DE20320801U1 - Device for producing optical glass fibers from preforms comprises heating bushings having a matrix-like arrangement for simultaneously receiving several preforms - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Heizbuchse zur Verwendung in einem Faserofen zum Herstellen von optischen Glasfasern aus Preformen, insbesondere von Mehrkomponentenglasfasern. Der Faserofen ist in der Regel mit einer Nachführvorrichtung zum Halten und Nachführen der Preformen in den Heizbuchsen und einer Zieh- und Beschlichtungsanlage zum Weiterführen der Glasfasern an eine Konfektioniervorrichtung versehen.The The invention relates to a heating bush for use in a fiber furnace for producing optical glass fibers from preforms, in particular from Multi-component glass fibers. The fiber oven is usually with a tracking device for holding and tracking the preforms in the heating bushes and a drawing and Beschlagungsanlage to continue the glass fibers provided to a confectioning device.
Der Gegenstand der Erfindung wird in Verfahren zum Herstellen von Glasfasern aus Preformen eingesetzt, wobei die Preformen mit einer Nachführvorrichtung in die Heizbuchsen des Faserofens eingeführt werden und wobei die aus den Heizbuchsen gezogenen Glasfasern über eine nachgeordnete Kühlstrecke gekühlt und über eine Ziehanlage zu einer Konfektioniervorrichtung weitergeführt werden.Of the The invention relates to methods for producing glass fibers used from preforms, wherein the preforms with a tracking device be inserted into the Heizbuchsen of the fiber furnace and where the the Heizbuchsen drawn glass fibers on a downstream cooling line chilled and over a drawing system to be continued to a packaging device.
Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von Glasfasern sind im Stand der Technik bekannt. Dabei werden Preformen in Heizbuchsen eingeführt und geschmolzen. Das Glas fließt von dem Preformen kontinuierlich ab und wird unterhalb des Faserofens aus den Heizbuchsen gezogen.devices and methods of making glass fibers are known in the art known. This preforms are introduced in Heizbuchsen and melted. The glass flows from the preforms continuously and is below the fiber furnace pulled out of the Heizbuchsen.
Preformen bestehen zumindest aus einem Stab eines bestimmten Glasmaterials mit einem vorbestimmten Durchmesser. Insbesondere für den Einsatz von Mehrkomponentenglasfasern in Glasfaserbündeln ist es jedoch erforderlich, dass die Glasfasern eine bestimmte Qualität hinsichtlich des Durchmessers jeder Glasfaser beziehungsweise der Durchmesservarianz mehrerer gleichzeitig hergestellter Glasfasern aufweisen, wobei eine optimale Reflexionsfähigkeit für das durch die Glasfaser geleitete Licht notwendig ist. Diese Eigenschaften werden bei Mehrkomponentenglasfasern durch mehrschichtige Preformen erzielt, welche einen Kernstab und zum Beispiel ein Mantelrohr umfassen. Die daraus gezogenen Glasfasern weisen einen Kern und einen damit verbundenen Mantel auf. Dabei werden die hohen Reflexionseigenschaften durch den Mantel erzeugt, welcher eine bestimmte Brechungszahl aufweist. Der Kernstab besteht aus einem Material mit einer höheren Brechzahl als die des Mantelmaterials, um die lichtleitenden und optischen Eigenschaften zu gewährleisten.preforms consist at least of a rod of a specific glass material with a predetermined diameter. Especially for use of multicomponent glass fibers in glass fiber bundles, however, it is necessary that the glass fibers have a certain quality in terms of diameter each fiber or the diameter variance of several have simultaneously produced glass fibers, with an optimal reflectivity for the through the fiber-guided light is necessary. These properties are used in multi-component glass fibers by multilayer preforms achieved, which include a core rod and, for example, a jacket tube. The pulled glass fibers have a core and a core connected coat on. Thereby the high reflection properties become produced by the jacket, which has a certain refractive index. The core rod is made of a material with a higher refractive index than that of the cladding material to the light-conducting and optical To ensure properties.
Beim Schmelzen der Preform wird mit dem Abtropfen des ersten Glastropfens das Mantelmaterial über das Kernmaterial gezogen und die beiden Materialien vereinigen sich.At the Melting of the preform is accompanied by dripping of the first glass drop the jacket material over The core material is pulled and the two materials unite.
Um die Materialstärken konstant zu halten und optimale optische Eigenschaften der unterschiedlichen Materialien in den Glasfasern zu erzeugen, ist es erforderlich, dass die Durchmesser der Glasfasern konstant gehalten werden. Darüber hinaus sind die Temperaturverläufe im Faserofen von entscheidender Bedeutung für die optischen und mechanischen Eigenschaften der daraus entstehenden Glasfasern.Around the material thicknesses To keep constant and optimal optical properties of different Producing materials in the glass fibers, it is necessary that the diameters of the glass fibers are kept constant. Furthermore are the temperature gradients in the fiber furnace of vital importance for the optical and mechanical Properties of the resulting glass fibers.
Hierzu werden im Stand der Technik Herstellungsweisen unterschieden, welche im Wesentlichen von der Art und Qualität der zu erzeugenden Glasfasern beziehungsweise der Geschwindigkeit der Fasererzeugung und der Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Glasfasern abhängen.For this In the prior art manufacturing methods are distinguished, which essentially on the nature and quality of the glass fibers to be produced or the rate of fiber production and the number depend on the glass fibers to be produced at the same time.
Aus der US 2003/0079501 A1 ist eine Mehrfachziehanlage für Glasfasern bekannt, welche aus einschichtigen Preformen gezogen werden. Diese Preformen bestehen in der Regel aus Quarzglas, welches bei 2000°C in einem Ziehofen geschmolzen wird. Aus dem Ziehofen wird eine Faser abgezogen, deren Durchmesser in einem Ziehturm mit entsprechenden Mitteln hinsichtlich der Genauigkeit geprüft beziehungsweise vermessen und anschließend mit einem Polymermaterial beschichtet wird. Danach wird die Faser auf einer Aufwickelspule aufgewickelt. Die so hergestellten Fasern aus Quarzglas werden in der Telekommunikationstechnik beziehungsweise für die Datenübertragung verwendet.Out US 2003/0079501 A1 is a multiple puller for glass fibers known, which are drawn from single-layer preforms. These preforms are usually made of quartz glass, which at 2000 ° C in a Ziehofen is melted. From the Ziehofen a fiber is withdrawn, whose Diameter in a drawing tower with appropriate means regarding the accuracy checked or measured and then is coated with a polymer material. After that, the fiber becomes wound up on a take-up spool. The fibers thus produced made of quartz glass are used in telecommunications technology respectively for the data transfer used.
Sie werden wegen der erhöhten Anforderungen an die Durchmessergenauigkeit und wegen der damit notwendig werdenden Prüfmaßnahmen stets einzeln gezogen und nach dem Ziehofen auch einzeln nachverarbeitet. Die Verbesserungen, welche mit der US 2003/0079501 A1 erkannt wurden, bestehen gegenüber der bekannten Einzelfaserherstellung darin, mehrere gesondert für sich arbeitende Vorrichtungen zur Erzeugung von Einzelfasern parallel zu schalten, um eine dementsprechende Anzahl von Glasfasern gleichzeitig herstellen zu können.she be because of the increased Demands on diameter accuracy and because of it necessary test measures always pulled individually and after the Ziehofen also individually processed. The improvements recognized with US 2003/0079501 A1 exist opposite the known single fiber production therein, several separately working for themselves To switch devices for the production of individual fibers in parallel, to produce a corresponding number of glass fibers simultaneously to be able to.
Diese Herstellungsweise ist für die Erzeugung von Mehrkomponentenglasfasern ungeeignet, da meist eine Vielzahl von Glasfasern in Glasfaserbündeln verwendet werden, welche hinsichtlich der Durchmessergenauigkeit und der Beschichtung andere Anforderungen zu erfüllen haben. Es hat sich erwiesen, dass eine wirtschaftliche Herstellung derartiger Glasfaserbündel mit Einzelfaserziehvorrichtungen, auch wenn sie zu mehreren parallelgeschaltet sind, nicht möglich ist.These Production method is for the production of multicomponent glass fibers unsuitable, since usually a variety of glass fibers are used in glass fiber bundles, which other in terms of diameter accuracy and coating To meet requirements to have. It has been proven that economical production such fiber optic bundle with single-fiber pulling devices, even if they are connected in parallel to several, not possible is.
Insbesondere hat sich als Nachteil solcher Vorrichtungen erwiesen, dass trotz Parallelschaltung von mehreren Einzelfaserziehanlagen die Anzahl der Glasfasern erheblich unter dem Notwendigen begrenzt bleibt. Zur wirtschaftlichen Herstellung von Glasfaserbündeln sollten eine Vielzahl von Einzelfasern gleichzeitig hergestellt werden können. Auch ist die auf die Einzelfaser bezogene Nachverarbeitung bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik mit erheblichen Kosten verbunden, so dass eine Erzeugung von Faserbündeln für optische Systeme damit unwirtschaftlich wäre.In particular, it has proved to be a disadvantage of such devices that, despite the parallel connection of a plurality of individual fiber drawing systems, the number of glass fibers remains considerably below what is necessary. For the economic production of glass fiber bundles, a large number of individual fibers should be able to be produced simultaneously. Also, the single-fiber-related post-processing is included in the prior art device associated costs, so that a generation of fiber bundles for optical systems would be uneconomical.
Gegenüber den für die Datenübertragung verwendeten Glasfasern kommt es bei Mehrkomponentenglasfasern weniger auf die Qualität der Einzelfasern als auf die des gesamten Faserbündels an. Daneben spielen, anders als bei Datenübertragungsfasern, für die Verwendung von Glasfaserbündel aus Mehrkomponentenglasfasern Wirtschaftlichkeitserwägungen eine wesentlich größere Rolle.Compared to the for the Data transmission used Glass fibers are less affected by multicomponent glass fibers quality of the individual fibers than on the entire fiber bundle. Play alongside unlike data transmission fibers, for the Use of glass fiber bundles from multicomponent glass fibers economy considerations one much bigger role.
Es hat sich gezeigt, dass bei Einzelführung der Glasfasern, wie im vorgenannten Stand der Technik dargestellt, diese Anforderungen nicht gewährleistet werden können.It has been shown that in single guide of the glass fibers, as in the aforementioned prior art, these requirements not guaranteed can be.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Heizbuchse für einen Faserofen zum Herstellen optischer Glasfasern bereitzustellen, mit welcher die vorbeschriebenen Qualitätsanforderungen erfüllt werden können, und mit der eine ausreichende Anzahl an Glasfasern, vorzugsweise aus mehrschichtigen Preformen, gleichzeitig herstellbar sind.task The invention is therefore the disadvantages of the prior art to avoid and a Heizbuchse for a fiber furnace for producing optical To provide glass fibers, with which the above-described quality requirements be fulfilled can, and with a sufficient number of glass fibers, preferably from multilayer preforms, can be produced simultaneously.
Eine Lösung der Aufgabe wird durch den Anspruch 1 zur Verfügung gestellt. Erfindungsgemäße Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Heizbuchse werden durch die Unteransprüche zur Verfügung gestellt.A solution The object is provided by the claim 1. Inventive developments and embodiments of the Heizbuchse are characterized by the subclaims Provided.
Es ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Heizbuchsen im Faserofen eine matrixartige Anordnung zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Preformen aufweisen und dass die aus den Heizbuchsen gezogenen Glasfasern bandförmig nebeneinander liegend von der Zieh- und Beschlichtungsanlage aufnehmbar sind.It is inventively provided that the Heizbuchsen in the fiber furnace a matrix-like arrangement for simultaneous Have record of multiple preforms and that from the Heizbuchsen pulled glass fibers band-shaped adjacent to each other of the drawing and Beschlagungsanlage receivable are.
Die Anordnung der Heizbuchsen gewährleistet dabei, dass die Glasfasern mit einem kleinen Versatzabstand zueinander aus dem Faserofen gezogen werden können. Dabei ist es möglich, die Glasfasern dementsprechend auf einer nachgeordneten Walze umzulenken.The Arrangement of the heating bushes ensured doing that the glass fibers with a small offset distance to each other can be pulled out of the fiber oven. It is possible, the Accordingly, deflect glass fibers on a downstream roller.
Der Versatz der Glasfasern wird dadurch erreicht, dass die Matrixhauptachsen mit einem vorbestimmten Versatzwinkel zueinander angeordnet sind. Hierzu ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Heizbuchsen im Faserofen rautenförmig angeordnet sind. Dabei ist weiter vorgesehen, dass der Abstand zwischen den unmittelbar benachbarten Heizbuchsen auf jeder Matrixachse gleich ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Heizbuchsen in einer Ebene angeordnet sind.Of the Offset of the glass fibers is achieved by the main matrix axes are arranged at a predetermined offset angle to each other. For this is provided in an advantageous manner that the Heizbuchsen in the fiber furnace rhomboid are arranged. It is further provided that the distance between the same immediately adjacent Heizbuchsen on each matrix axis is. Furthermore, it is provided that the Heizbuchsen in a Level are arranged.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können eine Vielzahl von Preformen synchron durch die Heizbuchsen geführt und die im Faserofen hergestellten Glasfasern mit einer vorgegebenen Ziehgeschwindigkeit aus den in den Heizbuchsen befindlichen Preformen gezogen werden. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Glasfasern auf wenigstens einer nachgeordneten Umlenkwalze, ohne sich zu berühren und zu kreuzen, umgelenkt werden. Somit werden die Glasfasern in ihrer Gesamtheit mit gleicher Ziehgeschwindigkeit aus den Heizbuchsen des Faserofens gezogen.With the device according to the invention can a variety of preforms are guided synchronously through the heating bushes and the glass fibers produced in the fiber furnace with a predetermined Pulling speed from the preforms located in the heating bushes to be pulled. It is inventively provided that the glass fibers on at least one downstream guide roller, without touching and to be crossed, to be diverted. Thus, the glass fibers in their Entity with the same pulling speed from the heating bushes pulled the fiber oven.
Dadurch, dass jeder von der Nachführvorrichtung geführten Preform eine Heizbuchse zugeordnet ist, wird ein gleichzeitiges Ziehen von Glasfasern aus allen Preformen ermöglicht.Thereby, that everyone from the tracking device out Preform is assigned a Heizbuchse, becomes a simultaneous Pulling fiberglass out of all preforms allows.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch zur Verfügung gestellt, dass der Faserofen eine Anzahl von wenigstens 110 Heizbuchsen aufweist. Dabei ist eine günstige Anordnung dadurch erreichbar, dass die Matrixstruktur 10 Heizbuchsen in Richtung der einen Matrixhauptachse und 11 Heizbuchsen in Richtung der anderen Matrixhauptachse aufweist. Es hat sich nämlich erwiesen, dass eine vorteilhafte Ausnutzung der Heizleistung aller Heizbuchsen mit einer größeren Anzahl an Heizbuchsen besser optimiert werden kann. Dabei werden ungewünschte Temperaturschwankungen bereits konstruktiv gering gehalten. Bei dieser Ausführungsform werden die Glasfasern von jeweils einer Hälfte des Faserofens auf je eine Umlenkrolle und jeweils zu einer Beschlichtungsanlage geführt.A advantageous embodiment of the device according to the invention thereby made available, that the fiber furnace has a number of at least 110 heating bushes. It is a cheap Arrangement achievable in that the matrix structure 10 Heizbuchsen in the direction of a matrix main axis and 11 heat sockets in the direction the other main matrix axis has. It turned out that that an advantageous utilization of the heating power of all Heizbuchsen with a larger number can be better optimized at Heizbuchsen. This will cause unwanted temperature fluctuations already kept structurally low. In this embodiment are the glass fibers of one half of the fiber furnace on each a deflection roller and each led to a Beschlagungsanlage.
Um das gewünschte und erforderliche Temperaturprofil zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass der Faserofen eine Temperaturregelung aufweist und dass die Temperaturregelung Einzelregelungen der Heizbuchseninnentemperatur umfasst. Somit können über die Temperaturregelung sowohl die Gesamttemperatur als auch die Temperaturen der einzelnen Heizbuchsen kontrolliert und geregelt werden. Dies ermöglicht, eine individuelle Anpassung des Temperaturprofils an äußere und innere Einflussfaktoren.Around the wished and to ensure required temperature profile is provided that the fiber oven has a temperature control and that the Temperature control Individual controls of the inside of the heater includes. Thus, over the Temperature control both the total temperature and the temperatures the individual heating bushes are controlled and regulated. This allows an individual adaptation of the temperature profile to external and internal influencing factors.
Um die Temperaturen jeweils zu ermitteln und die Temperaturen der einzelnen Heizbuchsen einzeln zu verändern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Einzelregelungen Mess- und Ausgleichsmittel zum Abstimmen der Temperaturen der Heizbuchsen relativ zu den benachbarten Heizbuchsen aufweisen. Hierzu sind Sensoren innerhalb der Heizbuchsen vorgesehen, welche mit der Temperaturregelung verbunden sind. Mittels der Sensorwerte werden die Temperaturen der einzelnen Heizbuchsen geregelt. Alle Heizbuchsen werden auf einen Sollwert geheizt, welcher im Bereich zwischen etwa 800°C und 1100°C liegt. Mit der Einzelregelung kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass alle Heizbuchsen individuell auf den Sollwert geregelt werden. Störgrößen, welche bewirken, dass die Heizbuchsen untereinander und insgesamt vom Sollwert abweichende Temperaturen aufweisen, werden durch jeweilige Offseteinstellungen ausgeglichen. Alle Heizbuchsen werden dabei auf den gleichen Sollwert innerhalb eines Temperaturbands von etwa 1°C geregelt. Um Temperaturdifferenzen zwischen den Heizbuchsen untereinander auszugleichen, wird in regelmäßigen Abständen für jede Heizbuchse die Temperaturdifferenz aufgenommen und der ermittelte Wert vom Offset abgezogen oder ihm zugerechnet. Somit können Langzeiteffekte, wie Alterung der Thermoelemente und Heizbuchsen oder sonstige Störgrößen von außerhalb der Heizbuchsen, ebenfalls durch die Offseteinstellung ausgeglichen werden. Die Ausgleichsmittel umfassen Heiz- als auch Kühlelemente, beispielsweise elektronische Bauelemente, mit welchen in den Heizbuchsen je nach Bedarf die Temperaturen erhöht oder gesenkt werden können. In vorteilhafter Weise ist es somit möglich, definierte Zustände der Heizbuchsen und somit des Gesamtsystems des Faserofens einzustellen.In order to determine the temperatures in each case and to change the temperatures of the individual heating bushes individually, it is proposed according to the invention that the individual controls have measuring and compensating means for adjusting the temperatures of the heating bushes relative to the adjacent heating bushes. For this purpose, sensors are provided within the Heizbuchsen, which are connected to the temperature control. By means of the sensor values, the temperatures of the individual heating bushes are regulated. All heating bushes are heated to a setpoint, which lies in the range between about 800 ° C and 1100 ° C. With the individual regulation can Thus be achieved in an advantageous manner that all heating bushes are controlled individually to the desired value. Disturbance variables which cause the heating bushes to have different temperatures from one another and altogether from the setpoint value are compensated by respective offset settings. All heating bushes are regulated to the same setpoint within a temperature band of about 1 ° C. To compensate for temperature differences between the heat sockets with each other, the temperature difference is recorded at regular intervals for each Heizbuchse and deducted the determined value of the offset or attributed to him. Thus, long-term effects, such as aging of the thermocouples and Heizbuchsen or other disturbances from outside the heating bushes, also be compensated by the offset setting. The compensating means comprise heating and cooling elements, for example electronic components, with which the temperatures in the heating bushes can be increased or decreased as needed. Advantageously, it is thus possible to set defined states of the Heizbuchsen and thus the overall system of the fiber furnace.
Des Weiteren wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass jede Heizbuchse zumindest ein Heizelement, vorzugsweise mehrere gesondert ansteuerbare Heizwendeln, aufweist und dass zwischen dem Heizelement und der Preform zumindest ein Diffusor zum Streuen der Heizstrahlung angeordnet ist. Vorteil dieser Ausführungsform ist es, dass mit meh reren Heizwendeln zum einen ein genau berechnetes Temperaturprofil in der Heizbuchse eingestellt werden kann. Zum anderen werden steile Temperaturgefälle durch den Diffusor geglättet. Dabei ist vorgesehen, dass der Diffusor vorzugsweise ein Quarzrohr umfasst und dass die Preform von der Nachführvorrichtung durch das Quarzglas führbar ist.Of Furthermore, it is proposed according to the invention that each Heizbuchse at least one heating element, preferably several separately controllable heating coils, and that between the heating element and the preform at least one diffuser for scattering the heating radiation is arranged. Advantage of this embodiment is that with Several heating coils on the one hand a precisely calculated temperature profile can be adjusted in the Heizbuchse. For another, steep ones Temperature gradient through smoothed the diffuser. It is provided that the diffuser is preferably a quartz tube and that the preform of the tracking device through the quartz glass feasible is.
Innerhalb der Heizbuchse, aber besonders innerhalb des Quarzrohres, können sich ungewünschte Strömungsbedingungen ergeben, welche dazu führen, dass die Preform mit kalter Luft beaufschlagt wird. Um dies zu vermeiden wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass jede Heizbuchse Strömungsmittel zur Erzeugung einer laminaren Luftströmung in der Heizbuchse aufweist. Hierdurch ist es möglich, in vorteilhafter Weise vorberechnete Strömungsbedingungen einzustellen. Dabei ist vorgesehen, dass die Strömungsmittel eine vorzugsweise einstückig mit dem Diffusor verbundene im unteren Teil der Heizbuchse angeordnete Verlängerung umfassen, welche frei von Heizelementen ist. Dies bewirkt, dass sich unter der Heizbuchse ein Luftpuffer bilden kann, welches durch die Heizstrahlung aufgeheizt wird. Die aufgeheizte Luft wird in die Heizbuchse geleitet. Damit die Strömungsgeschwindigkeit der eingeleiteten Luft nicht ungewünscht dabei zunimmt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Strömungsmittel zumindest eine Strömungsblende am oberen Ende der Heizbuchsen umfassen, welche für den Luftabzug einen Ringspalt mit vorbestimmter Spaltbreite um die Preformen gewährleistet. Durch die Strömungsblende ist es möglich, die Laminargeschwindigkeit der Luftströmung durch Festlegung des Ringspalts im oberen Bereich der Heizbuchse zu beeinflussen. Es ist auch möglich, mehrere Strömungsblenden mit unterschiedlichen, auf die jeweils abzudeckenden Ringspalte abgestimmte Außendurchmesser zu verwenden. Es kann somit in einfacher Weise der Ringspalt an verschiedene Durchmesser von Preformen angepasst oder auf Änderungen der Strömungsbedingungen in einer Heizbuchse während des Ziehprozesses reagiert werden. Dabei ist mit einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Heizbuchsen im gesamten Faserofen die gleichen Ringspalte aufweisen.Within the Heizbuchse, but especially within the quartz tube, can undesirable flow conditions result, which lead to that the preform is exposed to cold air. To avoid this is proposed according to the invention, that each Heizbuchse fluid for generating a laminar air flow in the Heizbuchse. This makes it possible to set advantageously pre-calculated flow conditions. It is provided that the fluid is preferably in one piece with the diffuser connected in the lower part of the Heizbuchse arranged renewal include, which is free of heating elements. This causes that can form an air buffer under the Heizbuchse, which by the heating radiation is heated. The heated air is in directed the heating bush. Thus the flow velocity of the introduced Air not undesirable increases, is provided according to the invention, that the fluid at least one flow aperture at the top of the heating bushes, which for the air vent ensures an annular gap with a predetermined gap width around the preforms. Through the flow aperture Is it possible, the laminar velocity of the air flow by fixing the annular gap in the upper area of the heating bush. It is also possible to have several flow aperture with different, to be covered each of the annular gaps matched outside diameter to use. It can thus easily in an annular gap different diameters adapted from preforms or to changes the flow conditions in a heating bush during of the drawing process are reacted. It is with an advantageous embodiment provided that the heating bushes throughout the fiber furnace the same Have annular gaps.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, dass die Nachführvorrichtung eine Tragscheibe mit Einzelaufhängungen zur Aufnahme der einzelnen Preformen aufweist. Damit kann jede Preform einzeln aufgehängt werden. Bei geringer Anzahl von herzustellenden Glasfasern können dabei einzelne Einzelaufhängungen auch unbestückt bleiben.According to the invention will continue suggested that the tracking device a support disc with individual suspensions has to accommodate the individual preforms. This allows every preform hung individually become. With a small number of glass fibers to be produced can thereby individual single suspensions also unpopulated stay.
Es ist außerdem in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Einzelaufhängungen an der Tragscheibe eine mit der Heizbuchsenanordnung korrespondierende matrixartige Anordnung aufweisen. Dadurch wird es möglich, dass die Preformen achssymmetrisch zu den Achsen der Heizbuchsen einführbar sind und Abweichungen des Randabstandes der Preformen zu jeweils ihrer Heizbuchse vermieden werden.It is also provided in an advantageous manner that the individual suspensions on the support disc a corresponding with the Heizbuchsenanordnung have a matrix-like arrangement. This will make it possible for that the preforms are axially symmetrical to the axes of Heizbuchsen inserted and deviations of the edge distance of the preforms to their respective Heizbuchse be avoided.
In vorteilhafter Weise wird das Zusammenschmelzen des Mantel- und Kernmaterials dadurch verbessert, dass jede Einzelaufhängung einen Vakuumanschluss zur Verbindung der Preform an ein zentrales Vakuumsystem aufweist. Das Vakuum zieht dabei die zwischen den Materialien befindliche Luft ab, so dass Lufteinschlüsse zwischen den Schichten vermieden werden können.In Advantageously, the melting together of the sheath and core material thereby improving that each individual suspension has a vacuum connection for connecting the preform to a central vacuum system. The vacuum draws between the materials Air off, allowing air pockets between the layers can be avoided.
Um einen synchronen Vorschub aller in der Tragscheibe angeordneten Preformen und damit eine zuverlässige Herstellung von weitgehend identischen Faserdurchmessern zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Tragscheibe für den Vorschub der Preformen mittels Gewindespindel und Führung von einem Getriebemotor antreibbar und bremsbar ist.Around a synchronous feed arranged all in the support plate Preforms and therefore a reliable one To achieve production of largely identical fiber diameters is proposed according to the invention, that the support disk for the advance of the preforms by means of threaded spindle and leadership of a geared motor can be driven and braked.
Dabei ist vorgesehen, dass die Tragscheibe manuell und/oder automatisch in eine Bedienposition verfahrbar ist, so dass die Tragscheibe nach dem Ziehvorgang schnell in ihre Bedienposition zurückfahrbar ist.there it is envisaged that the support disc manually and / or automatically can be moved in an operating position, so that the support plate after the drawing process quickly moved back to its operating position is.
Es ist des Weiteren erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Faserofen einen Strömungskragen am ausgangsseitigen Ende der Heizbuchsen aufweist, mittels dem ein Luftpuffer für die verzögerte Abkühlung der Glasfasern erzeugbar ist. Es hat sich dabei in vorteilhafter Weise erwiesen, dass mit diesem Strömungskragen gezielte Abkühlprofile für die Glasfasern erreichbar sind.It is further provided according to the invention, that the fiber furnace has a flow collar on Having output side end of the Heizbuchsen, by means of a Air buffer for the delayed cooling of the Glass fibers can be generated. It has a beneficial effect proved that with this flow collar targeted cooling profiles for the glass fibers are reachable.
Es ist vorgesehen, dass dem Faserofen eine Kühlstrecke zum Kühlen der Glasfasern nachgeordnet ist. Als vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, dass die Kühlstrecke einen Trichter aufweist, durch den die Glasfasern zur Zieh- und Beschlichtungsanlage führbar sind. Der Trichter ist dem Faserofen nachgeordnet und unterhalb des Strömungskragens in der Kühlstrecke positioniert, so dass beim Einrichten der Vorrichtung, die ersten geschmolzenen Glastropfen der Preformen gezielt zum Einrichtungsplatz an der Zieh- und Beschlichtungsanlage führbar sind. Die Glastropfen treffen beim Herunterfallen auf den Trichter und rutschen mit der nachfolgenden Glasfaser durch den Trichter zur Zieh- und Beschlichtungsanlage, wo sie vorzugsweise manuell aufgenommen und in der Beschlichtungsanlage auf Schlichtewalzen aufgelegt werden können.It is provided that the fiber oven a cooling section for cooling the Subordinate glass fibers. It has proved to be advantageous that the cooling section a funnel through which the glass fibers to the drawing and Beschlagungsanlage feasible are. The funnel is downstream of the fiber furnace and below of the flow collar in the cooling section positioned so that when setting up the device, the first molten glass drops of preforms targeted to the furnishing place are feasible on the drawing and Beschlagungsanlage. The glass drops when falling down on the funnel and slip with the following fiber through the funnel to the drawing and coating plant, where they are preferably added manually and in the Beschlagungsanlage can be placed on sizing rollers.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, dass die Glasfasern jeder Ofenhälfte über je eine Schlichtewalze führbar sind. Somit wird erreicht, dass eine große Anzahl an Glasfasern gleichzeitig hergestellt und weiterverarbeitet werden kann. Die Glasfasern werden dabei jeweils um die entsprechende Schlichtewalze geführt, bandförmig nebeneinander angeordnet und gleichmäßig mit Schlichtemittel versehen. Dabei ist vorgesehen, dass sich die Glasfasern nicht berühren.It has proved to be advantageous in that the glass fibers each Oven half over each a sizing roll feasible are. Thus it is achieved that a large number of glass fibers produced simultaneously and can be further processed. The glass fibers are each case led to the appropriate sizing roll, arranged band-shaped side by side and evenly with Sizing provided. It is envisaged that the glass fibers do not touch.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass die Schlichtewalzen in einem vorbestimmten Winkel zu den Matrixhauptachsen angeordnet sind. Somit wird die Einrichtung der Vorrichtung beim Ziehbeginn erleichtert und weiterhin erreicht, dass die Glasfasern ausreichend Abstand voneinander haben, während sie beschlichtet werden.A further advantageous embodiment of the device is characterized achieved that the sizing rolls at a predetermined angle are arranged to the main matrix axes. Thus, the device becomes facilitated the device at the start of drawing and continues to achieve that the glass fibers have sufficient distance from each other while they are be coated.
Der beschriebene Faserofen, der die erfindungsgemäße Heizbuchse beinhaltet, ermöglicht es, dass die Glasfasern mit einem vorbestimmten gleichbleibenden Durchmesser aus den Heizbuchsen gezogen und über die Kühlstrecke in vorbestimmter Weise gekühlt werden und dass mittels Anordnung der Heizbuchsen ein berührungs- und kreuzungsfreies Ziehen der Glasfasern gewährleistet wird. Die Glasfasern werden hierzu mit gleichbleibender Ziehgeschwindigkeit aus den Heizbuchsen gezogen. Die optischen Anforderungen an das Glasmaterial der Glasfasern und die physikalischen Eigenschaften der damit erzeugten Faserbündel werden dadurch in ausreichender Weise gewährleistet, dass Schwankungen der Ziehgeschwindigkeit an den einzelnen Glasfasern vermieden werden. Dabei wird gemäß dem Masseflussgesetz das Verhältnis der Masse des geschmolzenen Glasmaterials und der Masse des als Glasfaser abgezogenen Glasmaterials konstant gehalten.Of the described fiber furnace, which includes the Heizbuchse invention, allows that the glass fibers with a predetermined constant diameter pulled the heating sockets and over the cooling section cooled in a predetermined manner and that by means of arranging the heating bushes a contact and crossing-free pulling of the glass fibers is ensured. The glass fibers are doing this with constant pulling speed from the Heizbuchsen drawn. The optical requirements for the glass material of the glass fibers and the physical properties of the fiber bundles produced therewith This sufficiently ensures that fluctuations The pulling speed of the individual glass fibers are avoided. In doing so, according to the mass flow law The relationship the mass of the molten glass material and the mass of the as Glass fiber withdrawn glass material kept constant.
Dies wird dadurch erreicht, dass jede Preform mit einem geregelten Temperaturprofil in der zugeordneten Heizbuchse und/oder Vorschub der Tragscheibe gezogen wird. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die aus den Heizbuchsen gezogenen Glasfasern über ein vorbestimmtes Temperaturprofil gekühlt werden.This is achieved by having each preform with a controlled temperature profile in the associated Heizbuchse and / or feed the support plate is pulled. Furthermore, it is proposed that the from the Heizbuchsen drawn glass fibers are cooled over a predetermined temperature profile.
Dabei sorgt erfindungsgemäß die spezielle geometrische Anordnung der Heizbuchsen dafür, dass die Glasfasern ohne sich gegenseitig zu berühren oder miteinander gekreuzt zu werden, aus dem Faserofen gezogen und über die Kühlstrecke geführt werden können. Des Weiteren ist es somit nach der Kühlstrecke möglich, dass die Glasfasern bandartig auf den nachgeordneten Schlichtewalzen einer Beschlichtungsanlage gleichmäßig mit Schlichtemittel benetzt werden.there ensures according to the invention the special geometric Arrangement of the heating bushes for that the glass fibers without touching each other or crossed with each other to be pulled out of the fiber furnace and passed over the cooling section can. Furthermore, it is thus possible after the cooling section that the glass fibers strip-like on the downstream finishing rollers of a Beschlagungsanlage evenly with Sizing agents are wetted.
Das Ziehen der Glasfasern wird dadurch vorgenommen, dass die Glasfasern von einer Abziehwalze mit gleicher Ziehgeschwindigkeit gezogen werden. Dabei liegen die Glasfasern wie bereits auf den Schlichtewalzen ebenfalls berührungs- und kreuzungsfrei auf der Abziehwalze an. Danach können die Glasfasern gebündelt und konfektioniert werden, so dass Faserbündel beziehungsweise Faserkabel mit einer großen Anzahl an Glasfasern gleichzeitig hergestellt werden können.The Pulling the glass fibers is done by making the glass fibers be pulled by a puller roller with the same pulling speed. The glass fibers are as already on the sizing rolls also contact and without crossing on the peel-off roller. After that, the Glass fibers bundled and be assembled, so that fiber bundle or fiber cable with a big one Number of glass fibers can be produced simultaneously.
Es wird vorgeschlagen, dass die Ziehgeschwindigkeit der Abziehwalze und der Vorschub der Tragscheibe mittels einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage geregelt werden. Außerdem ist vorgesehen, dass die Temperaturen in den Heizbuchsen mittels der elektronischen Datenverarbeitungsanlage geregelt werden. Schließlich ist vorgesehen, dass die Glasfasern rückwirkungsfrei konfektioniert werden. Vorzugsweise werden die Glasfasern mittels einer Nebenrolle um die Abziehwalze geführt, um eine möglichst große Abziehreibung auf der Walzenoberfläche zu erhalten. Von der Nebenrolle werden die Glasfasern an die rückwirkungsfreie Konfektioniervorrichtung geführt, womit verhindert wird, dass beim Konfektionieren Kräfte auf mehrere oder einzelne Glasfasern ausgeübt werden, welche die Konstanz der Ziehgeschwindigkeit und damit die Durchmessergenauigkeit in Frage stellen.It It is suggested that the pulling speed of the peel-off roller and the feed of the support plate by means of an electronic data processing system be managed. Furthermore is provided that the temperatures in the Heizbuchsen means the electronic data processing system are regulated. Finally is provided that the glass fibers assembled without feedback become. Preferably, the glass fibers by means of a minor role guided around the peel roll, one as possible size To obtain Abziehhreibung on the roll surface. From the supporting role are the glass fibers to the non-reactive Assembly device guided, which prevents the assembly of forces several or individual glass fibers are exercised, which the constancy of Pulling speed and thus the diameter accuracy in question put.
Schließlich werden zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe Heizbuchsen mit den diesbezüglich vorbeschriebenen Merkmalen zur Verwendung in Faseröfen vorgeschlagen.Finally, to achieve the object of the invention Heizbuchsen with the above-described features for Verwen proposed in fiber furnaces.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigenThe Invention will be explained below with reference to the drawing. It demonstrate
In
Zwischen
dem Faserofen
Die
Glasfasern
Der
Faserofen
Eine
elektronische Datenverarbeitungsanlage regelt dabei den Ziehvorgang
entsprechend in Abhängigkeit
vom Vorschub der Nachführvorrichtung
Die
Glasfasern
In
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist der Faserofen
In
In
Durch
die Strömungsblenden
Es
ist für
die Einstellung eines Temperaturprofils innerhalb der Heizbuchse
Aus
der Heizbuchse
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Faserofenfiber furnace
- 33
- Zieh- und Beschlichtungsanlagedrawing and coating plant
- 44
- Konfektioniervorrichtungconfigurator
- 55
- Glasfaserglass fiber
- 66
- Faserbündelfiber bundles
- 77
- Aufwickelspuleup reel
- 88th
- Kühlstreckecooling section
- 99
- Trichterfunnel
- 1010
- Strömungskragenflow collar
- 1111
- Preformpreform
- 1212
- Nachführvorrichtungtracking device
- 1313
- Tragscheibecarrying disc
- 1414
- Führungguide
- 1515
- HeizbuchseWelding tool
- 1616
- BeschlichtungsanlageBeschlichtungsanlage
- 1717
- Ziehanlagedrawing plant
- 1313
- Abziehwalzepulling wheel
- 1919
- Nebenrollesupporting role
- 20.120.1
- Schlichtewalzesimple roll
- 20.220.2
- Schlichtewalzesimple roll
- 2121
- Vorratsbehälterreservoir
- 2222
- Matrixmatrix
- 2323
- Matrixachsearray axis
- 2424
- Matrixachsearray axis
- 2525
- oberes Endeupper The End
- 26.126.1
- Strömungsblendeflow screen
- 26.226.2
- Strömungsblendeflow screen
- 2727
- Heizelementheating element
- 2323
- Durchführungexecution
- 2929
- Diffusordiffuser
- 3030
- unteres Endelower The End
- 3131
- Verlängerungrenewal
- 3232
- Mantelrohrcasing pipe
- 3333
- Kernstabcore rod
- 3434
- Ringspaltannular gap
- αα
- Winkelangle
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20320801U DE20320801U1 (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Device for producing optical glass fibers from preforms comprises heating bushings having a matrix-like arrangement for simultaneously receiving several preforms |
Applications Claiming Priority (2)
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DE20320801U DE20320801U1 (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Device for producing optical glass fibers from preforms comprises heating bushings having a matrix-like arrangement for simultaneously receiving several preforms |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE20320801U1 (en) |
-
2003
- 2003-09-22 DE DE20320801U patent/DE20320801U1/en not_active Expired - Lifetime
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R207 | Utility model specification |
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R152 | Term of protection extended to 10 years |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |