DE10222027A1

DE10222027A1 - Vorrichtung für eine Lackbeschichtung von Glasfasern

Info

Publication number: DE10222027A1
Application number: DE10222027A
Authority: DE
Inventors: Horst Zeidl
Original assignee: ZEIDL GmbH
Current assignee: ZEIDL GmbH
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Lackbeschichtung von Glasfasern mit wenigstens einer Düse zum Aufbringen des Lackes auf der Glasfaser, wobei wenigstens eine zusätzliche Führungsdüse vorgesehen ist, die gemäß einer ersten Variante mit relativ großem Abstand zu der Eintrittsdüse angeordnet ist oder gemäß einer zweiten Variante zwischen der Eintrittsdüse und der ersten Beschichtungsdüse angeordnet ist. Durch die Führungsdüse wird eine konzentrische Führung der Glasfaser gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Lackbeschichtung von Glasfasern.

Zum Stand der Technik gehören Vorrichtungen für eine Lackbeschichtung von Glasfasern, die wenigstens eine Beschichtungsdüse sowie eine Eintrittsdüse aufweisen.

Diese zum Stand der Technik gehörenden Lackbeschichtungsdüsen werden vorwiegend zur Beschichtung von Telekommunikationsglasfasern eingesetzt, die aus einer Quarzvorform in einem Ziehofen abgeschmolzen und unmittelbar nach dem Erkalten in den Düsen beschichtet werden.

Nach dem Beschichten durchläuft die Glasfaser mit dem aufgetragenen Lack eine UV-Aushärtelampe und ist danach vor mechanischen Beschädigungen geschützt. Die Glasfaser darf keinen Kontakt mit irgendwelchen mechanischen Teilen haben, bevor sie in der Düse mit Lack beschichtet wird, um eine maximale Festigkeit und Lebensdauer zu gewährleisten.

Die Glasfaser muss, um geringstmögliche Dämpfungswerte in der Nachrichtenübertragung sicherzustellen, möglichst perfekt und konzentrisch beschichtet sein. Dies führt dazu, dass während des Arbeitsprozesses zur Optimierung die gesamte Beschichtungsapparatur gekippt und so ausgerichtet wird, dass eine optimale Zentrizität auf einem Messgerät nachgewiesen wird.

Bei diesen Justierarbeiten gibt es bis heute die Problematik, dass der Fertigungsoperator nicht eindeutig sicherstellen kann, dass die Glasfaser nicht irgendwo beim Eintritt in die Düse schleift.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, eine Beschichtungsdüse anzugeben, mit der sichergestellt werden kann, dass die Glasfaser konzentrisch in die wenigstens eine Beschichtungsdüse einläuft.

Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

Dadurch, dass die Vorrichtung eine zusätzliche Führungsdüse aufweist, ist gewährleistet, dass die Glasfaser konzentrisch in die Beschichtungsdüse einläuft.

Die Beschichtungsdüse besteht normalerweise aus zwei hintereinander angeordneten Düsen, wobei die Eintrittsdüse das Einfädeln der Faser vor Prozessbeginn erleichtert, aber auch gleichzeitig als Sperrdüse funktioniert, die während des Prozessablaufes verhindert, dass Beschichtungsmaterial, das zwischen den beiden Düsen eingebracht wird, ungehindert nach oben aus der Apparatur entweichen kann. Der Druck des Beschichtungsmaterials in der Düsenkammer wird dabei durch die dynamischen Druckverhältnisse beim Einlaufen der Glasfaser in die Kammer ausgeglichen, so dass über den feinen Eintrittsspalt zwischen Glasfaser und Eintrittsdüse kein Material nach außen aufsteigen kann.

Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen Führungsdüse ist, dass die Fluchtung der Achse identisch mit der Hauptachse der Beschichtungsdüsen ist. Die Führungsdüse ist fester Bestandteil der Düsenkonstruktion. Die Führungsdüse ist stärker und in der Achse festliegend mit der Düsenkonstruktion verbunden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch zwei Arten einer zusätzlichen Führungsdüse gelöst.

Im Folgenden werden diese der Einfachheit halber als Trockenführungsdüse und als Nassführungsdüse bezeichnet.

Die erste Führungsdüse, die hier als Trockenführungsdüse bezeichnet wird, ist der Eintrittsdüse vorgelagert. Um beim Verkippen eine Orientierung zu haben, in welcher Achse sich die Glasfaser befindet, ist die Führungsdüse der Eintrittsdüse vorgelagert. Die Führungsdüse wird vom Beschichtungsmaterial nicht umspült und liegt mit relativ großem Abstand oberhalb der Eintrittsdüse. Der Abstand zwischen Eintrittsdüse und eigentlicher Beschichtungsdüse variiert von Düse zu Düse und liegt üblicherweise in der Größenordnung von 20 bis 30 Millimetern. In diesem Fall liegt die Führungsdüse vorteilhaft etwa 130 Millimeter oberhalb der Eintrittsdüse.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, folgende Relation zu wählen:
Die Führungsdüse weist von der Eintrittsdüse einen Abstand auf, der mindestens das Dreifache des Abstandes zwischen Eintrittsdüse und erster Beschichtungsdüse beträgt. Besonders vorteilhaft ist ein Abstand, der das Vier- bis Fünffache des Abstandes zwischen Eintrittsdüse und erster Beschichtungsdüse beträgt. Es ist jedoch möglich, auch noch größere Abstände zu wählen.

Legt man beispielsweise eine Länge von 30 Millimetern zwischen der Eintrittsdüse und der ersten Beschichtungsdüse und eine Länge von 120 Millimetern zwischen Eintrittsdüse und Führungsdüse zugrunde, so ergibt sich eine Vergrößerung der Auslenkung bei der Verkippung der Düse um etwa einen Faktor Vier. Dies bedeutet, bei einer Eintrittsdüse von 400 μm Durchmesser kann die Bohrung in der Pilotdüse 400 μm × 4 sein und damit dem Operator die Information geben, wo und in welchem Abstand sich die Glasfaser zur Eintrittsdüse befindet. Zur besseren Beurteilung, ob die Glasfaser konzentrisch in der Führungsdüse angeordnet ist, kann eine Lupe, eine Fernsehkamera oder ein Mikroskop eingesetzt werden. Es ist jedoch auch eine Beurteilung mit dem bloßen Auge möglich.

Die Führungsdüse ist vorteilhaft während des Gebrauchszustandes fest mit dem Einlaufdüsenkörper verbunden. Vorteilhaft ist sie aufgeschraubt. Die Führungsdüse kann mit einem Spezialmikroskop mit wenigstens einer, je doch vorteilhaft mit vier Justierschrauben achsgerecht ausgerichtet werden.

Vorteilhaft weist die Führungsdüse eine Teflonscheibe mit einer durchgehenden axialen Bohrung für die Glasfaser auf. Wie schon ausgeführt, kann man mit bloßem Auge erkennen, ob die Glasfaser ohne Kontakt durch die Teflonscheibe läuft.

Die Teflonscheibe ist in einer in sich starren Konstruktion angeordnet. Diese Konstruktion wird den bisherigen Düsenkonstruktionen aufgesetzt. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise über eine Schraubverbindung.

Die erfindungsgemäße Düse erlaubt dem Operator eine sehr schnelle und zuverlässige Justierarbeit und stellt sicher, dass die Glasfaser nicht an der Einlaufdüse schleift. Dies führt dazu, dass bei den Maschinen eine höhere dauerhafte Qualität mit weniger Verlusten durch den Kontakt der Glasfaser mit mechanischen Elementen der Apparatur entsteht und die Zuverlässigkeit der Apparatur weiter verbessert wird.

Die erfindungsgemäße Führungsdüse ist einsetzbar für einfache Beschichtungsdüsen, für das Nass-auf-Trocken-Verfahren, bei dem zwei Beschichtungen hintereinander in zwei Applikatoren aufgetragen werden, und sie ist einsetzbar für das Nass-in-Nass-Beschichtungsverfahren, wobei zwei Beschichtungen in einer Applikation aufgetragen werden.

Zusätzliche Vorteile ergeben sich beim Herausdrücken der Düse. Da die Führungsdüse sehr weit aus der Vorrichtung herausragt, ist ein Düsenwechsel ohne zusätzliches Werkzeug möglich.

Die einzelnen Teile der Führungsdüse sind lösbar miteinander verbunden, und zwar aus wartungstechnischen Gründen, damit die Düsen gereinigt werden können. Sie sind jedoch auch aus fertigungstechnischen Gründen lösbar miteinander verbunden, da beispielsweise die Durchtrittsöffnungen für die Glasfaser unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wobei die erste Öffnung durchaus einen kleineren Durchmesser aufweisen kann als folgende Öffnungen. Diese unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser sind nur herstellbar, wenn die Düsenteile lösbar miteinander verbunden sind. Im Gebrauchszustand sind die Düsenteile jedoch fest miteinander verbunden, damit die Fluchtung der Achse der Führungsdüse identisch mit der Hauptachse der Beschichtungsdüse ist.

Die zweite Variante der erfindungsgemäßen Düse ist die hier als Nassführungsdüse bezeichnete Düse. Diese Führungsdüse wird zwischen der Eintrittsdüse und der Beschichtungsdüse angeordnet. Sie hat vorteilhaft einen sehr viel kleineren Durchmesser als die Eintrittsdüse, jedoch, wenn möglich, einen größeren Durchmesser als die erste Beschichtungsdüse. Diese Führungsdüse wird mit Beschichtungsmaterial umspült und bildet mit der Glasfaser ein System dynamischer Schmierung. Das bedeutet, dass durch die hohe Ziehgeschwindigkeit in der Führungsdüse eine Konzentrierung und Ruhigstellung der Glasfaser stattfindet und dadurch die genau in Achse liegende Eintrittsdüse nicht berührt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Führungsdüse ist es möglich, kleinere Eintrittsdüsen vorzusehen, die trotzdem frei von der Faser sind. Dies hat den Vorteil, dass die Glasfaser nicht an den Beschichtungsdüsen anstößt, so dass eine gleichmäßige Beschichtung stattfindet. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Führungsdüse besteht darin, dass auch bei hohen Ziehgeschwindigkeiten kein Spülgas mehr notwendig ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung können. den Unteransprüchen entnommen werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Trockenführungsdüse;
2 eine Einzelheit der 1 in Ansicht;
3 eine Teflondüse der Führungsdüse im Längsschnitt;
4 einen Längsschnitt durch ein geändertes Ausführungsbeispiel einer Trockenführungsdüse;
5 eine Nassführungsdüse im Längsschnitt;
6 eine Darstellung der Wirkungsweise der Nassführungsdüse im Längsschnitt.
1 zeigt eine Lackbeschichtungsdüse (1), welche eine Primärbeschichtungsdüse (2) und eine Sekundärbeschichtungsdüse (3) aufweist. Diesen beiden Düsen ist eine Eintrittsdüse (4) vorgelagert.
Damit eine Glasfaser (5) konzentrisch durch die Eintrittsdüse (4) und Primärbeschichtungsdüse (2) und Sekundärbeschichtungsdüse (3) läuft, ist eine Führungsdüse (6) vorgesehen, welche mit Abstand zu der Eintrittsdüse (4) angeordnet ist. Die Führungsdüse (6) ist in einer Konstruktion (7) angeordnet, derart, dass die Fluchtung der Achse identisch mit der Hauptachse (8) der Beschichtungsdüsen (2, 3) ist.
Die Konstruktion (7) ist in 2 dargestellt. Sie weist ein Schraubgewinde (24) zur Befestigung an der Vorrichtung auf.
Die Führungsdüse (6) weist eine Teflonscheibe (9) auf, welche in 3 genauer dargestellt ist. Die Teflonscheibe (9) weist eine durchgehende axiale Bohrung (10) auf, durch die die Glasfaser (5) geführt ist.
Gemäß 1 weist die Konstruktion (7) zwei Scheiben (11, 12) mit durchgehenden axialen Bohrungen auf. Diese Scheiben (11, 12) dienen als Einfädelhilfe für die Glasfaser.
Die Lackbeschichtungsdüse (1) ist in einer Vorrichtung (13) angeordnet, welche in 1 nur angedeutet ist. Die Vorrichtung (13) wird mit einem Deckel (14) verschlossen. Der Deckel (14) weist eine Bohrung (15) auf, durch die die Lackbeschichtungsdüse (1) geführt ist.
Für die Ausrichtung der Teflonscheibe (9) und damit der Führungsdüse (6) sind Justierschrauben (16) vorgesehen. Mittels eines Spezialmikroskopes wird die Führungsdüse (6) achsgerecht ausgerichtet.
Während des Beschichtungsprozesses der Glasfaser (5) wird mittels einer Kamera (17) der Einlauf der Glasfaser (5) in die Führungsdüse (6) beobachtet. Läuft die Glasfaser (5) konzentrisch in die Führungsdüse (6) ein, ist sichergestellt, dass die Glasfaser (5) nicht mit der Eintrittsdüse (4) und den Beschichtungsdüsen (2, 3) in Berührung kommt. Läuft die Glasfaser (5) nicht konzentrisch durch die Führungsdüse (6), wird die gesamte Lackbeschichtungsdüse (1) geschwenkt, derart, dass die Glasfaser konzentrisch in die Führungsdüse (6) einläuft.
4 zeigt ein geändertes Ausführungsbeispiel einer Konstruktion (25), welche an Stelle der Konstruktion (7) der 2 an der Vorrichtung (1) gemäß 1 angeordnet wird.
Die Konstruktion (25) weist eine Führungsdüse (26) auf, durch die die Glasfaser (nicht dargestellt) geführt wird. Die weitere Führung der Glasfaser erfolgt durch die zweite Führungsdüse (27), welche mit einer Schraube (28) in der Konstruktion (25) fixiert wird.
Die in 4 dargestellte Düse ist deutlich kürzer als die in den 1 und 2 dargestellten Düsen. Die Abstände sind so gewählt, dass hier das Vier- bis Fünffache der Kontaktlänge der Lackbeschichtungsdüse vorhanden ist, wobei die Kontaktlänge im vorliegenden Fall vorzugsweise 20 bis 25 Millimeter beträgt.
5 zeigt eine Lackbeschichtungsdüse (18) mit einer Primärbeschichtungsdüse (19) und einer Sekundärbeschichtungsdüse (20). Zwischen der Primärbeschichtungsdüse (19) und einer Eintrittsdüse (21) ist die Führungsdüse (22) an geordnet. Die Führungsdüse (22) ist mit Beschichtungsmaterial, welches durch Kanäle (23) zugeführt wird, umspült.
Wie in 6 dargestellt, läuft das Beschichtungsmaterial (29) in die Führungsdüse (22) hinein und bildet mit der Glasfaser (5) eine dynamische Schmierung. Das heißt, dass durch die hohe Ziehgeschwindigkeit in der Führungsdüse (22) eine Konzentrierung und Ruhigstellung der Glasfaser (5) stattfindet und dadurch die genau in Achse liegende Eintrittsdüse (21) nicht berührt wird.

1: Lackbeschichtungsdüse
2: Primärbeschichtungsdüse
3: Sekundärbeschichtungsdüse
4: Eintrittsdüse
5: Glasfaser
6: Führungsdüse
7: Konstruktion
8: Hauptachse
9: Teflonscheibe
10: axiale Öffnung
11: Scheibe
12: Scheibe
13: Vorrichtung
14: Deckel
15: Bohrung
16: Justierschrauben
17: Kamera
18: Lackbeschichtungsdüse
19: Primärbeschichtungsdüse
20: Sekundärbeschichtungsdüse
21: Eintrittsdüse
22: Führungsdüse
23: Kanäle
24: Schraubgewinde
25: Konstruktion
26: Führungsdüse
27: Führungsdüse
28: Schraube
29: Beschichtungsmaterial

Claims

Vorrichtung für eine Lackbeschichtung von Glasfasern mit wenigstens einer Beschichtungsdüse zum Aufbringen des Lackes auf der Glasfaser, dadurch gekennzeichnet , dass wenigstens eine zusätzliche Führungsdüse (6, 22, 26) für die Glasfaser (5) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluchtung der Achse der Führungsdüse (6, 22, 26) identisch mit der Hauptachse (8) der wenigstens einen Beschichtungsdüse (2, 3; 19, 20) und/oder einer Eintrittsdüse (4, 21) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zusätzliche Führungsdüse (6, 22, 26) im Gebrauchszustand fest mit der Vorrichtung (1, 18) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zusätzliche Führungsdüse (6, 26) vor der Eintrittsdüse (4) der Vorrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zusätzliche Führungsdüse (6, 26) von der Eintrittsdüse (4) einen Abstand aufweist, der mindestens das Dreifache des Abstandes zwischen der Eintrittsdüse (4) und der ersten Beschichtungsdüse (2) beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zusätzliche Führungsdüse (6, 26) von der Eintrittsdüse (4) einen Abstand aufweist, der das Vier- bis Fünffache des Abstandes zwischen der Eintrittsdüse (4) und der ersten Beschichtungsdüse (2) beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsdüse (6, 26) mittels eines Schraubgewindes (24) an der Vorrichtung (1) lösbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsdüse (6, 26) eine Teflonscheibe (9) mit durchgehender axialer Öffnung (10) für die Durchführung der Glasfaser (5) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teflonscheibe (9) mittels wenigstens einer Justierschraube (16) ausrichtbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Führungsdüse (6) und der Eintrittsdüse (4) wenigstens eine Kreisscheibe (11, 12) mit axialer Bohrung als Einfädelhilfe vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsdüse (22) zwischen der Eintrittsdüse (21) und der ersten Beschichtungsdüse (19) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungsdüse (22) Beschichtungsmaterial angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsdüse (22) einen kleineren Durchmesser als die Eintrittsdüse (21) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsdüse (22) einen größeren Durchmesser als die erste Beschichtungsdüse (19) aufweist.