DE112017000445T5

DE112017000445T5 - Annealing extension tube for an optical fiber

Info

Publication number: DE112017000445T5
Application number: DE112017000445.4T
Authority: DE
Inventors: Changping Hao; Hairui Song; Wei Chen; Gan Luo; Wei Dong; Shaobo Cao; Zuowei He; Liang Zhang; Jian Yuan
Original assignee: Jiangsu Hengtong Optic Electric Co Ltd; Jiangsu Alpha Optic Electric Technology Co Ltd
Current assignee: Hengtong Optic Electric Co Ltd; Jiangsu Alpha Optic Electric Technology Co Ltd
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2019-01-17
Also published as: CN107082560B; WO2018209720A1; CN107082560A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Ausglüh-Erstreckungsrohr für eine Lichtleitfaser bereit. Es umfasst ein Quarz-Hauptrohr, wobei es sich bei dem mittleren Abschnitt des Quarz-Hauptrohres in Axialrichtung um einen Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern handelt, wobei der Durchmesser des Rohrkörpers des Quarz-Hauptrohres an beiden Seiten des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern geringer als der geringste Rohrdurchmesser des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern ist, an welchen Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern ein Quarz-Zweigrohr angeschlossen ist, das an die Stelle des größten Rohrdurchmessers des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern angeschlossen und mit dem Quarz-Hauptrohr innen verbunden ist, wobei an das Ende des Quarz-Zweigrohres eine Unterdruckansaugeinrichtung angeschlossen ist, und wobei der bezogen auf die Rohraxialerstreckung mittlere Rohrabschnitt des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern den größten Rohrdurchmesser aufweist und der Rohrdurchmesser des Rohrkörpers des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern an beiden Seiten seines mittleren Rohrabschnitts allmählich abnimmt. Ein derartiges Quarz-Hauptrohr mit einer optimierten Strukturgestaltung kann in Zusammenwirkung mit einer Unterdruckansaugeinrichtung eine Inline-Entfernung der Oxide und der flüchtigen Stoffe, die innerhalb eines Lichtleitfaser-Ofens erzeugt werden und in ein Ausglüh-Erstreckungsrohr eindringen, ermöglichen, womit unter Sicherstellung der Qualität der Lichtleitfaser die Wahrscheinlichkeit für einen Faserbruch verringert und die Produktionseffizienz erhöht wird.

The present invention provides an annealing extension tube for an optical fiber. It comprises a quartz main tube, wherein the central portion of the quartz main tube in the axial direction is a tube section with different diameters, wherein the diameter of the tube body of the quartz main tube on both sides of the tube section with different diameters smaller than the smallest tube diameter of the pipe section of different diameters, to which pipe section of different diameters a quartz branch pipe is connected, which is connected to the place of the largest pipe diameter of the pipe section with different diameters and connected inside with the quartz main pipe, with the end of the quartz pipe Branch pipe a vacuum suction device is connected, and wherein the relative to the Rohraxialerstreckung middle pipe section of the pipe section having different diameters has the largest pipe diameter and the pipe diameter of the tubular body of the pipe section with different diameters gradually decreases on both sides of its middle tube section. Such a quartz main tube having an optimized structural design, in cooperation with a vacuum suction device, may allow in-line removal of the oxides and volatiles generated within an optical fiber furnace and entering an annealing extension tube, thus ensuring quality Fiber reduces the likelihood of fiber breakage and increases production efficiency.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung gehört zu dem Bereich der Quarz-Lichtleitfaser und betrifft konkret ein Ausglüh-Erstreckungsrohr für eine Lichtleitfaser.The present invention belongs to the field of quartz optical fiber, and concretely relates to an outgassing extension tube for an optical fiber.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Mit der Erholung des Lichtleitfasermarkts nimmt die Marktnachfrage nach Lichtleitfasern zu. Große Lichtleitfaser-Hersteller streben nach einer Erhöhung der Produktionseffizienz, um der Marktnachfrage gerecht zu werden. Ein Ausglüh-Erstreckungsrohr für eine Lichtleitfaser ist unterhalb eines Faserziehofens angeordnet, um eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit infolge einer Schockkühlung nach Ausziehen der Lichtleitfaser zu verhindern. Bei einem herkömmlichen Ausglühvorgang für eine Lichtleitfaser wird in der Regel ein Graphitinnenrohr in Kombination mit einem Metallrohr eingesetzt. Beispielsweise die Ausglüheinrichtung für eine Lichtleitfaser, die durch die chinesischen Patentschriften CN201121163Y und CN102079623B offenbart wurde, zeichnet sich durch einfache Bedienung und gute praktische Anwendbarkeit aus und trägt zu dem Ausglühen der Lichtleitfaser bei, wobei jedoch infolge der Eigenschaft des Metallmaterials unter Einwirkung einer langzeitigen Temperaturwechselbelastung eine erhebliche Metallverformung zu erwarten ist, wodurch die Qualität der Lichtleitfaser beeinträchtigt wird.With the recovery of the optical fiber market, market demand for optical fibers is increasing. Large optical fiber manufacturers strive to increase production efficiency to meet market demand. An outglass extension tube for an optical fiber is disposed below a fiber drawing furnace to prevent deterioration in performance due to shock cooling after the optical fiber is pulled out. In a conventional Ausglühvorgang for an optical fiber, a graphite inner tube is usually used in combination with a metal tube. For example, the Ausglüheinrichtung for an optical fiber by the Chinese patents CN201121163Y and CN102079623B has been disclosed, it is characterized by ease of operation and good practicality and contributes to the annealing of the optical fiber, but due to the property of the metal material under the influence of a long-term thermal cycling, significant metal deformation is expected, thereby impairing the quality of the optical fiber.

Anderseits verlängert sich die Ziehzeit einzelner vorgefertigten Faser mit der Vergrößerung der Abmessung der vorgefertigten Faser (bisher kann die Faserziehzeit bis zu rund 6 Tagen erreichen), was zu einer größeren Menge der innerhalb des Lichtleitfaserofens erzeugten Oxide und zum Eindringen von mehr angesammelten Oxiden und flüchtigen Stoffen in das Ausglüh-Erstreckungsrohr beim Faserziehen bis zu dem Schwanzende einer vorgefertigten Faser führt. Der enge Raum innerhalb des Ausglüh-Erstreckungsrohres ist für eine Verstopfung durch Oxide und flüchtige Stoffe anfällig, wodurch die Gasströmung beeinträchtigt und eine Schwankung des Durchmessers der blanken Faser verursacht wird. Gleichzeitig können flüchtige Stoffe wieder abfallen und an der Oberfläche der blanken Faser anhaften. Bei einer hohen Temperatur können selbst SiC-Teilchen in die blanke Faser eindringen, was zu einer Mikrorissbildung an der Oberfläche der Lichtleitfaser führt, in welchem Fall beim Ziehen mit einer hohen Geschwindigkeit bei einer hohen Temperatur mehr Oberflächenfehler der Lichtleitfaser zu erwarten sind, wodurch die Festigkeit der Lichtleitfaser verringert wird und die nachfolgende mechanische Eigenschaft und Ausleseprüfung der Lichtleitfaser sowie die Eigenschaft des damit hergestellten Lichtwellenleiterkabels beeinträchtigt werden.On the other hand, the bake time of individual prefabricated fiber increases with increasing the size of the prefabricated fiber (so far the fiber draw time can reach up to about 6 days), resulting in a greater amount of oxides generated within the fiber optic furnace and ingress of more accumulated oxides and volatiles into the annealing extension tube during fiber drawing to the tail end of a prefabricated fiber. The narrow space within the annealing extension tube is susceptible to clogging by oxides and volatiles, thereby interfering with the gas flow and causing a variation in the diameter of the bare fiber. At the same time, volatiles may fall off again and adhere to the surface of the bare fiber. At a high temperature, even SiC particles can penetrate the bare fiber, resulting in microcracking on the surface of the optical fiber, in which case when pulling at a high speed at a high temperature, more surface defects of the optical fiber are to be expected, thereby increasing the strength the optical fiber is reduced and the subsequent mechanical property and Ausleseprüfung the optical fiber and the property of the optical fiber cable produced therewith are impaired.

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNGCONTENTS OF THE PRESENT INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Lösen des vorstehenden Problems ein Ausglüh-Erstreckungsrohr für eine Lichtleitfaser bereitzustellen, bei dem ein Quarz-Hauptrohr mit einer optimierten Strukturgestaltung in Zusammenwirkung mit einer Unterdruckansaugeinrichtung eine Inline-Entfernung der Oxide und der flüchtigen Stoffe, die innerhalb eines Lichtleitfaser-Ofens erzeugt werden und in ein Ausglüh-Erstreckungsrohr eindringen, ermöglichen kann, womit unter Sicherstellung der Qualität der Lichtleitfaser die Wahrscheinlichkeit für einen Faserbruch verringert und die Produktionseffizienz erhöht wird.It is an object of the present invention to provide an omnidirectional extension tube for an optical fiber in which a quartz main tube having an optimized pattern design in cooperation with a vacuum suction device performs inline removal of the oxides and volatiles within an optical fiber furnace and can penetrate an annealing extension tube, thus ensuring the quality of the optical fiber reduces the likelihood of fiber breakage and increases the production efficiency.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Ausglüh-Erstreckungsrohr für eine Lichtleitfaser, das ein Quarz-Hauptrohr umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem mittleren Abschnitt des Quarz-Hauptrohres in Axialrichtung um einen Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern handelt, wobei der Durchmesser des Rohrkörpers des Quarz-Hauptrohres an beiden Seiten des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern geringer als der geringste Rohrdurchmesser des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern ist, an welchen Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern ein Quarz-Zweigrohr angeschlossen ist, das an die Stelle des größten Rohrdurchmessers des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern angeschlossen und mit dem Quarz-Hauptrohr innen verbunden ist, wobei an das Ende des Quarz-Zweigrohres eine Unterdruckansaugeinrichtung angeschlossen ist, und wobei der bezogen auf die Rohraxialerstreckung mittlere Rohrabschnitt des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern den größten Rohrdurchmesser aufweist und der Rohrdurchmesser des Rohrkörpers des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern an beiden Seiten seines mittleren Rohrabschnitts allmählich abnimmt.According to the invention, the object is achieved by an outgrowing extension tube for an optical fiber, which comprises a quartz main tube, characterized in that the middle section of the quartz main tube in the axial direction is a tube section with different diameters, wherein the diameter of the tubular body of the quartz main pipe on both sides of the pipe section with different diameters is smaller than the smallest pipe diameter of the pipe section with different diameters, to which pipe section with different diameters a quartz branch pipe is connected, which is connected to the place of the largest pipe diameter of the pipe section with different diameters and the inside of the quartz main pipe is connected, wherein at the end of the quartz branch pipe, a vacuum suction device is connected, and wherein the relation to the Rohraxialerstreckung middle pipe section of the pipe section with different diameters The tube diameter of the tube body of the tube section with different diameters on both sides of its middle tube section gradually decreases.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Quarz-Hauptrohr zwei separat angeordnete und koaxial zu einem Ganzen verbundene Abschnitte in Form eines ersten Quarzrohres und eines zweiten Quarzrohres aufweist, wobei der Rohrdurchmesser des unteren Endbereichs des ersten Quarzrohres in Axialrichtung allmählich zunimmt und der Rohrdurchmesser des oberen Endbereichs des zweiten Quarzrohres in Axialrichtung allmählich abnimmt, wobei das Ende des unteren Endbereichs des ersten Quarzrohres mit dem Ende des oberen Endbereichs des zweiten Quarzrohres verbunden ist und das Quarz-Zweigrohr an den oberen Endbereich des zweiten Quarzrohres angeschlossen ist. In a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that the quartz main tube has two separately arranged and coaxially connected portions in the form of a first quartz tube and a second quartz tube, wherein the tube diameter of the lower end portion of the first quartz tube gradually increases in the axial direction and the tube diameter of the upper end portion of the second quartz tube decreases gradually in the axial direction, wherein the end of the lower end portion of the first quartz tube is connected to the end of the upper end portion of the second quartz tube, and the quartz branch tube is connected to the upper end portion of the second quartz tube.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass an die beiden Enden des Quarz-Hauptrohres in der Axialrichtung jeweils ein Gasrohr angeschlossen ist, über das ein Inertschutzgas in das Quarz-Hauptrohr eingeleitet werden kann.In a preferred embodiment of the present invention it is further provided that in each case a gas pipe is connected to the two ends of the quartz main pipe in the axial direction, via which an inert protective gas can be introduced into the quartz main pipe.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass an die beiden zur Axialrichtung symmetrisch ausgerichteten Seiten des Quarz-Hauptrohres jeweils das Quarz-Zweigrohr angeschlossen ist, wobei die beiden Quarz-Zweigrohre an dem Ende jeweils an die Unterdruckansaugeinrichtung angeschlossen sind.In a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that in each case the quartz branch tube is connected to the two sides of the quartz main tube that are symmetrically aligned with respect to the axial direction, wherein the two quartz branch tubes are respectively connected to the vacuum suction device at the end.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Unterdruckansaugeinrichtung eine Ansaugpumpe und ein Ansaugrohr umfasst, wobei das Ansaugrohr an einem Ende mit dem Quarz-Zweigrohr und an dem anderen Ende mit der Ansaugpumpe verbunden ist, wobei an dem Ansaugrohr ferner ein Druckregelventil und ein Manometer vorgesehen sind.In a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that the vacuum suction device comprises a suction pump and an intake pipe, wherein the intake pipe is connected at one end to the quartz branch pipe and at the other end to the suction pump, wherein on the intake pipe further comprises a pressure regulating valve and a pressure gauge are provided.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass in der Rohrwand des oberen Endbereichs des zweiten Quarzrohres eine Rastnut vorgesehen ist, wobei der untere Endbereich des ersten Quarzrohres in Axialrichtung in die Rastnut eingeführt und damit abgedichtet verbunden wird.In a preferred embodiment of the present invention it is further provided that in the tube wall of the upper end portion of the second quartz tube, a detent groove is provided, wherein the lower end portion of the first quartz tube is inserted in the axial direction in the locking groove and sealed thereto.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Länge des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 2,5% bis 3% der Länge des Quarz-Hauptrohres entspricht.In a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that the length of the pipe section with different diameters corresponds to 2.5% to 3% of the length of the quartz main pipe.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass es sich bei dem Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern um einen Rohrabschnitt mit stufenförmig voneinander abweichenden Durchmessern handelt, wobei die Durchmesser der Rohrkörper an benachbarten Stufen eine Abweichung von 10 mm bis 15 mm voneinander aufweisen.In a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that the pipe section with different diameters is a pipe section with diameters which differ from one another in stages, the diameters of the pipe bodies at adjacent stages having a deviation of 10 mm to 15 mm from one another.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass an dem Gasrohr ein Durchflussmesser vorgesehen ist.In a preferred embodiment of the present invention, it is further provided that a flow meter is provided on the gas pipe.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Verbindungsstelle zwischen dem Ansaugrohr und dem Quarz-Zweigrohr durch einen wärmebeständigen Gummischlauch von außen umschlossen ist.In a preferred embodiment of the present invention it is further provided that the connection point between the intake pipe and the quartz branch pipe is enclosed by a heat-resistant rubber hose from the outside.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich vorteilhafterweise durch folgende Auswirkungen aus:

Erstens kann ein derartiges Quarz-Hauptrohr mit einer optimierten Strukturgestaltung in Zusammenwirkung mit einer Unterdruckansaugeinrichtung eine Inline-Entfernung der Oxide und der flüchtigen Stoffe, die innerhalb eines Lichtleitfaser-Ofens erzeugt werden und in ein Ausglüh-Erstreckungsrohr eindringen, ermöglichen, womit unter Sicherstellung der Qualität der Lichtleitfaser die Wahrscheinlichkeit für einen Faserbruch verringert und die Produktionseffizienz erhöht wird,
Zweitens ist die Struktur des Quarz-Hauptrohres gemäß der Gasströmungs- und Druckänderungstheorie unter voller Berücksichtigung des Einflusses einer strukturellen Änderung auf die Gasströmung ausgelegt. Bei einem Faserziehvorgang mit einer hohen Geschwindigkeit wird Gas innerhalb des Quarz-Hauptrohres durch eine sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegende Lichtleitfaser in den Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmesser mit eingebracht, in dem Gas sich mit abnehmender Geschwindigkeit und in Form einer laminaren Strömung bewegt. Gleichzeitig nimmt die Gasströmungsgeschwindigkeit aufgrund des vergrößerten Raums ab, wenn Oxiden und flüchtige Stoffe innerhalb des Ofens durch die Lichtleitfaser in den Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmesser mit eingebracht werden, so dass sich die Oxide und flüchtigen Stoffe, die in das Quarz-Hauptrohr gelangen, in dem Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmesser ablagern. In Zusammenwirkung mit einer Unterdruckansaugeinrichtung kann eine Inline-Entfernung der innerhalb des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmesser abgelagerten Abfälle erfolgen, womit die Abfälle weitestgehend entfernt werden, Drittens kann das Quarz-Hauptrohr mit einem Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmesser als zwei miteinander zusammenfügbare und demontierbare Abschnitte ausgebildet sein, um eine Reinigung des Quarz-Hauptrohres nach Abschluss eines Faserziehvorgangs zu erleichtern,
Viertens saugt die Unterdruckansaugeinrichtung beim Ansaugen der Abfälle ferner einen Teil des Gases innerhalb des Quarz-Hauptrohres ab. Daher kann ein Inertgas über ein Gasrohr in das Quarz-Hauptrohr eingeleitet werden, so dass einerseits das eingeleitete Inertgas schützend wirkt und andererseits das eingeleitete Inertgas zum Ausgleichen des Gasdrucks innerhalb des Rohres bei abgesaugtem Gas innerhalb des Rohres dient, um eine störungsfreie Produktion der Lichtleitfaser sicherzustellen und zu erhöhter Faserziehqualität der Lichtleitfaser beizutragen.

The present invention is advantageously characterized by the following effects:

First, such a quartz main tube, with optimized structure design in conjunction with a vacuum suction device, can enable in-line removal of the oxides and volatiles that are generated within an optical fiber furnace and enter an annealing extension tube, thereby ensuring quality the optical fiber reduces the likelihood of fiber breakage and increases production efficiency,
Second, the structure of the quartz main tube is designed according to the gas flow and pressure change theory, taking full account of the influence of a structural change on the gas flow. In a high-speed fiber drawing operation, gas within the quartz main tube is introduced into the tube section of different diameters through a high-speed optical fiber in which gas moves at a decreasing rate and in the form of a laminar flow. At the same time, the gas flow velocity decreases due to the increased space when oxides and volatiles are introduced within the furnace through the optical fiber in the pipe section with different diameters, so that the oxides and volatiles that get into the quartz main tube in the Store pipe section with different diameters. In cooperation with a vacuum suction device, in-line removal of the wastes deposited within the pipe section of different diameter can be made, thus removing the wastes as much as possible. Third, the quartz main pipe can be formed with a pipe section of different diameters as two sections which can be assembled and disassembled together. to facilitate cleaning of the quartz main pipe after completion of a fiber drawing operation,
Fourth, the vacuum suction device further sucks a portion of the gas within the quartz main pipe as the wastes are drawn. Therefore, an inert gas can be introduced into the quartz main pipe via a gas pipe, so that on the one hand the inert gas introduced acts protective and on the other hand the inert gas introduced serves to equalize the gas pressure within the pipe with the gas drawn out within the pipe to ensure trouble-free production of the optical fiber and to contribute to increased fiber drawing quality of the optical fiber.

Figurenliste list of figures

Zur besseren Erläuterung der Ausgestaltung in dem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend die in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels verwendeten beiliegenden Zeichnungen kurz beschrieben, wobei es sich versteht, dass die nachstehenden Zeichnungen lediglich einige Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen und es für Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet möglich ist, ohne erfinderische Tätigkeiten anhand solcher Zeichnungen weitere Zeichnungen zu erhalten. Es zeigen

1 eine schematische strukturelle Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
2 ein zweites Quarzrohr nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer schematischen strukturellen Darstellung,
3 die Verbindungsstelle zwischen dem ersten Quarzrohr und dem zweiten Quarzrohr nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer schematischen strukturellen Darstellung.

In order to better explain the embodiment in the embodiment of the present invention, the accompanying drawings used in the description of the embodiment will be briefly described below, it being understood that the drawings below are merely illustrative of some embodiments of the invention and will be apparent to those of ordinary skill in the art without obtaining inventive activities on the basis of such drawings further drawings. Show it

1 a schematic structural representation of a preferred embodiment of the present invention,
2 a second quartz tube according to a preferred embodiment of the present invention in a schematic structural representation,
3 the joint between the first quartz tube and the second quartz tube according to a preferred embodiment of the present invention in a schematic structural representation.

Dabei stehen 1 für Lichtleitfaser, 2 für Quarz-Hauptrohr, 4 für Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern, 6 für Quarz-Zweigrohr, 8 für erstes Quarzrohr, 10 für zweites Quarzrohr, 12 für Gasrohr, 14 für Ansaugpumpe, 16 für Ansaugrohr, 18 für Druckregelventil, 20 für Manometer, 22 für Durchflussmesser, 24 für wärmebeständigen Gummischlauch, 26 für Rastnut und 28 für Gummiring.Standing there 1 for optical fiber, 2 for quartz main pipe, 4 for pipe sections of different diameters, 6 for quartz branch pipe, 8th for first quartz tube, 10 for second quartz tube, 12 for gas pipe, 14 for intake pump, 16 for intake pipe, 18 for pressure control valve, 20 for pressure gauges, 22 for flowmeters, 24 for heat-resistant rubber hose, 26 for locking groove and 28 for rubber ring.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Nachfolgend werden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele anhand beiliegende Zeichnungen in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vollständig und klar erläutert, wobei es sich versteht, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich einen Teil der Ausführungsbeispiele der Erfindung anstatt sämtlicher Ausführungsbeispiele darstellen. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die von Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet anhand des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ohne erfinderische Tätigkeiten erhalten werden, gehören ebenfalls zu dem Schutzumfang der Erfindung.Embodiments of the embodiments according to the invention will now be fully and clearly explained with reference to accompanying drawings in the embodiment of the present invention, it being understood that the described embodiments represent only a part of the embodiments of the invention instead of all embodiments. All other embodiments obtained by those of ordinary skill in the art from the embodiment of the present invention without inventive activities are also within the scope of the invention.

Ausführungsbeispielembodiment

Wie sich aus 1 ergibt, offenbart das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Ausglüh-Erstreckungsrohr für eine Lichtleitfaser, das ein Quarz-Hauptrohr 2 umfasst, das an einen Faserziehofen angeschlossen ist, wobei bei der Verwendung eine Lichtleitfaser 1 durch eine Mittelachsenbohrung in dem Quarz-Hauptrohr 2 hindurch geführt wird. An den Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 ist ein Quarz-Zweigrohr 6 angeschlossen, das an die Stelle des größten Rohrdurchmessers des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 angeschlossen und mit dem Quarz-Hauptrohr 2 innen verbunden ist. An das Ende des Quarz-Zweigrohres 6 ist eine Unterdruckansaugeinrichtung angeschlossen. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem mittleren Abschnitt des Quarz-Hauptrohres 2 in Axialrichtung um einen Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4, wobei der Durchmesser des Rohrkörpers des Quarz-Hauptrohres 2 an beiden Seiten des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 geringer als der geringste Rohrdurchmesser des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 ist, und wobei der bezogen auf die Rohraxialerstreckung mittlere Rohrabschnitt des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 den größten Rohrdurchmesser aufweist und der Rohrdurchmesser des Rohrkörpers des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 an beiden Seiten seines mittleren Rohrabschnitts allmählich abnimmt. Konkret ist in einer Ausgestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgesehen, dass die Länge des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmesser 4 2,5% bis 3% der Länge des Quarz-Hauptrohres entspricht und beispielsweise das Quarz-Hauptrohr 2 eine Länge von 1,2 m (1200 mm) und der Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 eine Länge von 30 bis 36 mm aufweisen, wobei der Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 in der Mitte des Quarz-Hauptrohres 2 in Axialrichtung angeordnet ist. Ferner ist in einer Ausgestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgesehen, dass der Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 vorzugsweise als ein Rohrabschnitt 4 mit stufenförmig voneinander abweichenden Durchmessern ausgebildet, wobei die Durchmesser der Rohrkörper an benachbarten Stufen eine Abweichung von 10 mm bis 15 mm voneinander aufweisen. Die Rohrkörper des Quarz-Hauptrohres 2 an beiden Seiten des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 weisen beispielsweise einen Durchmesser von 50 mm und die Durchmesser der Rohrkörper des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 liegen der Reihe nach bei 60 mm, 70 mm, 80 mm, 80 mm, 70 mm und 60 mm, wobei der Rohrkörper jeden Stufens eine Länge von 4 mm bis 5 mm aufweist.As it turned out 1 1, the present embodiment discloses an annealing extension tube for an optical fiber comprising a quartz main tube 2 which is connected to a Faserziehofen, wherein in use an optical fiber 1 through a central axis bore in the quartz main tube 2 is guided through. To the pipe section with different diameters 4 is a quartz branch pipe 6 connected, in place of the largest pipe diameter of the pipe section with different diameters 4 connected and with the quartz main pipe 2 inside is connected. At the end of the quartz branch pipe 6 a vacuum suction device is connected. In one embodiment of the present invention, the central portion of the quartz main tube is 2 in the axial direction around a pipe section with different diameters 4 , wherein the diameter of the tubular body of the quartz main pipe 2 on both sides of the pipe section with different diameters 4 less than the smallest pipe diameter of the pipe section of different diameters 4 and wherein the relative to the Rohraxialerstreckung middle pipe section of the pipe section with different diameters 4 having the largest pipe diameter and the pipe diameter of the tubular body of the pipe section with different diameters 4 gradually decreases on both sides of its middle tube section. Specifically, it is provided in one embodiment of the present embodiment, that the length of the pipe section with different diameters 4 2.5% to 3% of the length of the main quartz tube and, for example, the quartz main tube 2 a length of 1.2 m (1200 mm) and the pipe section with different diameters 4 have a length of 30 to 36 mm, wherein the pipe section with different diameters 4 in the middle of the quartz main pipe 2 is arranged in the axial direction. Furthermore, it is provided in one embodiment of the present embodiment, that the pipe section with different diameters 4 preferably as a pipe section 4 formed with stepwise divergent diameters, wherein the diameter of the tubular body at adjacent stages have a deviation of 10 mm to 15 mm from each other. The tubular body of the quartz main pipe 2 on both sides of the pipe section with different diameters 4 For example, have a diameter of 50 mm and the diameter of the tubular body of the pipe section with different diameters 4 are in order of 60 mm, 70 mm, 80 mm, 80 mm, 70 mm and 60 mm, the tube body of each step has a length of 4 mm to 5 mm.

Bei einem derart ausgestalteten Quarz-Hauptrohr 2 wird der Einfluss einer strukturellen Änderung auf die Gasströmung völlig in Betracht gezogen. Bei einem Faserziehvorgang mit einer hohen Geschwindigkeit wird Gas innerhalb des Quarz-Hauptrohres 2 durch eine sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegende Lichtleitfaser 1 in den Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 mit eingebracht, in dem Gas sich mit abnehmender Geschwindigkeit und in Form einer laminaren Strömung bewegt. Gleichzeitig nimmt die Gasströmungsgeschwindigkeit aufgrund des vergrößerten Raums ab, wenn Oxiden und flüchtige Stoffe innerhalb des Faserziehofens durch die Lichtleitfaser 1 in den Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 mit eingebracht werden, so dass sich die Oxide und flüchtigen Stoffe, die in das Quarz-Hauptrohr 2 gelangen, in einer großen Menge in dem Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 ablagern. In Zusammenwirkung mit einer Unterdruckansaugeinrichtung erfolgt eine Inline-Entfernung der innerhalb des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern 4 abgelagerten Abfälle, womit eine weitestgehende Inline-Entfernung der Abfälle ermöglicht wird, so dass unter Sicherstellung der Qualität der Lichtleitfaser die Wahrscheinlichkeit für einen Faserbruch verringert und die Produktionseffizienz erhöht wird.In such a designed quartz main pipe 2 the influence of a structural change on the gas flow is fully taken into account. In a fiber drawing process at a high speed, gas will be inside the quartz main tube 2 by an optical fiber moving at a high speed 1 in the pipe section with different diameters 4 with introduced, in the gas with decreasing Speed and moving in the form of a laminar flow. At the same time, the gas flow rate decreases due to the increased space when oxides and volatiles within the fiber furnace through the optical fiber 1 in the pipe section with different diameters 4 be incorporated with, so that the oxides and volatiles that flow into the quartz main pipe 2 arrive in a large amount in the pipe section with different diameters 4 deposit. In cooperation with a vacuum suction device, an inline removal takes place within the tube section with different diameters 4 deposited waste, thus enabling the waste to be removed as far as possible in the pipeline, so as to ensure the quality of the optical fiber, reducing the likelihood of fiber breakage and increasing production efficiency.

In einer Ausgestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Unterdruckansaugeinrichtung zum Ansaugen von Abfällen wie folgt ausgebildet: Die Unterdruckansaugeinrichtung umfasst eine Ansaugpumpe 14 und ein Ansaugrohr 16, wobei das Ansaugrohr 16 an einem Ende mit dem Quarz-Zweigrohr 6 und an dem anderen Ende mit der Ansaugpumpe 14 verbunden ist. An dem Ansaugrohr 16 sind ferner ein Druckregelventil 18 und ein Manometer 20 vorgesehen. Durch Starten der Ansaugpumpe 14 wird ein Unterdruck erzeugt, unter dessen Einwirkung die in dem Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 abgelagerten Abfälle aus dem Quarz-Zweigrohr 6 heraus gesaugt werden und über das Ansaugrohr 16 in eine Abfallverwertungseinrichtung gelangen, um eine Inline-Reinigung des Quarz-Hauptrohres 2 zu ermöglichen. Über das Druckregelventil 18 wird der Unterdruck eingestellt und der aktuelle Ansaugdruckwert wird an dem Manometer 20 intuitiv dargestellt.In one embodiment of the present embodiment, the vacuum suction device for sucking waste is formed as follows: The vacuum suction device comprises a suction pump 14 and an intake pipe 16 , wherein the intake pipe 16 at one end with the quartz branch pipe 6 and at the other end with the suction pump 14 connected is. At the intake pipe 16 are also a pressure control valve 18 and a pressure gauge 20 intended. By starting the suction pump 14 a negative pressure is generated under the action of which in the pipe section with different diameters 4 deposited waste from the quartz branch pipe 6 be sucked out and over the intake pipe 16 get into a waste processing facility to inline cleaning the quartz main pipe 2 to enable. About the pressure control valve 18 the vacuum is set and the current suction pressure value is measured on the pressure gauge 20 intuitively presented.

Die Verbindungsstelle zwischen dem Ansaugrohr 16 und dem Quarz-Zweigrohr 6 ist durch einen wärmebeständigen Gummischlauch 24 von außen umschlossen. Bei der Verwendung sind das Ansaugrohr 16 als Metallrohr und das Quarz-Zweigrohr 6 als Quarzrohr ausgebildet, wobei der wärmebeständige Gummischlauch 24 einerseits zur Abdichtung der Rohrverbindung und anderseits als eine weiche Verbindung dient, um das Quarz-Zweigrohr 6 vor Beschädigung zu schützen.The connection point between the intake pipe 16 and the quartz branch pipe 6 is through a heat resistant rubber hose 24 enclosed from the outside. When used are the intake manifold 16 as a metal tube and the quartz branch tube 6 formed as a quartz tube, wherein the heat-resistant rubber tube 24 on the one hand serves to seal the pipe connection and on the other hand serves as a soft connection to the quartz branch pipe 6 to protect against damage.

Zum Ausgleichen der Ansaugkraft innerhalb des Quarz-Hauptrohres und zum Sicherstellen einer störungsfreien Durchführung der Lichtleitfaser 1 ist in einer Ausgestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorgesehen, dass an die beiden zur Axialrichtung symmetrisch ausgerichteten Seiten des Quarz-Hauptrohres 2 jeweils das Quarz-Zweigrohr 6 angeschlossen ist, wobei die Unterdruckansaugeinrichtung zwei Anschlüsse zum Anschließen an die beiden Quarz-Zweigrohre 6 aufweist.To balance the suction force within the quartz main tube and to ensure trouble-free passage of the optical fiber 1 is provided in one embodiment of the present embodiment, that to the two sides of the quartz main tube symmetrically aligned to the axial direction 2 each the quartz branch pipe 6 is connected, wherein the vacuum suction means two ports for connection to the two quartz branch pipes 6 having.

Beim Ansaugen der Abfälle saugt die Unterdruckansaugeinrichtung ferner einen Teil des Gases innerhalb des Quarz-Hauptrohres 2 ab. Zum Sicherstellen einer störungsfreien Faserdurchführung innerhalb des Quarz-Hauptrohres 2 ist an die beiden Enden des Quarz-Hauptrohres 2 in der Axialrichtung jeweils ein Gasrohr 12 angeschlossen, an dem ein Durchflussmesser 22 vorgesehen ist und über das ein Inertgas in das Quarz-Hauptrohr 2 eingeleitet werden kann. Über den Durchflussmesser 22 kann die aktuelle Menge eingeleiteten Gases intuitiv abgelesen werden. Durch Einleiten eines Inertgases über das Gasrohr 12 in das Quarz-Hauptrohr 2 wirkt einerseits das eingeleitete Inertgas schützend, wobei andererseits das eingeleitete Inertgas zum Ausgleichen des Gasdrucks innerhalb des Rohres bei abgesaugtem Gas innerhalb des Quarz-Hauptrohres 2 dient, um eine störungsfreie Produktion der Lichtleitfaser sicherzustellen und zu erhöhter Faserziehqualität der Lichtleitfaser beizutragen.On sucking the wastes, the vacuum suction device further sucks a part of the gas inside the quartz main pipe 2 from. To ensure trouble-free fiber feedthrough inside the quartz main pipe 2 is at the two ends of the quartz main tube 2 in the axial direction in each case a gas pipe 12 connected to which a flow meter 22 is provided and via an inert gas in the quartz main pipe 2 can be initiated. About the flow meter 22 The current amount of injected gas can be read intuitively. By introducing an inert gas over the gas pipe 12 into the quartz main pipe 2 on the one hand, the inert gas introduced protects, on the other hand, the introduced inert gas to equalize the gas pressure within the tube with extracted gas within the quartz main pipe 2 serves to ensure a trouble-free production of the optical fiber and to contribute to increased fiber drawing quality of the optical fiber.

In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Quarz-Hauptrohr 2 zwei separat angeordnete und koaxial zu einem Ganzen verbundene Abschnitte in Form eines ersten Quarzrohres 8 und eines zweiten Quarzrohres 10 aufweist, wobei der Rohrdurchmesser des unteren Endbereichs des ersten Quarzrohres 8 in Axialrichtung allmählich zunimmt und der Rohrdurchmesser des oberen Endbereichs des zweiten Quarzrohres 10 in Axialrichtung allmählich abnimmt, wobei das Ende des unteren Endbereichs des ersten Quarzrohres 8 mit dem Ende des oberen Endbereichs des zweiten Quarzrohres 10 verbunden ist und das Quarz-Zweigrohr 6 an den oberen Endbereich des zweiten Quarzrohres 10 angeschlossen ist. Das erste Quarzrohr 8 und das zweite Quarzrohr 10 sind abnehmbar aneinander befestigt. Konkret ist vorgesehen, dass in der Rohrwand des oberen Endbereichs des zweiten Quarzrohres 10 eine Rastnut 26 vorgesehen ist, wobei der untere Endbereich des ersten Quarzrohres 8 in Axialrichtung in die Rastnut 26 eingeführt und damit abgedichtet verbunden ist, wie sich aus 2 und 3 ergibt. Die eingeführte Verbindungsstelle wird mittels eines wärmebeständigen Gummirings 28 abgedichtet befestigt, welcher Gummiring 28 eine Breite von 2 cm bis 5 cm und einen Durchmesser aufweist, der dem größten Durchmesser des ersten Quarzrohres 8 und des zweiten Quarzrohres 10 entspricht. Der wärmebeständige Gummiring 28 spannt das erste Quarzrohr 8 und das zweite Quarzrohr 10 fest ein, um die beiden Bauteile miteinander zu verbinden, und dient zudem auch zur Abdichtung der Verbindung. Das Quarz-Hauptrohr 2 mit einem Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern 4 ist als zwei miteinander zusammenfügbare und demontierbare Abschnitte ausgebildet, um eine Reinigung des Quarz-Hauptrohres 2 nach Abschluss eines Faserziehvorgangs zu erleichtern. Beispielsweise werden das erste Quarzrohr 8 und das zweite Quarzrohr 10 nach Abschluss eines Faserziehvorgangs abgenommen, in welchem Fall nun sich der Rohrabschnitt mit verschiedenen Durchmessern an dem Endbereich des ersten Rohrabschnitts 8 und des zweiten Rohrabschnitts 10 befindet und eine gründliche Reinigung des inneren Bereichs des Rohrabschnitts mit verschiedenen Durchmessern erfolgen kann.In a development of the present invention, it is provided that the quartz main tube 2 two separately arranged and coaxially connected to a whole sections in the form of a first quartz tube 8th and a second quartz tube 10 wherein the tube diameter of the lower end portion of the first quartz tube 8th increases gradually in the axial direction and the tube diameter of the upper end portion of the second quartz tube 10 decreases gradually in the axial direction, wherein the end of the lower end portion of the first quartz tube 8th with the end of the upper end portion of the second quartz tube 10 connected and the quartz branch pipe 6 to the upper end portion of the second quartz tube 10 connected. The first quartz tube 8th and the second quartz tube 10 are detachably attached to each other. Specifically, it is provided that in the tube wall of the upper end portion of the second quartz tube 10 a locking groove 26 is provided, wherein the lower end portion of the first quartz tube 8th in the axial direction in the locking groove 26 introduced and sealed with it, as is evident 2 and 3 results. The introduced joint is made by means of a heat-resistant rubber ring 28 sealed, which rubber ring 28 has a width of 2 cm to 5 cm and a diameter which is the largest diameter of the first quartz tube 8th and the second quartz tube 10 equivalent. The heat-resistant rubber ring 28 clamps the first quartz tube 8th and the second quartz tube 10 firmly, to connect the two components together, and also serves to seal the connection. The quartz main pipe 2 with a pipe section of different diameters 4 is designed as two sections that can be assembled and disassembled together to facilitate cleaning of the quartz main pipe 2 after completion of a fiber drawing operation. For example, the first quartz tube 8th and the second quartz tube 10 after completing a fiber drawing operation, in which case the pipe section of different diameters is now at the end region of the first pipe section 8th and the second pipe section 10 and a thorough cleaning of the inner portion of the pipe section can be done with different diameters.

Die bisherige Beschreibung des offenbarten Ausführungsbeispiels ermöglicht den Fachleuten auf diesem Gebiet eine Verwirklichung oder Verwendung der vorliegenden Erfindung. Verschiedene Modifikationen an dem Ausführungsbeispiel sind den Fachleuten auf diesem Gebiet naheliegend und das hierbei definierte allgemeine Prinzip lässt sich auch in anderen Ausführungsbeispielen ohne Verlassen der Grundideen oder des Umfangs der Erfindung verwirklichen. Daher wird die vorliegende Erfindung keineswegs auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt, sondern entspricht dem breitesten Umfang in Übereinstimmung mit den offenbarten Prinzipien und Neuigkeiten.The foregoing description of the disclosed embodiment enables those skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to the embodiment will be apparent to those skilled in the art, and the general principle defined herein may be realized in other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention is by no means limited to the illustrated embodiment, but corresponds to the broadest scope in accordance with the disclosed principles and news.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CN 201121163 Y [0002]
CN 102079623 B [0002]

Claims

An annealing extension tube for an optical fiber, comprising a quartz main tube, characterized in that the central portion of the quartz main tube in the axial direction is a tube section having different diameters, wherein the diameter of the tube body of the quartz main tube on both sides of Pipe section with different diameters smaller than the smallest pipe diameter of the pipe section with different diameters, wherein the pipe section with different diameters, a quartz branch pipe is connected, which is connected to the location of the largest pipe diameter of the pipe section with different diameters and with the quartz main pipe inside is connected, wherein at the end of the quartz branch pipe, a vacuum suction device is connected, and wherein the relative to the Rohraxialerstreckung middle pipe section of the pipe section with different diameters has the largest pipe diameter and the Ro Diameter of the tubular body of the pipe section with different diameters decreases on both sides of its central pipe section.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 1 characterized in that the quartz main tube has two separately connected and coaxially connected portions in the form of a first quartz tube and a second quartz tube, wherein the tube diameter of the lower end portion of the first quartz tube increases in the axial direction and the tube diameter of the upper end portion of the second Quartz tube decreases in the axial direction, wherein the end of the lower end portion of the first quartz tube is connected to the end of the upper end portion of the second quartz tube and the quartz branch tube is connected to the upper end portion of the second quartz tube.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 1 or 2 , characterized in that in each case a gas pipe is connected to the two ends of the quartz main pipe in the axial direction, via which an inert gas can be introduced into the quartz main pipe.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 1 , characterized in that in each case the quartz branch tube is connected to the two sides of the quartz main tube which are symmetrically aligned with respect to the axial direction, wherein the two quartz branch tubes are respectively connected to the vacuum suction device at the end.

Annealing extension tube for an optical fiber according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the vacuum suction means comprises a suction pump and a suction pipe, the suction pipe being connected at one end to the quartz branch pipe and at the other end to the suction pump, to which suction pipe a pressure regulating valve and a pressure gauge are further provided.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 2 , characterized in that in the tube wall of the upper end portion of the second quartz tube, a latching groove is provided, wherein the lower end portion of the first quartz tube is inserted in the axial direction in the latching groove and thus sealed.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 1 or 2 , characterized in that the length of the pipe section with different diameters corresponds to 2.5% to 3% of the length of the quartz main pipe.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 7 , characterized in that it is in the pipe section with different diameters to a pipe section with stepwise divergent diameters, wherein the diameter of the tubular body at adjacent stages have a deviation of 10 mm to 15 mm from each other.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 3 , characterized in that on the gas pipe, a flow meter is provided.

Annealing extension tube for an optical fiber according to Claim 5 , characterized in that the connection point between the intake pipe and the quartz branch pipe is enclosed by a heat-resistant rubber hose from the outside.