CN100582834C

CN100582834C - 用于包覆生产线的方法和装置

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Publication number: CN100582834C
Application number: CN200580051658A
Authority: CN
Inventors: T·希耶塔兰塔; J·尼凯宁
Original assignee: Nextrom Oy
Current assignee: Rosendahl Nextrom Oy
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2025-09-23
Also published as: US8075941B2; EP1938132B1; CN101273295A; US20090104341A1; KR101154713B1; ES2660138T3; KR20080046681A; EP1938132A1; JP2009509202A; WO2007034023A1; PL1938132T3; EP1938132A4; JP4750852B2

Abstract

本发明涉及用于包覆生产线的方法和装置，其中，纤维(2)借助于牵引设备(5)从纤维起点(1)被开卷到挤出头(3)，所述挤出头(3)包括凹模部件(7)和鱼雷形部件，通过挤出头(3)，在初步包覆的纤维表面上设置有一缓冲层，所述缓冲层与所述初步包覆的纤维紧密接触，并且，在该方法中，紧密包覆的纤维在挤出头(3)的下游以预定方式被冷却。首先，借助于脱模缓冲层所需的脱模力和线张力之间的相互关系来确定线张力的目标值，并且，测量出挤出头(3)和牵引设备(5)之间的线张力。借助于脱模缓冲层所需的脱模力和线张力之间的相互关系，将获得的测量数据与要得到的目标值进行比较，并且，按纤维的轴向方向调整挤出头(3)的凹模部件(7)和/或鱼雷形部件的位置，从而，从线张力测量获得的测量值达到目标值。

Description

用于包覆生产线的方法和装置

技术领域

[01]本发明涉及用于包覆生产线的方法，其中，纤维借助于牵引设备从纤维起点被开卷，并且被进一步施加到挤出头，所述挤出头包括凹模部件和鱼雷形部件，通过挤出头，在初步包覆的纤维(primary coated fibre)表面上，所述纤维被设置有一缓冲层，所述缓冲层与初步包覆的纤维紧密接触，并且，在此方法中，紧密包覆的纤维在挤出头的下游以预定方式被冷却。本发明也涉及所述用于包覆生产线的装置(arrangement)。

背景技术

[02]上面描述类型的方法和装置通常被认为与光导纤维的加工和处理方法有关。由于光导纤维本质上比较易碎，并且，如果它们受到各种张力，其变细的特性相当明显，所述张力例如为过大的拉应力、弯曲或扭曲，在配设有初始包覆的纤维表面上以纤维拉拔方法设置一缓冲层。所述缓冲层可由适当的塑料材料组成，所述塑料材料在熔化状态下被供给到纤维周围。所述缓冲层可在纤维周围松动地行进，或者它可与纤维直接地、紧密地接触。本发明尤其涉及这样的结构，其中，缓冲层与初始包覆的纤维紧密接触。这些结构是本领域公知的，称为“紧密缓冲纤维”。作为现有技术的例子，美国专利5,838,862、5,181,268和3,980,390可以给出。

[03]现有技术的缺陷与纤维表面上设置的脱模缓冲层有关。脱模缓冲层所需的脱模力根据纤维的包覆过程如何被完成而变化。所述脱模力可通过使挤出头部件--凹模部件或鱼雷形部件按纤维方向--相对于彼此的移动来控制，换句话说，在构成缓冲层的材料与纤维表面进行接触的位点，通过变换包覆材料的融化压力来控制。

[04]在现有技术中，脱模力控制可被以“离线”的方式执行，换句话说，进行试验融化，以获得各种试验样本，所述样本在试验融化后被测量。这就引出一个问题，“在线”信息不可用于控制脱模力，另外，在试验融化过程中也浪费了材料和时间，同时要为生产运转做准备。

[05]例如，首先，脱模力控制也是通过运行带有特殊设置的机械并通过测量所需脱模力的试验数值来完成的。接着，挤出头被调整以获得期望的最终结果，所述机械以新的设置来运行，新的试验数值被测量等等。上面的操作被重复，直到得到期望的脱模力。每次所述生产开始时，上述过程必须被执行。另外，应注意的是，所述过程的执行高度依赖于操作者的技术等等。使所述过程可重复是困难的，因为挤出头部件的位置非常难于测量。关于这一过程的一个问题是材料的浪费，因为，依赖所述操作者的技能，在所述期望的最终结果被达到之前，可能存在不必要的相当多的控制周期。

发明内容

[06]本发明的目的是提供一种方法和装置，借助于所述方法和装置，可以克服现有技术的缺陷。这可通过本发明的方法和装置来达到。本发明的方法的特征在于，借助于脱模所述缓冲层所需的脱模力和线张力之间的相互关系来确定线张力的目标值；测量所述挤出头和所述牵引设备之间的线张力；将获得的测量数据与目标值进行比较，所述目标值借助于脱模所述缓冲层所需的脱模力和线张力之间的相互关系来获得；并且，按所述纤维的轴向方向调整所述挤出头的凹模部件和/或鱼雷形部件的位置，从而，从所述线张力测量获得的测量值达到所述目标值。本发明的装置的特征依次为，所述装置包括控制单元，所述控制单元被设置成在测量数据和目标值的基础上按纤维轴向方向调整所述挤出头的凹模部件和/或鱼雷形部件的位置，所述测量数据从所述线张力的测量装置获得，所述目标值借助于所述已知的线张力和脱模所述缓冲层所需的脱模力之间的相互关系来获得。

[07]本发明的一个优点在于，脱模力的控制可有利地“在线”执行，因此现有技术困难的、重复的操作被消除。另一个优点在于，与现有技术相关出现的材料的不利浪费可以被消除。本发明的另一个优点在于，本发明的方法可以一种与现有生产线相关的有利的方式被实施，换句话说，老生产线可以被升级，比如说，通过增加本发明的装置来升级。

附图说明

[08]下面，通过附图中展示的实施例，将详细地描述本发明，其中：

[09]图1是光导纤维的包覆生产线的示意侧视图，所述生产线包括根据本发明的装置。

[10]图2是根据本发明装置的实施例的示意侧视图，和

[11]图3到5描述的是在各种情况下脱模包覆层所需的脱模力和凹模部件的位置之间的相互关系。

具体实施方式

[12]图1示意地示出用于光导纤维的包覆生产线，所述生产线包括按照本发明的装置。术语“纤维”在此指的是初步包覆的纤维。所述纤维的初步包覆通常被提供于早期纤维拉拔过程中。参考数字1表示纤维起点，从那里，要包覆的纤维2被导向挤出头3，通过挤出头3，缓冲层--其与初步包覆的纤维表面紧密接触--被设置在纤维的表面上。在挤出头的下游，包覆的纤维被导向冷却设备4，通过所述冷却设备4，包覆的纤维以期望的预定方式被冷却下来。例如，冷却设备4可以是冷却槽。图1中的参考数字5表示牵引设备，所述牵引设备可以是例如绞盘型设备。图1中的参考数字6示意地表示卷线盘(coil)，在卷线盘上紧密包覆的纤维被引导。

[13]对于本领域技术人员来说，上面的描述内容完全是常规技术，因此在此不再详细描述。

[14]图2是挤出头3的示意图。图2中的参考数字7和8表示挤出头的凹模部件(die part)和鱼雷形部件(torpedo part)。上述部件是常规挤出头部件，挤出头的操作对于本领域技术人员来说是公知技术。要包覆的纤维通过如图1中的参考数字2来示出。纤维2穿过如图2所示的鱼雷形部件和凹模部件。形成缓冲层的材料如PVC、PA、HFFR或其它适当的材料通过形成于凹模部件7和鱼雷形部件8之间的流道部件被送入，这样，所述材料在纤维周围展开，并且紧密地附着在纤维表面上。

[15]按照本发明的基本构思，假设在线张力和脱模力之间存在相互关系。已知的是，当所述凹模部件和鱼雷形部件之间的距离增加时，线张力也增加。另外，确定从产品脱模所述包覆所需的脱模力是可能的，所述产品按在所述凹模部件和鱼雷形部件之间的不同距离的方式行进。图3示出上面所述的相互关系的一个实例。图3的实例表示在200m/min的线速度时所测量的数据。所述行进速度还影响到上面所述的相关性。图4和5示出从图3的产品获得的结果，所述产品分别按400m/min(图4)和600m/min(图5)的速度行进。确定各种纤维/缓冲材料的准确的相互关系是必要的。

[16]线张力的目标值通过上面的相互关系来确定。所述目标值在不同的情况下是不同的，所述情况依赖于上述细节，例如行进速度、材料等等。本发明测量的挤出头3和牵引设备5之间的线张力也是有价值的。所述测量可用装置10来进行。然后，将获得的测量数据与目标值进行比较，并且，在纤维的运行方向上，调整挤出头3的凹模部件7和/或鱼雷形部件8的位置，从而，由所述线张力测量而得到的测量值将达到目标值。用于测量线张力的装置包括控制单元9，所述控制单元9被设置成在所述测量数据和所述目标值的基础上按纤维的轴向方向调整挤出头的凹模部件7和/或鱼雷形部件8的位置，所述测量数据从测量线张力的装置10获得，并且，所述目标值可借助于已知的线张力和脱模力之间的相互关系获得。因此，凹模部件7和/或鱼雷形部件8的位置被调整，从而，所述线张力将达到上面确定的目标值，由此，用于脱模产品所需的脱模力也可达到期望值。所述纤维的轴向方向是指纤维的运行方向或与其运行方向相反的方向。

[17]控制单元9可有利地配设有存储装置，所述存储装置使各种情况下的目标值能够被记入存储体中。所述控制单元还可包括显示装置11，以显示例如从测量线张力的装置10获得的测量数据。所述目标值和其它任选的数据也可被显示在上述的显示装置11上。

[18]挤出头3的调整可以多种方式来执行。图2示意地示出了一种执行方案。与挤出头3相关，可能的是，设置轮圈部件12，所述轮圈部件12的旋转动作借助于例如螺旋的线卷传动设置成被传递到凹模部件7和/或鱼雷形部件8。设置通过动力源13和动力传动机构14来旋转的轮圈部件12是可能的。例如，轮圈部件12可以是齿轮(cogwheel)，并且，所述传动机构例如可包括齿轮带(cogged belt)。所述动力源可以是例如电动马达。使用小齿轮/链条机构等代替齿轮/齿轮带机构也是可能的。

[19]图2的实例中，轮圈部件12被设置在凹模部件7中，由此，凹模部件7被用作可移动部件。鱼雷形部件8也可被用作可移动部件。也可能的是，提供一种结构，其中凹模部件7和鱼雷形部件8都是可移动部件。

[20]借助于缸体、气动缸、直线式电动机、热膨胀驱动器或其它适当的机构，挤出头3的各部件的位置调整也可被执行。

[21]上面描述的实施例不是以任何方式限制本发明，而是本发明在权利要求书的范围内可被自由地修改。因此，明显的是，本发明的装置或其中的细节不必精确地是那些出现在附图中的信息，而其它解决方案也是可能的。

Claims

1.用于包覆生产线的方法，其中，纤维(2)借助于牵引设备(5)从纤维起点(1)被开卷到挤出头(3)，所述挤出头(3)包括凹模部件(7)和鱼雷形部件(8)，借助于所述挤出头(3)，在初步包覆的纤维表面上设置有一缓冲层，所述缓冲层与所述初步包覆的纤维紧密接触；并且，在该方法中，在所述挤出头(3)的下游，紧密包覆的纤维以预定的方式被冷却；

该方法的特征在于，借助于脱模所述缓冲层所需的脱模力和线张力之间的相互关系来确定线张力的目标值；

测量所述挤出头(3)和所述牵引设备(5)之间的线张力；

将获得的测量数据与目标值进行比较，所述目标值借助于脱模所述缓冲层所需的所述脱模力和线张力之间的相互关系来获得；

并且，按所述纤维的轴向方向调整所述挤出头(3)的凹模部件(7)和/或鱼雷形部件(8)的位置，从而，使从所述线张力测量获得的测量值达到所述目标值。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对于不同的纤维/缓冲材料和其结合、和/或对于不同的生产线的运行速度，确定所述线张力和所述脱模力之间的相互关系。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述线张力和所述脱模力之间的相互关系被储存于存储器内。

4.用于包覆生产线的装置，其特征在于，借助于牵引设备(5)，纤维(2)被设置为从纤维起点(1)开卷到挤出头(3)，所述挤出头(3)包括凹模部件(7)和鱼雷形部件(8)，它们被设置成在初步包覆的纤维表面上施加一缓冲层，所述缓冲层与初步包覆的纤维紧密接触；

并且，在所述生产线中，所述紧密包覆的纤维被设置成在所述挤出头(3)的下游按预定方式被冷却，并且，所述生产线包括测量装置(10)，所述测量装置(10)用于测量所述挤出头(3)和所述牵引设备(5)之间的线张力，

其特征在于，所述装置包括控制单元(9)，所述控制单元(9)被设置成在测量数据和目标值的基础上按纤维轴向方向调整所述挤出头(3)的凹模部件(7)和/或鱼雷形部件(8)的位置，所述测量数据从所述线张力的测量装置(10)获得，所述目标值借助于所述已知的线张力和脱模所述缓冲层所需的脱模力之间的相互关系来获得。

5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元(9)包括存储装置，所述存储装置用于存储各种目标值。

6.按照权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述控制单元(9)包括显示装置(11)，所述显示装置(11)用于显示测量数据，所述测量数据从测量线张力的所述测量装置来获得。

7.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，与所述挤出头(3)相关联地设置轮圈部件(12)，所述轮圈部件(12)的旋转运动被设置成：借助于螺旋的线卷传动将所述旋转运动传递到所述凹模部件(7)和/或所述鱼雷形部件(8)；并且，所述轮圈部件(11)设置成通过动力源(13)和动力传动机构(14)驱动旋转。

8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述轮圈部件(12)是齿轮轮圈，所述动力传动机构(14)是齿轮带或链条，并且，所述动力源(13)是电动马达。