NL8501146A

NL8501146A - Inrichting voor het bekleden van optische vezels.

Info

Publication number: NL8501146A
Application number: NL8501146A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1986-11-17
Also published as: US4644898A; DE3664754D1; ATE45134T1; JPS626962A; AU579294B2; AU5617086A; CA1281520C; CN86103289A; EP0198561A1; CN1015444B; JPH0655989B2; EP0198561B1

Description

» i 'i PHN 11.355 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Inrichting voor het bekleden van optische vezels".

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bekleden van optische vezels bevattende een huis met een drukkamer, een düse met een uitstroomopening, een afsluitdeel dat de drukkamer aan de bovenzijde afsluit en dat een geleidingskanaal met een inlaatopening 5 bevat voor de toevoer en de geleiding van een te bekleden vezel, een toevoeropening in de wand van het huis voor de toevoer van vloeibaar bekledingsmateriaal en een overloopopening in de zijwand van het huis.

Vezels worden vaak van een bekleding voorzien ter bescher-ming tegen mechanische beschadiging, ter isolatie, voor coderingsdoel-W einden e.a.m.. Zo dienen bijvoorbeeld glasvezels die gebruikt worden voor optische communicatie onmiddellijk na fabricage, na het trekken uit een kroes of van een voorvorm, bedekt te worden met een beschermende bekleding. Omdat glas een bros materiaal is, is de sterkte en de mechanische betrouwbaarheid van de vezel op langere termijn sterk afhan-kelijk van de kwaliteit van het oppervlak van de vezel. Krassen, haarscheurtjes en stofdeeltjes op het oppervlak van de vezel zijn niet toegestaan. Om een vezel met een gaaf oppervlak te verkrijgen, moeten de temperatuur- en gascondities in de trekoven of kroes zorgvuldig gekozen worden. Om dit eenmaal verkregen perfekte oppervlak van de vezel te 20 handhaven, moet de vezel van een beschermende bekleding worden voorzien. Dit moet in een ononderbroken proces plaatsvinden voordat de vezel op een of andere wijze met iets in aanraking komt. Stofvrije condities voordat de vezel wordt bekleed zijn van vitaal belang. Het bekledingsmateriaal, meestal een polymere kunststof, wordt in vloeibare vorm 25 opgebracht en aansluitend thermisch of met behulp van ü.V. licht uitgehard. De bekleding kan uit een enkele kunststoflaag of uit twee beschermingslagen bestaan; bij een dubbellaags bekleding kunnen twee kunststoflagen worden opgebracht of een eerste laag van een relatief zacht materiaal, zoals silicone rubber of een hot melt was, en een 30 tweede laag van kunststof. Het is gebruikelijk op een veelvuldig toegepaste standaard glasvezel met een diameter van 125 pm een bekleding op te brengen met een laag dikte variërend van 25 tot 60 pm. In principe • ~ i λ &

i. U/ J s 4 Q

# V

PHN 11.355 2 wordt een glasvezel van een bekleding voorzien door de vezel door een reservoir gevuld met vloeibaar bekledingsmateriaal te voeren en door de uitstroomopening van een düse te trekken. De bekleding dient coaxiaal respectievelijk concentrisch ten opzichte van de vezel te worden aange-5 bracht, met andere woorden de dikte van de bekleding dient over de omtrek van de vezel gezien constant te zijn. Een vezel met een niet concentrische bekleding is aan asymmetrische krachten onderworpen tijdens afkoeling of verhitting. Deze asymmetrische krachten zijn het gevolg van ongelijke uitzettingscoefficienten van vezelmateriaal en bekle-dingsmateriaal en kunnen resulteren in ongewenste veranderingen van de optische eigenschappen van de vezel. Bovendien kan de vezel over een gedeelte van de omtrek onvoldoende beschermd zijn. De concentrische ligging van vezel en bekleding wordt continu gemeten met behulp van een controle-inrichting. Een fout in de concentriciteit moet worden bijge-15 steld of opgeheven.

Een ander voorbeeld van een vezel die van een bekleding moet worden voorzien, is koper wikkeldraad. De diameter van de in de praktijk gebruikte wikkeldraad heeft doorgaans een diameter variërend van 20 pm tot 1250 pm. Op deze draad wordt een elektrisch isolerende bekle- 20 ding opgebracht bestaande uit een laklaag met een dikte die toeneemt van 4 pm voor een draad met een diameter van 20 pm tot 60 pm voor een draad met een diameter van 1250 pm. Gezien de relatief geringe dikte van de bekleding is voor dit soort vezels een concentrische bekleding een absolute vereiste.

25

Uit het Amerikaanse octrooischrift 4.374.161 is een inrichting voor het bekleden van optische vezels bekend met voorzieningen voor de nauwkeurige instelling van de inrichting in de x- en de y-rich-ting teneinde eventuele fouten in de relatieve concentrische ligging van vezel en bekleding op te heffen en vezel en bekleding ten opzichte 30 van elkaar te centreren. Deze wijze van centreren, namelijk door instelling van de gehele unit, vereist relatief grote verplaatsingen, in de orde van grootte van millimeters, en stelt hoge eisen aan de vorm van de uitstroomopening in de düse; deze moet een centrerende werking op de vezel uitoefenen; indien de afmetingen van de uitstroomopening 35 iets veranderd zijn, bijvoorbeeld door slijtage, werkt deze methode niet meer. De bekledingsinrichting maakt deel uit van een trekinstalla-tie en is zodanig opgesteld dat de hartlijn van de inrichting samenvalt 850ί14j • - i PHN 11.355 3 met de hartlijn van de trekinstallatie. Door nu het gehele huis van de bekledingsinrichting in x-y-riohting te verplaatsen, vallen de hartlijnen van de inrichting en van de trekinstallatie niet meer samen, waardoor ook de vezel uit de hartlijn van de trekinstallatie wordt ver-5 plaatst.

Met dergelijke mogelijke verplaatsingen moet rekening worden gehouden in de eenheid van de trekinstallatie die aansluit op de bekledingsinrichting, te weten de uithardinstallatie. De inlaatopening van deze installatie dient zo ruim bemeten te zijn dat de vezel, ook als 10 die niet meer in de hartlijn van de trekinstallatie loopt, de rand van de opening niet raken kan. Een grote inlaatopening van de uithardinstallatie heeft als nadeel dat zuurstof makkelijker binnentreden kan, wat nadelig is voor een snel uithardingsproces.

Bovendien wordt een vezel, die niet de hartlijn van de uit-15 hardinstallatie volgt, niet radiaalsymmetrische verwarmd, zodat transport van het vloeibare bekledingsmateriaal op de vezel optreedt en de concentrisch aangebrachte bekleding alsnog niet-concentrisch wordt. (Marangoni-effekt).

Indien de aansluitende eenheid van de trekinstallatie eent 20 weede bekledingsinrichting is, hetgeen het geval is indien op de vezel een dubbellaags bekleding wordt aangebracht, dient na een x-y verplaatsing van de ene bekledingsinrichting ook de andere bekledingsinrichting in x-y richting te worden ingesteld.

Een inrichting volgens de aanhef is bekend uit het Ameri-25 kaanse octrooischrift 4.409.263; bij deze bekende inrichting worden de bovengenoemde bezwaren voorkomen; hiertoe is de inrichting voorzien van twee düses elk met een ingesnoerde opening; het vloeibare bekledingsmateriaal wordt onder druk toegevoerd; de te bekleden vezel wordt in de beide düses gecentreerd. Een eventuele niet-concentrische ligging van 30 vezel en bekleding kan niet worden bijgesteld of opgeheven.

De uitvinding heeft een inrichting voor het bekleden van vezels tot doel waarmede afwijkingen in de relatieve coaxiale ligging van vezel en bekleding op eenvoudige en reproduceerbare wijze bijgesteld en opgeheven kunnen worden.

35

Dit doel wordt volgens de uitvinding in hoofdzaak bereikt, doordat het geleidingskanaal is aangebracht in een buisvormig gelei-dingselement dat op het afsluitdeel is bevestigd en waarvan althans het

Ja Λ Λ ή Λ ί £ w ν V j i β 3 PHN 11.355 4 vrije uiteinde in radiale richting instelbaar is.

Enkel door instelling van het vrije uiteinde van het buisvormig geleidingselement kunnen bekleding en vezel ten opzichte van elkaar gecentreerd worden. Afwijkingen in de concentriciteit van vezel en 5 bekleding kunnen enerzijds wel worden opgeheven, terwijl anderzijds niet het gehele huis ingesteld moet worden. De hartlijn van de uit-stroomopening in de dtise blijft samenvallen met de hartlijn van de trekinstallatie zodat de vezel de hartlijn van de trekinstallatie blijft volgen. De inlaatopening van de uithardinstallatie kan minimaal 10 bemeten zijn zonder kans op aanraking met de vezel. Een nauwe inlaatopening is voordelig met het oog op het verwijderen van zuurstof uit de uithardinstallatie hetgeen noodzakelijk is voor een snel uithardpro-ces. In de praktijk is gebleken, dat minimale verplaatsingen van het uiteinde van het buisvormig geleidingselement, dat wil zeggen verplaat-15 singen in de orde van grootte van 0,5 mm, voldoende zijn om voorkomende afwijkingen in de concentriciteit van vezel en bekleding te compenseren .

De beklede vezel volgt de hartlijn van de uithardinrichting, zodat bekleding en vezel radiaalsymmetrisch worden verwarmd. Indien de 20 trekinstallatie twee bekledingsinrichtingen bevat voor het opbrengen van een dubbellaags bekleding op de vezel, dan heeft een instelling van de ene bekledingsinrichting niet automatisch een instelling van de andere bekledingsinrichting tot gevolg.

Opgemerkt wordt, dat uit het Amerikaanse octrooischrift 25 4.116.654 een inrichting voor het bekleden van optische vezels bekend is voorzien van een instelbare starre geleidingsbuis die zodanig ingesteld wordt dat een bekleding met een gelijkmatige laagdikte wordt verkregen. Aangezien bij het instellen zowel een verplaatsing van de inlaatopening als van de uitstroomopening van de geleidingsbuis plaats-20 vindt, bestaat ook hierbij de kans dat de vezel en/of de uitstroomopening buiten de hartlijn van de trekinstallatie komt te liggen.

Omdat bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding de inlaatopening van het geleidingskanaal ingesnoerd is, wordt in de inlaatopening tijdens het bekleden van de vezel 35 een centreereffekt op de vezel uitgeoefend, waardoor de juiste afstelling tijdens het instellen vergemakkelijkt wordt.

Bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting S5C114 8 PHN 11.355 5 volgens de uitvinding is het buisvormige geleidingselement in een elastisch vervormbaar materiaal uitgevoerd. Dankzij deze maatregel kan de gewenste instelling plaatsvinden enkel door een geringe elastische vervorming van het buisvormige geleidingselement. Deze constructie is niet 5 aan slijtage onderhevig en is spelingvrij.

Een verdere voorkeursuifcvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het buisvormige geleidingselement in polytetrafluorethyleen is uitgevoerd. Dit materiaal is slij-tagebestendig, is makkelijk te bewerken en wordt niet door het vloeiba-10 re bekledingsmateriaal bevochtigd, hetgeen bevorderlijk is voor het aanbrengen van een concentrische en bellenvrije bekleding op de vezel.

Voor het instellen van het buisvormige geleidingselement kan een op zichzelf bekend conventioneel instelmeehanisme worden toegepast in hoofdzaak bevattende drie, gelijkmatig over de omtrek van het buis-15 vormige geleidingselment verdeelde instelschroeven, die samenwerken met het vrije uiteinde van het geleidingselement.

Echter een meer eenvoudige instelling is mogelijk bij een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, doordat op het vrije uiteinde van het buisvormige geleidingsele- 20 ment een instelblok is aangebracht voorzien van twee haaks op elkaar staande geleidingsgroeven die samenwerken met twee schijfvormige elementen die zijn aangebracht op de uiteinden van twee haaks op elkaar staande spindels die door middel van een schroefverbinding in de wand van het huis instelbaar zijn. Dankzij deze constructieve maatregelen 25 kan worden volstaan met twee instelelementen, te weten de beide spindels, zodat een nauwkeurige instelling sneller en precieser plaats kan vinden dan bij het conventionele instelmeehanisme met drie instelelementen .

Doordat bij een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de in-30 richting volgens de uitvinding de döse via een vernauwend uitstroomkanaal in verbinding staat met de drukkamer, wordt op de vezel tijdens het doorlopen van het uitstroomkanaal een centrerend effekt uitgeoefend waardoor de algehele centrering gestabiliseerd wordt.

Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting vol-35 gens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het huis een circulatiekamer bevat, die het naar de uitstroomopening toegekeerd gedeelte van de drukkamer omringt. Door de temperatuur van het water, dat door de cir- ' 5 >1 Μ < λ ΡΗΓί 11.355 6 culatiekamer stroomt, te regelen, kan de temperatuur en daardoor de viscositeit van het in de drukkamer aanwezige bekledingsraateriaal op direkte en snelle wijze worden beïnvloed zodanig dat de laagdikte van de opgebrachte bekleding constant blijft.

5 Proefnemingen hebben aangetoond dat met de inrichting vol gens de uitvinding een vezel binnen nauwe toleranties van een concentrische bekleding kan worden voorzien, en wel op reproduceerbare wijze dat wil zeggen over lengtes van kilometers en bij hoge snelheden, tot 700 m/min. Bij eventueel optredende afwijkingen kan door geschikte in- 10 stelling van het buisvormige geleidingselement de concentriciteit van vezel en bekleding worden hersteld.

Zoals reeds is uiteengezet is een concentrische bekleding in het bijzonder van belang voor optische glasvezels en voor koperen wik-keldraad. Uiteraard kan de inrichting volgens de uitvinding op even 15 voordelige wijze worden toegepast voor het bekleden van vezels met een andere samenstelling, bijvoorbeeld kunststofvezels, koolstofvezels, metaal vezels in het algemeen e.a.m.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening nader worden toegelicht. In de tekening toont: 20 Fig. 1 schematisch een installatie voor het trekken van op tische vezels;

Fig. 2 in langsdoorsnede een inrichting volgens de uitvinding voor het bekleden van vezels;

Fig. 3 de inrichting in dwarsdoorsnede volgens lijn IIÏ-ÏII

25 in fig. 2;

Fig. 4 schematisch de regelinrichting voor de toevoer van bekledingsmateriaal;

Fig. 5 en een fotografische vergroting van een optische vezel bekleed met de werkwijze volgens de uitvinding op een schaal van 30 200:1.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een uit-voeringsvoorbeeld voor het bekleden van een optische vezel. Hiertoe dient de in Fig. 1 schematisch getoonde op zichzelf bekende installatie 1 die omvat een houder 3 voor een voorvorm P, een trekoven 5, een meet-inrichting 7 voor het meten van de vezeldiameter, een koelinrichting 9, een bekledingsinrichting 11 voor het aanbrengen van een bekleding, een controle-inrichting 13 voor de controle op de concentrische ligging van <J -J J 3 -J ö PHN 11.355 7 fiber en bekleding, een uithardinriohting 15, een meetinrichting 17 voor het meten van de diameter van de beklede vezel, een tensiometer 19 voor het meten van de trekkracht alsmede een trekinriohting die in het getoonde uitvoeringsvoorbeeld is uitgevoerd als opwikkelhaspel 21. Voor 5 het veelal gebruikte UV-hardende bekledingsmateriaal wordt een met UV-licht werkende uithardinriohting toegepast.

De trekoven 5, de meetinrichtingen 7 en 17» de koelinrieh-ting 9> de controle-inrichting 13 en de uithardinriohting 15 kunnen van op zichzelf bekende constructie zijn en maken geen deel uit van de on-^ derhavige uitvinding.

Deze installatie 1 wordt op zichzelf bekende wijze als volgt toegepast. Uit een voorvorm P wordt door verhitting in de trekoven 5 een vezel F getrokken, waarbij de treksnelheid zodanig wordt geregeld via de diameter-meetinrichting 7, dat de diameter van de vezel F zo ^ constant mogelijk is. De vezel F wordt in de koelinrichting 9 afgekoeld tot een temperatuur, waarbij een bekleding van kunststof kan worden aangebracht. Het bekleden van de vezel vindt plaats in de bekledingsin-richting 11. Nadat de beklede vezel in de controle-inrichting 13 op de juiste concentrische ligging van vezel en bekleding is gecontroleerd, 20 wordt de vezel F door de uithardinriohting 15 geleid voor het uitharden van de bekleding. In de diametermeetinrichting 17 wordt de diameter van de beklede vezel opgemeten en in de tensiometer 19 de trekkracht.De gerede vezel wordt op de haspel 21 opgewikkeld, die zorgt voor het transport van de vezel F door de installatie 1.

25

De Fig. 2 en 3 tonen de bekledingsinrichting 11 in een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. De inrichting 11 is van het zogenaamde gesloten type met toevoer van het bekledingsmateriaal onder druk en omvat hiertoe een huis 31 met een circulatiekamer 33 en voorzien van een bodemdeel 35 en een afsluitdeel 37- In het bodemdeel 35 is door middel van een schroefverbinding 39 een düse 40 uitwisselbaar aangebracht, voorzien van een uitstroomopening 41 die aansluit op een uitstroomkanaal 43. Aansluitingen 45 en 47 dienen voor de circulatie van warm water door de circulatiekamer 33· Het afsluitdeel 37 bevat een cy- lindervormige wanddeel 49 en een in dwarsrichting verlopende wanddeel 35 51 die een ruiimte 50 insluiten en is door middel van een schroefverbinding 53 op het huis 31 bevestigd. Centraal in het wanddeel 51 is een buisvormig element 55 uitwisselbaar bevestigd, welk element een inge- «** ~Τ Λ · -2 M 1 I , : ·. Λ

:>» v i 1 -J

PHN 11.355 8 snoerde inlaatopening 57 en een geleidingskanaal 59 bevat. De dwarswand 51 sluit een drukkamer 61 af. Een aansluiting 63 dient voor de toevoer onder druk van bekledingsmateriaal naar de drukkamer 61. Een uitstroom-opening 65 fungeert als overloop en dient voor de afvoer van eventueel 5 overstromend bekledingsmateriaal. In het wanddeel 49 is nog een toe-voeropening 67 voor de toevoer van een spoelgas aangebracht. Een deksel 69 met een afsluitwand 71 voorzien van een centrale doorlaatopening 73 en van aansluitingen 75 dient voor de geforceerde afvoer van het spoelgas door middel van een verder niet getoond afzuigsysteem. Alle onder-10 delen, met uitzondering van het buiselement 55 en de afsluitwand 71» zijn in roestvrij staal uitgevoerd. De delen die in aanraking komen met het bekledingsmateriaal zijn gepolijst en zijn zonder scherpe kanten of dode hoeken uitgevoerd. Het buiselement 55 is elastisch vervormbaar en is bij voorkeur in polytetrafluorethyleen uitgevoerd. Ter hoogte van de ^ inlaatopening 57 is op het buiselement 55 een instelblok 77 bevestigd. In de cylindervormige wand 49 zijn twee, haaks op elkaar staande in-stelschroeven 79 gemonteerd die zijn voorzien van schijven of wieltjes 81 welke samenwerken met rechtlijnige geleidingsgroeven 83 in het instelblok 77. De afsluitwand 71 is in glas uitgevoerd teneinde de omge- on ving van de inlaatopening 57 te kunnen observeren.

Pig. 4 "toont schematisch, naast de bekledingsinrichting 11 de noodzakelijke attributen voor de toevoer van het bekledingsmateriaal en van het spoelgas alsmede voor de circulatie van het water in de cir-culatiekamer 33. Met 85 is een voorraadvat aangeduid, waarin een be-25 paalde hoeveelheid bekledingsmateriaal onder druk en onder een bepaalde temperatuur is opgeslagen. Een drukregelinrichting is met 87 weergegeven. Het bekledingsmateriaal wordt op een bepaalde temperatuur gebracht door middel van warm water, waarvan de toevoer door middel van een wa-terthermostaat 89 geregeld wordt. Tijdens het opwarmen van het bekle-30 dingsmateriaal vindt tevens ontgassing plaats zodat alle luchtbellen hieruit verdwijnen. Met 91 is een andere waterthermostaat weergegeven die de toevoer van warm water naar de ciruclatiekamer 33 regelt. Het spoelgas bevindt zich onder druk in een gasfles 93. Het debiet van het gas wordt gemeten en ingesteld met behulp van doorstroommeter 95. De 35 verdere schematisch getoonde elementen zijn boven reeds beschreven.

Voor het opstarten van de beschreven inrichting voor het bekleden van een optische vezel F met een diameter van 125 pm wordt eerst

s* 3 J 1 1 * S

*k PHN 11.355 9 van de voorvorm P bij betrekkelijk lage treksnelheid een vezel met geleidelijk afnemende diameter getrokken tot dat de vezeldiameter ongeveer 125 pm bedraagt. De vezel F wordt vervolgens gebroken en weer door de bekledingsinrichting 11 en de uithardinrichting 15 geregen en op de 5 haspel 21 vastgezet. Vervolgens wordt het trekproces voortgezet, de uithardinrichting 15 wordt in werking gesteld en bekledingsmateriaal C, een UV uithardend acrylaat, wordt vanuit het voorraadvat 85, waarin het op een temperatuur van 65 a 70° C wordt gehouden, door de aansluiting 63 naar de drukkamer 61 geperst. In de eirculatiekamer 33 wordt door 10 het verwarmingscircuit een temperatuur van 45-50 C in stand gehouden bij welke temperatuur het bekledingsmateriaal een dynamische viscositeit van 1.3 Pa.s. heeft. Vanuit de drukkamer 61 wordt het bekledingsmateriaal C voor een gedeelte door het uitstroomkanaal 43 naar de uit- stroomopening 41 in de düse 40 geperst; op dit trajekt wordt het bekle-15 dingsmateriaal door de vezel F opgenomen. Een ander gedeelte van het bekledingsmateriaal wordt vanuit de drukkamer 61 door het geleidingska-naal 59 naar de inlaatopening 57 geperst. In het begin ontstaan bij het toevoeren van het bekledingsmateriaal naar de bekledingsinrichting 11 vele luchtbellen in het bekledingsmateriaal. Tijdens het geleidelijk 20 opvoeren van de treksnelheid tot de uiteindelijke gewenste waarde wordt een overmaat aan bekledingsmateriaal toegevoerd, dat via het gelei- dingskanaal 59, de inlaatopening 57, de ruimte 50 en uiteindelijk de overloop 65 afgevoerd wordt. Hierdoor wordt de bekledingsinrichting 11 doorgespoeld en worden de bellen die in de beginfase ontstaan, uit het 25 systeem verwijderd. Met toenemende treksnelheid wordt de druk op het bekledingsmateriaal verhoogd. Als de gewenste treksnelheid bereikt is, wordt de druk op het bekledingsmateriaal in het voorraadvat 85 op een zodanige waarde ingesteld dat het bekledingsmateriaal op de inlaatopening 57 een bolvormig oppervlak D vormt. De vorming van dit oppervlak 30 wordt vergemakkelijkt doordat het buiselement in polytetrafluorethyleen is uitgevoerd. Tijdens het verdere proces blijft deze situatie stabiel en stationair. In de ingesnoerde inlaatopening 57 en in het aansluitende gedeelte van het geleidingskanaal 59 vindt geen circulatie van bekledingsmateriaal en geen bellenvorming plaats. Gebleken is dat door 35 deze maatregelen tot een treksnelheid van ca. 150 m/min een bekleding zonder insluiting van bellen op de vezel kan worden opgebracht.

Een absoluut bellenvrije bekleding kan ook bij treksnelheden ? rr λ i / PHN 11.355 10 van 180 m/min en hoger op vezels worden opgebracht door een verdere maatregel toe te passen, namelijk door in de omgeving van de inlaatope-ning 57 en van het bolvormige oppervlak D een gasatmosfeer te handhaven van een gas met een kinematische viscositeit kleiner dan die van 5 lucht. Dit gas wordt via de gastoevoer 67 aangevoerd, stroomt door de ruimte 50, omspoelt de inlaatopening 57 en het bolvormige oppervlak D van het bekledingsmateriaal en verlaat de ruimte 50 via de centrale doorlaat 73 in het deksel 69· Via de gasafvoeren 75 kan dit gas weer worden afgevoerd.

10 In de volgende tabel zijn enkele in aanmerking komende gas sen vermeld.

gas ^ R_ 15 lucht 14.8 1 A 12.3 0,83

Xe 3.8 0,26 20___ *C C12F2 2.3 0,15 (*C C12F2 = dichloordifluormethaan)

Hierbij is: γ) de kinematische viscositeit in 10"^ m?/s bij 20° C.

R de verhouding V gas yj lucht

De treksnelheid, waarbij een vezel zonder vorming van bellen kan worden bekleed, kan met een factor 4 a 5 tenminste tot 700 m/min 30 worden opgevoerd door een gas toe te passen waarvan de kinematische viscositeit slechts 15$ van die van lucht bedraagt, te weten dichloordifluormethaan .

Alle onderdelen van de trekinstallatie 1 zijn nauwkeurig in lijn opgesteld volgens een gemeenschappelijke hartlijn H-H, die samen-35 valt met de hartlijn van de vezel F teneinde een radiaalsymmetrische beïnvloeding van de vezel, te weten verwarmen, afkoelen, uitharden te verkrijgen. Ook de bekleding dient coaxiaal resp.' concentrisch ten op- , - i 1 ·>, *4 i.s j * - „; PHN 11.355 11 zichte van de vezel te worden aangebracht m.a.w. de dikte van de bekleding dient over de omtrek van de vezel gezien constant te zijn. Een vezel met een niet concentrische bekleding is aan asymmetrische krachten onderworpen tijdens afkoeling of verhitting. Deze asymmetrische krach-5 ten zijn het gevolg van ongelijke uitzettingscoefficienten van vezelma-teriaal en bekledingsmateriaal en kunnen resulteren in ongewenste veranderingen van de optische eigenschappen van de vezel.

De concentrische ligging van vezel en bekleding wordt continu gemeten met behulp van de controle-inrichting 13. Een fout in de 10 concentriciteit kan bij de inrichting volgens de uitvinding op simpele wijze worden bijgesteld of opgeheven door eenvoudigweg het elastisch vervormbare buiselement 55, dat in polytetrafluorethyleen is uitgevoerd, door middel van de spindels 79 af te stellen. Hierdoor kan de vernauwde inlaatopening 57 zodanig ingesteld worden, dat de bekleding 15 weer concentrisch om de vezel komt te liggen. Andere instellingen of verstellingen zijn niet vereist. De positie van de dtise 40 met de uit-stroomopening blijft ongewijzigd, in lijn en coaxiaal met de hartlijn H-H van de installatie.

Figuur 5 toont een fotografische vergroting (200x) van het 20 breukvlak van een vezel F met een diameter van 125 pm voorzien van een bekleding C met een laagdikte van 60 pm opgebracht met de inrichting volgens de uitvinding bij een treksnelheid van 700 m/min. en met toepassing van C Cl£ ?2 als spoelgas. De bekleding C is concentrisch ten opzichte van de vezel F aangebracht en heeft een praktisch overal ge-25 lijke laagdikte met afwijkingen van ± 2 pm. Het resultaat is reproduceerbaar gebleken over grote lengtes, dat wil zeggen over lengtes van kilometers.

Door proefnemingen is gebleken, dat een ingesnoerde inlaatopening met een diameter van 0,9 tot 1,1 mm en met een lengte van 2 mm 30 geschikt is voor treksnelheden tot 700 m/min. Het geleidingskanaal 59 had een lengte van 30 mm en een diameter van 2,0 mm. Voor het bekleden van een vezel met een oorspronkelijke diameter van 125 pm tot een diameter van 250 pm inclusief bekleding wordt een dOse 40 toegepast waarvan de uitstroomopening een diameter van 350 pm had, en een lengte van 35 3 mm.

De laagdikte van de bekleding wordt in eerste instantie bepaald door de afmetingen van de uitstroomopening 41 in de diise 40. De C Γ. . - PHN 11.355 12 laagdikte wordt echter mede beïnvloed door de temperatuur en dus door de dynamische viscositeit van het bekledingsmateriaal, dat zich in de drukkamer 61 bevindt. Gebleken is dat de laagdikte op eenvoudige en effectieve wijze in de hand gehouden kan worden door nauwkeurige regeling 5 van de temperatuur en dus van de dynamische viscositeit van het bekledingsmateriaal in de drukkamer 61 door circulatie van warm water in de circulatiekamer 33· Bij afwijkingen van de gewenste laagdikte van de bekleding wordt de temperatuur en hierdoor de dynamische viscositeit van het bekledingsmateriaal in de drukkamer 61 zodanig bijgesteld dat de gewenste dikte weer verkregen en gehandhaafd wordt.

De genoemde treksnelheid van 700 m/min. was de hoogste trek-snelheid die de beschikbare trekinstallatie toeliet. Gezien de uitzonderlijke resultaten en de buitengewone effekten is het waarschijnlijk, dat nog hogere snelheden mogelijk zijn.

In het beschreven uitvoeringsvoorbeeld worden de spindels 79 met de hand bediend. Uiteraard is het ook mogelijk de spindels automatisch te bedienen gestuurd door de controleinrichting 13. Op soortgelijke wijze kan de laagdikte automatisch worden ingesteld via de meet-2Q inrichting 17.

25 30 35 0 0·: ! 4 9

Claims

1. Inrichting voor het bekleden van een vezel bevattende: - een huis met een drukkamer, - een düse met een uitstroomopening, - een afsluitdeel dat de drukkamer aan de bovenzijde afsluit en dat een 5 geleidingskanaal met een inlaatopening bevat voor de toevoer en de geleiding van een te bekleden vezel, - een toevoeropening in de wand van het huis voor de toevoer van vloeibaar bekledingsmateriaal, - en een overloopopening in de zijwand van het huis, 10 met het kenmerk, dat het geleidingskanaal is aangebracht in een buisvormig geleidings-element dat op het afsluitdeel is bevestigd en waarvan althans het vrije uiteinde in radiale richting instelbaar is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de in-15 laatopening van het geleidingskanaal ingesnoerd is.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het buisvormige geleidingselement in een elastisch vervormbaar materiaal is uitgevoerd.

4. Inrichting volgens conclusie 3» met het kenmerk, dat het 20 buisvormige geleidingselement in polytetrafluorethyleen is uitgevoerd.

5. Inrichting volgens een der conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat op het vrije uiteinde van het buisvormige geleidingselement een instelblok is aangebracht voorzien van twee haaks op elkaar staande geleidingsgroeven die samenwerken met twee schijfvormige ele-25 menten die zijn aangebracht op de uiteinden van twee haaks op elkaar staande spindels die door middel van een schroefverbinding in de wand van het huis instelbaar zijn.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de döse via een vernauwd uitstroomkanaal in verbinding 30 staat met de drukkamer.

7· Inrichting volgens een der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat het huis een circulatiekamer bevat, die het naar de uitstroomopening toegekeerd gedeelte van de drukkamer omringt.

8. Vezel voorzien van een bekleding, aangebracht met de inrich- 35 tmg volgens een der conclusies 1 tot en met 7. <3 TT ' ’ 4 . ,> - ♦ . i -j y PHN 11.355 14

9. Optische vezel voorzien van een kunststofbekleding aangebracht met de inrichting volgens een der conclusies 1 tot en met 7.

10. Koperen vezel voorzien van een kunststof bekleding aangebracht met de inrichting volgens een der conclusies 1 tot en met 7. 5 10 15 20 25 30 35 ^ - ï .· „ï ; -> • \ *·· t « Ί η·*ϊ O* J J ij