CN213055670U - 组合涂覆模具及拉丝塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种组合涂覆模具及拉丝塔，包括入口模具支座和第一涂层模具支座，入口模具支座与第一涂层模具支座固定连接，在入口模具支座上设有入口模具，在第一涂层模具支座上设有第一涂层模具，还设有第二涂层模具支座，第二涂层模具支座上设有第二涂层模具，第一涂层模具支座与第二涂层模具支座之间活动连接，以使第一涂层模具支座与第二涂层模具支座之间能够轴向运动，当第一涂层模具支座与第二涂层模具支座之间接近时，第二涂层模具的进料通路趋于缩小或封闭。通过采用多个涂层模具套接，且每个涂层模具通孔直径不同，各个涂层模具能够轴向位移的方案，能够不需切断光纤，改变光纤外壁涂层的厚度。

Description

组合涂覆模具及拉丝塔

技术领域

本实用新型涉及光纤生产领域，特别是一种用于实现光纤拉丝中在不切断光纤和更换涂层模具的情况下，在线实现调整光纤涂层厚度的组合涂覆模具及拉丝塔。

背景技术

光纤即光导纤维，由玻璃或塑料材质组成，可作为光传导的介质，广泛应用于光纤通信、光纤传感、光纤激光器、医疗等领域。传统光纤的结构是玻璃介质，直径大约125微米。玻璃介质外部使用高分子材料进行强度的提升，尤其保护光纤避免受到侧面尖锐物的碰撞时而折断。传统的光纤一般是两层涂覆层对其进行保护，内涂层大约直径180微米，外涂层245微米。对于一些特殊的用途，也有采用其他直径的光纤，例如抗弯曲条件使用的细径光纤，高功率激光器用的粗径光纤，还有光纤陀螺应用中常见的135微米或者165微米的外涂层的细径保偏光纤。

光纤的玻璃介质的直径控制较为简单，可以通过调整光纤拉制过程中预制棒进入高温炉的速度与拉制速度的比例。例如减慢预制棒进入高温炉的速度，保持拉丝速度不变，可以减小光纤的外径。但是在线改变涂层厚度，现有技术中还没有好的解决方案。给光纤增加涂层的工艺是在线涂覆方式。采用固定孔径的模具，把高分子材料注入模具，光纤穿过该模具底部的孔。高分子材料随光纤的穿过，均匀的包裹在光纤的表面，再经过紫外固化的方式，高分子材料固化在光纤外表面，形成带有涂层的光纤。如果需要改变光纤的涂层厚度，就需要采用不同孔径的模具，每次更换模具，以实现不同的光纤涂层厚度。更换模具的过程中需要切断光纤，重新穿过新模具，非常麻烦，并且损失较长的预制棒和涂覆材料，通常的保偏光纤的生产过程中，如果更换涂覆模具需要损失约5公里的光纤。因此，现有技术中的一根光纤预制棒只能拉制一种涂层厚度的光纤。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种组合涂覆模具及拉丝塔，能够通过采用多个不同孔径的涂层模具，在线改变光纤表面涂层的厚度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种组合涂覆模具，包括入口模具支座和第一涂层模具支座，入口模具支座与第一涂层模具支座固定连接，在入口模具支座上设有入口模具，在第一涂层模具支座上设有第一涂层模具，还设有第二涂层模具支座，第二涂层模具支座上设有第二涂层模具，第一涂层模具支座与第二涂层模具支座之间活动连接，以使第一涂层模具支座与第二涂层模具支座之间能够轴向运动，当第一涂层模具支座与第二涂层模具支座之间接近时，第二涂层模具的进料通路趋于缩小或封闭。

优选的方案中，入口模具、第一涂层模具和第二涂层模具的轴线重合；

第二涂层模具的通孔最小直径大于第一涂层模具的通孔最小直径。

优选的方案中，入口模具支座与第一涂层模具支座固定密封连接，入口模具设置在入口模具支座的底部，第一涂层模具设置在第一涂层模具支座的底部；

入口模具支座和第一涂层模具支座与模具体滑动连接，模具体上设有多个穿透内壁和外壁的涂料过流孔，涂料过流孔与第一涂层模具支座和第二涂层模具支座的内腔连通，以为第一涂层模具和第二涂层模具供应涂料；

第二涂层模具支座与模具体固定连接；

模具体与模具杯密封固定套接，模具体与模具杯之间设有空腔，在模具杯的外壁还设有穿透模具杯内壁和外壁的涂料入口，涂料入口与空腔连通，以从涂料入口为第一涂层模具和第二涂层模具供应涂料。

优选的方案中，第一涂层模具支座外壁为多阶台的圆柱状结构，第一涂层模具支座的底部直径较小，顶部直径较大；

在模具体靠近第二涂层模具的位置设有密封环，密封环与第一涂层模具支座的底部密封连接，密封环靠近底部的位置设有供涂料通过的孔。

优选的方案中，第一涂层模具的底部为外锥面，第二涂层模具的顶部为内锥面，当第一涂层模具与第二涂层模具接触，外锥面与内锥面之间形成密封；

或者第一涂层模具的底部或者第二涂层模具的顶部设有截止环，当第一涂层模具与第二涂层模具接触，截止环使第一涂层模具的底部与第二涂层模具的顶部之间形成密封。

优选的方案中，在模具体和模具杯之间设有锁紧环，锁紧环与模具体套接，并与模具杯螺纹连接，以使模具体与模具杯之间的轴向位置被锁定。

优选的方案中，还设有升降调节旋钮，升降调节旋钮通过轴承与模具体连接，在入口模具支座的外壁设有螺纹段，在升降调节旋钮的内壁设有螺纹，入口模具支座与升降调节旋钮螺纹连接，以通过旋转升降调节旋钮驱动入口模具支座和第一涂层模具支座轴向移动。

优选的方案中，还设有第三涂层模具支座，第三涂层模具支座上固设有第三涂层模具，第三涂层模具的轴线与入口模具、第一涂层模具和第二涂层模具的轴线重合；

第三涂层模具支座与模具体活动连接，以使第三涂层模具支座与模具体之间接近时，第三涂层模具的进料通路趋于缩小或封闭。

优选的方案中，模具杯的外壁设有涂覆加热装置，模具杯的外壁还设有涂覆温度传感器。

一种采用上述的组合涂覆模具的拉丝塔，组合涂覆模具通过连接支座与拉丝塔的支架连接；

升降调节旋钮与升降调节装置连接，以驱动升降调节旋钮旋转；

入口模具支座用于与工艺气体装置连接；

入口模具支座、第一涂层模具支座和第二涂层模具支座用于光纤穿入。

本实用新型提供了一种组合涂覆模具及拉丝塔，通过采用多个涂层模具套接，且每个涂层模具通孔直径不同，各个涂层模具能够轴向位移的方案，能够不需切断光纤，改变光纤外壁涂层的厚度。优选的方案中，通过调节各个涂层模具之间的轴向位置，即可在光纤表面实现正弦曲线式的涂层效果。本实用新型的装置安装及拆卸简单方便，不同操作人员组装后的效果可以保持一致，且涂覆后的模具清理及清洗也比较容易。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的光纤涂层在线变径的流程示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型缩小涂层厚度时的纵轴剖视图。

图4为本实用新型扩大涂层厚度时的纵轴剖视图。

图5为本实用新型扩大涂层厚度时的立体图。

图6为本实用新型缩小涂层厚度时的立体图。

图7为本实用新型一级变径后的光纤结构示意图。

图8为本实用新型变径涂覆模具的优选结构示意图。

图9为本实用新型多级变径后的光纤结构示意图。

图中：入口模具支座1，升降调节旋钮2，第一入口模具密封圈3，第一模具杯密封圈4，第二入口模具密封圈5，涂层模具第一密封圈6，涂层模具第二密封圈7，模具体8，第二模具杯密封圈9，涂层模具第三密封圈10，轴承11，锁紧环12，模具杯13，涂料过流孔14，第一涂层模具支座15，入口模具16，第一涂层模具17，第二涂层模具18，涂料入口19，第二涂层模具支座20，出口防护罩21，工艺气体装置22，升降调节装置23，连接支座24，涂覆温度传感器25，涂覆加热装置26，第三涂层模具27，光纤入口28，光纤出口29，截止环30，第三涂层模具支座31，密封环32。

具体实施方式

实施例1：

如图1、3、4中，一种组合涂覆模具，包括入口模具支座1和第一涂层模具支座15，入口模具支座1与第一涂层模具支座15固定连接，在入口模具支座1上设有入口模具16，在第一涂层模具支座15上设有第一涂层模具17，还设有第二涂层模具支座20，第二涂层模具支座20上设有第二涂层模具18，第一涂层模具支座15与第二涂层模具支座20之间活动连接，以使第一涂层模具支座15与第二涂层模具支座20之间能够轴向运动，当第一涂层模具支座15与第二涂层模具支座20之间接近时，第二涂层模具18的进料通路趋于缩小或封闭。由此结构，当第一涂层模具17和第二涂层模具18均能发挥作用时，如图7中所示，光纤300获得较厚的涂层400，而第二涂层模具18的进料通路封闭时，则光纤300获得较薄的涂层400。

优选的方案如图3、4中，入口模具16、第一涂层模具17和第二涂层模具18的轴线重合；

第二涂层模具18的通孔最小直径大于第一涂层模具17的通孔最小直径。

优选的方案如图3、4中，入口模具支座1与第一涂层模具支座15固定密封连接，二者之间通过第二入口模具密封圈5实现密封。入口模具16设置在入口模具支座1的底部，第一涂层模具17设置在第一涂层模具支座15的底部；

入口模具支座1和第一涂层模具支座15与模具体8滑动连接，二者之间通过第一入口模具密封圈3、涂层模具第一密封圈6和涂层模具第二密封圈7实现密封。模具体8上设有多个穿透内壁和外壁的涂料过流孔14，各个涂料过流孔14分别与第一涂层模具支座15和第二涂层模具支座20的内腔连通，以为第一涂层模具17和第二涂层模具18供应涂料；

第二涂层模具支座20与模具体8固定连接，在二者之间的端面位置通过涂层模具第三密封圈10实现密封；

模具体8与模具杯13密封固定套接，模具体8与模具杯13之间设有空腔，优选的如图3、4，在模具体8的外壁设有螺旋沟槽，以使涂料充分换热，在模具杯13的外壁还设有穿透模具杯13内壁和外壁的涂料入口19，涂料入口19与空腔连通，以从涂料入口19为第一涂层模具17和第二涂层模具18供应涂料。

优选的方案中，第一涂层模具支座15外壁为多阶台的圆柱状结构，第一涂层模具支座15的底部直径较小，顶部直径较大；

在模具体8靠近第二涂层模具18的位置设有密封环32，密封环32与第一涂层模具支座15的底部密封连接，密封环32靠近底部的位置设有供涂料通过的孔。

优选的方案如图3、4中，第一涂层模具17的底部为外锥面，第二涂层模具18的顶部为内锥面，当第一涂层模具17与第二涂层模具18接触，外锥面与内锥面之间形成密封，从而将第二涂层模具18的进料通道阻断；

另一可选的方案汇总，或者第一涂层模具17的底部或者第二涂层模具18的顶部设有截止环，截止环为圆环状结构，尽量靠近涂层模具，当第一涂层模具17与第二涂层模具18通过截止环接触，截止环使第一涂层模具17的底部与第二涂层模具18的顶部之间形成密封。采用截止环的结构，能够简化结构的复杂程度，便于装配，但是截止环内容易存留一定量的涂料，从而延后变径的时间。

优选的方案如图3、4中，在模具体8和模具杯13之间设有锁紧环12，锁紧环12与模具体8套接，并与模具杯13螺纹连接，以使模具体8与模具杯13之间的轴向位置被锁定。在模具体8和模具杯13的端面之间设有第一模具杯密封圈4，通过锁紧环12压紧，实现更佳的密封效果。

优选的方案如图3、4中，还设有升降调节旋钮2，升降调节旋钮2的外壁通过轴承11与模具体8连接，在入口模具支座1的外壁设有螺纹段，在升降调节旋钮2的内壁设有螺纹，入口模具支座1与升降调节旋钮2螺纹连接，以通过旋转升降调节旋钮2驱动入口模具支座1和第一涂层模具支座15轴向移动。其中升降调节旋钮2可以手动调节，也可以通过齿轮传动，由电机经过减速器，例如行星齿轮减速器实现机械传动调节。

实施例2：

在实施例1的基础上，优选的方案如图8中，还设有第三涂层模具支座31，第三涂层模具支座31上固设有第三涂层模具27，第三涂层模具27的轴线与入口模具16、第一涂层模具17和第二涂层模具18的轴线重合；

第三涂层模具支座31与模具体8活动连接，以使第三涂层模具支座31与模具体8之间接近时，第三涂层模具27的进料通路趋于缩小或封闭。其中第三涂层模具27的通孔直径大于第二涂层模具18的通孔直径。本例中，通过第三涂层模具支座31的升降调节实现更多的涂层厚度尺寸。

进一步优选的，通过采用类似的方案，本实用新型还能够实现更多的涂层厚度调节。

实施例3：

在实施例1、2的基础上，优选的方案如图2中，模具杯13的外壁设有涂覆加热装置26，模具杯13的外壁还设有涂覆温度传感器25。优选的，在模具杯13的外壁设有凹槽，以使涂覆加热装置26更加接近涂料。涂覆加热装置26采用电阻丝加热装置或者电磁线圈感应加热装置。涂覆温度传感器25优选采用热敏电阻温度传感器。

实施例4：

在实施1~3的基础上，一种采用上述的组合涂覆模具的拉丝塔，组合涂覆模具通过连接支座24与拉丝塔的支架连接；

升降调节旋钮2与升降调节装置23连接，以驱动升降调节旋钮2旋转；

入口模具支座用于1与工艺气体装置22连接；

入口模具支座1、第一涂层模具支座15和第二涂层模具支座20用于光纤穿入。

在实际应用过程中，将本实用新型装置安装到目标设备拉丝塔上，拉丝塔上有配套的涂覆模具安装接口，如图2所示，连接支座24是与拉丝塔上的涂覆器安装装置连接的连接位置接口；工艺气体装置22是工艺气体装置连接位置，实际应用中，在本实用新型光纤涂覆器的入口位置通入工艺气体，例如二氧化碳，入口模具支座1的顶部凹槽是专门预留的工艺气体装置的安装接口；升降调节装置23是涂层模具1的升降调节机械装置接口，是本设计方案的创新之一，是实现在线涂层厚度调节的关键，此接口可以采用手动式调节，也可采用电动式调节；涂覆温度传感器25是涂覆器探温传感器连接位置；涂覆加热装置26是涂覆器加热装置安装连接位置；涂料入口19是实际应用中涂覆器的涂料入口。

本实用新型的核心在于一套全新的组合磨具方式实现光纤涂层厚度在线调整的实现方法，其关键在于第二涂层模具18位置固定，第一涂层模具17和入口模具16可以通过机械方式实现一起上下移动。采用本实用新型的装置，有效解决了传统光纤拉丝中，只能在一根光纤上实现一种直径的外涂层的问题；使用此装置可以在一根光纤上实现如图7所示的正弦式涂层厚度变化，也可以在一次拉丝中不停机，满足不同涂层厚度的两种光纤拉丝的需求。在进一步优选的，如实施例2的方案中，还能够实现如图9中的，多中涂层厚度的变化。本实用新型装置使用简单，易于安装调试，不同的操作人员操作，可以达到相同的操作效果，后期维护方便，可以通过辅助的供料及废料处理系统轻松的实现在线清洗工作；同时特殊的涂层模具设计、涂料通道设计、涂料室空间设计等，有利于光纤涂料的合理供给及涂料均匀受热并保持恒定的工艺温度，有利于在光纤通道上形成涡流效应，提高光纤的涂层厚度的均匀性和一致性，提高光纤产品质量。所以其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以通过对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围，例如第一涂层模具17实现上下移动的方式，有的可以采用纯手动的调节方式，有的可以采用电动驱动的方式，也有的可以进行简单的结构调整，通过气动等方式实现第一涂层模具17的上下移动等；密封圈的结构变化，数量调整等等。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形在内。本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。

Claims (10)

1.一种组合涂覆模具，包括入口模具支座（1）和第一涂层模具支座（15），入口模具支座（1）与第一涂层模具支座（15）固定连接，在入口模具支座（1）上设有入口模具（16），在第一涂层模具支座（15）上设有第一涂层模具（17），其特征是：还设有第二涂层模具支座（20），第二涂层模具支座（20）上设有第二涂层模具（18），第一涂层模具支座（15）与第二涂层模具支座（20）之间活动连接，以使第一涂层模具支座（15）与第二涂层模具支座（20）之间能够轴向运动，当第一涂层模具支座（15）与第二涂层模具支座（20）之间接近时，第二涂层模具（18）的进料通路趋于缩小或封闭。

2.根据权利要求1所述的一种组合涂覆模具，其特征是：入口模具（16）、第一涂层模具（17）和第二涂层模具（18）的轴线重合；

第二涂层模具（18）的通孔最小直径大于第一涂层模具（17）的通孔最小直径。

3.根据权利要求1所述的一种组合涂覆模具，其特征是：入口模具支座（1）与第一涂层模具支座（15）固定密封连接，入口模具（16）设置在入口模具支座（1）的底部，第一涂层模具（17）设置在第一涂层模具支座（15）的底部；

入口模具支座（1）和第一涂层模具支座（15）与模具体（8）滑动连接，模具体（8）上设有多个穿透内壁和外壁的涂料过流孔（14），涂料过流孔（14）与第一涂层模具支座（15）和第二涂层模具支座（20）的内腔连通，以为第一涂层模具（17）和第二涂层模具（18）供应涂料；

第二涂层模具支座（20）与模具体（8）固定连接；

模具体（8）与模具杯（13）密封固定套接，模具体（8）与模具杯（13）之间设有空腔，在模具杯（13）的外壁还设有穿透模具杯（13）内壁和外壁的涂料入口（19），涂料入口（19）与空腔连通，以从涂料入口（19）为第一涂层模具（17）和第二涂层模具（18）供应涂料。

4.根据权利要求3所述的一种组合涂覆模具，其特征是：第一涂层模具支座（15）外壁为多阶台的圆柱状结构，第一涂层模具支座（15）的底部直径较小，顶部直径较大；

在模具体（8）靠近第二涂层模具（18）的位置设有密封环（32），密封环（32）与第一涂层模具支座（15）的底部密封连接，密封环（32）靠近底部的位置设有供涂料通过的孔。

5.根据权利要求1或3任一项所述的一种组合涂覆模具，其特征是：第一涂层模具（17）的底部为外锥面，第二涂层模具（18）的顶部为内锥面，当第一涂层模具（17）与第二涂层模具（18）接触，外锥面与内锥面之间形成密封；

或者第一涂层模具（17）的底部或者第二涂层模具（18）的顶部设有截止环，当第一涂层模具（17）与第二涂层模具（18）接触，截止环使第一涂层模具（17）的底部与第二涂层模具（18）的顶部之间形成密封。

6.根据权利要求3所述的一种组合涂覆模具，其特征是：在模具体（8）和模具杯（13）之间设有锁紧环（12），锁紧环（12）与模具体（8）套接，并与模具杯（13）螺纹连接，以使模具体（8）与模具杯（13）之间的轴向位置被锁定。

7.根据权利要求3或6任一项所述的一种组合涂覆模具，其特征是：还设有升降调节旋钮（2），升降调节旋钮（2）通过轴承（11）与模具体（8）连接，在入口模具支座（1）的外壁设有螺纹段，在升降调节旋钮（2）的内壁设有螺纹，入口模具支座（1）与升降调节旋钮（2）螺纹连接，以通过旋转升降调节旋钮（2）驱动入口模具支座（1）和第一涂层模具支座（15）轴向移动。

8.根据权利要求3所述的一种组合涂覆模具，其特征是：还设有第三涂层模具支座（31），第三涂层模具支座（31）上固设有第三涂层模具（27），第三涂层模具（27）的轴线与入口模具（16）、第一涂层模具（17）和第二涂层模具（18）的轴线重合；

第三涂层模具支座（31）与模具体（8）活动连接，以使第三涂层模具支座（31）与模具体（8）之间接近时，第三涂层模具（27）的进料通路趋于缩小或封闭。

9.根据权利要求3或8任一项所述的一种组合涂覆模具，其特征是：模具杯（13）的外壁设有涂覆加热装置（26），模具杯（13）的外壁还设有涂覆温度传感器（25）。

10.一种采用权利要求3~9任一项所述的组合涂覆模具的拉丝塔，其特征是：组合涂覆模具通过连接支座（24）与拉丝塔的支架连接；

升降调节旋钮（2）与升降调节装置（23）连接，以驱动升降调节旋钮（2）旋转；

入口模具支座（1）用于与工艺气体装置（22）连接；

入口模具支座（1）、第一涂层模具支座（15）和第二涂层模具支座（20）用于光纤穿入。

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