DE2907733A1

DE2907733A1 - Glass fibre coating unit - has a flexible body round fibre passage to ensure even coating without fibre damage

Info

Publication number: DE2907733A1
Application number: DE19792907733
Authority: DE
Inventors: Nikolaos Dipl Phys Dr Douklias
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1980-09-04

Abstract

To coat glass and similar fibres with a plastic, partic for fibre optics applications, a flexible body (1) has a passage (2) for the fibres (3) to pass through. There is a mechanism (7, 8, 9, 10) to distort the body (1). The equipment ensures that the glass fibre is given an even coating of the plastic cladding without damaging the fibre surface.

Description

Vorrichtung zum Beschichten von Fasern mit KunststoffDevice for coating fibers with plastic

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten von Fasern, insbesondere Glasfasern, mit Kunststoff.The present invention relates to an apparatus for coating of fibers, in particular glass fibers, with plastic.

Glasfasern als Lichtwellenleiter für die optische Nachrichtenübertragung müssen neben guten optischen Eigenschaften auch eine hohe mechanische Festigkeit besitzen.Glass fibers being optical waveguides for the transmission of optical messages In addition to good optical properties, they must also have high mechanical strength own.

Zur Erhöhung der Zugfestigkeit und zum Schutz vor mechanischer Beschädigung werden die Fasern unmittelbar nach dem Ziehprozeß mit verschiedenen Kunststoffen beschichtet. Die Zugfestigkeit der Faser wird wesentlich von der Gleichmäßigkeit, der Symmetrie und der Dicke der Kunststoffschicht bestimmt.To increase the tensile strength and to protect against mechanical damage the fibers are immediately after the drawing process with different plastics coated. The tensile strength of the fiber is largely determined by the uniformity, the symmetry and the thickness of the plastic layer is determined.

Zum Beschichten werden die nackten Glasfasern durch eine Beschichtungsvorrichtung geführt, die mit flUssigem Kunststoff gefüllt ist. Die Härtung des Kunststoffes erfolgt beim anschließenden Durchlaufen der beschichte-Ed 1 Sti/5.2.79 ten Glasfaser durch einen Trockenofen. Durch Mehrfachbeschichtung kann die Festigkeit der Faser verbessert werden. Als Beschichtungsvorrichtungen dienten bislang konisch verJüngte Glasküvetten mit einer Kapillaröffnung.For coating, the bare glass fibers are passed through a coating device out, which is filled with liquid plastic. The hardening of the plastic takes place during the subsequent passage of the coated Ed 1 Sti / 5.2.79 th Fiberglass through a drying oven. Multiple coating can increase the strength the fiber can be improved. The coating devices used so far have been conical Tapered glass cuvettes with a capillary opening.

Die Gefahr der Verletzung der Faseroberfläche an der harten Glasoberfläche kann dabei nicht ausgeschlossen werden. Außerdem wird eine ausreicheni Beschichtungsqualität, d.h. ausreichende Gleichmäßigkeit, Symmetrie und Dicke der Kunststoffschicht noch nicht oder nur schwer erreicht.The risk of damaging the fiber surface on the hard glass surface cannot be ruled out. In addition, a sufficient coating quality i.e. sufficient uniformity, symmetry and thickness of the plastic layer not achieved or only with difficulty.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher eine Glasfaser mit einer gleichmäßigen, symmetrischen und ausreichend dicken Kunststoffschicht beschichtet werden kann und bei welcher die Gefahr der Verletzung der Oberfläche der Glasfaser vermieden oder zumindest weitgehend herabgesetzt ist.The object of the present invention is to provide a device of the initially mentioned specified type to indicate with which a glass fiber with a uniform, symmetrical and sufficiently thick plastic layer can be coated and at which the risk of damaging the surface of the glass fiber is avoided or at least is largely reduced.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Körper aus elastischem Material, der einen zum Durchführen der Glasfaser vorgesehenen Durchgang aufweist und durch eine Vorrichtung zum Verformen des Körpers.The task is solved by a body made of elastic material, which has a passage provided for leading through the glass fiber and through a device for deforming the body.

Durch die Verformung des elastischen Körpers läßt sich der Querschnitt des Durchgangs für die Glasfaser verändern und bei geschickter Ausgestaltung und Bemessung in weiten Bereichen stufenlos den Gegebenheiten anpassen, insbesondere läßt sich der Durchmesser des Querschnitts in weiten Bereichen stufenlos variieren. Solche besonders günstige Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.The deformation of the elastic body allows the cross-section of the passage for the fiber optics and with skillful design and Steplessly adapt the dimensioning to the circumstances in wide areas, in particular the diameter of the cross section can be varied continuously over a wide range. Such particularly favorable configurations of the proposed device are possible from the subclaims.

Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung liegt darin, daß mit ihr eine einfache und optimale Justierung der Faserachse zur Fasereintrittsöffnung zu Beginn des Beschichtungsprozeßes auf einfache Weise ermöglicht wird. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für gleichmäßige und symmetrische Schichten. Diese Justierung erfolgt bei maximalem Durchmesser des Durchgangs, wodurch auch der Einfädelungsvorgang zu Beginn des Faserziehens erheblich vereinfacht wird. Nach der Justierung wird der Durchgang durch geeignete Verformung des elastischen Körpers symmetrisch verengt und an den Faserdurchmesser angepaßt. Da der Körper vorzugsweise aus weichem elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, gefertigt ist, ist die Gefahr einer Verletzung der Faseroberfläche nicht mehr gegeben.Another advantage of the proposed device is that that with it a simple and optimal adjustment of the fiber axis to the fiber inlet opening is made possible in a simple manner at the beginning of the coating process. This is an important prerequisite for uniform and symmetrical layers. This adjustment takes place at the maximum diameter of the passage, which also causes the threading process is greatly simplified at the beginning of fiber drawing. After the adjustment, the passage narrows symmetrically by suitable deformation of the elastic body and adapted to the fiber diameter. Because the body is preferably made of soft elastic Material, such as rubber, is made, there is a risk of injury the fiber surface is no longer given.

Da mit der Vorrichtung relativ dicke Kunststoffschichten aufgetragen werden können, kann unter Umständen eine bisher notwendige Mehrfachbeschichtung entfallen.Since the device applied relatively thick layers of plastic can, under certain circumstances, a previously necessary multiple coating omitted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the figure and is explained in more detail below.

Die Figur zeigt einen axialen Längsschnitt durch eine rotationssymmetrisch ausgebildete Beschichtungsvorrichtung.The figure shows an axial longitudinal section through a rotationally symmetrical trained coating device.

Die in der Figur dargestellte Beschichtungsvorrichtung besteht aus dem zur Achse A rotationssymmetrischen Gummikörper 1, der in axialer Richtung einen ebenfalls zur Achse A rotationssymmetrischen Durchgang 2 aufweist. Der Querschnitt des Durchgangs nimmt von den Öffnungen 21 bzw. 22 in der Oberfläche des Körpers zum Körperinneren hin allmählich ab. Der engste Querschnitt des Durchgangs befindet sich in der Mitte des Körpers 1 in axialer Richtung. Typische Abmessungen für die Länge des Körpers 1 und damit des Durchgangs 2 liegen im Bereich von 20 bis 30 mm.The coating device shown in the figure consists of to the axis A rotationally symmetrical rubber body 1, which in the axial direction one also has a passage 2 which is rotationally symmetrical to the axis A. The cross section the passage takes from openings 21 and 22, respectively, in the surface of the body gradually decreases towards the inside of the body. The narrowest cross section of the passage is located in the middle of the body 1 in the axial direction. Typical dimensions for the length of the body 1 and thus of the passage 2 are in the range of 20 up to 30 mm.

Der Durchmesser der oberen Öffnung 21 wird zum Durchmesser einer in Richtung des Pfeils 4 durchgezogenen Glasfaser 3 relativ groß gewählt, bevorzugt 1 bis 2 mm, um das Einfädeln der Faser 3 zu erleichtern. Der Körper 1 ist an seinen axialen Enden, also bei den Öffnungen 21 und 22, mit radial nach außen stehenden Flanschen 5 und 6 versehen, die in ringförmigen Halterungen 7 und 8 festgeklemmt sind. Diese beiden Halterungen 7 und 8 sind durch in axialer Richtung verlaufende Spannschrauben 9 und 10 auf Abstand voneinander gehalten. Es müssen mindestens zwei Spannschrauben vorgesehen sein, es empfiehlt sich aber drei oder mehrere solche Spannschrauben zu verwenden, die auf dem Umfang der ringförmigen Halterungen 7 und 8 so verteilt sind, daß sie alle den gleichen Abstand voneinander haben.The diameter of the upper opening 21 becomes the diameter of an in Direction of arrow 4 solid glass fiber 3 selected to be relatively large, preferred 1 to 2 mm to make it easier to thread the fiber 3. The body 1 is at his axial ends, so at the openings 21 and 22, with radially outwardly standing Flanges 5 and 6 are provided which are clamped in annular holders 7 and 8 are. These two brackets 7 and 8 are through extending in the axial direction Clamping screws 9 and 10 held at a distance from one another. There must be at least two Tensioning screws may be provided, but three or more such is recommended Use tensioning screws on the circumference of the annular brackets 7 and 8 are distributed so that they all have the same distance from each other.

Mit Hilfe der Spannschrauben läßt sich der Abstand B zwischen den ringförmigen Halterungen 7 und 8 vergrößern und auch wieder verkleinern. Wird der Abstand B vergrößert und somit der Körper 1 gestreckt, verengt sich aufgrund dieser Verformung des Körpers 1 der Durchgang 2 insbesondere an seiner engsten Stelle. Verkleinerung des Abstandes B führt wieder zu einer Verformung des Körpers in Richtungs Ausgangszustand. Auf diese Weise läßt sich der Querschnitt des Durchgangs stufenlos in einem weiten Bereich verändern. Typische Streckenweiten liegen bei 5 bis 10 mm, wobei typische Wandstärken des Körpers 1 von 4 bis 6 mm vorausgesetzt sind.With the help of the tensioning screws, the distance B between the Enlarge ring-shaped brackets 7 and 8 and also reduce them again. Will the Distance B is increased and thus the body 1 is stretched, because of this it narrows Deformation of the body 1 of the passage 2 in particular at its narrowest point. Reducing the distance B leads to a deformation of the body in the direction Initial state. In this way, the cross-section of the passage can be stepless change in a wide range. Typical distances are 5 to 10 mm, typical wall thicknesses of the body 1 of 4 to 6 mm are assumed.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Wandstärke des Körpers 1, d.h. den Abstand zwischen der äußeren Oberfläche 11 und der inneren Oberfläche 12 des Körpers, bei der engsten Stelle kleiner zu wählen, als bei den Öffnungen 21 bzw. 22. Die Wandstärke soll sich dabei von den Öffnungen zur engsten Stelle hin allmählich verkleinern.It has proven to be useful to measure the wall thickness of the body 1, i.e. the distance between the outer surface 11 and the inner surface 12 of the body, to be chosen smaller at the narrowest point than at the openings 21 or 22. The wall thickness should be from the openings to the narrowest point gradually shrink.

Bei der rotationssymmetrischen Ausgestaltung des Körpers 1 des Ausführungsbeispiels erhält man eine vorteilhafte zentrosymmetrische Verengung des Durchgangs 2. Dies ist besonders deshalb erwünscht, weil eine Glasfaser in der Regel Kreisquerschnitt aufweist und die Schichtdicke der aufzutragenden Kunststoffschicht über den ganzen Umfang der Faser die-gleiche Dicke besitzen sollte.In the rotationally symmetrical configuration of the body 1 of the exemplary embodiment an advantageous centrosymmetrical narrowing of the passage 2 is obtained is particularly desirable because a glass fiber usually has a circular cross-section and the thickness of the plastic layer to be applied over the whole The circumference of the fiber should have the same thickness.

Ein Vorratsgefäß fUr den aufzutragenden Kunststoff ist im Ausführungsbeispiel auf einfache Weise dadurch hergestellt, daß ein Glasrohr 13 auf den Flansch 5 des Körpers 1 aufgesetzt ist, welches einen Innendurchmesser besitzt, der mindestens so groß wie der der Öffnung 21 ist. Dieses Glasrohr 13 ist mit einer Dichtung 14, beispielsweise ein Gummiring, gegen die ringförmige Halterung 7 abgedichtet.A storage vessel for the plastic to be applied is in the exemplary embodiment produced in a simple manner that a glass tube 13 on the flange 5 of the Body 1 is placed, which has an inner diameter that is at least as large as that of the opening 21 is. This glass tube 13 is provided with a seal 14, for example a rubber ring, sealed against the annular holder 7.

Zur optimalen Justierung der Beschichtungsvorrichtung wird sie während des Ziehprozesses so verschoben, daß die Faser 3 die Wandung 12 des Körpers 1 nicht berührt.For optimal adjustment of the coating device, it is used during of the drawing process shifted so that the fiber 3 does not touch the wall 12 of the body 1 touched.

Das Füllen des Vorratsgefäßes 13 mit dem Beschichtungsmaterial erfolgt nach dieser Justierung. Eine optimale Justierung ist notwendig, um eine symmetrische Beschichtung zu erreichen. Eine Verletzung der Faseroberfläche im Durchgang 2 der Beschichtungsvorrichtung wird durch die Verwendung des weichen, elastischen Materials weitgehend vermieden.The storage vessel 13 is filled with the coating material after this adjustment. An optimal adjustment is necessary for a symmetrical one Coating to achieve. An injury to the fiber surface in passage 2 of the Coating device is made through the use of the soft, elastic material largely avoided.

Eine weitere Möglichkeit zur stufenlosen Veränderung des Querschnitts des Durchgangs kann durch eine pneumatische Vorrichtung erreicht werden. Dazu wird ein Druckgefäß verwendet, welches den Körper 1 umgibt und das gegen in Außenwand dieses Körpers abgedichtet ist. Dieses Druckgefäß ist mit einem Ventil zu versehen, durch welches Druck, Gas oder Flüssigkeit zu- oder abführbar ist. Damit läßt sich der Körper 1 ebenfalls verformen. Spannschrauben werden in diesem Fall nicht benötigt.Another possibility for infinitely variable changes in the cross-section the passage can be achieved by a pneumatic device. This will be a pressure vessel is used which surrounds the body 1 and which is against in the outer wall this body is sealed. This pressure vessel is to be provided with a valve, through which pressure, gas or liquid can be added or removed. This can be the body 1 also deform. Tensioning screws are not required in this case.

10 Patentansprüche 1 Figur10 claims 1 figure

Claims

Claims 1. Device for coating fibers, in particular Glass fibers, with plastic, do not have a body (1) Made of elastic material, the one provided for the passage of the fiber (3) Has passage (2), and through a device (7, 8, 9 and 10) for deforming of the body (1).

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c It should be noted that the passage (2) has a gradual narrowing, the narrowest being the narrowest Cross-section lies inside the body.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the passage (2) is rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis (A) is trained.

4. Apparatus according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the body (1) is designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis (A) is.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that g e k e n n n e i c h n e t that the distance between the passage (2) surrounding Inner surface (12) and the outer surface (11) of the body (1) at the narrowest cross-section of the passage (2) is smallest.

6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the distance between the inner and outer surface (12, 11) from the openings (21, 22) of the passage (2) in the surface of the body (1) towards its closest Cross-section gradually becomes smaller.

7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e nn n e i c h n e t that the device for deforming the body a stretching device (7, 8, 9 or 10), by means of which the body (1) can be stretched along the passage (2).

8. Apparatus according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the stretching device comprises two holding elements (7,8), of which Each at one of the two openings (21, 22) is attached to the body (1) and the held at an adjustable distance (B) from each other by clamping screws (9, 10) are.

9. Apparatus according to claim 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the holding elements (7, 8) are annular and each one formed at the openings (21, 22) on the body and radially from the openings Clamp the protruding flange (5 or 6).

10. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e n n n e i n e t that the device for deforming the body a pneumatic or hydraulic control device comprising a pressure vessel which surrounds the body (1) and tightly with its outer surface (11) and a valve for supplying or removing compressed gas or liquid into or out of the interior of the vessel.