Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Glasfasern werden heutzutage auf vielen verschiedenen technischen Gebieten verwendet. Zu den hochtechnischen Anwendungen gehört die Lichtübertragung mittels Glasfasern. Diese kann zur Datenübertragung mittels Licht verwendet werden, so dass die Glasfasern auch als Lichtwellenleiter bezeichnet werden können. Auch werden Glasfasern in der Medizin zum Beispiel zur Beleuchtung sowie zur Erzeugung von Abbildungen zum Beispiel in Mikroskopen, in Inspektionskameras sowie in Endoskopen eingesetzt. Ferner können Glasfasern bei Sensoren genutzt werden, welche dann als faseroptische Sensoren bezeichnet werden können.

Ein weiteres Anwendungsgebiet für Glasfasern stellt die Lasertechnik dar. Hier kann die Laserstrahlung als Signallichtstrahlung mittels einer passiven Glasfaser von einer Laserstrahlungsquelle als Signallichtstrahlungsquelle zu einer Bearbeitungsstelle geleitet werden, um dort zum Beispiel in der Materialbearbeitung oder in der Medizin zum Beispiel ein Schneiden oder ein Schweißen durchzuführen. Auch kann der Laserstrahl als Laserstrahlung auf diese Art und Weise zum Beispiel in der Messtechnik, in der Mikroskopie oder in der Spektroskopie zum Beispiel einer Probe zugeführt werden. Derartigen Anwendungen sind zum Beispiel im Maschinenbau, in der Telekommunikation, in der Medizintechnik sowie in der Sensortechnik bekannt. Auch können Glasfasern zur Erzeugung bzw. zur Verstärkung von Laserlicht verwendet und dann als aktive Glasfasern bezeichnet werden.

Glasfasern werden üblicherweise als dünne Fäden aus einer Glasschmelze als Rohling gezogen, so dass eine Glasfaser eine aus Glas bestehende lange dünne Faser darstellt. Der Rohling kann auch als Preform bezeichnet werden. Die Preform wird üblicherweise in einem vorangehenden Arbeitsschritt üblicherweise als Glasstab von typischerweise ca. 1 m Länge und ca. 10 mm bis ca. 50 mm Durchmesser hergestellt, welcher bereits das Brechungsindexprofil der späteren Glasfaser aufweist. Dann wird die Glasfaser durch Aufschmelzen des Preforms aus dieser gezogen, was in einem Faserziehturm bei Temperaturen von ca. 2000°C erfolgen kann, auf welche die Preform hierzu erhitzt wird. Bei dieser Temperatur wird das Glasmaterial der Preform ausreichend weich, so dass das Glasmaterial der Preform zu einer Glasfa- ser gezogen werden kann, welche einen deutlich geringeren Durchmesser bei entsprechend größerer Länge als die Preform aufweist. Das Profil des Brechungsindex der Preform bleibt während des Ziehvorganges üblicherweise erhalten. Die Geschwindigkeit des Ausziehens der Glasfaser aus der Preform kann dabei in Abhängigkeit des Durchmessers der Glasfaser geregelt werden, welcher hierzu sensorisch erfasst werden kann. Das Ausziehen der Glasfaser aus der Preform führt zur Ausbildung einer blanken Glasfaser des Materials der Preform, welche als Glasfaserkern, kurz Faserkern (Englisch: fiber core), bezeichnet werden kann.

Üblicherweise wird der Glasfaserkern unmittelbar anschließend an das Ziehen durch einen weiteren Prozessschritt im selben Herstellungsprozess mit einer Beschichtung aus Kunststoff wie beispielsweise Polyamid, Acryl oder Silikon versehen bzw. überzogen, welche üblicherweise dem mechanischen Schutz des Glasfaserkerns dient aber auch gezielt zur Beeinflussung der optischen Eigenschaften der Glasfaser dienen kann. Hierzu wird der Glasfaserkern der Glasfaser durch einen Extruder geführt, welcher den Kunststoff in fließfähiger Form bereitstellt und auf die äußere Oberfläche des Glasfaserkerns aufträgt. In einem unmittelbar anschließenden Prozessschritt wird der Kunststoff auf der äußeren Oberfläche des Glasfaserkerns durch Bestrahlung mit Licht im ultravioletten Spektrum (UV-Licht), d.h. mit elektromagnetischer Strahlung im optischen Frequenzbereich (Licht) mit kürzeren Wellenlängen als das für den Menschen sichtbare Licht, welche im Bereich zwischen ca. 100 nm und ca. 405 nm liegen, zur Beschichtung ausgehärtet. Die Beschichtung kann auch als Glasfasermantel, kurz Fasermantel (Englisch: fiber coating), bezeichnet werden, welche in der Umfangsrichtung geschlossen ist und somit den Glasfaserkern vollständig umgibt, von den beiden offenen Enden der Glasfaser bzw. des Glasfaserkerns abgesehen.

Beim Aushärten der Beschichtung, welche soeben auf den sich in einer Längsrichtung als Zugrichtung bewegenden Glasfaserkern aufgetragen wurde, wird somit der beschichtete Glasfaserkern durch eine Aushärtevorrichtung hindurchgeführt, welche UV-Licht erzeugen und auf den sich in der Längsrichtung bewegenden beschichteten Glasfaserkern richten kann. Der Glasfaserkern tritt mit frisch aufgetragener Beschichtung in die Aushärtevorrichtung ein und verlässt diese mit ausgehärteter Beschichtung in der Längsrichtung gegenüberliegend. Die Erzeugung des UV-Lichts und bzw. oder die Ausrichtung des UV- Lichts auf den beschichteten Glasfaserkern kann unterschiedlich erfolgen.

Die US 4,710,638 A beschreibt eine Vorrichtung zur Behandlung von Material mit Strahlungsenergie, insbesondere geeignet zum Härten von photohärtbaren polymeren Materialien, die auf eine optische Faser aufgetragen sind. Die Vorrichtung enthält einen ersten und einen zweiten Reflektor, die in Kombination einen elliptischen Reflektor bilden, eine parallel zur optischen Faser angeordnete Lichtquelle, die in einem Brennpunkt des elliptischen Reflektors positioniert ist, und ein mit photohärtbarem Polymer beschichtetes drahtähnliches Material oder eine Faser, wie z.B. eine optische Faser, die im zweiten Brennpunkt positioniert ist. Ein Hilfsreflektor befindet sich in der Nähe des zweiten Brennpunkts in einer solchen Position, dass darauf auftreffende Lichtstrahlen zum zweiten Brennpunkt gelenkt werden, wodurch die Energiemenge, die auf die Polymerbeschichtung auftrifft, erhöht wird.

Das US 6,419,749 Bl beschreibt eine röhrenförmige Vorrichtung zur UV-Härtung von Beschichtungen auf einem Endlosfilament, in der konzentrische Röhren vorgesehen sind und durch die das Filament nach der Beschichtung zur Härtung der Beschichtung hindurchgeht, wobei die Vorrichtung die erste innere Röhre, die das UV-Licht durch die Röhre leitet, um das durch sie hindurchgehende Filament zu härten, und eine zweite konzentrische Röhre aufweist, die über der ersten Röhre angeordnet und von dieser beabstandet ist und IR-Licht reflektiert und UV-Licht durchlässt, um ein Verbrennen und Zerstören der Beschichtung auf dem Filament zu verhindern, wenn es durch die erste Röhre hindurchgeht. Die UV-Lichtquelle ist röhrenförmig ausgebildet und parallel zum Endlosfilament angeordnet.

Das US 9,132,448 B2 beschreibt Vorrichtungen und Verfahren zur Härtung von Materialien mit Strahlungsenergie. Die Vorrichtungen umfassen einen ersten Reflektor und einen zweiten Reflektor, die Halbellipsen sind. Die Ellipsen, die den ersten Reflektor und den zweiten Reflektor definieren, haben unterschiedlich lange Achsen, und die Reflektoren sind so ausgerichtet, dass sich die Brennpunkte der Reflektoren überlagern. Eine Strahlungsenergiequelle in einem nahen Brennpunkt eines Reflektors kann Energie liefern, um eine Beschichtung auf einem Substrat in einem fernen Brennpunkt des Reflektors auszuhärten. Die unterschiedlichen Größen der beiden Reflektoren verringern den Fokussierungsfehler der Strahlungsenergie und sorgen für eine verbesserte Effizienz des Härtungssystems. Die Strahlungsenergiequelle ist röhrenförmig ausgebildet und parallel zum Substrat angeordnet.

Gemeinsam ist den zuvor beschriebenen Vorrichtungen und bzw. oder Verfahren, dass jeweils eine röhrenförmige UV-Lichtquelle verwendet wird, welche sich in derselben Längsrichtung wie der sich bewegende beschichtete Glasfaserkern und parallel zum Glasfaserkern erstreckt. Das UV-Licht der röhrenförmigen UV-Lichtquelle wird jeweils mittels elliptisch geformter Abschirmungen zum sich bewegenden beschichteten Glasfaserkern hin reflektiert und fokussiert. Entsprechend muss sich der bewegende beschichtete Glasfaserkern exakt im Brennpunkt des reflektierten UV-Lichts befinden, damit dessen Beschichtung ausgehärtet werden kann. Ist dies nicht der Fall, kann die Beschichtung unvollständig, ungleichmäßig oder sogar gar nicht ausgehärtet werden. Als röhrenförmige UV-Lichtquelle können beispielsweise Leuchtstofflampen verwendet werden, welche als Niederdruck-Gasentladungsröhren mit Quecksilberdampf als Gasfüllung umgesetzt werden können. Bekannt sind aber auch Eisenjodid- Lampen, Galliumjodid-Lampen und Amalgam-Lampen.

Nachteilig ist bei der Erzeugung des UV-Lichts bzw. der UV-Bestrahlung mittels UV-Leuchtstoffröhren jedoch, dass UV-Leuchtstoffröhren ein vergleichsweise breites Spektrum an UV-Licht erzeugen und ausstrahlen können, jedoch üblicherweise lediglich ein geringer Bereich des emittierten Spektrums des UV- Lichts zum Aushärten der Beschichtung des Glasfaserkerns beiträgt. Ca. 90 % der erzeugten Energie stellt Verlustwärme dar, welche das Material der Beschichtung und bzw. oder des Glasfaserkerns übermäßig erwärmen und hierdurch schädigen kann. Wird somit das Material der Beschichtung des Glasfaserkerns zu stark erwärmt bzw. erhitzt, kann hierdurch die Viskosität der Beschichtung, beispielsweise bereits ab einer Temperatur von ca. 45°C, stark abnehmen, wodurch die Haltbarkeit bzw. die Lebensdauer reduziert und bzw. oder die mechanischen Eigenschaften des Materials der Beschichtung des Glasfaserkerns verändert werden können. Zusätzlich oder alternativ kann sich dies auf die Lichtleiteigenschaften der Beschichtung der Glasfaser auswirken. Wird alternativ oder zusätzlich das Material des Glasfaserkerns zu stark erwärmt bzw. erhitzt, kann das Material weicher werden und somit beim Ziehen stärker fließen, wodurch sich der Querschnitt des Glasfaserkerns verjüngen kann. Dies kann die optischen Eigenschaften des Glasfaserkerns beeinflussen und bzw. oder die mechanische Belastbarkeit des Glasfaserkerns reduzieren.

Nachteilig ist hierbei auch, dass die Verlustwärme der UV-Leuchtstoffröhren ebenso zu einer hohen Erwärmung der Aushärtevorrichtung selbst führen und diese ebenfalls hierdurch belasten kann.

Nachteilig ist bei der Erzeugung des UV-Lichts bzw. der UV-Bestrahlung mittels UV-Leuchtstoffröhren auch, dass UV-Leuchtstoffröhren eine vergleichsweise hohe elektrische Leistung im Betrieb benötigen, welche ggfs. mehrere Kilowatt (kW) betragen kann. Dies kann zu einer sehr geringen Effizienz der Wandlung von elektrischer Energie in UV-Strahlung führen und damit zu einer sehr geringen Effizienz des Aushärtungsprozesses der Aushärtevorrichtung. Der entsprechende Bedarf an elektrischer Energie kann zu entsprechend hohen Kosten führen, welche die Produktionskosten der Glasfaser erhöhen können.

Nachteilig ist bei der Erzeugung des UV-Lichts bzw. der UV-Bestrahlung mittels UV-Leuchtstoffröhren ferner, dass die Leistung bzw. die Intensität der UV-Strahlung bei UV-Leuchtstoffröhren wie zum Beispiel bei Niederdruck-Quecksilberdampflampen konstruktiv fest vorgesehen ist und auf die bekannte Bewe- gungs- bzw. Ziehgeschwindigkeit der Glasfaser abgestimmt sein muss, um die gewünschte Aushärtung der Beschichtung zu erreichen und gleichzeitig das Material der Beschichtung des Glasfaserkerns und bzw. oder das Material des Glasfaserkerns selbst nicht durch eine übermäßig starke UV-Strahlung zu belasten bzw. zu beschädigen. Auch dies kann sich negativ auf die Eigenschaften und insbesondere auf die Haltbarkeit des Materials der Beschichtung des Glasfaserkerns und bzw. oder des Materials des Glasfaserkerns auswirken, wie bereits zuvor beschrieben.

Das US 8,604,448 B2 beschreibt ein Verfahren zum Härten einer Beschichtung auf einer Glasfaser, umfassend: Emittieren von UV-Strahlung von einer oder mehreren Quellen in Form einer UV-LED oder mehrerer UV-LEDs elektromagnetischer Strahlung in einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum mit einem elliptischen Querschnitt, wobei der Hohlraum eine reflektierende Innenfläche aufweist, den Härtungsraum definiert und einen ersten Linienfokus und einen zweiten Linienfokus definiert; Durchlässen eines Teils der emittierten UV-Strahlung vollständig durch den Härtungsraum; Reflektieren zumindest eines Teils der UV-Strahlung in Richtung des zweiten Linienfokus mittels der reflektierenden inneren Oberfläche; und Passieren einer Glasfaser mit einer unvollständig ausgehärteten Beschichtung durch den Härtungsraum entlang des zweiten Linienfokus, um die Absorption sowohl der emittierten als auch der reflektierten UV-Strahlung zu bewirken.

Das EP 2 388 239 Bl beschreibt eine Vorrichtung zum Aushärten einer beschichteten Glasfaser, umfassend: einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum mit einem im wesentlichen elliptischen Querschnitt und einer reflektierenden Innenfläche, wobei der Hohlraum einen ersten Linienfokus, einen zweiten Linienfokus und eine Hauptachse definiert, die den ersten Linienfokus und den zweiten Linienfokus schneidet, wobei der zweite Linienfokus eine Aushärtungsachse definiert; ein Schutzrohr, das für UV-Strahlung im Wesentlichen transparent ist, wobei das Schutzrohr die Aushärtungsachse umgibt und vorzugsweise ein Quarzrohr ist; und eine UV-LED-Quelle, die innerhalb des Hohlraums am ersten Linienfokus positioniert ist, wobei die UV-LED-Quelle ein Emissionsmuster aufweist, das eine Linie der durchschnittlichen Emission definiert und einen Emissionswinkel zwischen der Hauptachse und zwischen etwa 30 Grad und 100 Grad aufweist.

LEDs zeichnen sich allgemein durch eine vergleichsweise hohe Lebensdauer, durch eine vergleichsweise hohe Energieeffizienz der Wandlung von elektrischer Energie in optische Strahlung, durch einen vergleichsweise geringen Verbrauch elektrischer Energie, durch vergleichsweise geringe Kosten, durch einen vergleichsweise geringen Bauraum und bzw. oder durch eine vergleichsweise geringe Erwärmung auf. Somit können die zuvor beschriebenen Nachteile von UV-Leuchtstoffröhren zumindest teilweise reduziert oder vermieden werden, indem stattdessen UV-LEDs als UV-Lichtquellen verwendet werden.

Nachteilig ist allen zuvor beschriebenen Aushärtevorrichtungen mittels UV-Strahlung jedoch weiterhin, dass stets eine Ausrichtung des UV-Lichts mittels Reflektion und Fokussierung auf den beschichteten Glasfaserkern erforderlich ist, um die gewünschte Aushärtung zu bewirken. Dies gilt sowohl für die Erzeugung des UV-Lichts mittels UV-Leuchtstoffröhren als auch mittels UV-LEDs als UV-Lichtquellen. Hierzu können entweder flächige, insbesondere elliptische, Reflektoren oder Linsen verwendet werden. In jedem Fall wird hierdurch das UV-Licht in der Ebene senkrecht zur Zieh-, bzw. Bewegungs- bzw. Längsrichtung der Glasfaser auf eine Aushärtungsachse fokussiert, welche sich in der Längsrichtung erstreckt und wie zuvor beschrieben als Brennpunkt oder als Linienfokus bezeichnet werden kann.

Dies bedeutet jedoch im Umkehrschluss, dass eine wirksame und möglichst vollständige Aushärtung der Beschichtung des Glasfaserkerns mittels UV-Licht nur dann ausreichend erfolgen kann, falls der beschichtete Glasfaserkern möglichst exakt mit seiner Längsachse auf dem Linienfokus bzw. im Brennpunkt der Reflektoren liegt. Dies muss entsprechend über die gesamte Länge erfolgen, mit welcher der beschichtete Glasfaserkern die Aushärtevorrichtung durchläuft. Mit anderen Worten müssen die Längs- bzw. Ziehachse der Glasfaser und der Linienfokus der Aushärtevorrichtung bzw. der Brennpunkt über die gesamte Länge der Aushärtevorrichtung übereinander liegen.

Dies erfordert eine entsprechend exakte Justierung der Aushärtevorrichtung gegenüber dem Faserziehturm. Dabei liegt die Empfindlichkeit dieser Justierung in der Größenordnung von Mikrometern gegenüber dem Faserziehturm, dessen Dimensionen üblicherweise eher in der Größenordnung von Metern liegen. Dies führt dazu, dass bereits eine geringe Dejustage des Linienfokus der Aushärtevorrichtung gegenüber der Längs- bzw. Ziehachse der Glasfaser dazu führt, dass die Glasfaser bzw. der beschichtete Glasfaserkern gar nicht oder lediglich teilweise vom UV-Licht bestrahlt und die Beschichtung hierdurch nur unzureichend ausgehärtet werden kann.

Problematisch ist hierbei, dass eine ungleichmäßig bzw. unzureichend ausgehärtete Beschichtung des Glasfaserkerns als Herstellungsfehler üblicherweise erst erkannt werden kann, wenn ein hoher Anteil der Glasfaser den Prozessschritt der Aushärtung bereits durchlaufen hat und anschließend aufgewickelt wurde. Dies führt zu einem entsprechend hohen Ausschuss der Produktion.

Bekannt ist es bei derartigen Aushärtevorrichtungen zum Beispiel aus der EP 2 388 239 Bl, wie bereits zuvor erwähnt, ferner, innerhalb der Aushärtevorrichtung ein Schutzrohr derart anzuordnen, so dass der beschichtete Glasfaserkern in seiner Zieh-, Bewegungs- bzw. Längsrichtung durch das Schutzrohr in dessen Längsrichtung hindurchgezogen werden kann, ohne das Schutzrohr radial zu berühren, und hierbei insbesondere mittig bzw. koaxial zum Schutzrohr geführt wird. Hierdurch können die UV-Strahlungs- quellen und der beschichtete Glasfaserkern vor einem gegenseitigen Kontakt geschützt werden. Ein derartiges Schutzrohr kann insbesondere aus Quarzglas ausgebildet sein, da Quarzglas eine sehr hohe Transparenz für UV-Licht aufweist und somit das auf den beschichteten Glasfaserkern gerichtete UV- Licht großteils die Beschichtung der Glasfaser erreichen lässt.

Das Schutzrohr kann ferner dazu verwendet werden, in das Innere des Schutzrohres von einem Ende ein Schutzgas wie zum Beispiel Stickstoff einströmen und durch das gegenüberliegende Ende wieder aus dem Innenraum des Schutzrohres austreten zu lassen, siehe ebenfalls EP 2 388 239 Bl. Hierdurch kann die Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser in einer sauerstofffreien bzw. sauerstoffarmen Umgebung erfolgen, was Fehler bei der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser vermeiden bzw. reduzieren kann.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass die Möglichkeiten zur Aushärtung der Beschichtung eines Glasfaserkerns einer herzustellenden Glasfaser verbessert werden können. Insbesondere soll der Grad der Aushärtung und somit die Qualität der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser verbessert werden. Zusätzlich oder alternativ soll der Aufwand der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser möglichst geringgehalten werden. Zusätzlich oder alternativ der Aufwand der Justierung des auszuhärtenden beschichteten Glasfaserkerns gegenüber der Aushärtevorrichtung reduziert bzw. vermieden werden. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten derartigen Aushärtevorrichtungen für Beschichtungen von Glasfasern geschaffen werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern mit einem Aufnahmeraum zur Durchführung einer beschichteten Glasfaser in einer Bewegungsrichtung, wobei der Aufnahmeraum eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen aufweist, welche ausgebildet sind, die Beschichtung der Glasfaser mittels UV-Licht zu härten. Derartige Aushärtevorrichtungen dienen dazu, eine Glasfaser bei der Herstellung beim Ziehen aus dem Preform und anschließendem Aufträgen einer Beschichtung zum Beispiel mittels Extruder in einem weiteren Prozessschritt mit UV-Licht einer geeigneten Wellenlänge sowie in einem ausreichenden Maße zu bestrahlen, so dass das Material der Beschichtung wie zum Beispiel Polyamid, Acryl oder Silikon ausreichend ausgehärtet werden kann. Bekannte derartige Aushärtevorrichtungen wurden eingangs beschrieben. Die Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser entspricht dabei üblicherweise der vertikalen Richtung bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Aushärtevorrichtung, welche auch als Längsrichtung bzw. Ziehrichtung der beschichteten Glasfaser bezeichnet werden kann.

Die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum wenigstens eine Schutzgasöffnung aufweist, welche ausgebildet ist, ein Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum wenigstens eine Schutzgasöffnung aufweist, welche ausgebildet ist, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen. Ein derartiges Schutzgas dient wenigstens dem Entfernen bzw. dem Reduzieren von Sauerstoff in der Umgebung der Beschichtung während des Aushärtungsvorgangs mittels UV-Lichts. Als ein derartiges Schutzgas kann zum Beispiel Stickstoff verwendet werden.

Hierbei ist es bisher bekannt, das Schutzgas vom unteren Ende des Aufnahmeraums derartiger bekannter Aushärtevorrichtungen in den Aufnahmeraum einströmen und am oberen Ende des Aufnahmeraums in der vertikalen Richtung wieder austreten zu lassen, oder umgekehrt. Dies kann jedoch entlang der beschichteten Glasfaser zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Schutzgases führen. Wird ein Gas verwendet, welches mit der Beschichtung während dessen UV-Aushärtung zusammenwirkt, so kann das Gas über die Strecke vom einen Ende des Aufnahmeraums bis zum anderen Ende des Aufnahmeraums teilweise verbraucht sein, was die Wirkung beeinträchtigen kann. Erfindungsgemäß wird daher wenigstens eine Schutzgasöffnung vorgesehen, durch welche hindurch das Schutzgas in den Aufnahmeraum einströmen kann. Diese Schutzgasöffnung kann als Schutzgasöffnung zum Einströmen oder kurz als Schutzgaseinlass bezeichnet werden. Das Einströmen des Schutzgases kann dadurch erfolgen, dass eine Quelle des Schutzgases wie zum Beispiel eine Gasflasche geöffnet wird und der Druck des Schutzgases innerhalb der Gasflasche zu einem Strom des Schutzgases führt, welcher über die Schutzgasöffnung zum Einströmen in den Aufnahmeraum geleitet wird. Vorzugsweise kann der Strom des Schutzgases mittels eines Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer Pumpe der Aushärtevorrichtung oder mittels eines externen Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer externen Pumpe erzeugt werden, was für einen gleichbleibenden Strom des Schutzgases hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit führen kann, welche vorzugsweise gezielt gewählt werden kann.

Erfindungsgemäß wird ferner wenigstens eine Schutzgasöffnung vorgesehen, durch welche hindurch das Schutzgas aus dem Aufnahmeraum entweichen kann. Diese Schutzgasöffnung kann als Schutzgasöffnung zum Entweichen oder kurz als Schutzgasauslasse bezeichnet werden. Das Entweichen des Schutzgases kann dadurch erfolgen, dass das Schutzgas durch den Strom des einströmenden bzw. des nachströmenden Schutzgases der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung sowie in diese hinein gedrückt wird, was das Entweichen des Schutzgases einfach halten kann. Vorzugsweise kann das Schutzgas mittels eines Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer Pumpe der Aushärtevorrichtung oder mittels eines externen Fördermittels wie zum Beispiel mittels einer externen Pumpe aktiv angesogen bzw. in die Schutzgasöffnung zum Entweichen hineingesogen werden, was das Entweichen verstärken sowie gleichbleibender werden lassen kann.

Durch die Verwendung lediglich eines Fördermittels zum Fördern des Schutzgases in den Aufnahmeraum hinein oder zum Absaugen des Schutzgases aus dem Aufnahmeraum heraus können die jeweiligen zuvor beschriebenen Wirkungen erreicht werden. Gleichzeitig kann der Aufwand hierfür vergleichsweise gering gehalten werden. Werden beide Fördermittel in Kombination miteinander verwendet, so kann dies den Aufwand entsprechend erhöhen, jedoch können auch die zuvor beschriebenen Wirkungen gemeinsam erreicht werden, was die Gleichmäßigkeit des Stromes von Schutzgas durch den Aufnahmeraum hindurch verbessern bzw. einen über die Zeit gleichbleibenden Strom des Schutzgases durch den Aufnahmeraum hindurch bewirken bzw. begünstigen kann.

In jedem Fall liegt der Erfindung dabei die Erkenntnis zugrunde, dass dadurch, dass das Schutzgas seitens der Aushärtevorrichtung sowohl in den Aufnahmeraum durch eine Schutzgasöffnung eingeführt als auch durch eine weitere Schutzgasöffnung aus diesem abgeführt werden kann, ein vergleichsweise gleichmäßiger bzw. gleichbleibender Strom des Schutzgases erreicht werden kann. Hierdurch kann die Wirkung des Schutzgases verbessert werden. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen innerhalb des Aufnahmeraums angeordnet sind und somit die Nutzung bzw. Führung des Schutzgases vollständig innerhalb des Aufnahmeraums erfolgen bzw. hierauf beschränkt werden kann. Insbesondere durch die Schutzgasöffnung zum Entweichen und insbesondere bei einem Absaugen kann verhindert werden, dass das Schutzgas überhaupt aus dem Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung in die Umgebung gelangen kann.

Vorteilhaft ist an der Schutzgasöffnung zum Entweichen und insbesondere bei einem Absaugen, dass hierüber auch Dämpfe aus dem Aufnahmeraum gezielt entweichen bzw. abgesaugt werden können, welche beim Aushärten der Beschichtung der Glasfaser entstehen können. Derartige Dämpfe können gesundheitsschädlich für den Menschen sein, weshalb das Entweichen derartige Dämpfe aus dem Aufnahmeraum in die Umgebung wünschenswerter Weise zu reduzieren oder sogar vollständig zu vermeiden ist. Entsprechend können diese Dämpfe innerhalb des Aufnahmeraums gehalten und von dort gezielt über die Schutzgasöffnung zum Entweichen abgeführt bzw. abgesogen werden, ohne die Umgebung der Aushärtevorrichtung zu erreichen.

Vorzugsweise kann der Aufnahmeraum an seiner Innenfläche zumindest abschnittsweise bis vollständig reflektierend ausgebildet sein, um die UV-Strahlung möglichst gleichmäßig zu verteilen und bzw. oder möglichst vollständig nutzen zu können. Dies kann mittels einer Verspiegelung erreicht werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser versetzt zueinander angeordnet. Hierdurch kann zwischen der Schutzgasöffnung zum Einströmen und der Schutzgasöffnung zum Entweichen eine gewisse Strecke geschaffen werden, über welche das Schutzgas wie zuvor beschrieben strömen kann. Der Versatz der Schutzgasöffnung zum Einströmen und der Schutzgasöffnung zum Entweichen kann vorzugsweise entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser deutlich größer als in den anderen Raumrichtungen sein, sodass das Schutzgas über eine entsprechend lange Strecken wie zuvor beschrieben strömen kann. Werden dabei mehr als zwei Schutzgasöffnungen zum Einströmen und bzw. oder mehr als zwei Schutzgasöffnungen zum Entweichen verwendet, so können diese vorzugsweise äquidistant entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser angeordnet sein, was zu einer entsprechend gleichmäßigen Wirkung führen kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens eine Schutzgasöffnung auf, welche ausgebildet ist, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum weist wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnung zum Einströmen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser zwischen den beiden Schutzgasöffnungen zum Entweichen, vorzugsweise mittig, angeordnet ist. Hierdurch kann ein Entweichen bzw. ein Absaugen des Schutzgases entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser zu beiden Seiten der Schutzgasöffnung zum Einströmen hin erfolgen, sodass jeweils eine Strömung des Schutzgases wie zuvor beschrieben erreicht werden kann. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum weist wenigstens eine Schutzgasöffnung aufweist, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnung zum Entweichen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser zwischen den beiden Schutzgasöffnungen zum Einströmen, vorzugsweise mittig, angeordnet ist. Hierdurch können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile in entsprechend umgekehrter Konstellation von zwei Schutzgasöffnungen zum Einströmen und einer Schutzgasöffnung zum Entweichen umgesetzt werden. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen in derselben Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser angeordnet. Hierdurch kann eine vergleichsweise kurze Strecke der Strömung des Schutzgases erreicht werden, indem die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen innerhalb derselben Ebene angeordnet werden, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser steht, sodass ein Versatz der Schutzgasöffnung zum Einströmen unter Schutzgasöffnung zum Entweichen entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser vermieden wird. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen einander diametral gegenüberliegend zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser angeordnet. Hierdurch kann gleichzeitig erreicht bzw. begünstigt werden, dass die Strömung des Schutzgases möglichst nah bzw. unmittelbar an der beschichteten Glasfaser, vorzugsweise beidseitig und besonders vorzugsweise gleichmäßig, vorbeiführt, was die Umsetzung der zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile begünstigen kann. Auch hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, und der Aufnahmeraum weist wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnungen zum Einströmen und die Schutzgasöffnung zum Entweichen in derselben Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser abwechselnd zueinander, vorzugsweise gleichmäßig zueinander beabstandet, angeordnet sind. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden. Insbesondere kann hierdurch eine möglichst gleichmäßige Strömung innerhalb der Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser erreicht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Fördern der Aushärtevorrichtung, in den Aufnahmeraum einströmen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnungen zum Einströmen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser versetzt zueinander linienförmig angeordnet sind, und bzw. oder der Aufnahmeraum weist wenigstens zwei Schutzgasöffnungen auf, welche ausgebildet sind, das Schutzgas, vorzugsweise durch Absaugen der Aushärtevorrichtung, aus dem Aufnahmeraum entweichen zu lassen, wobei die Schutzgasöffnungen zum Entweichen in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser versetzt zueinander linienförmig angeordnet sind. Dies kann die Umsetzung bzw. Fertigung der jeweiligen Schutzgasöffnungen vereinfachen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die wenigstens zwei Schutzgasöffnungen zum Einströmen mit einer gemeinsamen Schutzgasleitung verbunden, die wenigstens zwei Schutzgasöffnungen zum Entweichen sind mit einer gemeinsamen Schutzgasleitung verbunden und die Aushärtevorrichtung ist ausgebildet, das Schutzgas entgegengesetzt oder in der gleichen Richtung durch die Schutzgasleitung der Schutzgasöffnungen zum Einströmen und durch die Schutzgasleitung der Schutzgasöffnungen zum Entweichen zu führen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Schutzgasöffnung zum Einströmen und bzw. oder die Schutzgasöffnung zum Entweichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser ausgerichtet. Mit anderen Worten kann hierdurch erreicht werden, dass das Schutzgas durch die Schutzgasöffnung zum Einströmen radial auf die beschichtete Glasfaser gerichtet in den Aufnahmeraum einströmen kann. Entsprechend kann zusätzlich oder alternativ das Schutzgas radial aus dem Aufnahmeraum durch die Schutzgasöffnung zum Entweichen wieder abgeführt werden. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Aufnahmeraum wenigstens einen Temperatursensor auf, welcher ausgebildet ist, eine Temperatur des Schutzgases zu erfassen, und die Aushärtevor- richtung ist ausgebildet, das einströmende Schutzgas in Abhängigkeit der erfassten Temperatur des im Aufnahmeraum befindlichen Schutzgases zu temperieren. Eine derartige Temperaturmessung bzw. Temperaturerfassung des Temperatursensors kann beispielsweise über einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand erfolgen.

In jedem Fall kann auf diese Art und Weise der Aushärtevorrichtung bzw. eine Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung eine Information über die aktuelle Temperatur des Schutzgases, welches das Gas innerhalb des Aufnahmeraums darstellt, im Bereich des Temperatursensors zur Verfügung gestellt werden. In Abhängigkeit dieser erfassten Temperatur kann mittels Regelung das Schutzgas derart temperiert werden, dass es bei Erreichen des Temperatursensors einer vorbestimmten Temperatur entspricht. Je nach vorbestimmter Temperatur kann das Temperieren als Abkühlen zu einer Reduzierung der Temperatur des Schutzgases oder als Erwärmen zu einer Erhöhung der Temperatur des Schutzgases führen. Dies kann seitens der Aushärtevorrichtung zum Beispiel mittels einer Wärmepumpe, mittels elektrischer Erwärmung oder dergleichen erfolgen. Hierdurch kann das Schutzgas innerhalb des Aufnahmeraums die vorbestimmte Temperatur aufweisen.

Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass über die Temperatur des Schutzgases die Reaktionsgeschwindigkeit bzw. die Polymerisationsgeschwindigkeit der Beschichtung der Glasfaser beeinflusst und insbesondere durch eine erhöhte Temperatur erhöht werden kann. Letzteres kann eine höhere Geschwindigkeit des Ziehens der Glasfaser aus der Preform als bisher bekannt ermöglichen, wodurch die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Dies kann die Produktion der Glasfaser beschleunigen und damit erhöhen, wodurch sich die Kosten der Glasfaser reduzieren können.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Aufnahmeraum ausgebildet, das Schutzgas und die beschichtete Glasfaser einander direkt kontaktierend aufzunehmen. Somit kann die beschichtete Glasfaser direkt mit dem Schutzgas, welches über die Schutzgasöffnung zum Einströmen in den Aufnahmeraum einströmen kann, in Kontakt kommen. Mit anderen Worten wird auf ein Schutzrohr bzw. auf ein Quarzrohr wie zum Beispiel aus der EP 2 388 239 Bl bekannt verzichtet. Dies kann den Aufwand der Aushärtevorrichtung reduzieren, da auf ein Schutzrohr als Bauelement verzichtet werden kann. Insbesondere können die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, welche auf einem direkten Kontakt des Schutzgases mit der Beschichtung der Glasfaser beruhen.

Diesem Aspekt der Erfindung liegt darüber hinaus die Erkenntnis zugrunde, dass zwar, wie eingangs beschrieben, ein derartiges Schutzrohr insbesondere aus Quarzglas eine sehr hohe Transparenz für UV- Licht aufweisen und somit das auf den beschichteten Glasfaserkern gerichtete UV-Licht großteils die Beschichtung der Glasfaser erreichen lassen kann. Dennoch können an der Grenzfläche Luft-zu-Glas Fresnelverluste in Höhe von ca. 7 % pro Grenzfläche auftreten, so dass dieser Anteil der Primärstrahlung als Verluste nicht die Beschichtung der Glasfaser innerhalb des Schutzrohrs bzw. Quarzrohres erreichen, sondern an der äußeren Wandung des Schutzrohres bzw. Quarzrohrs zurückreflektiert werden kann.

Auch ist bisher die Opazität, d.h. die Absorptionsverluste, des Quarzglases selbst zu beachten, welche bei derartigen Quarzrohren auftritt. Derartige Quarzrohre besitzen üblicherweise eine Dicke bzw. eine Stärke von mindestens ca. 2 mm und in dieser Strecke wird das UV-Licht der Primärstrahlung üblicherweise nochmals abgeschwächt.

Ferner sind derartige Schutzrohre bzw. Quarzrohre üblicherweise rund und stellen damit eine Krümmung für das eintreffende und teilweise passierende UV-Licht der Primärstrahlung dar. Folglich können hier Abbildungsfehler auftreten, welche nur mit sehr hohem Aufwand, falls überhaupt, ausgeglichen werden können.

Diese Effekte können einzeln sowie insbesondere in Kombination miteinander die Wirkung des UV- Lichts der Primärstrahlung auf die Beschichtung der Glasfaser reduzieren, was zu entsprechenden Qualitätseinbußen des Aushärtens bzw. zu einer entsprechend leistungsstärkeren und bzw. oder zeitlich längeren Bestrahlung führen kann, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Dies kann den Aufwand des Herstellungsprozesses und damit auch die Kosten der beschichteten Glasfaser erhöhen.

Wird somit erfindungsgemäß auf ein Schutzrohr bzw. Quarzrohr verzichtet, indem der Aufnahmeraum ausgebildet wird, das Schutzgas und die beschichtete Glasfaser einander direkt kontaktierend aufzunehmen, so können die entsprechenden zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Aushärtevorrichtung eine erste Aushärteeinheit mit einem ersten Aufnahmehalbraum und eine zweite Aushärteeinheit mit einem zweiten Aufnahmehalbraum auf, wobei der erste Aufnahmehalbraum der ersten Aushärteeinheit und der zweite Aufnahmehalbraum der zweiten Aushärteeinheit ausgebildet sind, gemeinsam den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu bilden, und wobei die erste Aushärteeinheit und die zweite Aushärteeinheit gegenüber einander, vorzugsweise translatorisch, beweglich ausgebildet sind, um den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu öffnen und zu schließen. Beide Aufnahmehalbräume können eine halbkreisbogenförmige, ovale, dreieckige, rechteckige, viereckige, sechseckige, sonstige vieleckige sowie sonstige Kontur in der Horizontalen aufweisen, welche zur Umsetzung der entsprechenden Aspekte der Erfindung geeignet ist. Die Kontur kann in der vertikalen Richtung durchgängig gleich oder auch unterschiedlich sein.

Mit anderen Worten kann die Aushärtevorrichtung bzw. eine Komponente der Aushärtevorrichtung wenigstens zweigeteilt derart ausgeführt werden, dass die beiden Aushärteeinheiten gegenüber einander oder gegenüber einem weiteren Bauteil derart beweglich sind, dass hierdurch der Aufnahmeraum geschlossen gebildet bzw. geöffnet und zugänglich gemacht werden kann. Dies kann durch eine rein translatorische Bewegung wenigstens einer Aushärteeinheit gegenüber der anderen Auswerteeinheit bzw. einem weiteren Bauteil oder beider Aushärteeinheiten gegenüber einander bzw. einem weiteren Bauteil erfolgen, was die Umsetzung der Bewegung einfach halten kann. Alternativ kann jedoch auch eine rotatorische Bewegung, eine Schwenkbewegung bzw. eine kombinierte rotatorische und translatorische Bewegung hierzu verwendet werden. In jedem Fall kann auf diese Art und Weise der Aufnahmeraum um eine dort befindliche beschichtete Glasfaser herum geöffnet und geschlossen werden, was einfacher sein kann, als eine beschichtete Glasfaser zur Vorbereitung des Herstellungsprozesses mit einem offenen Ende durch eine obere Öffnung des Aufnahmeraums hindurch zu führen.

Vorzugsweise können die beiden Aushärteeinheiten dabei identisch ausgebildet sein, sodass eine Bauart der Aushärteeinheit doppelt verwendet werden kann. Dies kann die Herstellkosten reduzieren.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine Schutzgasöffnung zum Einströmen an der ersten Aushärteeinheit und wenigstens eine Schutzgasöffnung zum Entweichen an der zweiten Aushärteeinheit angeordnet. Dies kann die Gleichmäßigkeit der Strömung des Schutzgases begünstigen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Strömung des Schutzgases erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-Strahlungsquellen UV-LEDs. Auf diese Art und Weise können die Eigenschaften und Vorteile von UV-LEDs bei der erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung verwendet werden. Hierzu können ein vergleichsweise geringer Verbrauch an elektrischer Energie, eine vergleichsweise geringe Abwärme, auch zum Schutz der Beschichtung und bzw. oder des Glasfaserkerns der Glasfaser, und damit verbunden eine vergleichsweise hohe Energieeffizienz, ein vergleichsweise kompakter Bauraum und bzw. oder eine vergleichsweise hohe Lebensdauer gehören.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-LEDs, vorzugsweise genau, als erste Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der ersten Aushärteeinheit, und als zweite Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der zweiten Aushärteeinheit, ausgebildet, wobei sich die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser jeweils linienförmig erstrecken und bzw. oder wobei die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

Die Verwendung einer Mehrzahl von UV-LEDs entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser kann die Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser mittels UV-Lichts über eine entsprechend lange Strecke genutzt werden, was die Wirksamkeit der Aushärtung erhöhen kann. Die UV-LEDs hierbei linienförmig entlang der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser anzuordnen kann die Herstellung der Aushärtevorrichtung vereinfachen. Auch kann auf diese Art und Weise auf die Verwendung von optischen Abbildungen zwecks Strahlformung und bzw. oder Strahlumlenkung verzichtet werden, sodass eine wirksame Bestrahlung mit UV- Licht der Beschichtung der Glasfaser auch ohne Justierung der beschichteten Glasfaser in einer Überlagerung der UV-Strahlung erreicht werden kann. Hierdurch kann ein justagefreies System geschaffen werden, wodurch entsprechende Justagefehler bzw. Bedienfehler ausgeschlossen und eine hierdurch bedingte Fehlproduktion vermieden werden können.

Dabei die wenigstens zwei Mehrzahlen von UV-LEDs einander diametral gegenüberliegend senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser anzuordnen kann dafür sorgen, dass die Beschichtung der Glasfaser wenigstens von zwei gegenüberliegenden Seiten mit UV-Licht bestrahlt und ausgehärtet werden kann, was zu einer ausreichenden Aushärtung führen kann. Werden hierbei genau zwei Mehrzahlen von UV-LEDs in dieser Anordnung verwendet, kann aufgrund der Vermeidung optischer Abbildungsverluste die gewünschte Aushärtung ausreichend bewirkt und der Aufwand hierfür vergleichsweise gering gehalten werden, da nahezu die gesamte emittierte Primärstrahlung des UV-Lichts für die Aushärtung genutzt werden kann. Dies kann die Anschaffungskosten der UV-LEDs sowie deren Energieverbrauch gering halten. Entsprechend wirtschaftlich bzw. kostengünstig kann die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung betrieben werden, was die Herstellungskosten der Glasfaser geringhalten kann.

Zusätzlich oder alternativ betrifft die vorliegende Erfindung eine Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern mit einem Aufnahmeraum zur Durchführung einer beschichteten Glasfaser in einer Bewegungsrichtung, wobei der Aufnahmeraum eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen aufweist, welche ausgebildet sind, die Beschichtung der Glasfaser mittels UV-Licht zu härten, wie zuvor beschrieben.

Die Aushärtevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, die UV-Strahlungsquellen mittels eines Fluids zu temperieren, vorzugsweise zu kühlen, wobei eine Führung des Fluids außerhalb des Aufnahmeraums ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann das Fluid in den Bereich der UV-Strahlungsquellen geführt werden und temperierend auf die UV-Strahlungsquellen wirken, ohne hierbei in den Aufnahmeraum geleitet bzw. gefördert zu werden. Hierdurch kann die entsprechende temperierende Wirkung auf die UV-Strahlungsquellen erreicht werden, ohne jedoch hierfür Platz im Aufnahmeraum zu benötigen. Entsprechend kann der Aufnahmeraum vergleichsweise klein gehalten werden, sodass die UV-Strahlungsquellen möglichst nah an der beschichtete Glasfaser angeordnet werden können, was die Wirksamkeit der UV-Bestrahlung erhöhen bzw. die hierfür erforderliche Strahlungsenergie geringhalten kann.

Durch das Temperieren und insbesondere durch ein Abkühlen der UV-Strahlungsquellen kann wenigstens eine unzulässig hohe Erwärmung bzw. eine Überhitzung der UV-Strahlungsquellen vermieden werden, was die Lebensdauer bzw. Verfügbarkeit der UV-Strahlungsquellen erhöhen kann. Der vorliegenden Erfindung liegt dabei ferner die Erkenntnis zugrunde, dass es insbesondere bei UV- LEDs als UV-Strahlungsquellen zu einer Verschiebung der Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung in Abhängigkeit ihrer Temperatur kommen kann. Somit kann insbesondere durch ein Abkühlen der UV- Strahlungsquellen insbesondere als UV-LEDs auf deren vorbestimmte Betriebstemperatur erreicht werden, dass die UV-Strahlung mit der vorbestimmten Wellenlänge erzeugt und ausgesendet wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die entsprechende Wirkung der UV-Strahlung auf die Beschichtung der Glasfaser erreicht werden kann. Mit anderen Worten kann hierdurch eine Stabilisierung der Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung auf ihren Betriebspunkt erreicht werden. Dies kann sich entsprechend positiv auf den Prozess der Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser auswirken, da durch eine entsprechend effiziente Absorption der UV-Strahlung durch die im Material der Beschichtung enthaltenen Phonoinitiatoren eine wirksame Aushärtung über den gesamten Prozess bewirkt werden kann.

Über das Temperieren der UV-Strahlungsquellen kann darüber hinaus der Betrieb der UV-Strahlungs- quellen und insbesondere der UV-LEDs mit einer vorbestimmten Temperatur erreicht werden, wodurch die Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlungsquellen gezielt beeinflusst werden kann. Hierdurch kann über die Temperatur der UV-Strahlungsquellen, welche sich aufgrund ihres Betriebes bzw. die hierdurch bewirkten elektrischen Erwärmung und des Temperierens seitens der Aushärtevorrichtung einstellt, auf die Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung gezielt eingewirkt werden. Entsprechend kann über ein gezieltes Einstellen bzw. Regeln der Temperatur der UV-Strahlungsquellen, vorzugsweise in Abhängigkeit einer sensorisch erfassten Temperatur, wie weiter unten näher beschrieben werden wird, in einem gewissen Maße die Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung als Primärstrahlung vorgegeben werden. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung auf verschiedene Materialien der Beschichtung der Glasfaser, vorzugsweise möglichst optimal, eingestellt werden, welche bei unterschiedlichen Wellenlängen der UV-Strahlung wirkungsvoll ausgehärtet werden können.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die UV-Strahlungsquellen an einem Gehäuse angeordnet und das Gehäuse weist wenigstens eine Fluidleitung auf, welche derart benachbart zu wenigstens einer der UV-Strahlungsquellen ausgebildet ist, so dass das Fluid temperierend, vorzugsweise kühlend, auf die UV- Strahlungsquelle wirken kann. Dies kann die Umsetzung der Führung des Fluids vereinfachen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Gehäuse wenigstens direkt zwischen der Fluidleitung und der UV-Strahlungsquelle vergleichsweise gut wärmeleitend ausgebildet ist. Unter einem vergleichsweise gut wärmeleitenden Material ist zu verstehen, dass das Material des Gehäuses zumindest in diesem Bereich einen vergleichsweise hohen Wärmeleitkoeffizienten gegenüber den übrigen Bereichen des Gehäuses aufweist. Hierdurch kann eine Übertragung bzw. eine Wirkung der Temperatur des Fluids auf die UV-Strahlungsquelle beschleunigt bzw. begünstigt werden, sodass dessen Temperatur entsprechend schnell bzw. direkt beeinflusst werden kann. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens einen Temperatursensor, welcher ausgebildet ist, die Temperatur im Aufnahmeraum zu erfassen, wobei die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, das Fluid in Abhängigkeit der erfassten Temperatur des Aufnahmeraums zu temperieren. Eine derartige Temperaturmessung bzw. Temperaturerfassung des Temperatursensors kann beispielsweise über einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand erfolgen.

Hierdurch kann über eine sensorisch erfasste Temperatur des Gases bzw. des Schutzgases im Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung auf eine Temperatur der UV-Strahlungsquellen geschlossen werden, um wenigstens deren Überhitzung zu vermeiden. Dies kann der Lebensdauer bzw. Verfügbarkeit der UV- Strahlungsquellen förderlich sein, wie zuvor beschrieben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Aushärtevorrichtung wenigstens einen Temperatursensor auf, welcher ausgebildet ist, die Temperatur wenigstens einer der UV-Strahlungsquellen zu erfassen, wobei die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, das Fluid in Abhängigkeit der erfassten Temperatur der UV-Strahlungsquelle zu temperieren. Eine derartige Temperaturmessung bzw. Temperaturerfassung des Temperatursensors kann beispielsweise über einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand erfolgen. Dies kann eine Steuerung oder Regelung des Abkühlens der UV-Strahlungsquellen und insbesondere des gezielten Temperierens der UV-Strahlungsquellen in Abhängigkeit ihrer sensorisch erfassten Temperatur ermöglichen. Dies kann, wie bereits zuvor beschrieben, wenigstens dazu dienen eine Überhitzung der UV-Strahlungsquellen zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ kann die erfasste Temperatur dazu verwendet werden, die UV-Strahlungsquelle auf einer vorbestimmten Temperatur mit einer entsprechenden vorbestimmten Wellenlänge der erzeugten UV-Strahlung zu betreiben, wie zuvor beschrieben.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Aushärtevorrichtung ausgebildet, die UV- Strahlungsquellen mittels des Fluids derart zu temperieren, eine vorbestimmte Wellenlänge auszusenden. Hierdurch können die entsprechenden zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile umgesetzt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Aushärtevorrichtung eine erste Aushärteeinheit mit einem ersten Aufnahmehalbraum und eine zweite Aushärteeinheit mit einem zweiten Aufnahmehalbraum auf, wobei der erste Aufnahmehalbraum der ersten Aushärteeinheit und der zweite Aufnahmehalbraum der zweiten Aushärteeinheit ausgebildet sind, gemeinsam den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu bilden, und wobei die erste Aushärteeinheit und die zweite Aushärteeinheit gegenüber einander, vorzugsweise translatorisch, beweglich ausgebildet sind, um den Aufnahmeraum der Aushärtevorrichtung zu öffnen und zu schließen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorangehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine UV-Strahlungsquellen an der ersten Aushärteeinheit und wenigstens eine UV-Strahlungsquellen an der zweiten Aushärteeinheit angeordnet. Dies kann die Gleichmäßigkeit der Erzeugung der UV-Strahlung begünstigen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten der Erzeugung der UV-Strahlung erhöht werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens eine Fluidleitung an der ersten Aushärteeinheit und wenigstens eine Fluidleitung an der zweiten Aushärteeinheit angeordnet. Dies kann die Gleichmäßigkeit des Temperierens der UV-Strahlungsquellen begünstigen. Hierdurch können insbesondere die Gestaltungsmöglichkeiten des Temperierens der UV-Strahlungsquellen erhöht werden

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-Strahlungsquellen UV-LEDs. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorangehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die UV-LEDs, vorzugsweise genau, als erste Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der ersten Aushärteeinheit, und als zweite Mehrzahl UV-LEDs, vorzugsweise der zweiten Aushärteeinheit, ausgebildet, wobei sich die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs in der Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser jeweils linienförmig erstrecken und bzw. oder wobei die beiden Mehrzahlen von UV-LEDs senkrecht zur Bewegungsrichtung der beschichteten Glasfaser einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorangehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen wenigstens mehrere UV-LEDs, vorzugsweise alle UV-LEDs, jeweils einen Temperatursensor auf, welcher jeweils ausgebildet ist, die Temperatur der UV- LED, zu erfassen, wobei die Aushärtevorrichtung ausgebildet ist, das Fluid in Abhängigkeit der erfassten Temperatur der UV-LEDs zu temperieren, vorzugsweise derart zu temperieren, eine vorbestimmte Wellenlänge auszusenden. Hierdurch kann die Genauigkeit der sensorischen Erfassung der Temperaturen der UV-LEDs erhöht werden, um eine entsprechend genaue Temperierung bzw. Abkühlung der UV-LEDs erreichen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren rein schematisch dargestellt und näher erläutert. Darin zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung mit geöffnetem Aufnahmeraum;

Figur 2 die Darstellung der Figur 1 mit geschlossenem Aufnahmeraum;

Figur 3 eine Draufsicht auf die Aushärtevorrichtung mit geschlossenem Aufnahmeraum;

Figur 4 eine Frontalansicht auf die Aushärtevorrichtung mit geschlossenem Aufnahmeraum;

Figur 5 eine Schnittansicht der Figur 4; Figur 6 eine Detailansicht des oberen mittleren Bereichs der Figur 5;

Figur 7 eine seitliche Ansicht auf eine erste Aushärteeinheit der Aushärtevorrichtung;

Figur 8 eine Detailansicht des oberen mittleren Bereichs der Figur 7;

Figur 9 eine Detailansicht des mittleren Bereichs der Figur 3 als ersten horizontalen Schnitt; und Figur 10 eine Detailansicht des mittleren Bereichs der Figur 3 als zweiten horizontalen Schnitt.

Die o.g. Figuren werden in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann und der Richtung der Schwerkraft entspricht. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y bilden gemeinsam die Horizontale X, Y, welche auch als horizontale Ebene X, Y bezeichnet werden kann.

Eine erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 1, 2 für Beschichtungen von Glasfasern 4 weist eine erste Aushärteeinheit 1 und eine zweite Aushärteeinheit 2 auf, welche identisch ausgebildet sind. Die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 können jeweils auch als Aushärtemodule 1, 2 bezeichnet werden. Die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 umschließen gemeinsam einen Aufnahmeraum 11, 21, durch welchen in der vertikalen Richtung Z von oben nach unten hindurch in einer Bewegungsrichtung A eine beschichtete Glasfaser 4 im Rahmen eines Herstellungsprozesses geführt werden kann. Die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 1, 2 weist neben den beiden Aushärteeinheiten 1, 2 auch Schienen 3, diverse Fluid- und Schutzgasschläuche, elektrischen Versorgungsleitungen, Daten- bzw. Steuerungskabel, eine Steuerungseinheit sowie weitere Komponenten auf, wie jeweils weiter unten näher erläutert werden wird, welche jedoch zugunsten der Übersichtlichkeit und Klarheit der Figuren nicht dargestellt sind.

Die beschichtete Glasfaser 4 wird aus einer Preform gezogen, weshalb die Bewegungsrichtung A auch als Ziehrichtung A bezeichnet werden kann. Dies erfolgt mittels eines Faserziehturms (nicht dargestellt) einer Produktionsanlage für beschichtete Glasfasern 4 in der vertikalen Richtung Z von oben nach unten durch entsprechendes Erhitzen der Preform, welche anschließend in einem weiteren Prozessschritt mit einer Beschichtung aus Kunststoff wie beispielsweise Polyamid, Acryl oder Silikon versehen bzw. überzogen wird. Zur Aushärtung der Beschichtung der Glasfaser 4 mittels UV-Licht wird die beschichtete Glasfaser 4 durch den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 geführt und dabei mittels UV- Licht bestrahlt, wie weiter unten näher beschrieben werden wird. Anschließend kann die beschichtete Glasfaser 4 mit ausgehärteter Beschichtung aufgerollt werden.

Wie bereits zuvor erwähnt sind die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 identisch ausgebildet, sodass im Folgenden im Wesentlichen die erste Aushärteeinheit 1 im Detail beschrieben wird und dies entsprechend für die zweite Aushärteeinheit 2 gilt. Die erste Aushärteeinheit 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches die erste Aushärteeinheit 1 nach außen hin abschließt und welches dessen Elemente im Wesentlichen im Inneren aufnimmt. Das Gehäuse 10 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist in der Querrichtung Y der zweiten Aushärteeinheit 2 zugewandt eine halbkreisbogenförmige Einbuchtung auf, welche einen ersten Aufnahmehalbraum 11 der ersten Aushärteeinheit 1 bildet. Der erste Aufnahmehalbraum 11 der ersten Aushärteeinheit 1 und der entsprechende zweite Aufnahmehalbraum 21 des Gehäuses 20 der zweiten Aushärteeinheit 2 bilden dabei im geschlossenen Zustand der Aushärtevorrichtung 1, 2 dessen zylindrischen Aufnahmeraums 11, 21. Bei der Durchführung des Herstellungsprozesses der beschichteten Glasfaser 4 wird die beschichtete Glasfaser 4 entlang der Längsachse bzw. Mittelachse (nicht bezeichnet) des zylindrischen Aufnahmeraums 11, 21 durch diesen in der vertikalen Richtung Z von oben nach unten hindurch geführt.

In der Längsrichtung X mittig im halbkreisbogenförmigen ersten Aufnahmehalbraum 11 ist eine Mehrzahl von UV-Strahlungsquellen 12 in Form von UV-LEDs 12 in der vertikalen Richtung Z linienförmig übereinander angeordnet, welche daher auch als UV-LED-Reihe 12 bezeichnet werden können. Die entsprechenden UV-LEDs 22 der zweiten Aushärteeinheit 2 liegen dabei den UV-LEDs 12 der ersten Aushärteeinheit 1 diametral zur beschichteten Glasfaser 4 bzw. zur Längsachse des zylindrischen Aufnahmeraums 11, 21 gegenüber. Auf diese Art und Weise kann die Beschichtung der Glasfaser 4 beim Hindurchführen durch den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 mit möglichst geringem Aufwand hinsichtlich der Verwendung von UV-LEDs 12, 22 von beiden Seiten mit UV-Licht als Primärstrahlung B bestrahlt und hierdurch ausgehärtet werden. Die Geschwindigkeit der Bewegung der beschichteten Glasfaser 4 kann derart auf die Anzahl bzw. auf die Leistung der UV-LEDs 12, 22 in der vertikalen Richtung Z abgestimmt werden, dass die beschichtete Glasfaser 4 beim Austreten aus dem Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 eine vollständig ausgehärtete Beschichtung aufweist.

Gegenüber bekannten Aushärtevorrichtungen 1, 2 für Beschichtungen von Glasfasern 4 kann dabei auf eine Justierung der beschichteten Glasfaser 4 gegenüber den üblicherweise röhrenförmigen UV- Strahlungsquellen verzichtet werden, wodurch der Aufwand der Justage bzw. Justierung sowie hierdurch bedingte Fehler vermieden werden können. Auch können die vorteilhaften Eigenschaften von UV- LEDs 12, 22 wie ein vergleichsweise geringer Energieverbrauch, eine vergleichsweise geringe Verlustwärme, ein vergleichsweise geringer Bauraum, eine vergleichsweise geringe Erwärmung der Beschichtung der beschichteten Glasfaser 4 und bzw. oder eine vergleichsweise hohe Lebensdauer genutzt werden.

Um die UV-LEDs 12, 22 der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 während des Betriebes auf einer vorbestimmten Temperatur betreiben zu können und wenigstens vor Überhitzung zu schützen weist die erfindungsgemäße Aushärtevorrichtung 1, 2 in der vertikalen Richtung Z verlaufend pro Aushärteeinheit 1, 2 zwei Fluidleitungen 13a, 23a als Kühlwasserleitungen 13a, 23a auf, welche jeweils zylindrisch ausgebildet sind und sich unmittelbar in der Nähe der UV-LEDs 12, 22 innerhalb des Gehäuses 10, 20 erstrecken. Der Bereich der Aushärteeinheit 1, 2 zwischen den Fluidleitungen 13a, 23a und den UV-LEDs 12, 22 wird dabei jeweils durch ein besonders gut wärmeleitfähiges Material ausgebildet, um die Übertragung der Wärme von den UV-LEDs 12, 22 weg in den Bereich der Fluidleitungen 13a, 23a zu begünstigen, oder umgekehrt.

Die Kühlwasserleitungen 13a, 23a weisen an ihren Enden jeweils Fluidanschlüsse 13 in Form von Kühlwasseranschlüssen 13, 23 auf. Die insgesamt acht Kühlwasseranschlüsse 13, 23 sind jeweils mit flexiblen Schläuchen verbunden. Über die Hälfte der Kühlwasseranschlüsse 13, 23 kann ein Kühlwasser als Fluid den beiden Aushärteeinheiten 1, 2 zugeführt werden. Über die andere Hälfte der Kühlwasseranschlüsse 13, 23 kann das Kühlwasser nach Durchströmen der jeweiligen Aushärteeinheit 1, 2 wieder aus dieser abgeführt und erneut ggfs. heruntergekühlt bzw. temperiert werden. Die Zuführung bzw. die Abführung des Kühlwassers kann seitens der Aushärtevorrichtung 1, 2 mittels entsprechender Pumpen, Schläuche sowie Wärmetauscher und dergleichen erfolgen (nicht dargestellt).

Im einfachsten Fall kann auf diese Art und Weise die Wärme, welche von den UV-LEDs 12, 22 im Betrieb erzeugt wird, von diesen über das Kühlwasser in einem gewissen Maße abgeführt werden, um die Langlebigkeit der UV-LEDs 12, 22 zu erhöhen bzw. um eine Überhitzung der UV-LEDs 12, 22 zu vermeiden, welche zu Beschädigungen oder sogar zur Zerstörung der UV-LEDs 12, 22 führen könnte. Je nach Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers kann hierdurch zumindest ein gewisser stabiler Arbeitspunkt während des Betriebs der Aushärtevorrichtung 1, 2 bzw. während Herstellungsprozesses der beschichteten Glasfaser 4 erreicht werden.

Darüber hinaus liegt der erfindungsgemäßen Aushärtevorrichtung 1, 2 die Erkenntnis zugrunde, dass die Wellenlänge der ausgesendeten Primärstrahlung B bei UV-LEDs 12, 22 durch dessen Betriebstemperatur beeinflusst werden kann. Somit kann dadurch, dass durch die Kühlung mittels Kühlwassers ein stabiler Arbeitspunkt während des Herstellungsprozesses der beschichteten Glasfaser 4 erreicht werden kann auch die Wellenlänge der ausgesendeten Primärstrahlung B des UV-Lichts stabil gehalten werden.

Hierüber weiter hinaus kann dieser Zusammenhang zwischen der Wellenlänge der ausgesendeten Primärstrahlung B der UV-LEDs 12, 22 und dessen Betriebstemperatur dahingehend genutzt werden, um über eine Regelung der Temperatur des Kühlwassers auf eine vorbestimmte Temperatur die UV-LEDs 12, 22 in einem gewissen Bereich mit einer vorbestimmten Wellenlänge zu betreiben. Hierzu ist unmittelbar benachbart neben jeder UV-LED 12, 22 beider Aushärteeinheiten 1, 2 jeweils ein Temperatursensor 15, 25 angeordnet, sodass über die Temperatursensoren 15, 25 jeweils eine Temperatur in unmittelbarer Nähe zu jeder UV-LED 12, 22 sensorisch erfasst werden kann, welche der jeweiligen UV-LED 12, 22 zugerechnet werden kann. Mittels einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) der Aushärtevorrichtung 1, 2 können somit die Temperaturen aller UV-LEDs 12, 22 erfasst und in Relation zu einer vorbestimm- ten Temperatur, welche einer vorbestimmten Wellenlänge der Primärstrahlung B entspricht, zur Regelung der Temperatur und bzw. oder der Durchflussmenge des Kühlwassers verwendet werden. Die Temperatur des Kühlwassers kann daher auch vergleichsweise hoch liegen und das Kühlwasser kann hierzu sogar von der Aushärtevorrichtung 1, 2 erhitzt werden, um die vorbestimmte Wellenlänge der Primärstrahlung B einstellen zu können. Entsprechend kann statt dem Kühlen der UV-LEDs 12, 22 auch von einem Temperieren der UV-LEDs 12, 22 gesprochen werden, da das Kühlwasser bzw. das Fluid auch erwärmt werden kann.

Hierdurch kann es ermöglicht werden, alleinig über das Temperieren des Fluids bzw. des Kühlwassers die Wellenlänge der Primärstrahlung B vorbestimmt zu beeinflussen. Hierdurch können die UV-LEDs 12, 22 in einem gewissen Maße mit unterschiedlichen vorbestimmten Wellenlängen der Primärstrahlung B betrieben werden, sodass unterschiedliche Beschichtungen der Glasfaser 4 verwendet und wirkungsvoll mittels des UV-Lichts der Primärstrahlung B ausgehärtet werden können.

Die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 weisen ferner jeweils zwei Schutzgasleitungen 14a, 24a auf, welche ebenfalls an ihren beiden Enden über Schutzgasanschlüsse 14, 24 ein Schutzgas erhalten bzw. abgeben können. Die insgesamt acht Schutzgasanschlüsse 14, 24 sind jeweils über einen flexiblen Schlauch mit weiteren Komponenten der Aushärtevorrichtung 1, 2 verbunden, sodass ein Schutzgas wie zum Beispiel Stickstoff seitens einer Quelle wie zum Beispiel von einem Tank (nicht dargestellt) zur Verfügung gestellt und mittels wenigstens einer Pumpe (nicht dargestellt) der Hälfte der Schutzgasleitungen 14a, 24a durch Fördern zugeführt werden kann. Vergleichsweise führt die andere Hälfte der Schutzgasleitungen 14a, 24a über Schläuche zu wenigstens einer Pumpe (nicht dargestellt), welche das Schutzgas ansaugen und in einen Speicher (nicht dargestellt) abführen kann.

Die insgesamt vier Schutzgasleitungen 14a, 24a verlaufen in der vertikalen Richtung Z parallel zum jeweiligen Aufnahmehalbraum 11, 21 der jeweiligen Aushärteeinheit 1, 2. Jeweils in der vertikalen Richtung Z auf der Höhe mittig zwischen zwei UV-LEDs 12, 22 führen zwei Schutzgasabzweigungen 14b, 24b geradlinig bzw. radial von der jeweiligen Schutzgasleitungen 14a, 24a weg und münden jeweils in Form einer Schutzgasöffnung 14c, 24c in den jeweiligen Aufnahmehalbraum 11, 21. Wird der entsprechenden Schutzgasleitung 14a, 24a das Schutzgas zugeführt, so kann das Schutzgas über alle Schutzgasöffnungen 14c, 24c, welche mit dieser Schutzgasleitung 14a, 24a über die Schutzgasabzweigungen 14b, 24b verbunden sind, in den entsprechenden Aufnahmehalbraum 11, 21 gelangen. Diese Schutzgasöffnungen 14c, 24c können entsprechend als Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Einströmen oder auch als Schutz- gaseinlässe 14c, 24c bezeichnet werden. Wird über die entsprechende Schutzgasleitung 14a, 24a das Schutzgas aus dem entsprechenden Aufnahmehalbraum 11, 21 abgeführt bzw. abgesogen, so können diese Schutzgasöffnungen 14c, 24c entsprechend als Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Entweichen oder auch als Schutzgasauslässe 14c, 24c bezeichnet werden. Die Konfiguration der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 hinsichtlich der Schutzgasöffnungen 14c, 24c, welche zum Einströmen und zum Absaugen des Schutzgases in den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 verwendet werden, kann über das Anschließen der Schläuche zur Führung des Schutzgases schnell und einfach vorgenommen bzw. verändert werden. Beispielsweise können pro Aushärteeinheit 1, 2 eine Schutzgasleitung 14a, 24a zum Einströmen und die andere Schutzgasleitung 14a, 24a zum Entweichen des Schutzgases verwendet werden. Dies kann beispielsweise in der Horizontalen X, Y über Kreuz erfolgen, sodass sich, in der Umfangsrichtung um die beschichtete Glasfaser 4 herum betrachtet, die Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Einströmen und die Schutzgasöffnungen 14c, 24c zum Entweichen abwechseln.

Auf diese Art und Weise kann erfindungsgemäß das Schutzgas über den gesamten Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 sowohl in der vertikalen Richtung Z als auch innerhalb der horizontalen Ebenen X, Y möglichst gleichmäßig verteilt der beschichteten Glasfaser 4 zugeführt werden, um das Aushärten der Beschichtung der Glasfaser 4 in einer möglichst gleichmäßigen Schutzgasumgebung durchführen zu können. Dies kann die Qualität der ausgehärteten Beschichtung der Glasfaser 4 verbessern. Gleichzeitig kann durch das Entweichen, Abführen bzw. Absaugen des Schutzgases aus dem Aufnahmeraum 11, 21 verhindert werden, dass das Schutzgas inklusive gesundheitsschädlicher Dämpfe, welche beim Prozess des Aushärtens der Beschichtung der Glasfaser 4 entstehen können, in die Umgebung der Aushärteeinheiten 1, 2 gelangen kann.

Darüber hinaus kann mittels der zuvor beschriebenen Temperatursensoren 15, 25 auch die Temperatur des Schutzgases innerhalb des Aufnahmeraums 11, 21 erfasst werden. Seitens der Aushärtevorrichtung 1, 2 kann das Schutzgas vor dem Einströmen in den Aufnahmeraum 11, 21 auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt werden, welche das Aushärten der Beschichtung der Glasfaser 4 begünstigen kann. Hierdurch kann die Reaktionsgeschwindigkeit bzw. die Polymerisationsgeschwindigkeit der Beschichtung der Glasfaser 4 beeinflusst und insbesondere durch eine erhöhte Temperatur erhöht werden. Dies kann es ermöglichen, die Geschwindigkeit des Ziehens der Glasfaser 4 aus der Preform und hierdurch die Produktionsgeschwindigkeit der beschichteten Glasfaser 4 zu erhöhen, was zu einer gesteigerten Produktivität des gesamten Herstellungsprozesses und damit zu verringerten Herstellungskosten der beschichteten Glasfaser 4 führen kann.

Zum Betrieb der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 können diese über Steuerungsleitungen (nicht dargestellt) an Steuerungsanschlüsse 16, 26 ihrer Gehäuse 10, 20 mit der Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung 1, 2 signalübertragend verbunden werden. Hierdurch können wenigstens die Temperatursensoren 15, 25 und die UV-LEDs 12, 22 betrieben und gesteuert werden. Über entsprechende elektrische Versorgungsanschlüsse 17, 27 können die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 über elektrische Versorgungsleitungen (nicht dargestellt) ebenfalls mit der Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung 1, 2 oder mit einer sonstigen elektrischen Energieversorgungsquelle verbunden werden, um wenigstens die Temperatursensoren 15, 25 und die UV-LEDs 12, 22 elektrisch versorgen zu können.

Um den Aufnahmeraum 11, 21 der Aushärtevorrichtung 1, 2 einfacher zugänglich machen zu können, sind die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 jeweils an einem gemeinsamen Paar von Schienen 3 beweglich angeordnet, welches sich in der Querrichtung Y horizontal erstreckt. Die Schienen 3 können an einem Gestell des Faserziehturms feststehend angeordnet sein, sodass die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 gegenüber der in der vertikalen Richtung Z verlaufenden Längsachse der beschichteten Glasfaser 4 in der Querrichtung Y jeweils nach außen von der Längsachse der beschichteten Glasfaser 4 weg bzw. zu dieser hin verfahren werden können. Die Bewegung der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 kann durch elektrische Antriebe der Aushärteeinheiten 1, 2 erfolgen, welche ebenfalls wie zuvor beschrieben von der Steuerungseinheit der Aushärtevorrichtung 1, 2 betrieben und gesteuert bzw. elektrisch versorgt werden können. Derartige elektrische Antriebe können jedoch auf der Seite der Schienen 3 vorgesehen sein, um den Aufwand und das Gewicht der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 gering zu halten.

Werden die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 zur Längsachse der beschichteten Glasfaser 4 hin bewegt, kann hierdurch der Aufnahmeraum 11, 21 geschlossen werden. In dieser Stellung können die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 zusätzlich mechanisch außen an ihren Gehäusen 10, 20 gesichert werden (nicht dargestellt). In diesem Zustand kann der Herstellungsprozess der beschichteten Glasfaser wie zuvor beschrieben durchgeführt werden. Eine gasdichte Abdichtung des geschlossenen Aufnahmeraums 11, 21 in der Längsrichtung X kann durch in der vertikalen Richtung Z verlaufende Dichtungen zum Beispiel aus Gummi gewährleistet werden.

Werden die beiden Aushärteeinheiten 1, 2 in der Querrichtung Y voneinander weg bewegt, kann hierdurch der Aufnahmeraum 11, 21 geöffnet werden. Die beiden Aufnahmehalbräume 11, 21 der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 sind dabei in der Querrichtung Y zueinander ausreichend beabstandet, sodass eine beschichtete Glasfaser 4 in der Längsrichtung X zwischen den beiden Aufnahmehalbräume 11, 21 der beiden Aushärteeinheiten 1, 2 positioniert werden kann. Hierdurch kann vermieden werden, dass eine beschichtete Glasfaser 4 in der vertikalen Richtung Z von oben in einen dauerhaft geschlossenen Aufnahmeraum einer bekannten Aushärtevorrichtung eingeführt werden muss, was vergleichsweise aufwendig und kompliziert sein kann. BEZUGSZEICHENLISTE (Teil der Beschreibung)

A Bewegungsrichtung; Ziehrichtung

B Primärstrahlung

X Längsrichtung; Tiefe; Länge

Y Querrichtung; Breite

Z vertikale Richtung; Höhe

X, Y Horizontale; horizontale Ebene

I, 2 Aushärtevorrichtung für Beschichtungen von Glasfasern 4

II, 21 Aufnahmeraum

1 erste Aushärteeinheit; erstes Aushärtemodul

10 Gehäuse

11 erster Aufnahmehalbraum

12 UV-Strahlungsquelle; UV-LEDs; UV-LED-Reihe

13 Fluidanschlüsse; Kühlwasseranschlüsse

13a Fluidleitungen; Kühlwasserleitungen

14 Schutzgasanschlüsse

14a Schutzgasleitungen

14b Schutzgasabzweigungen

14c Schutzgasöffnungen; Schutzgaseinlässe; Schutzgasauslässe

15 Temperatursensoren

16 Steuerungsanschlüsse

17 elektrische Versorgungsanschlüsse

2 zweite Aushärteeinheit; zweites Aushärtemodul

20 Gehäuse

21 zweiter Aufnahmehalbraum

22 UV-Strahlungsquelle; UV-LEDs; UV-LED-Reihe

23 Fluidanschlüsse; Kühlwasseranschlüsse

23a Fluidleitungen; Kühlwasserleitungen

24 Schutzgasanschlüsse

24a Schutzgasleitungen

24b Schutzgasabzweigungen c Schutzgasöffnungen; Schutzgaseinlässe; Schutzgasauslässe Temperatursensoren Steuerungsanschlüsse elektrische Versorgungsanschlüsse Schienen beschichtete Glasfaser