DE3929195A1

DE3929195A1 - Clamping and sealing system for coating optical cable preforms - has chuck, gripper body and clamping ring which centralises the glass preform and comprises O=ring for air-tight seal

Info

Publication number: DE3929195A1
Application number: DE19893929195
Authority: DE
Inventors: Adolf Moetter; Helmut Otten; Paul Dipl Phys Pitsch
Original assignee: AEG Kabel AG
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1989-09-02
Filing date: 1989-09-02
Publication date: 1991-03-07

Abstract

The invention relates to a clamping system for holding an optical cable preform during coating. The clamping system comprises a chuck, a gripper body and a clamping ring. An integral sealing system is provided in the clamp which effects a seal against atmosphere between the clamped preform and the inner wall of the chuck. Both clamping and sealing systems are designed to effect a seal against atmosphere when clamping force is applied by tightening the clamping ring onto the gripper body and the conical inner face of the chuck. USE/ADVANTAGE - Used for holding optical cable preforms during a coating process. The glass preform is centrally and uniformly clamped. Preform and reaction gas supply pipe are sealed against air.

Description

Zur Herstellung einer Vorform für Lichtwellenleiter wird beispielsweise ein Glasrohr mit Mantel- und Kern glasschichten innenbeschichtet. Die Innenbeschichtung erfolgt nach dem CVD-Verfahren, bei dem eine Wärmezone entlang der äußeren Oberfläche des Glasrohres bewegt wird.For the production of a preform for optical fibers For example, a glass tube with a jacket and core glass layers coated on the inside. The inner coating takes place according to the CVD process, in which a heating zone moved along the outer surface of the glass tube becomes.

Das innenzubeschichtende Glasrohr muß beidseitig (oben und unten) eingespannt werden. Das Einspannen des Glasrohres erfolgt beispielsweise mit herkömmlichen Ringspannfuttern, wie sie auf Glasdrehbänken Verwendung finden. Solche Ringspannfutter haben jedoch den Nach teil, daß sie den einzuspannenden Glasstab nicht zentrisch und achsparallel spannen, wie es für den Beschichtungsprozeß erforderlich ist. Beim Einspannen mit solchen Ringspannfuttern entstehen Spannungen im Rohr, die beim Erweichen des Glasrohres zum Auslenken des Rohres nach einer Seite führen. Die (unerwünschte) Erweichung des Glasstabes bei der Innenbeschichtung kommt dadurch zustande, daß bei der Innenbeschichtung mittels des CVD-Verfahrens relativ hohe Temperaturen erforderlich sind, die beispielsweise über 2000°C liegen.The glass tube to be coated on both sides (above and below). Clamping the Glass tube is made for example with conventional Ring chucks, such as those used on glass lathes Find. However, such ring chucks have the aftermath part that they are not the glass rod to be clamped center and axially parallel, as it is for the Coating process is required. When clamping with such ring chucks, tensions arise in the Tube that deflects when the glass tube softens of the pipe to one side. The (unwanted) Softening of the glass rod in the interior coating comes about from the fact that the inner coating relatively high temperatures by means of the CVD process are required, for example above 2000 ° C lie.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zum Beschichten einer Vorform für Licht wellenleiter mit Hilfe des CVD-Verfahrens anzugeben, die ein möglichst achsparalleles und zentrisches Spannen der zu beschichtenden Vorform ermöglicht und gleichzeitig die Vorform sowie ein zur Zuführung des Reaktionsgases erforderliches Gaszuführungsrohr gegen die äußere Atmosphäre abdichtet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merk malen des Anspruchs 1 gelöst.The invention has for its object a Direction for coating a preform for light to specify waveguides using the CVD process, which is as parallel and centric as possible Clamping the preform to be coated enables and at the same time the preform and one for feeding the Reaction gas required gas supply pipe against seals the outside atmosphere. This task will according to the invention by a device with the Merk paint the claim 1 solved.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungs beispiel erläutert.The invention is based on an embodiment example explained.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Beschichten einer Vorform für Lichtwellenleiter, die dafür sorgt, daß die innenzubeschichtende Vorform (Glasrohr) beid seitig in eine Drehbank eingespannt wird, daß Reak tionsgas durch die Vorform fließen kann und daß die Vorform auf derjenigen Seite, auf der das Reaktionsgas zugeführt wird, gasdicht gegenüber der äußeren Atmo sphäre abgedichtet wird. Um diese Bedingungen erfüllen zu können, weist die Vorrichtung zum Innenbeschichten einer Vorform 1 gemäß der Fig. 1 eine Spannvorrichtung 2, eine Spannvorrichtung 3, eine Vorrichtung zum Ab dichten 4 sowie eine drehbare Gaszuführung 5 auf. Die Spannvorrichtung 2 dient zum Einspannen des Glasrohres 1 auf derjenigen Seite, auf der das Reaktionsgas aus strömt. Die Vorrichtung 3 dient zum Einspannen des Glasrohres 1 auf derjenigen Seite, auf der das Reak tionsgas zugeführt wird. Fig. 1 shows a device for coating a preform for optical fibers, which ensures that the preform to be coated (glass tube) is clamped on both sides in a lathe, that reaction gas can flow through the preform and that the preform on that side, on which is supplied with the reaction gas, is sealed gas-tight against the outer atmosphere. In order to be able to meet these conditions, the device for internally coating a preform 1 according to FIG. 1 has a clamping device 2 , a clamping device 3 , a device for sealing 4 and a rotatable gas supply 5 . The clamping device 2 is used to clamp the glass tube 1 on the side on which the reaction gas flows out. The device 3 is used to clamp the glass tube 1 on the side on which the reac tion gas is supplied.

Die Erfindung befaßt sich mit der Spannvorrichtung 3, der Dichtungsvorrichtung 4 und der drehbaren Gaszu führung 5. Die Spannvorrichtung 3 und die Dichtungs vorrichtung 4 sind in der Fig. 3 in perspektivischer Darstellung gesondert dargestellt.The invention relates to the clamping device 3 , the sealing device 4 and the rotatable gas supply guide 5th The clamping device 3 and the sealing device 4 are shown separately in FIG. 3 in a perspective view.

Nach den Fig. 2 und 3 weist die Spannvorrichtung 3 nach der Erfindung einen Spannzangenfutterkörper 6 auf. According to FIGS. 2 and 3, the chuck 3 according to the invention to a collet chuck body 6.

Der Spannzangenfutterkörper 6 besteht aus einem Hohl körper 7, an dessen Unterseite ein ringförmiger Flansch 8 angebracht ist, der zur Befestigung an einer Drehbank dient. Der Hohlkörper 7 dient zur Aufnahme einer Lamellenspannzange 9, in der die Lamellen 10 gehalten werden. Um die Lamellen 10 aufnehmen zu können, weist die Lamellenspannzange 9 Schlitze 11 auf.The collet chuck body 6 consists of a hollow body 7 , on the underside of which an annular flange 8 is attached, which is used for attachment to a lathe. The hollow body 7 serves to receive a lamella collet 9 , in which the lamellae 10 are held. In order to be able to accommodate the lamellae 10 , the lamella collet 9 has slots 11 .

Wie die Fig. 3 zeigt, verlaufen die Außenkanten 12 der Lamellen 10 schräg. Der schräge Verlauf der Außenkanten 12 der Lamellen 10 hat zur Folge, daß die Lamellen 10 gleichmäßig radial nach innen (auf das einzuspannende Glasrohr 1) gedrückt werden, wenn sie in axialer Richtung nach unten verschoben werden. Voraussetzung für die radiale Verschiebung der Lamellen 10 bei ihrer axialen Verschiebung nach unten ist jedoch, daß der Hohlkörper 7 eine entsprechende konische Innenbohrung 13 aufweist, die bei der axialen Verschiebung als Spannfläche für die Lamellen 10 wirkt. Die Gesamtheit der Außenkanten 12 der Lamellen 10 bildet die Gegen spannfläche. Nichteingezeichnete Federn sorgen dafür, daß die Lamellen 10 beim Entspannen immer nach außen gegen die konische Innenwand des Hohlkörpers 7 gedrückt werden.As FIG. 3 shows, 12 extend the outer edges of the blades 10 at an angle. The oblique course of the outer edges 12 of the fins 10 has the result that the fins 10 are pressed evenly radially inwards (onto the glass tube 1 to be clamped) when they are moved downward in the axial direction. A prerequisite for the radial displacement of the fins 10 in their axial displacement downwards, however, is that the hollow body 7 has a corresponding conical inner bore 13 , which acts as a clamping surface for the fins 10 during the axial displacement. The entirety of the outer edges 12 of the slats 10 forms the counter clamping surface. Non-drawn springs ensure that the slats 10 are always pressed outward against the conical inner wall of the hollow body 7 when relaxing.

Die axiale Verschiebung der Lamellen 10 erfolgt durch einen Spannkörper 14, der die Form einer Überwurfmutter hat und topfförmig ausgebildet ist. Der Spannkörper 14 wird zur axialen Verschiebung der Lamellen 10 mit seinem Innengewinde 15 auf das Außengewinde 16 des Hohlkörpers 7 aufgeschraubt. Der Ring 17 dient zur drehbaren Befestigung des Spannkörpers 14 auf der Spannzange 9. Die Befestigung erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 18, die in Gewindelöcher 19 der Spannzange 9 eingeschraubt werden. Der Druck auf die Spannzange 9 beim Aufschrauben des Spannkörpers 14 auf das Spannzangenfutter 6 erfolgt über den Ring 20.The axial displacement of the slats 10 takes place by means of a clamping body 14 which has the shape of a union nut and is cup-shaped. The clamping body 14 is screwed with its internal thread 15 onto the external thread 16 of the hollow body 7 for the axial displacement of the slats 10 . The ring 17 serves for rotatably fastening the clamping body 14 on the collet 9 . The attachment takes place, for example, with the aid of screws 18 which are screwed into threaded holes 19 of the collet 9 . The pressure on the collet 9 when the collet 14 is screwed onto the collet chuck 6 is via the ring 20 .

Nach den Fig. 2 und 3 ist eine Dichtungsvorrichtung 4 vorgesehen, die die Aufgabe hat, den Hohlraum 21 gegen die äußere Atmosphäre abzudichten. Wie bereits beschrieben, weist der Spannfutterkörper 6 bzw. dessen Hohlkörper 7 eine konische Innenbohrung 13 auf, die als Spannfläche für die Lamellen 10 dient. Im Hohlkörper 7 des Spannfutterkörpers 6 befindet sich außer der konischen Bohrung 13 noch eine weitere konische Bohrung 22, gegen die beim Spannen der Spannvorrichtung ein O-Ring 23 gepreßt wird. Durch das Einpressen des O-Ringes 23 in die konische Bohrung 22 wird die ge wünschte Abdichtung des Hohlraumes 21 erzielt. Im Hohlraum 21 endet das eingespannte Glasrohr 1.According to FIGS. 2 and 3 a sealing device 4 is provided, which has the task of sealing the cavity 21 from the outside atmosphere. As already described, the chuck body 6 or its hollow body 7 has a conical inner bore 13 which serves as a clamping surface for the lamellae 10 . In the hollow body 7 of the chuck body 6 there is, in addition to the conical bore 13 , a further conical bore 22 against which an O-ring 23 is pressed when the tensioning device is tensioned. By pressing the O-ring 23 into the conical bore 22 , the desired sealing of the cavity 21 is achieved. The clamped glass tube 1 ends in the cavity 21 .

Im Ausführungsbeispiel wird die Abdichtungsvorrichtung 4 durch einen Einsatz im Spannfutterkörper 6 gebildet. Dieser Einsatz besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Haltetopf 24, einer Edelstahlhülse 25 und einem Wärme abstrahlring 26. Der Haltetopf 24 ist mittels Schrauben 27 mit dem Flansch 8 des Hohlkörpers 7 verschraubt und damit im Hohlkörper 7 befestigt. Der Haltetopf 24 hat eine Öffnung, durch die sich die Hülse 25 erstreckt. Die Hülse 25 ist mit dem Ring 26 verschraubt und da durch am Haltetopf 24 befestigt. Die konische Innen fläche 22, gegen die der O-Ring 23 beim Spannen gepreßt wird, weist die Hülse 25 auf. Der O-Ring 23 wird beim Spannen der Spannvorrichtung mittels einer Flansch büchse 28 über Sternfedern 29 gegen die konische Innen fläche 22 der Hülse 25 sowie gegen das Glasrohr 1 zum Abdichten des Hohlraumes 21 gepresst. Der Hohlraum 21 wird durch eine Bohrung in der Hülse 25 gebildet. Das eingespannte Glasrohr 1 erstreckt sich bis in den Hohlraum 21.In the exemplary embodiment, the sealing device 4 is formed by an insert in the chuck body 6 . In the exemplary embodiment, this insert consists of a holding pot 24 , a stainless steel sleeve 25 and a heat radiation ring 26 . The holding pot 24 is screwed to the flange 8 of the hollow body 7 by means of screws 27 and thus fastened in the hollow body 7 . The holding pot 24 has an opening through which the sleeve 25 extends. The sleeve 25 is screwed to the ring 26 and fastened thereon to the holding pot 24 . The conical inner surface 22 against which the O-ring 23 is pressed during tensioning, the sleeve 25 . The O-ring 23 is pressed during tensioning of the clamping device by means of a flange sleeve 28 via star springs 29 against the conical inner surface 22 of the sleeve 25 and against the glass tube 1 for sealing the cavity 21 . The cavity 21 is formed by a bore in the sleeve 25 . The clamped glass tube 1 extends into the cavity 21 .

Die Zufuhr des für die Innenbeschichtung des Glasrohres 1 erforderlichen Reaktionsgases erfolgt über den Hohlraum 21, über eine Rohrschraubverbindung 30 sowie über ein Zuleitungsrohr 31, welches mit der Rohr schraubverbindung 30 verschraubt ist. Der Rohrstutzen 32 der Rohrschraubverbindung 30 ist in die Hülse 25 eingeschraubt. Da die Gaszufuhr u. a. auch über den Hohlraum 21 in das Glasrohr 1 erfolgt, muß der Hohlraum 21 bzw. der Raum zwischen dem Glasrohr 1 und der Innenwand der Hülse 25 gegen die äußere Atmosphäre abgedichtet sein, was, wie bereits beschrieben, durch das Anpressen des O-Ringes 23 an die Konusfläche 22 sowie an die Außenwand des Glasrohres 1 bewirkt wird. Zur mechanischen Stabilisierung sowie zum Schutz des Edelstahlrohres 31 dienen eine Flanschhülse 33 und eine Schiebebuchse 34, auf der die drehbare Gaszuführung 5 befestigt ist. Die Flanschhülse 33 ist mit der Hülse 25 fest verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist die Flansch hülse 33 an der Hülse 25 festgeschraubt.The supply of the reaction gas required for the inner coating of the glass tube 1 takes place via the cavity 21 , via a pipe screw connection 30 and via a feed pipe 31 which is screwed to the pipe screw connection 30 . The pipe socket 32 of the pipe screw connection 30 is screwed into the sleeve 25 . Since the gas supply also takes place via the cavity 21 into the glass tube 1 , the cavity 21 or the space between the glass tube 1 and the inner wall of the sleeve 25 must be sealed against the outside atmosphere, which, as already described, by pressing the O-ring 23 is effected on the conical surface 22 and on the outer wall of the glass tube 1 . A flange sleeve 33 and a sliding bushing 34 , on which the rotatable gas supply 5 is fastened, serve for mechanical stabilization and for protecting the stainless steel tube 31 . The flange sleeve 33 is firmly connected to the sleeve 25 . In the exemplary embodiment, the flange sleeve 33 is screwed onto the sleeve 25 .

Die Gaszuführung 5 weist einen Gaszuführungskörper 35 auf, der an der Schiebebuchse 34 befestigt ist. Diese Befestigung erfolgt im Ausführungsbeispiel durch Schrauben 36. In den Gaszuführungskörper 35 ist der Rohrstutzen einer Rohrschraubverbindung 37 einge schraubt. Die Rohrschraubverbindung 37 verbindet das Zuleitungsrohr 31 mit dem Gaszuführungskörper 35. Der Gaszuführungskörper 35 ist von einer Hülse 38 umgeben. Da die gesamte Beschichtungsvorrichtung zusammen mit dem eingespannten Glasrohr 1 beim Innenbeschichten des Glasrohres in Rotation versetzt wird, wird die Hülse 38 gegen Verdrehung durch eine Lasche 39 gesichert. Die Rotationsbewegung der Beschichtungsvorrichtung wird durch ein Kugellager 40 ermöglicht. Zwischen der Hülse 38 und dem Gaszuführungskörper 35 ist eine Dichtung 41 vorgesehen.The gas supply 5 has a gas supply body 35 which is fastened to the sliding bush 34 . In the exemplary embodiment, this attachment is carried out by screws 36 . In the gas supply body 35 , the pipe socket of a pipe screw connection 37 is screwed. The pipe screw connection 37 connects the feed pipe 31 to the gas supply body 35 . The gas supply body 35 is surrounded by a sleeve 38 . Since the entire coating device together with the clamped glass tube 1 is set in rotation when the glass tube is coated internally, the sleeve 38 is secured against rotation by a tab 39 . The rotational movement of the coating device is made possible by a ball bearing 40 . A seal 41 is provided between the sleeve 38 and the gas supply body 35 .

Wie die Fig. 5 zeigt, ist der Hohlkörper 7 des Spannfutterkörpers 6 für das Auswechseln des O-Ringes 23 mit Öffnungen 42 versehen, durch die beim Auf schrauben des Spannkörpers 14 der O-Ring 3 (z. B. mittels einer Pinzette) eingelegt werden kann. Die Öffnungen 42 dienen gleichzeitig als Sichtfenster, um den O-Ring 23 bei heruntergeschraubtem Spannkörper 14 sehen zu können.As FIG. 5 shows, the hollow body (eg. By means of a forceps) 7 is provided the chuck body 6 for the replacement of the O-ring 23 with openings 42 through which when on screw the clamping body 14 of the O-ring 3 placed can be. The openings 42 also serve as a viewing window in order to be able to see the O-ring 23 when the clamping body 14 is screwed down.

Claims

1. Device for coating a preform for optical fibers by means of the CVD method, in which the preform to be coated is clamped by means of clamping devices, characterized in that a clamping device is provided which has a collet body, a chuck body and a clamping body that with the Clamping device a sealing device is integrated, which causes a seal between the clamped preform and the inner wall of the clamping chuck body in the chuck body against the external atmosphere, and that the clamping device and the sealing device are designed such that the seal against the external atmosphere by tensioning the Clamping device takes place.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sealing device has an O-ring, the when clamping the jig against one conical inner surface in the chuck body and against the preform is pressed.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized records that the O-ring when tensioning the Spannvor direction by screwing the clamping body onto the Chuck body over star springs with spring force against the conical inner surface in the chuck body and the preform is pressed.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the chuck body Openings are provided through which the O-ring can be led and observed.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the chuck body Insert is provided which the conical sealing surface, against which the O-ring is pressed.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tensioning and sealing direction with a rotating gas supply is bound.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the collet body Has slits for receiving slats.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer edges of the La mellen run obliquely and that the entirety of the Outside edges of the slats forms a clamping surface, the Counter-clamping surface a conical inner bore in the clamping lining body is.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the chuck body a Has external thread on which the clamping body is screwable.