DE3929894C2 - Verfahren zum kontinuierlichen Ziehen einer optischen Faser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Ziehen einer optischen Faser gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-OS 26 15 534).

Optische Fasern werden aus Vorformen gezogen, deren unteres Ende in einem Ofen so stark erhitzt wird, daß sich eine Faser mit einem bestimmten Durchmesser ziehen läßt. Es ist bekannt, eine Vorform einzuspannen und eine oft viele Kilometer lange Faser daraus zu ziehen. Nachdem die Vorform verbraucht ist, muß die nächste Vorform eingespannt werden. Dazu ist es erforderlich, bei dem ersten Anziehen des Faseranfangs erst ein Stück Faser zu ziehen, dann das Anfangsstück derselben zu entfernen und das Ende der Faser erneut in einen Beschichtungstopf einzufädeln und durch die Apparatur zu führen. Die Faser wird schließlich auf eine Spule aufgewickelt. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß eine lange Rüstzeit wegen der Neujustierung und Säuberung des Beschichtungstopfes nötig wird.

In der älteren DE 38 37 135 A1 wird ein Verfahren zum Verschweißen von Vorformen für optische Fasern vorgeschlagen. Die Vorformen werden hier mit zwei Spannfuttern bewegt, die unterschiedliche Aufgaben haben. Ein unteres Spannfutter dient ausschließlich zum Vorschub der Vorform in einem Ofen. Ein oberes Spannfutter hat dagegen zwei Funktionen. Einerseits übernimmt es im Wechsel mit dem unteren Spannfutter den Vorschub der Vorform, während das jeweils andere Spannfutter im geöffneten Zustand vom unteren Ende seines Bewegungszyklus zum oberen Ende zurückgefahren wird. Andererseits führt es anzusetzende neue Vorformabschnitte zur Verschweißungsposition.

Die eingangs erwähnte DE-OS 26 15 534 beschreibt ein Verfahren mit Vorformen, die sich aufgrund ihrer Materialeigenschaften untereinander verschweißen lassen. Davon ausgehend wird vorgeschlagen, beliebig lange Vorformen durch Verschweißung herzustellen, um einen kontinuierlichen Faserziehprozeß zu ermöglichen. Schritte zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sind jedoch nicht offenbart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so weiterzubilden, daß sich die Rüstzeit der eingesetzten Ziehvorrichtung reduzieren läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dieses Verfahren kann zum Ziehen von Multimode- und Monomodefasern verwendet werden. Seine Vorteile gegenüber bekannten Verfahren sind die geringeren Verluste an nutzbarer Faserlänge, kürzere Rüstzeiten und größere Sauberkeit und Gleichmäßigkeit der hergestellten Fasern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Wechselstation für Vorformen zum Ziehen einer optischen Faser.

Fig. 2 ein Zangenfutter.

Fig. 3 die Wechselstation nach Fig. 1 in einer Seitenansicht.

Beim Anfahren des Ziehprozesses wird eine erste Faserlänge aus einer ersten Vorform 1 ausgezogen. Das Anziehstück wird dann abgeschnitten und die Faser 7 wird in einen Beschichtungstopf 18, der vorher zur Seite gefahren war, wieder eingefädelt. Daraufhin wird die Faser 7 auf eine Spule 11 gewickelt und der Ziehprozeß wird weiter fortgeführt. Nähert sich die erste Vorform 1 mit ihrem Ende der heißen Zone eines Ofens 5, so wird rechtzeitig eine zweite (neue) Vorform 2 ruckfrei an das Ende der ersten Vorform 1 angesetzt und mit Hilfe eines Ringbrenners 9 angeschmolzen (Fig. 1). Um die zweite Vorform 2 heranfahren zu können, wird aus einem Magazin 12 eine Vorform 10 mittels eines Greifers 13 entnommen, zu einem ersten Zangenfutter 3 oder einem zweiten Zangenfutter 4 transportiert und in dasselbe eingespannt. Der Greifer 13 hat eine den Zangenfuttern 3 und 4 ähnliche Konstruktion. Er wird an einem Arm 14 in Position geschwenkt und von einem der Zangenfutter 3 oder 4 erfaßt. Darauf wird der Greifer 13 geöffnet, und der Arm 14 schwenkt zum Magazin 12 zurück. Das zweite Zangenfutter 4 wird mit einer vom Zangenfutter 3 getrennten, separaten Spindel 16 angetrieben, deren Anordnung aus Fig. 1 hervorgeht.

Nach dem Anschmelzen der zweiten Vorform 2 übernimmt das Zangenfutter 4, welches von der Spindel 8 angetrieben wird, die Führungsrolle. Es wird jetzt die zweite Vorform 2 mit langsamem Vorschub in den Ofen 5 bewegt. Das freigewordene Zangenfutter 3 wird jetzt durch eine Spindel 16 aus der unteren Position nach oben bewegt. Es ist dann bereit zur Aufnahme einer nächsten Vorform 10 aus dem Magazin 12. Dazu sind die aus den Teilen 3a und 3b bestehenden Zangenfutter 3 und 4 aufklappbar ausgebildet. Sie werden durch einen Pneumatikzylinder 17 betätigt (Fig. 2).

Immer wenn eine erste Vorform 1 oder 2 zu einem gewissen Anteil zu einer Faser 7 ausgezogen ist, wird eine zweite Vorform 1 oder 2 in das jeweils obere Zangenfutter 3 oder 4 eingespannt, auf die in unterer Position befindliche Vorform 1 oder 2 justiert, nach unten gefahren und angeschmolzen. Dadurch wird ein kontinuierliches Faserziehen ermöglicht. Beim Anschmelzen der jeweils zweiten Vorform an die jeweils erste Vorform entstehen Abfallstücke der Faser 7, welche auf eine separate Spule 15 aufgewickelt werden (Fig. 3). Der nutzbare Anteil der Fasern 7 kann dann auf die Spulen 11 aufgewickelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, kontinuierlich Fasern 7 zu ziehen, ohne das Verfahren unterbrechen zu müssen.

Vorzugsweise werden zum Einspannen in die Zangenfutter 3 und 4 entsprechende Ansatzstücke angeschmolzen. Dadurch wird eine Verunreinigung der kostbaren Vorform vermieden. Es ist vorteilhaft, diese Stücke besonders kurz zu halten, damit die Ausschußanteile der Fasern möglichst gering sind und der Zeitablauf der Herstellung möglichst wenig unterbrochen wird. Die Anschmelzstücke sollten im übrigen eine ähnliche Viskosität haben wie die Vorform, damit Durchmesserschwankungen der Faser vermieden werden. Die Antriebseinheit für den Vorschub der Zangenfutter hat vorzugsweise zwei Geschwindigkeiten, damit das Hochfahren eines Zangenfutters möglichst schnell erfolgt.

Claims (2)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Ziehen einer optischen Faser aus einer Vorform, die durch Aneinanderschweißen einzelner Vorformen hergestellt wird, in einem Ofen am unteren Ende erhitzt und durch Ziehen bis auf den Faserdurchmesser reduziert wird, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß eine erste Vorform (1) in ein erstes Zangenfutter (3) eingespannt und zu einer Faser (7) ausgezogen wird,
• 2. daß nachdem der größte Teil der ersten Vorform (1) zur Faser (7) ausgezogen ist, eine zweite Vorform (2) in ein zweites Zangenfutter (4) eingespannt, justiert an die untere erste Vorform (1) ruckfrei herangefahren und mit einem Ringbrenner (9) an dieselbe angeschweißt wird,
• 3. daß das in unterer Position befindliche erste Zangenfutter (3) geöffnet und nach oben gefahren wird, wobei das zweite Zangenfutter (4) den Vorschub der Vorform zum kontinuierlichen Ziehen im Ofen (5) übernimmt,
• 4. daß in das nun in oberer Position befindliche erste Zangenfutter (3) eine nächste Vorform (10) eingespannt und justiert wird, welche während des Verbrauchs der zweiten Vorform (2) an deren oberes Ende herangefahren und mit dieser verschmolzen wird, und
• 5. daß in analoger Weise weitere Vorformen (10) kontinuierlich an die jeweils verbrauchte Vorform angeschweißt werden, so daß ein ununterbrochenes Faserziehen durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß an jede Vorform ein Quarzstab gleichen Durchmessers angeschweißt wird, welcher zum Einspannen in ein Zangenfutter (3, 4) dient, und
• 2. daß der entsprechende Faserausschuß bzw. die Abfallanteile aufgrund der angeschweißten Quarzstäbe auf separate Spulen (15) gewickelt werden.