NL8302666A - Inrichting voor het trekken van een optische vezel. - Google Patents

Description

*« Λ m ΡΗΝ 10.747 1 N.V. Philips* Gloeilanpenfabrieken te Eindhoven.

Inrichting voor het trekken van een optische vezel.

De uitvinding heeft fcetrekking qp een inrichting voor het trekken van een optische vezel uit een cylirdrische vaste voorvarm, welke inrichting een verhittingsmimte met een invoerkanaal en een uit-voerkanaal omvat, waarin een kegelvcranig einde van een voorvarm, waaruit 5 de vezel wordt getrokken, wordt verhit tot op de trektemperatuur, welke inrichting voorzien is van middelen cm de verhittingsruimte af te dichten tegen een gasstraning door de spleet tussen de voorvarm en de wand van het invoerkanaal. Zulk een gasstrcming kan worden veroorzaakt door convectie. Een dergelijke gasstraning kan de vorm van het kegelvormig einde 10 van de voarvorm verstoren, met als gevolg een variatie in de di^ma-ha-r van de getrokken vezel. Een onderdrukking van de gasstrcming is daarrm gewenst.

Een inrichting voor het trekken van een optische vezel wordt bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.309.201.

15 Een gasstraning door de spleet tussen de voorvarm en de ward van het invoerkanaal wordt enigszins beperkt door het invoerkanaal te voorzien van afdichtingsschotten. Cm de sterkte van de getrokken vezel niet nadelig te beïnvloeden mogen deze afdichtingsschotten geen mechanisch contact maken net de voarvorm. Daardoor blijven gasstrcmingen mogelijk 20 met als gevolg variaties van de verm van het kegelvormig einde van de voarvorm.

Het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.030.901 beschrijft een inrichting waarbij het invoerkanaal wordt afgedicht met een silica rubber ring, met een cirkelvormige doorsnede waardoor de voarvorm wordt 25 geleid. Een dergelijke silica rubber ring laat slechts geringe zijdelingse verplaatsingen van de voorvarm toe en er treedt een sterke wrijving op tussen de voorvarm en de silica rubber ring. Vanwege de dikte var iaties van de voorvorm is het niet mogelijk cm tegelijkertijd een goede afdichting en een geringe wrijving te bereiken. Bovendien wordt de silica rubber 30 ring door de voorvarm verhit, waardoor de levensduur van de ring wordt beperkt.

De uitvinding beoogt nu een inrichting voor het trekken van een optische vezel uit een vaste voorvarm, waarbij het invoerkanaal voor 8302666 4 ·'*·- ΕΗΝ 10.747 2 Η de voorvorm is voorzien van afdichtingsmiddelen die flexibel zijn en die een goede afdichting waarborgen zonder dat door het mechanische contact de vezelsterkte nadelig wordt beïnvloed en waarbij de warmtestroam naar de afdichtingsmiddelen zodanig wordt beperkt, dat deze gedurende 5 een langere tijd kunnen worden toegepast.

Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door het invoerkanaal voor de voorvorm te voorzien van afdichtingsmiddelen die bestaan uit tenminste één uitwisselbare platte flexibele schijf uit een polymere organosiliciumverbinding (silicon rubber) met een brekingsindex 10 kleiner dan die van de voorvorm en een 100% modulus tussen 0,5 en 5 MPa, welke schijf voorzien is van een centrale opening waarvan de diameter tenminste 1 mm kleiner is dan de kleinste diameter van de tot een vezel uit te trekken voorvorm en waarbij zich tussen de schijf of schijven en de verhittingsruimte tenminste één uitwisselbare temperatuurbestendige, 15 warmtegeleidende afscherming bevindt, welke afscherming voorzien is van een centrale opening die de voorvorm kan passeren zonder mechanisch contact te maken en waarvan de diameter niet meer dan 1 mm groter is dan de grootste diameter van de voorvorm. De 100% modulus is de modulus bij een relatieve rek van 100%, gemeten volgens de internationale stan-20 daard ISO 37-1977 (E).

De uitvinding berust op het. verworven inzicht dat er drie belangrijke warmtestramen zijn vanuit de verhittingsruimte naar de afdichtingsmiddelen. De eerste warmtestroam is door convectie tussen de voorvorm en de wand van het invoerkanaal. Deze warmtestroam wordt onder-25 drukt door het gebruik van afdichtingsmiddelen volgens de uitvinding.

De tweede warmtestroam is door straling vanuit de verhittingsruimte naar de afdichtingsmiddelen. Deze warmtestroam kan warden verminderd door een temperatuurbestendige, warmtegeleidende afscherming te plaatsen tussen de afdichtingsmiddelen en het inwendige van de oven.

30 De derde warmtestroam naar de afdichtingsmiddelen is door straling door de voorvorm. Deze warmtestroom kan worden verminderd door het gebruik van afdichtingsmiddelen die bestaan uit een materiaal met een brekingsindex die kleiner is dan van het materiaal van de voorvorm, waardoor interne reflectie blijft optreden van de warmtestraling in de 35 voorvorm. De temperatuur van de voorvorm, die in de richting van de verhittingsruimte wordt bewogen, is op dit punt nog niet zo hoog dat beschadigingen van de afdichtingsmiddelen optreden die de functie daarvan nadelig beïnvloeden. Een geschikt materiaal is polydimethylsiloxaan met 8302666 -% PHN 10.747 3 een brekingsindex tussen 1/40 en 1,42.

Een platte flexibele schijf heeft een groter aantal mechanische vrijheidsgraden dan een ring met een cirkelvarmige doorsnede, waardoor nauwe toleranties en een goede afdichting mogelijk worden, zender dat een 5 starre verbinding tussen voorvorm en invoerkanaal ontstaat.

De flexibiliteit van de afdichting is bijzonder groot als de dikte van de silicon rubber schijf kleiner is dan het verschil in straal van het invoerkanaal en de tot een vezel uit te trekken voorvorm, zodat de schijf gemakkelijk kan ccnbuigen in de bewegingsrichting van 10 de voorvorm.

De warmteoverdracht van de voorvorm naar de silicon rubber schijf is bijzonder gering als het verschil in straal van de tot een vezel uit te trekken voervorm en de centrale opening van de silicon rubber schijf zodanig voedt gekozen dat het contact tussen de schijf en de voorverm in 15 hoofdzaak een lijncontact is. In dat geval is ook de wrijving tussen de silicon rubber schijf en de voervorm minimaal.

In een voerkeursuitvoeringsvorm van de trekinrichting volgens de uitvinding bestaan de afdichtingsmiddelen uit twee, op enige afstard van elkaar in het invoerkanaal aangetrachte, uitwisselbare platte schijven.

20 Hierdoor wordt de afdichting verbeterd, omdat beide schrijven meestal niet tegelijkertijd gas zullen doorlaten bij zijdelingse verplaatsingen van een (krentte) voervorm.

In een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvirding bestaat de temperatuurbestendige, warmtegeleidende afscherming uit een gekoelde 25 ring uit roestvrij staal.

De uitvinding zal nu nader werden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin figuur 1 een langsdoorsnede toont van een inrichting voor het trekken van optische vezels volgens de stand der 30 techniek, en waarin figuur 2 een langsdoorsnede toont van een invoerkanaal van een dergelijke inrichting volgens de uitvinding.

De in figuur 1 getoonde inrichting 10 voer het vervaardigen van optische vezels bevat een in hoofdzaak buisvormig, uitwisselbaar ver-35 hittingselement 12 van grafiet, dat een centrale cylindervormige ver-hittingskamer 14 bevat en dat is vastgezet tussen twee huisdelen 16 en 18 die door schroefverbindingen 20 met elkaar zijn verbonden. Het ver-hittingselement 12 wordt verhit door rechtstreekse stroondoorgang en staat 8302666 * # EHN 10.747 4 hiertoe in verbinding met klemmen 22 voer de aansluiting qp een verder niet getoonde voedingsbron. Het huisdeel 16 is voorzien van een toeveer-opening 24 voor het invoeren van een voorvorm 26 in de verhittingskamer 14, in 'welke toevoeropening afdichtingsschotten 28 zijn aangebracht.

5 Het huisdeel 18 is voorzien van een afvoeropening 30 voor de gevormde vezel 32, in welke afvoeropening een afdichtingsschot 34 is aangebracht.

De toepassing van de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm van de uitvinding is niet beperkt tot een inrichting zoals boven beschreven, maar is ook mogelijk bij inrichtingen met een verhittingseleirent van 10 een ander type,zoals bijvoorbeeld een door inductie verhit element, en bij inrichtingen waarvan het inwendige wordt gespoeld met een inert gas. Bij deze laatste inrichting kan het gasverbruik sterk warden verminderd door het gebruik, van afdichtingsmiddelen volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont, een deel van een trekinrichting 10 dat is voor-15 zien van een invoerkanaal 40 voor de voorvorm 26. Het inwendige van de trekinrichting 10 wordt afgedicht tegen een gasstroming door de spleet tussen het invoerkanaal 40 en de voorvorm 26 door middel van silicon rubber schijven 42, van elkaar gescheiden door afstandsringen 44 en op hun plaats bevestigd met een moer 46. Tussen de afdichtingsmiddelen 42 en 20 het inwendige van de trekinrichting 10 is een roestvrij stalen afscherming 48 geplaatst. Deze afscherming kan met bekende middelen, die niet in de figuur zijn weergegeven, worden gekoeld.

De centrale cirkelvormige opening van de silicon rubber schijven 42 vertoont rechte hoeken en is tenminste 1 mm kleiner dan de kleinste 25 diameter van de te verwerken voorvorm. De dikte van de silicon rubber schijven 42. is kleiner dan het verschil in straal van. het invoerkanaal en de voorvorm. De silicon rubber schijven 42 zijn flexibel en worden zodanig vervormd dat deze in hoofdzaak een lijncontact vonten met de voor-vorm 26. Hierdoor worden zovel de warmteoverdracht als de wrijving tussen 30 de voorvorm 26 en de silicon rubber schijven 42 zo klein mogelijk gemaakt.

De silicon rubber schijven 42 en de afscherming 48 zijn uitwisselbaar. Bij elke te verwsrken voorvorm 26 warden een of meer silicon rubber schijven 42 en een of meer afschermingen 48 gekozen en geplaatst, die voldoen aan de hierboven beschreven voorwaarden voor de diameter van 35 de centrale opening ten opzichte van de diameter van de voorvorm en de diameter van het invoerkanaal. Voor het trekken van optische vezels worden gewoonlijk voorvormen gebruikt met een diameter groter dan 10 mm en kleiner dan 25 mm. Diametervariaties tot 5% van de diameter van de voorvorm 8302665 PHN 10.747 5 kunnen goed worden opgevangen door het gebruik van afflinhi-inggmirtrioi^n volgens de uitvinding.

De uitvinding leidt tot een vergroting van de treksterkte en een vermindering van de demping van glasvezels bijvoorbeeld voor optische 5 transmissie. Door bet onderdrukken van variaties van de vorm van het kegel— vormig einde van de voorvurra kan worden bereikt dat de diairetervariatie van de optische vezel kleiner is dan 0,2 ji bij een vezeldiameter van 125 ƒ1.

10 15 20 25 30 35 3302666

Claims (7)

1. Inrichting voor het trekken van een optische vezel uit een cylin-drische vaste voorvorm, welke inrichting- een verhittingsruimte net een invoerkanaal en een uitvoerkanaal omvat, waarin een kegelvormig einde vaneen voorvorm wordt verhit op de trektemperatuur, welke inrichting voorzien 5 is van middelen cm de verhittingsruimte af te dichten tegen een gasstraming door de spleet tussen de voorvorm en de wand van het invoerkanaal, met het kenmerk, dat deze middelen bestaan uit tenminste één uitwisselbare platte flexibele schijf uit een polymere organosiliciumverbinding met een brekingsindex kleiner dan die van de voorvorm en een 100% modulus 10 tussen 0,5 en 5 MPa, welke schijf voorzien is van een centrale opening waarvan de diameter tenminste 1 mm kleiner is dan de kleinste diameter van de tot een vezel uit te trekken voorvorm en waarbij zich tussen de schijf of schijven en de verhittingsruimte tenminste één uitwisselbare i temperatuurbestendige, warmtegeleidende afscherming bevindt, welke af-15 scnerming voorzien is van een centrale opening die de voorvorm kan passeren zonder mechanisch contact te maken en waarvan de diameter niet meer dan 1 ntn groter is dan de grootste diameter van de voorvorm.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de schijf of schijven bestaan uit een polymere organosiliciumverbinding met een 20 100% modulus tussen 1 en 2 MPa.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de platte flexibele schijf kleiner is dan het verschil in straal van het invoerkanaal en de tot een vezel uit te trekken voorvorm.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het verschil 25 in straal van de tot een vezel uit te trekken voorvorm en de centrale opening van de platte flexibele schijf zodanig wordt gekozen dat het contact tussen de schijf en de voorvorm in hoofdzaak een lijncontact, is.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afdich- tingsmiddelen bestaan uit twee, op enige afstand van elkaar in het invoer-30 kanaal aangebrachte, uitwisselbare platte schijven.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afscherming een gekoelde ring uit roestvrij staal is.

7. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de polymere organosiliciumverbinding polydimethylsiloxaan is. 35 8302666