DE1168023B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von lichtleitenden Fasern oder Faeden aus Glas oder einem anderen thermoplastischen Material - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 03 b

Deutsche Kl.: 32 a-37/00

Nummer: 1 168 023

Aktenzeichen: A 37098 VI b / 32 a

Anmeldetag: 30. März 1961

Auslegetag: 16. April 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von lichtleitenden Fasern oder Fäden aus Glas oder einem anderen thermoplastischen Material. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur von Glas gesprochen.

Das Verfahren nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß ein Glasstab, der im wesentlichen zentrisch und senkrecht in einem Glasrohr angeordnet ist, zusammen mit diesem relativ zur Heizzone eines Heizelementes fortlaufend bewegt wird, wobei xo die Temperatur in der Heizzone und die Relativbewegung so gesteuert werden, daß eine fortschreitende Erwärmung der aus Rohr und Stab bestehenden Anordnung erfolgt, so daß ein fortschreitendes Zusammenschrumpfen des Rohres und inniges Verschmelzen von Rohr und Stab bewirkt wird und anschließend die zusammengeschmolzenen Glasteile auf eine gewünschte verringerte Querschnittsgröße gezogen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß während der Relativbewegung von Glasrohr mit Glasstab und Heizelement ein gesteuertes Vakuum zwischen Glasrohr und Glasstab angelegt wird.

Vorzugsweise wird an das Äußere des Glasrohres während der Ausführung des Verfahrens ein Vakuum angelegt. Zur Verbesserung der Leitungseigenschaften kann der Glasstab aus einem Glas mit einem verhältnismäßig hohen Brechungsindex und das Glasrohr aus einem Glas mit einem verhältnismäßig niedrigen Brechungsindex bestehen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kennzeichnet sich durch ein längliches Gehäuse mit einer darin beweglichen Halterung mit eingebauter Vakuumleitung und mit Sicherungsringen zum Halten des Glasrohres und eines in dem Glasrohr gehaltenen Glasstabes und durch eine Anordnung zur Längsbewegung der Halterung und der zu verschmelzenden Teile und durch ein Heizelement zum fortschreitenden Erwärmen dieser Teile.

Vorzugsweise werden in der Vorrichtung nach der Erfindung Formrollen verwendet, welche die Querschnittsform des Glasstabes und des Glasrohres nach deren Verschmelzen ändern.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen ist

F i g. 1 eine seitliche Prinzipansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein vergrößerter Prinzipschnitt nach der Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von lichtleitenden Fasern oder Fäden aus Glas oder einem anderen thermoplastischen Material

Anmelder:

American Optical Company, Southbridge, Mass. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte, Bremen 1, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:

John Wilbur Hicks jun., Fiskdale, Mass.

(V. St. A.) ■ —

LinieII-II in Fig. 1, nämlich durch die Stange und das Rohr im Anfangsstadium,

F i g. 3 ein Schnitt nach der Linie IH-III in F i g. 1 mit einer Prinzipdarstellung des Formrollensatzes zur Steuerung der Querschnittsform des miteinander verschmolzenen Stangen- und Rohraufbaues und

Fig. 4 ein Prinzipschnitt einer abgewandelten Ausführungsform einer Formrolle.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dient eine Vorrichtung, die ein äußeres Gehäuse 5, vorzugsweise aus geschmolzenem Quarz oder ähnlichem, durchsichtigem Material mit hohem Schmelzpunkt aufweist. Das Gehäuse hat die Form eines rohrförmigen Trägers, in den eine Halterung 6 gleitend eingesetzt ist. Die Halterung 6 ist mit einem Kolben 7 versehen, der sich durch eine abgedichtete Öffnung 8 in der Oberseite des Gehäuses erstreckt. Die Halterung ist ferner in der Mitte mit einem Sicherungsring 9 aus Gummi od. dgl. versehen, in dem ein Ende eines Stabes 10 eingepaßt und gehalten ist, der einen Glaskern mit hohem Brechungsindex bildet. Die äußere Oberfläche des Stabes 10 ist optisch poliert und vor dem Einbringen in das Gehäuse 5 gründlich gesäubert. Das Gehäuse 6 weist ferner einen ähnlichen Ring 11 aus Gummi oder ähnlichem Material auf, in den das obere Ende eines äußeren Glasrohres 12 mit niedrigem Brechungsindex im wesentlichen konzentrisch zu dem inneren Kernstab 10 angeordnet und gehalten ist. Auch das Rohr 12 ist gründlich gereinigt und daher schmutz- und

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staubfrei. Der Kolben 7 ist mit einem inneren Durchflußkanal 13 versehen, der mit dem Raum 14 zwischen dem Stab 10 und dem Rohr 12 verbunden ist. Eine Vakuumleitung 13 α ist mit Kolben 7 durch ein Anschlußstück 13 b so verbunden, daß ein verhältnismäßig hohes Vakuum in dem Raum 14 zwischen dem Stab 10 und dem Rohr 12 hergestellt werden kann.

Ferner ist eine Vakuumleitung 15 vorgesehen, die mit dem Raum zwischen dem Gehäuse 5 und dem Rohr 12 verbunden ist, wodurch dem im Raum 14, das Rohr 12 angreifenden Sog durch einen gleichzeitigen Sog eines geringer eingeregelten Vakuums in dem Raum 16 entgegengewirkt werden kann. Am unteren Ende des Gehäuses 5 ist ein Heizelement 17 vorgesehen, daß das Gehäuse umgibt und mit dem der Stab 10 und das Rohr 12 durch Strahlung ausreichend stark erwärmt werden können, um das Glas des Stabes und des Rohres bis zu einem Ausmaß zu erweichen, bei dem das gegenüber dem Vakuum in dem Raum 16 höhere Vakuum in dem Raum 14 das Rohr 12 nach oben hin zusammenschrumpfen läßt. Dabei wird gleichzeitig jegliche Luft oder anderes Gas, das zwischen dem Stab 10 und dem Rohr 12 vorhanden sein mag, durch das verhältnismäßig hohe Vakuum nach außen gedrängt; das Rohr kommt in innige Schmelzberührung mit dem Stab. Durch das verhältnismäßig hohe Vakuum in dem Raum 14 bei gleichzeitiger Steuerung des Schrumpfens des Rohres 12 durch das geringere Vakuum in dem Raum 16 wird eine einwandfreie Verbindungsfläche erzielt, die frei von Luft- oder Gasblasen ist, da alle Luft oder Gase, die sich beim Erwärmen des Stabes und des Rohres üblicherweise bilden, durch das nach oben gerichtete Schrumpfen des Rohres 12 nach oben gedrängt und durch das Vakuum in der Leitung 13 α aus dem Raum 14 abgesaugt werden. Außerdem wird der Stab 10 und das Rohr 12 nach anfänglichem gründlichem Reinigen vor der Einführung in das Gehäuse 5 in diesem während des Verschmelzungsvorganges schmutz- und staubfrei gehalten, um auch insoweit eine einwandfreie Verbindungsfläche zwischen den verschmolzenen Abschnitten des Stabes und des Rohres zu gewährleisten. Am unteren Ende des Gehäuses 5 ist eine Öffnung 18 vorgesehen, die zu einer mit Schutzgas von geringem Druck gefüllten Kammer führt. Durch diese Öffnung werden der zusammengeschrumpfte untere Abschnitt der aus Rohr 12 und Stab 10 bestehenden Einheit gleichzeitig mit der Erwärmung und dem Schrumpfvorgang mit einer geregelten Geschwindigkeit durch einen mit dem Kolben 7 verbundenen Antrieb 19 nach unten bewegt, wobei nur ein geringes Spiel zwischen der Einheit und der Wandung der öffnung vorhanden ist. Der Antrieb 19 weist einen Arm 20 auf, dessen eines Ende durch eine Madenschraube 21 od. dgl. an dem Kolben 7 befestigt ist. Durch das gegenüberliegende Ende erstrecken sich eine Leitspindel 22 und eine Führungsstange 23. Die Leitspindel 22 ist in dem Arm 20 bei 23 α eingeschraubt und an ihrem oberen und unteren Ende in feststehenden Tragböcken 24 und 25 gelagert. Die Tragböcke sind in bezug auf das Gehäuse 5 unbeweglich befestigt. Eine Öffnung 26 im Arm 20 ist als enger Gleitsitz für die Führungsstange ausgebildet. Das untere und das obere Ende der Führungsstange 23 sind mit Preßsitz oder auf andere Weise in den entsprechenden Tragböcken 24 und 25 befestigt, wobei die Führungsstange 23 eine Führung für den Arm 20 bildet, wenn dieser durch die Drehung der Leitspindel gehoben oder gesenkt wird. Antriebsmittel in Form einer Band- und Riemenscheibenanordnung 27, die mit dem unteren Ende der Leitspindel 22 verbunden ist und zu einem geeigneten, nicht dargestellten Antriebsmotor od. dgl. führt, drehen die Leitspindel 22 und senken dabei den Arm 20, den Kolben 7 und die Halterung 6, so daß die Stange 10 und das Rohr 12 durch die Heizzone des Heizelementes 17 und durch die öffnung 18 im Gehäuse 5 mit einer Geschwindigkeit abgesenkt werden, die der Antriebsgeschwindigkeit der Band- und Riemenscheibenanordnung 27 entspricht.

Die Geschwindigkeit, mit der der Stab 10 mit dem Rohr 12 durch die Heizzone des Heizelementes 17 und durch die öffnung 18 gesenkt wird, wird gemäß den besonderen Glasarten, aus denen der Stab 10 und das Rohr 12 bestehen, und gemäß den angewendeten Temperaturen, die wiederum von den Glasarten abhängen, gesteuert, um eine Verschmelzung an der Verbindungsfläche zwischen dem Stab 10 und dem Rohr 12 zu erzielen.

Unterhalb des Gehäuses 5 und in Verbindung mit der öffnung 18 ist eine zweite Heizzone in Form einer Kammer 28 vorgesehen, die Heizschlangen 29 od. dgl. und innen einen Satz Formrollen 30 aufweist, mit deren Hilfe die verschmolzene Einheit 31 aus dem Stab 10 und dem Rohr 12 mit einer bestimmten Querschnittsform versehen werden kann.

Die Heizkammer 28 ist weiterhin mit einer öffnung 32 versehen, die mit einem unteren, ringförmigen Heizelement 33 verbunden ist, das eine hohle, mit der öffnung 32 ausgerichtete Bohrung besitzt. Die öffnung 32 und das Heizelement 33 sind in bezug auf die Formrollen 30 und die öffnungen 18 so ausgerichtet, daß sie die Einheit 31 nach dem Durchlaufen der Formrollen 30 aufnehmen. Das Heizelement 33 bildet eine dritte, von der Einheit 31 zu durchlaufende Heizzone und erwärmt die Einheit bis zu einer Zähigkeit, die das Ausziehen von Fasern zuläßt. Dabei wird die Einheit 31 schneller in Richtung des Pfeiles 34 gezogen, als sie durch die Kammer 28 zugeführt wird, so daß eine umkleidete Glasfaser 35 mit einem kleineren Querschnitt als dem der Einheit 31 entsteht.

Unter dem Ausdruck »Faser« sind hier alle lichtleitenden Elemente mit verhältnismäßig kleinem Querschnittsmaß im Vergleich zu ihrer Länge und unabhängig von der Querschnittsform zu verstehen. Zum Ausführen der kurz beschriebenen Vorgänge des Verschmelzens, Formens und Ziehens werden für den Stab 10 und das Rohr 12 solche Glassorten gewählt, die die gewünschten Kombinationen von hohem und niedrigem Brechungsindex haben. Durch Ausziehen in die Faserform ergibt sich ein Element oder eine Faser, das bzw. die durch den Kernteil Licht zu übertragen vermag und mit einer lichtisolierenden Ummantelung oder Umhüllung versehen ist, um eine Streuung des Lichtes aus der Faser heraus zu verhindern. Eine Faser mit einem Kern aus Flint-Glas mit einem Brechungsindex von 1,69 und mit einer Ummantelung oder Umhüllung aus einem Natron-Kalk-Glas, wie es für Laboratoriumsrohre verwendet wird, in einer Stärke von etwa 10% des äußeren Durchmessers der Einheit 31 ergibt ein brauchbares Element, das für viele Zwecke verwendbar ist. Die obenerwähnten Glasarten sind als Bei-

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spiele für Gläser genannt, die zur Herstellung von Rohr und dem Stab über die Vakuumleitung 13 a lichtisolierten oder umhüllten lichtleitenden Fasern hinaus und bewirkt dadurch eine saubere Verbinmiteinander kombiniert werden können. Im Rahmen dungsfläche, die frei von eingefangener Luft oder der Erfindung können zur Herstellung isolierter, um- Gasblasen zwischen den zu verschmelzenden Flächen hüllter oder lichtleitender Fasern od. dgl. auch noch 5 des Stabes und des Rohres ist.
andere Kombinationen aus Gläsern oder ähnlichen Da das Gehäuse 5 aus einem durchsichtigen Madurch Wärme erweichbaren Materialien verwendet terial, wie beispielsweise geschmolzenem Quarz herwerden, gestellt ist, kann das Rohr durch das Gehäuse beob-

Nachdem ein Stab 10 aus einer für den Kernteil achtet werden, wobei es die visuelle Überwachung 35 a der Faser 35 brauchbaren Glassorte und ein io des Schrumpfungsvorganges des Rohres 12 dem BeRohr 12 aus einer für die Umhüllung 35 b der Faser dienungspersonal gestattet, das hohe und das nied-35 verwendbaren Glassorte ausgewählt wurden und rige Vakuum in den Räumen 14 und 16 einzustellen beide das richtige Stärkeverhältnis aufweisen, damit und dabei das Ausmaß oder den Fortschritt des die Faser 35 die gewünschte Stärke der Ummante- Schrumpfens des Rohres 12 zu steuern,
lung 35 & erhält, werden der Stab 10 und das Rohr 15 Wenn der verschmolzene Abschnitt der aus Stab 12 gründlich gereinigt und, wie oben beschrieben, 10 und Rohr 12 bestehenden Einheit 31 in die Heizin das Gehäuse eingesetzt. Der Stab 10 und das kammer 28 abgesenkt wird, so wird ihre Temperatur Rohr 12 entsprechen sich in ihrer Form und sind in infolge der in der Heizkammer 28 unterhaltenen ge-Fig. 2 kreisförmig dargestellt. Sie können jedoch ringeren Temperatur abgesenkt. Für eine aus den auch quadratisch, sechseckig, achteckig oder von 20 obengenannten Glasarten gebildete Einheit 31 wird jeder anderen gewünschten Form sein. Wenn sie im in der Heizkammer 28 eine Temperatur von etwa Gehäuse 5 gehaltert sind, wird das Heizelement 17 600° C unterhalten. In jedem Falle sollte die Temeingeschaltet, um den Stab 10 und das Rohr 12 auf peratur in der Kammer 28 annähernd 80° C über Schmelztemperaturen zu erwärmen, während die dem Anlaßpunkt oder Erweichungspunkt der Glä-Unterdrücke an die Räume 14 und 16 gelegt werden 25 ser der Einheit 31 liegen, um ein plötzliches Abküh- und die Halterung 6 gleichzeitig langsam mit einer len beim Verlassen des Gehäuses 5 zu vermeiden und der Heiztemperatur und den Erweichungs- bzw. ein Brechen oder Springen der Gläser zu verhindern, Plastizitätseigenschaften der Gläser entsprechenden das sonst in relativ großen erhitzten Glaskörpern Geschwindigkeit gesenkt wird, so daß diese Ge- auftreten kann, wenn diese abgeschreckt werden,
schwindigkeit mit der Schrumpfung und dem Ver- 30 Durch Verringern der Temperatur der Einheit 31 schmelzen des Rohres mit dem Stab Schritt hält. bis etwa 80° C oberhalb des Erweichungspunktes

Beim Beginn des eben beschriebenen Vorganges des Stabes 10 behält die Einheit 31 ihre Form ohne

wird zweckmäßig das untere Ende des Stabes 10 und merkliches Durchhängen oder anderes Verziehen bei,

des Rohres 12 abgedichtet, um das untere Ende des während sie jedoch eine zum Verformen geeignete

Raumes 14 zu verschließen, so daß das Vakuum un- 35 Zähigkeit hat. Beim Durchlaufen des Satzes Rollen

mittelbar dann in diesem Raum wirken kann, wenn 30 (vgl. Fig. 3) erhält die Einheit31 auf einfache

das Glas die Schmelztemperatur erreicht. Die un- Weise jede gewünschte Querschnittsform, ohne daß

teren Enden des Stabes 10 und des Rohres 12 kön- dabei das Stärkenverhältnis zwischen dem Kern und

nen zu diesem Zweck durch Erhitzen mit einer seiner Umhüllung zerstört wird. Während in F i g. 3

Flamme und enges Andrücken des Rohres gegen den 40 die Formrollen 30 so ausgebildet sind, daß sie die

Stab abgedichtet werden, ehe der Stab und das Rohr Einheit 31 zu einem quadratischen Querschnitt ver-

in das Gehäuse 5 eingesetzt werden. formen, können auch andere Rollenformen verwen-

Sind der Stab 10 und das Rohr 12 in ihrer F i g. 1 det werden, um andere gewünschte Querschnittsfor-

gezeigten Lage, so werden ihre unteren Enden im men herzustellen.

Falle der oben als Beispiel angegebenen Glasarten 45 In F i g. 3 ist zur Veranschaulichung der Erfindung durch das Heizelement 17 auf etwa 700° C erwärmt, nur ein Satz von Formrollen 30 dargestellt,
und zwar unmittelbar bevor das Rohr 12 auf den Es kann jedoch in bestimmten Fällen wünschens-Stab 10 mit Hilfe des Vakuums im Raum 14 auf- wert sein, die Einheit 31 durch mehr als einen RoI-geschrumpft wird. Bei dieser Temperatur ver- lensatz laufen zu lassen. Beispielsweise kann die Einschmilzt das Glas des Rohres 12 sofort mit dem 50 heit 31 zur Ausbildung der allgemeinen Querschnitts-Stab 10, wenn es diesen berührt. Das Vakuum im form durch einen ersten Rollensatz und unmittelbar Raum 16 wird so eingeregelt, daß es das Glas des danach durch einen zweiten, ähnlich geformten Satz Rohres 12 von dem Stab 10 entfernt hält, bis die von Paßrollen laufen, die der Einheit 31 genau die richtige Temperatur des Rohres und des Stabes er- gewünschte Endform erteilen. Die Verwendung von reicht ist. Dann hat das Rohrglas eine solche Zähig- 55 mehr als einem Rollensatz ist vorteilhaft in den Fälkeit, daß es gegen den Widerstand der Zugkraft oder len, in denen die Querschnittsform des das Gehäuse 5 des Soges im Raum 16 zusammenschrumpft. Die Ge- verlassenden Abschnittes der Einheit 31 vor dem schwindigkeit der Abwärtsbewegung der Halterung 6 Ausziehen in eine Faser 35 stark geändert werden ist so eingeregelt (etwa 3 mm pro Minute), daß ein muß. Andererseits kann auch der Stab 10, der den vollständiges Aufschrumpfen des Rohres 12 inner- 60 Kernteil der Einheit 31 bildet, am Anfang im wehalb der Heizzone des Heizelementes 17 auftritt, sentliehen die für die Faser 35 gewünschte Querworauf der sich nach oben erstreckende Rohr- schnittsform aufweisen, worauf das Rohr 12, wenn abschnitt eine im wesentlichen konische Form an- es auf den Stab 10 schrumpft und mit diesem vernimmt, da er abschnittsweise zusammenschrumpft. schmilzt, die allgemeine Form des Stabes 10 anneh-Diese konische Form drängt wegen des verschiede- 65 men wird. Dadurch erhält der das Gehäuse 5 verlasnen Schrumpfgrades über die Länge des Rohres 12 sende Teil der Einheit 31 die für die Faser 35 gealle möglicherweise in dem Raum 14 vorhandenen wünschte allgemeine Querschnittsform, worauf ein Gase nach oben und aus dem Raum zwischen dem einzelner Satz von Rollen 30 vorgesehen sein kann,

um die Form der Einheit 31 abzurichten, unmittelbar bevor diese zur Faser 35 ausgezogen wird. In jedem Fall bestimmt die Form, die die Einheit unmittelbar vor dem Ausziehen in die Faser 35 aufweist, die Form des Querschnitts der Faser 35, da diese die Querschnittsform der Einheit 31 beibehalten wird, unabhängig davon, bis zu welchem Ausmaß sie ausgezogen wird. Ferner bleiben auch das Stärkenverhältnis von Kern 35 a und Umhüllung 35 ft der Faser

Einheit 31 in dem Mantel 38 auftritt. Durch genaue Steuerung des Kühlmittelflusses durch die Welle 39 kann in dem Mantel 38 eine relativ konstante, gewünschte Temperatur aufrechterhalten werden.

In Fällen, in denen extrem hohe Temperaturen in der Kammer 28 erforderlich sind, können in dem Mantel 38 Leitungen od. dgl. vorgesehen sein, die mit den Kanälen 40 und 41 verbunden sind und dadurch den Fluß des Kühlmittels sowohl durch die

Bei der Anwendung von Graphitrollen muß Sorgfalt darauf verwendet werden, das Rollenmaterial vor dem Verbrennen in der Kammer 28 zu schützen,

Glassorten Verformungstemperaturen über 600° C erfordern können, ist es wünschenswert, als eine Sicherheitsmaßnahme eine neutrale oder im wesent-

35 so erhalten, wie es dem Verhältnis von Kern- und io Welle 39 als auch durch den Mantel 38 zu ermög-Umhüllungsteilen der Einheit 31 entspricht. liehen und eine größere Berührungsfläche zwischen

Die zum Formen der Einheit 31 verwendeten RoI- den Teilen der Rolle 37 und dem Kühlmittel zu erlen 30 können aus Graphit, Stahl mit einem äußeren geben. Auf diese Weise können die mit dem Glas in Überzug aus Graphit, Titankarbid od. dgl. bekann- Berührung stehenden Flächen der Rollen schneller ten, zum Glasverformen geeigneten Materialien be- 15 gekühlt werden.

stehen. Im Verlauf des Glasverformungsvorganges, währenddessen die Einheit 31 zwischen den Formrollen 30 hindurchläuft, wird die Einheit nach unten durch eine öffnung 45 in dem Boden der Kammer 28 und falls die Temperatur in dieser Kammer über 600° C 20 durch das Heizelement 33 geleitet. Das Heizelement steigt. Da bestimmte für die Einheit 31 verwendete ist auf eine solche Temperatur aufgeheizt, daß das

Glas der Einheit 31 in eine zum Faserziehen geeignete Viskosität gebracht wird. Für die als Beispiele obengenannten Glasarten macht eine Temperatur liehen sauerstofffreie Atmosphäre in der Kammer 28 25 von etwa 1000° C die Einheit 31 zum Ausziehen in vorzusehen, um ein Abbrennen des Materials der Fasern geeignet zähflüssig.

Graphitrollen zu verhindern, selbst dann, wenn die Das Ausziehen der Faser 35 erfolgt durch Fassen

Verformung der Einheit 31 bei 600° C stattfindet. des unteren Endes der Einheit 31 am Heizring 33 Die neutrale Atmosphäre kann aus Stickstoff mit und durch Abwärtsziehen dieses Endes mit einer einer möglichen Spur von Sauerstoff oder aus an- 30 relativ großen Geschwindigkeit im Vergleich zur Abderen bekannten neutralen atmosphärischen Gasen Senkgeschwindigkeit der Einheit 31 durch die öffbestehen, die der Kammer unter einem geringen
Druck über eine geeignete Leitung 36 zugeführt
werden.

Falls die Rollen 37 aus Titankarbid hergestellt 35 und der Geschwindigkeit besteht, mit der die Faser sind, das widerstandsfähiger und dauerhafter als 35 gezogen wird. Für eine gegebene Absenkgeschwin-Graphit ist, so müssen Mittel vorgesehen sein, um
das Haften dieser Rollen am Glas der Einheit 31 zu
verhindern. Eine einfache Lösung dieses Haftprpblems besteht darin, durch entsprechende Mittel aus 40 kere Fasern und umgekehrt. Wenn außerdem die Titankarbid bestehende Rollen 30 auf einer Tempe- Einheit 31 anfänglich genau in eine besondere geratur zu halten, die im wesentlichen gleich der Er- wünschte Querschnittsform gebracht wird und die weichungstemperatur des Glases der Einheit 31 ist. Kern- und Umhüllungsteile in einem bestimmten Da in der Kammer 28 eine Temperatur herrschen Verhältnis stehen, beispielsweise die Umhüllung ein soll, die etwa 65° C über dem Erweichungspunkt des 45 Zehntel der Gesamtstärke der Einheit 31 ausmacht, Glases der Einheit 31 liegt, müssen die Rollen 30 nimmt die sich nach dem Ziehen ergebende Faser 35 ständig gekühlt werden. In Fig. 4 ist eine Rolle 37 genau die Querschnittsform der Einheit 31 an und mit einem Mantel 38 aus Titankarbid dargestellt, der behält ebenfalls genau die anteiligen Stärken seiner mit Preßsitz oder auf eine andere Weise auf einer Kern- und Umhüllungsteile bei. Das heißt, daß unWelle 39 befestigt ist, die aus anderem Material als 50 abhängig von dem verringerten Maß, auf das die der Mantel 38 bestehen kann. Zwei sich längserstrek- Faser 35 gezogen wurde, ihre Umhüllung 35 b im kende Kanäle 40 und 41 sind durch Bohren oder auf wesentlichen ein Zehntel der Gesamtstärke ausmacht, andere Weise in der Welle 39 so ausgebildet, daß sie Mit der oben dargelegten Vorrichtung und dem Veran dem außerhalb des Mantels 38 liegenden Ende fahren können Kombinationen von Gläsern, die norder Welle 39 geöffnet sind und an einem Punkt nahe 55 malerweise in großen Abmessungen, wie sie beidem anderen Ende der Welle 39, das in dem Man- spielsweise bei der Einheit 31 vorliegen, ein Anlastel 38 liegt, enden. Ein seitlicher Durchfluß 42 ist sen oder Glühen erfordern, erfindungsgemäß direkt durch eine Seite der Welle gebohrt oder auf andere in Fasern ohne Anlassen ausgezogen werden. Art in der dargestellten Weise ausgebildet, um die Erfindungsgemäß können lichtisolierte oder umKanäle 40 und 41 miteinander zu verbinden. Falls 60 kleidete, lichtleitende Fasern schnell, genau und mit der Durchfluß in der dargestellten Form gebohrt ist, hohem Wirkungsgrad zu irgendeinem gewünschten so ist er bei 43 durch einen Stöpsel verschlossen, so Querschnittsmaß oder irgendeiner gewünschten Querdaß sich ein U-förmiges Umlaufsystem ergibt, durch schnittsausbildung direkt vom Werkstoff geformt das Wasser oder andere Kühlmittel umlaufen kön- werden; und die Werkstoffe, besonders der Stab 10, nen, wie das durch die Pfeile 44 bezeichnet ist. Auf 65 aus dem der lichtleitende Abschnitt der Faser gebil-

nung 45. Die Querschnittsgröße der Faser 35 ist von dem Unterschied abhängig, der zwischen der Geschwindigkeit, mit der die Einheit 31 abgesenkt wird,

digkeit kann die Fasergröße durch Vergrößern oder Verkleinern der Ziehgeschwindigkeit verändert werden. Geringere Ziehgeschwindigkeiten erzeugen stär-

diese Weise wird ein Teil der Wärme abgeführt, die
infolge der heißen Atmosphäre in der Kammer 28
und infolge der Wärme in dem anliegenden Glas der

det wird, kann vor der Verwendung auf Blasen oder andere Fehlstellen hin überprüft werden, um so die Herstellung von Fasern mit einem außerordentlich

hohen Grad optischer Qualität zu gewährleisten. Weiterhin können durch Auswahl eines Stabes 10 und eines Rohres 12, deren Stärken über die ganze Länge gleichförmig sind und die in ihren Maßen direkt den Kern- und Umhüllungsteilen der davon herzustellenden Faser proportional sind, solche Fasern selbsttätig über ihre gesamte Länge in genau gleichbleibenden Maßen hergestellt werden, wobei die gewünschten relativen anteiligen Stärken der Kern- und Umhüllungsteile unabhängig von dem Ausmaß oder der Größe sind, auf welches bzw. welche die Fasern gezogen oder von der Form in welche die Fasern gebracht werden.

Claims (6)

Patentansprüche: *5

1. Verfahren zur Herstellung von lichtleitenden Fasern oder Fäden aus Glas oder einem anderen thermoplastischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasstab, der im ao wesentlichen zentrisch und senkrecht in einem Glasrohr angeordnet ist, zusammen mit diesem relativ zur Heizzone eines Heizelementes fortlaufend bewegt wird, wobei die Temperatur in der Heizzone und die Relativbewegung so gesteuert werden, daß eine fortschreitende Erwärmung der aus Rohr und Stab bestehenden Anordnung erfolgt, so daß ein fortschreitendes Zusammenschrumpfen des Rohres und inniges Verschmelzen von Rohr und Stab bewirkt wird und anschließend die zusammengeschmolzenen Glasteile auf eine gewünschte verringerte Querschnittsgröße gezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Relativbewegung von Glasrohr mit Glasstab und Heizelement ein gesteuertes Vakuum zwischen Glasrohr und Glasstab angelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das Äußere des Glasrohres ein Vakuum angelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Glasstab ein Glas mit einem relativ hohen Brechungsindex und für das Glasrohr ein Glas mit einem relativ niedrigen Brechungsindex verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein längliches Gehäuse (5) mit einer darin beweglichen Halterung (6) mit eingebauter Vakuumleitung (13) und mit Sicherungsringen (9, 11) zum Halten des Glasrohres (12) und eines in dem Glasrohr gehaltenen Glasstabes (10) und durch eine Anordnung (7, 20, 22, 27) zur Längsbewegung der Halterung und der zu verschmelzenden Teile und durch ein Heizelement (17) zum fortschreitenden Erwärmen dieser Teile.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Formrollen (30 bzw. 37) zur Änderung der Querschnittsform des Glasstabes (10) und des Glasrohres (12) nach deren Verschmelzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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