DE1223112B - Verfahren zur Herstellung von glasfaseroptischen Lichtuebertragungsvorrichtungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von glasfaseroptischen Lichtuebertragungsvorrichtungen

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DE1223112B
DE1223112B DEA35697A DEA0035697A DE1223112B DE 1223112 B DE1223112 B DE 1223112B DE A35697 A DEA35697 A DE A35697A DE A0035697 A DEA0035697 A DE A0035697A DE 1223112 B DE1223112 B DE 1223112B
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glass
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American Optical Corp
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    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/10Non-chemical treatment
    • C03B37/14Re-forming fibres or filaments, i.e. changing their shape
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von glasfaseroptischen Lichtübertragungsvorrichtungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer glasfaseroptischen Lichtübertragungsvorrichtung aus einem Bündel Glasstäbe von hohem Brechungsindex, die mit einem Überzug von niedrigerem Brechungsindex versehen sind.
  • Durch das Mittel des Überzugs der Kernfasem mit transparentem Material von relativ niedrigem Brechungsindex hat man erreicht, daß das Licht nicht aus einer Faser in eine benachbarte Faser über-tritt, so daß es gelang, die Bildschärfe und den Bildkontrast des übertragenen Bildes bis zu einem gewissen Grade zu erhalten. Um eine ausreichende Bildauflösung zu bekommen, ist es aber erforderlich, die Zahl der lichtleitenden Glasfasern sehr hoch zu wählen. Dies erschwert jedoch die Herstellung der Bildübertragungsvorrichtung, da jede Faser im Bündel in einem genauen Muster liegen muß, da das am Ausgangsende des Bündels erscheinende Bild unmittelbar von der Anordnung der einzelnen, am Eingang des Bündels vorhandenen Glasfasern abhängt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Herstellungsverfahren für eine faseroptische Lichtübertragungsvorrichtung zu schaffen, die eine sehr große Zahl relativ langer lichtleitender Elemente von kleinem Querschnitt enthält.
  • Dies geschieht dadurch, daß für den Überzug Glas verwendet wird, dessen Ziehtemperatur etwa der der Glasstäbe entspricht, daß das Bündel im Bereich seines Endes auf Ziehtemperatur gebracht wird und die Stäbe in diesem Bereich des Bündels gemeinsam zu einem Strang ausgezogen werden.
  • Durch das neue Verfahren kann eine Verringerung der Gesamtgröße der einzelnen Fasern jedes verschweißten mehrfädigen Stranges der optischen Vorrichtung im Verhältnis von 500: 1 oder noch höher erreicht werden, wobei jedes einzelne Element optisch von den benachbarten Elementen getrennt ist und hierdurch seine selektive Lichtleitfähigkeit und seinen hohen Lichtleitungswirkungsgrad behält.
  • Die Überzüge aus Glas mit geringem Brechungsindex gemäß der Erfindung dienen nicht nur dazu, die einzelnen Fasern auf Abstand zu halten, wobei vermittels der völligen inneren Reflektion innerhalb der Faser vermieden wird, daß Lichtstrahlen von einer Faser in eine andere übertreten, sondern sie haben noch den zusätzlichen und neuen Vortdil, daß durch die vermittels der Überzüge erfolgte Verschweißung der Fasern ein sehr stabiler und dauerhafter Gegenstand geschaffen wird. Dies hat besondere Bedeutung, wenn ein Teil, das zwischen den Linsen eines optischen Systems verwendet werden kann, um ein Bild von einer gekrümmten Fläche einer Linse auf eine andere gekrümmte Fläche der Linse zu übertragen, wie es beispielsweise bei der Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre der Fall ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist weit resistenter gegen die infolge des inneren Vakuums der Röhre auftretende mechanische Beanspruchung als bekannte Bildübertragungseinrichtungen.
  • Andere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen ist F ig. 1 eine Teilansicht einer Glasstabzusammenstellung, die bei dem neuen Verfahren verwendet wird, F i g. 2 ein Querschnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1 mit den Glasstäben in sehr stark vergrößertem Maßstabe, F i g. 3 ein senkrechter Teilschnitt durch eine Vorri(Itung zur Ausführung von Verfahrensstufen, F i g. 4 ein Querschnitt durch eine abgeänderte ki Form der in F i g. 1 dargestellten Teile, F i g. 5 ein Querschnitt durch eine weitere Abänderung der in F i g. 1 dargestellten Teile, F i g. 6 ein Querschnitt einer Fadenzusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung des in F i g. 4 dargestellten Einzelteils, F i g. 7 ein Teilquerschnitt durch eine Vorrichtung, die beim Zusammensetzen und Schweißen verwendet wird, F i g. 8 ein Teilschnitt einer anderen Vorrichtung zur Verwendung bei den Schweiß- und Streckstufen des Verfahrens, F i g. 9 ein Teilschnitt nach Linie 9-9 der F i g. 8 und F i g. 10 ein Teilschnitt durch eine Vorrichtung zur Verwendun- bei zusätzlichen Streckstufen des Verfahrens.
  • In F i g. 1 sind mehrere lange dünne Glasstangen oder -stäbe 12 gezeigt, die parallel nebeneinanderliegen, wobei sie sich gegenseitig berühren, so daß sie ein Bündel 14 bilden. Dieses Bündel 14 besteht, wie der vergrößerte Querschnitt nach F i g. 2 zeigt, aus Stäben gleicher Größe und Querschnittsform. Im allgemeinen ist die Höhe des Bündels gleich der Bündelbreite, doch ist dies nicht unbedingt notwendig. Die Stäbe haben zur Ausführung des Verfahrens vorzugsweise die gleiche Länge.
  • Die Stäbe eines einzelnen zusammengeschweißten Stabbündels besitzen untereinander die gleiche Größe und Querschnittsform, doch kann die Größe und die Querschnittsform der für verschiedene Bündel verwendeten Stäbe wesentlich anders sein, wie die F i g. 4 und 5 und auch die F i g. 2 zeigen. Die Querschnittsform der einzelnen Stäbe 16 eines Bündels kann rund sein (F i g. 2) oder kann quadratisch sein, wie die Stäb e- 18 in F i g. 4, oder kann sechseckig sein, wie die Stäbe 20 in F i g. 5. Es kann jede beliebige geometrische Form gewählt werden. Bevorzugt wird jedoch eine Anordnung, bei der eine möglichst große Endfläche eines derartigen Stabbündels zur Verfügung steht. In gewissen Fällen sind die quadratisch geformten Stäbe 18 der F i g. 4 gegenüber den in F i g. 2 dargestellten runden Stäben 16 vorteilhafter, da bei den quadratischen Stäben die Hohlräume zwischen den Stäben entfallen und eine größere Fläche zur Lichtübertragung vorhanden ist. Wenn eine hermetische Abdichtung erforderlich ist, können durch ein derartiges geometrisches Muster Hohlräume völlig vermieden werden. Wenn eine offenere Struktur in der fertigen Bildübertragungsvorrichtung oder dem Einzelteil gewünscht wird, sind die in F i g. 2 dargestellten runden Stäbe von Vorteil. Es lassen sich jedoch auch andere Stabprofile verwenden.
  • Die bei der Herstellung des Bündels 14 verwendeten Stäbe 12 bestehen vorzugsweise aus einem Glas mit guten optischen Eigenschaften und ziemlich hohem Brechungsindex, wodurch eine hohe Innenreflektion erhalten wird. Einfache nicht überzogene runde Stäbe liefern zwar auch schon brauchbare Ergebnisse für gewisse Zwecke, doch ist es von Vorteil, wenn auf dem runden oder anderweitig profilierten Stab vorzugsweise vorher eine dünne Schicht oder ein Überzug aus Glas mit verhältnismäßig nie ' drigem Brechung C _,sindex aufgebracht wird. Die runden Glaskerne 22 von F i g. 2 besitzen daher einen hohen Brechungsindex, während der Überzug 24 einen niedrigeren Brechungsindex besitzt. Das gleiche gilt für die quadratischen Glaskerne 26 mit hohem Brechungsindex, die von Glasüberzügen 28 mit niedrigem Brechungsindex umhüllt sind. Die Überzüge 24 oder 28 können durch kurzzeitiges Eintauchen der Keine 22 oder 26 in ein Bad aus geschmolzenem Glas mit niedrigem Brechungsindex gebildet werden. Es kann dafür aber auch jedes beliebige andere Verfahren verwendet werden, mit dem ein dünner gleichmäßiger Glasüberzug mit niedrigem Brechungsindex auf den Kern 22 oder 26 aufgebracht wird. Wichtig ist jedoch, daß ein derartig .,er Überzug mit niedrigem Brechungsindex nicht nur ziemlich dünn, sondern auch in sich geschlossen ist. Die Stärke des Überzuges wird so gewählt, daß ein Minimum der gesamten Endfläche des geschweißten Stabbündels von den Querschnittsflächen aller Überzüge eingenommen wird. Die Geschlossenheit des Überzuges ist erforderlich, damit eine hohe Innenreflektion des Lichts längs der Seitenflächen der Keine an der Grenzschicht zwischen dem Überzug mit niedrigem Brechungsindex und dem Kein mit hohem Brechungsindex in der fertigen Lichtübertragungsvorrichtung erzielt wird.
  • Werden mehrere Glasstäbe zu einem Bündel zu-sammengeklemmt und zu einem Bündel miteinander verbunden und wird dieses Bündel in lotrechter Ste17 lung in einem Ofen aufgehängt und langsam auf seine Erweichungstemperatur erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten, dann verlängern oder strecken sich die Stäbe des Bündels unter ihrem Eigengewicht zwischen den eingeklemmten Enden. Während dieses Streckens behält jeder Stab sein ihm eigenes Querschnittsprofil bei und jeder gestreckte Stababschnitt steht in einem Abstand von den gestreckten Abschnitten benachbarter Stäbe des Bündels. Unter diesen Verhältnissen erfolgt also keine Adhäsion oder kein Zusammenhaften benachbarter Stäbe, wie es zur Ausführung der Erfindung erwünscht ist.
  • An Stelle dieses Verfahrens werden nun erfindunsgemäß mehrere Stäbe zusammen in eine zweckdienlich profilierte lang'aestreckte Ausnehrnung 29 einer keramischen oder kohlehaltigen Form oder auch einer metallischen öder metallüberzogenen Form 25 (F i g. 3) eingelegt. Die Form wird in Luft oder in Vakuum langsam erwärmt, um die Stäbe auf Schweiß-oder Schmelztemperatur zu bringen. Die Temperatur, auf die das Stabbündel gebracht wird, hängt natürlich von den jeweiligen Schweiß- oder Schmelzeigenschaften der für die Überzüge der Stäbe verwendeten Glasmassen ab, jedoch soll die Temperatur so hoch sein, daß ein Verschweißen der sich berührenden Ab- schnitte benachbarter Stäbe zu einer Gruppe erfolgt, ohne daß eine unerwünschte Änderung im Profil weder bei den überzügen noch bei den Kernen der Stäbe erfolgt.
  • Die Form 25 nimmt zwar die Stäbe 12 in waagerechter Stellung auf, jedoch kann die Form auch mit einem Deckel (nicht dargestellt) versehen sein, der einen leichten Druck auf die in der Ausnehmung 29 liegenden Stäbe bei ihrem Erwärmen und Schweißen ausübt. In diesem Falle brauchen die Stäbe nicht in bestimmten Stellungen zu liegen. Es können auch andere Vorrichtungen dazu verwendet werden, mehrere Stäbe beim Schweißen zusammenzuklemmen, ohne daß eine bestimmte Stellung der Stäbe erforderlich ist.
  • Ist die geschweißte Gruppe von Stäben so weit abgekühlt, daß sie ohne Beschädigung bewegt werden kann, so wird sie in einen Rohrofen gebracht und an einem Endabschnitt auf die Erweichungstemperatur erwärmt. Ist die Temperatur hoch genug, d. h. ist das Glas am End e des Bündels gleichförmig weich, dann wird das freie Ende des erweichten Glases mit einer gleichförmigen und stetigen Geschwindigkeit zu einem kleinen mehrfädigen Strang oder Stab stark verringerten Querschnitts gestreckt. Unter diesen Verhältnissen bleiben die einzelnen überzogenen Stäbe des geschweißten Bündels miteinander verschweißt, und das geometrische Muster des geschweißten Teiles des Bündels bleibt unverändert erhalten, selbst wenn die Querschnittsgröße des entstehenden mehrfädigen Stranges und auch die Querschnittsgrößen der verschiedenen einzelnen Fäden des Stranges gleichzeitig stark verringert werden.
  • Erfahrungsgemäß können die Außenflächen von einzelnen, einen Durchmesser von 4,76 mm aufweisenden Glasstäben mit hohem Brechungsindex von 1,61 bis 1,75 mit einem dünnen überzug aus Glas mit niedrigem Brechungsindex von 1,52 bis 1,54 überzogen werden, um dann miteinander verschweißt zu werden, wobei ein einheitlicher Körper gebildet wird. Ein derartiger Körper kann einen Querschnittsdurchmesser von 19 mm bis 100 oder 150 mm haben. Dann wird das freie Ende dieses Körpers auf Erweichungstemperatur erwärmt und zu einem kontinuierlichen mehrfädigen Strang gestreckt, der im wesentlichen das gleiche Querschnittsprofil, jedoch stark verkleinert, hat. Die Verkleinerung erfolgt von etwa 19 mm auf etwa 2,5 mm. Gewünschtenfalls kann der Strang bei einem ersten Streckvorgang noch stärker verkleinert werden. Selbst wenn der Querschnitt des geschweißten Bündels im Verhältni5r von 25: 1 in einer einzigen Streckstufe verringert wird, bleibt das geometrische Querschnittsmuster im wesentlichen unverändert.
  • Ein derartiger mehrfädiger Strang' ist verhältnismäßig steif. Zur einfacheren und besseren Herstellung wird daher der kontinuierlich gestreckte Strang periodisch in gleiche Längen geschnitten und wird gestapelt, um ein zweites Bündel zu bilden. Ein Bündel von Strängen dieser Größe kann in Vorrichtungen verwendet werden, in denen eine nur geringe Bildauflösung erforderlich ist, da die verschiedenen lichtleitenden Fäden der Stränge schon einen ziemlich kleinen Querschnitt haben. Da außerdem Stränge dieser Größe etwas gebogen werden können, kann diese Biegsamkeit beispielsweise dazu ausgenutzt werden, die Bündelenden mit Elementen einer optischen Apparatur auszurichten. Eine Gruppe dieser mehrfädigen Stränge kann aber auch langsam auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der die Stränge so weich werden, daß sie gleichzeitig geformt oder gebogen werden können.
  • Wird eine höhere Bildauflösung gewünscht, dann wird ein zusätzliches Verfahren durchgeführt, mit dem man eine Struktur erzielt, die eine sehr große Zahl optisch isolierter Feinfäden von sehr kleinem Querschnitt enthält. Jeder Feinfaden bildet eine getrennte und unabhängige Lichtbahn für einen Teil des von dem Strang übertragenen Bildes.
  • Eine große Zahl derartiger mehrfädiger Stränge kann zu einem Bündel zusammengefaßt und zusammengeklemmt oder in eine zweckdienliche profilierte Ausnehmung einer keramischen Form eingesetzt werden, worauf ein langsames Erwärmen erfolgt, um die Stränge miteinander zu verschweißen. Dann wird dieses Bündel an dem einen Ende langsam erwärmt und zu einem Faden gestreckt, der aus vielen feinen optisch isolierten Feinfäden besteht. Die Zahl der Feinfäden hängt natürlich von der Zahl der verwendeten Kerne ab. Die Querschnittsgröße der Fäden kann beim Strecken beeinflußt werden, indem die auf den Endabschnitt des geschweißten Strangteiles zur Einwirkung gebrachte Wärme sowie die Streckgeschwindigkeit des Fadens geregelt wird.
  • Der entstehende Faden behält dabei sehr genau das geometrische Muster, das ursprünglich in dem Bündel vorhanden war, bei, und jeder Feinfaden hat einen Kein aus Material mit hohem Brechungsindex, der durch einen überzug aus Material mit niedrigem Brechungsindex von den benachbarten Feinfäden optisch isoliert ist.
  • Zahlreiche Längsstücke dieser mehrfädigen Fäden werden dann zusammengebündelt, um einen Körper zu bilden, der die gewünschten Querschnittsendflächen hat. Die Fäden des Körpers können an dem einen Ende oder an beiden Enden oder auch. an einem ausgewählten Abschnitt oder sogar über die gesamte Länge des Körpers durch ein zweckdienliches Bindemittel oder durch Kitt oder durch Zusammenschweißen der Fäden miteinander verbunden werden.
  • Mit diesem Verfahren kann eine Lichtübertragungsvorrichtung hergestellt Werden, die eine große Fläche und ein sehr hohes Bildauflösungsvermögen hat. Diese kann durch Zerschneiden mittels bekannter Vorrichtungen in eine Anzahl kurzer Abschnitte zerteilt werden, die dann weiterverarbeitet werden. Dabei wird die Endfläche oder werden die Endflächen derartiger optischer Gegenstände oberflächenbehandelt, so daß die Endfläche Licht leicht überträgt. Soll jedoch das eine Ende des Gegenstandes in eine Flüssigkeit von gleichem Brechungsindex eingetaucht werden, dann ist ein Schleifen oder Polieren der Endfläche nicht erforderlich.
  • Es kann erwünscht sein, die Querschnittsgröße des beschriebenen mehrfädigen Fadens noch weiter zu verkleinern, wenn beispielsweise eine noch stärkere Bildauflösung erwünscht ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Zusammenleg-, Schweiß-, Streck- und Fertigungsstufen wiederholt werden. Es wurde festgestellt, daß ein geschweißtes Bündel aus überzogenen Stäben von 4,76 mm Durchmesser auf Fäden von 0,0254 mm Durchmesser oder sogar noch kleiner gestreckt werden kann. Eine mikroskopische Prüfung der Querschnitte dieser mehrfädigen Fäden zeigte, daß jeder einzelne Feinfaden sein ursprüngliches Profil beibehalten hat. Ein derartiger Faden ist sehr biegsam. Wird eine große Anzahl dieser Fäden, von denen jeder aus vielen Feinfäden besteht, an ihren entgegengesetzten Enden zusammengebündelt, dann kann eine sehr biegsame Bildübertragungsvorrichtung hergestellt werden.
  • Beim Zusammenlegen und Zusammenschweißen eines Körpers aus einzelnen überzogenen Stäben kann die Verwendung einer vertieften Form 37 abgeänderter Ausführung (F i g. 7) erwünscht sein. Diese Form hat eine V-förmige Aufnahmenut oder Ausnehmung 38, in der die schrägliegenden Seitenwände 39 und 40 in einem Winkel von 90' zueinander angeordnet sind. Ein Deckel 42 hat eine ähnlich geformte Ausnehmung. Bei einer bevorzugten Ausführung hat die Ausnehmung in der Form 37 und die Ausnehmung ün Deckel 42 Endwände, so daß der gesamte Körper beim Schweißen vollständig umhüllt und eingebettet ist. Der Deckel und die Form können aus einem warmfesten Material bestehen und können dicht auf die -überzogenen Stäbe passen und sogar einen leichten Druck auf die Stäbe ausüben. Auf diese Weise wird eine gute Berührung zwischen benachbarten Flächen der Stäbe beim Verschweißen gesichert. Werden Deckel und Träger gemeinsam verwendet, dann kann der Schweißvorgang je nach Wunsch in der lotrechten, waagerechten oder in irgendeiner anderen Stellung ausgeführt werden.
  • Das Zusammenschweißen mehrerer Stäbe oder mehrerer Bündel durchsichtiger überzogener Stäbe (z. B. der Stäbe 12, F i g. 1) kann auch in folgender Weise ausgeführt werden. Mehrere überzogene Stäbe oder Stabbündel, die durch eine geeignete Vorrichtung (nicht dargestellt) zeitweise zusammengehalten werden, werden langsam in und durch eine Bohrung 44 a eines ersten Heizelementes 44 (F i g. 8) in den Spalt zwischen zwei langsam sich drehenden Walzen 45 und 46 geschoben. Diese Walzen sind auf zwei Antriebswellen 48 und 50 befestigt, die in Blöcken 52 bzw. 54 drehbar gelagert sind und von einer Antriebsvorrichtung 55 gegenläufig gedreht werden.
  • Wie die Doppelpfeile 56 und 58 (F i g. 9) zeigen, sind diese Blöcke 52 und 54 durch eine Vorrichtung (nicht dargestellt) gegenseitig verschiebbar, so daß alle Stäbe des Bündels 43 in fester Berührung miteinander gehalten werden. Die Umf angsflächen 45a und 46 a der Walzen 45 und 46 sind eingeschnitten entsprechend der Größe und Form des zu erfassenden Stabbündels, so daß alle Stäbe des Bündels gleichförmig nach innen gegeneinandergedrückt werden. Sind die überzogenen Stäbe des Bündels quadratisch (F i g. 9), so werden die Oberflächenprofile der beiden Walzen 45 und 46 so gewählt, daß zwischen den Walzen ein quadratischer Raum vorhanden ist. Soll ein rundes Stabbündel aeformt werden, dann ist das Querprofil der Umfangsfläche jeder Walze der beiden Walzen im wesentlichen halbkreisförmig. Andere Formen der Stabbündel können durch Verwendung anderer Querschnittsprofile für diese beiden Walzen hergestellt werden.
  • Die Blöcke 52 und 54 sind nicht nur verschiebbar, sondern sind auch so ausgeführt und angeordnet, daß sie als Heizelemente, vorzugsweise als elektrisch beheizte Heizelemente, arbeiten, die leicht geregelt werden können, um jede gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise entsteht in dem Nahbereich der Walzen 45 und 46 eine Schweißzone 59. Das dieser Schweißzone zulaufende Bündel aus überzogenen Stäben 43 wird durch das Heizelement 44 vorgewärmt.
  • Dieser Schweißzone 59 folgt unmittelbar anschließend ein anderes Heizelement oder folgen andere Heizelemente 60, die getrennt geregelt und vorzugsweise auf eine etwas höhere Temperatur eingestellt werden, als zum Schweißen erforderlich ist. Von diesem Heizelement 60 wird eine Arbeitszone geschaffen, in der das geschweißte Stabbündel zu einem mehrfädigen Strang 64 stark verringerten Querschnittes gestreckt wird. Ein Paar angetriebener Walzen 66 ist zu diesem Zweck vorhanden. Die Walzen haben von der Streck- oder Arbeitszone einen so großen Ab- stand, daß sie den weichen Strang nicht in unerwünschter Weise verfolmen. Die Drehgeschwindigkeit der Walzen wird entsprechend der Temperatur der Streckzone geregelt, so daß mehrfädige Stränge gewünschter Größe geformt werden.
  • Aus diesem mehrfädigen Strang werden nach der Herstellung geeignete Abschnitte herausgeschnitten und gestapelt. Eine optische Vorrichtung mit schwacher Bildauflösung kann aus solchen nebeneinandergesetzten Strängen durch Zusammenkleben oder Zusammenschweißen hergestellt werden. Zu einer stärkeren Bildauflösung wird eine Anzahl derartiger Stränge zusammengefaßt, und diese Gruppe wird in der beschriebenen Weise langsam zwischen zwei Walzen in einer Verschweißzone durchgeführt, dann nach dem Verschweißen oder Verschmelzen wieder auf Erweichungstemperatur erwärmt und noch stärker gestreckt.
  • In F i g. 10 ist eine abgeänderte Apparatur dargestellt, mit der mehrfädige ke 'gelförmig verjüngte Stränge hergestellt werden können. In dieser Apparatur werden die miteinander verschweißten Stabbündel 68 in Richtuna, des Pfeiles 70 langsam von Walzen 72 und von weiteren Walzen (nicht dargestellt) vorgeschoben. Das Vorderende des Bündels 68 wird bei Erreichen der Walzen 72 und hinter diesen von dem ersten Erhitzer 74 auf eine solche Temperatur erwärmt, daß das Erweichen des Bündels beginnt.
  • Bei der Vorwärtsbewegung dieses Bündels aus mehrfädigen Strängen bewegen sich gleichzeitig zwei C ZD Greiffinger 76 zum Vorderende dieses Stranges und erfassen das Strangende, wie dies in gestrichelten Linien 76 A dargestellt ist. Dann werden die Finger 76 durch nicht daraestellte Vorrichtungen in der entgegengesetzten Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die so groß ist, daß das Ende des Bündels in die gewünschte Kegelform gestreckt wird. Dieses Streckenerfolgtinnerhalb eines getrennt regelbarenErhitzers oder innerhalb mehrerer Erhitzer 78 bzw. 80.
  • Die Temperaturen in den Heizzonen 78 A und 80 A können also einzeln geregelt werden.
  • C t3 Ist ein Kegelabschnitt 81 in der gewünschten Länge und Form hergestellt, dann werden zwei Messer 82 betätigt, um diesen Kegelabschnitt von dem zulaufenden Bündel zu trennen. Die Finger76 werden dann nach außen auf die Stellung 76 B bewegt und ziehen mit hoher Geschwindigkeit den Kegelabschnitt aus den Erhitzern 78 und 80 heraus auf den Tragtisch 83 in die in gestrichelten Linien 86 dargestellte Stellung. Dann schneidet ein zweites Messerpaar oder eine andere bekannte Schneideinrichtung 84 den Kegelabschnitt 81 von dem erfaßten Ende 88 ab. Der Kegelabschnitt 86 wird nun z. B. von einem Stößel 90 in Seitenrichtunc, des Tisches 83 bewegt und auf einen Förderer 92 geschoben, der sich durch einen Kühlofen od. dgl. hindurchbewegt.
  • Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollten die beiden für den Kein und die Umhüllung verwendeten Glassorten eine gute Haltbarkeit haben, sollten durchsichtig und farblos sein und sollten nahezu den gleichen Ausdehnungskoeffizienten mindestens im Bereich zwischen der Glühtemperatur und der Raumtemperatur haben. Beide Glassorten sollten auch annähernd die gleichen Schmelz- oder Schweißeigenschaften haben, oder das den Überzug bildende Glas niedrigerer Brechungszahl soll einen etwas niedrigeren Schmelzpunkt haben.
  • Mit dem Verfahren nach der Erfindung kann eine Querschnittsverringerung im Verhältnis von 500: 1 oder noch höher erhalten werden, wobei jede einzelne Faser oder jeder Feinfaden optisch von den benachbarten Fasern oder Feinfäden getrennt bleibt und jede Faser ihre lichtleitenden Eigenschaften sowie ihren hohen Lichtleitwert beibehält.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer glasfaseroptischen Lichtübertragungsvorrichtung aus einem Bündel Glasstäbe von hohem Brechungsindex, die mit einem überzug von niedrigerem Brechungsindex versehen sind, dadurch gek e n n z e i c h n e t, daß für den überzug Glas verwendet wird, dessen Ziehtemperatur etwa der der Glasstäbe entspricht, daß das Bündel im Bereich seines Endes auf Ziehtemperatur gebracht wird und die Stäbe in diesem Bereich des Bündels gemeinsam zu einem Strang ausgezogen werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausziehen in mehreren Stufen erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang zwischen zwei Ausziehstufen in gleiche Längen zerschnitten, die Strangabschnitte nebeneinandergelegt und zu Gruppen zusammengefaßt und die Gruppen auf Ziehtemperatur erwärmt und gemeinsam weiter ausgezogen werden. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Stäben vor dem Ausziehen ein eckiger, insbesondere ein quadratischer Querschnitt gegeben wird. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang oder die Strangbündel zu einem kegelig sich verjüngenden Strang gestreckt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 825 260.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0931771A1 (de) * 1998-01-27 1999-07-28 France Telecom Matrixenherstellungsverfahren für Monomodefasern
DE4411330C2 (de) * 1994-03-25 2003-08-14 Muradin Abubekirovic Kumachov Verfahren zur Herstellung von polykapillaren oder monokapillaren Elementen sowie Verwendungen der Elemente

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2825260A (en) * 1954-11-19 1958-03-04 O'brien Brian Optical image forming devices

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2825260A (en) * 1954-11-19 1958-03-04 O'brien Brian Optical image forming devices

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4411330C2 (de) * 1994-03-25 2003-08-14 Muradin Abubekirovic Kumachov Verfahren zur Herstellung von polykapillaren oder monokapillaren Elementen sowie Verwendungen der Elemente
EP0931771A1 (de) * 1998-01-27 1999-07-28 France Telecom Matrixenherstellungsverfahren für Monomodefasern
FR2774182A1 (fr) * 1998-01-27 1999-07-30 France Telecom Procede de fabrication de matrices de fibres monomodes

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