DE3832374C2 - Verfahren zum Beschichten optischer Fasern mit einem Lack und Vorrichtung zu dessen Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten optischer Fasern mit einem Lack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.

Optische Glasfasern bestehen aus einem Kern aus Quarzglas mit hoher Brechzahl und mindestens einer Mantelschicht mit niedrigerer Brechzahl. Diese Glasfasern sind sehr brüchig und können in dieser Form nicht weiterverarbeitet werden. Deshalb werden Kunststoff- oder Lackschichten auf die Glasfasern aufgebracht. Seit einiger Zeit haben sich UV-härtbare Polymere durchgesetzt. Je nach Verwendungszweck der Glasfaser werden unter Umständen mehrere Schutz schichten aufgebracht.

Es ist bekannt (z. B. Sixth European Conference on Optical Communication, University of York, 16/19-9-1980), optische Fasern in einer Anlage zu beschichten, die aus einem Beschichtungstopf und einem Vorratsgefäß besteht, welche miteinander verbunden sind.

Die US-PS 4 622 242 betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten optischer Fasern, bei der die Beschichtungskammer mittels einer Leitung unmittelbar mit einem Vorratsgefäß verbunden ist, in dem das Beschichtungsmaterial mit einem gleichbleibenden Druck beaufschlagt wird. Ein in der Leitung angeordnetes Ventil dient zur Steuerung des Zuflusses von Beschichtungsmaterial zur Beschichtungskammer.

Eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststoffschicht auf optischen Fasern, bei der der Beschichtungsbehälter über eine Niveauregelung mit aus einem Vorratsgefäß nachfließendem flüssigen Kunstharz gefüllt gehalten wird, ist in der DE-PS 24 59 320 beschrieben.

Die EP 0 021 677 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Beschichten optischer Fasern, bei der innerhalb eines Vorratsgefäßes ein Düsenkörper mit einer als Beschichtungskammer dienenden, sich in Durchlaufrichtung der optischen Faser kegelstumpfförmig verjüngenden Längsbohrung angeordnet ist. In dem Düsenkörper sind Querbohrungen vorgesehen, die eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Vorratsgefäß und der Längsbohrung des Düsenkörpers für das Nachfließen von Beschichtungsmaterial in die Beschichtungskammer herstellen.

Die bisher bekannten Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß sie keine optimale Füllstandskontrolle im Beschichtungsgefäß erlauben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Füllstand im Beschichtungstopf so zu regeln, daß er in einem gewissen Bereich unabhängig von der Ziehgeschwindigkeit ist. Außerdem soll ein Lackvorrat zur Verfügung stehen, der auch das Ziehen großer Faserlängen erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 3 gelöst.

Einsatzgebiet der Erfindung ist die Beschichtung von optischen Glasfasern mit aushärtbaren Lacken. Die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind:

• - Reduzierung der Rüstzeiten an den Ziehanlagen;
• - Automatisierung des Ziehprozesses;
• - Vermeidung von Verunreinigungen des Lacks;
• - Minimierung von Gesundheitsschäden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur ein Puffergefäß 1, in welchem die Füllhöhe h mittels eines Sensors 10 bestimmt und einem Regler 4 zugeleitet wird. Der Regler 4 sorgt dafür, daß die Füllhöhe h konstant gehalten wird, so daß in einem Beschichtungstopf 3 ebenfalls ein konstantes Niveau aufrechterhalten wird. Eine Glasfaser 7 wird in diesem Beschichtungstopf 3 infolgedessen stets durch die gleiche Flüssigkeitssäule hindurchgezogen und damit gleichmäßig beschichtet. Eine Verbindungsleitung zwischen den beiden Gefäßen hat einen genügend großen Querschnitt, so daß stets genügend Lack 8 in den Beschichtungstopf 3 nachströmen kann. Dabei sind bei geöffnetem Ventil zwischen Puffergefäß 1 und Beschichtungstopf 3 die Lackoberflächen sowohl im Puffergefäß 1 als auch im Beschichtungstopf 3 auf gleichem Niveau.

Der im Deckel des Puffergefäßes 1 befindliche Sensor 10 ist vorzugsweise als Druckgeber/-empfänger verschiebbar ausgebildet. Mit Hilfe dieser Meßeinrichtung wird der Abstand zwischen Sensor 10 und Lackoberfläche gemessen und so die Füllhöhe h bestimmt.

Je nach Füllhöhe h des Lacks 8 im Puffergefäß 1 wird über den Regler 4 ein Signal zum Öffnen oder Schließen eines Ventils 5 (MFC) gegeben. Im geöffneten Zustand fließt eine bestimmte Gasmenge aus einem Reservoir über dieses Ventil 5. Die maximale Durchflußgeschwindigkeit beträgt 1000 cm³/min. Der Vordruck beträgt 6 bar. Aus einem Vorratsgefäß 2 wird dann eine entsprechende Lackmenge über eine Leitung 9 und einen Verbindungsschlauch in das Puffergefäß 1 gefördert. Ist die gewünschte Füllhöhe h erreicht, wird das Ventil 5 geschlossen. Im Vorratsgefäß 2 baut sich ein geringer Überdruck auf, der nach dem Schließen des Ventils 5 noch Lack in das Puffergefäß 1 transportiert. Dadurch sinkt jedoch die Füllhöhe h unter den Schwellenwert und der Regler 4 öffnet ein Ventil 6. Durch dieses Ventil 6 wird der Überdruck sofort abgebaut und der Lackstrom in das Puffergefäß 1 sofort unterbunden.

Das Meßprinzip des Sensors 10 erlaubt es, das Echo des gesendeten Ultraschallimpulses zeitlich zu erfassen. Beispielsweise werden drei Bereiche definiert, in denen das Echo bestimmte Funktionen des Reglers 4 auslöst.

Seien diese Bereiche A, B und C genannt, so empfiehlt sich folgende Einstellung:

• - Echo im Fenster C: Ventil 5 geöffnet, Ventil 6 geschlossen;
• - Echo im Grenzbereich von C nach B: Ventil 5 geschlossen, Ventil 6 geöffnet;
• - Echo im Fenster A: Alarm wegen zu hohem Lackstand, Ventil 6 geöffnet.

Dabei bedeutet das Fenster C eine kürzere Impulslaufzeit als sie beispielsweise im Fenster B oder auch im Fenster A stattfindet, wobei im Fenster A die maximale Laufzeit und damit die maximale Füllhöhe vorliegt. Der Fensterdiskriminator befindet sich im Regler 4 und ermöglicht eine exakte Regelung der Füllhöhe h im Puffergefäß 1. Außerdem wird durch diese Schaltung ein Überfließen des Lacks bei nicht ordnungsgemäßer Arbeitsweise der Dosiereinrichtung vermieden. Ein Überlaufen des Beschichtungssystems bei Stromausfall ist aufgrund des verwendeten Ventils 5 ausgeschlossen, da es im stromlosen Zustand geschlossen ist.

Die Regelung des Lackstandes im Beschichtungstopf 3 erfolgt auf ± 1 mm. Das Vorratsgefäß 2 ist zweckmäßigerweise ausgestattet mit einem Reduzierventil zum Einstellen eines reproduzierbaren Arbeitsdruckes, einem Manometer für die Druckanzeige, den Ventilen 5 und 6, einer Füllstandsanzeige und einer Temperierungseinrichtung.

Claims (3)

1. Verfahren zum Beschichten optischer Fasern (7) mit einem Lack (8), bei dem eine optische Faser (7) durch einen mit einem Vorratsgefäß (2) in Verbindung stehenden Beschichtungstopf (3) hindurchgezogen und dabei beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß Lack (8) aus einem Puffergefäß (1) in den Beschichtungstopf (3) nachströmt und die Füllhöhe h im Puffergefäß (1) mittels eines Reglers (4) auf einen konstanten Wert geregelt wird, indem über eine Leitung (9) aus dem Vorratsgefäß (2) eine entsprechend große Lackmenge in das Puffergefäß (1) gefördert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Füllhöhe h des Puffergefäßes (1) entsprechendes Signal dem Regler (4) zugeführt, mit einem Sollwert verglichen, verstärkt und Ventilen (5) und (6) zugeführt wird, wobei das Ventil (5) bei einer zu niedrigen Füllhöhe h im Puffergefäß (1) geöffnet und dadurch der Druck im Vorratsgefäß (2) angehoben wird, während bei einer zu hohen Füllhöhe h im Puffergefäß (1) das Ventil (6) geöffnet und dabei der Druck im Vorratsgefäß (2) abgesenkt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Beschichtungstopf (3), der mit einem Puffergefäß (1) und dieses über eine Leitung (9) mit einem Vorratsgefäß (2) verbunden ist und einen die Füllhöhe h im Puffergefäß (1) auf einen konstanten Wert regelnden Regler (4), der mit einem Sensor (10) sowie zwei Ventilen (5) und (6) verbunden ist.