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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Ziehen optischer Fasern. Genauer gesagt bezieht sich
die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Reduzieren
von Faserbruch beim Ziehen optischer Fasern aus einer Vorform.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Optische
Fasern finden in der Telekommunikation vielseitige Verwendung. Im
allgemeinen werden optische Fasern aus einer Siliziumdioxid-Vorform
gezogen, indem ein Ende der Vorform auf eine Temperatur erhitzt
wird, die ausreicht, um das Siliziumdioxid zum Schmelzen zu bringen,
und sodann ein feiner Strang aus geschmolzenem Material aus der erhitzten
Vorform gezogen wird. Das kontinuierliche Ziehen des geschmolzenen
Materials, gefolgt vom Kühlen
des geschmolzenen Materials, führt
zu der Erzeugung einer optischen Faser. Während des Faserziehens sind
in der Nähe
der Vorform Dämpfe
wie Siliziumdioxid und Siliziumkarbid vorhanden. Diese Dämpfe entsprechen
dem Gleichgewichtsdampfdruck der Verbindungen oberhalb ihrer festen
Phase und ihren Folgeprodukten aus der Reaktion mit ihrer Umgebung.
Wenn die Gase abkühlen,
kondensieren oft Partikel aus diesen Dämpfen. Diese Partikel können sodann
mit der optischen Faser in Berührung kommen
und diese möglicherweise
beschädigen oder
brechen.
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JP 06 056458 bezieht sich
auf einen Ofen zum Ziehen optischer Fasern, wobei der Ofen am Eintritt
einer Vorform mit einem Isolierelement versehen ist, durch das die
Vorform hindurchgeführt
wird, und das von außen
geöffnet
und geschlossen werden kann und den Ofen unterbricht. Mit einem
Computer wird der Zwischenraum zwischen dem Isolierelement und der
Vorform auf einem bestimmten Wert gehalten, so dass die Temperatur
und die Strömungsgeschwindigkeit
des Eintrittsgases in den Ofen konstant gehalten werden und der
Außendurchmesser
der optischen Faser festgelegt ist.
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Das
amerikanische Patent Nr. 4,988,374 bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Abzug von Schmutzstoffen bei der Herstellung
optischer Fasern, wobei der Ofen während des Ziehens und während der
Reinigung mit Eintrittsgas gespült wird,
und der Kanal durch einen Abzugseinsatz gebildet wird, der entfernt
und durch einen ähnlichen
Einsatz ersetzt wird, um die Schmutzstoffe abzuziehen.
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In
dem amerikanischen Patent Nr. 4,030,901 wird ein Verfahren zum Ziehen
von Fasern beschrieben, das folgende Schritte aufweist:
Erwärmen einer
Vorform in einem Ofen, so dass die Vorform zu fließen beginnt
und dabei eine Faser bildet;
Herausziehen der Faser aus dem
Ofen und Spülen der
Vorform und der Faser, wobei sich ein Heizgerät in einer Kammer in dem Ofen
mit entgegenwirkenden Schutzgasströmen befindet, wobei das Gas
aus Öffnungen
in die Kammer eingeblasen wird, die sich an gegenüberliegenden
Enden des Ofens befinden, und das Gas durch eine Öffnung aus
der Kammer abgezogen wird, die sich in der Nähe des Heizgerätes in der
Kammer befindet, wobei die Vorform und die Fasern durch die Gasströmungen vor
Kontamination geschützt
werden.
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Derzeit
gibt es keine brauchbare Vorrichtung und kein brauchbares Verfahren,
um zu verhindern, dass die Partikel die optische Faser berühren. Demzufolge
besteht die Notwendigkeit für
eine Vorrichtung und ein verfahren, um zu verhindern, dass Partikel
während
des Ziehens mit der optischen Faser in Berührung kommen.
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ASPEKT DER
ERFINDUNG
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Es
ist eine Zielsetzung der Erfindung, das Brechen optischer Fasern
während
des Faserziehens zu reduzieren.
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In
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ofen bereitsgestellt.
Der Ofen weist eine Kammer zum Erwärmen eines Teils einer Vorform
zum Ziehen einer Faser auf. Die Kammer besitzt einen Schmelzbereich
zum Schmelzen der Vorform und mindestens eine Öffnung, die in der Nähe des Schmelzbereichs
angeordnet ist. Der Ofen besitzt auch eine Spülgasversorgung für die Zufuhr
eines Spülgases
in die Kammer. Mit dem Spülgas
werden Dämpfe
von der Faser weggeführt
und es tritt durch mindestens eine Öffnung aus der Kammer aus.
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In
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Faserherstellung bereitsgestellt. Die Vorrichtung besitzt eine
Einrichtung zur Wärmeerzeugung
zum Schmelzen eines Teils der Vorform, sowie eine Gaszufuhreinrichtung. Mittels
der Gaszufuhreinrichtung wird ein Spülgas zugeführt, um die Dämpfe aus
der Wärmeerzeugungseinrichtung
herauszuspülen. Über die
Abzugseinrichtungen werden das Spülgas und die Dämpfe aus
der Wärmeerzeugungseinrichtung
abgezogen, bevor die Partikel aus den Dämpfen kondensieren.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Faserziehen
bereitgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
Bereitstellen einer Kammer mit einer Vorform-Öffnung
zur Aufnahme einer Vorform und einem Schmelzbereich zum Schmelzen
der Vorform, und Erwärmen
der Vorform in dem Schmelzbereich der Kammer, bis ein Teil der Vorform
geschmolzen ist und Dämpfe
vorhanden sind. Das Verfahren weist auch den Schritt auf, dass die
Dämpfe
aus der Kammer abzogen werden, bevor Partikel aus den Dämpfen kondensieren.
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Diese
und andere Zielsetzungen, Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsart,
die zusammen mit den Begleitzeichnungen zu sehen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 veranschaulicht
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Faserziehen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 veranschaulicht
einen Ofen für
das Ziehen gemäß einer
bevorzugten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie
nachstehend im Detail beschrieben, werden mit der vorliegenden Erfindung
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abzug von Gas während des
Faserziehens bereitgestellt. Natürlich
sollte die vorliegende Erfindung nicht allein auf diese Merkmale
beschränkt
sein. Diese und andere Merkmale der bevorzugten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben.
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1 veranschaulicht
einen Ofen 1 zum Ziehen einer optischen Faser 2 aus
einer Vorform 3. Die Vorform besteht in erster Linie aus
Quarzglas mit Dotierungsstoffen wie Fluor und Germanium, um festgelegte
optische Eigenschaften zu liefern. Natürlich kann die Vorform auch
aus anderen Materialien als Siliziumdioxid hergestellt werden und
sie kann auch andere Dotierungsstoffe aufweisen als die oben aufgeführten. Die
Vorform 3 wird in einer Kammer 4 erwärmt, bis
ein unterer Teil der Vorform 3 geschmolzen ist und die
optische Faser 2 kontinuierlich aus der Vorform 3 gezogen
werden kann. Die gezogene optische Faser 2 verläuft durch
eine Faserbeschichtungsvorrichtung 5, in der die optische
Faser mit einem Überzug
versehen wird. Nachdem sie die Beschichtung erhalten hat, wird die
optische Faser 2 auf eine Spule oder eine andere Aufbewahrungsvorrichtung
aufgewickelt. Diese und andere Merkmale des Ofens 1 werden
nachstehend im Detail beschrieben.
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Wie
in 2 gezeigt, kann die Vorform 3 in dem
Ofen 1 so positioniert werden, dass die Kammer 4 des
Ofens den unteren Teil der Vorform 3 erwärmt, aus
der die optische Faser 2 gezogen wird. Die Kammer 4 und
andere Bereiche des Ofens 1 weisen Kohlenstoff und andere
Materialien auf, die auf einer relativ hohen Temperatur gehalten
werden. Der Kohlenstoff und andere Materialien würden unerwünschterweise verbrennen, wenn
sie mit dem Sauerstoff in Berührung
kommen. Um dies zu verhindern, besitzt der Ofen 1 eine
erste Dichtung 6, durch die die Vorform 3 abgesenkt
wird. Die erste Dichtung 6 verhindert, dass Luft in das
Innere des Ofens 1 eindringt, so dass eine Verbrennung
in dem Ofen 1 verhindert wird. In einer bevorzugten Ausführungsart
besitzt die erste Dichtung 6 die Kombination einer mechanischen
Dichtung und eines Gasdruckdifferentials, um zu verhindern, dass
Luft in den Ofen eindringt. Insbesondere die mechanische Dichtung
besitzt Merkmale wie Kohlepapier, welche die Vorform 3 physisch
berühren,
um eine physikalische Barriere um die Vorform 3 herum zu
errichten, wenn die Vorform 3 in den Ofen abgesenkt wird.
Außerdem
wird ein Überdruck eines
Schutzgases innerhalb der ersten Dichtung 6 in Bezug auf
die Atmosphäre
aufrechterhalten, um dem Eintreten von Luft in den Ofen 1 standzuhalten.
Mit der ersten Dichtung 6 wird die Kammer vorzugsweise physikalisch
und thermisch isoliert, so dass sie auf oder nahe einer erhöhten Betriebstemperatur
gehalten werden kann, wenn sich die Vorform nicht in der Kammer 4 befindet.
In einer bevorzugten Ausführungsart
besitzt die erste Dichtung 6 ein mechanisches Klappelement 7,
das geöffnet
werden kann, um die Vorform 3 während des Faserziehens aufzunehmen,
und das geschlossen werden kann, wenn die Vorform 3 in
den Ofen 1 verbracht oder aus ihm herausgenommen wird.
Selbstverständlich
ist jede Dichtung, die die Luft in angemessener Art und Weise daran
hindert, in die Kammer 4 einzutreten, und die den Heizbereich
isoliert, ohne die Vorform 3 zu schädigen, geeignet und liegt innerhalb
des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung.
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Die
Vorform 3 wird durch die erste Dichtung 6 in einer
festgelegten Geschwindigkeit während
des Faserziehens in die Kammer 4 abgesenkt. Die Kammer 4 wird
durch ein Heizelement 8 mit zwei gegenüberliegenden Öffnungen
begrenzt. Wie in 2 gezeigt, ist eine erste Öffnung 9 in
der Nähe
der ersten Dichtung 6 angeordnet und eine zweite Öffnung 10 liegt
der ersten Öffnung 9 gegenüber. In
einer bevorzugten Ausführungsart
verbindet sich das Heizelement 8 mit einem angewandten
Magnetfeld und erzeugt Wärme
in der Kammer 4. Der Teil der Vorform 3, der in
der Kammer 4 angeordnet ist, wird dadurch erwärmt, und
bildet den Schmelzbereich, von dem die optische Faser 2 gezogen
wird. Die Temperatur des Schmelzbereichs liegt vorzugsweise zwischen 1700
und 2000 Grad Celsius. Die Erfindung ist nicht auf diese bevorzugten
Temperaturen begrenzt und die Vorform 3 kann auf jede beliebige
ausreichende Temperatur außerhalb
des angegebenen Bereichs erhitzt werden, um einen Schmelzbereich
an der Vorform 3 zu erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsart
besteht das Heizelement 8 in erster Linie aus Graphit,
aber auch andere Materialien, die sich mit dem angewandten Magnetfeld
verbinden, können ebenfalls
verwendet werden, wobei man innerhalb des Erfindungsgedankens verbleibt.
Andere Einrichtungen als das Magnetfeld zur Erzeugung von Wärme, wie
beispielsweise ein Widerstandsofen, können auch verwendet werden,
um die Vorform 3 zu erwärmen.
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Wenn
die Vorform 3 erwärmt
wird, sind Dämpfe
vorhanden. Es handelt sich dabei beispielsweise um Siliziumdioxid
und Siliziumkarbid, die eine Temperatur von ungefähr 1400
bis 1800 Grad Celsius aufweisen. Natürlich können während des Ziehens auch noch
andere Dämpfe
wie weiteres SiOx und SiCx vorhanden sein und auch andere Temperaturen
werden als innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung liegend
angesehen. Die Menge an Dämpfen
entspricht dem Gleichgewichtsdampfdruck über den entsprechenden Feststoffen.
Partikel kondensieren aus den Dämpfen,
wenn die Dämpfe
unter die entsprechende Kondensationstemperatur abkühlen und
die optische Faser 2 neigt dazu, während des Faserziehens zu brechen,
wenn sie mit den Partikeln in Berührung kommt. Um zu verhindern,
dass Partikel mit der optischen Faser 2 in Berührung kommen, werden
die Dämpfe
aus der Kammer 4 abgezogen, bevor sich Partikel bilden.
Insbesondere das Heizelement 8 besitzt einen Bund 12,
der sich in der Nähe des
geschmolzenen Teils der Vorform 3 befindet, und eine Vielzahl
von Öffnungen 13 aufweist,
die symmetrisch am Umfang der Kammer 4 und durch die Wand des
Heizelementes 8 angeordnet sind. Die Dämpfe in der Kammer 4 werden
durch die Öffnungen 13 bei
einer Temperatur oberhalb der niedrigsten Kondensationstemperatur
der Dämpfe
abgezogen. In einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung befindet sich
die Vielzahl von Öffnungen 13 zwischen
der ersten Öffnung 9 und
einem Schmelzbereich der Kammer 4, in der die Vorform 3 schmilzt.
Ein Spülgas
wird in die Kammer 4 eingeführt, um den Abzug der Dämpfe zu
unterstützen.
Das Spülgas
wird durch die zweite Öffnung 10 der
Kammer 4 eingeführt,
fließt durch
die Kammer 4 hindurch, und durch die Öffnungen 13 hinaus.
Auf diese Art und Weise werden die Dämpfe durch das Spülgas von
der optischen Faser 2 weg und durch die Öffnungen 13 aus
der Kammer 4 herausgespült.
Das Spülgas
und die Dämpfe
treten bei einer Temperatur von ungefähr 1200 bis 1800 Grad Celsius
durch die Öffnungen 13 aus.
Die Temperatur der Gase liegt über
der Kondensationstemperatur der Partikel und es bilden sich keine
Partikel innerhalb der Kammer 4. In der bevorzugten Ausführungsart
handelt es sich bei dem Spülgas
um ein Schutzgas wie Argon und/oder Helium, das in einer Geschwindigkeit
von 2 bis 10 Litern pro Minute und bei einer Temperatur von ungefähr 100 bis
1000 Grad Celsius eingebracht wird. Natürlich können auch andere Gase, Durchflussleistungen
und Temperaturen, die für
das Wegspülen
der Dämpfe
durch die Öffnungen 13 geeignet
sind, verwendet werden, und liegen innerhalb des Geltungsbereichs
der vorliegenden Erfindung. In alternativen Ausführungsarten kann das Spülgas von
anderen Stellen als von der zweiten Öffnung 10 aus in die
Kammer 4 eingeführt
werden. Das Spülgas
kann beispielsweise durch eine einzelne Öffnung oder durch mehrere Öffnungen
eingeführt
werden, die an einer Stelle zwischen der ersten Öffnung 9 und der zweiten Öffnung 10 an
der Seite der Kammer 4 angeordnet sind. Außerdem können die Öffnungen 13 zum
Abzug der Gase asymmetrisch am Umfang der Kammer 4 angeordnet
sein oder es kann eine Öffnung 13 anstatt
einer Vielzahl von Öffnung 13 verwendet
werden, wobei man im Rahmen des Erfindungsgedanken bleibt. Außerdem können die Öffnungen 13 an
einer Position nahe dem Bereich angeordnet werden, in dem die Vorform 3 geschmolzen ist,
oder an einer geeigneten Stelle zwischen der zweiten Öffnung 10 und
dem Bereich, in dem die Vorform 3 geschmolzen ist, oder
an anderen Stellen, die für
den Abzug der Gase geeignet sind.
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Wie
in 2 gezeigt, stehen die Durchgänge 14 mit den Öffnungen 13 in
Verbindung und erleichtern den Abzug der Dämpfe durch die Öffnungen 13. Die
Durchgänge 14 werden
durch eine Tragkonstruktion 15 gebildet. Die Tragkonstruktion 15 bietet
eine mechanische Unterstützung
für die
Kammer und besitzt eine oder mehrere Schichten eines Wärmeisolierstoffes
zur Isolierung der Kammer 4, um einen Wärmeverlust zu vermeiden. In
einer bevorzugten Ausführungsart
verlaufen die Durchgänge 14 durch Materialien
und werden von ihnen begrenzt, welche sich mit dem angewandten Magnetfeld
verbinden. Die Durchgänge 14 können beispielsweise
durch Strukturen oder Konstruktionen begrenzt sein, die Graphit
enthalten, das sich mit dem angewandten Magnetfeld verbindet, um
Wärme zu
erzeugen. Auf diese Art und Weise fallen die Gase, die durch die Durchgänge 14 verlaufen,
nicht unter die Kondensationstemperatur der Dämpfe und in den Durchgängen 14 kondensieren
keine Partikel. In einer bevorzugten Ausführungsart kann es sich bei
dem Wärmeisolierungsmaterial
um Graphitfilz, rigidisiertes Graphit oder ein beliebiges Isoliermaterial
aus Thermaloxid handeln. Selbstverständlich kann auch eine alternative
Wärmeisolierung
verwendet werden und andere Konfigurationen und Materialien können für die Durchgänge 14 verwendet
werden, während
man dabei im Rahmen des Erfindungsgedanken verbleibt. Außerdem können die
Durchgänge 14 aus
Konstruktionen bestehen, die keine Wärme erzeugen, wenn im übrigen verhindert
wird, dass die Partikel in den Durchgängen 14 kondensieren.
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Wie
in 2 gezeigt, stehen die Durchgänge 14 mit einem Gaseintritt 16 in
Verbindung. Der Gaseintritt 16 ist derart konfiguriert,
dass er Schutzgas aufnimmt, das von einer Gaszufuhr 17 zugeführt wird.
Das Schutzgas fließt
von dem Gaseintritt 16 durch die Durchgänge 14 und reißt die Dämpfe und Spülgase mit
sich, die durch die Durchgänge 14 strömen. Die
kombinierten Gase strömen
sodann zu einer zweiten Dichtung 18 und werden aus dem
Ofen 1 abgezogen, wie nachstehend genauer erläutert wird. Bei
dem Schutzgas, das durch den Gaseintritt 16 eingeführt wird,
handelt es sich beispielsweise um Argon und Helium. Natürlich können auch
andere geeignete Gase verwendet werden. Bei der Gaszufuhr 17 kann
es sich um eine herkömmliche
Gaszufuhr 17 wie unter Druck stehende Flaschen handeln
oder es kann gleichzeitig mit diesen Flaschen oder anstatt dieser
Flaschen auch eine andere Gaszufuhr verwendet werden. Das Schutzgas
wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ungefähr 100 bis 1000 Grad Celsius
und mit einer Durchflussleistung von ungefähr 2 bis 10 Litern pro Minute
bereitgestellt, auch wenn andere Temperaturen und Durchflussleistungen
ebenfalls möglich
sind.
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In
der bevorzugten Ausführungsart
ist die Tragkonstruktion 15 von einer Kugel 19 umgeben. Die
Kugel 19 umschließt
das Heizelement 8 und die Tragkonstruktion 15 sowie
weitere Elemente des Ofens 1, wie in 2 veranschaulicht.
Die Kugel 19 trägt
dazu bei, die Schutzgasatmosphäre
in dem Ofen 1 aufrechtzuerhalten, wirkt als zusätzliche Schicht
eines Wärmeschutzes
und physikalischen Schutzes und ist aus einem Material hergestellt,
das sich nicht mit dem angewandten Magnetfeld verbindet. In der
bevorzugten Ausführungsart
ist die Kugel 19 entweder ganz oder teilweise aus Quartz
oder aus einem anderen geeigneten Isoliermaterial hergestellt.
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Eine
Induktionsspule 20 ist um die Außenfläche der Kugel 19 herumgewickelt.
Die Induktionsspule 20 ist mit einer Stromversorgung 21 verbunden,
die ein Magnetfeld auf die Kammer 4 anwendet. In der bevorzugten
Ausführungsart
handelt es sich bei der Induktionsspule 20 um eine Kupferspule,
in der ein Schwingstrom fließt,
der von der Stromversorgung 21 stammt. Die Induktionsspule 20 erzeugt
ein senkrechtes Magnetfeld, das in dem Heizelement 8 einen Schwingstrom
induziert, sowie weitere Konstruktionen, die sich mit dem angewandten
Magnetfeld verbinden und Wärme
erzeugen. Bei der Stromversorgung 21 kann es sich um jede
beliebige Stromversorgung handeln, die für die Bereitstellung eines Schwingstroms
ausreichender Größe geeignet
ist, um das oben beschriebene Magnetfeld zu erzeugen. Um die Induktionsspule 20 und
die Kugel 19 vor Schäden
zu schützen,
ist um die freiliegenden Außenflächen der
Kugel 19 und die Induktionsspule 20 eine Schutzabdeckung 22 angeordnet.
Alternativ kann der Ofen 1 auch ohne die Schutzabdeckung
gebaut werden.
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Wie
oben erwähnt,
werden die Gase, die durch die Durchgänge 14 strömen, über die
zweite Dichtung 18 zugeführt. Die zweite Dichtung 18 besitzt zweite
Durchgänge 23,
die mit den Durchgängen 14 in
Verbindung stehen, und in die Atmosphäre münden. Die Gase, die durch die
Durchgänge 14 strömen, werden
somit aus dem Ofen 1 abgezogen, nachdem sie durch die zweite
Dichtung 18 gelangt sind. Die zweite Dichtung 18 ist
auch derart konfiguriert, dass die gezogene optische Faser 2 aus
der Kammer 4 austreten kann, während gleichzeitig verhindert
wird, dass Luft in die Kammer 4 eindringt. Insbesondere
in der bevorzugten Ausführungsart
weist die zweite Dichtung 18 ein Verlängerungsrohr 24 auf, das
allgemein koaxial zu der Kammer 4 angeordnet ist. Die optische
Faser 2 verläuft
von der Kammer 4 längs
durch das Verlängerungsrohr 24,
während
ein Schutzgas durch das Verlängerungsrohr 24 geleitet wird.
Ein Teil des Schutzgases fließt
in entgegengesetzter Richtung zur Fließrichtung der optischen Faser 2 und
durch die zweite Öffnung 10 der
Kammer 4. Insbesondere steht eine Gaseinblaseinöffnung 25 zum
Einblasen des Schutzgases mit dem Verlängerungsrohr 24 in
Verbindung. In der bevorzugten Ausführungsart besitzt die Gaseinblasöffnung 25 zwei
90 Grad Gaseinspritzdüsen,
die die Schutzgase in das Verlängerungsrohr 24 in
Richtung der zweiten Öffnung 10 der
Kammer 4 sowie in das Verlängerungsrohr 24 und
weg von der zweiten Öffnung 10 lenken. Das
Gas, das in Richtung der zweiten Öffnung 10 strömt, strömt durch
die zweite Öffnung 10 und
in die Kammer 4 hinein. Dieses Gas strömt durch die Kammer 4 parallel
zu der optischen Faser 2 und es handelt sich dabei um das
Spülgas,
das zum Ausspülen der
Dämpfe
aus der Kammer 4 in der zuvor besprochenen Art und Weise
verwendet wird. Das Verlängerungsrohr 24 und
das Schutzgas schirmen die optische Faser 2 vor starkem
Temperaturgefälle
ab und ermöglichen
eine kontrollierte Abkühlung
der optischen Faser 2. Die optische Faser 2 weist
demzufolge relativ geringe Restspannungen und daher auch geringe
Dämpfungsmerkmale
auf. Das Schutzgas wird über
eine Gaszufuhr 28 zugeführt,
bei der es sich um jede herkömmliche
Gaszufuhr handeln kann.
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Über die
Gaseinblasöffnung 25 wird
das Schutzgas auch von der zweiten Öffnung 10 weggeführt und
entlang der Bewegungsrichtung der optischen Faser 2 geführt, wenn
diese den Ofen 1 verlässt.
Dadurch, dass das Schutzgas in Bewegungsrichtung der optischen Faser 2 strömt, wird
verhindert, dass Luft in den Ofen 1 eintritt. In der bevorzugten
Ausführungsart
endet ein distales Ende 26 des Verlängerungsrohres 24 mit
einem Klappelement des Verlängerungsrohres 27.
Dieses Klappelement des Verlängerungsrohres 27 lässt sich öffnen, so
dass die optische Faser 2 während des Ziehens hindurch
verlaufen kann, und es lässt
sich schließen,
wenn die optische Faser 2 nicht gezogen wird. Durch das Schließen des
Verlängerungsrohres 27 wird
der Überdruck
des Schutzgases in dem Ofen 1 aufrechterhalten und verhindert,
dass Luft in den Ofen 1 eindringt. In einer bevorzugten
Ausführungsart
kann das Verlängerungsrohr 24 aus
Quarz oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial hergestellt
werden und das Schutzgas kann durch eine beliebige bekannte Gaszufuhr 17 zugeführt werden.
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Alternative
Ausführungsarten
der zweiten Dichtung 18 werden als innerhalb des Geltungsbereichs
der vorliegenden Erfindung liegend angesehen. Das Schutzgas kann
auch an einer anderen Stelle als durch das Verlängerungsrohr 24 in
die zweite Dichtung 18 eingeblasen werden. Wie oben besprochen,
kann das Schutzgas anstatt in die zweite Dichtung 18 auch
direkt in die Kammer eingeblasen werden, und der Teil des Schutzgases,
der nicht durch die Öffnungen 13 gespült wird,
kann von der Kammer 4 aus in die zweite Dichtung 18 strömen. Außerdem kann
der Abzug der Gase, die durch die Durchgänge 23 der zweiten
Dichtung strömen,
durch ein Gebläse
oder eine Pumpe unterstützt
werden, wobei ein Gas die Gase aus den Durchgängen 14 mitführt, oder
ein anderes Druckdifferential, um die Gase durch die Durchgänge 23 der
zweiten Dichtung zu führen
oder zu blasen. Die Gase können
in die Atmosphäre
abgeführt
oder abgekühlt
oder aufbereitet werden, um die bestehenden Gase zu entfernen.
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Wie
oben im Detail besprochen, verbinden sich das Heizelement 8 und
andere Elemente mit dem angewandten Magnetfeld, das durch die Induktionsspule 20 erzeugt
wird, um Wärme
zu erzeugen. Die Wärme
bringt einen unteren Abschnitt der Vorform 3 zum Schmelzen
und die optische Faser 2 wird aus dem Schmelzbereich herausgezogen
und aus der Kammer 4 herausgeführt. Während des Ziehens werden Dämpfe erzeugt
und diese Gase werden durch das Spülgas aus der Kammer 4 herausgespült. Die
Gase treten aus der Kammer 4 aus, indem sie durch die Öffnungen 13,
die Durchgänge 14 und
die zweite Dichtung 18 und aus dem Ofen 1 hinaus
führen,
und zwar bei einer ausreichend hohen Temperatur, um zu verhindern,
dass Partikel aus den Gasen kondensieren. Auf diese Art und Weise
kondensieren die Partikel erst dann aus den Dämpfen, wenn die Dämpfe den
Ofen 1 verlassen. Somit kondensieren die Partikel in einer
Entfernung von der optischen Faser 2 und die optische Faser 2 ist
vor einem unerwünschten
Brechen geschützt.
Wie in 2 gezeigt, tritt die optische Faser 2 außerdem aus
dem Verlängerungsrohr 24 aus
und verläuft
durch die Faserbeschichtungsvorrichtung 5 (1).
In der Faserbeschichtungsvorrichtung 5 wird die optische
Faser 2 mit einer Schicht oder mehreren Schichten des Überzugs
bzw. der Beschichtung beschichtet, welche die vorher festgelegten
physikalischen und optischen Eigenschaften besitzen. Die Beschichtungen
bzw. Überzüge schützen die
Oberfläche
der optischen Faser 2 vor Kratzern, Abrieb und Feuchtigkeit.
Die Beschichtungsvorrichtung kann eine Aushärtungsstufe oder mehrere Aushärtungsstufen
aufweisen, um die Beschichtung bzw. den Überzug auszuhärten, sowie eine
Abkühlungsstufe
oder mehrere Abkühlungsstufen,
um die optische Faser 2 und/oder den Überzug bzw. die Beschichtung
abzukühlen.
Nachdem sie mit der Beschichtung versehen wurde, wird die optische Faser 2 auf
eine Spule aufgewickelt.