DE4230617A1

DE4230617A1 - Appts. for metallising light conductor - includes metallising chamber defined between conical and flat diaphragm pairs

Info

Publication number: DE4230617A1
Application number: DE4230617A
Authority: DE
Inventors: Igor V Zuravlev
Original assignee: MALOE PREDPRIJATIE TRASKO
Current assignee: MALOE PREDPRIJATIE TRASKO
Priority date: 1991-11-13
Filing date: 1992-09-12
Publication date: 1993-05-19
Also published as: AU9169091A; WO1993010053A1

Abstract

Apparatus for metallising the surface of a drawn light conductor (22) consists of a chamber (1) which can be filled with inert gas and contains a melt feeding (2) and melt collection (3) crucible. A feeding unit (4) is located between the crucibles with a central opening (7) for the conductor (22). Two sets of diaphragms (8,9 and 10,11) are arranged inside the unit (4) with the outer pair having cone-shaped surfaces facing each other. The inner pair have flat surfaces and define a coating chamber fed with melt via channel (12). The apparatus has main (5) and ancillary (6) heaters and gas feeding chambers (20) as well as evacuation channels (13) above and below the coating chamber. USE/ADVANTAGE - Making fibre optics, and high precision optical emitters. The quality of the coating is improved by reducing fluctuations in thickness to below 1mm over lengths of not more than 100m. Cracks in the coating are avoided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Metallisieren ei nes Lichtleiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for metallizing egg Nes light guide according to the preamble of claim 1.

Bekannt ist eine Vorrichtung zur Metallisierung eines Licht leiters während seines Ziehens, in der ein Sonderspeiser verwendet wird. Die Schmelze wird durch den mit einem präzisen Temperaturregler versehe nen Speiser dem Bereich der Metallisierung zugeführt (R.G.C. Arroge, D. Heywood, Brit. J. Appl. Phys., 1967, Band 18, S. 447-457).A device for metallizing a light is known conductor during its pulling, in which a special feeder is used. The melt is provided with a precise temperature controller a feeder in the field of metallization (R.G.C. Arroge, D. Heywood, Brit. J. Appl. Phys., 1967, Vol. 18, pp. 447-457).

Die Verwendung dieses Reglers erhöht die Genauigkeit der Tem peraturregelung im Bereich der Metallisierung des Lichtleiters. Aber die Temperatur im Bereich der Metallisierung ist nicht stabil, da einerseits konstante Entwicklung latenter Wärme der Kristallisation erfolgt, die größer als die vom kalten Lichtleiter aufgenommene Wärme ist, und ande rerseits Regeleinwirkungen wegen der Trägheit von Wärmegebern, Regelein richtungen und Erwärmern verzögert werden. Örtliche Erhöhung der Tempe ratur im Bereich der Herstellung des Überzugs beschleunigt das Durchwär men des Lichtleiters bis zur Temperatur der Schmelze, und der Vorgang des Abtauens des Überzugs beginnt früher. Das führt zu Änderungen der Überzugsstärke, was seinerseits zur Verschlechterung optischer und technischer Kennwerte des Gesamtlichtleiters führt.Using this controller increases the accuracy of the tem temperature control in the field of metallization of the light guide. But the Temperature in the area of the metallization is not stable because on the one hand constant development of latent heat of crystallization takes place is greater than the heat absorbed by the cold light guide, and others on the other hand, control effects due to the inertia of heat sensors, control directions and heating are delayed. Local increase in temperature Temperature in the area of the production of the coating accelerates the soak men of the light guide to the temperature of the melt, and the process defrosting begins earlier. This leads to changes in the Coating thickness, which in turn leads to deterioration optical and technical characteristics of the overall light guide.

Es ist eine Vorrichtung zur Metallisierung eines Lichtleiters bekannt, in der der Lichtleiter seitlich der Wanne mit der Schmelze durch einen Vorsprung mit Schlitz gezogen wird, wohin Metall zugeführt wird. In der Wanne ist ein Schieber angeordnet, der die Zufuhr der Schmelze in dem Bereich des Spannens regelt (GB-OS 14 01 161).It is a device for metallizing an optical fiber known in the light guide to the side of the tub with the melt is pulled through a projection with a slot where metal is fed becomes. In the tub a slide is arranged, which the supply of Melt regulates in the area of clamping (GB-OS 14 01 161).

Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, in der anstelle des Schiebers ein Elektromagnet verwendet werden kann (JP-OS 59-3417).A device is also known in which instead of Slider an electromagnet can be used (JP-OS 59-3417).

Unter Verwendung des Schiebers (oder des Elektromagnets) wird in der bekannten Vorrichtung die dem Bereich der Metallisierung zuführ bare Metallmenge geregelt, um damit die Überzugsstärke einzustellen. We gen der aufrechthaltenden Temperaturschwankungen und Menge der Schmelze im Bereich der Metallisierung ist es schwer, die Stabilität der Über zugsstärke in den bekannten Vorrichtungen zu gewährleisten. Die Schwan kungen der Überzugsstärke werden durch Verwendung einer speziellen Vor richtung zur Anschmelzung des Überzugsmetalls teilweise beseitigt, was aber zur Beeinträchtigung der Konzentrizität des Überzugs führt, und außerdem ist die Aufgabe des Erhaltens gleichbleibender Überzugsstärke am Lichtleiter bei Längen von mehr als 100 m ungelöst.Using the slider (or the electromagnet) will in the known device which leads to the area of metallization adjustable amount of metal to adjust the coating thickness. We against the fluctuations in temperature and the amount of the melt in the field of metallization, it is difficult to ensure the stability of the over to ensure tensile strength in the known devices. The swan The coating thickness can be reduced by using a special pr direction for melting the coating metal partially eliminated what but affects the concentricity of the coating, and moreover, the task is to maintain a constant coating thickness on the light guide with lengths of more than 100 m undissolved.

Es ist eine Vorrichtung zur Metallisierung eines Lichtleiters bekannt, in der der Lichtleiter durch eine Wanne mit einer Schmelze ge zogen wird, oberhalb welcher Unterdruck erzeugt wird. Unterhalb der Wan ne wird Überdruck geschaffen. Die Gesamtdruckdifferenz dient zur Rege lung des Ausflusses der Schmelze aus der Wanne über den ziehenden Licht leiter (FR-OS 26 00 779).It is a device for metallizing an optical fiber known in which the light guide ge through a tub with a melt is pulled above which negative pressure is generated. Below the wan ne overpressure is created. The total pressure difference serves as a rain the outflow of the melt from the tub via the pulling light Head (FR-OS 26 00 779).

Die Herstellung koaxialer Überzüge in dieser Vorrichtung ist ziemlich kompliziert und kann nur durch Zentrieren der Wanne zum Licht leiter mit einer Genauigkeit nicht weniger als ± 3 µm erzielt werden. Infolge der Notwendigkeit konstanter Druckkorrektur ist auch das Einhal ten der vorgegebenen Überzugsstärke kompliziert. Seinerseits kann die Druckänderung oberhalb und unterhalb der Schmelze die Entstehung der Turbulenzverwirbelungen in der den bewegenden Lichtleiter umgebenden Schmelze bewirken, dabei wird der Vorgang des Ausflusses der Schmelze tropfenförmig und die Gleichmäßigkeit des Überzugs wird gestört.The manufacture of coaxial coatings in this device is pretty complicated and can only be light by centering the tub conductors with an accuracy of not less than ± 3 µm can be achieved. Due to the need for constant pressure correction, there is also a stop the specified coating thickness complicated. For its part, the Pressure change above and below the melt the emergence of the Turbulence turbulence in the surrounding light guide Cause melt, thereby the process of outflow of the melt drop-shaped and the uniformity of the coating is disturbed.

Ferner ist eine Vorrichtung zur Metallisierung eines Lichtlei ters bekannt, in der der Lichtleiter zwischen zwei Scheiben mit Schlit zen gezogen wird, die in Richtung des Ziehens umlaufen. Die Schmelze wird den Scheiben aus einem speziellen Speiser mit regelbarer Zufuhr zugeführt. Dabei wird zwischen den Scheiben eine Schmelzeschicht gebil det, durch die der Lichtleiter gezogen wird. Den Scheiben wird der flüssige Stickstoff zugeführt, um eine amorphe Struktur des härtenden Metalls herzustellen (US-PS 46 06 608).There is also a device for metallizing a light guide ters known in which the light guide between two panes with Schlit zen is drawn, which revolve in the direction of pulling. The melt is the slices from a special feeder with adjustable feed fed. A layer of melt is formed between the disks through which the light guide is pulled. The discs will liquid nitrogen fed to an amorphous structure of the hardening Manufacture metal (US-PS 46 06 608).

Aber in der bekannten Vorrichtung wird das Metall in erster Linie an den Scheiben gehärtet, was eine Beschädigung des Lichtleiters hervorrufen kann, als ob er zwischen ihnen gewalzt wird. Beim Fehlen so radikaler Abkühlung der Schmelze an den Scheiben beginnt die Vorrichtung in einem Zustand zu arbeiten, in welchem Höhe und Temperatur der Schmel ze schwanken, was seinerseits Schwankungen der Überzugsstärke am Licht leiter hervorruft.But in the known device, the metal is first Line hardened on the panes, causing damage to the light guide as if it were rolled between them. In the absence so The device begins to radically cool the melt on the disks to work in a state at what level and temperature the melt ze fluctuate, which in turn fluctuations in the coating thickness on the light ladder evokes.

Außerdem ist eine Vorrichtung zur Metallisierung des Lichtlei ters bekannt, die Tiegel für eine Schmelze, Speiser, Schmelzezufuhrka näle, eine Inertgaszufuhreinheit und eine Einheit zum Evakuieren umfaßt (JP-OS 61-32 271).There is also a device for metallizing the light guide ters known, the crucibles for a melt, feeder, melt feedka channels, an inert gas supply unit and a unit for evacuation (JP-OS 61-32 271).

Beim Betrieb der bekannten Vorrichtung werden an den Stirnsei ten der Speiser Schmelzetropfen gebildet, die durch Evakuieren an den Tiegeln gehalten werden. Während der Annäherung der Speiser fließen die Tropfen ein einen Tropfen zusammen. Der Lichtleiter wird durch diesen Tropfen gezogen. Zu den Stärke und Gleichmäßigkeit des Überzugs bestim menden Kennwerten gehören Temperatur und Größe des Tropfens, hauptsäch lich seine Höhe. In dieser Vorrichtung entstehen Temperaturschwankungen der Schmelze im Bereich der Metallisierung. Es treten Fehlausrichtungen des Lichtleiters mit dem Überzug auf, die durch Temperaturgradienten im Tropfen hervorgerufen werden, und das Aufrechterhalten des Tropfens mit konstanter Größe und das Halten der Gesamtschmelze gegen Ausfließen sind kompliziert. Diese Vorrichtung kann insbesondere für ein Auftragen des Überzugs aus Legierungen nicht verwendet werden.When operating the known device on the forehead ten of the feeder melt drops formed by evacuation to the Crucibles are held. As the feeders approach, the Drop a drop together. The light guide is through this Drop drawn. Determine the thickness and uniformity of the coating Main parameters include temperature and size of the drop, mainly Lich its height. Temperature fluctuations occur in this device the melt in the field of metallization. Misalignments occur of the light guide with the coating, which is caused by temperature gradients in the Drops are caused, and maintaining the drop with constant size and keeping the total melt against leakage complicated. This device can be used in particular for applying the Alloy plating cannot be used.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Metallisierung eines Lichtleiters während seines Ziehens zu schaffen, die gewährleistet, die Güte des Überzugs durch Verminderung der Schwankungen der Überzugsstärke unter 1 µm bei Lichtleiterlängen, die nicht länger als 100 m sind, ohne Entstehung von Rissen des Überzugs und unter Möglichkeit des Auftragens der Legierungen oder schwerschmel zender Metalle zu verbessern.The present invention has for its object a Device for metallizing an optical fiber while it is being pulled to create that ensures the quality of the coating by diminishing the fluctuations in the coating thickness below 1 µm for fiber optic lengths, which are no longer than 100 m, without the formation of cracks in the coating and with the possibility of applying the alloys or heavy melting to improve zender metals.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed according to the characteristic part of the Claim 1 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of one of the following Illustrated embodiment illustrated.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Metalli sieren eines Lichtleiters im Schnitt. Fig. 1 shows an overall view of a device for metallizing a light guide in section.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung der Bewegung von Gasströmen im Speiser gemäß einem Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1. FIG. 2 shows a representation of the movement of gas flows in the feeder according to a section along the line AA in FIG. 1.

Fig. 3 zeigt einen Speiser im Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2. FIG. 3 shows a feeder in section along the line BB in FIG. 2.

Die Vorrichtung zum Metallisieren eines Lichtleiters enthält einen Abgabetiegel 2, einen Aufnahmetiegel 3, die beide in einer Kammer 1 angeordnet sind, und einen zwischen den Tiegeln 2, 3 mit seinen seit lichen Stirnseiten angeordneten Speiser 4. Die Tiegel 2, 3 werden durch Heizeinrichtungen 5 beheizt. In Öffnungen des Speisers 4 sind Zusatz heizeinrichtungen 6 angeordnet. Die Heizeinrichtungen 5 und 6 können aus Nichromdraht hergestellt sein. In der zentralen Durchtrittsöffnung 7 des Speisers 4 sind zwei konusförmige Blenden 8 und 9 und zwei flache Blen den 10 und 11 koaxial angeordnet. Die konusförmigen Blenden 8 und 9 sind mit den Konusspitzen unter Bildung einer zwischen ihnen befindlichen Metallisierungskammer gegeneinander gerichtet. Zwischen den konischen Blenden 8, 9 befinden sich die flachen Blenden 10 und 11, welche die Me tallisierungskammer in drei Bereiche einteilen, einen oberen Bereich, einen mittleren Bereich und einen unteren Bereich.The device for metallizing an optical fiber contains a dispensing crucible 2 , a receiving crucible 3 , both of which are arranged in a chamber 1 , and a feeder 4 arranged between the crucibles 2 , 3 with its lateral end faces. The crucibles 2 , 3 are heated by heating devices 5 . Additional heating devices 6 are arranged in openings of the feeder 4 . The heaters 5 and 6 can be made of nichrome wire. In the central passage opening 7 of the feeder 4 , two conical shutters 8 and 9 and two flat baffles 10 and 11 are arranged coaxially. The cone-shaped diaphragms 8 and 9 are directed towards one another with the cone tips, forming a metallization chamber located between them. Between the conical diaphragms 8 , 9 are the flat diaphragms 10 and 11 , which divide the tallization chamber into three regions, an upper region, a middle region and a lower region.

In der Wand des Abgabetiegels 2 und des Speisers 4 ist ein Schmelzezuführkanal 12 ausgebildet, dessen Austrittsöffnungen jeweils mit dem Raum des Abgabetiegels 2 und dem mittleren Bereich der Metalli sierungskammer in Verbindung stehen. Dabei sind die Blenden 8,9 und 10, 11 paarweise symmetrisch zur Achse der Austrittsöffnung des Kanals 12 angeordnet, die mit dem mittleren Bereich der Metallisierungskammer in Verbindung steht.In the wall of the dispensing crucible 2 and the feeder 4 , a melt feed channel 12 is formed, the outlet openings of which are each connected to the space of the dispensing crucible 2 and the central region of the metallization chamber. The orifices 8, 9 and 10 , 11 are arranged in pairs symmetrically to the axis of the outlet opening of the channel 12 , which is connected to the central region of the metallization chamber.

In den Blenden 8, 9, 10, 11 sind koaxiale Öffnungen vorgesehen, wobei die Öffnungen der Blenden 10, 11 gleichen Durchmesser haben, der kleiner als der Durchmesser der Öffnungen der Blenden 8, 9 ist, die ih rerseits gleichen Durchmesser aufweisen. In der Wand des Aufnahmetiegels 3 und im Speiser 4 sind Evakuierungskanäle 13 ausgebildet, deren Aus trittsöffnungen einerseits mit dem oberen Bereich und dem unteren Be reich der Metallisierungskammer und andererseits mit dem Raum des Auf nahmetiegels 3 in Verbindung stehen. Die Öffnungen für die Zusatzheiz einrichtungen 6 sind mit der zentralen Durchtrittsöffnung 7 des Speisers 4 durch Kanäle 14 verbunden, die die Zufuhr von erwärmtem Gas aus den Öffnungen für die Zusatzheizeinrichtungen 6 zu dem Raum der zentralen Durchtrittsöffnung 7 des Speisers 4 gewährleisten.Coaxial openings are provided in the panels 8 , 9 , 10 , 11 , the openings of the panels 10 , 11 having the same diameter, which is smaller than the diameter of the openings of the panels 8 , 9 , which in turn have the same diameter. In the wall of the receiving crucible 3 and in the feeder 4 evacuation channels 13 are formed, the openings from the one hand with the upper region and the lower loading area of the metallization chamber and on the other hand with the space of the receiving crucible 3 in connection. The openings for the additional heating devices 6 are connected to the central passage opening 7 of the feeder 4 through channels 14 , which ensure the supply of heated gas from the openings for the additional heating devices 6 to the space of the central passage opening 7 of the feeder 4 .

Im Abgabetiegel 2 ist ein Kolben 15 angeordnet, dessen Hub der Gesamthöhe des Abgabetiegels 2 entspricht. Eine Stange 16 des Kolbens 15 ist mit einem Zahnrad 17 versehen, welches den Kolben 15 über ein Ge triebe 18 mit einem Motor 19 verbindet.In the dispensing pan 2, a piston 15 is arranged, the hub corresponding to the overall height of the dispensing crucible. 2 A rod 16 of the piston 15 is provided with a gear 17 which connects the piston 15 via a gear 18 to a motor 19 .

Die Temperaturregelung im Bereich der Metallisierung erfolgt automatisch unter Verwendung von Reglern (in den Zeichnungen nicht ge zeigt). Um eine Überhitzung des Speisers 4 zu verhindern und den Vorgang der Bildung des Überzugs zu stabilisieren, ist die Vorrichtung mit einer Einheit zur Gaserwärmung versehen, die Verteilerkästen 20 aufweist, die mit den freien seitlichen Stirnseiten des Speisers 4 verbunden und mit einem Inertgaszuführstutzen 21 versehen sind.The temperature control in the area of the metallization is carried out automatically using controllers (not shown in the drawings). In order to prevent overheating of the feeder 4 and to stabilize the process of forming the coating, the device is provided with a unit for gas heating, which has distribution boxes 20 , which are connected to the free lateral end faces of the feeder 4 and are provided with an inert gas supply nozzle 21 .

Die flachen Blenden 10, 11 sind in einem Abstand voneinander in den Grenzen von 1-3 mm unter Bildung des mittleren Bereichs der Metalli sierungskammer gelagert. In der nachstehenden Tabelle von Vergleichsda ten über die Wahl von optimalen Kennwerten der Metallisierung der Licht leiter sind Daten von Versuchsprüfungen angegeben. Dieser Abstand ist durch die optimale Höhe des Kontaktbereichs eines Lichtleiters 22 mit der Schmelze bestimmt, die versuchsweise festgestellt ist.The flat screens 10 , 11 are stored at a distance from each other in the limits of 1-3 mm to form the central region of the metallization chamber. In the table below of comparative data on the selection of optimal characteristic values for the metallization of the light guides, data from test tests are given. This distance is determined by the optimal height of the contact area of a light guide 22 with the melt, which has been determined experimentally.

Der physikalische Sinn des Optimums des genannten Kennwertes kann folgendermaßen erklärt werden. Bei einer Höhe des Kontaktbereichs kleiner als 1 mm entsteht Ungleichmäßigkeit des Kontakts des Lichtlei ters 22 mit der Schmelze über seinem Umfang, bei einer Höhe größer 3 mm entsteht Überhitzung des Lichtleiters 22 durch seinen dauernden Kontakt mit der Schmelze beim Durchtritt durch den Kontaktbereich, was zum voll ständigen Abtauen des Überzugs vom Lichtleiter 22 führt.The physical meaning of the optimum of the mentioned characteristic value can be explained as follows. At a height of the contact area less than 1 mm, there is non-uniformity of the contact of the light guide 22 with the melt over its circumference, at a height greater than 3 mm, overheating of the light guide 22 occurs due to its permanent contact with the melt when it passes through the contact area, resulting in fully defrosting the coating from the light guide 22 leads.

Die Vorrichtung hat folgende Funktionen. Die Kammer 1 wird mit dem Argon (Ar) gefüllt, welches zum Schutz der Schmelze, der Tiegel 2, 3, des Speisers 4 und der Heizeinrichtungen 5, 6 gegen Oxidation dient. Da bei wird in der Kammer 1 ein konstanter Gasüberdruck aufrechterhalten. Der aus einem Ofen 23 gezogene Lichtleiter 22 wird in den Bereich der Metallisierung über eine Öffnung in der Kammer 1 eingeführt und durch die Blenden 8, 9, 10, 11 und eine Austrittsöffnung in der Kammer 1 zu einer Ziehvorrichtung 24 geführt. Die Tiegel 2, 3 und der Speiser 4 werden durch die Heizeinrichtungen 5, 6 bis zur vorgegebenen Temperatur erwärmt, dabei wird im Tiegel 2 eine Schmelze gebildet. Tiegel 3 wird evakuiert.The device has the following functions. The chamber 1 is filled with the argon (Ar), which serves to protect the melt, the crucibles 2 , 3 , the feeder 4 and the heating devices 5 , 6 against oxidation. Since a constant gas pressure is maintained in chamber 1 . The light guide 22 drawn from a furnace 23 is introduced into the region of the metallization via an opening in the chamber 1 and is guided through the screens 8 , 9 , 10 , 11 and an outlet opening in the chamber 1 to a pulling device 24 . The crucibles 2 , 3 and the feeder 4 are heated by the heating devices 5 , 6 to the predetermined temperature, a melt being formed in the crucible 2 . Crucible 3 is evacuated.

Dann wird die Zieheinrichtung 24 eingeschaltet, und der Kolben 15 wird vorgeschoben und drückt dadurch die Schmelze über den Kanal 12 in den Metallisierungsbereich. Während des Eindringens der Schmelze in den durch die Blenden 10 und 11 begrenzten Bereich beginnt sich die Schmelze unter ihrem Eigengewicht zusammen mit dem sie mitnehmenden Lichtleiter 22 nach unten zu bewegen, da der durch das Evakuieren be wirkte Unterdruck oberhalb und unterhalb der Blenden 10 und 11 gleich ist. Das wird durch Ausbildung der Kanäle 13 mit gleichem Durchmesser und ihre symmetrische Anordnung zur Horizontalachse der Austrittsöffnung des Kanals 12 erzielt. Die Zufuhr der Schmelze wird derart eingestellt, daß der mittlere Bereich der Metallisierungskammer mit der Schmelze vollständig gefüllt wird. Dabei bildet der Teil der durch den Lichtlei ter 22 mitgenommenen Schmelze einen Überzug auf dem Lichtleiter 22, und die übrige, durch den Lichtleiter 22 in Bewegung gesetzte Schmelze (da bei wird die Bildung des Überzugs fortgesetzt) strömt über die Blende 11 und wird am Austritt der Blende 11 durch entgegengerichteten Staudruck des durch die Blenden 9 zugeführten Gases infolge des Evakuierens im Tiegel 3 weggedrängt. Dabei gelangen der vom Lichtleiter 22 weggedrängte Schmelzeüberschuß in den schrägen Teil der konusförmigen Blenden 9, und durch den Gasstrom in Bewegung gesetzt, wird er über den unteren Kanal 13 in den Aufnahmetiegel 3 ausgeführt. Der Überschuß der Schmelze nimmt Wärme mit, die während der Kristallisation der Schmelze abgegeben wird. Außerdem erlaubt die konstante Bewegung neuer Portionen der Schmelze über den Metallisierungsbereich nicht, daß sich die chemische Zusammen setzung der Schmelze beim Arbeiten mit Legierungen oder mit Verunreini gungsmetallen ändert. Der obere Evakuierungskanal 13 erlaubt nicht, daß Gas in den mittleren Bereich der Metallisierungskammer gelangt, da die durch die Blende 8 in die Metallisierungskammer eingesaugten Gase über den oberen Evakuierkanal 13 des Aufnahmetiegels 3 abgeführt werden. Da durch wird die Entstehung eines sogenannten "Sprungs", d. h. die Ent stehung von Abschnitten des Lichtleiters 22 ohne Überzug, verhindert, da der Lichtleiter 22 durch den mittleren Bereich der Metallisierungskammer nur unter Kontaktierung mit der Schmelze ohne Kontakt mit dem Gas ge führt ist. Der Evakuierungswert im Tiegel 3 liegt in den Grenzen von 10^-2 bis 10^-4 Pa und hängt von der Art des Metalls und dem Durchmesser der Kanäle 12 und 13 ab.Then the pulling device 24 is switched on, and the piston 15 is advanced and thereby presses the melt via the channel 12 into the metallization area. During the penetration of the melt into the area delimited by the diaphragms 10 and 11 , the melt begins to move down under its own weight together with the light guide 22 that carries it, since the negative pressure caused by the evacuation above and below the diaphragms 10 and 11 is equal to. This is achieved by forming the channels 13 with the same diameter and their symmetrical arrangement to the horizontal axis of the outlet opening of the channel 12 . The feed of the melt is adjusted in such a way that the central region of the metallization chamber is completely filled with the melt. The part of the melt entrained by the Lichtlei ter 22 forms a coating on the light guide 22 , and the rest of the melt set in motion by the light guide 22 (since the formation of the coating is continued) flows through the aperture 11 and is at the outlet the orifice 11 is pushed away by opposing back pressure of the gas supplied through the orifices 9 as a result of the evacuation in the crucible 3 . The melt excess pushed away by the light guide 22 reaches the inclined part of the conical diaphragms 9 , and set in motion by the gas flow, it is carried out via the lower channel 13 into the receiving crucible 3 . The excess of the melt entrains heat which is given off during the crystallization of the melt. In addition, the constant movement of new portions of the melt over the metallization area does not allow the chemical composition of the melt to change when working with alloys or with contaminating metals. The upper evacuation channel 13 does not allow gas to reach the central region of the metallization chamber, since the gases sucked into the metallization chamber through the diaphragm 8 are discharged via the upper evacuation channel 13 of the receiving crucible 3 . Since the formation of a so-called "jump", that is, the formation of sections of the light guide 22 without coating, is prevented since the light guide 22 leads through the central region of the metallization chamber only with contact with the melt without contact with the gas. The evacuation value in the crucible 3 is in the range of 10 ^-2 to 10 ^-4 Pa and depends on the type of metal and the diameter of the channels 12 and 13 .

Beim Betrieb der Vorrichtung mit Gaserwärmungseinrichtung ge langt das Gas (Argon) durch die Stutzen 21 in die Verteilerkästen 20 und strömt dann durch die Öffnungen mit den Zusatzheizeinrichtungen 6 und die Kanäle 14 in die zentrale Durchtrittsöffnung 7 des Speisers 4 von der Außenseite der konusförmigen Blenden 8 und 9 her. Die Zusatzheiz einrichtungen 6 umströmend nimmt das Gas Wärme auf, was zum Einschalten eines Temperaturreglers führt, der die den Zusatzheizeinrichtungen 6 zum Halten der konstanten Temperatur in der Metallisierungskammer zugeführte Leistung gegebenenfalls erhöht. Dabei erfolgt keine Erhöhung der Tempe ratur des gesamten Speisers 4, eine Überhitzung der Schmelze im Kanal 12 und im mittleren Bereich der Metallisierungskammer wird daher nicht beobachtet. Aber beim Betrieb der Vorrichtung ohne Gaserwärmung würde das kalte Gas bei seiner Kontaktierung mit der Schmelze ein Gefrieren der Schmelze hervorrufen.When operating the device with a gas heating device, the gas (argon) reaches through the connecting pieces 21 into the distribution boxes 20 and then flows through the openings with the additional heating devices 6 and the channels 14 into the central passage opening 7 of the feeder 4 from the outside of the conical apertures 8 and 9 ago. The auxiliary heating devices 6 flowing around the gas absorbs heat, which leads to the switching on of a temperature controller, which increases the power supplied to the auxiliary heating devices 6 for maintaining the constant temperature in the metallization chamber, if necessary. There is no increase in the temperature of the entire feeder 4 , overheating of the melt in the channel 12 and in the central region of the metallization chamber is therefore not observed. But if the device were operated without gas heating, the cold gas would cause the melt to freeze when it contacted the melt.

Die Ausbildung der oberhalb der Blende 10 und unterhalb der Blende 11 angeordneten präzisen Evakuierungskanäle 13 sowie die Eintei lung der Metallisierungskammer durch die Blenden 10,11 in drei Bereiche erlauben garantierten Kontakt des sich bewegenden Lichtleiters 22 mit dem vertikalen Strom der Schmelze mit bestimmter Länge durchzuführen. Die Anordnung des mittleren Bereichs der Kammer zum Auftragen der Schmelze oberhalb des Niveaus der Schmelze in den Tiegeln in einer Höhe "h" und die Zwangzufuhr der Schmelze durch den Kolben 15 zum Metallisie rungsbereich erlauben, einen ungeregelten Ausfluß der Schmelze zu ver meiden. Die Herstellung der die Abmessungen der Metallisierungskammer begrenzenden Blenden in Form der nach innen der Kammer zugewandten abge stumpften Kegel erlaubt, Schmelzeüberschüsse aus der Metallisierungskam mer zu entfernen, und verhindert ungesteuerten Kontakt der Schmelze mit dem Lichtleiter 22 im oberen und im unteren Bereich der Metallisierungs kammer.The formation of the precise evacuation channels 13 arranged above the diaphragm 10 and below the diaphragm 11 and the division of the metallization chamber through the diaphragms 10, 11 into three areas allow guaranteed contact of the moving light guide 22 with the vertical flow of the melt to be carried out with a certain length. The arrangement of the central area of the chamber for applying the melt above the level of the melt in the crucibles at a height "h" and the forced supply of the melt through the piston 15 to the metallization area make it possible to avoid an uncontrolled outflow of the melt. The manufacture of the dimensions of the metallization chamber restricting diaphragms in the form of the inwardly facing blunt cones allows excess melt to be removed from the metallization chamber and prevents uncontrolled contact of the melt with the light guide 22 in the upper and lower regions of the metallization chamber.

Dadurch wird die Aufrechterhaltung des zwangsläufigen regel baren Schmelzestroms längs des ziehenden Lichtleiters 22 erzielt. Dabei übersteigt die Schmelzemenge die für die Herstellung des Überzugs mit der vorgegebenen Stärke erforderliche Schmelzemenge. Die fortlaufende Entnahme der Schmelzeüberschüsse und die zwangsläufige Bewegung der Schmelze längs des Lichtleiters 22 erlaubt keine örtlichen Überhitzungen der Schmelze und/oder Änderungen der chemischen Zusammensetzung bei Ver wendung von Legierungen als Überzug. Das macht den Metallisierungsvor gang stabil und beseitigt Schwankungen der Überzugsstärke. Die Ausbil dung des Durchmessers der Öffnungen der flachen Blenden 10, 11, kleiner als die Durchmesser der Öffnungen der konischen Blenden 8, 9, erlaubt, unerwünschten Kontakt des Lichtleiters 22 mit den konischen Blenden 8, 9 zu vermeiden, was zur Senkung der Festigkeit des Lichtleiters 22 und Unkonzentrizität des Überzugs bei möglichen Schwingungen des Lichtlei ters 22 führen würde.This maintains the inevitable regulatable melt flow along the pulling light guide 22 is achieved. The amount of melt exceeds the amount of melt required to produce the coating with the specified thickness. The continuous removal of the excess melt and the inevitable movement of the melt along the light guide 22 do not allow local overheating of the melt and / or changes in the chemical composition when using alloys as a coating. This makes the metallization process stable and eliminates fluctuations in the coating thickness. The training of the diameter of the openings of the flat diaphragms 10 , 11 , smaller than the diameter of the openings of the conical diaphragms 8 , 9 , allows undesired contact of the light guide 22 with the conical diaphragms 8 , 9 to be avoided, which leads to a reduction in the strength of the Light guide 22 and non-concentricity of the coating would lead to possible vibrations of the light guide 22 .

Die Verwendung der Gaserwärmungseinrichtung führt dazu, daß die Gase beim Durchströmen der Spiralen der Heizeinrichtung infolge der Wärmeabgabe die für das Aufrechterhalten der erforderlichen Temperatur in der Metallisierungskammer erforderliche Wärmemenge von diesen sofort aufnehmen. Anderenfalls würde eine wesentliche Überhitzung des Metalli sierungsbereichs bewirkt werden. Dadurch wird die gestellte Aufgabe, Senkung der Schwankungen der Überzugsstärke, Beseitigung von Rissen im Überzug, Möglichkeit des Auftragens von Legierungen und schwerschmelzba ren Metallen durch zwangsläufige regelbare Bewegung der Schmelze längs des ziehbaren Lichtleiters 22 erzielt.The use of the gas heating device leads to the fact that the gases immediately absorb the amount of heat required for maintaining the required temperature in the metallization chamber when flowing through the spirals of the heating device as a result of the heat emission. Otherwise a substantial overheating of the metallization area would be caused. This achieves the task, reducing the fluctuations in the coating thickness, eliminating cracks in the coating, possibility of applying alloys and schwerschmelzba ren metals by inevitable controllable movement of the melt along the pullable light guide 22 .

Die vorliegende Erfindung kann beim Schaffen der Faseroptik technik und mehr konkret bei der Herstellung hochpräziser optischer Geber für physikalische Werte (Drehgeber, Geber für akustische, magne tische Felder, Druckgeber) sowie in Fernmeldeleitungen, die unter un günstigen Außenbedingungen (aggressives Außenmedium, erhöhte Temperatur) betrieben werden, verwendet werden.The present invention can be used to create fiber optics technology and more specifically in the manufacture of high-precision optical Encoders for physical values (encoders, encoders for acoustic, magnetic fields, pressure transmitters) and in telecommunication lines, which are under un favorable external conditions (aggressive external medium, elevated temperature) operated, used.

Tabelle table

Vergleichsdaten über Wahl von optimalen Kennwerten der Einheit zur Metallisierung von Lichtleitern Comparative data on the selection of optimal parameters of the unit for the metallization of light guides

Claims

1.Device for metallizing an optical fiber ( 22 ) during its drawing, with a chamber ( 1 ) which can be filled with inert gas and which has a dispensing and a receiving crucible ( 2 , 3 ) for melt and a feeder which can be fed via a melt feed channel ( 12 ) ( 4 ) and main and additional heating devices ( 5 , 6 ), with a device for supplying inert gas and with an evacuation device, characterized in that in a vertical, central passage opening ( 7 ) of the feeder ( 4 ), two pairs of screens ( 8 , 9 and 10 , 11 ) are arranged, of which the two outer conical and with their cone tips facing each other a metallization chamber bil and the two inner, delimiting a central region of the metallization chamber, are flat, the central region above the melt level in the crucibles ( 2 , 3 ) and is connected to the melt feed channel ( 12 ), while the upper and lower region d he metallization chamber is connected via evacuation channels ( 13 ) to the receiving gel ( 3 ), and the device for supplying inert gas is provided with a gas heating device and the heated inert gas can be guided into the central passage opening ( 7 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the gas heating device comprises the additional heating devices ( 6 ) arranged in openings in the feeder ( 4 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the conical diaphragms ( 8 , 9 ) are provided with larger openings for the passage of the light guide ( 22 ) than the flat diaphragms ( 10 , 11 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the conical diaphragms ( 8 , 9 ) as well as the flat diaphragms ( 10 , 11 ) each have the same size openings for the passage of the light guide ( 22 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device for supplying inert gas distributor box ( 20 ) for supplying inert gas to the additional heating devices ( 6 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the height of the central region of the metallization chamber corresponding to the distance between the two flat panels ( 10 , 11 ) is in the range approximately between 1 and 3 mm.