專利名稱：制造多光導纖維光纜的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造帶護皮的多根光導纖維光纜的方法，包括-擠出一層松的護皮包在多根光導纖維組成的纖維束上;
-把油脂注入護皮中，所述的油脂使光導纖維在護皮內(nèi)可彼此相對作軸向移動;
-在拉伸機構(gòu)內(nèi)使光導纖維產(chǎn)生要求的相對于護皮的額外長度;和-把如此得到的包上護皮的光纜繞到卷取機上;
在制造光導纖維組成的光纜時，重要的是要在包護皮階段使光導纖維的長度要比護皮的長度更長，以便使得在把光纜繞到卷取機上時或安裝時光導纖維不會受到有害的變形。
芬蘭專利說明書75939公開了一種簡單的方法，通過用一拉伸機構(gòu)來拉緊護皮，當拉緊后，護皮回到它的原來長度時光導纖維就可保持更長，這樣來提供額外的長度。所述的拉伸機構(gòu)包括一牽引裝置及一鎖定輪組件，該牽引裝置牽引從擠壓機擠出的松松的包在纖維外的護皮，而鎖定輪組件包括一張緊輪，護皮帶著纖維束以比在牽引裝置中的速度略大的速度通過該張緊輪。在鎖定輪組件中，纖維靠著護皮的內(nèi)側(cè)安裝，因此護皮在牽引裝置和鎖定輪組件中拉緊，而光導纖維相對護皮可軸向滑動。
對于護皮包著多根光導纖維組成的光導纖維束的光纜，如使用上述類型的拉伸機構(gòu)來提供額外的長度，由于繞過鎖定輪組件的張緊輪的光導纖維的彎曲半徑變化而引起光導纖維長度的變化。這是因為相互平行通過擠壓機的光導纖維總是以同樣的相對的順序傳送到張緊輪的周邊上，也就是說，一些纖維總是靠著張緊輪的周邊表面安置，而另一些纖維總是安置在上述的纖維之上，其結(jié)果是后者的彎曲半徑更大。如眾所周知，纖維長度的這種變化就造成光纜有各種缺點。
美國專利US4458476提出了一種避免由于多根光導纖維組成光纜中纖維長度的這種變化引起的問題。在該專利中，在擠出松的護皮包在纖維上以前和把油脂注入護皮中以前將光導纖維束做SZ形扭絞，注入油脂的目的是防止已扭絞的光導纖維束在包上護皮前被擰開。在包上護皮的光纜中，光導纖維保持一定程度的扭絞，以保證纖維比護皮的長度更長。但是，實施這種方法需要的扭絞機構(gòu)使包護皮機構(gòu)更復(fù)雜，長而且慢。另外，也發(fā)現(xiàn)殘留在成品光纜中的扭絞引起了一些重大的缺點。SZ形扭絞在光導纖維中產(chǎn)生扭矩，導致形成靜應(yīng)變。纖維扭絞在其上面的中間棒阻滯纖維的滑動，增加了摩擦和應(yīng)變，因而，各單根纖維的應(yīng)變差別增加，導致纖維長度變化和惡化光纜的技術(shù)性能。
美國專利US4205899提出通過以波形方式把光導纖維束中的單根纖維送入擠壓機，使得在包護皮的光導纖維束中光導纖維的長度要比護皮的長度更長，這樣來提供纖維的額外長度。由于實施該方法需要的螺旋槽形的軸和纖維控制裝置，還有扭絞殘存在纖維中，該方法基本上具有與上述SZ形扭絞方法同樣的缺點。
芬蘭專利說明書75940提出通入擠壓機以包上護皮的光導纖維束中的單根光導纖維的順序在形成光導纖維束的階段反復(fù)變化，使光導纖維束中光導纖維不總是以同樣的相對的順序傳送入拉伸機構(gòu)的張緊輪組件中。這樣，保證在包上護皮的光導纖維束中的纖維以連續(xù)改變的順序傳送進入張緊輪組件中，這樣補償了光導纖維的長度變化，并改善了光纜的性能。但是，實施該方法也就是改變光導纖維的順序所需要的機構(gòu)使得包護皮的設(shè)備變得較復(fù)雜及更貴。
本發(fā)明的目的是提供一種制造多根光導纖維組成的光纜的方法，該方法能避免上述缺點，并能使光導纖維束中的纖維彼此平行地傳送入擠壓機而拉伸機構(gòu)不會引起在包上護皮的光導纖維束中的纖維的長度變化的危險。
本發(fā)明的目的可用本發(fā)明的方法來達到，該方法的特征在于在擠壓階段后，將所述的帶著光導纖維束的護皮繞其軸至少扭絞到可防止在扭絞的光導纖維束中纖維彼此之間產(chǎn)生縱向滑動的程度，和在提供額外長度的階段將光導纖維束中的纖維的拉伸保持在彈性變形的范圍內(nèi)。
本發(fā)明所基于的概念是在擠壓護皮后采取避免包護皮光纜中光導纖維長度變化的措施，并且光導纖維總是以同樣的相對順序(以同樣的扭絞位置)進入提供額外長度的拉伸機構(gòu)中，同時保證以總是比在拉伸機構(gòu)的張緊輪的周邊上的其它光導纖維大的彎曲半徑運動的單根或多根纖維受到彈性的拉伸作用，以使得它們在過了拉伸機構(gòu)以后可返回到與其它纖維一樣的長度。這樣可以一起扭絞光導纖維束與護皮，使纖維束中的纖維鎖定在一起，使它們在縱向不能相對滑動。光導纖維束的鎖定使得在張緊輪周邊上的最上面的纖維受到拉伸。保持該拉伸量在纖維的彈性變形范圍內(nèi)，在過了拉伸裝置后，拉伸了的纖維會回到原來的長度，這樣就避免了在成品的包護皮的光纜中光導纖維的長度變化。
本發(fā)明也涉及實施上述方法的設(shè)備，該設(shè)備包括-擠出一層松的護皮包在多根光導纖維組成的纖維束上的擠壓機，-把油脂注入到護皮內(nèi)的裝置;
-使光導纖維產(chǎn)生要求的相對于護皮的額外長度的拉伸機構(gòu)，和-把光導纖維傳進提供額外長度的拉伸機構(gòu)的傳送裝置;
該設(shè)備的特征在于所述的傳送光導纖維的傳送裝置由設(shè)在擠壓機后面的扭絞裝置構(gòu)成;所述的扭絞裝置設(shè)置來繞護皮的軸扭絞護皮和其中的光導纖維束，使得在扭絞的光導纖維束中的纖維鎖定在一起，縱向不能相對滑動。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)很簡單，因為本發(fā)明能簡單地通過對現(xiàn)有的包括一牽引裝置和一張緊輪的拉伸機構(gòu)中的牽引裝置進行改進而實現(xiàn)，這樣使在包護皮的纖維束中的纖維受到鎖定的扭絞作用。本發(fā)明并不限制線速度，并且對水平及垂直的生產(chǎn)線均適用。
當把本發(fā)明應(yīng)用到一種“熱偏壓方法”(例如美國專利US4772435)，只需要在擠出護皮的擠壓機和鎖定張緊輪之間設(shè)置一個簡單的扭絞裝置，使護皮受到鎖定扭絞作用。
下面將參照附圖更詳細地說明本發(fā)明，附圖中

圖1和圖2示出本發(fā)明的制造設(shè)備的第一實施例，使用扭絞履帶配上機械拉伸機構(gòu)，圖1為頂視圖，圖2為側(cè)視圖;
圖3到圖5示出本發(fā)明的另外幾個實施例，類似地配上拉伸機構(gòu);
圖6到圖8示出本發(fā)明的其它幾個實施例，加上熱偏壓。
為了清楚起見，對于了解本發(fā)明并不是必要的那些機構(gòu)和裝置，如供纖維輪及光纜護皮的冷卻槽等在圖中不再示出。
附圖中，圖1和圖2示出了擠壓機1，連帶的注油機構(gòu)2，拉伸機構(gòu)3和卷取機4。拉伸機構(gòu)3包括牽引裝置5和張緊輪6，它們的工作機構(gòu)以已知的方式相互同步地作用，但它們的速度稍微有些差異。
按照本發(fā)明，拉伸機構(gòu)3的牽引裝置5由一個可逆扭絞履帶裝置7構(gòu)成，該履帶裝置7的一根傳動帶安置得與另一根傳動帶有一些傾斜。傳動帶的角度位置可調(diào)整，以此來改變纖維的扭絞節(jié)距。
為了給由多根平行光導纖維8組成的光導纖維束9包上護皮，讓光導纖維束9通過一個擠壓機1，該機在光導纖維束周圍包上一層松的護皮10，并在護皮10中充入油脂。牽引裝置牽拉護皮通過該裝置，同時繞著護皮的軸扭絞護皮10，因而護皮中充的油脂強迫光導纖維束緊跟護皮的扭絞運動。調(diào)整牽引裝置傳動帶的角度位置使護皮及光導纖維束扭絞到把纖維鎖定在一起，彼此間不能滑動。但是，纖維束作為整體仍然可以相對于護皮縱向滑動。然后護皮繞過張緊輪6并繞到卷取機4上。在張緊輪周邊上，光導纖維束靠在護皮的內(nèi)側(cè)，因而軸向鎖定光導纖維束使它相對護皮不可移動。由于牽引裝置同時在某種程度阻滯護皮的運動，因而護皮在牽引裝置和張緊輪之間拉緊，而在牽引裝置阻滯護皮運動的區(qū)域內(nèi)光導纖維可在油脂內(nèi)軸向滑動。當拉伸的護皮繞過張緊輪6回復(fù)后，所得到的要卷取的光纜11中的光導纖維就相對于護皮有一個額外的長度。
過了牽引裝置后，由扭絞履帶裝置7扭絞過的光導纖維束開始松擰開來，當達到張緊輪時，它們已基本擰開，使得纖維基本上相互平行并且以同樣的相對順序傳送到張緊輪的周邊上。由于履帶裝置7把光導纖維束的纖維鎖定在一起，所以在張緊輪周邊上最上面的纖維不能相對其它纖維滑動，而是在張緊輪上拉伸。當調(diào)整設(shè)備的工作條件使得纖維的拉伸度在彈性變形范圍內(nèi)，那么在張緊輪后面，牽引作用不再加在纖維上時，纖維的拉伸將回復(fù)。這樣，盡管在張緊輪周邊上的纖維的軌跡是不等長的，但是在拉伸護皮后，似可保證所有的纖維是等長的。
實例形成一根六股光導纖維組成的光纜的護皮的塑料管的內(nèi)徑和外徑分別為2.4mm和3.5mm，而帶原包層的纖維的外徑為0.25mm。包上護皮的光導纖維束傳送繞過直徑為500mm的張緊輪。當扭絞履帶裝置鎖定光導纖維束中的纖維時，在張緊輪上最上面的纖維產(chǎn)生0.2%的拉伸變形量。光導纖維材料的最大許可的彈性拉伸變形為0.7-1.0%。
在圖1和圖2的實施例中，由扭絞履帶裝置7在護皮中產(chǎn)生的扭絞12朝向擠壓機發(fā)展。在這種情況下，調(diào)整履帶裝置7的扭絞作用以使得扭絞不擴展出護皮的凝固點A，以防止在護皮和光導纖維束中形成永久的扭絞，這樣是很有利的。但是由于護皮并不處在變形狀態(tài)，因此這種永久扭絞并不是有害的。少量的扭絞使得光導纖維束的堅固性更好，所以在某些情況下在護皮中可以保留少量的永久扭絞。
圖3所示的設(shè)備與圖1和圖2所示的設(shè)備的主要的區(qū)別在于，在擠壓機一側(cè)在扭絞履帶裝置7的前面設(shè)置了防止護皮扭絞的雙帶機構(gòu)13。這樣，可以精確地確定由扭絞履帶裝置所產(chǎn)生的扭絞朝擠壓機擴展多遠。
圖4所示的設(shè)備與圖1和圖2所示的設(shè)備的差別僅在于它的拉伸機構(gòu)的牽引裝置5是一種普通的履帶裝置14，它不會扭絞。護皮由設(shè)置在履帶前面的可逆的轉(zhuǎn)動扭絞輪組件15來扭絞。
圖5所示的設(shè)備與圖4所示的設(shè)備的不同只在于用一對可逆扭絞輪16代替扭絞輪組件15。
在圖6到圖8所示的設(shè)備中，通過在拉伸機構(gòu)處加上熱偏壓來使成品光纜中的光導纖維產(chǎn)生額外的長度。相應(yīng)地，通過鎖定傳動輪19和冷卻槽20、21使護皮受到控制的收縮作用18。
在圖6所示的設(shè)備中，在鎖定傳動輪19的前面設(shè)置了一個起牽引裝置作用的可逆的轉(zhuǎn)動扭絞輪組件15。在光導纖維束移動到鎖定傳動輪的周邊上之前，該扭絞輪組件15扭絞光導纖維束和護皮。
在圖7所示的設(shè)備中，在鎖定傳動輪19的前面設(shè)置了一個起牽引裝置作用的可逆的扭絞履帶裝置7。
在圖8所示的設(shè)備中，在鎖定傳動輪19的前面設(shè)置了起牽引裝置作用的一對可逆的扭絞輪16。
附圖及其說明只是用來說明本發(fā)明的概念。就具體細節(jié)而言，本發(fā)明的方法和設(shè)備可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。如果需要的話，可以在提供額外長度的機構(gòu)后面設(shè)置一種扭絞履帶裝置或類似的機構(gòu)，用以擰開護皮。
權(quán)利要求
1.制造帶護皮的多根光導纖維的光纜的方法，包括-擠出一層松的護皮(10)包在多根光導纖維(8)組成的纖維束(9)上；-把油脂注入護皮中，所述的油脂使光導纖維在護皮內(nèi)可彼此相對作軸向移動；-在拉伸機構(gòu)內(nèi)使光導纖維產(chǎn)生要求的相對于護皮的額外長度；和-把如此得到的包上護皮的光纜繞到卷取機(4)上；其特征在于在擠壓階段后，將所述的帶著光導纖維束的護皮繞其軸至少扭絞到可防止在扭絞的光導纖維束中纖維彼此之間產(chǎn)生縱向滑動的程度，和在提供額外長度的階段，將光導纖維束中的纖維的拉伸保持在彈性變形的范圍內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的護皮(10)和其中的光導纖維束(9)總是以同樣的方向扭絞。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述的護皮(10)和其中的光導纖維束(9)在護皮的凝固長度內(nèi)扭絞，這樣使光纜(11)可被擰開。
4.制造帶護皮的多根光導纖維的光纜設(shè)備，包括-擠出一層松的護皮(10)包在多根光導纖維(8)組成的纖維束(9)上的擠壓機(1);-把油脂注入到護皮內(nèi)的裝置(2);-給光導纖維提供要求的比護皮多出的額外長度的拉伸機構(gòu)(3;18);和-把光導纖維傳進提供額外長度的拉伸機構(gòu)(3;18)中的傳送裝置(5;15;16);其特征在于所述的光導纖維(8)的傳送裝置(5;15;16;17)由設(shè)置在擠壓機(1)后面的扭絞裝置構(gòu)成;所述的扭絞裝置設(shè)置來繞護皮的軸扭絞護皮(10)和其中的光導纖維束(9)，使得在扭絞的光導纖維束(9)中的纖維縱向不能相對滑動的鎖定在一起。
5.按照權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述的提供額外長度的拉伸機構(gòu)(3)包括沿軸向傳送護皮(10)的牽引裝置(5)和設(shè)在其后面的把護皮和光導纖維束鎖定，以使它們彼此軸向不能相對移動的鎖定裝置(6，19)，其特征在于所述的牽引裝置(5)是一個把軸向移動的護皮(10)繞著其軸扭絞的扭絞履帶裝置(7)。
6.按照權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于防止護皮(10)在擠壓機(1)側(cè)繞護皮及軸扭絞的裝置(13)設(shè)置在履帶裝置(7)的前面。
7.按照權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述的提供額外長度的裝置(3)包括沿軸向傳送護皮(10)的牽引裝置(5)和設(shè)在其后面的把護皮和光導纖維束鎖定以使它們彼此軸向不能相對移動的鎖定裝置(6)，其特征在于所述的牽引裝置(5)是一個不扭絞的履帶裝置(14)，而把軸向可移動的護皮(10)繞著其軸扭絞的裝置(15)設(shè)置在所述的牽引裝置(5)的前面。
8.按照權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述的提供額外長度的裝置(18)包括把護皮(10)和光導纖維束(9)鎖定以使它們彼此軸向不能相對移動的鎖定裝置(19)，和使護皮相對于光導纖維束軸向收縮的冷卻裝置(20，21)，其特征在于所述的扭絞裝置(5，15，16)設(shè)置在所述的鎖定裝置(19)的前面，所述的扭絞裝置繞護皮的軸扭絞軸向可移動的護皮。
9.按照權(quán)利要求4到8中任一項的設(shè)備，其特征在于所述的傳送裝置(5;15;16)設(shè)置使得總是以同樣的方向扭絞護皮和光導纖維束(9)。
全文摘要
制造帶護皮多光導纖維光纜的方法，包括擠出松的護皮包在纖維束上，使光導纖維產(chǎn)生要求的相對于護皮的額外長度，為了在光纜制造時避免纖維長度的變化，在擠壓后，將護皮和其中的纖維束繞其軸扭絞到至少能防止纖維間發(fā)生相對縱向滑動的程度，并且在提供額外長度的階段，保持纖維束中的纖維的應(yīng)變在彈性變形范圍內(nèi)。實現(xiàn)該方法的設(shè)備中，在擠壓機后和在提供額外長度的機構(gòu)前設(shè)置了扭絞裝置，該裝置扭絞護皮和光導纖維束，使光導纖維鎖定在一起。
文檔編號G02B6/44GK1051089SQ90108498
公開日1991年5月1日 申請日期1990年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月20日
發(fā)明者尤科·赫基拉, 蒂沃·帕維蘭 申請人:諾基亞-梅勒弗爾公司