[发明专利]在光纤拉制过程期间支承光纤的具有光纤支承通道的流体轴承

说明书

提出了在制造期间引导光纤的流体轴承。所述流体轴承提供了流体流以悬浮光纤并沿着工艺路径引导光纤。所述光纤位于光纤槽中并经受向上力，所述向上力来自从光纤槽的内部径向位置流动通过光纤而流到光纤槽的外部径向位置的流体。作用在光纤上的流体的悬浮力通过凸形力曲线来描述，根据该凸形力曲线，随着光纤在槽中移动得越深，在光纤上的向上悬浮力增加。实现了光纤在光纤槽中的定位的更好的稳定性，并且避免了光纤与流体轴承的实体表面的接触。描述了用于实现凸形力曲线的各种流体轴承结构。

本申请根据35U.S.C.§119要求2017年10月17日提交的第62/573,343号美国临时专利申请的优先权权益，该临时专利申请要求2017年9月18日提交的第62/559,764号美国临时专利申请的优先权权益，其要求2017年9月6日提交的第2019489号荷兰专利申请以及2017年8月16日提交的第62/546,163号美国临时专利申请的优先权权益，本申请以所述专利申请的内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

技术领域

本说明书一般涉及使用具有流体轴承的光纤生产系统来拉制光纤的方法。

背景技术

用于生产光纤的常规技术和制造方法一般包括沿着线性路径向下拉制光纤通过各生产阶段。然而，该技术对改进和改造光纤的生产造成了很大阻碍。例如，与光纤的线性生产相关的设备通常以自顶到底的方式对齐，从而使得在不增加总系统的高度的情况下难以增加或改造工艺。在一些情况中，除了线性生产系统外，还要求额外的构造来增加建筑房屋(例如，其中拉制塔在现有建筑的天花板处或附近)的高度。为了改造或升级光纤生产系统和设施，这些阻碍导致了巨大的成本。

提供使制造商免除仅线性系统需求的系统和方法将显著降低实施改造或升级的成本。例如，通过具有水平延伸(与垂直延伸相反或除垂直延伸之外还有水平延伸)的系统，能够更容易且更廉价地向生产系统提供另外的部件和设备。另外，这样的布置可提供更有效的工艺路径，从而能够利用成本更低的聚合物，更高的涂覆速度并提供改进的光纤冷却技术。

发明内容

提出了在制造期间引导光纤的流体轴承。所述流体轴承提供了流体流以悬浮光纤并沿着工艺路径引导光纤。所述光纤位于光纤槽中并经受向上力，所述向上力来自从光纤槽的内部径向位置流动通过光纤而流到光纤槽的外部径向位置的流体。由于光纤是挠性的，因此在存在高速流体流动的情况下，可激起光纤的振动。因为光纤在槽中受到强的中心力，因此在槽中，振动将在径向方向上。由于光纤具有惯性，因此该振动将在光纤上引起瞬时的径向向下力，如果惯性足够严重，可造成光纤接触槽的底部或流体供应通道的底部。该接触将造成对光纤表面的损坏，导致得到显著较低的强度。本申请讨论了光纤槽设计，所述设计使光纤需要更多能量到达槽底部，因此造成振动的光纤的向下动能在光纤接触槽或流体通道的底部之前先被释放掉。对于讨论的一些槽设计，在槽的径向范围上，作用在光纤上的流体的悬浮力通过凸形力曲线来描述，根据该凸形力曲线，随着光纤在槽中移动得越深，在光纤上的向上悬浮力增加。对于所讨论的其他槽设计，在光纤上的向上力在紧接槽底部上方的区域中急剧增加。对于任何一种类型的设计，均避免了光纤在振动时，光纤与流体轴承的实体表面的接触。描述了用于实现在槽径向范围内实现凸形力曲线或者在紧接槽底部的上方实现力的增加的各种流体轴承结构。

提出了在制造期间引导光纤的流体轴承。所述流体轴承提供了流体流以悬浮光纤并沿着工艺路径引导光纤。所述流体轴承包括光纤槽和流体槽。光纤位于光纤槽中并受到来自从流体槽流出的流体的向上力。流体槽位于流体轴承的内部径向位置处，光纤槽位于流体轴承的外部径向位置处。流体槽与光纤槽流体连通。流体流动通过流体槽到光纤槽并且从光纤槽的开口流出。光纤通过所述开口进入光纤槽并受到流体提供的悬浮力。作用在光纤上的流体的悬浮力通过凸形力曲线来描述，根据该凸形力曲线，随着光纤在槽中移动得越深，在光纤上的向上(悬浮)力增加。实现了光纤在光纤槽中的定位的更好的稳定性，并且避免了光纤与流体轴承的实体表面的接触。本文描述了用于实现凸形力曲线的各种流体轴承结构。

本公开扩展至：

一种用于生产光纤的方法，所述方法包括：