DE4318666A1 - Einrichtung zum Einfärben eines Lichtwellenleiters - Google Patents

Description

Aus der DE 32 39 430 A1 ist eine Einrichtung bekannt, bei der mittels einer Färbekammer eine Ader eingefärbt wird. Überschüssige Farbe wird am Ausgang abgestreift, so daß letztlich der Farbauftrag durch die Abstreifeinrichtung bestimmt wird.

Es ist bekannt, daß Lichtwellenleiter außen auf ihrer Schutzschicht (Coating) mit einem Farbüberzug versehen werden. Die Aufbringung derartiger Farbüberzüge sollte so geschehen, daß dadurch die Konzentrizität der Lichtleitfaser nicht beeinträchtigt wird, d. h. die Farbschicht sollte rundum mit gleichmäßiger Dicke aufgebracht werden. Gleichzeitig ist es wünschenswert, die Farbschichten selbst möglichst dünn auszubilden, um auf diese Weise zu starke Durchmessererhöhungen zu vermeiden.

Der Erfindung, welche sich auf eine Einrichtung zum Einfärben eines Lichtwellenleiters bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, auf dem in einfacher Weise eine hohe Zentrizität der aufgebrachten Farbschicht gewährleistet werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in Durchlaufrichtung gesehen hintereinander zwei mit Farbstoff beschickte Färbekammern vorgesehen sind.

Durch die Verwendung zweier Färbekammern ist sichergestellt, daß eine gute und weitgehend gleichmäßige Beschichtung des Lichtwellenleiters mit dem Farbauftrag erreicht wird. Mit einer einzigen Färbekammer ist dagegen insbesondere bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten nicht ohne weiteres eine vollständige und ausreichend gleichmäßige Benetzung der Faseroberfläche zu erzielen. Dabei ist insbesondere auch zu beachten, daß die Lichtleitfasern jeweils unterschiedliche Schutzschichten (Coatings) aufweisen, je nach z. B. Hersteller oder Anwendungszweck des Lichtwellenleiters. Durch die Verwendung zweier hintereinander geschalteter Kammern ist ein gemäß der Erfindung aufgebaut es Färbewerkzeug somit in der Lage, für alle gängigen Lichtwellenleitertypen und auch unabhängig vom Material des Coating einen guten und sicheren sowie gleichmäßigen Farbauftrag zu ermöglichen.

Durch eine gemäß der Weiterbildung der Erfindung vorgesehene Hintereinanderschaltung zweier jeweils ausgangsseitig angeordneten Düsen wird auch eine zusätzliche Verbesserung der Zentrizität des Farbauftrags erzielt. Diese Zentrizität eines Lichtwellenleiters ist insbesondere im Hinblick auf Spleißvorgänge von großer Bedeutung.

Da vielfach der Lichtwellenleiter - insbesondere bei großen Durchlaufgeschwindigkeiten - einen gewissen Anteil an Luft mit in die erste Färbekammer einführt, während andererseits dadurch bedingte Gaseinschlüsse im Farbauftrag oder entsprechende Lücken des Farbauftrages äußerst unerwünscht sind, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Aufbau der Färbeeinrichtung derart abgewandelt, daß die beiden Färbekammern über mindestens einen Kanal untereinander verbunden sind und daß die Zuführung der Farbe an der in Durchlaufrichtung des Lichtwellenleiters gesehen zweiten Färbekammer vorgesehen ist. Dadurch ist sichergestellt, daß in der zweiten Färbekammer, nur hochwertiges und weitgehend blasenfreies Farbmaterial vorhanden ist. Dagegen können in der ersten Färbekammer zwar noch Gaseinschlüsse vorhanden sein, die sich jedoch nicht mehr weiter störend bemerkbar machen.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 im Querschnitt gesehen eine Färbeeinrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 die Einrichtung nach Fig. 1 im Bereich einer Trennebene in um 90° gedrehter Darstellung.

Die Einrichtung FE zum Einfärben eines beschichteten (Coating) Lichtwellenleiters LW nach Fig. 1 ist aus zwei im wesentlichen gleich aufgebauten Teilen OT und UT zusammengesetzt, die im Bereich der Durchtrittsstelle des Lichtwellenleiters LW mit ihren planen Stirnflächen aufeinandergesetzt sind.

In Fig. 2 das Unterteil UT in Draufsicht dargestellt und zwar gesehen auf die Trennebene zwischen Oberteil OT und Unterteil UT. Das Oberteil OT ist aus einer äußeren Schalenhälfte AS1 und einer darin eingepaßten inneren Schalenhälfte IS1 zusammengesetzt, während das Unterteil UT aus der äußeren Schalenhälfte AS2 und einem entsprechend inneren Schalenhälften IS2 besteht. Die Innenschale IS1 bzw. IS2 ist mit der jeweiligen Außenschale AS1 bzw. AS2 über Schrauben SR mechanisch fest verbunden. Von der in Fig. 1 links dargestellten Einlaufseite her gelangt der Lichtwellenleiter LW in einen sich in Durchlaßrichtung verjüngenden, vorzugsweise konischen Einlauftrichter ET, der jeweils zur Hälfte durch die beiden Innenschalen IS1 und IS2 gebildet wird. An diesen Einlauftrichter ET schließt sich eine Einlaufdüse DE mit kreisförmigem Querschnitt an, die so gestaltet ist, daß ihr Durchmesser um 10 bis 20% größer ist als der Außendurchmesser des mit einer Schutzhülle (Coating) versehenen Lichtwellenleiters LW. An der Austrittsstelle der Eingangsdüse DE schließt sich eine erste Färbekammer FC1 an, die aus zwei Teilbereichen zusammengesetzt ist. Der erste, sich unmittelbar an die Eintrittsdüse DE anschließende Teilbereich FC1Z hat einen etwa kreiszylindrischen Querschnitt und liegt symmetrisch zur Achse des Lichtwellenleiters LW. An ihn schließt sich ein durch einen sich in Durchlaßrichtung verjüngender Mitteltrichter MT gebildeter konischer Teilbereich der Färbekammer FC1 an, wobei dieser Teilbereich wiederum in eine der zusätzlichen Zentrierung dienende Austrittsdüse DM mündet, die kreiszylindrischen Querschnitt hat und deren Innendurchmesser größer, zweckmäßig um 5% bis 20% größer, gewählt ist als der Außendurchmesser des Lichtwellenleiters. Bei dem zylindrischen ersten Teil FC1Z der ersten Färbekammer FC1 ist ein Auslaßkanal FAR für die Ableitung der Farbe vorgesehen.

Vom Ausgang der Düse DM gelangt der in der ersten Färbekammer FC1 bereits mit Farbe beschichtete Lichtwellenleiter LW in eine zweite Färbekammer FC2, die ebenfalls einen zunächst etwa kreiszylindrischen Färbekammerbereich FC2Z aufweist, an den sich ein sich in Durchlaufrichtung verjüngender, vorzugsweise konischer Bereich anschließt, der durch einen Auslauftrichter AT gebildet wird. Am Ende des Auslauftrichters AT ist eine Düse DA vorgesehen, über welche der nunmehr vollständig und gleichmäßig mit einem Farbauftrag versehene Lichtwellenleiter LWF die Färbeeinrichtung FC2 verläßt. Der Innendurchmesser der Zentrierdüse DA ist zweckmäßig um 5% bis 20% größer gewählt als der Außendurchmesser des Lichtwellenleiter LW.

Die Zuführung der Farbe FA erfolgt über einen Zuführungskanal FAZ, der in den kreiszylindrischen Teilbereich FC2Z der zweiten Färbekammer FC2 mündet. Dies bedeutet, daß die zweite Färbekammer FC2 stets mit frischer und nicht z. B. Verunreinigungen oder dergleichen aufweisender Farbe beaufschlagt wird. Dadurch ist gewährleistet, daß der Farbauftrag auf dem Lichtwellenleiter LW auch bei dünnsten Wandstärken qualitativ hochwertig erfolgen kann. Durch die Hintereinanderschaltung der sich verjüngenden Teilbereiche MT und AT und zusätzlich durch die fluchtend zueinander angeordneten Düsen DM und DA ist eine hohe Zentrizität des Farbauftrags beim Lichtwellenleiter LWF gewährleistet. Die am Eingang zusätzlich vorgesehene Eintrittsdüse DE, welche ebenfalls fluchtend zu den beiden anderen Düsen DA und DM verläuft, trägt ebenfalls zur Verbesserung der Zentrierung und zur Gleichmäßigkeit der Führung des Lichtwellenleiters bei. Aus der Eingangsdüse DE wird eine Teil des Farbmaterials entgegen der Durchlaufrichtung des Lichtwellenleiters LW herausgedrückt und bildet so einen auch als Dichtung wirkenden Pfropfen innerhalb des Einlauftrichters ET. Dadurch werden weniger Lufteinschlüsse in die erste Färbekammer FC1 eingeschleppt.

Der Färbekammer-Teilbereich FC2Z der zweiten Färbekammer FC2 ist mit dem Färbekammer-Teilbereich FC1Z der ersten Färbekammer FC1 über Kanäle K1, K2 (vergleiche Fig. 2) verbunden, so daß ein Teil P1, P2 des Farbmaterials aus der zweiten Färbekammer FC2 in die erste Färbekammer FC1 gelangt und dort wie durch den Pfeil P12 in Fig. 1 angedeutet, quer zur Durchlaufrichtung des Lichtwellenleiters LW strömt und diesen Färbekammerbereich FC1Z über den Auslaßkanal FR verläßt. Die so im Gegenstrom (d. h. entgegen der Durchlaufrichtung des Lichtwellenleiters LW) von rechts nach links zurückfließende Farbe kann einer Entgasungseinrichtung EG (Anlegung eines Unterdrucks) zugeführt und nach entsprechender Wiederaufarbeitung über eine Pumpe PU erneut in den Einlaufkanal FAZ eingebracht werden. Aus einem Vorratsbehälter VB wird der Pumpe PU zusätzlich das für den Farbauftrag auf den Lichtwellenleiter LWF benötigte neue Farbmaterial zugegeben.

Die Öffnungswinkel der sich konusförmig verjüngenden Bereiche ET, MT, AT werden zweckmäßig mit unterschiedlicher Größe gewählt und liegen etwa bei 20-400 für den Einlauftrichter ET, bei 4-300, beim mittleren Trichter MT und beim Auslauftrichter AT. Durch die trichterförmigen Teilbereiche MT und AT bildet sich beim Farbmaterial eine Schleppströmung aus, die zentrierend wirkt und einen besonders gleichmäßigen Farbauftrag beim Lichtwellenleiter LWF ergibt (Selbstzentrierung). Für die Länge der Düsen DE, DM und DA sind vorteilhaft 0,2 mm bis 1 mm vorgesehen, während die Länge der trichterförmigen Bereiche ET, MT und AT vorteilhaft etwa 4 mm bis 10 mm beträgt.

Die Färbeeinrichtung FE selbst ist, da sie mittig geteilt ist, leicht zu öffnen und zu reinigen. Ihre einzelnen Teile sind vorteilhaft als Drehteile ausgebildet, wobei die Innenschalen IS1 und IS2 zweckmäßig aus jeweils drei Teilen (jedes jeweils einen Trichter UT, MT und AT samt Zentrierdüsen DE, DM und DA enthaltend) zusammengesetzt ist.

Der Druck in den beiden Färbekammern FC1 und FC2 wird etwa im Bereich um etwa 0,1 bis 2,5 bar gewählt. Durch einen entsprechenden Druckaufbau werden in der Vorkammer FC1 zurückgehaltene Lufteinschlüsse oder sonstige Teilchen (z. B. Abrieb) entfernt und können gar nicht erst in die Nähe der zweiten Färbekammer FC2 gelangen.

Claims (11)

1. Einrichtung zum Einfärben eines Lichtwellenleiters, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung gesehen hintereinander zwei mit Farbstoff beschickte Färbekammern (FC1, FC2) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Färbekammern (FC1, FC2) eine jeweils ausgangsseitig angeordnete Düse (DM, DA) zugeordnet ist und daß diese beiden Düsen (DM, DA) fluchtend zueinander angeordnet sind.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Färbekammern (FC1, FC2) über mindestens einen Kanal (K1) miteinander verbunden sind und daß die Zuführung der Farbe (FA) an der in Durchlaufrichtung des Lichtwellenleiters (LW) gesehenen zweiten Färbekammer (FC2) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten Färbekammer (FC1) ein Anschluß (FAR) für die Farbrückführung angebracht ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbekammern (FC1, FC2) jeweils einen in Durchlaufrichtung sich, vorzugsweise konisch, verjüngenden Teilbereich (MT, AT) aufweisen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den sich verjüngenden Teilbereich (MT, AT) sich ausgangsseitig eine etwa zylindrisch ausgebildete, an den Außendurchmesser des Lichtwellenleiters (LW) angepaßte Düse (DM, DA) anschließt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Düsen (DM, DA) 5% bis 20% größer gewählt ist als der Außendurchmesser des Lichtwellenleiters (LW).

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbekammern (FC1, FC2) jeweils aus zwei Teilbereichen zusammengesetzt sind, von denen der erste eingangsseitig liegende einen etwa kreiszylindrischen Querschnitt (FC1Z, FC2Z) aufweist und sich daran jeweils ein sich verjüngender Bereich (MT, AT) anschließt.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei im wesentlichen gleich aufgebauten Teilen (OT, UT) aufgebaut ist, und daß im Bereich der Trennebene zwischen diesen beiden Teilen die Durchführung des Lichtwellenleiters (LW) erfolgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (OT, UT) jeweils aus Halbschalen (AS1, IS1; AS2, IS2) zusammengesetzt sind.

11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor den beiden Färbekammern (FC1, FC2) eine sich verjüngende Einlauföffnung (ET) vorgesehen ist.