FI99214C - Menetelmä ja sovitelma optisen kuidun tensiovaihtelun tasaamiseksi - Google Patents

Description

99214

Menetelmä ja sovitelma optisen kuidun tensiovaihtelun tasaamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä optisen kuidun ten-5 siovaihtelun tasaamiseksi kuidun kelalle tai kelalta ta pahtuvan puolauksen yhteydessä, jossa kuidun perustensio aikaansaadaan varaajan avulla. Keksinnön kohteena on myös sovitelma optisen kuidun tensiovaihtelun tasaamiseksi.

Optisten kuitujen käsittelyn yhteydessä on havait-10 tu, että puolattaessa optista kuitua kelalta tai kelalle on epäedullista, jos kuidun tensio vaihtelee. Liian korkea tensio saattaa muuttaa tilapäisesti tai pysyvästi kuidun optisia ominaisuuksia epäedulliseen suuntaan. Liian pieni tensio saattaa puolestaan esimerkiksi kelalle puolattessa 15 aiheuttaa löysiä kierroksia, ns. "löysiä luuppeja", jotka aiheuttavat vaimennusportaita mittaustuloksiin.

Tensiovaihtelut ovat epäedullisia myös kuidun käsittelyprosesseissa. Esimerkiksi kelalta aukipuolattaessa syntyvät tensiovaihtelut aiheuttavat kuidun päällystykses-20 sä päällysteen seinämävahvuuden vaihtelua, koska tensio- vaihtelu saattaa saada kuidun tärisemään.

Tensiovaihteluja syntyy esimerkiksi kelalta aukipuolattaessa epätasaisesta purkunopeudesta esimerkiksi kelan epäkeskeisyyden tai epätasaisesti tehdyn kelauksen 2{3 takia. Tensiovaihteluja syntyy myös kelalle kiinnipuolat- tessa epätasaisesta kelasta, epäkeskeisyydestä, välyksistä jne. Kuituradalla olevat ohjauspyörien epäkeskeisyydet, välykset, laakereiden kitkavaihtelut jne. aiheuttavat myös tensiovaihteluita kuituun. Tensiovaihteluita syntyy edel-30 leen ilmavirtauksista yms. ympäristön häiriöistä, jotka saavat kuidun värähtelemään. Tässä yhteydessä on muistettava myös resonanssitaajuudet. Eräänä tensiovaihteluiden aiheuttajana ovat lisäksi staattisen sähkön aiheuttamat voimat kuituun.

35 Tensiovaihteluiden hallitsemiseksi on kehitetty useita erilaisia ratkaisuja, joista ensimmäisenä esimerk- 99214 2 kina voidaan mainita vastapainolla varustetut vipuvaraa-jat, jotka pyrkivät tasamaan tensiota. Tällaisen ratkaisun heikkoutena on sen reagointinopeus, joka rajoittuu lakiin a=F/m. Ratkaisun huonona puolena ovat siis massojen hi-5 tausvoimista johtuvat seikat.

Toisena tunnettuna ratkaisuna voidaan mainita jousella, paineilmalla tms. toimivat vipuvaraajat. Tällaisissa ratkaisuissa massa suhteessa voimaan voi olla pienempi kuin edellisessä esimerkissä, joten a=F/m on edullisempi 10 ja ratkaisu on nopeampi kuin edellinen esimerkkiratkaisu.

Tämänkään tunnetun ratkaisun nopeus ei silti aina riitä nopeiden tensiovaihteluiden tasaamiseen.

Kolmantena esimerkkinä tunnetuista ratkaisuista voidaan mainita lineaarivaraajat, joiden epäkohdat ovat 15 samat kuin edellä esitetyillä esimerkeillä.

Neljäntenä esimerkkinä voidaan mainita tensio-ohjatut vetolaitteet kuten capstanit. Tällaisten ratkaisujen epäkohtana on myös sama seikka, joka on esitetty edellisten esimerkkien yhteydessä, ts. nopeus ei riitä. Lisäksi 20 tällainen rakenne on kallis, jopa erittäin kallis mikäli laite halutaan saada erittäin nopeaksi.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sovitelma, joiden avulla aiemmin tunnetun tekniikan epäkohdat pystytään eliminoimaan. Tähän on päästy keksin-25 non avulla. Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu sii tä, että kuitua poikkeutetaan varaajan inertian aiheuttamien tensiovaihteluiden kompensoimiseksi kahden tuki- ja ohjausvälineen välisellä osuudella kuidun liikesuuntaan nähden poikittaisen kaasumaisen väliaineen suihkun avulla.

30 Keksinnön mukainen sovitelma on puolestaan tunnettu siitä, että varaajan inertian aiheuttamien tensiovaihteluiden kompensoimiseksi kuitu on sovitettu poikkeutettavaksi kahden tuki- tai ohjausvälineen välisellä osuudella kuidun kulkusuuntaan nähden poikittaiseen asentoon sovitetulla 35 suutinvälineellä synnytetyn poikittaisen kaasumaisen vä liaineen suihkun avulla.

3 99214

Keksinnön etuna on ennen kaikkea sillä aikaansaatavissa oleva tensiovaihtelun tasauksen nopeus, joten ten-siovaihtelun aikaansaamat epäkohdat pystytään eliminoimaan tehokkaalla tavalla. Keksinnön etuna on edelleen sen yk-5 sinkertaisuus, joten keksinnön käyttöönotto- ja käyttökus tannukset muodostuvat edullisiksi.

Keksintöä ryhdytään selvittämään seuraavassa tarkemmin oheisessa piirustuksessa esitettyjen edullisten sovellutusesimerkkien avulla, jolloin 10 kuvio 1 esittää periaatteellisena sivukuvantona puolauslaitetta, joka on varustettu keksinnön mukaisella sovitelmalla, kuvio 2 esittää periaatteellisena kuvantona keksinnön mukaisen sovitelman ensimmäistä sovellutusmuotoa, 15 kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista sovellutusmuotoa nuolten III-III mukaan nähtynä kuvantona ja kuvio 4 esittää periaatteellisena kuvantona keksinnön mukaisen sovitelman toista sovellutusmuotoa.

Kuviossa 1 on esitetty periaatteellisesti optisen 20 kuidun puolauksessa käytetty laite. Tällaiset laitteet ovat alan ammattimiehelle sinänsä tunnettua tekniikkaa, joten ko. laitteen rakennetta ja toimintaa ei esitetä tarkemmin tässä yhteydessä. Tässä yhteydessä todetaan ainoastaan, että viitenumeroiden 1 ja 2 avulla on merkitty ke-. 25 lat, joille optinen kuitu voidaan kelata. Viitenumeroiden 3 ja 4 avulla on puolestaan merkitty vipuvaraajat, joiden avulla tehdään perustensio optiselle kuidulle. Vipuvaraaja ylläpitää kuidussa keskimääräistä tensiota. Viitenumeron 5 avulla kuvioon 1 on merkitty keksinnön mukainen sovitelma, 30 joka on esitetty suuremmassa mittakaavassa kuvioissa 2 ja 3.

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty suuremmassa mittakaavassa keksinnön mukaisen sovitelman eräs sovellutusmuoto. Kuvioiden 2 ja 3 sovellutusmuoto käsittää kaksi kuidun 6 35 tuki- tai ohjausvälineinä toimivaa pyörävälinettä 7, 8 ja niiden väliin sovitetun suutinvälineen 9. Suutinväline 9 4 99214 on varustettu yhteellä 10, jonka avulla suutinvälineelle 9 voidaan syöttää kaasumaista väliainetta. Väliaine voi olla esimerkiksi ilmaa. Suutinväline 9 on sovitettu kehittämään väliainesuihkun, joka kohdistetaan kuituun ja näin aikaan-5 saadaan kuituun 6, kuidun liikesuuntaan nähden poikittai nen voima, joka poikkeuttaa kuitua kuidun liikesuuntaan nähden poikittaisesti. Sivuttaissuuntaista poikkeamaa voidaan mitata ja poikkeamaa voidaan käyttää varaajana. Si-vuttaissuuntaisen poikkeaman suuruutta voidaan säätää esi-10 merkiksi suihkua säätämällä. Säätö voi tapahtua esimerkik si suihkua kuristamalla niin, että poikkeama on silmämääräisesti oikea. Suutinväline 9 voidaan myös muodostaa sellaiseksi, että sen etäisyyttä kuidusta 6 voidaan myös säätää tarpeen mukaan. Tensiota voidaan luonnollisesti myös 15 mitata ja mittauksen pohjalta voidaan suihkua säätää ja näin samalla säätää tensiota. Väliaineen paine voi olla esimerkiksi normaali paineilmaverkon paine 6 bar.

Edellä esitetty sovitelma voidaan sijoittaa kuitu-radalle kohtaan, jossa tensio/nopeusvaihtelut halutaan 20 erityisesti poistaa. Esimerkkeinä kohdista, joissa keksin nöstä saadaan erityisesti etua, voidaan mainita kuituradan kohta juuri ennen puolausta kiinnipuolattaessa. Tällainen sijoitus on esitetty periaatteellisesti kuviossa 1. Toisena edullisena kohtana on heti puolan jälkeen oleva sijoi-. 25 tuspaikka aukipuolattaessa. Edullinen sijoitus on lisäksi kohta, joka on ennen päällystyslaitetta tai muuta vastaavaa laitetta jne.

Keksinnön avulla saadaan kuidun askelmaisen nopeuden muutoksen johdosta vipuvaraajan yhteydessä esiintyvä 30 tension heilahtelu eliminoitua varsin tehokkaasti. Ilman keksintöä, ts. pelkkää vipuvaraajaa käytettäessä tensio heilahtelee haitallisesti edestakaisin, koska vipuvaraa-jalla on aina tietty rakenteellinen hitaus. Keksinnön avulla em. haitallinen värähtely saadaan eliminoitua.

35 Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen sovitel- man toinen sovellutusmuoto. Tässä sovellutusmuodossa sovi- « 5 99214 telma käsittää vain yhden, kuidun tuki- tai ohjausvälineenä toimivan pyörävälineen 11, jonka viereen suutinväline 9 on sijoitettu. Ajatuksena tässä sovellutusmuodossa on se, että sovitelma sovitetaan puolauskoneeseen niin, että kui-5 turadan jokin osa, esimerkiksi puolauskoneen osa, kuten jakopyörä 11a toimii myös suutinvälineen 9 toisella puolella olevana kuidun tuki- tai ohjausvälineenä. Kuvion 4 sovellutusmuodon toiminta on periaatteessa samanlaista kuin kuvioiden 2 ja 3 sovellutusmuodon yhteydessä on esi-10 tetty. Jakopyörän asemasta toisena tuki- tai ohjausvä lineenä voi olla myös itse kela, jolle kuitua puolataan tai jolta kuitua puolataan.

Keksintöä voidaan soveltaa myös niin, että sovitelma käsittää ainoastaan suutinvälineen 9, joka on tarkoi-15 tettu sovitettavaksi kuiturataan kuuluvan kahden tuki- tai ohjausvälineen väliin. Tässä sovellutuksessa siis kuvion 2 sovellutuksen pyörävälineet tavallaan korvataan kuitura-dalla jo valmiina olevilla tuki- tai ohjausvälineillä, ts. ohjainpyörillä, keraamisilla ohjainrenkailla tai muilla 20 vastaavilla elimillä.

Kuvioiden esimerkeissä kuitu 6 on suutinvälineen 9 kohdalla sovitettu kulkemaan kahden seinämäosan 12, 13 välistä, jolloin kuidun kulku sivusuunnassa on hallittua. Kuidun kulku sivusuunnassa voidaan kuitenkin hallita toi-25 sinkin, esimerkiksi virtaustekniikan avulla.

Edellä esitettyjä keksinnön sovellutusesimerkkejä ei ole mitenkään tarkoitettu rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa täysin vapaasti. Näin ollen on selvää, että keksinnön mu-30 kaisen sovitelman tai sen yksityiskohtien ei välttämättä tarvitse olla juuri sellaisia kuin kuvioissa on esitetty, vaan muunlaisetkin ratkaisut ovat mahdollisia. Näin ollen on selvää, että esimerkiksi sovitelman kiinnitykseen käytetyt rakenteet voidaan valita täysin vapaasti kulloisen-35 kin tilanteen mukaan jne.

Claims (11)

99214

1. Menetelmä optisen kuidun tensiovaihtelun tasaamiseksi kuidun kelalle (1, 2) tai kelalta (1, 2) tapahtu- 5 van puolauksen yhteydessä, jossa kuidun (6) perustensio aikaansaadaan varaajan (3, 4) avulla, tunnettu siitä, että kuitua (6) poikkeutetaan varaajan (3, 4) inertian aiheuttamien tensiovaihteluiden kompensoimiseksi kahden tuki- ja ohjausvälineen välisellä osuudella kuidun (6) 10 liikesuuntaan nähden poikittaisen kaasumaisen väliaineen suihkun avulla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasumaisen väliaineen suihkun avulla aikaansaadun, kuidun (6) liikesuuntaan nähden poi- 15 kittaisen poikkeaman suuruutta mitataan ja poikkeamaa käy tetään varaajana.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan kuidun (6) poikkeamaa ja mittatiedon perusteella säädetään kaasumaisen väliaineen 20 suihkua.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasumaisena väliaineena käytetään ilmaa.

5. Sovitelma optisen kuidun tensiovaihtelun tasaa- ·. 25 miseksi kuidun kelalle (1, 2) tai kelalta (1, 2) tapahtu van puolauksen yhteydessä, jossa kuidun (6) perustensio on sovitettu aikaansaatavaksi varaajan (3, 4) avulla, tunnettu siitä, että varaajan (3, 4) inertian aiheuttamien tensiovaihteluiden kompensoimiseksi kuitu (6) on so- 30 vitettu poikkeutettavaksi kahden tuki- tai ohjausvälineen välisellä osuudella kuidun (6) kulkusuuntaan nähden poikittaiseen asentoon sovitetulla suutinvälineellä (9) synnytetyn poikittaisen kaasumaisen väliaineen suihkun avulla. 35 99214

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tuki- ja ohjausvälineet on muodostettu kahdesta erillisestä pyörävälineestä (7, 8).

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, t u n- 5. e t t u siitä, että tuki- ja ohjausvälineet on muodos tettu yhdestä erillisestä pyörävälineestä (11) ja kuitura-dan osasta, joka on sovitettu toimimaan toisena tuki- tai ohj ausvälineenä.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, t u n- 10. e t t u siitä, että tuki- ja ohjausvälineet on muodos tettu kuituradan olemassa olevista tuki- ja ohjaus-välineistä .

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-8 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kuitu (6) 15 on sovitettu suutinvälineen (9) kohdalla kulkemaan kahden seinämäosan (12, 13) välistä.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-8 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kuidun (6) kulku suutinvälineen (9) kohdalla on sovitettu hallitta- 20 vaksi virtaustekniikan avulla.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 5-10 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että suutinväli-neestä (9) tuleva väliainesuihku on ilmasuihku. e 99214