FI117406B - Menetelmä ja sovitelma päällystyslinjassa - Google Patents

Description

117406

Menetelmä ja sovitelma päällystyslinjassa

Keksinnön kohteena on menetelmä päällystyslinjassa, jossa kuitu puretaan vetolaitteen avulla kuitulähdöltä ja johdetaan edelleen puristinpäälle, 5 joka käsittää suutinosan ja torpedo-osan, joiden avulla ensiöpäällystetyn kuidun pinnalle sovitetaan suojakerros, joka on tiukasti kosketuksissa ensiöpääl-lystettyyn kuituun ja jossa menetelmässä tiukkapäällysteinen kuitu jäähdytetään puristinpään jälkeen ennalta määrätyllä tavalla. Keksinnön kohteena on lisäksi sovitelma päällystyslinjassa.

10 Edellä mainitun typpiset menetelmät ja sovitelmat ovat nykyään hy vin tunnettuja optisten kuitujen valmistuksen ja prosessoinnin yhteydessä. Koska optiset kuidut ovat luonteeltaan suhteellisen hauraita ja niiden vaimen-nusominaisuudet huononevat merkittävästi mikäli niihin kohdistuu erilaisia jännityksiä kuten esimerkiksi liiallista vetojännitystä, taivutusta tai vääntöä, niin 15 kuidun vetoprosessissa ensiöpäällystetyn kuidun pinnalle sovitetaan vielä suojakerroksia. Suojakerros voidaan muodostaa sopivasta muovimateriaalista, joka syötetään sulassa muodossa kuidun ympärille. Suojakerros voi olla väljästi kuidun ympärillä tai se voi olla välittömässä tiiviissä kontaktissa kuidun kanssa. Keksintö liittyy nimenomaan rakenteeseen, jossa suojakerros on tiukasti suo-20 ja kerroksen peittämä, ts. rakenteeseen jossa suojakerros on tiukasti kosketuksissa ensiöpäällystettyyn kuituun. Tällaiset rakenteet tunnetaan alalla termittä .···. "tight buffered fibers". Esimerkkeinä alalla tunnetusta tekniikasta voidaan mai- nita US-patenttijulkaisut 5 838 862, 5 181 268 ja 3 980 390.

Aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat liittyvät kuidun pinnalle sovi- » · 4 \ f 25 tetun suojakerroksen kuorimiseen. Suojakerroksen kuorimiseen tarvittava voi-: ma vaihtelee sen mukaan miten kuidun päällystysprosessi on suoritettu. Suo- ..T jakerroksen kuorimiseen tarvittavaa voimaa (stripping force) voidaan säätää siirtämällä puristipään osia toisiinsa nähden, suutinosaa tai torpedo-osaa kuidun suunnassa, ts. muuttamalla päällystysmateriaalin sulapainetta kohdassa, : 30 jossa suojakerroksen muodostava materiaali tulee kosketuksiin kuidun pinnan ··« ··1·· kanssa.

• » 1 ·. Suojakerroksen poistoon tarvittavan voiman säätö on aiemmin tun- ♦ · 1 petussa tekniikassa tehty off-line periaatteella, ts. esimerkiksi ajetaan koe-ajossa erilaisia koenäytteitä, jotka mitataan koeajon jälkeen. Ongelmana on se, 35 että on-line informaatiota ei ole käytettävissä kuorimisvoiman säätämiseksi ja • · 2 117406 lisäksi materiaalia ja aikaa menee hukkaan koeajojen aikana valmistauduttaessa tuotantoajoon.

Aiemmin suojakerroksen poistoon tarvittavan voiman säätö on tehty myös niin, että ajetaan tietyllä asetuksella ja mitataan koepätkästä kuorimiseen 5 tarvittava voima. Seuraavaksi säädetään puristinpäätä halutun lopputuloksen aikaansaamiseksi, ajetaan uusilla asetuksilta, mitataan uusi koepätkä jne. Edellä mainitut toimenpiteet toistetaan niin kauan kunnes haluttu kuorimiseen tarvittava voima saavutetaan. Edellä mainittu prosessi joudutaan tekemään joka kerran kun tuotantoa aloitetaan. Lisäksi on huomattava että prosessin toteu-10 tus on voimakkaasti riippuvainen työntekijän ammattitaidosta yms. Prosessia on vaikeata tehdä toistettavaksi, koska puristinpään osien sijaintia on hyvin vaikeata mitata. Tällaisessa prosessissa ongelmana on materiaa!ihukka, koska ajurin pätevyydestä riippuen säätökierroksia voi olla verraten suurikin määrä ennen kuin haluttuun lopputulokseen päästään.

15 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja sovitelma, joiden avulla aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat pystytään eliminoimaan. Tähän on päästy keksinnön mukaisen menetelmän ja sovitelman avulla. Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että määritellään linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välisen korrelaation avulla lin-20 jatension tavoitearvo, mitataan linjatensio puristinpään ja vetolaitteen väliltä, verrataan saatua mittatietoa linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvit- .···' tavan voiman väliseen korrelaation avulla saatavaan tavoitearvoon ja sääde- < # # tään puristinpään suutinosan ja/tai torpedo-osan sijaintia kuidun aksiaalisuun-nassa niin, että linjatensiomittauksesta saatava mitta-arvo saavuttaa tavoitear- * # * ; ;* 25 von. Keksinnön mukainen sovitelma on puolestaan tunnettu siitä, että sovi- 2*2 2 telma käsittää säätöyksikön, joka on sovitettu säätämään puristinpään suu- «.!:* tinosan ja/tai torpedo-osan sijaintia kuidun aksiaalisu un nassa linjaten siota mit- * * taavilta välineiltä saatavan mittatiedon ja ennalta tiedossa olevan linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välisen korrelaation avulla : 30 saadun tavoitearvon perusteella.

·· »

Keksinnön etuna on se, että suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan * » * \ voiman säätö voidaan tehdä edullisesti on-line periaatteella, jolloin aiemmin * * * tunnetun tekniikan mukaiset hankalat toistettavat toimenpiteet eliminoituvat. "···* Etuna on edelleen se, että aiemmin tunnetun tekniikan yhteydessä esiintyvä 35 epäedullinen materiaalihukka saadaan eliminoitua. Keksinnön etuna on edel-·:*·: leen se, että keksintöä voidaan edullisella tavalla soveltaa jo käytössä olevien 3 117406 valmistuslinjojen yhteydessä, ts. vanhat valmistuslinjat voidaan tavallaan päivittää lisäämällä niihin Keksinnön mukainen sovitelma.

Keksintöä ryhdytään selvittämään seuraavassa tarkemmin oheisessa piirustuksessa esitetty sovellutusesimerkin avulla, jolloin 5 kuvio 1 esittää periaatteellisena sivukuvantona optisen kuidun pääl- lystyslinjaa, joka käsittää keksinnön mukaisen sovitelman, kuvio 2 esittää periaatteellisena sivukuvantona keksinnön mukaisen sovitelma erästä sovellutusmuotoa. ja kuviot 3-5 esittävät päällysteen kuorimiseen tarvittavan voiman ja 10 suutinosan sijainnin korrelaatioita erilaisissa tilanteissa.

Kuviossa 1 on esitetty periaatteellisesti optisen kuidun päällystys-linja, joka käsittää keksinnön mukaisen sovitelman. Termillä kuitu tarkoitetaan tässä yhteydessä ensiöpäällystettyä kuitua. Kuidun ensiöpäällystys tehdään yleensä jo kuidun vetoprosessissa. Viitenumeron 1 avulla on merkitty kuitu-15 lähtö, josta päällystettävä kuitu 2 ohjataan puristinpäälle 3, jonka avulla kuidun pinnalle sovitetaan suojakerros, joka on tiukasti kosketuksissa ensiöpäällyste-tyn kuidun pintaan. Päällystetty kuitu ohjataan puristinpään jälkeen jäähdytys-laitteelle 4, jonka avulla päällystetty kuitu jäähdytetään halutulla ennalta määrätyllä tavalla. Jäähdytyslaite 4 voi olla esimerkiksi jäähdytyskouru. Viitenume-20 ron 5 avulla kuvioon 1 on merkitty vetolaite, joka voi olla esimerkiksi capstan-tyyppinen laite. Viitenumeron 6 avulla kuvioon 1 on merkitty periaatteellisesti v * kela, jolle tiukasti päällystetty kuitu ohjataan.

Edellä esitetyt seikat ovat alan ammattihenkilölle täysin tavan- Γ·*: omaista tekniikkaa, joten ko. seikkoja ei esitetä tarkemmin tässä yhteydessä.

* · • 25 Kuviossa 2 on esitetty periaatteellisesti puristin pää 3. Kuvioon 2 on viitenumeroiden 7 ja 8 avulla merkitty puristinpään suutinosa ja torpedo-osa.

]···. Edellä mainitut osat ovat normaaleja puristinpään osia, joiden toiminta on alan • · ammattihenkilölle tavanomaista tekniikkaa. Päällystettävä kuitu on merkitty ku- . vioon viitenumerolla 2 kuten kuviossa 1 on tehty. Kuitu 2 kulkee torpedo-osan · * 30 ja suutinosan läpi kuten kuviossa 2 on esitetty. Suojakerroksen muodostava *;·' materiaali, esimerkiksi PVC, PA, HFFR tai joku muu sopiva materiaali, syöte- : ^: tään suutinosan 7 ja torpedo-osan 8 väliin muodostuvan kanavaosan kautta niin, että se levittyy kuidun ympärille ja tarttuu tiukasti kuidun pintaan.

« « * .· . Keksinnön olennaisen ajatuksen mukaisesti lähdetään siitä, että Iin- • « · *· 35 jatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välillä on korre- ’ ' laatio. Tiedetään, että kun suutinosan ja torpedo-osan välinen etäisyys kasvaa 4 117406 niin linjatensio kasvaa myös. Lisäksi on mahdollista määritellä päällysteen kuorimiseen tarvittava voima tuotteesta, joka on ajettu erilaisilla suutinosan ja torpedo-osan välisillä etäisyyksillä. Kuviossa 3 on esitetty eräs esimerkki edellä mainitusta korrelaatiosta. Kuvion 3 esimerkki on mitattu linjanopeuden ollessa 5 200 m/min. Ajonopeus vaikuttaa myös edellä mainittuihin riippuvuuksiin. Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty tulokset, jotka on saatu kun kuvion 3 esimerkissä käytettyä tuotetta on ajettu nopeuksilla 400 m/min (kuvio 4) ja vastaavasti 600 m/min (kuvio 5). Erilaisille kuitu/suojakerrosmateriaateille on myös määriteltävä omat korrelaationsa.

10 Edellä mainitun korrelaation avulla määritellään linjatension tavoi tearvo. Tavoitearvo on erilainen eri tapauksissa riippuen edellä esitetyistä seikoista, ts. ajonopeus, materiaalit yms. Olennaista on edelleen että keksinnössä mitataan linjatensio puristinpään 3 ja vetolaitteen 5 väliltä. Mittaus voi tapahtua välineiden 10 avulla. Seuraavaksi verrataan saatua mittatietoa tavoitearvoon ja 15 säädetään puristinpään 3 suutinosan 7 ja/tai torpedo-osan 8 sijaintia kuidun kulkusuunnassa niin, että linjatensiomittauksesta saatava mitta-arvo saavuttaa tavoitearvon. Linjatension mittaamiseksi sovitelma käsittää säätöyksikön 9, joka on sovitettu säätämään puristinpään suutinosan 7 ja/tai torpedo-osan 8 sijaintia kuidun 2 aksiaalisuunnassa linjatensiota mitta a viita välineiltä 10 saata-20 van mittatiedon ja ennalta tiedossa olevan linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välisen korrelaation avulla saadun tavoitearvon pe-rusteella. Suutinosan 7 ja/tai torpedo-osan 8 sijainta säädetään siis niin, että • · ( 'I.*, linjatensio saavuttaa edellä kuvatulla tavalla määritellyn tavoitearvon, jolloin tuotteen kuorimiseen tarvittava voima on myös halutussa arvossa. Termillä \ l 25 kuidun aksiaalisuunnassa tarkoitetaan joko kuidun liikesuuntaa tai liikesuun- * * * :·: : taan nähden vastakkaista suuntaa.

...T Säätöyksikkö 9 voidaan edullisesti varustaa muistielimellä, jolloin erilaisten tilanteissa käytettävien tavoitearvojen syöttäminen muistiin on mahdollista. Säätöyksikössä voi olla myös näyttöväline 11, jolla voidaan esittää 30 esimerkiksi linjatensiota mittaavilta välineiltä 10 saatava mittatieto. Myös tavoi- :***: tearvo ja mahdollisia muita tietoja voidaan esittää em. näyttövälineessä 11.

e \# Puristinpään 3 säätö voidaan toteuttaa hyvin monella tavalla. Kuvi- ossa 2 on esitetty periaatteellisesti eräs toteutusesimerkki. Puristinpään 3 yh- 9 9 '·“* teyteen voidaan sovittaa kehäosa 12, jonka pyörimisliike on sovitettu esi- 35 merkiksi kierrevälityksen avulla siirtymään suutinosalle 7 ja/tai torpedo-osalle ·:··: 8. Kehäosa 12 voidaan sovittaa pyöritettäväksi voimanlähteen 13 ja voimasiir- 5 117406 tomekanismin 14 välityksellä. Kehäosa 12 voi olla esimerkiksi hammaspyörä ja voimansiirtomekanismi voi käsittää esimerkiksi hammashihnan. Voimanlähteenä voi olla esimerkiksi sähkömoottori. Hammaspyörä-hammashihna-meka-nismin sijasta voidaan luonnollisesti käyttää myös esimerkiksi hammasratas-5 ketju-mekanismia jne.

Kuvion 2 esimerkissä kehäosa 12 on sovitettu suutinosaan 7, jolloin suutinosa 7 on muodostettu liikuteltavaksi osaksi. Mikään ei kuitenkaan estä muodostamasta torpedo-osaa 8 liikuteltavaksi osaksi. Myös on mahdollista muodostaa sellainen konstruktio, jossa sekä suutinosa 7 että torpedo-osa 8 10 ovat liikuteltavia osia.

Puristinpään 3 osien sijainnin säätö voidaan toteuttaa myös esimerkiksi hydraulisen sylinterin, pneumaattisen sylinterin, lineaarimoottorin, lämpö-laajenevan toimilaitteen tai jonkin muun sopivan mekanismin avulla.

Edellä esitettyä sovellutusesimerkkiä ei ole tarkoitettu mitenkään ra-15 joittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa täysin vapaasti. Näin ollen on selvää, että keksinnön mukaisen so-vitelman tai sen yksityiskohtien ei tarvitse olla juuri sellainen kuin kuvioissa on esitetty, vaan muunlaisetkin ratkaisut ovat mahdollisia.

• ei

• I I

• # · • M • · • 1 ··« »· 1 I e ·

• I

• · • ·

• I I

* 1 · f·· « ··» •

• IM

• M

• I

• ♦ • ·1 • « ·

• I I

• •I IM

• · • « M« * • · ·

• I I

• · · ·1« * ♦

• M

• * « • · « • M » 1

Claims (8)

117406

1. Menetelmä päällystyslinjassa, jossa kuitu (2) puretaan vetolait-teen (5) avulla kuitulähdöltä (1) puristinpäälle (3), joka käsittää suutinosan (7) ja torpedo-osan (8), joiden avulla ensiöpäällystetyn kuidun pinnalle sovitetaan 5 suojakerros, joka on tiukasti kosketuksissa ensiöpäällystettyyn kuituun ja jossa menetelmässä tiukkapäällysteinen kuitu jäähdytetään puristinpään (3) jälkeen ennalta määrätyllä tavalla, tunnettu siitä, että määritellään linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välisen korrelaation avulla linjatension tavoitearvo, mitataan linjatensio puristinpään (3) ja vetoiaitteen (5) 10 väliltä, verrataan saatua mittatietoa linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman väliseen korrelaation avulla saatavaan tavoitearvoon ja säädetään puristinpään (3) suutinosan (7) ja/tai torpedo-osan (8) sijaintia kuidun aksiaalisuunnassa niin, että linjatensiomittauksesta saatava mitta-arvo saavuttaa tavoitearvon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välinen korrelaatio määritellään erilaisille kuitu/suojakerrosmateriaaleille ja niiden yhdistelmille ja/tai erilaisille linjan ajonopeuksille.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että linjatension ja suojakerroksen kuorimiseen tarvittavan voiman välinen korrelaatio tallennetaan muistiin. :T: 4. Sovitelma päällystyslinjassa, jossa kuitu (2) on sovitettu puretta- vaksi vetoiaitteen (5) avulla kuitulähdöltä (1) puristinpäälle (3), joka käsittää :v* suutinosan (7) ja torpedo-osan (8), jotka on sovitettu sovittamaan ensiöpäällys- : .·, 25 tetyn kuidun pinnalle suojakerroksen, joka on tiukasti kosketuksissa ensiöpääl- • * 4 **V lystettyyn kuituun, jossa valmistuslinjassa tiukkapäällysteinen kuitu on sovitettu jäähdytettäväksi puristinpään (3) jälkeen ennalta määrätyllä tavalla ja joka *···* valmistuslinja käsittää välineet (10) linjatension mittaamiseksi puristinpään (3) ja vetoiaitteen (5) väliltä, tunnettu siitä, että sovitelma käsittää säätöyksi-30 kön (9), joka on sovitettu säätämään puristinpään suutinosan (7) ja/tai torpedo-osan (8) sijaintia kuidun aksiaalisuunnassa linjatensiota mittaavilta välineiltä . [·. (10) saatavan mittatiedon ja ennalta tiedossa olevan linjatension ja suojaker- roksen kuorimiseen tarvittavan voiman välisen korrelaation avulla saadun ta-voitearvon perusteella. • * * · φ Ψ H • » • i 117406

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että säätöyksikkö (9) käsittää muistielimen erilaisten tavoitearvojen tallentamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen sovitelma, tunnettu 5 siitä, että säätöyksikkö (9) käsittää näyttövälineen (11) linjatensiota mitta a viita välineiltä saatavan mittatiedon esittämiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että puristinpään (3) yhteyteen on sovitettu kehäosa (12), jonka pyörimisliike on sovitettu kierrevälityksen avulla siirtymään suutinosaile (7) ja/tai torpedoit) osalle (8) ja että kehäosa (11) on sovitettu pyöritettäväksi voimanlähteen (13) ja voimansiirtomekanismin (14) välityksellä.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kehäosa (12) on hammaskehä, voimansiirtomekanismi (14) on ham-mashihna tai ketju ja voimanlähde (13) on sähkömoottori. 15 ·1« • ft ft • i· « «·· I » • t • ti M I ft ft ft • ft • t • ft ft ft ft • · ft ft·· 4 ft • ft· ft ••ft· ft ·· • ft • ft ·· ft • • ft ft • ft ft ft·· ·«· • ft • ft ft·· ft ft • ft ft • ft ft • ft· •ft • ft • ft • •ft ft ft ft • · ft ft II • ft ft • ft a 117406