专利名称：光纤制造技术
本发明一般来说涉及光纤制造。
制造光纤的惯用方法包括下述步骤从预型件的加热端拉延纤维，冷却该纤维，在该纤维上上一层或者多层聚合物涂层并且将该有涂层的纤维缠绕在贮存筒管上。在该方法中，纤维和涂层的直径以及拉力予以控制。
在该过程的初期，杂质可能进入涂层系统，而这可能直到筒管被缠满之后才被检测出来，导致很大的浪费。
为了避免该问题，在本发明中，不是将纤维直接缠绕在贮存筒管上，而是最初围绕着贮存筒管缠绕并且缠绕在另外一个筒管上。当希望的拉延状态达到时，纤维在筒管之间予以切割，被拉延的纤维缠绕在贮存筒管上。缠绕在另外一个筒管上的纤维然后可以予以检测同时拉延继续进行。如果检测结果不能令人满意，则可采取适当的补救措施。
本发明提供一种用于被拉延光纤的缠绕设备，它包括用于将第一筒管围绕第一轴线支撑的第一支撑装置；当该第一筒管由所述的第一支撑装置支撑时，用于围绕所述的第一轴线转动该第一筒管的第一转动装置；用于将第二筒管围绕第二根不同的轴线支撑的第二支撑装置；当该第二筒管由所述的第二支撑装置支撑时，用于围绕所述的第二轴线转动该第二筒管的第二转动装置；引导装置，该引导装置用于，当第一筒管由所述的第一支撑装置支撑而第二筒管由所述的第二支撑装置支撑时，将被拉伸的光纤围绕该第一筒管引导到该第二筒管；用于控制由第一和第二转动装置提供的相对转动速率的装置；以及，一个装置，用于使被拉伸的光纤缠绕到上述第一筒管，形成多层，所述光纤在其前端连在第一筒管，该第一筒管由第一支撑装置支撑，由第一转动装置转动。
本发明还包括具有在前边最后一段所限定的设备的光纤生产线。
本发明还包括如在前边倒数第二段所限定的设备，其具有由所述的第一支撑装置支撑的所述的第一筒管和由所述的第二支撑装置支撑的所述的第二筒管。有利的是，第一筒管的容量大于所述的第二筒管的容量。
最好是，所述的第一和第二轴线基本上平行。
第一支撑装置可适于使由其支撑的第一筒管沿着所述的第一轴线往复移动。这样，该第一支撑装置通常包括用于沿着所述的第一轴线往复移动的可滑动地安装的部件。
该第二支撑装置可适于使由其支撑的第二筒管沿着所述的第二轴线往复移动。这样，第二支撑装置最好包括固定地安装在所述的部件上用于与其一起往复移动的支撑件。
有利的是，该支撑件位于所述的第一支撑装置之上。
本发明还包括一种拉伸光纤的方法，它包括引导被拉伸的纤维围绕一个第一筒管而达至一个第二筒管，在纤维的初始拉伸期间使所述的筒管转动以便将纤维缠绕在第一筒管周围并且缠绕在第二筒管上，随后在筒管之间切割纤维并且将被拉伸的纤维缠绕在第一筒管上。
本方法可以包括在将纤维缠绕在第一筒管的同时检测缠绕在第二筒管上的纤维。
该方法可以包括在将纤维缠绕在第一筒管和第二筒管的步骤期间通过控制所述的筒管的相对转动速率来控制纤维在第一和第二筒管之间的拉力。
该方法最好包括在切割步骤之后，将纤维的上游切割端粘结在第一筒管的腹部的表面上。在这方面，该方法可以包括在第一筒管的腹部周围提供一个双面粘结带并且将纤维的上游切割端粘结在粘结带上。或者，该方法可以包括提供一个仅在一侧上有粘结剂的粘结带，粘结剂侧向外围绕在第一筒管的腹部并且被粘结在其本身上，并且将纤维的上游切割端粘结在粘结带上。
为了更好地理解本发明，仅以举例的方式给出一个实施例，现在参照附图予以说明，其中
图1是在拉延过程的缠绕程序中使用的用于已拉伸光纤的缠绕设备的前视图；和图2是同一设备的侧视图。
在附图中，示出了用于已拉伸光纤的缠绕设备10，一个第一或者贮存筒管或者卷筒12和一个第二或者采样器筒管或者卷筒14安装在其上，并且在设备10的上游已经提供了至少有一层聚合物涂层的光纤16被引导过一个滚筒18，绕过筒管12而至筒管14。
贮存筒管12由包括一个惯用缠绕架的支撑装置22支撑着，以便围绕轴线20转动。缠绕架包括安装得可沿着轴线20在导轨26上往复移动的侧置部件24。从侧置部件24彼此相向延伸的心轴28和30支撑着筒管12，以便围绕轴线20转动。在位置32处的马达可使心轴30转动，以便使筒管12转动。
在防护装置33中的采样器筒管14由一个支撑装置支撑在一个心轴35上，以便围绕平行于轴线20的轴线34转动。该支撑装置包括一个支架36，该支架36由一个立柱37固定地安装在心轴28从其延伸的侧置部件24上。安装在支架36上的马达38用于使心轴35转动，因而可使筒管14转动。
心轴30和35的相对转动因而也就是筒管12和14的相对转动由一个电子控制电路(未示出)来控制，因此在筒管12和14之间的拉力被保持在预定的界限之间。在这方面，已经确认，如果在该位置的纤维拉力太低，在纤维拉伸速率的控制方面可能发生问题，而如果纤维拉力太高，纤维可能发生断裂。
如图所示，筒管14被直接支撑在筒管12之上，因此，在缠绕架的位置处，不会导致光纤生产线长度或者宽度方面的增加。
在使用时，在纤维拉伸过程的初始阶段，设置有聚合物涂层的拉伸纤维穿过在一对滚筒导向装置40之间的滚筒18，然后围绕筒管12不到一整圈，并且通过一对滚筒导向装置42而达至拉伸纤维的端部固定在其上的筒管42。
筒管被转动以便将拉伸纤维缠绕在筒管14上。在该缠绕作业期间，缠绕架的侧置部件24一起在导轨26上往复移过基本上相当于筒管14的腹部或者其本体的轴向长度的轴向距离，而筒管14鉴于支架36安装在侧置部件24上则同时往复移过相同的距离。这样，纤维分层地被缠绕在筒管14上，同时光纤的路径基本上被保持。
采样器筒管14的容量大大小于贮存筒管12的容量，因为其仅仅需要容纳在纤维拉伸过程的初始运转程序期间被拉伸的纤维。当要求的拉伸状态达到时(通常在大约8千米的纤维被拉伸之后)，纤维在筒管12和14之间被切割，随后拉伸的纤维被缠绕在贮存筒管12上。
为了使纤维缠绕在转动的贮存筒管12上，纤维的上游切割端即其引端被固定在筒管12的腹部44的表面上。这最好是通过将该切割端粘结在该腹部的表面上来达到。具体来说，在该实施例中，一段双面粘结带46围绕该腹部44设置。粘结带的一侧粘结在该腹部上，而纤维的切割端粘结在其另外的径向向外的表面一侧上。在该实施例中，粘结带围绕腹部延伸360°，约为2英寸(50.8毫米)宽。恰在纤维于筒管之间被切割之前，纤维的位置是这样的，使得纤维可以在粘结带上方被切割，因此纤维可包绕在贮存筒管腹部44上，切割端不能抽打和损坏在腹部44上随后缠绕的纤维。
或者，可以使用仅在一侧上有粘结剂的粘结带—粘结剂侧朝外，并且被粘结在本身上。
在上述两种情况下，纤维可以在除去粘结带的腹部的轴向长度上绕在筒管上，因此，如果纤维与粘结带分开的话，切割端不会损坏被缠绕在贮存筒管上的纤维。
在纤维缠绕在贮存筒管上期间，缠绕架的侧置部件24在导轨26上往复移过基本上相当于贮存筒管12的腹部44的轴向长度的轴向距离，直至预定量的纤维被缠绕在腹部为止，如双点划线48所示，或者直至纤维从预型件的拉伸完成为止。可以理解，缠绕架的上述往复移动引起被拉伸的光纤缠绕到筒管12，形成多层，所述光纤在其前端连到贮存筒管12，该筒管12由缠绕架支撑，由位置32处的马达转动。
在纤维被缠绕在贮存筒管12上时，检测缠绕在采样器筒管上的纤维。如果检测结果不能令人满意，可以采取适当的补救措施。特别是，如果检测出不可修正的缺点，则要暂停纤维拉伸过程。容易理解，最好是在贮存筒管上的缠绕完成之后实施检测。
权利要求
1.一种拉伸光纤的方法，它包括引导拉伸的纤维围绕一个第一筒管而达到一个第二筒管，在纤维的初始拉伸期间使所述的筒管转动以便将纤维缠绕在第一筒管周围并且缠绕在第二筒管上，随后在筒管之间切割纤维并且将拉伸的纤维缠绕在第一筒管上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它包括在将纤维缠绕在第一筒管的同时检测缠绕在第二筒管上的纤维。
3.如权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，它包括在将纤维缠绕在第一筒管和第二筒管的步骤期间通过控制所述的筒管的相对转动速率来控制纤维在第一和第二筒管之间的拉力。
4.如权利要求1，2或者3所述的方法，其特征在于，它包括在切割步骤之后，将纤维的上游切割端粘结在第一筒管的腹部。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，它包括在第一筒管的腹部周围提供一个双面粘结带并且将纤维的上游切割端粘结在粘结带上。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，它包括提供一个仅在一侧上有粘结剂的粘结带，粘结剂侧向外围绕在第一筒管的腹部并且被粘结在其本身上，并且将纤维的上游切割端粘结在粘结带上。
7.一种用于拉伸纤维的缠绕设备，它包括用于将第一筒管围绕第一轴线支撑的第一支撑装置；当该第一筒管由所述的第一支撑装置围绕所述的第一轴线支撑时，用于转动该第一筒管的第一转动装置；用于将第二筒管围绕第二根不同的轴线支撑的第二支撑装置；当该第二筒管由所述的第二支撑装置围绕所述的第二轴线支撑时，用于转动该第二筒管的第二转动装置；引导装置，该引导装置用于，当第一筒管由所述的第一支撑装置支撑而第二筒管由所述的第二支撑装置支撑时，将拉伸的光纤围绕该第一筒管引导到该第二筒管；用于控制由第一和第二转动装置提供的相对转动速率的装置；以及，一个装置，用于使被拉伸的光纤缠绕到上述第一筒管，形成多层，所述光纤在其前端连在第一筒管，该第一筒管由第一支撑装置支撑，由第一转动装置转动。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述的第一和第二轴线基本上平行。
9.如权利要求7或者8所述的设备，其特征在于，所述的第一支撑装置适于使由其支撑的第一筒管沿着所述的第一轴线往复移动。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述的第一支撑装置包括用于沿着所述的第一轴线往复移动的可滑动地安装的部件。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述的第二支撑装置适于使由其支撑的第二筒管沿着所述的第二轴线往复移动。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述的第二支撑装置包括固定地安装在所述的部件上用于与其一起往复移动的支撑件。
13.如权利要求7-12中任何一项所述的设备，其特征在于，所述的第二支撑装置位于所述的第一支撑装置上方。
14.如权利要求7-13中任何一项所述的设备，其特征在于，它具有一个由所述的第一支撑装置支撑的所述的第一筒管和由所述的第二支撑装置支撑的所述的第二筒管。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述的第一筒管具有比所述的第二筒管大的容量。
16.一种光纤生产线，具有如权利要求7-15中任何一项所述的设备。
全文摘要
一种用于拉伸纤维的缠绕设备10包括:将第一贮存筒管12围绕第一轴线20支撑的缠绕架22;使该第一筒管围绕那个轴线转动的马达32;将第二采样器筒管14围绕第二根不同的轴线34支撑的支撑装置36;使该第二筒管围绕该第二轴线转动的第二马达38;控制由马达提供的相对转动速率的装置;在纤维的初始拉伸期间,拉伸的纤维被围绕第一筒管引导到第二筒管,并且筒管被转动,以便将纤维围绕第一筒管缠绕和缠绕在第二筒管上。随后,筒管之间的纤维被切割并且拉伸的纤维被缠绕在第一筒管上。
文档编号C03B37/03GK1244506SQ9910898
公开日2000年2月16日 申请日期1999年7月8日 优先权日1998年7月8日
发明者约翰·W·罗杰森, 保罗·A·戴维斯, 约翰·A·哈德利 申请人:皮莱利通用公司