CN102246074A - 剥除纤维束纤维的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用以移除外鞘或用以剥除纤维束纤维的方法及装置。每个纤维(2)包括核心(K)及外鞘(M)，其中a)所述纤维配置成相互靠近于承载板(9)上，以便在第一方向上展开，b)利用在一平面上垂直于第一方向的二切刀(17，18)从二相反面做成切口，以使得所述切刀在每个外鞘内形成在周围方向延伸的刻痕，c)纤维束接着浸泡于化学溶剂中，高到纤维中的切口一段预设时间，藉以预先弱化包覆层及核心之间的连结，以及d)预先弱化的外鞘部分以机械方式地拉离开纤维核心。

Description

剥除纤维束纤维的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种剥除纤维束纤维的方法与装置，从WO专利第02/093219号中可知。

背景技术

用以剥除纤维束的个别纤维的化学、机械及机械-化学方法是已知。然而，所有这些已知的方法都是精巧复杂，而且某些方法因所使用的化学药剂而很危险。此外，明确的剥除到预设边缘是很困难，而且如果是化学方法，常常出现非常高且不需要的化学负载。另外，已知的方法常不适合纤维束，使得纤维束的每个纤维必须被个别剥除。

发明内容

本发明的目的是提供一种剥除纤维束纤维的方法，藉此，剥除纤维束的纤维到预设位置可利用纤维的很少机械负载而轻易且快速的实现。此外，提供一种剥除纤维束纤维的相对应装置。

该目的依据本发明剥除纤维束纤维的方法而达成，其中每个纤维包核心及外鞘，其中：

a)所述纤维相互靠近地安置于承载板上，以使得所述纤维沿着第一方向展开，

b)利用横向至第一方向而延伸并安置于一平面上的二塑形切刀从二相反面切割外鞘，以使得所述切刀产生在每个外鞘中的周围方向延伸的塑形切口，

c)纤维束接着浸泡于化学熔剂中深到纤维中的切口一段预设时间，以预先弱化外鞘及核心之间的键结，以及

d)预先弱化的外鞘部分以机械方式地拉离开纤维核心。

藉本方法，可同时剥除纤维束的所有纤维，以使得剥除可快速进行。此外，由于塑形切口而产生已界定剥除边缘，使得纤维的剥除区都在纤维束的相同高度开始。因利用化学熔剂的预先弱化，所以拉离开已弱化外鞘部分时的化学负载会非常小，使得可避免曝露纤维核心的损坏。

在此，纤维的外鞘尤其是指从纤维移开的该部分的纤维。于此，纤维的核心尤其是纤维的残余部分。如果是单一核心纤维，则可应用一般使用的技术，使得单一核心纤维的核心是本发明所指的纤维核心，且单一核心纤维的外鞘是本发明所指的纤维外鞘。例如，如果是双核心纤维，则核心以及所谓的包覆层构成本发明所指的纤维核心，且双核心纤维的外鞘是本发明所指的纤维外鞘。显而易见的，也可以是包覆层被移除的情形。此时，双核心纤维的包覆层以及外鞘构成本发明所指的纤维外鞘，且双核心纤维的核心是本发明所指的纤维核心。相同方式应用于例如具有三核心或多核心的纤维，或其它具有至少一核心及一外鞘的纤维。

依据本发明方法可处理不同纤维种类，比如单一核心纤维、双核心纤维或其它具有多个核心的纤维，以及不同塑形双核心纤维，比如矩形纤维、八边形纤维或双D纤维。

如果是大量的纤维要剥除，则分割成技术上适当的多个束是很有利的。

酮类、二氯甲烷或另一卤化溶剂可当作溶剂用。这类的卤化溶剂尤其适合于具有压克力外鞘的纤维。纤维核心可为玻璃纤维核心。

依据本发明的方法，在步骤b)很有利地使用塑形切刀，以使得切割深度可制作成在所有纤维外鞘中都大约相同。这可达成，尤其是因为切割处理实现成平行于承载板。

依据步骤b)，塑形切刀是以纤维位于二切刀之间的方式而安置。结果，纤维从上下同时切割。以更加较佳的方式，为此使用这种在几何形状方面是调节适应纤维的特定几何形状的塑形切刀，以使得围绕整个纤维周围的切口是可能。

为此较佳使用非腐蚀或低腐蚀材料而制作的塑形切刀，比如不锈钢、陶瓷、钻石或特别坚硬塑料的材料。

此外，塑形切刀，尤其是用金属材料制成的切刀，可在步骤b)之前或期间而被加热，藉以达到最佳起始切割，其中温度很有利地调节适应纤维外鞘的种类及厚度。通常，这种温度是在高达120℃的范围内。

此外，在依据步骤b)中，振动，尤其是如超音波振动的高频振动，可施加至塑形切刀，藉以更有效的起始切割，或在纤维侧边的切割，因为这会造成纤维外鞘的侧面边缘的切痕，无法完全被塑形切刀包围。

进一步设置一种用以剥除纤维束纤维的装置，其中每个纤维具有核心及外鞘，其中该装置包括切割模块以及预先弱化模块，切割模块具有承载板、抓取单元及切割单元，而预先弱化模块具有浸泡单元及具有溶剂的容器，其中抓取单元抓取承载板上的纤维束，其方式是纤维被安置成相互靠近并沿着第一方向而延伸，切割单元具有二塑形切刀，横向延伸至第一方向并切入纤维的外鞘内，以使得所述切刀产生在每个外鞘中的周围方向上延伸的切口，以及其中浸泡单元在容器内的溶剂中浸泡纤维束深到纤维中的切口一段预设时间，藉以预先弱化外鞘及核心之间的键结。

依据本发明的装置，很有利地安置塑形切刀，使得所产生的切割深度在所有纤维外鞘中都是大约相等。这可达成，尤其是因为所述切刀是安置成平行于承载板。

依据本发明的装置，塑形切刀是以纤维位于二切刀之间的方式而安置。结果，纤维同时由上下被切割。

较佳地，塑形切刀是由非腐蚀或低腐蚀材料而制作，比如来自不锈钢、陶瓷、钻石或特别坚硬塑料。

进一步，依据本发明的装置可具有用以加热塑形切刀的来源，使得尤其是金属切刀可被加热，藉以达成最佳的塑形切割，其中温度是很有利地调节适应纤维外鞘的种类及厚度。

此外，该装置可具有振动源，尤其是如超音波振动的高频振动，可施加于塑形切刀，藉以更有效切割纤维的侧面。这会造成塑形切刀无法接触到的纤维外鞘侧面边缘的切痕。

利用本装置，所需的剥除可轻易进行，因只需机械性的拉出预先弱化的外鞘部分，而该预先弱化的外鞘部分是因为预先弱化而可能。由于塑形切口，也只有预先弱化的外鞘部分实际上被拉出，以实现界定的剥除。

本装置可具有抓取板，而纤维束固定于其上，其中抓取板是可插入在切割模块内及预先弱化模块内，而且切割模块及预先弱化利用所插入的抓取板而能个别实现预期的塑形切割及预期的预先弱化，而不用纤维束必需再次固定于抓取板上。因此该装置的操作很方便。

依据本发明，塑形切刀是以纤维位于二切刀之间的方式而安置。结果，纤维从上下同时被切割。尤其是，切割单元的塑形切刀可平行于承载板而延伸。结果，纤维的所有外鞘中的塑形切刀的切割深度都相同。

在特别的实施例中，依据本发明的装置设置有至少一可设定的间隔物，用以调整塑形切刀的距离。这让本装置能经由选取适当的塑形切刀以及调整其距离以适应不同的纤维种类及纤维厚度。

要了解的是，上述特点以及以下说明中将要解释的特点都是可应用的，不只是所提及的组合，而且还有在不偏离本发明范围下的其它组合或单独的。

附图说明

图1是依据本发明第一实施例用以剥除纤维束纤维的装置的切割模块的示意图；

图2a是沿着图1中A-A割线的放大剖示图，当作较佳实施例；

图2b是沿着图1中A-A割线的放大剖示图，当作具有额外加热源的实施例；

图2c是沿着图1中A-A割线的放大剖示图，当作具有额外超音波源的实施例；

图2d是沿着图1中A-A割线的放大剖示图，当作具有用于矩形纤维的塑形切刀的实施例；

图2e是沿着图1中A-A割线的放大剖示图，当作具有用于八边形纤维的塑形切刀的实施例；

图3是依据本发明第一实施例用以剥除纤维束纤维的装置的预先弱化模块的示意图；

图4显示依据图3预先弱化模块中抓取板的不同位置；

图5显示依据图3预先弱化模块中抓取板的进一步位置；

图6显示依据图3预先弱化模块中抓取板的更进一步位置；

图7是依据本发明第一实施例用以剥除纤维束纤维的装置的拉出模块的示意图；

图8显示不同于图7的位置的拉出模块；

图9a是具有调整间隔物的切割模块的实施例的剖示图；以及

图9b具有二调整间隔物的切割模块的实施例的剖示图。

具体实施方式

本发明以实例的方式在参考所附图式的以下说明中更加详细的解释，并揭示本发明的必要特点。

在图1至图8所示的实施例中，依据本发明用以剥除纤维束3的光学纤维2的装置1包括切割模块4(图1及图2)、预先弱化模块5(图3至图6)以及拉出模块6(图7及图8)。

切割模块4包括承载板7及抓取板8，抓取板8连结至承载板7，且其顶面9及10构成连续的平板承接表面11。

在承接表面11上，纤维束3是安置成使得个别的纤维2以相互靠近的方式安置，并且本质上沿着第一方向相互平行延伸，如箭头P1所标示。利用以螺丝固设于抓取板8上的第一夹取网12，纤维2被压在抓取板8的顶面10上，并因而被抓取住。在沿着方向P1离第一夹取网12的某一距离上，第二夹取网14是以螺丝15固设于承载板7上，使得纤维2被压在承载板7的顶面9上，并因而被夹在第二夹取网14以及承载板7之间。

安置在第一夹取网12以及第二夹取网14之间的是切割单元16。如从图2a的剖示图中可最佳看出，切割单元16具有二塑形切刀17及18，横向至方向P1而延伸且固设于切刀承载器19，或承载板7的顶面9。切刀承载器19是以示意性表示固设于调整滑件20，切刀承载器19以及塑形切刀17离相反塑形切刀18的距离可经由该调整滑件20而设定。在图2a所示调整滑件20的位置，对于每个纤维2，切刀17及18切入纤维2的外鞘M内，但未深入到纤维核心K。

图2b显示具有用以加热塑形切刀17及18的额外加热源21的实施例，塑形切刀17及18经由适当的控制单元22而连结至加热源21。

图2c显示具有额外超音波源23的实施例，经由适当的控制单元22而施加超音波至塑形切刀17及18。

要了解的是，依据图2b及图2c的实施例，也可使用多个加热源或多个振动源，尤其是高频振动源，或也可应用结合这些实施例。

图2d显示具有适合切割矩形纤维的塑形切刀17及18的实施例。

图2e显示具有合切割八边形纤维的塑形切刀17及18的实施例。

要了解的是，塑形切刀17及18，也可在其形状调适至具有另一形状的纤维2，比如双D纤维、椭圆纤维或属于另一几何形状的纤维。

如图1进一步所示，承载板7具有纤维停止件24，而在纤维停止件24上承接纤维2的前端E。结果，纤维束3的纤维2中的所有塑形切口S都是在相同的高度(或从纤维2的前端E到塑形切口S的距离对于纤维束3的所有纤维2都是相同尺寸)。纤维停止件可沿着方向位移。因而可界定塑形切口S离前端E的距离。

在做出塑形切口S之后，塑形切刀17及18利用调整滑件20相对于承载板7的顶面9而向上移动，以使得塑形切刀17及18不再切入纤维2的外鞘M内，且松开第二夹取网14的螺丝15，以使得纤维束3可与抓取板8一起从切割模块4移除。

抓取板8与纤维束3一起接着固设于预先弱化模块5的调节器25，如图4所示。调节器25位于预先弱化模块5的长杆26上，以及一方面可绕着调节器25的纵轴而转动(图3、图4、图6)，及另一方面可沿着调节器25的纵轴而位移(图5)。

长杆26具有停止件27，且固设于承载用以接收溶剂30的容器29以及超音波槽32的底板28上。

容器29装有溶剂30，其中二氯甲烷(DCM)在此当作溶剂。溶剂30的填装高度是由虚线L1表示。如虚线L2所表示，水层31在二氯甲烷30上。水层31一方面是当作蒸气阻挡层，使得溶剂30不会蒸发，且另一方面当作爬升阻挡层，如以下更详细的说明所述。

蒸气阻挡层尤其是用以保护预先弱化模块的使用者免于有害的溶剂蒸气。

抓取板8现在从图3的位置开始绕着长杆26转动(图4)，并沿着长杆26的纵向方向位移至调节器25承接停止件27的程度，如图5所示。停止件27的位置在此例中是选取成使得纤维2浸泡在溶剂30中到达塑形切口S。塑形切口因此是正好位于溶剂30以及水层31之间的边缘表面(虚线L1)。溶剂30使压克力外鞘M及玻璃核心K之间的键结在纤维2的前端E到达塑形切口S的区域中溶解。溶剂30因水层31而不会爬上高过塑形切口S，所以水层31当作爬升阻挡层。在溶剂30作用一段时间之后，调节器25利用抓取板8被向上推，使得纤维被拉出容器29。然后调节器25利用抓取板8可绕着长杆转动(如图6所示)，接着浸泡在超音波槽32中用以清洗(图中未显示)。

因此经预先弱化且清洗过的纤维会与抓取板8一起从调节器25分开，并插入拉出模块6中(图7)。拉出模块6具有基板33，抓取板8连结至基板33，以使得基板33的顶面34对齐抓取板8的顶面10。夹取组件35接着应用于纤维2的预先弱化部分上，且连结至基板33，以使得预先弱化部分被夹在基板33上。

基板33(图7及图8)接着移动至右边，使得纤维2的预先弱化外鞘部分M’被拉出到右边，并曝露出纤维核心K。由于塑形切口S以及从前端E只到塑形切口S的选择性弱化，所以获得一方面是对齐的纤维2的外鞘端边缘。另一方面，外鞘边缘是非常尖锐且精确界定。

显而易见的，个人也可在从调节器25释放抓取板8之后用手拉出预先弱化外鞘部分M’，以使得可免除本例中的拉出模块6。

在所述的实施例中，纤维2的前端E都是相同高度。这可以是如此的情形，但不须如此。很可能，纤维2的纤维端不在相同高度。为此，例如可免除切割模块4的情形中的纤维停止件24。

在特别的实施例(图9a及图9b)中，依据本发明的装置设置有切割单元16，包括用以调整塑形切刀17及18距离的一个或二个可设定的间隔物36。这让切割单元16被精确设定成纤维直径，使得在切割操作时，确保切口是做成尽可能深入个别外鞘M，但不会进入纤维核心K。

此外，具间隔物36的设计会让切割单元16用于不同纤维种类及/或纤维厚度，其中只更换切刀17及18，并调节适应距离。

Claims (20)

1.一种剥除纤维束纤维的方法，其特征在于，每个纤维具有一核心及一外鞘，该方法包括：

a)所述纤维相互靠近地安置于一承载板上，以使得所述纤维沿着一第一方向展开；

b)利用横向至该第一方向而延伸且安置于一平面上的二塑形切刀从二相反侧边切割所述外鞘，以使得所述切刀产生在每个外鞘中的周围方向延伸的一塑形切口；

c)该纤维束接着浸泡于一化学熔剂中深到该纤维中的塑形切口一段预设时间，以预先弱化该外鞘及该核心之间的键结，以及

d)该预先弱化的外鞘部分以机械方式地拉离开所述纤维核心。

2.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该步骤b)中的所述塑形切刀平行于该承载板而延伸。

3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述塑形切刀是由非腐蚀或低腐蚀材料构成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述塑形切刀在该步骤b)之前或期间被加热。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，多个振动，尤其是高频率振动，施加至该步骤b)中的所述塑形切刀。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述振动是超音波振动。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述塑形切刀在该步骤b)之前或期间被加热，且多个高频率振动施加至所述塑形切刀。

8.一种剥除纤维束纤维的装置，其特征在于，每个纤维具有一核心(K)及一外鞘(M)，该装置具有：

一切割模块(4)，具有一承载板(7、8)、一抓取单元(12、13)及一切割单元(16)；以及

一预先弱化模块(5)，具有一浸泡单元(25、26、27)以及一具有一化学溶剂(30)的一容器(29)；

其中该抓取单元(12、13)抓取该承载板(7、8)上的纤维束(3)，其方式是所述纤维(2)是被安置成相互靠近并沿着一第一方向(P1)而延伸，

该切割单元(16)具有横向至该第一方向(P1)而延伸并切入所述纤维(2)的外鞘(M)的二塑形切刀(17、18)，以使得所述塑形切刀(17、18)产生在每个外鞘(M)中的周围方向延伸的一塑形切口(S)，以及

其中该浸泡单元(25、26、27)在该容器(29)内的该溶剂(30)中浸泡该纤维束(3)深到所述纤维(2)中的所述塑形切口(S)一段预设时间，藉以预先弱化该外鞘(M)及该核心(K)之间的键结。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该纤维束(3)固定于该抓取板(8)上，而该抓取板是可插入该切割模块(4)内及该预先弱化模块(5)内，其中在插入状态时，更换该纤维束(3)固设于该抓取板(8)上对于该切割模块(4)或该预先弱化模块(5)的预期使用是不需要的。

10.如权利要求8至9中任一项所述的装置，其特征在于，该切割单元(16)的所述塑形切刀(17、18)平行于该抓取板(7、8)而延伸。

11.如权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述塑形切刀(17、18)是由非腐蚀或低腐蚀材料而制作。

12.如权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，该切割单元(16)设置有至少一额外的加热源(21)，用以加热所述塑形切刀(17、18)。

13.如权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，该切割单元(16)设置有至少一额外的振动源(23)，尤其是高频率振动源。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，该振动源(23)是超音波源。

15.如权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，该切割单元(16)设置有至少一加热源(21)及至少一振动源(23)。

16.如权利要求8至15中任一项所述的装置，其特征在于，该切割单元(16)包括至少一可设定的间隔物(36)，用以调整所述塑形切刀(17、18)的距离。

17.如权利要求8至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述塑形切刀(17、18)在其几何形状上调节适应成纤维(2)的特定几何形状。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述塑形切刀(17、18)在其几何形状上调节适应成圆形纤维(2)。

19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述塑形切刀(17、18)在其几何形状上调节适应成矩形纤维(2)。

20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述塑形切刀(17、18)在其几何形状上调节适应成八边形纤维(2)。

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