kann.According to one aspect of the invention, the protective gas opening for inflow and the protective gas opening for escaping are offset from one another in the direction of movement of the coated glass fiber. This allows between the inert gas opening for inflow and the protection Gas opening to escape a certain distance are created over which the protective gas can flow as previously described. The offset of the protective gas opening for inflow and the protective gas opening for escape can preferably be significantly greater along the direction of movement of the coated glass fiber than in the other spatial directions, so that the protective gas can flow over a correspondingly long distance as described above. If more than two protective gas openings are used for inflow and/or more than two protective gas openings for escape, these can preferably be arranged equidistantly along the direction of movement of the coated glass fiber, which can lead to a correspondingly uniform effect.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens eine Schutzgasöffnung auf, welche ausgebildet ist, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum weist wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnung zum Einströmen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser zwischen den beiden Schutzgasöffnungen zum Entweichen, vorzugsweise mittig, angeordnet ist. Hierdurch kann ein Entweichen bzw. ein Absaugen des Schutzgases entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser zu beiden Seiten der Schutzgasöffnung zum Einströmen hin erfolgen, sodass jeweils eine Strömung des Schutzgases wie zuvor beschrieben erreicht werden kann. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the receiving space has at least one protective gas opening, which is designed to allow the protective gas to flow into the receiving space, preferably by conveying the curing device, and the receiving space has at least two protective gas openings, which are designed to let the protective gas, preferably by sucking off the curing device, from the receiving space, wherein the protective gas opening for inflow in the direction of movement of the coated glass fiber is arranged between the two protective gas openings for escape, preferably in the middle. As a result, the protective gas can escape or be sucked off along the direction of movement of the coated glass fiber on both sides of the protective gas opening towards the inflow, so that a flow of the protective gas can be achieved as described above. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum weist wenigstens eine Schutzgasöffnung aufweist, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnung zum Entweichen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser zwischen den beiden Schutzgasöffnungen zum Einströmen, vorzugsweise mittig, angeordnet ist. Hierdurch können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile in entsprechend umgekehrter Konstellation von zwei Schutzgasöffnungen zum Einströmen und einer Schutzgasöffnung zum Entweichen umgesetzt werden. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the receiving space has at least two protective gas openings which are designed to allow the protective gas to flow into the receiving space, preferably by conveying the curing device, and the receiving space has at least one protective gas opening which is designed to let the protective gas, preferably by sucking off the curing device, from the receiving space, wherein the protective gas opening for escaping is arranged in the direction of movement of the coated glass fiber between the two protective gas openings for inflow, preferably centrally. As a result, the properties and advantages described above can be implemented in a correspondingly reversed constellation of two inert gas openings for inflow and one inert gas opening for escape. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen in derselben Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser angeordnet. Hierdurch kann eine vergleichsweise kurze Strecke der Strömung des Schutzgases erreicht werden, indem die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen innerhalb derselben Ebene angeordnet werden, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser steht, sodass ein Versatz der Schutzgasöffnung zum Einströmen unter Schutzgasöffnung zum Entweichen entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser vermieden wird. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the protective gas opening for inflow and the protective gas opening for escape are arranged in the same plane perpendicular to the direction of movement of the coated glass fiber. Hereby a comparatively short distance of the flow of the shielding gas can be achieved by arranging the shielding gas inflow opening and the shielding gas exit opening within the same plane, which is perpendicular to the direction of movement of the coated glass fiber, so that an offset of the shielding gas inflow opening below the shielding gas exit opening along the direction of movement of the coated glass fiber is avoided. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen einander diametral gegenüberliegend zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser angeordnet. Hierdurch kann gleichzeitig erreicht bzw. begünstigt werden, dass die Strömung des Schutzgases möglichst nah bzw. unmittelbar an der beschichteten Glasfaser, vorzugsweise beidseitig und besonders vorzugsweise gleichmäßig, vorbeiführt, was die Umsetzung der zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile begünstigen kann. Auch hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the protective gas opening for inflow and the protective gas opening for escape are arranged diametrically opposite one another with respect to the direction of movement of the coated glass fiber. At the same time, it can be achieved or promoted that the flow of the protective gas passes as close as possible or directly to the coated glass fiber, preferably on both sides and particularly preferably evenly, which can promote the implementation of the properties and advantages described above. In this way too, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum weist wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnungen zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen in derselben Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser abwechselnd zueinander, vorzugsweise gleichmäßig zueinander beabstandet, angeordnet sind. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden. Insbesondere kann hierdurch eine möglichst gleichmäßige Strömung innerhalb der Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser erreicht werden.According to a further aspect of the invention, the receiving space has at least two protective gas openings which are designed to allow the protective gas to flow into the receiving space, preferably by conveying the curing device, and the receiving space has at least two protective gas openings which are designed to allow the protective gas preferably by suction of the curing device, from the receiving space, wherein the protective gas openings for inflow and the protective gas opening for escape are arranged alternately to one another, preferably evenly spaced, in the same plane perpendicular to the direction of movement of the coated glass fiber. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased. In particular, a flow that is as uniform as possible can be achieved within the plane perpendicular to the direction of movement of the coated glass fiber.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnungen zum Einströmen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser versetzt zueinander linienförmig angeordnet sind, und bzw. oder der Aufnahmeraum weist wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnungen zum Entweichen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser versetzt zueinander linienförmig angeordnet sind. Dies kann die Umsetzung bzw. Fertigung der jeweiligen Schutzgasöffnungen vereinfachen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the receiving space has at least two protective ga s openings, which are designed to allow the protective gas to flow into the receiving space, preferably by conveying the curing device, the protective gas openings for inflow being offset in the direction of movement of the coated glass fiber in a linear arrangement, and/or the receiving space has at least two protective gas openings on which are designed to allow the protective gas to escape from the receiving space, preferably by suction from the curing device, the protective gas openings for escaping in the direction of movement of the coated glass fiber being arranged offset to one another in a linear manner. This can simplify the implementation or manufacture of the respective inert gas openings. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die wenigstens zwei Schutzgasöffnungen zum Einströmen mit einer gemeinsamen Schutzgasleitung verbunden, die wenigstens zwei Schutzgasöffnungen zum Entweichen sind mit einer gemeinsamen Schutzgasleitung verbunden und die Aushärtevorrichtung ist ausgebildet, das Schutzgas entgegengesetzt oder in der gleichen Richtung durch die Schutzgasleitung der Schutzgasöffnungen zum Einströmen und durch die Schutzgasleitung der Schutzgasöffnungen zum Entweichen zu führen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the at least two protective gas openings for inflow are connected to a common protective gas line, the at least two protective gas openings for escape are connected to a common protective gas line and the curing device is designed to push the protective gas in opposite directions or in the same direction through the protective gas line of the protective gas openings to flow in and to escape through the shielding gas line of the shielding gas openings. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und bzw. oder die Schutzgasöffnung zum Entweichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser ausgerichtet. Mit anderen Worten kann hierdurch erreicht werden, dass das Schutzgas durch die Schutzgasöffnung zum Einströmen radial auf die beschichtete Glasfaser gerichtet in den Aufnahmeraum einströmen kann. Entsprechend kann zusätzlich oder alternativ das Schutzgas radial aus dem Aufnahmeraum durch die Schutzgasöffnung zum Entweichen wieder abgeführt werden. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the protective gas opening for inflow and/or the protective gas opening for escaping are aligned perpendicularly to the direction of movement of the coated glass fiber. In other words, it can hereby be achieved that the protective gas can flow through the protective gas opening for inflow, directed radially onto the coated glass fiber, into the receiving space. Correspondingly, in addition or as an alternative, the protective gas can be discharged again radially from the receiving space through the protective gas opening in order to escape. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens einen Temperatursensor auf, welcher ausgebildet ist, eine Temperatur des Schutzgases zu erfassen, und die Aushärtevorrichtung ist ausgebildet, das einströmende Schutzgas in Abhängigkeit der erfassten Temperatur des im Aufnahmeraum befindlichen Schutzgases zu temperieren. Eine derartige Temperaturmessung bzw. Temperaturerfassung des Temperatursensors kann beispielsweise über einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand erfolgen.According to a further aspect of the invention, the receiving space has at least one temperature sensor which is designed to detect a temperature of the protective gas, and the curing device is designed to regulate the temperature of the inflowing protective gas depending on the detected temperature of the protective gas located in the receiving space. Such a temperature measurement or temperature detection of the temperature sensor can take place, for example, via a temperature-dependent electrical resistance.

In jedem Fall kann auf diese Art und Weise der Aushärtevorrichtung bzw. eine Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung eine Information über die aktuelle Temperatur des Schutzgases, welches das Gas innerhalb des Aufnahmeraums darstellt, im Bereich des Temperatursensors zur Verfügung gestellt werden. In Abhängigkeit dieser erfassten Temperatur kann mittels Regelung das Schutzgas derart temperiert werden, dass es bei Erreichen des Temperatursensors einer vorbestimmten Temperatur entspricht. Je nach vorbestimmter Temperatur kann das Temperieren als Abkühlen zu einer Reduzierung der Temperatur des Schutzgases oder als Erwärmen zu einer Erhöhung der Temperatur des Schutzgases führen. Dies kann seitens der Aushärtevorrichtung zum Beispiel mittels einer Wärmepumpe, mittels elektrischer Erwärmung oder dergleichen erfolgen. Hierdurch kann das Schutzgas innerhalb des Aufnahmeraums die vorbestimmte Temperatur aufweisen.In any case, in this way the curing device or a control unit of the curing device can be provided with information about the current temperature of the protective gas, which represents the gas inside the receiving space, in the region of the temperature sensor. Depending on this detected temperature, the temperature of the protective gas can be controlled by means of regulation in such a way that it corresponds to a predetermined temperature when the temperature sensor is reached. Depending on the predetermined temperature, tempering can lead to a reduction in the temperature of the protective gas as cooling or to an increase in the temperature of the protective gas as heating. The curing device can do this, for example, by means of a heat pump, by means of electrical heating or the like. As a result, the protective gas can have the predetermined temperature within the receiving space.

Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass über die Temperatur des Schutzgases die Reaktionsgeschwindigkeit bzw. die Polymerisationsgeschwindigkeit der Beschichtung der Glasfaser beeinflusst und insbesondere durch eine erhöhte Temperatur erhöht werden kann. Letzteres kann eine höhere Geschwindigkeit des Ziehens der Glasfaser aus der Preform als bisher bekannt ermöglichen, wodurch die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Dies kann die Produktion der Glasfaser beschleunigen und damit erhöhen, wodurch sich die Kosten der Glasfaser reduzieren können.This aspect of the present invention is based on the knowledge that the temperature of the protective gas can be used to influence the reaction speed or the polymerization speed of the coating of the glass fiber and in particular can be increased by an increased temperature. The latter can enable the glass fiber to be drawn from the preform at a higher speed than previously known, which means that the production speed can be increased. This can accelerate and thus increase the production of the glass fiber, which can reduce the cost of the glass fiber.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Aufnahmeraum ausgebildet, das Schutzgas und die beschichtete Glasfaser einander direkt kontaktierend aufzunehmen. Somit kann die beschichtete Glasfaser direkt mit dem Schutzgas, welches über die Schutzgasöffnung zum Einströmen in den Aufnahmeraum einströmen kann, in Kontakt kommen. Mit anderen Worten wird auf ein Schutzrohr bzw. auf ein Quarzrohr wie zum Beispiel aus der EP 2 388 239 B1 bekannt verzichtet. Dies kann den Aufwand der Aushärtevorrichtung reduzieren, da auf ein Schutzrohr als Bauelement verzichtet werden kann. Insbesondere können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, welche auf einem direkten Kontakt des Schutzgases mit der Beschichtung der Glasfaser beruhen.According to a further aspect of the invention, the accommodation space is designed to accommodate the protective gas and the coated glass fiber in direct contact with one another. The coated glass fiber can thus come into direct contact with the protective gas, which can flow in via the protective gas opening to flow into the receiving space. In other words, a protective tube or a quartz tube such as from the EP 2 388 239 B1 known renounced. This can reduce the complexity of the curing device, since a protective tube can be dispensed with as a component. In particular, the properties and advantages described above can be achieved, which are based on direct contact of the protective gas with the coating of the glass fiber.

Diesem Aspekt der Erfindung liegt darüber hinaus die Erkenntnis zugrunde, dass zwar, wie eingangs beschrieben, ein derartiges Schutzrohr insbesondere aus Quarzglas eine sehr hohe Transparenz für UV-Licht aufweisen und somit das auf den beschichteten Glasfaserkern gerichtete UV-Licht großteils die Beschichtung der Glasfaser erreichen lassen kann. Dennoch können an der Grenzfläche Luft-zu-Glas Fresnelverluste in Höhe von ca. 7 % pro Grenzfläche auftreten, so dass dieser Anteil der Primärstrahlung als Verluste nicht die Beschichtung der Glasfaser innerhalb des Schutzrohrs bzw. Quarzrohres erreichen, sondern an der äußeren Wandung des Schutzrohres bzw. Quarzrohrs zurückreflektiert werden kann.This aspect of the invention is also based on the knowledge that, as described at the beginning, such a protective tube, in particular made of quartz glass, has a very high transparency for UV light and thus the UV light directed onto the coated glass fiber core largely reaches the coating of the glass fiber can let. Still can at the interface Air-to-glass Fresnel losses of approx. 7% per interface occur, so that this proportion of the primary radiation does not reach the coating of the glass fiber within the protective tube or quartz tube as losses, but is reflected back on the outer wall of the protective tube or quartz tube can.

Auch ist bisher die Opazität, d.h. die Absorptionsverluste, des Quarzglases selbst zu beachten, welche bei derartigen Quarzrohren auftritt. Derartige Quarzrohre besitzen üblicherweise eine Dicke bzw. eine Stärke von mindestens ca. 2 mm und in dieser Strecke wird das UV-Licht der Primärstrahlung üblicherweise nochmals abgeschwächt.Up to now, the opacity, i.e. the absorption losses, of the quartz glass itself, which occurs in quartz tubes of this type, has also had to be taken into account. Quartz tubes of this type usually have a thickness of at least approx. 2 mm and the UV light of the primary radiation is usually weakened again in this section.

Ferner sind derartige Schutzrohre bzw. Quarzrohre üblicherweise rund und stellen damit eine Krümmung für das eintreffende und teilweise passierende UV-Licht der Primärstrahlung dar. Folglich können hier Abbildungsfehler auftreten, welche nur mit sehr hohem Aufwand, falls überhaupt, ausgeglichen werden können.Furthermore, such protective tubes or quartz tubes are usually round and thus represent a curvature for the incident and partially passing UV light of the primary radiation. Consequently, imaging errors can occur here, which can only be compensated for with great effort, if at all.

Diese Effekte können einzeln sowie insbesondere in Kombination miteinander die Wirkung des UV-Lichts der Primärstrahlung auf die Beschichtung der Glasfaser reduzieren, was zu entsprechenden Qualitätseinbußen des Aushärtens bzw. zu einer entsprechend leistungsstärkeren und bzw. oder zeitlich längeren Bestrahlung führen kann, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Dies kann den Aufwand des Herstellungsprozesses und damit auch die Kosten der beschichteten Glasfaser erhöhen.These effects can individually and especially in combination with each other reduce the effect of the UV light of the primary radiation on the coating of the glass fiber, which can lead to a corresponding loss of quality in curing or to a correspondingly more powerful and/or longer-lasting irradiation in order to achieve the desired result to obtain. This can increase the complexity of the manufacturing process and thus also the cost of the coated glass fiber.

Wird somit erfindungsgemäß auf ein Schutzrohr bzw. Quarzrohr verzichtet, indem der Aufnahmeraum ausgebildet wird, das Schutzgas und die beschichtete Glasfaser einander direkt kontaktierend aufzunehmen, so können die entsprechenden zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden.If a protective tube or quartz tube is thus dispensed with according to the invention, in that the receiving space is designed to receive the protective gas and the coated glass fiber in direct contact with one another, the corresponding disadvantages described above can be avoided.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Aushärtevorrichtung eine erste Aushärteeinheit mit einem ersten Aufnahmehalbraum und eine zweite Aushärteeinheit mit einem zweiten Aufnahmehalbraum auf, wobei der erste Aufnahmehalbraum der ersten Aushärteeinheit und der zweite Aufnahmehalbraum der zweiten Aushärteeinheit ausgebildet sind, gemeinsam den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu bilden, und wobei die erste Aushärteeinheit und die zweite Aushärteeinheit gegenüber einander, vorzugsweise translatorisch, beweglich ausgebildet sind, um den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu öffnen und zu schließen. Beide Aufnahmehalbräume können eine halbkreisbogenförmige, ovale, dreieckige, rechteckige, viereckige, sechseckige, sonstige vieleckige sowie sonstige Kontur in der Horizontalen aufweisen, welche zur Umsetzung der entsprechenden Aspekte der Erfindung geeignet ist. Die Kontur kann in der vertikalen Richtung durchgängig gleich oder auch unterschiedlich sein.According to a further aspect of the invention, the curing device has a first curing unit with a first receiving half-space and a second curing unit with a second receiving half-space, the first receiving half-space of the first curing unit and the second receiving half-space of the second curing unit being designed to jointly form the receiving space of the curing device , and wherein the first curing unit and the second curing unit are designed to be movable relative to one another, preferably translationally, in order to open and close the receiving space of the curing device. Both recording half-spaces can have a semi-circular, oval, triangular, rectangular, quadrangular, hexagonal, other polygonal or other horizontal contour which is suitable for implementing the relevant aspects of the invention. The contour can be consistently the same or different in the vertical direction.

Mit anderen Worten kann die Aushärtevorrichtung bzw. eine Komponente der Aushärtevorrichtung wenigstens zweigeteilt derart ausgeführt werden, dass die beiden Aushärteeinheiten gegenüber einander oder gegenüber einem weiteren Bauteil derart beweglich sind, dass hierdurch der Aufnahmeraum geschlossen gebildet bzw. geöffnet und zugänglich gemacht werden kann. Dies kann durch eine rein translatorische Bewegung wenigstens einer Aushärteeinheit gegenüber der anderen Auswerteeinheit bzw. einem weiteren Bauteil oder beider Aushärteeinheiten gegenüber einander bzw. einem weiteren Bauteil erfolgen, was die Umsetzung der Bewegung einfach halten kann. Alternativ kann jedoch auch eine rotatorische Bewegung, eine Schwenkbewegung bzw. eine kombinierte rotatorische und translatorische Bewegung hierzu verwendet werden. In jedem Fall kann auf diese Art und Weise der Aufnahmeraum um eine dort befindliche beschichtete Glasfaser herum geöffnet und geschlossen werden, was einfacher sein kann, als eine beschichtete Glasfaser zur Vorbereitung des Herstellungsprozesses mit einem offenen Ende durch eine obere Öffnung des Aufnahmeraums hindurch zu führen.In other words, the curing device or a component of the curing device can be designed in at least two parts such that the two curing units can be moved relative to one another or relative to another component in such a way that the receiving space can be closed or opened and made accessible. This can be done by a purely translational movement of at least one curing unit relative to the other evaluation unit or another component or both curing units relative to one another or a further component, which can keep the movement simple to implement. Alternatively, however, a rotational movement, a pivoting movement or a combined rotational and translational movement can also be used for this purpose. In any case, in this way the receiving space can be opened and closed around a coated glass fiber located there, which can be easier than guiding an open end of a coated glass fiber through an upper opening of the receiving space in preparation for the manufacturing process.

Vorzugsweise können die beiden Aushärteeinheiten dabei identisch ausgebildet sein, sodass eine Bauart der Aushärteeinheit doppelt verwendet werden kann. Dies kann die Herstellkosten reduzieren.The two curing units can preferably be configured identically, so that one type of curing unit can be used twice. This can reduce the manufacturing cost.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine Schutzgasöffnung zum Einströmen an der ersten Aushärteeinheit und wenigstens eine Schutzgasöffnung zum Entweichen an der zweiten Aushärteeinheit angeordnet. Dies kann die Gleichmäßigkeit der Strömung des Schutzgases begünstigen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.According to a further aspect of the invention, at least one protective gas opening for inflow is arranged on the first curing unit and at least one protective gas opening for escaping is arranged on the second curing unit. This can favor the uniformity of the flow of shielding gas. In this way, in particular, the design options for the flow of the protective gas can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-Strahlungsquellen UV-LEDs. Auf diese Art und Weise können die Eigenschaften und Vorteile von UV-LEDs bei der erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung verwendet werden. Hierzu können ein vergleichsweise geringer Verbrauch an elektrischer Energie, eine vergleichsweise geringe Abwärme, auch zum Schutz der Beschichtung und bzw. oder des Glasfaserkerns der Glasfaser, und damit verbunden eine vergleichsweise hohe Energieeffizienz, ein vergleichsweise kompakter Bauraum und bzw. oder eine vergleichsweise hohe Lebensdauer gehören.According to a further aspect of the invention, the UV radiation sources are UV LEDs. In this way, the properties and advantages of UV LEDs can be used in the curing device according to the invention. This can include a comparatively low consumption of electrical energy, comparatively little waste heat, also to protect the coating and/or the glass fiber core of the glass fiber, and associated with it a comparatively high energy efficiency, a comparatively compact installation space and/or a comparatively long service life .

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-LEDs, vorzugsweise genau, als erste Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der ersten Aushärteeinheit, und als zweite Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der zweiten Aushärteeinheit, ausgebildet, wobei sich die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser jeweils linienförmig erstrecken und bzw. oder wobei die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.According to a further aspect of the invention, the UV LEDs are, preferably precisely, designed as a first plurality of UV LEDs, preferably of the first curing unit, and as a second plurality of UV LEDs, preferably of the second curing unit, the two pluralities of UV LEDs extend linearly in the direction of movement of the coated glass fiber and/or the two pluralities of UV LEDs are arranged diametrically opposite one another perpendicularly to the direction of movement of the coated glass fiber.

Die Verwendung einer Mehrzahl von UV-LEDs entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser kann die Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser mittels UV-Lichts über eine entsprechend lange Strecke genutzt werden, was die Wirksamkeit der Aushärtung erhöhen kann. Die UV-LEDs hierbei linienförmig entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser anzuordnen kann die Herstellung der Aushärtevorrichtung vereinfachen.The use of a plurality of UV LEDs along the moving direction of the coated optical fiber can be used to cure the coating of the optical fiber by UV light over a correspondingly long distance, which can increase the curing efficiency. Arranging the UV LEDs in a line along the direction of movement of the coated glass fiber can simplify the production of the curing device.

Auch kann auf diese Art und Weise auf die Verwendung von optischen Abbildungen zwecks Strahlformung und bzw. oder Strahlumlenkung verzichtet werden, sodass eine wirksame Bestrahlung mit UV-Licht der Beschichtung der Glasfaser auch ohne Justierung der beschichteten Glasfaser in einer Überlagerung der UV-Strahlung erreicht werden kann. Hierdurch kann ein justagefreies System geschaffen werden, wodurch entsprechende Justagefehler bzw. Bedienfehler ausgeschlossen und eine hierdurch bedingte Fehlproduktion vermieden werden können.In this way, the use of optical images for the purpose of beam shaping and/or beam deflection can also be dispensed with, so that the coating of the glass fiber can be effectively irradiated with UV light without adjusting the coated glass fiber in a superimposition of the UV radiation can. In this way, an adjustment-free system can be created, whereby corresponding adjustment errors or operating errors can be ruled out and faulty production caused thereby can be avoided.

Dabei die wenigstens zwei Mehrzahlen von UV-LEDs einander diametral gegenüberliegend senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser anzuordnen kann dafür sorgen, dass die Beschichtung der Glasfaser wenigstens von zwei gegenüberliegenden Seiten mit UV-Licht bestrahlt und ausgehärtet werden kann, was zu einer ausreichenden Aushärtung führen kann. Werden hierbei genau zwei Mehrzahlen von UV-LEDs in dieser Anordnung verwendet, kann aufgrund der Vermeidung optischer Abbildungsverluste die gewünschte Aushärtung ausreichend bewirkt und der Aufwand hierfür vergleichsweise gering gehalten werden, da nahezu die gesamte emittierte Primärstrahlung des UV-Lichts für die Aushärtung genutzt werden kann. Dies kann die Anschaffungskosten der UV-LEDs sowie deren Energieverbrauch gering halten. Entsprechend wirtschaftlich bzw. kostengünstig kann die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung betrieben werden, was die Herstellungskosten der Glasfaser geringhalten kann.Arranging the at least two pluralities of UV LEDs diametrically opposite each other perpendicular to the direction of movement of the coated glass fiber can ensure that the coating of the glass fiber can be irradiated and cured with UV light from at least two opposite sides, which can lead to sufficient curing . If exactly two pluralities of UV LEDs are used in this arrangement, the desired curing can be sufficiently effected due to the avoidance of optical imaging losses and the effort for this can be kept comparatively low, since almost all of the emitted primary radiation of the UV light can be used for curing . This can keep the acquisition costs of the UV LEDs and their energy consumption low. The curing device according to the invention can be operated correspondingly economically and inexpensively, which can keep the production costs of the glass fiber low.

Zusätzlich oder alternativ betrifft die vorliegende Erfindung eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern mit einem Aufnahmeraum zur Durchführung einer beschichteten Glasfaser in einer Bewegungsrichtung, wobei der Aufnahmeraum eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen aufweist, welche ausgebildet sind, die Beschichtung der Glasfaser mittels UV-Licht zu härten, wie zuvor beschrieben.Additionally or alternatively, the present invention relates to a curing device for coatings of glass fibers with a receiving space for guiding a coated glass fiber through in a direction of movement, the receiving space having a plurality of UV radiation sources which are designed to cure the coating of the glass fibers using UV light , Like previously described.

Die Aushärtevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, die UV-Strahlungsquellen mittels eines Fluids zu temperieren, vorzugsweise zu kühlen, wobei eine Führung des Fluids außerhalb des Aufnahmeraums ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann das Fluid in den Bereich der UV-Strahlungsquellen geführt werden und temperierend auf die UV-Strahlungsquellen wirken, ohne hierbei in den Aufnahmeraum geleitet bzw. gefördert zu werden. Hierdurch kann die entsprechende temperierende Wirkung auf die UV-Strahlungsquellen erreicht werden, ohne jedoch hierfür Platz im Aufnahmeraum zu benötigen. Entsprechend kann der Aufnahmeraum vergleichsweise klein gehalten werden, sodass die UV-Strahlungsquellen möglichst nah an der beschichtete Glasfaser angeordnet werden können, was die Wirksamkeit der UV-Bestrahlung erhöhen bzw. die hierfür erforderliche Strahlungsenergie geringhalten kann.The curing device is characterized in that the curing device is designed to control the temperature of the UV radiation sources by means of a fluid, preferably to cool them, with the fluid being guided outside the receiving space. In other words, the fluid can be guided into the area of the UV radiation sources and have a temperature-controlling effect on the UV radiation sources without being guided or conveyed into the receiving space. In this way, the corresponding temperature-controlling effect on the UV radiation sources can be achieved without, however, requiring space in the recording room for this. Accordingly, the receiving space can be kept comparatively small, so that the UV radiation sources can be arranged as close as possible to the coated glass fiber, which can increase the effectiveness of the UV radiation or keep the radiation energy required for this low.

Durch das Temperieren und insbesondere durch ein Abkühlen der UV-Strahlungsquellen kann wenigstens eine unzulässig hohe Erwärmung bzw. eine Überhitzung der UV-Strahlungsquellen vermieden werden, was die Lebensdauer bzw. Verfügbarkeit der UV-Strahlungsquellen erhöhen kann.By tempering and in particular by cooling the UV radiation sources, at least an impermissibly high heating or overheating of the UV radiation sources can be avoided, which can increase the service life or availability of the UV radiation sources.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei ferner die Erkenntnis zugrunde, dass es insbesondere bei UV-LEDs als UV-Strahlungsquellen zu einer Verschiebung der Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung in Abhängigkeit ihrer Temperatur kommen kann. Somit kann insbesondere durch ein Abkühlen der UV-Strahlungsquellen insbesondere als UV-LEDs auf deren vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht werden, dass die UV-Strahlung mit der vorbestimmten Wellenlänge erzeugt und ausgesendet wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die entsprechende Wirkung der UV-Strahlung auf die Beschichtung der Glasfaser erreicht werden kann. Mit anderen Worten kann hierdurch eine Stabilisierung der Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung auf ihren Betriebspunkt erreicht werden. Dies kann sich entsprechend positiv auf den Prozess der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser auswirken, da durch eine entsprechend effiziente Absorption der UV-Strahlung durch die im Material der Beschichtung enthaltenen Phonoinitiatoren eine wirksame Aushärtung über den gesamten Prozess bewirkt werden kann.The present invention is also based on the finding that, in particular in the case of UV LEDs as UV radiation sources, there can be a shift in the wavelength of the UV radiation generated as a function of its temperature. Thus, in particular by cooling the UV radiation sources, in particular as UV LEDs, to their predetermined operating temperature, it can be achieved that the UV radiation is generated and emitted with the predetermined wavelength. This ensures that the UV radiation can have the appropriate effect on the coating of the glass fiber. In other words, the wavelength of the generated UV radiation can be stabilized at its operating point. This can have a correspondingly positive effect on the process of curing the coating of the glass fiber, since effective curing over the entire process can be brought about by appropriately efficient absorption of the UV radiation by the phonoinitiators contained in the coating material.

Über das Temperieren der UV-Strahlungsquellen kann darüber hinaus der Betrieb der UV-Strahlungsquellen und insbesondere der UV-LEDs mit einer vorbestimmten Temperatur erreicht werden, wodurch die Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlungsquellen gezielt beeinflusst werden kann. Hierdurch kann über die Temperatur der UV-Strahlungsquellen, welche sich aufgrund ihres Betriebes bzw. die hierdurch bewirkten elektrischen Erwärmung und des Temperierens seitens der Aushärtevorrichtung einstellt, auf die Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung gezielt eingewirkt werden. Entsprechend kann über ein gezieltes Einstellen bzw. Regeln der Temperatur der UV-Strahlungsquellen, vorzugsweise in Abhängigkeit einer sensorisch erfassten Temperatur, wie weiter unten näher beschrieben werden wird, in einem gewissen Maße die Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung als Primärstrahlung vorgegeben werden. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung auf verschiedene Materialien der Beschichtung der Glasfaser, vorzugsweise möglichst optimal, eingestellt werden, welche bei unterschiedlichen Wellenlängen der UV-Strahlung wirkungsvoll ausgehärtet werden können.In addition, by tempering the UV radiation sources, the UV radiation sources and in particular the UV LEDs can be operated at a predetermined temperature, as a result of which the wavelength of the UV radiation sources generated can be influenced in a targeted manner. As a result, the wavelength of the UV radiation generated can be specifically influenced via the temperature of the UV radiation sources, which occurs due to their operation or the electrical heating and tempering caused by this on the part of the curing device. Correspondingly, the wavelength of the generated UV radiation can be specified as primary radiation to a certain extent by specifically setting or regulating the temperature of the UV radiation sources, preferably as a function of a temperature detected by sensors, as will be described in more detail below. Accordingly, the curing device according to the invention can be adjusted, preferably as optimally as possible, to different materials of the coating of the glass fiber, which can be effectively cured at different wavelengths of UV radiation.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die UV-Strahlungsquellen an einem Gehäuse angeordnet und das Gehäuse weist wenigstens eine Fluidleitung auf, welche derart benachbart zu wenigstens einer der UV-Strahlungsquellen ausgebildet ist, so dass das Fluid temperierend, vorzugsweise kühlend, auf die UV-Strahlungsquelle wirken kann. Dies kann die Umsetzung der Führung des Fluids vereinfachen.According to one aspect of the invention, the UV radiation sources are arranged on a housing and the housing has at least one fluid line, which is formed adjacent to at least one of the UV radiation sources such that the fluid has a temperature-controlling, preferably cooling, effect on the UV radiation source can work. This can simplify the implementation of guiding the fluid.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Gehäuse wenigstens direkt zwischen der Fluidleitung und der UV-Strahlungsquelle vergleichsweise gut wärmeleitend ausgebildet ist. Unter einem vergleichsweise gut wärmeleitenden Material ist zu verstehen, dass das Material des Gehäuses zumindest in diesem Bereich einen vergleichsweise hohen Wärmeleitkoeffizienten gegenüber den übrigen Bereichen des Gehäuses aufweist. Hierdurch kann eine Übertragung bzw. eine Wirkung der Temperatur des Fluids auf die UV-Strahlungsquelle beschleunigt bzw. begünstigt werden, sodass dessen Temperatur entsprechend schnell bzw. direkt beeinflusst werden kann.According to a further aspect of the invention, the housing is designed to be comparatively well thermally conductive, at least directly between the fluid line and the UV radiation source. A material with comparatively good thermal conductivity is to be understood as meaning that the material of the housing has a comparatively high coefficient of thermal conductivity, at least in this area, compared to the other areas of the housing. As a result, a transfer or an effect of the temperature of the fluid on the UV radiation source can be accelerated or promoted, so that its temperature can be influenced quickly and directly.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens einen Temperatursensor, welcher ausgebildet ist, die Temperatur im Aufnahmeraum zu erfassen, wobei die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, das Fluid in Abhängigkeit der erfassten Temperatur des Aufnahmeraums zu temperieren. Eine derartige Temperaturmessung bzw. Temperaturerfassung des Temperatursensors kann beispielsweise über einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand erfolgen.According to a further aspect of the invention, there is at least one temperature sensor which is designed to detect the temperature in the receiving space, with the curing device being designed to regulate the temperature of the fluid depending on the detected temperature of the receiving space. Such a temperature measurement or temperature detection of the temperature sensor can take place, for example, via a temperature-dependent electrical resistance.

Hierdurch kann über eine sensorisch erfasste Temperatur des Gases bzw. des Schutzgases im Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung auf eine Temperatur der UV-Strahlungsquellen geschlossen werden, um wenigstens deren Überhitzung zu vermeiden. Dies kann der Lebensdauer bzw. Verfügbarkeit der UV-Strahlungsquellen förderlich sein, wie zuvor beschrieben.In this way, a temperature of the UV radiation sources can be inferred from a sensor-detected temperature of the gas or the protective gas in the receiving space of the curing device, in order to at least prevent them from overheating. This can improve the lifespan or availability of the UV radiation sources, as described above.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Aushärtevorrichtung wenigstens einen Temperatursensor auf, welcher ausgebildet ist, die Temperatur wenigstens einer der UV-Strahlungsquellen zu erfassen, wobei die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, das Fluid in Abhängigkeit der erfassten Temperatur der UV-Strahlungsquelle zu temperieren. Eine derartige Temperaturmessung bzw. Temperaturerfassung des Temperatursensors kann beispielsweise über einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand erfolgen. Dies kann eine Steuerung oder Regelung des Abkühlens der UV-Strahlungsquellen und insbesondere des gezielten Temperierens der UV-Strahlungsquellen in Abhängigkeit ihrer sensorisch erfassten Temperatur ermöglichen. Dies kann, wie bereits zuvor beschrieben, wenigstens dazu dienen eine Überhitzung der UV-Strahlungsquellen zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ kann die erfasste Temperatur dazu verwendet werden, die UV-Strahlungsquelle auf einer vorbestimmten Temperatur mit einer entsprechenden vorbestimmten Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung zu betreiben, wie zuvor beschrieben.According to a further aspect of the invention, the curing device has at least one temperature sensor which is designed to detect the temperature of at least one of the UV radiation sources, the curing device being designed to regulate the temperature of the fluid depending on the detected temperature of the UV radiation source. Such a temperature measurement or temperature detection of the temperature sensor can take place, for example, via a temperature-dependent electrical resistance. This can make it possible to control or regulate the cooling of the UV radiation sources and in particular the targeted temperature control of the UV radiation sources as a function of their sensor-detected temperature. As already described above, this can at least serve to prevent overheating of the UV radiation sources. Additionally or alternatively, the sensed temperature can be used to operate the UV radiation source at a predetermined temperature with a corresponding predetermined wavelength of the generated UV radiation, as previously described.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Aushärtevorrichtung ausgebildet, die UV-Strahlungsquellen mittels des Fluids derart zu temperieren, eine vorbestimmte Wellenlänge auszusenden. Hierdurch können die entsprechenden zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile umgesetzt werden.According to a further aspect of the invention, the curing device is designed to temper the UV radiation sources by means of the fluid in such a way that they emit a predetermined wavelength. As a result, the corresponding properties and advantages described above can be implemented.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Aushärtevorrichtung eine erste Aushärteeinheit mit einem ersten Aufnahmehalbraum und eine zweite Aushärteeinheit mit einem zweiten Aufnahmehalbraum auf, wobei der erste Aufnahmehalbraum der ersten Aushärteeinheit und der zweite Aufnahmehalbraum der zweiten Aushärteeinheit ausgebildet sind, gemeinsam den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu bilden, und wobei die erste Aushärteeinheit und die zweite Aushärteeinheit gegenüber einander, vorzugsweise translatorisch, beweglich ausgebildet sind, um den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu öffnen und zu schließen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorangehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen.According to a further aspect of the invention, the curing device has a first curing unit with a first receiving half-space and a second curing unit with a second receiving half-space, the first receiving half-space of the first curing unit and the second receiving half-space of the second curing unit being designed to jointly form the receiving space of the curing device , and wherein the first curing unit and the second curing unit are designed to be movable relative to one another, preferably translationally, in order to open and close the receiving space of the curing device. To avoid repetition, reference is made to the preceding corresponding explanations.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine UV-Strahlungsquellen an der ersten Aushärteeinheit und wenigstens eine UV-Strahlungsquellen an der zweiten Aushärteeinheit angeordnet. Dies kann die Gleichmäßigkeit der Erzeugung der UV-Strahlung begünstigen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Erzeugung der UV-Strahlung erhöht werden.According to a further aspect of the invention, at least one UV radiation source is arranged on the first curing unit and at least one UV radiation source is arranged on the second curing unit. This can promote uniformity in the generation of UV radiation. In this way, in particular, the design options for generating the UV radiation can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine Fluidleitung an der ersten Aushärteeinheit und wenigstens eine Fluidleitung an der zweiten Aushärteeinheit angeordnet. Dies kann die Gleichmäßigkeit des Temperierens der UV-Strahlungsquellen begünstigen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten des Temperierens der UV-Strahlungsquellen erhöht werdenAccording to a further aspect of the invention, at least one fluid line is arranged on the first curing unit and at least one fluid line is arranged on the second curing unit. This can favor the uniformity of the temperature control of the UV radiation sources. In this way, in particular, the design options for temperature control of the UV radiation sources can be increased

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-Strahlungsquellen UV-LEDs. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorangehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen.According to a further aspect of the invention, the UV radiation sources are UV LEDs. To avoid repetition, reference is made to the preceding corresponding explanations.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-LEDs, vorzugsweise genau, als erste Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der ersten Aushärteeinheit, und als zweite Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der zweiten Aushärteeinheit, ausgebildet, wobei sich die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser jeweils linienförmig erstrecken und bzw. oder wobei die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorangehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen.According to a further aspect of the invention, the UV LEDs are, preferably precisely, designed as a first plurality of UV LEDs, preferably of the first curing unit, and as a second plurality of UV LEDs, preferably of the second curing unit, with the two pluralities of UV LEDs extend linearly in the direction of movement of the coated glass fiber and/or the two pluralities of UV LEDs are arranged diametrically opposite one another perpendicularly to the direction of movement of the coated glass fiber. To avoid repetition, reference is made to the preceding corresponding explanations.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen wenigstens mehrere UV-LEDs, vorzugsweise alle UV-LEDs, jeweils einen Temperatursensor auf, welcher jeweils ausgebildet ist, die Temperatur der UV-LED, zu erfassen, wobei die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, das Fluid in Abhängigkeit der erfassten Temperatur der UV-LEDs zu temperieren, vorzugsweise derart zu temperieren, eine vorbestimmte Wellenlänge auszusenden. Hierdurch kann die Genauigkeit der sensorischen Erfassung der Temperaturen der UV-LEDs erhöht werden, um eine entsprechend genaue Temperierung bzw. Abkühlung der UV-LEDs erreichen zu können.According to a further aspect of the invention, at least several UV LEDs, preferably all UV LEDs, each have a temperature sensor which is designed to detect the temperature of the UV LED, with the curing device being designed to control the fluid depending on the to temper the detected temperature of the UV LEDs, preferably to temper in such a way as to emit a predetermined wavelength. As a result, the accuracy of the sensory detection of the temperatures of the UV LEDs can be increased in order to be able to achieve a correspondingly precise temperature control or cooling of the UV LEDs.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren rein schematisch dargestellt und näher erläutert. Darin zeigt:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung mit geöffnetem Aufnahmeraum;
2 die Darstellung der 1 mit geschlossenem Aufnahmeraum;
3 eine Draufsicht auf die Aushärtevorrichtung mit geschlossenem Aufnahmeraum;
4 eine Frontalansicht auf die Aushärtevorrichtung mit geschlossenem Aufnahmeraum;
5 eine Schnittansicht der 4;
6 eine Detailansicht des oberen mittleren Bereichs der 5;
7 eine seitliche Ansicht auf eine erste Aushärteeinheit der Aushärtevorrichtung;
8 eine Detailansicht des oberen mittleren Bereichs der 7;
9 eine Detailansicht des mittleren Bereichs der 3 als ersten horizontalen Schnitt; und
10 eine Detailansicht des mittleren Bereichs der 3 als zweiten horizontalen Schnitt.

An exemplary embodiment and further advantages of the invention are shown purely schematically and explained in more detail below in connection with the following figures. It shows:

1 a perspective view of a curing device according to the invention with open receiving space;
2 the representation of 1 with closed recording room;
3 a plan view of the curing device with a closed receiving space;
4 a front view of the curing device with a closed receiving space;
5 a sectional view of 4 ;
6 a detailed view of the upper middle area of the 5 ;
7 a side view of a first curing unit of the curing device;
8th a detailed view of the upper middle area of the 7 ;
9 a detailed view of the central area of the 3 as the first horizontal cut; and
10 a detailed view of the central area of the 3 as the second horizontal cut.

Die o.g. Figuren werden in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann und der Richtung der Schwerkraft entspricht. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y bilden gemeinsam die Horizontale X, Y, welche auch als horizontale Ebene X, Y bezeichnet werden kann.The above figures are viewed in Cartesian coordinates. A longitudinal direction X, which can also be referred to as depth X or length X, extends. A transverse direction Y, which can also be referred to as width Y, extends perpendicularly to the longitudinal direction X. A vertical direction Z, which can also be referred to as the height Z and corresponds to the direction of gravity, extends perpendicularly both to the longitudinal direction X and to the transverse direction Y. The longitudinal direction X and the transverse direction Y together form the horizontal X, Y, which can also be referred to as the horizontal plane X, Y.

Eine erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 1, 2 für Beschichtungen von Glasfasern 4 weist eine erste Aushärteeinheit 1 und eine zweite Aushärteeinheit 2 auf, welche identisch ausgebildet sind. Die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 können jeweils auch als Aushärtemodule 1, 2 bezeichnet werden. Die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 umschließen gemeinsam einen Aufnahmeraum 11, 21, durch welchen in der vertikalen Richtung Z von oben nach unten hindurch in einer Bewegungsrichtung A eine beschichtete Glasfaser 4 im Rahmen eines Herstellungsprozesses geführt werden kann. Die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 1, 2 weist neben den beiden Aushärteeinheiten 1, 2 auch Schienen 3, diverse Fluid- und Schutzgasschläuche, elektrischen Versorgungsleitungen, Daten- bzw. Steuerungskabel, eine Steuerungseinheit sowie weitere Komponenten auf, wie jeweils weiter unten näher erläutert werden wird, welche jedoch zugunsten der Übersichtlichkeit und Klarheit der Figuren nicht dargestellt sind.A curing device 1, 2 according to the invention for coating glass fibers 4 has a first curing unit 1 and a second curing unit 2, which are of identical design. The two curing units 1, 2 can each also be referred to as curing modules 1, 2. The two curing units 1, 2 together enclose a receiving space 11, 21, through which a coated glass fiber 4 can be guided in the vertical direction Z from top to bottom in a movement direction A as part of a manufacturing process. In addition to the two curing units 1, 2, the curing device 1, 2 according to the invention also has rails 3, various fluid and protective gas hoses, electrical supply lines, data and control cables, a control unit and other components, as will be explained in more detail below, which however, are not shown for the sake of clarity and clarity of the figures.

Die beschichtete Glasfaser 4 wird aus einer Preform gezogen, weshalb die Bewegungsrichtung A auch als Ziehrichtung A bezeichnet werden kann. Dies erfolgt mittels eines Faserziehturms (nicht dargestellt) einer Produktionsanlage für beschichtete Glasfasern 4 in der vertikalen Richtung Z von oben nach unten durch entsprechendes Erhitzen der Preform, welche anschließend in einem weiteren Prozessschritt mit einer Beschichtung aus Kunststoff wie beispielsweise Polyamid, Acryl oder Silikon versehen bzw. überzogen wird. Zur Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser 4 mittels UV-Licht wird die beschichtete Glasfaser 4 durch den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 geführt und dabei mittels UV-Licht bestrahlt, wie weiter unten näher beschrieben werden wird. Anschließend kann die beschichtete Glasfaser 4 mit ausgehärteter Beschichtung aufgerollt werden.The coated glass fiber 4 is drawn from a preform, which is why the direction of movement A can also be referred to as drawing direction A. This is done by means of a fiber drawing tower (not shown) of a production plant for coated glass fibers 4 in the vertical direction Z from top to bottom by heating the preform accordingly, which is then provided with a coating of plastic such as polyamide, acrylic or silicone or . To cure the coating of the glass fiber 4 using UV light, the coated glass fiber 4 is guided through the receiving space 11, 21 of the curing device 1, 2 and is irradiated using UV light, as will be described in more detail below. The coated glass fiber 4 can then be rolled up with the hardened coating.

Wie bereits zuvor erwähnt sind die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 identisch ausgebildet, sodass im Folgenden im Wesentlichen die erste Aushärteeinheit 1 im Detail beschrieben wird und dies entsprechend für die zweite Aushärteeinheit 2 gilt.As already mentioned above, the two curing units 1, 2 are of identical design, so that the first curing unit 1 is essentially described in detail below and this applies correspondingly to the second curing unit 2.

Die erste Aushärteeinheit 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches die erste Aushärteeinheit 1 nach außen hin abschließt und welches dessen Elemente im Wesentlichen im Inneren aufnimmt. Das Gehäuse 10 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist in der Querrichtung Y der zweiten Aushärteeinheit 2 zugewandt eine halbkreisbogenförmige Einbuchtung auf, welche einen ersten Aufnahmehalbraum 11 der ersten Aushärteeinheit 1 bildet. Der erste Aufnahmehalbraum 11 der ersten Aushärteeinheit 1 und der entsprechende zweite Aufnahmehalbraum 21 des Gehäuses 20 der zweiten Aushärteeinheit 2 bilden dabei im geschlossenen Zustand der Aushärtevorrichtung 1, 2 dessen zylindrischen Aufnahmeraums 11, 21. Bei der Durchführung des Herstellungsprozesses der beschichteten Glasfaser 4 wird die beschichtete Glasfaser 4 entlang der Längsachse bzw. Mittelachse (nicht bezeichnet) des zylindrischen Aufnahmeraums 11, 21 durch diesen in der vertikalen Richtung Z von oben nach unten hindurch geführt.The first curing unit 1 has a housing 10 which closes off the first curing unit 1 on the outside and which essentially accommodates its elements on the inside. The housing 10 is essentially cuboid and has a semi-circular indentation facing the second curing unit 2 in the transverse direction Y, which forms a first receiving half-space 11 of the first curing unit 1 . The first receiving half-space 11 of the first curing unit 1 and the corresponding second receiving half-space 21 of the housing 20 of the second curing unit 2 form the cylindrical receiving space 11, 21 of the curing device 1, 2 in the closed state Glass fiber 4 along the longitudinal axis or central axis (not labeled) of the cylindrical receiving space 11, 21 out through this in the vertical direction Z from top to bottom.

In der Längsrichtung X mittig im halbkreisbogenförmigen ersten Aufnahmehalbraum 11 ist eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen 12 in Form von UV-LEDs 12 in der vertikalen Richtung Z linienförmig übereinander angeordnet, welche daher auch als UV-LED-Reihe 12 bezeichnet werden können. Die entsprechenden UV-LEDs 22 der zweiten Aushärteeinheit 2 liegen dabei den UV-LEDs 12 der ersten Aushärteeinheit 1 diametral zur beschichteten Glasfaser 4 bzw. zur Längsachse des zylindrischen Aufnahmeraums 11, 21 gegenüber. Auf diese Art und Weise kann die Beschichtung der Glasfaser 4 beim Hindurchführen durch den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 mit möglichst geringem Aufwand hinsichtlich der Verwendung von UV-LEDs 12, 22 von beiden Seiten mit UV-Licht als Primärstrahlung B bestrahlt und hierdurch ausgehärtet werden. Die Geschwindigkeit der Bewegung der beschichteten Glasfaser 4 kann derart auf die Anzahl bzw. auf die Leistung der UV-LEDs 12, 22 in der vertikalen Richtung Z abgestimmt werden, dass die beschichtete Glasfaser 4 beim Austreten aus dem Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 eine vollständig ausgehärtete Beschichtung aufweist.A plurality of UV radiation sources 12 in the form of UV LEDs 12 are arranged linearly one above the other in the vertical direction Z in the middle of the semicircular arc-shaped first recording half-space 11, which can therefore also be referred to as a UV LED row 12. The corresponding UV LEDs 22 of the second curing unit 2 are diametrically opposed to the UV LEDs 12 of the first curing unit 1 with respect to the coated glass fiber 4 or to the longitudinal axis of the cylindrical receiving space 11 , 21 . In this way, the coating of the glass fiber 4 can be irradiated from both sides with UV light as the primary radiation B and thereby hardened. The speed of movement of the coated glass fiber 4 can be matched to the number or the power of the UV LEDs 12, 22 in the vertical direction Z in such a way that the coated glass fiber 4 when exiting the receiving space 11, 21 of the curing device 1, 2 has a fully cured coating.

Gegenüber bekannten Aushärtevorrichtungen 1, 2 für Beschichtungen von Glasfasern 4 kann dabei auf eine Justierung der beschichteten Glasfaser 4 gegenüber den üblicherweise röhrenförmigen UV-Strahlungsquellen verzichtet werden, wodurch der Aufwand der Justage bzw. Justierung sowie hierdurch bedingte Fehler vermieden werden können. Auch können die vorteilhaften Eigenschaften von UV-LEDs 12, 22 wie ein vergleichsweise geringer Energieverbrauch, eine vergleichsweise geringe Verlustwärme, ein vergleichsweise geringer Bauraum, eine vergleichsweise geringe Erwärmung der Beschichtung der beschichteten Glasfaser 4 und bzw. oder eine vergleichsweise hohe Lebensdauer genutzt werden.Compared to known curing devices 1, 2 for coating glass fibers 4, there is no need to adjust the coated glass fiber 4 relative to the usually tubular UV radiation sources, which means that the effort involved in adjustment or adjustment and the errors caused thereby can be avoided. The advantageous properties of UV LEDs 12, 22 such as comparatively low energy consumption, comparatively low heat loss, comparatively small installation space, comparatively little heating of the coating of the coated glass fiber 4 and/or a comparatively long service life can also be used.

Um die UV-LEDs 12, 22 der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 während des Betriebes auf einer vorbestimmten Temperatur betreiben zu können und wenigstens vor Überhitzung zu schützen weist die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 1, 2 in der vertikalen Richtung Z verlaufend pro Aushärteeinheit 1, 2 zwei Fluidleitungen 13a, 23a als Kühlwasserleitungen 13a, 23a auf, welche jeweils zylindrisch ausgebildet sind und sich unmittelbar in der Nähe der UV-LEDs 12, 22 innerhalb des Gehäuses 10, 20 erstrecken. Der Bereich der Aushärteeinheit 1, 2 zwischen den Fluidleitungen 13a, 23a und den UV-LEDs 12, 22 wird dabei jeweils durch ein besonders gut wärmeleitfähiges Material ausgebildet, um die Übertragung der Wärme von den UV-LEDs 12, 22 weg in den Bereich der Fluidleitungen 13a, 23a zu begünstigen, oder umgekehrt.In order to be able to operate the UV LEDs 12, 22 of the two curing units 1, 2 during operation at a predetermined temperature and at least to protect them from overheating, the curing device 1, 2 according to the invention has two fluid lines running in the vertical direction Z per curing unit 1, 2 13a, 23a as cooling water lines 13a, 23a, which are each cylindrical and extend directly in the vicinity of the UV LEDs 12, 22 within the housing 10, 20. The area of the curing unit 1, 2 between the fluid lines 13a, 23a and the UV LEDs 12, 22 is in each case formed by a particularly good thermally conductive material in order to transfer the heat away from the UV LEDs 12, 22 into the area of the To favor fluid lines 13a, 23a, or vice versa.

Die Kühlwasserleitungen 13a, 23a weisen an ihren Enden jeweils Fluidanschlüsse 13 in Form von Kühlwasseranschlüssen 13, 23 auf. Die insgesamt acht Kühlwasseranschlüsse 13, 23 sind jeweils mit flexiblen Schläuchen verbunden. Über die Hälfte der Kühlwasseranschlüsse 13, 23 kann ein Kühlwasser als Fluid den beiden Aushärteeinheiten 1, 2 zugeführt werden. Über die andere Hälfte der Kühlwasseranschlüsse 13, 23 kann das Kühlwasser nach Durchströmen der jeweiligen Aushärteeinheit 1, 2 wieder aus dieser abgeführt und erneut ggfs. heruntergekühlt bzw. temperiert werden. Die Zuführung bzw. die Abführung des Kühlwassers kann seitens der Aushärtevorrichtung 1, 2 mittels entsprechender Pumpen, Schläuche sowie Wärmetauscher und dergleichen erfolgen (nicht dargestellt).The cooling water lines 13a, 23a each have fluid connections 13 in the form of cooling water connections 13, 23 at their ends. The total of eight cooling water connections 13, 23 are each connected to flexible hoses. Cooling water can be fed to the two curing units 1 , 2 as a fluid via half of the cooling water connections 13 , 23 . After flowing through the respective curing unit 1, 2, the cooling water can be discharged from the other half of the cooling water connections 13, 23 and, if necessary, cooled down or tempered again. The supply or the discharge of the cooling water can be part of the curing device 1, 2 by means of appropriate Pumps, hoses and heat exchangers and the like take place (not shown).

Im einfachsten Fall kann auf diese Art und Weise die Wärme, welche von den UV-LEDs 12, 22 im Betrieb erzeugt wird, von diesen über das Kühlwasser in einem gewissen Maße abgeführt werden, um die Langlebigkeit der UV-LEDs 12, 22 zu erhöhen bzw. um eine Überhitzung der UV-LEDs 12, 22 zu vermeiden, welche zu Beschädigungen oder sogar zur Zerstörung der UV-LEDs 12, 22 führen könnte. Je nach Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers kann hierdurch zumindest ein gewisser stabiler Arbeitspunkt während des Betriebs der Aushärtevorrichtung 1, 2 bzw. während Herstellungsprozesses der beschichteten Glasfaser 4 erreicht werden.In the simplest case, the heat generated by the UV LEDs 12, 22 during operation can be dissipated to a certain extent in this way via the cooling water in order to increase the longevity of the UV LEDs 12, 22 or to avoid overheating of the UV LEDs 12, 22, which could lead to damage or even destruction of the UV LEDs 12, 22. Depending on the temperature and flow rate of the cooling water, at least a certain stable operating point can be achieved during the operation of the curing device 1, 2 or during the manufacturing process of the coated glass fiber 4.

Darüber hinaus liegt der erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung 1, 2 die Erkenntnis zugrunde, dass die Wellenlänge der ausgesendeten Primärstrahlung B bei UV-LEDs 12, 22 durch dessen Betriebstemperatur beeinflusst werden kann. Somit kann dadurch, dass durch die Kühlung mittels Kühlwassers ein stabiler Arbeitspunkt während des Herstellungsprozesses der beschichteten Glasfaser 4 erreicht werden kann auch die Wellenlänge der ausgesendeten Primärstrahlung B des UV-Lichts stabil gehalten werden.In addition, the curing device 1, 2 according to the invention is based on the finding that the wavelength of the primary radiation B emitted by UV LEDs 12, 22 can be influenced by its operating temperature. Thus, since a stable operating point can be achieved during the manufacturing process of the coated glass fiber 4 by cooling with cooling water, the wavelength of the emitted primary radiation B of the UV light can also be kept stable.

Hierüber weiter hinaus kann dieser Zusammenhang zwischen der Wellenlänge der ausgesendeten Primärstrahlung B der UV-LEDs 12, 22 und dessen Betriebstemperatur dahingehend genutzt werden, um über eine Regelung der Temperatur des Kühlwassers auf eine vorbestimmte Temperatur die UV-LEDs 12, 22 in einem gewissen Bereich mit einer vorbestimmten Wellenlänge zu betreiben. Hierzu ist unmittelbar benachbart neben jeder UV-LED 12, 22 beider Aushärteeinheiten 1, 2 jeweils ein Temperatursensor 15, 25 angeordnet, sodass über die Temperatursensoren 15, 25 jeweils eine Temperatur in unmittelbarer Nähe zu jeder UV-LED 12, 22 sensorisch erfasst werden kann, welche der jeweiligen UV-LED 12, 22 zugerechnet werden kann. Mittels einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) der Aushärtevorrichtung 1, 2 können somit die Temperaturen aller UV-LEDs 12, 22 erfasst und in Relation zu einer vorbestimmten Temperatur, welche einer vorbestimmten Wellenlänge der Primärstrahlung B entspricht, zur Regelung der Temperatur und bzw. oder der Durchflussmenge des Kühlwassers verwendet werden. Die Temperatur des Kühlwassers kann daher auch vergleichsweise hoch liegen und das Kühlwasser kann hierzu sogar von der Aushärtevorrichtung 1, 2 erhitzt werden, um die vorbestimmte Wellenlänge der Primärstrahlung B einstellen zu können. Entsprechend kann statt dem Kühlen der UV-LEDs 12, 22 auch von einem Temperieren der UV-LEDs 12, 22 gesprochen werden, da das Kühlwasser bzw. das Fluid auch erwärmt werden kann.In addition, this relationship between the wavelength of the primary radiation B emitted by the UV LEDs 12, 22 and its operating temperature can be used to keep the UV LEDs 12, 22 within a certain range by controlling the temperature of the cooling water to a predetermined temperature to operate with a predetermined wavelength. For this purpose, a temperature sensor 15, 25 is arranged immediately next to each UV LED 12, 22 of both curing units 1, 2, so that a temperature in the immediate vicinity of each UV LED 12, 22 can be detected by sensors via the temperature sensors 15, 25 , Which of the respective UV-LED 12, 22 can be attributed. By means of a control unit (not shown) of the curing device 1, 2, the temperatures of all UV LEDs 12, 22 can thus be recorded and in relation to a predetermined temperature, which corresponds to a predetermined wavelength of the primary radiation B, for controlling the temperature and/or the Flow rate of the cooling water can be used. The temperature of the cooling water can therefore also be comparatively high and for this purpose the cooling water can even be heated by the curing device 1, 2 in order to be able to set the predetermined wavelength of the primary radiation B. Correspondingly, instead of cooling the UV LEDs 12, 22, it is also possible to speak of tempering the UV LEDs 12, 22, since the cooling water or the fluid can also be heated.

Hierdurch kann es ermöglicht werden, alleinig über das Temperieren des Fluids bzw. des Kühlwassers die Wellenlänge der Primärstrahlung B vorbestimmt zu beeinflussen. Hierdurch können die UV-LEDs 12, 22 in einem gewissen Maße mit unterschiedlichen vorbestimmten Wellenlängen der Primärstrahlung B betrieben werden, sodass unterschiedliche Beschichtungen der Glasfaser 4 verwendet und wirkungsvoll mittels des UV-Lichts der Primärstrahlung B ausgehärtet werden können.This can make it possible to influence the wavelength of the primary radiation B in a predetermined manner solely by controlling the temperature of the fluid or the cooling water. As a result, the UV LEDs 12, 22 can be operated to a certain extent with different predetermined wavelengths of the primary radiation B, so that different coatings of the glass fiber 4 can be used and cured effectively by means of the UV light of the primary radiation B.

Die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 weisen ferner jeweils zwei Schutzgasleitungen 14a, 24a auf, welche ebenfalls an ihren beiden Enden über Schutzgasanschlüsse 14, 24 ein Schutzgas erhalten bzw. abgeben können. Die insgesamt acht Schutzgasanschlüsse 14, 24 sind jeweils über einen flexiblen Schlauch mit weiteren Komponenten der Aushärtevorrichtung 1, 2 verbunden, sodass ein Schutzgas wie zum Beispiel Stickstoff seitens einer Quelle wie zum Beispiel von einem Tank (nicht dargestellt) zur Verfügung gestellt und mittels wenigstens einer Pumpe (nicht dargestellt) der Hälfte der Schutzgasleitungen 14a, 24a durch Fördern zugeführt werden kann. Vergleichsweise führt die andere Hälfte der Schutzgasleitungen 14a, 24a über Schläuche zu wenigstens einer Pumpe (nicht dargestellt), welche das Schutzgas ansaugen und in einen Speicher (nicht dargestellt) abführen kann.The two curing units 1, 2 also each have two protective gas lines 14a, 24a, which can also receive or release a protective gas at both ends via protective gas connections 14, 24. The total of eight protective gas connections 14, 24 are each connected to other components of the curing device 1, 2 via a flexible hose, so that a protective gas such as nitrogen is made available from a source such as a tank (not shown) and by means of at least one Pump (not shown) half of the protective gas lines 14a, 24a can be supplied by funding. In comparison, the other half of the protective gas lines 14a, 24a lead via hoses to at least one pump (not shown), which sucks in the protective gas and can discharge it into a reservoir (not shown).

Die insgesamt vier Schutzgasleitungen 14a, 24a verlaufen in der vertikalen Richtung Z parallel zum jeweiligen Aufnahmehalbraum 11, 21 der jeweiligen Aushärteeinheit 1, 2. Jeweils in der vertikalen Richtung Z auf der Höhe mittig zwischen zwei UV-LEDs 12, 22 führen zwei Schutzgasabzweigungen 14b, 24b geradlinig bzw. radial von der jeweiligen Schutzgasleitungen 14a, 24a weg und münden jeweils in Form einer Schutzgasöffnung 14c, 24c in den jeweiligen Aufnahmehalbraum 11, 21. Wird der entsprechenden Schutzgasleitung 14a, 24a das Schutzgas zugeführt, so kann das Schutzgas über alle Schutzgasöffnungen 14c, 24c, welche mit dieser Schutzgasleitung 14a, 24a über die Schutzgasabzweigungen 14b, 24b verbunden sind, in den entsprechenden Aufnahmehalbraum 11, 21 gelangen. Diese Schutzgasöffnungen 14c, 24c können entsprechend als Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Einströmen oder auch als Schutzgaseinlässe 14c, 24c bezeichnet werden. Wird über die entsprechende Schutzgasleitung 14a, 24a das Schutzgas aus dem entsprechenden Aufnahmehalbraum 11, 21 abgeführt bzw. abgesogen, so können diese Schutzgasöffnungen 14c, 24c entsprechend als Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Entweichen oder auch als Schutzgasauslässe 14c, 24c bezeichnet werden.The total of four protective gas lines 14a, 24a run in the vertical direction Z parallel to the respective receiving half-space 11, 21 of the respective curing unit 1, 2. Two protective gas branches 14b, 24b in a straight line or radially away from the respective protective gas lines 14a, 24a and each open out in the form of a protective gas opening 14c, 24c into the respective receiving half-space 11, 21. If the corresponding protective gas line 14a, 24a is supplied with the protective gas, the protective gas can flow through all the protective gas openings 14c , 24c, which are connected to this protective gas line 14a, 24a via the protective gas branches 14b, 24b, reach the corresponding receiving half-space 11, 21. These inert gas openings 14c, 24c can correspondingly be referred to as inert gas openings 14c, 24c for inflow or as inert gas inlets 14c, 24c. If the protective gas is discharged or sucked out of the corresponding receiving half-space 11, 21 via the corresponding protective gas line 14a, 24a, these protective gas openings 14c, 24c can be referred to as protective gas openings 14c, 24c for escaping or as protective gas outlets 14c, 24c.

Die Konfiguration der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 hinsichtlich der Schutzgasöffnungen 14c, 24c, welche zum Einströmen und zum Absaugen des Schutzgases in den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 verwendet werden, kann über das Anschließen der Schläuche zur Führung des Schutzgases schnell und einfach vorgenommen bzw. verändert werden. Beispielsweise können pro Aushärteeinheit 1, 2 eine Schutzgasleitung 14a, 24a zum Einströmen und die andere Schutzgasleitung 14a, 24a zum Entweichen des Schutzgases verwendet werden. Dies kann beispielsweise in der Horizontalen X, Y über Kreuz erfolgen, sodass sich, in der Umfangsrichtung um die beschichtete Glasfaser 4 herum betrachtet, die Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Einströmen und die Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Entweichen abwechseln.The configuration of the two curing units 1, 2 with regard to the protective gas openings 14c, 24c, which are used to flow in and suck off the protective gas into the receiving space 11, 21 of the curing device 1, 2, can be done quickly and easily by connecting the hoses for guiding the protective gas be made or changed. For example, per curing unit 1, 2, one protective gas line 14a, 24a can be used for the inflow and the other protective gas line 14a, 24a for the protective gas to escape. This can be done crosswise in the horizontal X, Y, for example, so that, viewed in the circumferential direction around the coated glass fiber 4, the protective gas openings 14c, 24c for inflow and the protective gas openings 14c, 24c for escaping alternate.

Auf diese Art und Weise kann erfindungsgemäß das Schutzgas über den gesamten Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 sowohl in der vertikalen Richtung Z als auch innerhalb der horizontalen Ebenen X, Y möglichst gleichmäßig verteilt der beschichteten Glasfaser 4 zugeführt werden, um das Aushärten der Beschichtung der Glasfaser 4 in einer möglichst gleichmäßigen Schutzgasumgebung durchführen zu können. Dies kann die Qualität der ausgehärteten Beschichtung der Glasfaser 4 verbessern. Gleichzeitig kann durch das Entweichen, Abführen bzw. Absaugen des Schutzgases aus dem Aufnahmeraum 11, 21 verhindert werden, dass das Schutzgas inklusive gesundheitsschädlicher Dämpfe, welche beim Prozess des Aushärtens der Beschichtung der Glasfaser 4 entstehen können, in die Umgebung der Aushärteeinheiten 1, 2 gelangen kann.In this way, according to the invention, the protective gas can be distributed as evenly as possible over the entire receiving space 11, 21 of the curing device 1, 2, both in the vertical direction Z and within the horizontal planes X, Y, and fed to the coated glass fiber 4 in order to facilitate the curing of the To be able to coat the glass fiber 4 in a protective gas environment that is as uniform as possible. This can improve the quality of the cured coating of the glass fiber 4. At the same time, the protective gas, including the noxious vapors that may arise during the process of curing the coating of the glass fiber 4, can be prevented from escaping, discharging or sucking off the protective gas from the receiving space 11, 21 into the surroundings of the curing units 1, 2 can.

Darüber hinaus kann mittels der zuvor beschriebenen Temperatursensoren 15, 25 auch die Temperatur des Schutzgases innerhalb des Aufnahmeraums 11, 21 erfasst werden. Seitens der Aushärtevorrichtung 1, 2 kann das Schutzgas vor dem Einströmen in den Aufnahmeraum 11, 21 auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden, welche das Aushärten der Beschichtung der Glasfaser 4 begünstigen kann. Hierdurch kann die Reaktionsgeschwindigkeit bzw. die Polymerisationsgeschwindigkeit der Beschichtung der Glasfaser 4 beeinflusst und insbesondere durch eine erhöhte Temperatur erhöht werden. Dies kann es ermöglichen, die Geschwindigkeit des Ziehens der Glasfaser 4 aus der Preform und hierdurch die Produktionsgeschwindigkeit der beschichteten Glasfaser 4 zu erhöhen, was zu einer gesteigerten Produktivität des gesamten Herstellungsprozesses und damit zu verringerten Herstellungskosten der beschichteten Glasfaser 4 führen kann.In addition, the temperature of the protective gas inside the receiving space 11, 21 can also be detected by means of the temperature sensors 15, 25 described above. On the part of the curing device 1, 2, the protective gas can be heated to a predetermined temperature before it flows into the receiving space 11, 21, which can promote the curing of the coating of the glass fiber 4. As a result, the reaction speed or the polymerization speed of the coating of the glass fiber 4 can be influenced and, in particular, increased by an increased temperature. This can make it possible to increase the speed of drawing the glass fiber 4 from the preform and thereby the production speed of the coated glass fiber 4, which can lead to increased productivity of the entire manufacturing process and thus to reduced production costs of the coated glass fiber 4.

Zum Betrieb der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 können diese über Steuerungsleitungen (nicht dargestellt) an Steuerungsanschlüsse 16, 26 ihrer Gehäuse 10, 20 mit der Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung 1, 2 signalübertragend verbunden werden. Hierdurch können wenigstens die Temperatursensoren 15, 25 und die UV-LEDs 12, 22 betrieben und gesteuert werden. Über entsprechende elektrische Versorgungsanschlüsse 17, 27 können die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 über elektrische Versorgungsleitungen (nicht dargestellt) ebenfalls mit der Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung 1, 2 oder mit einer sonstigen elektrischen Energieversorgungsquelle verbunden werden, um wenigstens die Temperatursensoren 15, 25 und die UV-LEDs 12, 22 elektrisch versorgen zu können.To operate the two curing units 1, 2, they can be connected via control lines (not shown) to control connections 16, 26 of their housings 10, 20 with the control unit of the curing device 1, 2 in a signal-transmitting manner. As a result, at least the temperature sensors 15, 25 and the UV LEDs 12, 22 can be operated and controlled. The two curing units 1, 2 can also be connected via electrical supply lines (not shown) to the control unit of the curing device 1, 2 or to another electrical energy supply source via corresponding electrical supply connections 17, 27 in order to at least LEDs 12, 22 to be able to supply electricity.

Um den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 einfacher zugänglich machen zu können, sind die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 jeweils an einem gemeinsamen Paar von Schienen 3 beweglich angeordnet, welches sich in der Querrichtung Y horizontal erstreckt. Die Schienen 3 können an einem Gestell des Faserziehturms feststehend angeordnet sein, sodass die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 gegenüber der in der vertikalen Richtung Z verlaufenden Längsachse der beschichteten Glasfaser 4 in der Querrichtung Y jeweils nach außen von der Längsachse der beschichteten Glasfaser 4 weg bzw. zu dieser hin verfahren werden können. Die Bewegung der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 kann durch elektrische Antriebe der Aushärteeinheiten 1, 2 erfolgen, welche ebenfalls wie zuvor beschrieben von der Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung 1, 2 betrieben und gesteuert bzw. elektrisch versorgt werden können. Derartige elektrische Antriebe können jedoch auf der Seite der Schienen 3 vorgesehen sein, um den Aufwand und das Gewicht der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 gering zu halten.In order to be able to make the receiving space 11, 21 of the curing device 1, 2 more easily accessible, the two curing units 1, 2 are each movably arranged on a common pair of rails 3, which extends horizontally in the transverse direction Y. The rails 3 can be arranged in a stationary manner on a frame of the fiber drawing tower, so that the two curing units 1, 2 each extend outwards in the transverse direction Y away from the longitudinal axis of the coated glass fiber 4, relative to the longitudinal axis of the coated glass fiber 4 running in the vertical direction Z, or can be proceeded towards this. The two curing units 1, 2 can be moved by electric drives of the curing units 1, 2, which can also be operated and controlled or electrically supplied by the control unit of the curing device 1, 2, as described above. However, such electrical drives can be provided on the side of the rails 3 in order to keep the effort and the weight of the two curing units 1, 2 low.

Werden die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 zur Längsachse der beschichteten Glasfaser 4 hin bewegt, kann hierdurch der Aufnahmeraum 11, 21 geschlossen werden. In dieser Stellung können die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 zusätzlich mechanisch außen an ihren Gehäusen 10, 20 gesichert werden (nicht dargestellt). In diesem Zustand kann der Herstellungsprozess der beschichteten Glasfaser wie zuvor beschrieben durchgeführt werden. Eine gasdichte Abdichtung des geschlossenen Aufnahmeraums 11, 21 in der Längsrichtung X kann durch in der vertikalen Richtung Z verlaufende Dichtungen zum Beispiel aus Gummi gewährleistet werden.If the two curing units 1, 2 are moved towards the longitudinal axis of the coated glass fiber 4, the receiving space 11, 21 can be closed as a result. In this position, the two curing units 1, 2 can also be secured mechanically on the outside of their housings 10, 20 (not shown). In this state, the manufacturing process of the coated glass fiber can be carried out as described above. Gas-tight sealing of the closed receiving space 11, 21 in the longitudinal direction X can be ensured by seals made of rubber, for example, running in the vertical direction Z.

Werden die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 in der Querrichtung Y voneinander weg bewegt, kann hierdurch der Aufnahmeraum 11, 21 geöffnet werden. Die beiden Aufnahmehalbräume 11, 21 der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 sind dabei in der Querrichtung Y zueinander ausreichend beabstandet, sodass eine beschichtete Glasfaser 4 in der Längsrichtung X zwischen den beiden Aufnahmehalbräume 11, 21 der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 positioniert werden kann. Hierdurch kann vermieden werden, dass eine beschichtete Glasfaser 4 in der vertikalen Richtung Z von oben in einen dauerhaft geschlossenen Aufnahmeraum einer bekannten Aushärtevorrichtung eingeführt werden muss, was vergleichsweise aufwendig und kompliziert sein kann.If the two curing units 1, 2 are moved away from one another in the transverse direction Y, the receiving space 11, 21 can be opened as a result. The two receiving half-spaces 11, 21 of the two curing units 1, 2 are sufficiently spaced from each other in the transverse direction Y, so that a coated glass fiber 4 in the longitudinal direction X between the two receiving half-spaces 11, 21 of the two curing units 1, 2 can be positioned. In this way it can be avoided that a coated glass fiber 4 has to be introduced in the vertical direction Z from above into a permanently closed receiving space of a known curing device, which can be comparatively costly and complicated.

BezugszeichenlisteReference List

AA: Bewegungsrichtung; Ziehrichtungdirection of movement; drag direction
BB: Primärstrahlung primary radiation
XX: Längsrichtung; Tiefe; Längelongitudinal direction; Depth; length
YY: Querrichtung; Breitetransverse direction; broad
ZZ: vertikale Richtung; Höhevertical direction; Height
X, YX, Y: Horizontale; horizontale Ebene Horizontal; horizontal plane
1, 21, 2: Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern 4Curing device for coatings of glass fibers 4
11, 2111, 21: Aufnahmeraum recording room
11: erste Aushärteeinheit; erstes Aushärtemodulfirst curing unit; first curing module
1010: Gehäusehousing
1111: erster Aufnahmehalbraumfirst recording half-space
1212: UV-Strahlungsquelle; UV-LEDs; UV-LED-ReiheUV radiation source; UV LEDs; UV LED series
1313: Fluidanschlüsse; Kühlwasseranschlüssefluid connections; cooling water connections
13a13a: Fluidleitungen; Kühlwasserleitungenfluid lines; cooling water pipes
1414: Schutzgasanschlüsseshielding gas connections
14a14a: Schutzgasleitungenprotective gas lines
14b14b: Schutzgasabzweigungeninert gas branches
14c14c: Schutzgasöffnungen; Schutzgaseinlässe; Schutzgasauslässeprotective gas openings; protective gas inlets; shielding gas outlets
1515: Temperatursensorentemperature sensors
1616: Steuerungsanschlüssecontrol connections
1717: elektrische Versorgungsanschlüsse electrical supply connections
22: zweite Aushärteeinheit; zweites Aushärtemodulsecond curing unit; second curing module
2020: Gehäusehousing
2121: zweiter Aufnahmehalbraumsecond recording half-space
2222: UV-Strahlungsquelle; UV-LEDs; UV-LED-ReiheUV radiation source; UV LEDs; UV LED series
2323: Fluidanschlüsse; Kühlwasseranschlüssefluid connections; cooling water connections
23a23a: Fluidleitungen; Kühlwasserleitungenfluid lines; cooling water pipes
2424: Schutzgasanschlüsseshielding gas connections
24a24a: Schutzgasleitungenprotective gas lines
24b24b: Schutzgasabzweigungeninert gas branches
24c24c: Schutzgasöffnungen; Schutzgaseinlässe; Schutzgasauslässeprotective gas openings; protective gas inlets; shielding gas outlets
2525: Temperatursensorentemperature sensors
2626: Steuerungsanschlüssecontrol connections
2727: elektrische Versorgungsanschlüsse electrical supply connections
33: Schienen rails
44: beschichtete Glasfasercoated fiberglass

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US4710638A [0007]
US 6419749 B1 [0008]
US9132448B2 [0009]
US8604448B2 [0015]
EP 2388239 B1 [0016, 0022, 0023, 0048]

Claims

Curing device (1, 2) for coatings of glass fibers (4) with a receiving space (11, 21) for guiding a coated glass fiber (4) through in a direction of movement (A), the receiving space (11, 21) having a plurality of UV radiation sources (12, 22), which are designed to harden the coating of the glass fiber (4) by means of UV light, characterized in that the curing device (1, 2) is designed, the UV radiation sources (12, 22) by means of a To temper fluid, preferably to cool, wherein a guide for the fluid outside of the receiving space (11, 21) is formed.

Curing device (1, 2) after claim 1 , characterized in that the UV radiation sources (12, 22) are arranged on a housing (10, 20) and the housing (10, 20) has at least one fluid line (13a, 23a) which is adjacent to at least one of the UV - Radiation sources (12, 22) is designed so that the fluid can have a temperature-controlling, preferably cooling, effect on the UV radiation source (12, 22).

Curing device (1, 2) after claim 2 , characterized in that the housing (10, 20) is formed at least directly between the fluid line (13a, 23a) and the UV radiation source (12, 22) with comparatively good thermal conductivity.

Curing device (1, 2) according to one of the preceding claims, characterized by at least one temperature sensor (15, 25) which is designed to detect the temperature in the receiving space (11, 21), the curing device (1, 2) being designed tempering the fluid depending on the detected temperature of the receiving space (11, 21).

Curing device (1, 2) according to one of Claims 1 until 3 , characterized by at least one temperature sensor (15, 25), which is designed to detect the temperature of at least one of the UV radiation sources (12, 22), wherein the curing device (1, 2) is designed, the fluid depending on the detected temperature to temper the UV radiation source (12, 22).

Curing device (1, 2) according to one of the preceding claims, characterized in that the curing device (1, 2) is designed to temper the UV radiation sources (12, 22) by means of the fluid in such a way that they emit a predetermined wavelength.

Curing device (1, 2) according to one of the preceding claims, characterized in that the curing device (1, 2) has a first curing unit (1) with a first receiving half-space (11) and a second curing unit (2) with a second receiving half-space (21) wherein the first half-receiving space (11) of the first curing unit (1) and the second half-receiving space (21) of the second hardening unit (2) are designed to jointly form the receiving space (11, 21) of the hardening device (1, 2), and wherein the first curing unit (1) and the second curing unit (2) are designed to be movable relative to one another, preferably translationally, in order to open and close the receiving space (11, 21) of the curing device (1, 2).

Curing device (1, 2) after claim 7 , characterized in that at least one UV radiation source (12) is arranged on the first curing unit (1) and at least one UV radiation source (22) on the second curing unit (2).

Curing device (1, 2) after claim 7 or 8th , characterized in that at least one fluid line (13a) is arranged on the first curing unit (1) and at least one fluid line (23a) on the second curing unit (2).

Curing device (1, 2) according to one of the preceding claims, characterized in that the UV radiation sources (12, 22) are UV LEDs (12, 22).

Curing device (1, 2) after claim 10 , characterized in that the UV LEDs (12, 22), preferably precisely, as a first plurality of UV LEDs (12), preferably the first curing unit (1), and as a second plurality of UV LEDs (22), preferably the second curing unit (2), wherein the two pluralities of UV LEDs (12, 22) each extend linearly in the direction of movement (A) of the coated glass fiber (4) and/or wherein the two pluralities of UV LEDs (12 , 22) perpendicular to the direction of movement (A) of the coated glass fiber (4) are arranged diametrically opposite one another.

Curing device (1, 2) after claim 10 or 11 , characterized in that at least several UV LEDs (12, 22), preferably each UV LED (12, 22) has a temperature sensor (15, 25) which is designed to detect the temperature of the UV LED (12, 22), the curing device (1, 2) being designed is to temper the fluid as a function of the detected temperature of the UV LEDs (12, 22), preferably to temper it in such a way that it emits a predetermined wavelength.