CN105521932B - 一种光纤带固化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤带固化设备，包括有筒状基座，在筒状基座的上下端分别设置光纤带入口和光纤带出口，其特征在于在筒状基座的内腔沿光纤带穿行方向，对应光纤带的正面和反面分别安设UVLED光源模块，UVLED光源模块的发光面对应向内，在UVLED光源模块发光面前配置半球面散光罩和半球面透镜均光膜。本发明采用UVLED光源模块作为UV辐射源，可显著降低设备的能耗，达到节能环保的目的；在光纤带的正反面和两侧均安设UVLED光源模块，使紫外光的辐射更为均匀；光纤带表面受光均匀，使得设备具有更高的固化效率和更好的固化均匀性，从而减少固化时间，提高了光纤并带的工效和涂层的固化质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种对光纤并带的涂覆层进行固化的光纤带固化设备，属于光纤制造设备技术领域。
背景技术
光纤带通常是由4、6或12芯光纤通过在光纤带并合模具处涂覆紫外固化树脂材料粘接并合经照射固化而成。并合的形式为光纤并行单根平排方式，其截面外型尺寸为长方型，长方型的尺寸随并入的光纤根数不同，在宽度方向上有区别，而在厚度方向则是一致的。并列的光纤带表面都要涂覆上一层坚硬的树脂有机聚合物固化层，对光纤进行保护，以保护其光纤带形状的一致性和更好的可操作性。这些有机聚合物涂层通过加热（热固化）或紫外光照射（UV固化）的方式固化至光纤带表面。光纤带涂层的紫外线（UV）固化是指利用紫外线引发光纤上液态涂层材料的快速聚合交联，使其瞬时固化成固体材料。紫外线固化需要将涂层曝露于高强度紫外线辐射之中。提高紫外线的强度可以减少固化时间，提高光纤带的生产效率。
目前的光纤带表面树脂聚合物涂层固化工艺中多采用汞灯（比如高压汞灯和汞氙灯）来生成紫外线辐射。高压汞灯工作时，电流通过高压汞蒸汽，使之电离激发，形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。汞灯的缺点是需要相当大的功率来产生足够强度的紫外线辐射。例如，固化一根单涂覆层光纤（比如聚合涂覆）可能需要总共50kw的功率消耗。汞灯的另外一个缺点是：大量用于点亮汞灯的能量会以热能而不是紫外线的形式发射出去，也就是说汞灯对能量的利用率比较低。同时由于汞灯产生大量的热量，汞灯固化设备需要冷却以防止设备过热。更进一步说，汞灯产生的电磁辐射谱宽较宽，其中包含波长小于200纳米和大于700纳米的电磁波（比如红外光）。通常，UV放射线中波长在300到400纳米之间的可以用于固化，因此汞灯产生的电磁辐射大部分被浪费。此外，用汞灯对光纤带表面固化仅限于单灯或双灯照射，而光纤带是一个四面体，很难对这四个面进行均匀地照射，从而影响光纤带的涂层固化质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能耗低、受光均匀、固化质量好的光纤带固化设备。
本发明所采用的技术方案为：包括有筒状基座，在筒状基座的上下端分别设置光纤带入口和光纤带出口，其特征在于在筒状基座的内腔沿光纤带穿行方向，对应光纤带的正面和反面分别安设UVLED光源模块，UVLED光源模块的发光面对应向内，在UVLED光源模块发光面前配置半球面散光罩和半球面透镜均光膜。
按上述方案，对应光纤带的两侧分别安设UVLED光源模块，并配置半球面散光罩和半球面透镜均光膜，由此形成一个闭合的扁筒形UVLED光源模块组。
按上述方案，所述的半球面透镜均光膜在UVLED光源模块的点光源相应位配置半球面透镜使得UVLED光源模块发射的紫外光线平行照射在光纤带表面。
按上述方案，所述的扁筒形UVLED光源模块组包括对称设置的正、反面UVLED光源模块和两侧的UVLED光源模块，其中正、反面UVLED光源模块每面沿光纤带宽度方向每排设置3~4个，沿光纤带纵向设置10~20排，两侧的UVLED光源模块每侧沿光纤带厚度方向每排设置1~2个，沿光纤带纵向设置10~20排。
按上述方案，所述的UVLED光源模块包括UVLED光源和散热器，所述的UVLED光源包括UVLED单灯和/或UVLED阵列。
按上述方案，所述的半球面透镜均光膜相连成一体构成一个透光空腔，透光空腔的横截面大于光纤带横截面，供光纤带通过。
按上述方案，所述透光空腔的上端与压力气源相连通，所述的压力气源为惰性气体压力气源，或惰性气体与二氧化碳的混合气体压力气源。
按上述方案，所述的UVLED光源模块与控制模块相接，用以控制和调整每个UVLED光源模块发射紫外光线的强度。
按上述方案，在筒状基座的上端的光纤带入口处安设有光纤带并带模具。
本发明所取得的有益效果为：1、采用UVLED（紫外线发光二极管）光源模块作为UV辐射源，相比现有的汞灯有更高的能效和更长的使用寿命，可显著降低设备的能耗，并相应地产生更少的热量，达到节能环保的目的；2、在光纤带的正反面和两侧均安设UVLED光源模块，并且在UVLED光源模块发光面前配置半球面散光罩和半球面透镜均光膜，使紫外光的辐射更为均匀；3、光纤带表面受光均匀，使得设备具有更高的固化效率和更好的固化均匀性，从而减少固化时间，提高了光纤并带的工效和涂层的固化质量。
附图说明
图1为本发明一个实施案例中的灯箱中UVLED平面布置图。
图2为本发明灯箱结构的内部结构图。
图3为图2的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明。
包括有筒状基座9，筒状基座的横截面为矩形，在筒状基座的上下端分别设置光纤带入口和光纤带出口，在筒状基座的上端的光纤带入口处通过联接座8安设有光纤带并带模具7。光纤带生产过程中，光纤带在模具中被树脂材料粘接和涂覆，然后沿着固化轴线通过固化设备筒状基座内腔。在筒状基座的内腔沿光纤带穿行方向，对应光纤带4的正面和反面分别安设UVLED光源模块1，对应光纤带4的两侧分别安设UVLED光源模块5，UVLED光源模块的发光面对应向内，由此形成一个闭合的扁筒形UVLED光源模块组，其中正、反面UVLED光源模块每面沿光纤带宽度方向每排设置4个，沿光纤带纵向设置19排，两侧的UVLED光源模块每侧沿光纤带厚度方向每排设置1个，沿光纤带纵向设置19排。所述的UVLED光源模块包括UVLED光源和散热器10，所述的UVLED光源包括UVLED单灯和/或UVLED阵列。所述的UVLED光源模块与控制模块相接，用以控制和调整每个UVLED光源模块发射紫外光线的强度。在UVLED光源模块发光面前配置半球面散光罩2、6，半球面散光罩的前面安设半球面透镜均光膜3，所述的半球面透镜均光膜在UVLED光源模块的点光源相应位配置半球面透镜，使得UVLED光源模块发射的紫外光线平行照射在光纤带表面，同时也以使光纤带涂层材料受到均匀照射。所述的半球面透镜均光膜相连成一体构成一个透光空腔，透光空腔的横截面大于光纤带横截面，供光纤带通过。所述透光空腔的上端与压力气源相连通，所述的压力气源为惰性气体压力气源，或惰性气体与二氧化碳的混合气体压力气源，压力值为1Bar以内，透光空腔中通过导入惰性气体对正在进行树脂紫外分解聚合反应的光纤带涂层材料进行气体隔离保护，可进一步提高光纤带的固化质量。
Claims (6)
1.一种光纤带固化设备，包括有筒状基座，在筒状基座的上下端分别设置光纤带入口和光纤带出口，其特征在于在筒状基座的内腔沿光纤带穿行方向，对应光纤带的正面和反面分别安设UVLED光源模块，UVLED光源模块的发光面对应向内，在UVLED光源模块发光面前配置半球面散光罩和半球面透镜均光膜；所述的半球面透镜均光膜在UVLED光源模块的点光源相应位配置半球面透镜使得UVLED光源模块发射的紫外光线平行照射在光纤带表面；在筒状基座的上端的光纤带入口处安设有光纤带并带模具；对应光纤带的两侧分别安设UVLED光源模块，并配置半球面散光罩和半球面透镜均光膜，由此形成一个闭合的扁筒形UVLED光源模块组。
2.按权利要求1所述的光纤带固化设备，其特征在于所述的扁筒形UVLED光源模块组包括对称设置的正、反面UVLED光源模块和两侧的UVLED光源模块，其中正、反面UVLED光源模块每面沿光纤带宽度方向每排设置3~4个，沿光纤带纵向设置10~20排，两侧的UVLED光源模块每侧沿光纤带厚度方向每排设置1~2个，沿光纤带纵向设置10~20排。
3.按权利要求1或2所述的光纤带固化设备，其特征在于所述的UVLED光源模块包括UVLED光源和散热器，所述的UVLED光源包括UVLED单灯和/或UVLED阵列。
4.按权利要求1所述的光纤带固化设备，其特征在于所述的半球面透镜均光膜相连成一体构成一个透光空腔，透光空腔的横截面大于光纤带横截面，供光纤带通过。
5.按权利要求4所述的光纤带固化设备，其特征在于所述透光空腔的上端与压力气源相连通，所述的压力气源为惰性气体压力气源，或惰性气体与二氧化碳的混合气体压力气源。
6.按权利要求1或2所述的光纤带固化设备，其特征在于所述的UVLED光源模块与控制模块相接，用以控制和调整每个UVLED光源模块发射紫外光线的强度。
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