生产光纤的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产光纤的方法，该方法包括：沿着第一路径拉制光纤，在进行拉制的同时进行以下操作；使光纤与流体轴承的一个区域接触，其中，流体轴承包括第一挡板和第二挡板，它们各自具有弓形外表面，并组合形成通道区域，其中通道以一定角度倾斜，每个挡板具有与弓形外表面相关联的开有槽口的部分，流体通过流体进口流入通道中并通过流体出口流出通道，从而在拉制步骤期间对通道区域内的光纤进行承载，通道的较窄部分构造成能够接受将要传递通过通道的流体，从而在通道的流体进口侧产生大于通道流体出口侧的压力，起到缓冲作用，将光纤以弓形路径传递通过流体轴承；在将光纤拉过流体缓冲垫区时重新定向光纤使其沿着第二路径通过弓形路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，在此类光纤制造过程中，沿着非线性路径(nonlinear pathway)生产光纤。更具体地说,本专利技术涉及结合了流体轴承(fIuidbearing)的光纤生产方法。
技术介绍
生产光纤的常规技术和制造方法一般包括在各生产阶段中沿着线性路径向下牵拉光纤。但是，这种技术严重妨碍了对光纤生产的改进和改良。例如，与光纤线性生产相关的设备通常以从顶部到底部的方式排列，从而难以在不增加整体系统高度的情况下对方法进行增加或改变。在一些情况下，对线性生产系统进行增加需要额外的结构，从而增加了建筑外壳(building housing)的高度(例如，拉制塔位于或接近已有建筑顶棚的情况)。这种妨碍作用导致为了改变或更新光纤生产系统和设施的成本明显提高。提供使得制造商得以取消只能线性方式进行生产的系统和方法将显著降低进行改变或更新的成本。例如，通过使用水平伸展(取代垂直伸展，或与垂直伸展同时使用)的系统，将更容易和更节约成本地为生产系统提供额外部件和设备。另外，这种排列能够提供更有效的工艺路径，使得可以使用较低成本的聚合物、较高的涂覆速度，从而提供改进的光纤冷却技术。专利技术概述本专利技术意在解决和消除问题和缺点，另外改进生产光纤的系统和方法。为了实现上述目的，本专利技术一个实施方式包括，所述方法包括沿着第一路径从预制件拉制裸光纤，使裸光纤接触流体轴承的流体缓冲垫(fluid cushion)区，在将裸光纤拉过流体缓冲垫区时沿着第二路径重新定向该裸光纤。本专利技术另一方面包括，所述方法包括沿着第一路径拉制光纤，使光纤接触流体轴承的一个区，其中，所述流体轴承包括具有弓形外表面的第一挡板和具有相应弓形外表面的第二挡板，其中，所述相应外表面是充分对准的，在第一挡板和第二挡板的相应外表面之间形成所述区，其中，所述区设置成能够接受光纤，并且有至少一个开口通过第一挡板和第二挡板中的至少一个，所述开口设置成能够提供流过流体轴承的流体。所述方法进一步包括在将光纤拉过流体缓冲垫区时沿着第二路径重新定向所述光纤。本专利技术另一方面包括，所述方法包括沿着第一路径拉制光纤，使光纤接触第一流体轴承的第一流体缓冲垫区，在将光纤拉过第一流体轴承的第一流体缓冲垫区时沿着第二路径重新定向光纤 ，使光纤接触第二流体轴承的第二流体缓冲垫区，在将光纤拉过第二流体轴承的第二流体缓冲垫区时沿着第三路径重新定向光纤。所述方法还包括用涂层涂覆光纤。 在本文所述本专利技术的任何方面中，流体轴承优选可以包括在光纤通过所述流体轴承时用于引导所述光纤的通道。所述通道优选由两个平行或基本平行的侧壁形成，这两个侧壁形成光纤从中通过并重新定向的通道。在光纤拉制操作期间，优选将光纤完全定位并保持在所述通道内和所述侧壁之间，并且使所述流体缓冲垫从所述通道的一端至另一端在其间喷过。通常，流体在由光纤通过流体轴承而形成的弓形路径内的一点处进入通道，从所述光纤弓形路径外的一点处离开通道。与光纤形成的弓形路径外的压力相比，在所述弓形路径内存在于光纤下方的压力较高，这种较高的压力会使光纤浮起。优选为通道提供能够在光纤在通道中朝向弓形路径的外侧运动时降低所述弓形路径内的压力的装置。例如，可以提供楔形的通道，从而当光纤在通道内升高时降低光纤下方的压力。在一些优选实施方式中，通道侧壁以一定角度倾斜，流体进口处的通道宽度小于流体出口处的沟槽宽度。本专利技术的其它特征和优点将在以下详细说明中提出，本领域技术人员通过阅读说明书或者通过实施本文所述的本专利技术(包括以下详细说明、权利要求和附图)将了解，这些其它特征和优点中的一些是显而易见的。应该理解，以上一般说明和以下详细说明提出了本专利技术的实施方式，意在为理解所要求权利的本专利技术的性质和特征提供概述或框架。包括附图以提供对本专利技术进一步的理解，附图结合在本说明书中，并且构成本说明书的一部分。附图说明本专利技术的各实施方式，与说明书一起阐述了本专利技术的原理和操作。附图简要说明 图1说明一种光纤生产系统；图2说明另一种光纤生产系统；图3说明用于光纤生产系统的一种流体轴承的分解图；图4说明用于光纤生产系统的具有楔形区的一种流体轴承的侧视图；图5说明图4中流体轴承的一个区域的部分放大图；图6说明流体轴承的一部分的前视图； 图7说明另一种流体轴承设计的截面图；图8说明另一种流体轴承设计的截面图。附图中提出的实施方式是说明性的，并不意在限制由权利要求限定的本专利技术。而且，参考详细说明，附图和本专利技术的各特征将是更显而易见和更容易理解的。本专利技术优选实施方式以下将具体参考本专利技术的优选实施方式，附图中说明了这些实施方式的实施例。在附图中，将尽可能使用相同的附图标记指代相同或类似的部件。本专利技术提供了生产光纤的新系统和新方法，其中，通过使用流体轴承沿着非线性路径生产光纤。本文联系附图1-6具体描述本专利技术的实施方式，其中，类似的附图标记指代附图中相同或相应的要素。本专利技术提供的系统和方法使得能够从初始预制件拉制光纤并沿着非线性路径传递光纤。本文使用术语“裸光纤”表示直接从预制件拉制的光纤，尚未对其外表面施用保护性涂层(例如，在用聚合物基材料对裸光纤进行涂覆之前)。本专利技术通过使光纤在施用保护性涂层之前沿着非线性路径在各生产阶段中传递而提供了灵活性。另外，如下文讨论的，本专利技术的系统和方法不仅提供了非线性路径，还能促进在生产过程期间对光纤进行加工(例如冷却)。参见附图1，说明了生产光纤8的一种系统的例子。在图1所示的实施方式中，将预制件10置于熔炉12中，由其拉制光纤，产生裸光纤14。预制件10可以由适合于制造光纤的任何玻璃或材料构成。一旦从预制件10拉制出裸光纤14并且离开熔炉12，裸光纤14立刻接触固定式流体轴承16 (下文讨论)并且在运动到冷却装置18之前从沿着第一(基本上垂直的)路径(A)运动转换成沿着第二路径(B)运动。如图所示，第二路径(B)水平取向，或者与第一路径正交，但是应该理解，本文所述的系统和方法可以在施用保护性涂层之前沿着任何非线性路径重新定向光纤。在图1所示的实施方式中，光纤14在到达涂覆单元20之前，在通过任选的冷却装置18的时候被冷却，在所述涂覆单元20处，在裸光纤14的外表面上施用第一层保护涂覆层21。冷却装置18可以是用来冷却光纤的本领域中已知的任何装置。优选在冷却装置中填充能够促进光纤以比空气冷却更快的速率冷却的气体。需要时可以使用任选的额外的流体轴承24，在裸光纤14运动至 涂覆单元从而接受保护层时，将其从基本水平的路径(B)(通过轴承16和24的对准而产生)传递回到基本垂直的路径(A)(或者任何其它第三路径)。离开涂覆单元20之后，具有保护层21的光纤(不再是裸光纤)可以通过系统内的各种其它加工阶段(未显示)。在将光纤拉过图1所示整个系统并且最终绕在光纤储轴(storagespool，未显示)上时，使用牵拉装置28在光纤上提供必需的牵引力。如下文所述，流体轴承(例如16和24)将光纤14传递通过光纤生产系统8，使得光纤在到达牵拉装置28之前没有发生任何机械接触。“机械接触”是指与拉制过程中的固体部件发生接触。不发生机械接触对于保持脆弱的裸光纤的品质是很重要的，对在通过施涂器20进行涂覆之前运动经过非线性路径的光纤而言尤为重要。由牵拉装置28提供的机械接触是可以接受的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产光纤的方法，所述方法包括：沿着第一路径拉制光纤，在进行所述拉制的同时进行以下操作；使所述光纤与流体轴承的一个区域接触，其中，所述流体轴承包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板各自具有弓形外表面，所述第一挡板和第二挡板组合形成通道区域，其中所述通道以一定角度倾斜，所述第一挡板和第二挡板中的每个挡板具有与所述弓形外表面相关联的开有槽口的部分，流体通过流体进口流入所述通道中并通过流体出口流出所述通道，从而在所述拉制步骤期间对所述通道区域内的光纤进行承载，通道的较窄部分构造成能够接受将要传递通过所述通道的流体，从而在通道的流体进口侧产生大于通道流体出口侧的压力，起到缓冲作用，将所述光纤以弓形路径传递通过所述流体轴承；在将所述光纤拉过所述流体缓冲垫区时重新定向所述光纤使其沿着第二路径通过所述弓形路径。

【技术特征摘要】
2006.11.28 US 60/861,5871.一种生产光纤的方法，所述方法包括:沿着第一路径拉制光纤，在进行所述拉制的同时进行以下操作；使所述光纤与流体轴承的一个区域接触，其中，所述流体轴承包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板各自具有弓形外表面，所述第一挡板和第二挡板组合形成通道区域，其中所述通道以一定角度倾斜，所述第一挡板和第二挡板中的每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·柯斯特洛三世，J·H·法勒，A·V·菲利波夫，S·J·格瑞格斯基，B·W·雷丁，J·C·托马斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：