[发明专利]在圆柱形芯子上缠绕平带的方法和装置

说明书

本申请是1992年9月16日提交的美国专利申请第07/946,270号的部分继续申请。

本发明涉及在圆柱形芯子上缠绕平带的方法和装置，具体来说，涉及在开槽芯子的螺旋槽中或在长的圆柱形件的外表面上缠绕带或条的方法和装置。

过去一直使用在槽中嵌入丝，特别是光导纤维带的装置，这种装置分为两大类。

在第一类这种装置中，纤维承载在转动的笼盒(cage)中，而一槽芯子并不转动。内装光导纤维绕线架的笼盒绕着带槽芯子跟踪槽而转动。美国专利第4,587,801；4,619,107和4,635,430号中公开了上述的系统。在第二类中，开槽芯子绕其自身轴线转动，同时穿过施加位置(applcation point)。在这种情况下，纤维承载在静止的绕线架上并嵌入槽中。美国专利第4,833,871和4,388,800号公开了这种方法的实例。

对于嵌入带槽芯子的光导纤维来说，通常将纤维制成束、叠或包，近几年来，光导纤维束也被嵌入特殊的塑料中，并排放置以形成带状结构。

光导纤维带已被通过多种方式装入缆中，其中一种方式是将若干叠放的带嵌入类似上述现有技术中提到的带槽芯子中。已经知道，这种带与分隔件一起缠绕在圆柱形芯子上，插入上述分隔件以形成将带的束保持在圆柱形芯子上的适当位置上的保持装置。详见《国际电线和电缆论坛文献》1991，第8-15页，托米塔等著《超高密度和高支光纤缆之初步研究》，以及《国际电线和电缆论坛文献》1991，第16-23页，那萨等著《气体加压和水封开槽芯子带状电缆的设计和鉴定》；还可见《国际电线和电缆论坛文献》1992，第5-11页，把米塔等著《高支预连接化的光缆之初步研究》，以及《国际电线和电缆论坛文献》1993，第5-14页，托米塔等著《带有薄镀层纤维的超高密度光缆》。

因为与在管中的光纤束或光纤不同，带显然只能在一个方向弯曲，而不同在侧向弯曲，所以带的施加和带的叠的施加时要特别留意。因此，对带和带束来说，已经采用的插入装置十分复杂，这是因为要使圈状结构的带绕在带槽的或圆柱形的芯子上是很麻烦的。

另外，需要大量的导向辊，这也使施加装置很复杂，因而在施加位置上将带或带束放入槽中或绕在圆柱形芯子上时很难控制带或带束内的实际张力。需要注意的是，当带束施加或绕在圆柱形表面上时，从内层带到外层带，带束中的每条带的速度是稍有增加的，因此，重要的是要使带束中的带能够相对地滑动。在一个圆周方向插入机器中，这就要求在接近施加位置时在尽可能的最后时刻才使带束中的带与相邻的带接触，因此，使装置变得十分繁复，特别是当需要使数百条带会集在闭合点时。

大多数上述装配或制造光缆的装置都没有考虑到下述因素，即，光纤带的光学性质对于带上的应力十分敏感。但是，因为当带被引导通过机器时要承受摩擦力，所以带要承受应力和张力，这成为需要考虑的重要因素。当带或丝以不同速度相互接触滑动时所形成的静电会加剧摩擦力引起的问题。

曾有许多技术文献致力于解决上述问题。在美国专利第4,248,035号中公开了一种装配光缆的装置，它力图避免当缆弯曲时在光纤带中的破坏性拉伸和压缩应力，其中插有光纤的槽是螺旋形的。为了减小光纤中的纵向拉力，在喂入方向沿缆的表面吹送空气。管在上游端密封，另一条管在下游端伸过内管。气流靠摩擦在喂入方向输送光纤，并在光纤上产生局部真空以局部地减小光纤和中央强力丝之间的接触压力。

在美国专利第4,450,676号中公开了一装置，用于当疏松(slackening)光纤芯子时搓绞(stranding)光纤芯子。其中设置一芯子供送系统，它具有穿过光纤芯子的通路，气体从通路的后部流向前部以便在芯子储放空间的进口侧送出光纤芯子。在进口侧光纤上的张力被缠绕鼓减小。

在美国专利第4,805,392号中公开了一种制造光纤的装置，它力图防止光纤上的拉伸应力。这是借助一个插入头，一个在供送绕线架和插入头之间用来提供指示光纤离开供送绕线架的前进位置的信号的光电系统实现的。一个控制装置连接于光电系统，并响应于光电系统的信号，以便控制光纤从供送绕线架放出的速度。

本发明的一个目的是提供一种克服了现有技术中固有缺陷的方法和装置，其用于绕着圆柱形或带槽的芯子缠绕平带如光纤带等。

本发明的另一个目的是提供一种为平带或丝的缆提供闭合模系统(closing die system)的装置和方法，其结构简单，制造成本低廉。

本发明的另一个目的是提供一种前述目的中提到的方法和装置，它能够对每个束或叠中的各条带或条进行强力控制和拉伸。