DE69630402T2

DE69630402T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Fasern

Info

Publication number: DE69630402T2
Application number: DE69630402T
Authority: DE
Inventors: John Steele Abbott Iii; Richard Reed Williams
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JPH08259273A; EP0733601B1; KR100401334B1; CN1229529C; RU2177916C2; DE69603763T2; DE69603763D1; DE69630402D1; AU711457B2; EP0733601A1; KR960034114A; CN1136605A; EP0733601B2; JP2007191395A; CA2168830A1; BR9601083A; DE69603763T3; DK0733601T3; US5974837A; EP0913368A2

Description

Hintergrund der Erfindung
A. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Beschichtung von Fasern mit flüssig aufgetragenen organischen Materialien, die anschließend ausgehärtet werden, um feste schützende organische Beschichtungen auf den Fasern auszubilden, und insbesondere die Beschichtung von optischen Wellenleiterglasfasern.
Fasern werden häufig mit einer Beschichtung zum Schutz gegen mechanische Beschädigung, zur Isolierung, zur Identifizierung und für andere Zwecke versehen. Eine optische Faser wird beispielsweise aus einer Quelle gezogen, wie beispielsweise einem Tiegel oder einer Vorform, und passiert anschließend sukzessive ein Kühlrohr, eine oder mehrere Beschichtungseinrichtungen und einen Ziehmechanismus, wie beispielsweise eine Vorschubeinrichtung. Anschließend wird sie auf eine Spule aufgewunden. Eine Durchmesser-Messeinrichtung ist zwischen der Quelle und dem Kühlrohr angeordnet; eine andere Durchmesser-Messeinrichtung ist wahlweise nach der Beschichtungseinrichtung angeordnet. Die gezogene optische Faser sollte mit einer Schutzbeschichtung versehen sein, bevor sie mit einer anderen Oberfläche, wie beispielsweise der Zieh-Vorschubeinrichtung, in Kontakt kommt.
Eine optische Faser wird beschichtet, indem sie durch einen Behälter mit flüssigem Beschichtungsmaterial gezogen wird und anschließend durch eine Klassierform/Extrudierdüse, wo überschüssige Beschichtungsflüssigkeit von der Faser entfernt wird. Während die Faser abwärts durch die Oberfläche des Beschichtungsmaterials tritt, zieht sie die Oberfläche nach unten und bildet einen Meniskus. Mit Zunahme der Ziehgeschwindigkeit dringt der Meniskus tiefer in das flüssige Beschichtungsmaterial ein.
Oberhalb einer bestimmten Ziehgeschwindigkeit ist die Oberfläche des Beschichtungsmaterials an dem Punkt, wo die beiden Oberflächen in Kontakt kommen, weitgehend tangential zur Faseroberfläche und es beginnt, ein Mitschleppen von Luft aufzutreten. Unterhalb einer bestimmten Ziehgeschwindigkeit wird diese anfängliche Luft, die in die Beschichtung mitgeschleppt wird, gelöst, und man kann sie in der Beschichtung nicht sehen. Mit Zunahme der Ziehgeschwindigkeit wird mehr Luft mitgeschleppt, bis eine Grenze erreicht wird und sichtbare Bläschen in der Faserbeschichtung sichtbar sind. Der Sauerstoff in der mitgeschleppten Luft hemmt/verhindert das Aushärten der Beschichtung. Überdies werden übermäßige Bläschen als visueller Fehler angesehen, und diese können bei ausreichender Anzahl oder ausreichender Größe einen Verlust an Mikrobiegung in der optischen Faser bewirken.
B. Beschreibung des Standes der Technik
US-Patent Nr. 4,704,307 (Jochem et al.) und C. M. G. Jochem et al., "High-Speed Bubble-Free Coating of Optical Fibers on a Short Drawing Tower", Proc. IOOC-ECOC'85 (Venice, Italy, Oct. 1–4, 1985), S. 515–518 betreffen ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine bläschenfreie Beschichtung auf optischen Fasern vorsehen, die bei Geschwindigkeiten gezogen werden, die größer sind als die, bei denen ähnliche Beschichtungen gezogen werden können, wenn Luft die Faser am Eintrittspunkt in das flüssige Beschichtungsmaterial umgibt. C. M. G. Jochem et al. zeigen, dass, wenn die Fläche, in der sich die Faser und das Beschichtungsmaterial treffen, von einem Spülgas mit einer vergleichsweise geringen kinematischen Viskosität (kleiner als die von Luft) umgeben ist, das Risiko der Bläschenbildung dahingehend verringert wird, dass solch ein Gas weniger leicht entlang der Faser mitgenommen wird. Man sagt, daß Argon, Xenon und CCl₂F₂ geeignete Spülgase sind.
US-Patent 4,792,347 (Deneka et al.), hier durch Bezugnahme aufgenommen, offenbart ein Verfahren zum Aufbringen einer Schutzbeschichtung auf eine optische Faser, indem hierauf ein härtbares flüssiges Beschichtungsmaterial aufgebracht wird und anschließend die flüssige Beschichtung ausgehärtet wird, um eine schützende Kunststoffschicht zu bilden. Luft wird weggespült oder von der Oberfläche der Faser vor der Aufbringung des flüssigen Beschichtungsmaterials darauf verdrängt, indem die an die Faseroberfläche angrenzende Luft mit einem Spülgas ausgetauscht wird, welches vorzugsweise eine hohe Löslichkeit in dem flüssigen Beschichtungsmaterial aufweist und einer Bläschenbildung in der flüssigen Beschichtungsschicht, während diese gebildet wird, widersteht. Das Ptent von Deneka et al. offenbart, dass geeignete Spülgase Stickstoff, Kohlendioxid und die Gruppe VIII oder die sogenannten Edelgase, z. B. Xenon, Neon, Argon oder ähnliche, sind und dass chemisch inerte Halogenkohlenwasserstoffgase oder Dämpfe hiervon, wie beispielsweise Chloroform, Freon^®-Halogenkohlenwasserstoffe oder andere Chlor- oder Fluor-substituierte Kohlenwasserstoffe in Erwägung gezogen werden können. Alle im US-Patent Nr. 4,704,307 erwähnten Spülgase verdrängen den in der Luft vorhandenen Sauerstoff und vermindern dadurch dessen hemmenden Effekt auf die Aushärtung. Stickstoff beispielsweise verringert nicht Bläschen an der Luft, obwohl es ein sicheres und preiswertes Gas ist, um Sauerstoff von oberhalb der Beschichtung zu entfernen. Argon funktioniert auf ähnliche Weise.
Helium wird in US Patent Nr. 4,792,347 nicht als eines der Edelgase erwähnt, die zur Vermeidung von Bläschen in der aufgebrachten Beschichtung geeignet wären. Helium wurde nicht als ein guter Kandidat für ein Spülgas erachtet, da US-Patent Nr. 4,704,307 und die oben erwähnte Veröffentlichung von C. M. G. Jochem et al. offenbaren, dass die kinematische Viskosität eines Spülgases ausreichend niedrig sein sollte, d. h. niedriger als die von Luft, und Helium wird in Tabelle 2 (Seite 516) der Veröffentlichung von C. M. G. Jochem et al. mit einer kinematischen Viskosität von 110.0 × 10^–6 aufgeführt, welche 7,43-mal größer ist als die von Luft. Überdies führen Tabelle 2 und der Text der Veröffentlichung von Jochem et al. dazu, dass man glaubt, dass Helium experimentell untersucht wurde und (unabhängig von der theoretischen Erklärung) die Bläschen in der Praxis nicht verminderte.
Es sei weiter auf JP-A-1 286 941 verwiesen, die ein Verfahren zur Beschichtung einer optische Faser beschreibt, umfassend:
Ziehen der Faser durch eine Beschichtungseinrichtung, enthaltend eine flüssige Beschichtungszusammensetzung;
Vor Beschichten der Faser, Erzeugen einer Strömung eines Helium enthaltenden Gases gegen die Faser, um mitgeschleppte Luft davon abzustreifen und die Faser mit Helium zu umgeben, so dass an der Grenzfläche, an der die Faser in die Eingangsoberfläche der flüssigen Beschichtungszusammensetzung eintritt, die Eingangsoberfläche eine Helium enthaltende Atmosphäre aufweist;
Ziehen der Faser aus der flüssigen Beschichtungszusammensetzung; und
Härten der flüssigen Beschichtungszusammensetzung auf der Faser;
Wobei die Faser vor deren Bewegung in die Beschichtungsflüssigkeit durch die Kühleinrichtung verläuft.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren des in JP-A-1286941 beschriebenen Typs bereit, wobei die Helium umfassende Atmosphäre bereitgestellt wird, indem die Atmosphäre in einem Luftverdrängungsbereich, der sich zwischen der Beschichtungsflüssigkeit und der Kühleinrichtung befindet, zu der Faser geströmt wird, wobei der Luftverdrängungsbereich von der Kühleinrichtung beabstandet ist. Das Helium liegt in einer ausreichenden Menge vor, um nach dem Härten eine Beschichtung bereitzustellen, in welcher das Auftreten von Bläschen vermindert ist. Die Atmosphäre kann im wesentlichen reines Helium oder ein Gemisch aus Helium und mindestens einem anderen Gas aufweisen. Die Heliumatmosphäre ist wirksamer, wenn sie in einem oder mehreren Strahlen auf die Faser gerichtet wird, um mitgeschleppte Luft von der Faser zu entfernen.
Wenn bei der Kühleinrichtung Helium zum Kühlen der gezogenen Faser verwendet wird, kann von der Kühleinrichtung abgegebenes Helium zur der Einrichtung überführt werden, welche Luft von der Faser verdrängt.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Durch die Erfindung wird auch eine wie in Anspruch 6 definierte Vorrichtung bereitgestellt.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 stellt schematisch ein optisches Faserziehsystem dar.
2 stellt schematisch eine optische Faserbeschichtungsvorrichtung dar, die mit einer Einrichtung zur Verdrängung von Luft von einer Faser ausgestattet ist.
3 stellt schematisch eine optische Faserbeschichtungsvorrichtung dar, die mit einer Einrichtung zur Evakuierung des Bereichs ausgestattet ist, der die Faser umgibt, bevor diese in die Luftentfernungseinrichtung eintritt.
4 stellt schematisch eine Vorrichtung dar, wobei eine einzige nicht erfindungsgemäße Einrichtung gleichzeitig als Kühleinrichtung und Luftverdrängungseinrichtung fungiert.
5 stellt schematisch eine Vorrichtung zur Verwendung von wiederverwendetem Helium von einer Faserkühleinrichtung als Spülgas dar.
Ausführliche Beschreibung
In 1 ist ein Faserziehsystem gezeigt, das die vorliegende Erfindung beinhaltet. Das System umfasst eine Glasvorform 10, von der zumindest die Spitze geschmolzen ist, und ein Paar von Zieheinrichtungen 11 zum Ziehen der Faser 12 aus dem geschmolzenen Glas. Die Ausgabe/der Output des optischen Mikrometers 13 ist mit einem Steuersystem verbunden, das die Geschwindigkeit der Zieheinrichtungen 11 reguliert, um den Faserdurchmesser zu steuern. Die Faser 12 tritt durch eine Beschichtungseinrichtung 15, die auf diese ein schützendes Material aufbringt, und anschließend kann sie durch eine Aushärteeinrichtung 16 treten. Mit "Aushärten" ist jedes Verfahren zur Umwandlung des flüssigen Beschichtungsmaterials zu einer festen Schutzschicht gemeint. Bei hohen Ziehgeschwindigkeiten ist es notwendig, eine Einrichtung 14 einzusetzen, um die Faser auf eine Temperatur zu kühlen, bei der das bei der Beschichtungseinrichtung 15 aufgebrachte Beschichtungsmaterial nicht nachteilig beeinflusst wird.
Die Faserkühleinrichtung 14 besteht häufig aus einem Rohr, das die Faser 11 umgibt; ein kühlendes Gas bzw. Kühlmittelgas strömt durch das Rohr. Das kühlende Gas kann durch Schlitze, Löcher oder poröses Material strömen, so dass ein Bestandteil des kühlendes Gases radial zur Faser strömt (siehe beispielsweise US-Patent Nr. 4,437,870). Obwohl das kühlende Gas zumindest ein wenig der Luft abstreifen kam, die mit der Faser, die in die Kühleinrichtung 14 eingetreten ist, mitgeführt wurde, wird mehr Luft mit der Faser mitgeführt, während diese von der Kühleinrichtung 14 zur Beschichtungseinrichtung 15 läuft.
Bis heute wurde die Ziehvorrichtung mit einer Einrichtung ausgestattet zur Entfernung von Luft von der Oberfläche der Faser, bevor das flüssige Beschichtungsmaterial aufgebracht wird. 2 zeigt eine Luftentfernungseinrichtung 20 vom im US-Patent Nr. 4,792,347 offenbarten Typ und eine optische Faserbeschichtungseinrichtung 15 vom im US-Patent Nr. 4,531,959 offenbarten Typ.
Die Beschichtungseinrichtung 15 umfasst eine Eingangsform bzw. -düse 21, eine Ausgangsform bzw. -düse 22 und eine Flüssigkeitsbeschichtungskammer 24, die im Gehäuse 19 angeordnet sind. Eine unter Druck stehende Zufuhr für das flüssige Beschichtungsmaterial (nicht gezeigt) ist mit den Öffnungen 25 verbunden, um die Kammer 24 mit einer nachfüllbaren Beladung der Beschichtungsflüssigkeit 26 zu versorgen. Die obere Oberfläche 28 dieser Beschichtungsflüssigkeit umfasst die Eintrittsoberfläche, durch welche die zu beschichtende Faser beim Eintritt in die Form tritt. Während Faser 12 durch die Oberfläche 28 gezogen wird, bildet sich ein Meniskus. Die Ausgangsform 22 beinhaltet eine Ausgangsöffnung 29, die stromabwärts des Reservoirs an Beschichtungsmaterial angeordnet ist, um überschüssiges Beschichtungsmaterial von der Faseroberfläche zu entfernen, bevor diese aus der Beschichtungseinrichtung tritt.
Die Luftverdrängungseinrichtung 20 ist oberhalb der Beschichtungseinrichtungseingangsform 21, d. h. stromaufwärts der Eingangsform relativ zur Richtung des Fasertransports durch die Einheit angeordnet. Diese Luftverdrängungseinheit ist direkt neben der Eintrittsoberfläche des flüssigen Beschichtungsmaterials und steuert direkt die Atmosphäre über dieser Oberfläche. Die Luftverdrängungseinheit umfasst ein Gehäuse 32, in dem sich mehrere Gasströmungskanäle 33, die an eine ringförmige Kammer 31 angeschlossen sind, befinden. Von der Quelle 38 strömt Spülgas durch die Strömungsmesseinrichtung 36 und wird durch Öffnung 34 in die Luftverdrängungseinrichtung eingeführt. Das Spülgas tritt in Kammer 31 ein und strömt dann durch die Strömungskanäle 33 und in die zylindrische Apertur 35, um eine kontrollierte Gasströmung gegen die Oberfläche der sich bewegenden Faser zu gewährleisten, um mitgeführte Luft wirksam von dieser zu entfernen.
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Wärmeübertragung ist wohlbekannt (und aufgeführt beispielsweise in US-Patent 4,437,879 und der oben erwähnten Veröffentlichung von C. M. G. Jochem et al.), dass der Wärmeübergang von einer optischen Faser auf ein Gas in dem Kühlrohr von den thermischen Eigenschaften des Gases abhängt und dass die Wärmeleiteigenschaften von Wasserstoff und Helium viel besser sind als die von Luft. Helium ist die bessere Wahl zur Verwendung im Kühlrohr, da es unerwünscht ist, Wasserstoff in der Nähe des Auslassendes des Ziehofens zu verwenden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Helium außerdem als Spülgas in der Vorrichtung 20 aus 2 eingesetzt, die in Verbindung mit einer optischen Faserzieheinrichtung des in 1 gezeigten Typs eingesetzt wurde. Die optische Ziehfaser 12 war eine herkömmliche Einzelmodus-Stufenindex-Telekommunikations-faser mit einem äußeren Durchmesser von 125 μm. Der Fasermantel war aus reinem Siliciumdioxid. Eine mit Ultraviolettlicht aushärtbare flüssige Acrylat-Beschichtungszusammensetzung wurde zur Beschichtung der Faser verwendet. Im Handel erhältliches (mindestens 99,9% reines) Helium wurde zur Öffnung 34 der Luftverdrängungseinrichtung mit einer Flussrate von 7 Standardlitern pro Minute zugeführt. Die erhaltene beschichtete Faser wurde unter einem Mikroskop beobachtet, um zu bestimmen, ob irgendwelche Bläschen in der Beschichtung waren. Bei einer Ziehgeschwindigkeit von 16 Metern pro Sekunde traten keine Bläschen in der Beschichtung auf. Die Ziehgeschwindigkeit war nicht durch das Auftreten von Bläschen in der Beschichtung beschränkt. Stattdessen konnte die Ziehgeschwindigkeit nicht über 16 Meter pro Sekunde erhöht werden, da das zur Verfügung stehende ultraviolette Licht in der Beschichtungsaushärtungseinrichtung die Beschichtung oberhalb dieser Geschwindigkeit nicht vollständig aushärten konnte.
Bei Experimenten, die mit Luft oberhalb des flüssigen Beschichtungsmaterials (kein Spülas) durchgeführt wurden, begann das Auftreten von Bläschen in der Beschichtung bei einer Ziehgeschwindigkeit von 4 bis 5 Metern pro Sekunde.
Aufgrund seiner geringeren Dichte ist Helium ein sicherer einsetzbares Gas als früher vorgeschlagene Gase, wie beispielsweise CO₂, CCl₂F₂, Xenon oder ähnliche, da es sowohl nicht toxisch ist als auch aufsteigt und aus dem Gebäude diffundiert, so dass eine verminderte Gefahr für das Personal gegeben ist.
Mischungen aus Helium und anderen Gasen könnten ebenfalls in der Vorrichtung von 1 verwendet werden, um die Bildung von Bläschen in der Beschichtung zu verhindern. Bei spielsweise könnte Helium mit einem Gas wie CO₂ oder CCl₂F₂ gemischt werden, da CO₂ und CCl₂F₂ auch bei alleiniger Verwendung zur Ausschaltung von Bläschen geeignet sind. Überdies könnte Helium mit einem Gas wie Luft oder Stickstoff gemischt werden, von dem bekannt ist, dass es bei hohen Ziehgeschwindigkeiten Bläschen erzeugt. Die erforderliche zuzugebende Heliummenge zu einem anderen Gas hängt von den Verfahrensbedingungen, insbesondere der Ziehgeschwindigkeit, der Temperatur und Viskosität der Beschichtung und der relativen Wirksamkeit jedes der Gase in dem Spülgasgemisch ab. Ein anderer Faktor ist die Art, mit der das Helium-/Gasgemisch in die Umgebung der Faseroberfläche gebracht wird. Wenn ein Helium-/Luftspülgasgemisch eingesetzt wird, ist weniger Helium erforderlich, wenn das Spülgas in Strahlen zur Faser geströmt wird, wie in 2 gezeigt, als wenn das Spülgas nur aufwärts durch die zylindrische Apertur 35 geströmt wird. Die maximale Ziehgeschwindigkeit, bei der Fasern mit bläschenfreien Beschichtungen mit einem Luft/Heliumspülgas gezogen werden könnten, wäre niedriger als die maximale Ziehgeschwindigkeit, bei der Fasern mit bläschenfreien Beschichtungen mit einem reinen Heliumspülgas gezogen werden könnten. Überdies kann weniger Heliumspülgas erforderlich sein, wenn sich Resthelium nahe der Oberfläche der Faser von der Faserkühleinrichtung befindet, insbesondere wenn diese Einrichtung bis zu einer Position nahe der Beschichtungseinrichtung ausgedehnt ist.
3 zeigt eine Ausführungsform, wobei Helium bei niedrigem Druck der Oberfläche der Beschichtungsflüssigkeit bereitgestellt werden kann. Nachdem die Faser 12 durch die Kühleinrichtung 14 tritt, durchtritt sie eine evakuierte Kammer 40, die über eine Öffnung 41 an eine Vakuumquelle angeschlossen ist. Faser 12 tritt anschließend in die Luftverdrängungseinrichtung 20 ein, wo die Heliumstrahlen die verbleibende Luft von der Faser abstreifen. Diese Anordnung kann die maximal mögliche Ziehgeschwindigkeit weiter erhöhen, die erreicht werden kann, bevor Bläschen in der Beschichtung auftreten.
In einer Ziehvorrichtung, in der Helium als Spülgas verwendet wird, kann eine Faserkühleinrichtung 50, bei der Helium als Kühlgas verwendet wird, nach unten hin ausgedehnt werden und an der Beschichtungseinrichtung angebracht sein, wie in 4 gezeigt. Die Beschichtungseinrichtung von 4 ist jedoch nicht erfindungsgemäß. Kühleinrichtung 50 umfasst ein zentrales Rohr 51 mit Schlitzen 52 darin. Rohr 51 ist durch das äußere Rohr 53 umgeben, an das die Gaseinlassöffnung 55 angeschlossen ist. An der Oberseite von Rohr 51 befindet sich eine Abluftkammer 56, an die Abluftöffnung 57 angeschlossen ist. Helium tritt von Öffnung 55 in Rohr 53 ein und tritt durch die Schlitze 52, um Strahlen zu bilden, die zur Faser 12 gerichtet sind. Das Helium und jegliche mitgeschleppte Luft, die mit der Faser in die Kühleinrichtung eintreten, werden durch Öffnung 57 abgeführt. In dieser Ausführungsform übernimmt das Helium zwei Funktionen. Es kühlt die Faser und verdrängt oder streift Luft von der Faser ab, wodurch eine Helium-haltige Atmosphäre die Faser an deren Eintrittspunkt in die Beschichtungsflüssigkeit umgibt. Dies ist vorteilhaft bei sehr hohen Ziehgeschwindigkeiten, bei denen es schwieriger ist, die mitgeführte Luft von der Faser oberhalb der Beschichtungseinrichtung zu verdrängen.
In der Ausführungsform von 5 ist die Luftverdrängungseinrichtung 20 unterhalb und beabstandet von der Kühleinrichtung 60 angeordnet, die ähnlich ist zu der in 4 abgebildeten Einrichtung 50. Helium tritt in die Kühleinrichtung 60 von der Öffnung 65 ein und kühlt die Faser 12, wie im Zusammenhang mit 4 beschrieben. Das Helium und jegliche mitgeschleppte Luft, die in die Kühleinrichtung mit der Faser eingetreten sind, wird durch Kammer 66 und Öffnung 67 abgeführt. Zumindest ein Teil des Heliumluftgemischs wird zur Öffnung 34 der Verdrängungseinrichtung 20 geführt. Das restliche Helium-/Luftgemisch kann abgeführt werden.
Die Oberflächencharakteristik der optischen Faser kann außerdem vorteilhaft verändert werden, wie in dem oben genannten US-Patent 4,792,347 offenbart. Dämpfe chemischer Verbindungen, die die Glasoberflächenverträglichkeit mit flüssigen Beschichtungsmaterialien verbessern, können mit dem Spülgas eingeführt werden. Beispiele für solche Verbindungen sind herkömmliche Silankopplungsmittel; alternative Oberflächenbehandlungsmittel können Monomere oder Additive sein, die schon in dem flüssigen Beschichtungs-Vorpolymer vorhanden sind.
Obwohl ein vorangehend beschriebenes Beispiel die Beschichtung einer optischen Faser aus Glas betrifft, profitieren auch Fasern, die aus anderen Materialien, wie Kunststoff oder Metall, hergestellt sind, ebenfalls von dem oben beschriebenen Luftverdrängungsverfahren durch Helium. Überdies werden optische Fasern oft mit zwei schützenden Schichten versehen. Bei solch einem Faserziehsystem wird Luft auf der primären Beschichtung während des Durchtritts durch die Aushärtungseinrichtung und vor dessen Eintritt in die zweite Beschichtungs einrichtung mitgeführt. Die mitgeführte Luft auf der primären Beschichtung kann durch eine Helium-haltige Atmosphäre, wie oben beschrieben, verdrängt werden, um die Bildung von Bläschen in der zweiten Beschichtung zu vermindern.

Claims

Verfahren zum Beschichten einer Faser (12), mit den Schritten: Ziehen der Faser durch eine Beschichtungseinrichtung (15), die eine flüssige Beschichtungszusammensetzung enthält; vor Beschichten der Faser, Erzeugen einer Strömung eines He enthaltenden Gases gegen die Faser, um mitgeschleppte Luft davon abzustreifen, und Umgeben der Faser mit Helium, so dass an der Grenzfläche, an welcher die Faser in die Eingangsoberfläche der flüssigen Beschichtungszusammensetzung eintritt, die Eingangsoberfläche eine Atmosphäre aufweist, die Helium in einer Menge enthält, die wirksam ist, um nach Härten eine Beschichtung bereit zu stellen, in welcher das Auftreten von Bläschen vermindert ist; Ziehen der Faser aus der flüssigen Beschichtungszusammensetzung; und Härten der flüssigen Beschichtungszusammensetzung auf der Faser; wobei sich die Faser (12) vor deren Bewegung in die Beschichtungsflüssigkeit durch eine Kühleinrichtung (14) bewegt, und wobei die Atmosphäre bereit gestellt wird, indem die Atmosphäre in einem Luftaustauschbereich zu der Faser geströmt wird, welche sich zwischen der Beschichtungsflüssigkeit und der Kühleinrichtung (14) befindet, wobei der Luftaustauschbereich von der Kühleinrichtung beabstandet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Atmosphäre im wesentlichen reines Helium oder Helium und mindestens ein anderes Gas oder einen anderen Dampf aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Strahlen eines Helium enthaltenden Gases zu der Faser (12) gerichtet werden, während sich diese durch die Kühleinrichtung (14) bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Faser (12) vor deren Bewegung in die Atmosphäre einem verminderten Druck ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Helium in die Kühleinrichtung strömt, um die Faser zu kühlen, und wobei mindestens ein Teil des von der Kühleinrichtung abgegebenen Heliums zu dem Eintrittspunkt der Faser in die flüssige Beschichtungszusammensetzung geführt wird.
Vorrichtung zum Bilden einer beschichteten Faser, mit: einer Einrichtung zum Bilden einer Faser (12); einer Einrichtung (15) zur Erzeugung einer Strömung eines He enthaltenden Gases gegen die Faser, um mitgeschleppte Luft davon abzustreifen; einer Einrichtung (20, 50) zum Umgeben der Faser an dem Eintrittspunkt dieser in die flüssige Beschichtungszusammensetzung mit einer Atmosphäre, welche eine zur Verminderung des Auftretens von Bläschen in der zu bildenden festen Beschichtung wirksame Menge an Helium enthält; einer Einrichtung (16) zum Härten der flüssigen Beschichtungszusammensetzung, nachdem die Faser die Einrichtung zum Aufbringen einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung verlässt, wobei eine feste Beschichtung gebildet wird; und einer Einrichtung (14, 60), die sich zwischen der Einrichtung zum Bilden und der Beschichtungseinrichtung befindet, zum Kühlen der Faser, wobei die Einrichtung (20) zum Umgeben eine Einrichtung aufweist, die von der Kühleinrichtung beabstandet ist und sich unmittelbar benachbart zur Beschichtungseinrichtung befindet, zum Richten einer Strömung eines Helium enthaltenden Gases auf die Faser.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung zum Bilden eine Glasquelle (10) und eine Einrichtung (11) zum Ziehen der Faser aus der Quelle aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Kühleinrichtung ein Rohr aufweist, welches die Faser umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, die weiterhin eine Einrichtung (55, 65) zum Versehen der Kühleinrichtung (50, 60) mit Helium und eine Einrichtung (57, 67) zum Entfernen von Abgas von der Kühleinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, die eine Einrichtung (8, 34) zur Zufuhr mindestens eines Teils des Abgases zu der Einrichtung (20) zum Umgeben aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei sich die Einrichtung (55, 65) zum Versehen der Kühleinrichtung (50, 60) mit Helium an dem Ende der Kühleinrichtung befindet, das der Einrichtung (15) zum Aufbringen einer Beschichtung benachbart ist, und sich die Einrichtung (57, 67) zum Entfernen des Abgases an dem Ende der Kühleinrichtung befindet, das der Einrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung gegenüber liegt.