IT8224974A1 - Dispositivo di raffreddamento per apparecchiature di trafilatura di fibre di vetro - Google Patents

Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo:

"DISPOSITIVO DI RAFFREDDAMENTO PER APPARECCHIATURE DI TRAFILATURA DI FIBRE DI VETRO"

RIASSUNTO

Nella trafilatura di fibre di vetro destinate alla trasmissione ottica, la fibra (l8) viene fatta passare attraverso una camera tubolare di raffreddamento (21) dopo l'operazione della trafilatura, la parete interna (22) della camera comprendendo un materiale poroso con pori aperti. La camera (21) ? collegata ad una sorgente di gas compresso, in modo opportuno azoto gassoso secco. Con il raffreddamento si impedisce alla fibra calda di essere contaminata e danneggiata dalla umidit? dell'aria, mentre la resistenza alla tensione della fibra viene accresciuta dalle sollecitazioni di compressione che si formano nello strato esterno della fibra stessa. Inoltre si impedisce alla fibra di divenire cos? calda da poter vulcanizzare o stagionare troppo presto e in modo irregolare il rivestimento protettivo di plastica vulcanizzabile che viene applicato al piu presto possibile dopo la trafilatura per proteggere e rinforzare la fibra di vetro.

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di raffreddamente facente parte di un'apparecchiatura per la trafilatura di fibre ottiche.

Le fibre ottiche vengono prodotte mediante trafilatura conti- ' nua da una fusione in un crogiolo doppio o da una cosidetta preforma che viene riscaldata ad una condizione semiliquida. Al pi? presto possibile dopo l'operazione di trafilatura la fibra viene fornita di un rivestimento allo scopo di aumentarne la resistenza, in modo da poter essere maneggiata senza pericolo di rottura quando la si avvolge su una bobina e durante la successiva fabbricazione in cavo.

Di solito il rivestimento viene effettuato facendo passare al pi? presto possibile la fibra di vetro trafilata attraverso un bagno di materiale di rivestimento, solitamente gomma al silicone vulcanizzabile a caldo. Questo ? un metodo di rivestimento che va bene per dimensioni di fibra pi? sottili.

Per dimensioni pi? grandi della fibra, per esempio da 200 a 300 ?m, si ? trovato che il rivestimento diventa irregolare se l'ingresso nel bagno di gomma al silicone avviene troppo vicino al punto di trafilatura. Si ? constatato che all'ingresso nel bagno la fibra ha una temperatura cos? elevata che la gomma vulcanizza immediatamente. Si ? pertanto costretti ad allontanare ulteriormente il bagno dal punto di trafilatura con maggiori pericoli di microfessure nella fibra e contaminazione della sua superficie, soprattutto con polvere ed umidit?. Questa maggiore distanza si traduce in un abbassamento della velocit? di trafilatura, per effetto della diminuz ione del diametro della fibra a motivo del suo peso. Si ? trovato che ? difficile disporre di un raffreddamento forzato della fibra vicino al punto di trafilatura in quanto sulla fibra stessa si manifestano facilmente delle forze laterali che possono determinare una rottura.

Secondo l'invenzione ? possibile aumentare notevolmente il raffreddamento, in modo da poter mantenere breve la distanza tra il punto di trafilatura ed il bagno di rivestimento, con la fibra che al tempo stesso pu? scorrere senza essere disturbata dal mezzo di raffreddamento.

Il dispositivo di raffreddamento per un'apparecchiatura di trafilatura di fibre di vetro second? l'invenzione include un mezzo d? raffreddamento disposto a valle del punto di trafilatura, ed ? caratterizzato da una camera di raffreddamento 21 che circonda la fibra l8 e che inclpde un contenitore tubolare, la cui parete interna 22 comprende un materiale poroso con pori aperti, la camera essendo collegata ad una sorgente 2h di gas compresso che vien fatto passare attraverso la parete interna 22 per fuoriuscirne verso la fibra 18 in fase di passaggio, con un flusso distribuito in modo uniforme.

L'invenzione sar? ora descritta in dettaglio in relazione alla tavola di disegni allegata, in cui:

fig. l'illustra schematicamente l?apparecchiatura per la trafilatura ed il rivestimento di fibre ottiche.

In fig. 1 il riferimento numerico 10 indica un crogiolo di fusione del vetro, in questo caso un cosidetto crogiolo doppio del tipo descritto nell'articolo 'Optical Fibres" pubblicato nella Ericsson Reviev n. 3, 1980 a pagina 12 e 13. Esso ? destinato principalmente alla produzione di fibre ottiche del cosidetto tipo con indice a gradini, ma pu? essere altres? utilizzato nella produzione di fibre ad indice graduato. Esso include un crogiolo interno 11 contenente una fusione di vetro 13 con alto indice di rifrazione destinata a formare il nucleo o anima nella fibra di vetro, ed un crogiolo esterno 12 con una fusione di vetro l4 avente un basso indice di rifrazione e destinata a formare la guaina o involucro della fibra. La fusione di vetro 13 che proviene dal crogiolo interno effluisce lentamente attraverso l'ugello 15 del crogiolo interno 11, passando attraverso il crogiolo esterno ed uscendo attraverso l'ugello esterno l6. Nel passaggio per quest'ultimo ugello l'anima ? circondata dal vetro che proviene dal crogiolo esterno. Quando la fusione di vetro ? passata per l'ugello esterno 16 si forma un menisco 17, e da questo menisco il vetro viene trafilato in una fibra sottile l8 con l'ausilio di un mezzo a cabestano od-argano 26. La fibra trafilata presenter? un'anima del vetro 13 ed un rivestimento del vetro l4.

Il diametro della fibra dipende dal ritmo di trafilatura del mezzo a cabestano od argano e dalla portata di efflusso attraverso gli ugelli 15 e l6 e a sua volta il ritmo dipende dalla temperatura e dalla viscosit? delle fusioni di vetro. Il diametro ? misurato con uno spessimetro 19 che controlla il ritmo di trafilatura del mezzo a cabestano od argano con l'ausilio di opportune apparecchiature di controllo convenzionali.

Dopo la trafilatura la fibra ? sensibile a graffi e a contaminazione e deve essere pertanto fornita al pi? presto possibile di un rivestimento di protezione. Ci? avviene in un ricettacolo 20 contenente materiale liquido di rivestimento adatto, per esempio gomma al silicone vulcanizzabile, che viene vulcanizzato in un opportuno mezzo di riscaldamento non illustrato dopo che ? aderito alla fibra e quando la fibra stessa ? uscita dal ricettacolo 20. Una camera di raffreddamento 21, attraverso la quale passa la fibra trafilata, ? disposta tra l'ugello di trafilatura l6 ed il ricettacolo.

La camera di raffreddamento 21 comprende un tubo 22 di un materiale poroso con pori finissimi aperti. In modo opportuno il materiale pu? essere un metallo poroso, per esempio bronzo, prodotto per sinterizzazione o qualche altro metodo. Il materiale pu? essere altres? di altri tipi, per esempio ceramica microporosa e plastica. Intorno alla parte esterna del tubo ? disposto un recipiente 23, provvisto di un tubo di alimentazione 24 collegato ad una sorgente di gas compresso, preferibilmente azoto gassoso secco.

Il gas passa attraverso il tubo poroso 22 e nello spazio 25 intorno alla fibra. Il grande numero di pori nel tubo 22 assicura che il flusso di gas in arrivo nello spazio 24 ? distribuito in modo molto uniforme intorno alla fibra e che quest'ultima non sar? soggetta

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI

   l) Dispositivo per raffreddare fibre di vetro dopo l'operazione di trafilatura in un' apparecchiatura di trafilatura di fibre caratterizzato da una camera di raffreddamento (21) che circonda la fibra (l8) e che include un contenitore tubolare, la cui parete interna (22) comprende un materiale poroso con pori aperti, la camera essendo collegata ad una sorgente (24) di gas compresso che vien fatto passare attraverso la parete interna (22) per fuoriuscirneverso la fibra (18) in fase di passaggio con un flusso distribuito in modo uniforme,
2. 2) Dispositivo come in l), in cui il materiale poroso ? costituito da metallo sinterizzato,
3. 3) Dispositivo come in l), in cui -il gas compresso ? azoto gassoso secco.