DE69413741T2

DE69413741T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von optischen Wellenleiterfasern

Info

Publication number: DE69413741T2
Application number: DE69413741T
Authority: DE
Inventors: Lynn Granville Corning Ny 14831 Amos; Paul Andrew Corning Ny 14831 Chludzinski; Heidi Bahn Corning Ny 14831 Leoni; Johnnie Edward Corning Ny 14831 Watson; Richard Reed Corning Ny 14831 Williams
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1994-03-21
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2014-03-22
Also published as: BR9401394A; JPH06321583A; JP3068402B2; CN1097066A; AU5918294A; RU94011235A; CN1054359C; TW288107B; EP0619275B1; DE69413741D1; KR100318182B1; DK0619275T3; EP0619275A2; AU681863B2; UA37190C2; CA2120379A1; EP0619275A3; HK1003538A1; US5366527A; RU2118916C1

Description

Diese Erfindung betrifft die Beschichtung von optischen Wellenleiterfasern.
Bei der Herstellung von optischen Wellenleiterfasern sieht ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Fasern vor, (i) Herstellen einer Vorform unter Verwendung einer Abscheidungstechnik, wie etwa Außendampfabscheidung (OVD), Dampfaxialabscheidung (VAD) oder modifizierte chemische Dampfabscheidung (MCVD); (ii) Dehydrieren und Konsolidieren der OVD- oder VAD- Rußvorform (oder Kollabieren der MCVD-Vorform) zur Erzeugung einer massiven Glasvorform; und (iii) Ziehen der Glasvorform in eine Faser. Aufgrund der Erfordernisse an eine hohe Festigkeit und einen niedrigen Verlust wird die Schutzbeschichtung auf die gezogene Faser aufgetragen, bevor die jungfräuliche Oberfläche der Faser durch nachfolgende Handhabung, entweder während der Herstellung oder dem nachfolgenden Gebrauch beschädigt wird. Dieser Beschichtungsschritt wird typischerweise als integraler Bestandteil des Ziehprozesses durchgeführt, um sicherzustellen, daß das Beschichtungsmaterial aufgetragen wird, bevor die Oberfläche der Faser beschädigt wird. Optische Fasern werden auch in Gruppierungen, als Bandfasern bekannt, kombiniert, deren Herstellung erfordert, daß eine Überbeschichtung auf eine Gruppierung von beschichteten oder unbeschichteten optischen Fasern aufgetragen wird.
Ein üblicherweise bei der Herstellung von optischen Wellenleiterfasern verwendetes Beschichtungsmaterial ist eine auf Acrylat basierende Zusammensetzung, die durch Belichten mit Ultraviolett(UV)-Licht aushärtbar ist. Dieses Material wird auf die Oberfläche der Faser im flüssigen Zustand aufgetragen und daraufhin zum Aushärten üV-Licht ausgesetzt. Das Beschichtungsmaterial kann in einer oder mehreren Schichten aufgetragen werden, wobei ein Zwei-Schichten-Beschichtungssystem eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Die erste oder primäre Beschichtung wird direkt auf die Oberfläche der Faser aufgetragen, und die zweite oder sekundäre Beschichtung wird über die primäre Beschichtung aufgetragen.
Wenn eine optische Wellenleiterfaser beschichtet wird, ist wesentlich, beschichtete Fasern mit hohen Ziehgeschwindigkeiten bei konsistentem beschichteten Durchmesser und Beschichtungen zu erzeugen, die konzentrisch zu der Faser aufgetragen werden. Beide dieser Eigenschaften tragen dazu bei, das Spleißen und Verbinden der Faser zu erleichtern, wodurch niedrigerere Verluste bei einer installierten Faseranwendung gewährleistet sind. Die hohen Ziehgeschwindigkeiten verringern die Herstellungskosten der Faser durch Erhöhen des Ausstoßes und durch Ausnützen der Anlagenkapazität. Der Markt fordert weiterhin noch engere Toleranzen bezüglich des beschichteten Durchmessers einer optischen Wellenleiterfaser. Aktuelle Herstellungsprozesse stellen Beschichtungen mit Toleranzen von etwa ± 15 um bereit, während Toleranzen im Bereich von etwa ± 3 bis 5 um benötigt werden.
Große Anstrengungen wurden auf das Kühlen der gezogenen Faser vor dem Empfangen der ersten Schicht des Beschichtungsmaterials gerichtet. Dies ist erforderlich, weil die hohen Ziehtemperaturen (im Bereich von 1.800 bis 2.000ºC) und das Erhöhen der Ziehgeschwindigkeiten dazu führen würden, daß die Temperatur der Faser bei der ersten Beschichtungsauftragung zu hoch ist, damit eine adäquate Beschichtung stattfindet. Wenn die Fasertemperatur zu hoch ist, wenn die Beschichtung aufgetragen wird, werden die Qualität, die Abmessungen und die Konsistenz der Beschichtung, die dadurch aufgetragen wird, beeinträchtigt. Es ist allgemein bekannt, daß die Fasertemperatur weniger als 300ºC für ein sauberes Auftragen des Beschichtungsmaterials betragen sollte. Paek et al., "Forced Convective Cooling of Optical Fibers in High Speed Coating", Journal of Applied Physics, Band 50, Nr. 10, S. 6144-48, Oktober 1979. Beispiele von Systemen, die dazu ausgelegt sind, die Temperatur der Faser vor der ersten Auftragung der Beschichtung zu verringern, umfassen diejenigen der US-Patente 4 594 088, 4 514 205 und 5 043 001.
Ein Faserzieh- und -beschichtungssystem, wie es aktuell bei der Herstellung von optischen Wellenleiterfasern verwendet wird, ist in Fig. 1 gezeigt. Eine Faser 10 wird aus einer Vorform 11 gezogen, die in einem Ofen 1 erhitzt wird. Die Faser 10 durchläuft daraufhin eine Faserkühlvorrichtung 2 und wird auf eine Temperatur unterhalb von etwa 90ºC gekühlt. Die Faser 10 durchläuft daraufhin einen primären Beschichtungsaufbau 3 und wird mit einer primären Beschichtungsschicht beschichtet. Die primäre Beschichtungsschicht wird in einer primären Beschichtungsaushärtungsvorrichtung 4 ausgehärtet, und der Durchmesser der Faser einschließlich der ausgehärteten primären Beschichtung wird durch eine Vorrichtung 5 gemessen. Die Aushärtungsvorrichtung 4 umfaßt typischerweise eine Gruppierung von Bestrahlungsvorrichtungen. Die Faser 10 durchläuft daraufhin einen sekundären Beschichtungsaufbau 6 und wird mit einer sekundären Beschichtungsschicht beschichtet. Die sekundäre Beschichtungsschicht wird in einer sekundären Beschichtungsaushärtungsvorrichtung 7 ausgehärtet, die ähnlich zu der primären Beschichtungsaushärtungsvorrichtung 4 ist, und der Durchmesser der Faser einschließlich der ausgehärteten sekundären Beschichtung wird durch eine Vorrichtung 8 gemessen. Eine Traktoreinrichtung 9 wird verwendet, um die Faser von dem Ofen 1 durch die Zwischenstufenvorrichtungen zu ziehen. Die Faser wird daraufhin typischerweise durch eine (nicht gezeigte) Wickelvorrichtung zur weiteren Verarbeitung auf Spulen gewickelt.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Beschichtungsziehformaufbaus mehr im einzelnen. Eine Faser 21 läuft durch eine Führungsform 22 in dem Beschichtungsziehaufbau 20. Beschichtungsmaterial wird durch Löcher 24 in einem Einsatz 23 zu dem Beschichtungsziehformaufbau 20 gefördert. Das Beschichtungsmaterial wird unter Druck bei konstanter Temperatur gefördert. Die Faser 21 verläßt den Beschichtungsziehformaufbau 20 durch eine Maßeinstellziehform bzw. Kalibrierziehform 25. Wenn die Faser durch den Beschichtungsziehformaufbau 20 läuft, wird das Beschichtungsmaterial beschleunigt. Wenn das Beschichtungsmaterial und die Faser 21 in die Kalibrierziehform 25 laufen, wird ein Teil des Beschichtungsmaterials mit der Faser herausgezogen. Das Beschichtungsmaterial, das durch die Faser beschleunigt wird, mit der Faser jedoch nicht herausgezogen wird, läuft innerhalb des Beschichtungsziehformaufbaus 20 um. Der Beschichtungsziehformaufbau 20 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ähnlich zu demjenigen, der in dem US-Patent Nr. 4 531 959 offenbart ist. Die Beschichtung wird unter Verwendung eines Verfahrens aufgetragen, welches die Ausbildung von Bläschen in der Beschichtung verringert, wie im US-Patent Nr. 4 792 347 offenbart.
Die Beschichtungsmaterialmenge, die mit der Faser 21 herausgezogen wird, hängt vom Geschwindigkeitsprofil des Beschichtungsmaterials innerhalb der Kalibrierziehform 25 ab. Dieses Geschwindigkeitsprofil wird durch die Geschwindigkeit am stärksten beeinflußt, mit welcher die Faser 21 durch den Beschichtungsziehformaufbau 20 gezogen wird, die Geometrie der Kalibrierziehform 25 und das Viskositätsprofil des Beschichtungsmaterials in der Kalibrierziehform 25. Das Viskositäts profil des Beschichtungsmaterials ist eine Funktion seiner Temperatur, die beeinflußt wird durch: i) Die Temperatur der Faser 21; ii) die Temperatur der Wände der Kalibrierziehform 25; iii) die interne Wärmeerzeugung, die als "viskoses Erwärmen" bekannt ist und das Ergebnis der Umsetzung mechanischer Energie in thermische Energie über Fluidreibung ist; iv) die Temperatur der zuströmenden Beschichtung; und v) die Temperatur einer Oberfläche, mit welcher die Beschichtung thermisch in Verbindung steht. Das Viskositätsprofil kann auch eine Funktion der Scherrate oder äquivalent einer angelegten Spannung sein. Fluide, wie die Genannten, werden als nicht- Newton-Fluide bezeichnet.
Für eine gegebene Geometrie des Beschichtungsziehformaufbaus ist der beschichtete Faserdurchmesser durch das Geschwindigkeitsprofil innerhalb des Beschichtungsmaterials am Auslaß der Kalibrierziehform 25 bestimmt. Das Geschwindigkeitsprofil am Auslaß der Kalibrierziehform 25 kann durch das Geschwindigkeitsprofil in anderen Teilen des Beschichtungsziehformaufbaus 20 beeinflußt sein. Der Bereich, wo bzw. in der Nähe von welchem der beschichtete Faserdurchmesser bestimmt wird, kann deshalb einen beliebigen Teil des Beschichtungsziehformaufbaus 20 umfassen, in welchem das Geschwindigkeitsprofil derart beeinflußt werden kann, daß das Geschwindigkeitsprofil am Auslaß der Kalibrierziehform 25 ebenfalls beeinflußt wird. Dieser Bereich kann die gesamte Kalibrierziehform oder sogar Teile des Beschichtungsziehformaufbaus 20 in der Nähe des Einsatzes 23 umfassen, wenn die Steuerung der Beschichtungsmaterialtemperatur und damit des Viskositätsprofils ausreichend ist, um eine adäquate Steuerung des beschichteten Faserdurchmessers bereitzustellen. Wie nachfolgend angeführt, haben wir jedoch herausgefunden, daß dann, wenn der Bereich, in welchem das Viskositätsprofil vorliegt, gesteuert wird, eine sehr empfindliche Steuerung des be schichteten Faserdurchmessers erzielt werden kann, indem die Temperatur des Beschichtungsmaterials gesteuert wird, das im Düsenvorderteilbereich 26 der Kalibrierziehform 25 angeordnet ist.
Während es unter bezug auf Fig. 1 möglich ist, die Temperatur der Faser 10 nach der primären Beschichtungsvorrichtung 4 und vor dem sekundären Beschichtungsaufbau 6 zu steuern, ist es üblicherweise weder zuträglich noch praktisch, dies zu tun. Beispielsweise erfordert dies entweder eine lange Aufenthaltszeit in einer Temperatureinstellvorrichtung für eine langsame Gasströmung oder eine hohe Gasströmung in einer Temperatureinstellvorrichtung mit kurzer Aufenthaltszeit zur Änderung der Temperatur der Faser. Grund hierfür ist die relativ hohe thermische Masse der Faser in Kombination mit der primären Beschichtungsschicht (ungefähr das Dreifache der thermischen Masse im Vergleich zu einer unbeschichteten Faser). Für die Faserziehvorrichtung bestehen räumliche Beschränkungen, welche die Verwendung einer Temperatureinstellvorrichtung mit langer Aufenthaltszeit verhindern. Das Ändern der Temperatur der Faser kann ungünstige Einflüsse auf nachfolgende Schritte bei dem Faserziehprozeß haben.
Die US-Patente Nr. 4 073 974, 4 622 242 und die japanische Veröffentlichung 63-74938 zeigen verschiedene Beschichtungssysteme. Außerdem wird auf die JP-A-61-266336 verwiesen, die ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 beschreibt, nämlich ein Verfahren zum feineren Beschichten eines optischen Wellenleiters, umfassend die Schritte: Führen einer optischen Wellenleiterfaser durch eine Beschichtungsziehform, die ein Beschichtungsmaterial enthält, wobei das Beschichtungsmaterial ein aushärtbares Material ist, wobei die Beschichtungsziehform eine Kalibrierziehform umfaßt, Beschichten der Faser mit einer Schicht aus dem Beschichtungs material, und Messen des beschichteten Faserdurchmessers und Erzeugen eines Durchmessersignals, das für den Durchmesser der beschichteten Faser repräsentativ ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Variation der Beschichtungsmaterialmenge, die aus der Kalibrierziehform gezogen wird, führt zu starken Schwankungen des Außendurchmessers der beschichteten Faser. Wir haben entdeckt, daß durch Steuern des Viskositätsprofils des Beschichtungsmaterials im Bereich oder nahe zu diesem, in welchem der Durchmesser der beschichteten Faser bzw. der beschichtete Faserdurchmesser ermittelt wird, Durchmesserschwankungen um das Dreifache oder noch stärker verbessert werden können. Wir sind in der Lage, das Viskositätsprofil durch Steuern der Temperatur des Beschichtungsmaterials in dem oder nahe dem Bereich zu steuern, in welchem der beschichtete Faserdurchmesser ermittelt wird.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 festgelegten Art geschaffen, das gekennzeichnet ist durch Vergleichen des beschichteten Faserdurchmessers mit einem vorbestimmten Sollwert und Erzeugen eines Steuersignals, das die Differenz zwischen dem Durchmesser der beschichteten Faser und dem vorbestimmten Sollwert repräsentiert, und Variieren der Temperatur wenigstens eines Abschnitts der Kalibrierziehform, abhängig von dem Steuersignal für die Regelung des Durchmessers der beschichteten Faser.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt, bestehend aus einer Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf die Faser zur Bildung einer Beschichtungsschicht auf der Faser, wobei zu der Beschichtungseinrichtung eine Kalibrierziehform mit einem Düsenvorderteilbereich gehört, in welchem der Durchmesser der Kalibrierziehform konstant ist, und wobei das Beschichtungsmaterial ein aushärtbares Material ist eine Aushärtvorrichtung zum Aushärten der Beschichtungsschicht; eine Durchmessermeßvorrichtung zum Messen des Durchmessers der Faser mit der Beschichtungsschicht und zur Erzeugung eines Durchmessersignals, das den Durchmesser repräsentiert; eine Heizvorrichtung, die funktionell dem Düsenvorderteilbereich zugeordnet ist, und eine Regelungsvorrichtung zum Variieren von von der Heizvorrichtung an den Düsenvorderteilbereich gelieferter Wärme, abhängig von der Differenz zwischen dem Durchmessersignal und einem vorbestimmten Wert.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Regelung eines Durchmessers einer beschichteten optischen Faser bereitgestellt, bestehend aus folgenden Verfahrensschritten: Einführen der Faser in eine Beschichtungsvorrichtung, wobei die Beschichtungsvorrichtung mit einem aushärtbaren Beschichtungsmaterial versorgt wird; Aufbringen einer Schicht des aushärtbaren Beschichtungsmaterials auf die Faser; Entfernen der Faser aus der Beschichtungsvorrichtung durch eine Kalibrierziehform; Aushärten der Schicht aus aushärtbarem Beschichtungsmaterial; und Messen des Durchmessers der beschichteten Faser und Erzeugen eines Signals, das für den Durchmesser der beschichteten Faser repräsentativ ist, gekennzeichnet durch Vergleichen des Signals mit einem vorbestimmten gewünschten Wert des Durchmessers einer beschichteten Faser; und Regeln des Durchmessers der beschichteten Faser durch lokales Variieren der Beheizung des Beschichtungsmaterials angrenzend an die Kalibrierziehform, abhängig von dem Vergleich zur Variation der Viskosität des Beschichtungsmaterials angrenzend an die Kalibrierziehform, um dadurch den Durchmesser der beschichteten Faser zu variieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Blockdarstellung einer typischen Faserziehvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines typischen Beschichtungsziehformaufbaus.
Fig. 3 zeigt die Fluiddynamik innerhalb eines typischen Beschichtungsziehformaufbaus.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Beschichtungsziehformaufbaus gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Beschichtungsziehformaufbaus gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Beschichtungsziehformaufbaus gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung

Wie vorstehend erläutert, zeigt Fig. 2 einen typischen Beschichtungsziehformaufbau, der aktuell im Prozeß zum Beschichten von optischen Wellenleiterfasern verwendet wird. Die Einlaß- oder Einspritztemperatur des Beschichtungsmaterials, das durch Löcher 24 des Einsatzes 23 eingeleitet wird, wird durch einen (nicht gezeigten) Wärmetauscher in Verbindung mit einer Beschichtungsförderleitung auf einem gewünschten Wert gehalten. Die temperaturgesteuerte Beschichtung wird um den Einsatz 23 herum radial verteilt, bevor sie in den Formaufbau 20 zuströmt. Das Beschichtungsmaterial wird dem Formaufbau 20 typischerweise unter Druck zugeführt. Eine un ter Druck stehende Beschichtungsvorrichtung stellt sicher, daß der Pegel des Beschichtungsmaterials in dem Aufbau 20 auf demselben Pegel während des gesamten Faserbeschichtungsprozesses gehalten wird.
Fig. 3 zeigt die Dynamik des Beschichtungsprozesses. Die Faser 41 gelangt in den Formaufbau 40 durch die Führungsform 42. Das Beschichtungsmaterial wird am Einsatz 43 eingeleitet. Wenn die Faser 41 in den Umwälzbereich 44 gelangt, wird ein oberer Meniskus 45 an der Grenzfläche zwischen der Faser und dem Beschichtungsmaterial gebildet. Wenn das Beschichtungsmaterial und die Faser 41 in die Kalibrierziehform 47 gelangen, wird ein Teil des Beschichtungsmaterials mit der Faser herausgezogen. Das Beschichtungsmaterial, das durch die Faser beschleunigt, jedoch nicht mit der Faser herausgezogen wird, zirkuliert in dem Beschichtungsziehformaufbau 40. Die Faser 41 setzt sich daraufhin durch den Düsenvorderteilbereich 50 fort und verläßt den Beschichtungsziehformaufbau 40. Ein unterer Meniskus 51 bildet sich dort aus, wo die Faser den Beschichtungsziehformaufbau 40 verläßt. Der Düsenvorderteilbereich 50 ist als der Bereich am Auslaß der Kalibrierziehform 47 festgelegt, wo der Innendurchmesser der Kalibrierziehform 46 im wesentlichen konstant mit einer Distanz von dem Auslaß der Kalibrierziehform 47 ist.
Eine Endliche-Element-Analyse zeigt an, daß das Geschwindigkeitsprofil im Düsenvorderteilbereich 50 durch die Temperatur der Innenwand 52 signifikant ebenso beeinflußt wird wie durch die Fasertemperatur. Das Geschwindigkeitsprofil wird durch diese Temperaturschwankungen beeinflußt, weil diese Temperaturvariationen das Viskositätsprofil des Beschichtungsmaterials ändern. Das Geschwindigkeitsprofil wird außerdem durch die Geschwindigkeit beeinflußt, mit welcher die Faser 41 durch den Aufbau 40 gezogen wird. Die Scherspannungen, die sich aufgrund der Geschwindigkeit der Faser durch das Beschichtungsmaterial ausbilden und die Viskosität des Beschichtungsmaterial selbst kombinieren miteinander, um Wärme zu erzeugen. Dieses Phänomen ist als viskoses Erwärmen bzw. Heizen bekannt. Beschichtungsmaterial, welches die Kalibrierziehform 47 mit der Faser 41 verläßt, läuft in dem Beschichtungsziehformaufbau 40 um und trägt ebenfalls zum viskosen Heizen bei. Die Endliche-Element-Analyse zeigt außerdem an, daß diese interne Wärmeerzeugung signifikante Änderungen der Temperatur der Innenwand 52 der Kalibrierziehform 47 verursacht, insbesondere in der Nähe des Düsenvorderteilbereichs 50. Beschichtungsmaterial in der Nähe der Oberfläche der Faser 41 wird auf die Geschwindigkeit der Faser beschleunigt, während Beschichtungsmaterial an den Wänden oder in der Nähe der Wände der Kalibrierziehform 47 sich im wesentlichen nicht bewegt, wodurch ein Geschwindigkeitsprofil erzeugt wird.
Der Durchmesser der beschichteten Faser (vorliegend auch als beschichteter Faserdurchmesser bezeichnet) wird durch die Beschichtungsmaterialströmung durch das gesamte Volumen der Kalibrierziehform 47 festgelegt. Das Integral des Geschwindigkeitsprofils am Auslaß der Kalibrierziehform 47 über die Querschnittsfläche des Auslasses der Kalibrierziehform 47 genommen, bestimmt den Durchsatz des Beschichtungsmaterials, das auf die Faser 41 aufgetragen wird und damit den Durchmesser der resultierenden beschichteten Faser. Für eine gegebene Fasergeschwindigkeit wird das Geschwindigkeitsprofil am Auslaß der Kalibrierziehform durch die Geometrie der gesamten Kalibrierziehform, einschließlich der Geometrie des Düsenvorderteilbereichs, und das Viskositätsprofil des Beschichtungsmaterials bestimmt. Da die Geometrie der Kalibrierziehform typischerweise festliegt, besteht ein Mittel zum Regeln bzw. Steuern des beschichteten Faserdurchmessers darin, das Visko sitätsprofil des Beschichtungsmaterials in der Kalibrierziehform einzustellen, bevorzugt im Düsenvorderteilbereich 50.
Bisherige Verfahren zum Regeln des beschichteten Faserdurchmessers beruhten auf einer Änderung der Temperatur des Beschichtungsmaterials, wenn es dem Beschichtungsziehformaufbau zugeführt wird. Ändern dieser "Einspritz"-Temperatur des Beschichtungsmaterials hat die Auswirkung, daß sich die Auswirkung des viskosen Erhitzens durch den gesamten Beschichtungsziehformaufbau ändert, wodurch sich das Viskositätsprofil des Beschichtungsmaterials überall im Beschichtungsziehformaufbau ändert. Diese zwei Wirkungen wirken entgegengesetzt zueinander. Beispielsweise führt eine Verringerung der Einspritztemperatur des Beschichtungsmaterials zu einer Erhöhung der Viskosität. Diese erhöhte Viskosität ist Anlaß dafür, daß ein stärkeres viskoses Erhitzen auftritt, wodurch die Temperatur des Beschichtungsmaterials erhöht und damit die Viskosität verringert wird. Dies führt zu relativ großen Variationen des beschichteten Faserdurchmessers während des Beschichtungsprozesses, da das Viskositätsprofil des Beschichtungsmaterials im oder in der Nähe des Bereichs, in welchem der beschichtete Faserdurchmesser ermittelt wird, sich kontinuierlich ändert, wodurch das Geschwindigkeitsprofil geändert wird und folglich der beschichtete Faserdurchmesser. Eine Änderung der Einspritztemperatur tritt relativ langsam auf, wodurch jegliches Verfahren oder jegliche Vorrichtung zur Regelung des beschichteten Faserdurchmessers außerstande ist, kurzzeitige Schwankungen des beschichteten Faserdurchmessers zu regulieren.
Es könnte versucht werden, die Viskosität des Beschichtungsmaterials in der Kalibrierziehform einzustellen, indem die Einspritztemperatur des Beschichtungsmaterials eingestellt wird. Dies würde jedoch einen speziell konstruierten Wärme tauscher erfordern, um rasche Änderungen der Temperatur des Beschichtungsmaterials in der Kalibrierziehform zu erzeugen.
Ein Aspekt unserer Erfindung besteht darin, das Erhitzen bzw. Erwärmen des Beschichtungsmaterials auf einen Bereich des Beschichtungsziehformaufbaus zu lokalisieren, in welchem schnellere Änderungen der Temperatur des Beschichtungsmaterials innerhalb der Kalibrierziehform erzielt werden können. Beispielsweise kann das Erhitzen vorteilhafterweise in einem Abschnitt der Kalibrierziehform lokalisiert werden, welcher den Düsenvorderteilbereich 50 umgibt, da die thermische Masse des Beschichtungsmaterials im Düsenvorderteilbereich 50 geringer ist als die thermische Masse des Beschichtungsmaterials in der Kalibrierziehform 47. Je stärker das Erhitzen lokalisiert ist, desto schneller ändert sich die Temperatur. Wir haben herausgefunden, daß das Einstellen der Temperatur des Beschichtungsmaterials in der Kalibrierziehform 47 eine verbesserte Regulierung des beschichteten Faserdurchmessers ergibt. Sehr rasche Änderungen der Temperatur des Beschichtungsmaterials können jedoch durch Einstellen der Temperatur der Bodenfläche 53 der Kalibrierziehform 47 erzielt werden, was zu einer sehr empfindlichen Regulierung des beschichteten Faserdurchmessers führt. Durch Anordnen der Temperaturänderungen auf der Bodenfläche 53 haben wir Änderungen des beschichteten Faserdurchmessers im Bereich von etwa 0,2 um/s bis 0,5 um/s erzielt. Wir nehmen an, daß dies eine Regulierung des beschichteten Faserdurchmessers innerhalb von etwa 3 um eines gewünschten Sollpunkts erlaubt. Wir haben eine stabile Regulierung des beschichteten Faserdurchmessers innerhalb etwa 0,3 um eines gewünschten Einstell- bzw. Sollpunkts erreicht.
Eine weitere Endliche-Element-Analyse hat gezeigt, daß eine aktive Temperatursteuerung eine Außenwand der Kalibrierzieh form 47 die Temperatur der Innenwand 52 ändert, was wiederum letztendlich den Durchmesser der beschichteten Faser reguliert. Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Temperatursteuerungshülle 66 um die Außenwand 67 der Kalibrierziehform 65 plaziert werden kann. Die Hülle 66 ist in der Lage, die Temperatur der Außenwand 67 der Kalibrierziehform 65 zu erhöhen oder zu erniedrigen, wodurch die Temperatur der Innenwand 68 erhöht oder erniedrigt wird. Die durch die Hülle 66 bereitgestellte Temperatureinstellung wird durch ein (nicht gezeigtes) Steuersystem gesteuert, welches eine Messung des Durchmessers der beschichteten Faser verwendet, um den Erhitzungspegel oder den Abkühlungspegel zu ermitteln, der erforderlich ist, den Durchmesser der beschichteten Faser auf einem Soll-Wert zu halten. Die Faser 61, die Führungsform 62, der Einsatz 63 und die Beschichtungsmaterialzufuhrlöcher 64 sind ähnlich zu denjenigen, die in bezug auf Fig. 2 erläutert wurden.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt. Die Führungsform 102 ist in einem Beschichterblock 101 angeordnet. Ein Einsatz 103 befindet sich unterhalb der Führungsform 102 und bildet den Einlaß für Beschichtungsmaterial in dem Beschichtungsziehformaufbau 100. Eine Kalibrierziehform 104 ist unterhalb des Einsatzes 103 angeordnet. Ein thermoelektrischer Chip 105 ist unterhalb der Kalibrierziehform 104 angeordnet und steht thermisch mit der Kalibrierziehform 104 in Verbindung. Der thermoelektrische Chip 105 verwendet den Peltier-Effekt, um als Wärmepumpe zu arbeiten, um die Kalibrierziehform 104 zu erwärmen oder abzukühlen. Die Richtung der Wärmeströmung über den Chip 105 wird durch die Richtung des elektrischen Stromflusses in dem Chip 105 selbst festgelegt. Für Einzelheiten bezüglich des Peltier-Effekts siehe: Caillat et al. "Thermoelectric Properties of (BixSb1-x)&sub2;Te&sub3; Single Crystal Solid Solutions Grown by the T. H. M. Method", J. Phys. Chem. Solids, Band 53, Nr. 8, S. 1121-29, 1992; und Patel et al. "Thermoelectric Cooling Effect in a p-Sb&sub2;Te&sub3;-n-Bi&sub2;Te&sub3;, Thin Film Thermocouple", Solid-State Electronics, Band 35, Nr. 9, S. 1269-72, 1992. Als Wärmepumpe benötigt der thermoelektrische Chip 105 ein Thermoreservoir entweder zum Zufuhren oder zum Abfuhren von Warme zu bzw. von der Ruckseite des Chips 105. Dieses Reservoir besteht aus einem Kühlkörper 108, der sich in thermischer Verbindung mit dem Chip 105 durch einen Chip- Sockel 106 und ein Rohr 107 befindet. Die Temperatur des Kühlkörpers 108 wird mit einem umgewalzten Wasserbad auf konstantem Pegel gehalten. Wenn der thermoelektrische Chip 105 die Kalibrierziehform 104 kühlt, leitet der Kühlkörper 108 Warme von der Ruckseite des Chips 105 ab. Wenn der Chip 105 die Kalibrierziehform 104 heizt, fuhrt der Kühlkörper 108 der Ruckseite des Chips 105 Warme zu.
Sowohl der Spannungspegel wie die Polarität, die an den thermoelektrischen Chip 105 angelegt sind, können durch Regulieren des beschichteten Durchmessers der Faser eingestellt werden. Beispielsweise kann eine positive Polaritat als Heizbetriebsart definiert werden und eine negative Polaritat kann als Kühlbetriebsart definiert werden. Eine Erhohung der an den Chip 105 angelegten Spannung vermag die folgenden drei Szenarien zu erzeugen: Die Spannung kann weniger negativ gemacht werden, die Spannung kann von negativ in positiv geändert werden und die Spannung kann positiver gemacht werden. Diese drei Szenarien vermögen die Form 104 weniger zu kühlen, das Kühlen der Form 104 in ein Erhitzen der Form 104 andern und die Form 104 starker erhitzen. Sämtliche dieser Wirkungen erhöhen die Temperatur der Beschichtung in der Nahe der Wand des Düsenvorderteilbereichs 109. Diese Erhohung der Beschichtungstemperatur in der Nahe der Wand des Düsenvorderteilbereichs 109 verringert ihrerseits die Beschichtungsviskosität in der Nähe der Wand des Düsenvorderteilbereichs 109 und erhöht letztendlich den beschichteten Faserdurchmesser. In ähnlicher Weise kann ein kleinerer beschichteter Durchmesser erzeugt werden, indem die an den thermoelektrischen Chip 105 angelegte Spannung verringert wird.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Eine Führungs(zieh)form 112 ist in einem Beschichterblock 111 angeordnet. Ein Einsatz 113 befindet sich unterhalb einer Führungsform 112 und stellt den Einlaß für das Beschichtungsmaterial in dem Beschichtungsziehformaufbau 110 dar. Eine Kalibrierziehform 114 ist unter dem Einsatz 113 angeordnet. Eine Scheibe 115 ist unter der Kalibrierziehform 114 angeordnet und steht thermisch mit der Kalibrierziehform 114 in Verbindung. Die Scheibe 115 besteht aus einem thermisch stark leitenden Material, um eine wirksame Übertragung von Wärme zu und von der Kalibrierziehform 114 bereitzustellen. Ein Wärmeübertragungsrohr 116 befindet sich in Wärmeverbindung bzw. thermischer Verbindung mit der Scheibe 115. Eine Widerstandsheizeinrichtung 117 umgibt zumindest einen Teil des Wärmeübertragungsrohrs 116. Ein Teil des Wärmeübertragungsrohrs 116 erstreckt sich unterhalb der Widerstandsheizeinrichtung 117 und befindet sich in Wärmeverbindung mit einem Kühlblech 118. Das Kühlblech 118 ist mit einem Fluidumwälzsystem 119 verbunden, das verwendet wird, um Wärme vom Kühlkörper 118 abzuziehen. Aufgrund der Wärmeverbindung zwischen dem Kühlkörper 118, dem Wärmeübertragungsrohr 116, der Widerstandsheizeinrichtung 117 und der Scheibe 115 kann Wärme zu der Kalibrierziehform 114 sowie von dieser übertragen werden.
Die zu oder von der Kalibrierziehform 114 übertragene Wärme wird auf Grundlage einer Messung des Durchmessers der beschichteten Faser eingestellt, um den Durchmesser der be schichteten Faser auf einen Soll-Wert zu regulieren. Wenn der gemessene Durchmesser der beschichteten Faser unter dem Soll- Wert liegt, wird Wärme zu der Kalibrierziehform 114 von der Widerstandsheizeinrichtung 117 durch die Scheibe 115 übertragen. Dies wird durch Erhöhen des Stroms zur Widerstandsheizeinrichtung 117 bewirkt und führt zu einer Erhöhung der Temperatur des Beschichtungsmaterials in der Nähe der Wand der Kalibrierziehform 114, was wiederum die Viskosität des Beschichtungsmaterials in der Nähe der Wand der Kalibrierziehform 114 verringert. Die Verringerung der Viskosität des Beschichtungsmaterials in der Nähe der Wand der Kalibrierziehform 114 erhöht die Menge an Beschichtung, die auf die Faser aufgetragen wird, wodurch der Durchmesser der beschichteten Faser vergrößert wird. Wenn der gemessene Wert der beschichteten Faser über dem Soll-Wert liegt, wird in ähnlicher Weise Wärme von der Kalibrierziehform 114 durch die Scheibe 115, das Wärmeübertragungsrohr 116 und den Kühlkörper 118 übertragen. Dies wird durch Erhöhen des Fluiddurchsatzes in dem Umwälzsystem bewirkt, was zu einer Übertragung von Wärme von dem Kühlkörper 118 führt, wodurch die Temperatur des Beschichtungsmaterials in der Nähe der Wand der Kalibrierziehform 114 verringert wird, was wiederum zu einer Erhöhung der Viskosität des Beschichtungsmaterials in der Nähe der Wand der Kalibrierziehform 114 führt. Die Erhöhung der Viskosität des Beschichtungsmaterials in der Nähe der Wand der Kalibrierziehform 114 verringert die Menge an Beschichtungsmaterial, das auf die Faser aufgetragen wird, wodurch der Durchmesser der beschichteten Faser verringert wird. Die Menge an durch den Kühlkörper 118 übertragener Wärme kann auch geändert werden, indem die Temperatur des Fluids in dem Umwälzsystem erhöht oder erniedrigt wird oder durch Kombination einer Änderung des Durchsatzes und der Temperatur des Fluids.
Aufgrund der Möglichkeit ungünstiger Auswirkungen auf physikalische Eigenschaften der beschichteten Faser, abgesehen von dem beschichteten Faserdurchmesser, aufgrund der in bezug auf Fig. 6 erläuterten Kühlmerkmale, handelt es sich bei einer bevorzugten Ausführungsform um eine Vorrichtung ähnlich zu derjenigen, die in Fig. 6 gezeigt ist, jedoch ohne den Kühlkörper 118 und das Fluidumwälzsystem 119. Dies vereinfacht auch die Konstruktion der Vorrichtung. In diesem Fall wird der Durchmesser des Auslasses der Kalibrierziehform 114 so gewählt, daß ein Teil der Warme stets erforderlich ist, um den beschichteten Faserdurchmesser auf dem gewünschten Wert zu halten. Dies erfordert, daß der Durchmesser des Auslasses der Kalibrierziehform kleiner gemacht wird als es erforderlich wäre, wenn sowohl die Heiz- wie Kühlmöglichkeiten in der Beschichtungsvorrichtung enthalten waren. Selbst ohne die Kühlmöglichkeiten, die durch das Fluidumwälzsystem bereitgestellt sind, haben wir eine Durchmesseränderungsgeschwindigkeit von 0,1 um/s erzielt, wenn die Widerstandsheizeinrichtung ausgeschaltet ist. Dies beruht offensichtlich auf einem natürlichen Kühlen, das bei ausgeschalteter Widerstandsheizeinrichtung auftritt.
Für jedes der nachfolgend erläuterten Beispiele handelte es sich bei dem verwendeten Beschichtungsmaterial um ein an sich bekanntes Acrylat-Beschichtungsmaterial für optische Fasern, das durch Bestrahlen mit Ultraviolettlicht aushärtbar ist. Der nominale unbeschichtete Faserdurchmesser betrug 125 um. Zwei Beschichtungsschichten wurden in jedem Beispiel aufgetragen. Die erste Beschichtungsschicht hatte einen nominalen Durchmesser von 205 um. Die Vorrichtung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, wurde lediglich zum Regulieren des Durchmessers der zweiten Beschichtungsschicht verwendet. Die verwendete Kalibrierziehform hatte einen Durchmesser in dem Düsenvorderteilbereich von etwa 315 um. Die Ziehgeschwindigkeit der Faser betrug 15 m/s in sämtlichen Beispielen.
Bei einem Beispiel wurde eine Vorrichtung ähnlich derjenigen, die in Fig. 5 offenbart ist, in einem Beschichtungsprozeß verwendet, bei welchem es sich um einen integralen Bestandteil des Faserziehprozesses handelte. Der gewünschte beschichtete Durchmesser in dem Endprodukt betrug 250 um. Der Soll-Wert des beschichteten Faserdurchmessers, der bei der On-Line-Steuerung verwendet wurde, wurde eingestellt, um dem Schrumpfen der Beschichtung Rechnung zu tragen, das während der Regallagerung der beschichteten Faser auftritt. Der verwendete thermoelektrische Chip war ein 1,8 Watt-Modell SP1243-OIAC, erhältlich von Marlow Industries Inc., Dallas, Texas. Bei einem Einstellpunkt von 255 um für den beschichteten Faserdurchmesser betrug der mittlere Durchmesser, erhalten unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit automatischer Rückkopplungssteuerung 255,0 um mit einer Standardabweichung von 0,1 um. Die Vorrichtung wurde auch in einer offenen Schleifen-Steuerbetriebsart eingesetzt, um die erzielbaren maximalen und minimalen beschichteten Faserdurchmesser zu ermitteln. Ohne an den thermoelektrischen Chip angelegtes Heizen oder Kühlen betrug der nominale Durchmesser 247,4 um. Bei maximaler angelegter Kühlung betrug der nominale Durchmesser 246,9 um. Bei maximalem angelegten Heizen betrug der nominale Durchmesser 256,9 um. Dies führt zu einem beschichteten Durchmesserregulierbereich von etwa 10 um unter Verwendung des thermolektrischen Chips.
Bei einem anderen Beispiel wurde eine Vorrichtung ähnlich derjenigen, die in Fig. 6 offenbart ist, in einem Off-Line- Beschichtungsprozeß verwendet, der keinen integralen Bestandteil des Faserziehprozesses darstellte. Der Off-Line-Beschichtungsprozeß gemäß diesem Beispiel führte lediglich zu einem Auftragen einer zweiten Beschichtungsschicht auf eine Faser, die bereits eine erste Beschichtungsschicht mit einem nominalen Durchmesser von 205 um hatte. Da der Beschichtungsprozeß in diesem Beispiel Off-Line war, war die Temperatur der Faser, die in die Beschichtungsziehform eingespeist wurde, niedriger, als sie gewesen wäre, wenn der Beschichtungsprozeß als integraler Bestandteil des Faserziehprozesses aufgetreten wäre. Dies führte zu wesentlich größeren Faserdurchmessern im Vergleich zu dem ersten Beispiel. Die Scheibe und das Warmeübertragungsrohr waren beide aus Kupfer hergestellt. Die Widerstandsheizeinrichtung war eine 60 Watt-Heizeinrichtung. Der Kühlkörper wurde auf 0ºC gehalten. Die Vorrichtung wurde in einer offenen Schleifen-Steuerbetriebsart betrieben, um die erzielbaren maximalen und minimalen beschichteten Faserdurchmesser zu ermitteln. Ohne durch die Scheibe angelegtes Kühlen oder Heizen betrug der nominale beschichtete Faserdurchmesser 268,3 um. Bei angelegtem maximalen Kühlen betrug der nominale beschichtete Faserdurchmesser etwa 265 um. Bei angelegtem maximalen Heizen betrug der nominale beschichtete Faserdurchmesser etwa 279,2 um. Dies fuhrte zu einem beschichteten Faserdurchmesser-Regulierbereich von etwa 15 um. Obwohl dieses Beispiel nicht in einer automatischen Steuerbetriebsart laufengelassen wurde, nehmen wir an, daß die Durchmesserregulierung gleich zu derjenigen oder besser als diejenige bei dem vorstehend erlauterten thermoelektrischen Chip-Test ist.
Die vorliegende Erfindung erbringt zahlreiche Vorteile. Zunächst stellt die aktive Regulierung des Durchmessers der sekundären Beschichtung eine exaktere Regulierung des Gesamtdurchmessers der beschichteten Faser bereit. Diese ermöglicht es, engere Toleranzen in bezug auf den Durchmesser der beschichteten Faser einzuhalten. Als zweites vermag die aktive Steuerung Variationen der Geometrie von einer Kalibrierzieh form zur anderen zu kompensieren. Diese Variationen sind üblich und können praktisch nicht vollständig vermieden werden. Wenn der nominale Durchmesser der sekundären beschichteten Faser 255 um beträgt, und der Durchmesser der primären beschichteten Faser, die in den sekundären Beschichteraufbau eingespeist wird, nominal 205 um beträgt, führt eine Differenz von etwa 10 um des Innendurchmessers der Kalibrierziehform mit einem nominalen Durchmesser von 315 um zu einer Änderung von etwa 0,5 um des Durchmessers der sekundären beschichteten Faser ohne aktive Regulierung des sekundären Durchmessers. Als drittes gehen wir davon aus, daß die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung es erlaubt, daß der Beschichtungsprozeß bei Faser- und Beschichtungsmaterial-Einspritztemperaturen durchgeführt werden kann, der die gesamte Stabilität des Beschichtungsprozesses günstig beeinflußt. Wir gehen davon aus, daß eine Steuerung der Einspritztemperatur des Beschichtungsmaterials, wenn es in den Beschichtungsaufbau eintritt, wobei diese unabhängig von der Steuerung der Temperatur des Beschichtungsmaterials an oder in der Nähe des Bereichs ist, in welchem der beschichtete Faserdurchmesser ermittelt wird, zu einer verbesserten beschichteten Faserdurchmesser-Regulierung sowie zu einer verbesserten Gesamtstabilität der Zieh- und Beschichtungsprozesse beiträgt. Die verbesserte beschichtete Faserdurchmesser-Regulierung resultiert aus der Temperaturänderungsempfindlichkeit der kleineren Masse des Beschichtungsmaterials in dem oder in der Nähe des Bereichs, in welchem der beschichtete Faserdurchmesser ermittelt wird, im Vergleich zum Erhitzen der wesentlich größeren Masse, das erforderlich ist, um die Einspritztemperatur des Beschichtungsmaterials einzustellen.
Im Fall eines Beschichtungsprozesses, welcher das Auftragen von zwei oder mehr Schichten von Beschichtungsmaterial auf eine Faser enthält, ist es wichtig, den beschichteten Durchmesser jeder Schicht zu regulieren. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, daß sie gleichermaßen auf jegliche Beschichtungsschicht anwendbar ist, die auf eine Faser aufgetragen wird. Dies ermöglicht eine Anlagenstandardisierung ebenso wie ein Minimieren des Raums, der für die Faserziehanlage benötigt wird, um den Durchmesser der beschichteten Faser zu regulieren.
Die vorliegende Erfindung ist in bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und erläutert worden; dem Fachmann erschließen sich jedoch zahlreiche Änderungen bezüglich Form und Einzelheiten dieser Ausführungsformen. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Bandkabeln anwendbar, bei denen es erwünscht ist, die Dicke der Überbeschichtung zu regulieren, die auf eine Gruppierung von optischen Fasern aufgetragen wird. Die vorliegende Erfindung ist auch auf das Auftragen der primären, sekundären sowie beliebiger weiterer Beschichtungen anwendbar, die auf eine einzelne optische Faser aufgetragen werden. Die vorliegende Erfindung ist auch auf Beschichtungsprozesse anwendbar, die keinen Bestandteil des Faserziehprozesses darstellen, wie beispielsweise auf isolierte Beschichtungsprozesse.

Claims

1. Verfahren zur Beschichtung einer optischen Wellenleiterfaser mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Führen einer optischen Wellenleiterfaser durch eine Beschichtungsziehform (60, 100, 110), die ein Beschichtungsmaterial enthält, wobei das Beschichtungsmaterial ein aushärtbares Material ist und zu der Beschichtungsziehform eine Kalibrierziehform (65, 104, 114) gehört;

b) Beschichten der Faser mit einer Schicht aus dem Beschichtungsmaterial; und

c) Messen des beschichteten Faserdurchmessers und Erzeugen eines Durchmessersignals, das für den Durchmesser der beschichteten Faser repräsentativ ist,

gekennzeichnet durch:

d) Vergleichen des beschichteten Faserdurchmessers mit einem vorbestimmten Sollwert und Erzeugen eines Steuersignals, das die Differenz zwischen dem Durchmesser der beschichteten Faser und dem vorbestimmten Sollwert repräsentiert, und

e) Variieren der Temperatur wenigstens eines Abschnittes der Kalibrierziehform abhängig von dem Steuersignal für die Regelung des Durchmesser der beschichteten Faser.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zu dem Regelungsschritt die Regelung der Temperatur an einer Außenwandfläche (67) der Kalibrierziehform gehört.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Außenwandfläche die Bodenfläche der Kalibrierziehform umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei der zu dem Beschichtungsschritt das Aufbringen des Beschichtungsmaterials als sekundäre Beschichtungsschicht über eine primäre Beschichtungsschicht gehört, welche auf der optischen Wellenleiterfaser aufgebracht worden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Temperatur des Beschichtungsmaterials derart variiert wird, daß der Durchmesser der beschichteten Faser mit einer Geschwindigkeit bis zu 0,5 um/sec bei einer Faserziehgeschwindigkeit von etwa 15 m/sec variiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem wenigstens ein Abschnitt der Kalibrierziehform ein Abschnitt der Kalibrierziehform umfaßt, in dem der Durchmesser der Kalibrierziehform konstant ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Durchmesser der beschichteten Faser innerhalb von 3 um des vorbestimmten Sollwertes gehalten wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Durchmesser der beschichteten Faser inerhalb von 0,3 um des vorbestimmten Sollwertes gehalten wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, bestehend aus

a) einer Beschichtungseinrichtung (60, 100, 110) zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf die Faser zur Bildung einer Beschichtungsschicht auf der Faser, wobei zu der Beschichtungseinrichtung eine Kalibrierziehform (65, 104, 114) mit einem Düsenvorderteilbereich (109) gehört, in dem der Durchmesser der Kalibrierziehform konstant ist, und wobei das Beschichtungsmaterial ein aushärtbares Material ist;

b) einer Aushärtvorrichtung zum Aushärten der Beschichtungsschicht;

c) einer Durchmessermeßvorrichtung zum Messen des Durchmesser der Faser mit der Beschichtungsschicht und zur Erzeugung eines Durchmessersignals, das den Durchmesser repräsentiert;

d) einer Heizvorrichtung (66, 105, 117), die funktionell dem Düsenvorderteilbereich zugeordnet ist, und

e) einer Regelungsvorrichtung zum variieren von der Heizvorrichtung an den Düsenvorderteilbereich gelieferten Wärme abhängig von der Differenz zwischen dem Durchmessersignal und einem vorbestimmten Wert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der zu der Regelungsvorrichtung weiterhin eine Scheibe (115) aus thermisch hochleitendem Material, die in thermischer Verbindung mit dem Boden der Kalibrierziehform (114) steht, und ein Wärmeübertragungsrohr (116) gehören, das in thermischer Verbindung mit der Scheibe steht, wobei die Heizvorrichtung (117) eine Widerstandsheizvorrichtung ist, die sich in thermischer Verbindung mit dem Wärmeübertragungsrohr befindet, und wobei die Scheibe, das Wärmeübertragungsrohr und die Widerstandsheizvorrichtung in thermischer Verbindung mit der Bodenfläche der Kalibrierziehform (114) sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin mit einem Fluidzirkulationssystem (119), das in thermischer Verbindung mit dem Wärmeübertragungsrohr (116) steht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei der zu der Beschichtungsvorrichtung eine Kalibrierziehform mit einem Düsenvorderteilbereich (109) und einer Bodenfläche gehören, der ein härtbares Beschichtungsmaterial zuführbar ist, und bei der die Heizvorrichtung zum Beheizen der Kalibrierziehform abhängig von der Abweichung eines gemessenen Beschichtungsdurchmesser von einem gewünschten Wert durch lokales Erhitzen in dem Vorderteilbereich vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei dem die Heizvorrichtung (105, 117) sich in thermischer Verbindung mit der Bodenfläche der Kalibrierziehform befindet und/oder ein thermoelektrischer Chip (105) ist.

14. Verfahren zur Regelung eines Durchmessers einer beschichteten optischen Faser, bestehend aus folgenden Verfahrensschritten:

a) Einführen der Faser in eine Beschichtungsvorrichtung (60, 100, 110), wobei die Beschichtungsvorrichtung mit einem aushärtbaren Beschichtungsmaterial versorgt wird;

b) Aufbringen einer Schicht des aushärtbaren Beschichtungsmaterials auf die Faser;

c) Entfernen der Faser aus der Beschichtungsvorrichtung durch eine Kalibrierziehform (65, 104, 114);

d) Aushärten der Schicht aus aushärtbaren Beschichtungsmaterial; und

e) Messen des Durchmessers der beschichteten Faser und Erzeugen eines Signals, das für den Durchmesser der beschichteten Faser repräsentativ ist,

gekennzeichnet durch

f) Vergleichen des Signals mit einem vorbestimmten gewünschten Wert des Durchmessers einer beschichteten Faser; und

g) Regeln des Durchmessers der beschichteten Faser durch lokales Variieren der Beheizung des Beschichtungsmaterials angrenzend an die Kalibrierziehform abhängig von dem Vergleich zur Variation der Viskosität des Beschichtungsmaterials angrenzend an die Kalibrierziehform, um dadurch den Durchmesser der beschichteten Faser zu variieren.