DE3924286A1 - Vorrichtung zum ziehen einer glasfaser, die als lichtwellenleiter dient - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Glasfasern, die als Lichtwel­ lenleiter dienen, werden die Glasfasern bekanntlich durch Ziehen aus einer Vorform hergestellt. Die Vorform ist im allgemeinen ein Glasstab oder ein Glasrohr. Die Vorform besteht aus Kern- und Mantelmaterial. Voraus­ setzung für das Ziehen ist, daß die Vorform in demjeni­ gen Bereich, in dem der Ziehvorgang beginnt, geschmol­ zen wird. Das Schmelzen wird durch eine Wärmequelle bewirkt. Die Wärmequelle ist im allgemeinen stationär angeordnet. Eine stationäre Anordnung der Wärmequelle bedingt, daß die Vorform, aus der die Glasfaser gezogen wird, ständig nachgeführt wird. Dabei muß die Nachführ­ geschwindigkeit in einem bestimmten Verhältnis zur Zieh­ geschwindigkeit stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ziehvor­ richtung zum Ziehen von Glasfasern, die als Lichtwel­ lenleiter dienen, anzugeben, die so schwingungsfrei wie möglich arbeitet und die trotzdem ein schnelles Fahren (Hochfahren) des Ziehschlittens nach Beendigung des Ziehprozesses ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungs­ gemäß durch eine Ziehvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß das Nachführen der Vorform beim Ziehen (relativ langsamer Vorschub) durch Drehen der Spindelmutter erfolgt, wäh­ rend ein relativ schnelles Hochfahren (des Schlittens) nach dem Ziehen durch Drehen der Spindel bewirkt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungs­ beispiel erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Ziehvorrichtung zum Ziehen einer Glasfaser nach der Erfindung. Die Vorform (Glasstab oder Glasrohr), aus der eine Glasfaser gezogen wird, ist in der Fig. 1 mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Die gezogene Glasfaser hat die Bezugsziffer 2. Die Vor­ form 1 (Glasstab oder Glasrohr) ist bei der Ziehvorrich­ tung der Fig. 1 in einem Spannfutter 3 gehaltert. Eine Wärmequelle 4 sorgt dafür, daß die Vorform im Ziehbe­ reich geschmolzen wird.

Das Spannfutter 3 ist mit einem Vorschubschlitten 5 fest verbunden. Die Ziehvorrichtung der Fig. 1 zeigt eine Spindel 6, die drehbar angeordnet ist. Die Spindel 6 kann durch einen Schneckenantrieb 7 angetrieben wer­ den. Die Spindel 6 ist von einer Mutter 8 umgeben, die ebenfalls von einem Schneckenantrieb angetrieben werden kann, der die Bezugsziffer 9 hat.

Wie oben erwähnt, muß die Vorform und damit auch die gezogene Glasfaser 2 beim Ziehen eine Nachführbewegung ausführen. Diese Nachführung wird bei der Ziehvorrich­ tung nach der Erfindung ausschließlich durch eine Dre­ hung der Mutter 8 mit Hilfe des Schneckenantriebs 9 bewirkt. Die Spindel 6 wird dagegen bei der Nachführbe­ wegung nicht gedreht, d. h. sie steht bei der Nachführ­ bewegung still. Das Nachführen des Glasstabes bzw. der Glasfaser beim Ziehen ist deshalb erforderlich, weil die Wärmequelle 4 nicht nachgeführt wird und unbeweg­ lich ist.

Nach Beendigung des Ziehprozesses muß der Schlitten hochgefahren werden. Dieses Hochfahren, welches eine schnelle Bewegung erfordert, wird erfindungsgemäß nicht durch Drehen der Spindelmutter 8, sondern durch Drehen der Spindel 6 mittels des Schneckenantriebs 9 bewirkt. Das schnelle Hochfahren des Schlittens 5 nach Beendi­ gung des Ziehprozesses wird also erfindungsgemäß durch Drehung der Spindel bewirkt, während das relativ lang­ same Nachfahren während des Ziehens erfindungsgemäß durch Drehen der Spindelmutter bewirkt wird. Da die Schneckenantriebe selbsthemmend sind, wird bei drehen­ der Spindel die Mutter festgehalten, so daß ein Vor­ schub entsteht, während umgekehrt bei drehender Mutter die Spindel festgehalten wird, wodurch ebenfalls eine Vertikalbewegung ensteht. Das Schneckengetriebe 7 für die Spindel hat beispielsweise ein Übersetzungsverhält­ nis von 1:5, während das Schneckengetriebe 9 für die Mutter beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von 1:30 hat.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Antrieb für die Spindel 6 und die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Antrieb für die Spindelmutter 8.

Hätte man nur einen Antrieb, so müßte dieser eine schnelle und eine langsame Bewegung bewerkstelligen können. Das würde bedeuten, daß der Motor beim Langsam­ lauf nur eine Umdrehung pro Minute machen dürfte, wäh­ rend er beim Schnellauf beispielsweise mit seiner maxi­ malen Drehzahl (z. B. 3000 Umdrehungen pro Minute) lau­ fen müßte. Je langsamer ein Motor läuft, desto unrunder läuft ein Gleichstrommotor. Unrunder Lauf ist aber gleichbedeutend mit größeren Vibrationen. Um zu große Vibrationen zu vermeiden, ist man gezwungen, den Motor beim Vorschub mit so großer Geschwindigkeit zu fahren, daß er noch glatt läuft. Dabei muß man aber auf den Eillauf verzichten, da der Motor nur mit seiner Maxi­ malgeschwindigkeit gefahren werden kann. Es steht je­ doch nur ein Getriebe mit einem bestimmten Übersetzungs­ verhältnis zur Verfügung. Fahre ich mit einer höheren Motorgeschwindigkeit, so kann bei nur einer Getriebe­ übersetzung nur eine bestimmte Maximalgeschwindigkeit gefahren werden, die aber wesentlich niedriger ist als die Geschwindigkeit, die für einen schnellen Hochlauf erforderlich ist. Erfindungsgemäß wird dieses Dilemma durch die beiden Antriebe gelöst, wobei beide unabhän­ gig voneinander arbeiten und sich nicht stören. Bei der erfindungsgemäßen Lösung entfallen andere Bauelemente wie Kupplung, Übersetzungsgetriebe usw. Bei der Zieh­ vorrichtung nach der Erfindung wird immer nur ein An­ trieb gefahren, d. h. entweder der Antrieb für die Spin­ delmutter oder der Antrieb für die Spindel.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Er­ schütterungen beim Ziehen der Glasfaser nur dadurch optimal vermieden werden können, wenn beim Ziehen er­ findungsgemäß die Spindelmutter um die feststehende Spindel gedreht wird, und nicht umgekehrt die Spindel innerhalb der feststehenden Mutter gedreht wird. Er­ schütterungen müssen beim Ziehen deshalb vermieden wer­ den, weil sie sich negativ auf die Geometrie der gezo­ genen Faser auswirken. Würde man dagegen beim Ziehen umgekehrt die Spindel antreiben und damit drehen, so wären Erschütterungen vor allem deshalb nicht zu ver­ meiden, weil Spindeln einen nicht zu vermeidenden Ra­ dialschlag aufweisen.

Ein schnelles Hochfahren des Schlittens, welches bei­ spielsweise nach dem Ziehen erforderlich ist, wird da­ gegen durch Drehen der Spindel bewirkt, deren Antrieb für einen schnellen Lauf ausgelegt ist. Da es sich beim schnellen Hochlauf nicht um den Ziehprozeß handelt, können Erschütterungen dabei in Kauf genommen werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Ziehen einer Glasfaser, die als Lichtwellenleiter dient, mit einer Vorschubeinrichtung zum Verschieben der Vorform, aus der die Glasfaser ge­ zogen wird, die eine Spindel und eine die Spindel umge­ bende Spindelmutter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein Antrieb für die Spindel als auch ein Antrieb für die Spindelmutter vorgesehen ist und daß zum Nachführen der Vorform während des Ziehens ledig­ lich die Spindelmutter angetrieben wird, während für einen Schnellauf vor oder nach dem Ziehen lediglich die Spindel angetrieben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorschubschlitten vorgesehen ist, in dem die Spindelmutter drehbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Schneckenantrieb vorgesehen ist, der die Spindelmutter antreibt, wobei der Schneckenantrieb, der die Spindel antreibt, selbsthemmend ist und die Spindel festhält.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spindel drehbar angeord­ net ist und daß ein Schneckenantrieb vorgesehen ist, der die Spindel antreibt, wobei der Schneckenantrieb, der die Spindelmutter antreibt, ebenfalls selbsthemmend ist und die Spindelmutter antreibt.