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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung
von optischen Fasern, insbesondere eine Vorrichtung zum Beschichten
einer optischen Faser mit einer Beschichtung, welche mit der Faser
koaxial ist. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung, welche
eine solche Vorrichtung verwendet und einen Ziehdüsenhalter,
welcher zum Ausbilden einer solchen Vorrichtung verwendbar ist.
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Der
Herstellungsprozess einer optischen Faser umfasst traditionell die
Herstellung einer Vorform und dann das Ziehen dieser Vorform zu
einer Faser. Der Faserziehvorgang, d.h. die Umformung der Vorform
zu einer Faser, erfolgt traditionell durch Ziehen ohne Berührung, durch
Schmelzen des Endes der Vorform in einem Induktionsofen, welcher
mit einem Inertgas gefüllt
ist. Der Durchmesser der Faser wird am Ausgang des Ofens gemessen,
um die Ziehgeschwindigkeit zu regeln, so dass der Durchmesser der
Faser konstant gehalten wird. Die Faserziehgeschwindigkeit kann
mehr als 15 m/s erreichen.
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Typischerweise
wird die Faser während
des Faserziehvorgangs nachgelagert dem Ausgang des Ofens unmittelbar
mit einer primären
Beschichtung beschichtet, welche im Allgemeinen ein Harz ist, welches
durch Ultraviolettbestrahlung polymerisiert wird. Diese Beschichtung
dient insbesondere dazu, die Faser gegen chemische Angriffe und
gegen mechanische Abnutzung bei späteren Manipulationen zu schützen, die
Beanspruchungen abzufangen und die Ausbreitung von Rissen zu verhindern
und die Hüllenmoden
mittels eines geringfügig
höheren
Brechungsindex zu absorbieren. Typischerweise werden Harze vom Epoxy-Acrylat-Typ oder
Polymid-Typ verwendet. Mitunter wird die Faser nach Aufbringung der
primären
Beschichtung danach mit einer härteren sekundären Beschichtung
beschichtet.
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Es
wurden Vorrichtungen entwickelt, welche die Notwendigkeit berücksichtigen,
die darin besteht, dass die optische Faser nach oder während des
Beschichtungsvorgangs keine feste Oberfläche berühren darf.
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Das
Dokument US-A-4531959 schlägt
eine solche Beschichtungsvorrichtung in Form eines Injektors zum
Aufbringen einer Beschichtung auf eine optische Faser vor, welche
die Menge von in der so aufgebrachten Beschichtung eingeschlossenen
Luftblasen begrenzt. Dieser Injektor umfasst eine Hülle mit
kreisförmigem
Querschnitt, welche eine gestufte Bohrung aufweist, in welcher koaxial
eine Führungsziehdüse, ein
zylindrisches Gitter und eine Ausgangsziehdüse untergebracht sind. Die
Führungsziehdüse umfasst
eine axiale aufgeweitete Öffnung, welche
sich in der von außen
in Richtung des Gitters verlaufenden Richtung verengt. Die Ausgangsziehdüse umfasst
eine axiale aufgeweitete Öffnung,
welche sich in der von dem Gitter nach außen verlaufenden Richtung verengt.
Die Hülle
und das Gitter bilden zwischen sich eine Kammer aus, welche durch
eine Vielzahl von radialen Kanälen
mit der Umgebung der Hülle
verbunden ist. Um diese Kammer auszubilden, umfasst das Gitter an
jedem Ende einen Kragen, welcher als Fläche zur Positionierung in der
Hülle dient. Der
Injektor ist in einer Halterung angeordnet, welche es ermöglicht,
ihn im Verhältnis
zu der zu beschichtenden optischen Faser nachgelagert zu dem Faserziehofen
zu positionieren, wobei diese Halterung es außerdem ermöglicht, die radialen Öffnungen
der Hülle
mit unter Druck stehendem Harz zu versorgen, um es in die Kammer
zuzuführen,
wo es das Gitter durchläuft.
Die optische Faser durchquert den Injektor, indem sie durch die Öffnung der
Führungsziehdüse eintritt,
um in das Innere des Gitters zu laufen und durch die Ausgangsziehdüse auszutreten.
Beim Durchlaufen des Gitters wird die optische Faser mit Harz beschich tet,
welches somit eine Beschichtung ausbildet, deren Außendurchmesser
durch den geringsten Durchmesser der Öffnung der Ausgangsziehdüse bestimmt
ist.
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Aufgrund
von Toleranzen, welche zwischen einerseits der gestuften Bohrung
der Hülle
und andererseits den Ziehdüsen
und dem Gitter bestehen, ermöglicht
es dieser Injektor nicht, eine ausreichende Koaxialität der auf
die Faser aufgebrachten Beschichtung aus Harz im Verhältnis zu
der Faser selbst zu gewährleisten.
Aufgrund dieser Toleranzen können
sich diese unterschiedlichen Teile nämlich leicht schräg oder in
nicht zentrierter Weise positionieren, anstatt genau koaxial ausgerichtet
zu sein. Darüber
hinaus ist die Dichtigkeit zwischen einerseits der gestuften Bohrung
und andererseits dem Gitter und jeder der Ziehdüsen nicht sichergestellt, so
dass das unter Druck stehende Harz aus der Kammer nach außen entweichen
kann, indem es zwischen der gestuften Bohrung und den Positionierungskragen
des Gitters und dann zwischen der gestuften Bohrung und den Ziehdüsen durchtritt.
Es ist möglich,
Dichtungen, zum Beispiel O-Ringe, zwischen der gestuften Bohrung
und den Kragen des Gitters und/oder den Ziehdüsen einzufügen. Jedoch erhöht das Einfügen von
solchen Dichtungen noch die Positionierungsfehler der Ziehdüsen und/oder
des Gitters und somit die Koaxialitätsfehler der Beschichtung im Verhältnis zu
der Faser.
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Die
vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die Nachteile des Stands
der Technik zu beseitigen und insbesondere das neue Koaxialitätsproblem, welches
sich bei dem Dokument US-A-4531959 stellt,
zu lösen.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbringen einer
Beschichtung auf eine optische Faser vor, welche umfasst:
- – einen
Ziehdüsenhalter,
- – ein
Gitter zum Aufbringen der Beschichtung auf der optischen Faser,
wobei das Gitter mit dem Ziehdüsenhalter
aus einem Stück
realisiert ist,
- – eine
Eingangsziehdüse
und eine Ausgangsziehdüse,
welche in dem Ziehdüsenhalter
zu beiden Seiten des Gitters angeordnet sind und einen Durchgang
für die
optische Faser definieren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Eingangsziehdüse
in einer Aufnahme des Ziehdüsenhalters
mit größerem Durchmesser
als der Innendurchmesser des Gitters untergebracht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine radiale Seite der Eingangsziehdüse in Anlehnung an einer ersten
radialen Wand des Ziehdüsenhalters.
Vorzugsweise drückt
ein hohles Teil, welches in den Ziehdüsenhalter geschraubt ist, die
Eingangsziehdüse
gegen die erste radiale Wand.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Ausgangsziehdüse
in einer Aufnahme des Ziehdüsenhalters
mit größerem Durchmesser
als der Innendurchmesser des Gitters untergebracht. Vorzugsweise
ist eine radiale Seite der Ausgangsziehdüse in Anlehnung an einer zweiten
radialen Wand des Ziehdüsenhalters.
Ein hohles Teil, welches in den Ziehdüsenhalter geschraubt ist, kann
vorteilhafterweise die Ausgangsziehdüse gegen die zweite radiale
Wand drücken.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Außendurchmesser
des Ziehdüsenhalters
auf beiden Seiten des Gitters größer als
der Außendurchmesser
des Gitters. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser D des Ziehdüsenhalters
auf beiden Seiten des Gitters größer als:
wobei d
i der
Innendurchmesser des Gitters und d
e der Außendurchmesser
des Gitters ist. Noch vorteilhafter ist der Außendurchmesser D des Ziehdüsenhalters auf
beiden Seiten des Gitters größer als:
wobei d
i der
Innendurchmesser des Gitters und d
e der Außendurchmesser
des Gitters ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt schlägt
die Erfindung eine Einrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung
auf eine optische Faser vor, welche eine Halterung umfasst, in welcher
eine Vorrichtung des zuvor beschriebenen Typs angeordnet ist, wobei
die Halterung Mittel zur Zuführung
von Beschichtungsflüssigkeit
um das Gitter herum umfasst. Vorzugsweise ist eine Kammer um das
Gitter herum definiert und ist mit den Mitteln zur Zuführung der
Beschichtungsflüssigkeit
verbunden, wobei die Kammer ein Volumen aufweist, welches größer als
das Innenvolumen des Gitters ist. Die Mittel zur Zuführung des
Beschichtungsflüssigkeit
können
vorzugsweise mehrere Kanäle
umfassen, welche radial in die Kammer münden.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt schlägt die
Erfindung einen Ziehdüsenhalter
vor, welcher ein zylindrisches Gitter mit kreisförmigem Innenquerschnitt, welches
mit dem Ziehdüsenhalter
aus einem Stück
realisiert ist, und eine Aufnahme auf jeder Seite des Gitters, um
eine entsprechende Ziehdüse
aufzunehmen, umfasst. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des Ziehdüsenhalters
auf beiden Seiten des Gitters größer als
der Außendurchmesser
des Gitters. Der Außendurchmesser
D des Ziehdüsenhalters
auf beiden Seiten des Gitters ist vorzugsweise größer als:
wobei d
i der
Innendurchmesser des Gitters ist und d
e der
Außendurchmesser
des Gitters ist. Der Außendurchmesser
D des Ziehdüsenhalters
auf beiden Seiten des Gitters ist vorteilhafterweise größer als:
wobei d
i der
Innendurchmesser des Gitters ist und d
e der
Außendurchmesser
des Gitters ist.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, aufgrund einer optimalen Positionierung
der Ziehdüsen
im Verhältnis
zu dem in dem Injektor integrierten Gitter eine gute Koaxialität der Harzbeschichtung
im Verhältnis zu
der optischen Faser zu gewährleisten,
was außerdem
die bei dem Stand der Technik bestehenden Dichtigkeitsprobleme beseitigt.
Die Koaxialität
der Beschichtung mit der Faser wird aufgrund des erheblichen Harzvolumens,
welches das Gitter umgibt, noch verbessert. Außerdem hat die Erfindung zum Ziel,
die Wand des Injektors zu eliminieren, welche beim Stand der Technik
einen Zwischenbereich zum Durchlass des Harzes von der Injektionsplattform
in Richtung des in dem Injektor befindlichen Gitters definiert.
Dabei ergibt sich sowohl eine Reduktion von Beschickungsverlusten
des injizierten Harzes und eine verbesserte Homogenität der Temperatur
des Harzes in dem Injektor. Schließlich verringert die Erfindung
die Anzahl von Teilen, welche den Injektor aufbauen, was eine beachtliche
Reduktion von Kosten ermöglicht.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervortreten,
welche beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
gegeben wird.
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Die 1 zeigt
schematisch einen longitudinalen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Aufbringen einer Beschichtung auf eine optische Faser, welche
im Folgenden mit dem Wort Injektor bezeichnet wird.
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Die
Ausdrücke
vorgelagert und nachgelagert werden in Entsprechung zu der Bewegungsrichtung der
optischen Faser durch den Injektor verwendet.
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Der
Injektor der 1 umfasst hauptsächlich einen
Ziehdüsenhalter 1,
eine Eingangsziehdüse 2 und
eine Ausgangsziehdüse 3.
Der Ziehdüsenhalter 1 weist
eine Drehsymmetrie um seine Längsachse
X auf. Der Ziehdüsenhalter 1 umfasst
einen vorgelagerten Endabschnitt 4, einen Zwischenabschnitt, welcher
ein Gitter 5 ausbildet, und einen nachgelagerten Endabschnitt 6,
welche aus einem Stück
realisiert sind und aufeinander folgend entlang der longitudinalen
Achse X angeordnet sind.
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Der
vorgelagerte Endabschnitt 4 umfasst eine Bohrung 7 mit
kreisförmigem
Querschnitt und Achse X. Der Bohrung 7 folgt in der longitudinalen Richtung
das Gitter 5. Das Gitter 5 ist durch eine drehzylindrische
Wand mit Achse X definiert, welche an ihrer Oberfläche von
einer Vielzahl radialer Löcher 8 durchsetzt
ist. Der Durchmesser der Bohrung 7 ist größer als
der Innendurchmesser des Gitters 5. Folglich ist der vorgelagerte
Endabschnitt 4 mit dem nachgelagerten Ende des Gitters 5 durch
eine radiale Wand 9 verbunden. Die radiale Wand 9 begrenzt
die Bohrung 7 longitudinal auf der nachgelagerten Seite. Weiterhin
weist der Außenabschnitt 22 des
vorgelagerten Endabschnitts 4 wenigstens in seinem an das Gitter 5 angrenzenden
Bereich einen Durchmesser auf, welcher deutlich größer ist
als der Außendurchmesser
des Gitters 5.
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Die
Eingangsziehdüse 2 weist
einen kreisförmigen
Außenquerschnitt
auf und ist in der Bohrung 7 vorzugsweise mit einer engen
Passung positioniert. Die Eingangsziehdüse 2 weist auf der
nachgelagerten Seite eine radiale Seite 10 auf, welche
an der radialen Wand 9 des vorgelagerten Endabschnitts 4 zum
Anschlag kommt. Die Eingangsziehdüse 2 wird vorzugsweise
mittels eines nicht dargestellten Teils in Position gehalten, dessen
Form an eine hohle Schraube erinnern kann, welches mit einem Innengewinde 12 zusammenwirkt,
das der Bohrung 7 vorgelagert in dem vorgelagerten Endabschnitt 4 realisiert
ist. Diese Schraube drückt
auf die vorgelagerte Seite 11 der Eingangsziehdüse 2,
welche folglich gegen die radiale Wand 9 gedrückt wird.
Diese hohle Schraube kann von einem Typ sein, welcher ähnlich zu
der hohlen Schraube 17 ist, welche dazu dient, die Ausgangsziehdüse 3,
welche weiter unten genauer beschrieben wird, in Position zu halten.
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Die
Eingangsziehdüse 2 umfasst
eine durchgehende Öffnung 13,
welche auf der Achse X angeordnet ist. Die Öffnung 13 ist dank
der Positionierung der Eingangsziehdüse 2 in der Bohrung 7 auf
der Achse X angeordnet. Die Öffnung 13 ist
aufgeweitet, wobei sie sich in der Richtung von vorgelagert nach nachgelagert
verengt.
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Der
nachgelagerte Endabschnitt 6 ist ähnlich zu dem vorgelagerten
Endabschnitt 4. Der nachgelagerte Endabschnitt 6 umfasst
eine Bohrung 14 mit kreisförmigem Querschnitt und Achse
X. Der Bohrung 14 geht in der longitudinalen Richtung das
Gitter 5 voraus. Der Durchmesser der Bohrung 14 ist
größer als
der Innendurchmesser des Gitters 5. Folglich ist der nachgelagerte
Endabschnitt 6 mit dem nachgelagerten Ende des Gitters 5 durch
eine radiale Wand 15 verbunden. Der radiale Abschnitt 15 begrenzt
die Bohrung 14 longitudinal auf der vorgelagerten Seite.
Der Durchmesser der Bohrung 14 ist vorzugsweise gleich
dem Durchmesser der Bohrung 7. Weiterhin weist der äußere Abschnitt 23 des
nachgelagerten Endabschnitts 6 einen Durchmesser auf, welcher
deutlich größer ist
als der Außendurchmesser
des Gitters 5 und vorzugsweise gleich dem Durchmesser des
Außenabschnitts 22 des
vorgelagerten Endabschnitts 4 ist.
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Die
Ausgangsziehdüse 3 weist
einen kreisförmigen
Außenquerschnitt
auf und ist vorzugsweise mit einer engen Passung in der Bohrung 14 positioniert.
Die Ausgangsziehdüse 3 weist
auf der vorgelagerten Seite eine radiale Seite 16 auf,
welche an der radialen Wand 15 des nachgelagerten Endabschnitts 3 zum
Anschlag kommt. Die Ausgangsziehdüse 3 wird mittels
einer hohlen Schraube 17, welche mit einem Innengewinde 18 zusammenwirkt,
welches nachgelagert der Bohrung 14 in dem nachgelagerten Endabschnitt 6 realisiert
ist, in Position gehalten.
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Die
hohle Schraube 17 weist eine radiale Oberfläche auf,
welche sich an die nachgelagerte Seite 19 der Ausgangsziehdüse 3 anlehnt,
welche folglich gegen die radiale Wand 15 gedrückt wird.
Die hohle Schraube 17 weist an ihrem Ende einen hohlen Betätigungsvierkant 20 oder
dergleichen auf, welcher longitudinal aus dem Ziehdüsenhalter 1 hervorsteht, um
ihr Festziehen oder Lösen
mit Hilfe eines Schlüssels
zu ermöglichen.
Die Schraube 17 ist hohl, um für die optische Faser einen
freien Durchgang entlang der longitudinalen Achse X zu definieren.
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Die
Ausgangsziehdüse 3 umfasst
eine durchgehende Öffnung 21 welche
auf der Achse X angeordnet ist. Die Öffnung 21 ist dank
der Positionierung der Ausgangsziehdüse 3 in der Bohrung 14 auf
der Achse X angeordnet. Die Öffnung 21 ist
aufgewei tet, wobei sie sich in der Richtung von vorgelagert nach
nachgelagert verengt.
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Der
Injektor der 1 ist in einer Halterung 30 angeordnet,
welche den Injektor mit einer Beschichtungsflüssigkeit zur Aufbringung auf
die optische Faser versorgt. Die Halterung 30 ist von einem an
sich bekannten herkömmlichen
Typ. Die Halterung 30 ist in der 1 in gestrichelter
Form teilweise für
eine Seite der longitudinalen Achse X dargestellt. Die Halterung 30 weist
eine durchgehende Aufnahme 31 auf, in welche die äußeren Abschnitte 22 und 23 der
vorgelagerten und nachgelagerten Endabschnitte 4 und 6 des
Ziehdüsenhalters 1 eingesetzt
sind. Dichtungsmittel, zum Beispiel O-Ringe, sind zwischen einerseits
der Aufnahme 31 und andererseits den äußeren Abschnitten 22 bzw. 23 angeordnet,
um ein Entweichen der Beschichtungsflüssigkeit nach außen zu vermeiden.
Bei dem Beispiel der 1 weist der äußere Abschnitt 22 des
Ziehdüsenhalters 1 außerdem einen
vorgelagerten Abschnitt 25 mit größerem Durchmesser als der Rest
des äußeren Abschnitts 22 auf,
welcher sich daran über
eine radiale Fläche 25a anschließt. Diese
radiale Fläche 25a kommt
vorteilhafterweise an einer äußeren Fläche der
Halterung 30 zum Anschlag. Die Halterung 30 umfasst
einen oder mehrere Kanäle 32 zur
Zuführung
der Beschichtungsflüssigkeit
zu dem Gitter 5. Diese Kanäle 32 münden zwischen
den radialen Wänden 9 und 15 des
Injektors radial in die Aufnahme 31. Allgemein umfasst
die Halterung 30 eine Vielzahl von Kanälen 32, vorteilhafterweise
wenigstens 4, welche in gleichmäßigen Winkeln
um die Aufnahme 31 herum angeordnet sind, um eine gleichmäßige Zuführung von
Beschichtungsflüssigkeit
um das Gitter 5 herum zu gewährleisten.
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Die
mit dem Injektor ausgestattete Halterung 30 ist zwischen
dem Ausgang des Faserziehofens und Traktionsmitteln für die optische
Faser angeordnet.
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Die
Funktionsweise der erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung
ist herkömmlich.
Die am Ausgang des Faserziehofens erhaltene optische Faser durchläuft den
Injektor, wobei sie durch den vorgelagerten Endabschnitt 4,
d.h. durch die nicht dargestellte hohle Schraube, welche in das
Innengewinde 12 geschraubt ist, eindringt und dann durch
die Öffnung 13 der
Eingangsziehdüse 2 läuft. Von
da läuft
die optische Faser in und durch das Gitter 5 und läuft dann
durch den nachgelagerten Endabschnitt 6, wobei sie zuerst
in und durch die Öffnung 21 der
Ausgangsziehdüse 3 und
dann den Hohlraum der Schraube 17 läuft. Die optische Faser läuft somit
entlang dessen longitudinaler Achse X durch den Injektor.
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Die
Beschichtungsflüssigkeit
vom herkömmlichen
Typ, allgemein ein Harz, wird unter Druck durch den oder die Kanäle 32 der
Halterung 30 in die ringförmige Kammer 24 zugeführt, welche
zwischen einerseits den radialen Wänden 9 und 15 und
andererseits dem Gitter 5 und der Wand der Aufnahme 31 definiert
ist. Die Beschichtungsflüssigkeit
in der Kammer 24 dringt dann durch die Löcher 8 des
Gitters 5, um radial auf die optische Faser gespritzt zu
werden.
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Der
minimale Durchmesser der aufgeweiteten Öffnung 21 der Ausgangsziehdüse 3 bestimmt den
Durchmesser der auf die optische Faser aufgebrachten Beschichtung.
Der minimale Durchmesser der aufgeweiteten Öffnung 21 wird in
bekannter Weise unter Berücksichtigung
von diversen Parametern, wie zum Beispiel dem Durchmesser der optischen Faser,
der Dicke der Be schichtung und des Typs von verwendeter Beschichtungsflüssigkeit,
bestimmt.
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Die Öffnung 13 der
Eingangziehdüse 2 weist herkömmlich einen
minimalen Durchmesser auf, welcher größer als der minimale Durchmesser
der Öffnung 21 der
Ausgangsziehdüse
ist. Die Öffnung 13 erleichtert
die anfängliche
Einführung
der optischen Faser in den Injektor, indem sie es insbesondere ermöglicht,
sie zu zentrieren, um sie durch das Gitter 5 und dann die Öffnung 21 der
Ausgangsziehdüse 3 laufen
zu lassen. Der minimale Durchmesser der Öffnung 13 ist ausreichend
groß,
um zu vermeiden, dass die optische Faser während des Faserziehvorgangs
und der Beschichtung der optischen Faser in Kontakt mit ihrer Wand
gerät.
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Die
Form und die Dimensionierung der Öffnungen 13 und 21 sind
in an sich bekannter Weise definiert.
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Ebenso
sind die Dimensionierung des Gitters 5 – Länge, Außendurchmesser, Wanddicke ... – sowie
die Eigenschaften der Löcher 8 – Gesamtzahl der
Löcher,
Anzahl von Löchern
pro Reihe, Anzahl von Lochreihen, relative Anordnungen der Löcher, Durchmesser
der Löcher
... – in
an sich bekannter Weise definiert.
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Außerdem umfasst
die Halterung 30 allgemein Mittel, um den Injektor korrekt
im Verhältnis
zu der optischen Faser zu positionieren, d.h. um die longitudinale
Achse X des Injektors mit der Achse der optischen Faser übereinstimmen
zu lassen, so dass die Faser die Öffnungen 13 und 21 der
Ziehdüsen 2 und 3 durchläuft.
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Die
Beschichtungseinrichtung umfasst außerdem eine Menge von an sich
bekannten Mitteln, wie zum Beispiel ein Reservoir für Beschichtungsflüssigkeit,
Zuführungsrohre,
welche das Reservoir mit der Halterung 30 verbinden, Mittel
zum Regeln des Drucks der Beschichtungsflüssigkeit als Funktion der Bewegungsgeschwindigkeit
der optischen Faser, Mittel zum Halten der Beschichtungsflüssigkeit
bei der zweckmäßigen Temperatur.
Der Injektionsdruck der Beschichtungsflüssigkeit und seine Regelung sind
in an sich bekannter Weise bestimmt.
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Nachgelagert
der Halterung 30 durchläuft
die mit der Beschichtungsflüssigkeit
beschichtete optische Faser allgemein Mittel, um die Beschichtungsflüssigkeit
zu trocknen oder härten,
welche an den verwendeten Beschichtungsflüssigkeitstyp angepasst sind;
im Allgemeinen handelt es sich um eine Ultraviolettstrahlungsquelle.
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Der
erfindungsgemäße Injektor
ermöglicht es,
aufgrund einer zuverlässigen
Positionierung der Ziehdüsen
und des Gitters eine hervorragende Koaxialität der auf die Faser aufgebrachten
Beschichtung im Verhältnis
zu der Faser selbst zu erhalten. Die zuverlässige Positionierung des Gitters 5 wird
offensichtlich durch die Tatsache erreicht, dass es in den Ziehdüsenhalter 1 integriert
ist. Somit werden die Toleranzen und Positionierungsfehler des Gitters
im Inneren der Ziehdüsenhalter,
welche bei dem Stand der Technik bestehen, beseitigt. Die Koaxialität der Eingangs-
und Ausgangsziehdüsen 2 und 3 und
des Gitters 5 wird durch die Positionierung mit einer Justierung
der Eingangs- und Ausgangsziehdüsen 2 und 3 in
ihrer jeweiligen Aufnahme 7 und 14 erreicht. Die maschinelle
Fertigung der Aufnahmen 7 und 14 wird durch die
Tatsache erleichtert, dass sie ausgehend von dem entsprechenden
Ende des Ziehdüsenhalters 1 und
auf größere Durchmesser
als der Innendurchmesser des Gitters 5 durchgeführt werden kann.
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Der
erfindungsgemäße Injektor
ermöglicht es,
auch aufgrund der homogenen und ausgeglichenen Druckverteilung des
Beschichtungsflüssigkeitsflusses,
welcher durch das Gitter
5 um die optische Faser injiziert
wird, eine hervorragende Koaxialität der auf die Faser aufgebrachten
Beschichtung im Verhältnis
zu der Faser selbst zu erhalten. Der Durchmesserunterschied zwischen
einerseits dem Gitter
5 und andererseits den äußeren Abschnitten
22 und
23 des
vorgelagerten 4 und nachgelagerten 5 Endabschnitts des Ziehdüsenhalters
1 ermöglicht es nämlich, für die Kammer
24 ein
erhebliches Volumen zu definieren. Die Kammer, welche das Gitter
in den Injektoren des Stands der Technik umgibt, hat hingegen ein
deutlich geringeres Volumen, weil die Kammer nach außen durch
die innere Wand des Ziehdüsenhalters
und nicht durch die Wand der Halterung, in welcher der Injektor
angeordnet ist, begrenzt ist. Nun wurde aber beobachtet, dass die
Vergrößerung des
Volumens der Kammer es ermöglicht,
signifikant die Bewegungsgeschwindigkeit des Harzes in der Kammer
zu reduzieren, was zur Folge hat, dass ein Austausch der durch das
Gitter
5 injizierten Beschichtungsflüssigkeit in der Kammer in homogener Weise,
ohne Störungen
in der Gesamtheit der Kammer erfolgt. Es folgt daraus, dass die
Injektion der Beschichtungsflüssigkeit
durch die Löcher
8 des
Gitters
5 dann gemäß einem
homogenen und ausgeglichenen Druck um die optische Faser herum erfolgt,
während
die letztere auf der longitudinalen Achse X zentriert gehalten wird.
Somit wird die Beschichtung, welche auf die optische Faser aufgebracht
und im Durchmesser durch die Ausgangziehdüse
3, welche ebenfalls
auf der Achse X angeordnet ist, bestimmt ist, vollkommen koaxial
mit der optischen Faser selbst. Es ist vorteilhaft, dass die Kammer
24 ein
Volumen aufweist, welches größer ist
als das Innenvolumen des Gitters
5. Bei der beschriebenen
Ausführungsform
bedeutet dies, dass der Durchmesser der äußeren Abschnitte
22 und
23 größer ist
als die Quadratwurzel der Summe des Innendurchmessers im Quadrat
und des Außendurchmessers
im Quadrat des Gitters
5, mit anderen Worten:
wobei:
- D
- = Durchmesser der äußeren Abschnitte 22 und 23;
- di
- = Innendurchmesser
des Gitters 5 und
- de
- = Außendurchmesser
des Gitters 5.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist der Durchmesser der äußeren Abschnitte 22 und 23 größer als
zwei Mal die Quadratwurzel der Summe des Innendurchmessers im Quadrat
und des Außendurchmessers
im Quadrat des Gitters 5, mit anderen Worten:
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Bei
einem Dimensionierungsbeispiel kann D = 23 mm, di =
6,6 mm und de = 8,6 mm sein.
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Zur
Veranschaulichung hat das Gitter 5 allgemein eine Länge, welche
zwischen 7 und 15 mm enthalten ist.
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Schließlich gewährleistet
der erfindungsgemäße Injektor
aufgrund des Drucks, welcher durch die Wirkung der nicht dargestellten
hohlen Klemmschraube, welche mit dem Innengewinde 12 zusammenwirkt,
von der radialen Seite 10 der Eingangsziehdüse 2 auf
die radiale Wand 9 des vorgelagerten Endabschnitts 4 ausgeübt wird,
die Abdichtung zwischen dem Ziehdüsenhalter 1 und der
Eingangsziehdüse 2.
Ebenso wird die Abdichtung zwischen dem Ziehdüsenhalter 1 und der
Ausgangsziehdüse 3 durch
den unter Wirkung der Schraube 17 von der radialen Seite 16 der
Ausgangsziehdüse 3 auf
die radiale Wand 15 des nachgelagerten Endabschnitts 6 ausgeübten Druck
gewährleistet.
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Der
Ziehdüsenhalter 1 ist
vorzugsweise aus Edelstahl realisiert und wird durch maschinelle
Fertigung erhalten. Der Edelstahl hat insbesondere zum Vorteil,
keine Partikel in die Beschichtungsflüssigkeit abzusondern. Insbesondere
kann er aus Edelstahl vom Typ 316 Ti realisiert sein. Die Eingangs- und Ausgangsziehdüsen 2 und 3 sind
vorzugsweise aus Wolframcarbid und durch maschinelle Fertigung erhalten.
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Der
erfindungsgemäße Injektor
kann verwendet werden, um sowohl die primäre Beschichtung als auch eine
sekundäre
Beschichtung auf die optische Faser aufzubringen. Sie kann für jeden
Typ von optischer Faser verwendet werden, beispielsweise für optische
Fasern aus Siliziumdioxid, aus Kunststoff, aus fluorierten Gläsern und
dergleichen.
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Es
versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen
und dargestellten Beispiele und Ausführungsform beschränkt ist,
sondern für
zahlreiche Varianten geeignet ist, welche dem Fachmann zugänglich sind.
wobei di der Innendurchmesser des Gitters und de der Außendurchmesser des Gitters ist.
wobei di der Innendurchmesser des Gitters ist und de der Außendurchmesser des Gitters ist.
