專利名稱:剝除纖維束纖維的方法與裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種剝除纖維束纖維的方法與裝置,例如從公開的德國專利第 69522989 T2號中可知。
背景技術:
用以剝除纖維束的個別纖維的化學、機械及機械-化學方法是已知。然而,所有這些已知的方法都是精巧復雜,而且某些方法因所使用的化學藥劑而很危險。此外,明確的剝除到預設邊緣是很困難,而且如果是化學方法,會常常出現非常高且不需要的化學負載。另外,已知方法常不適合纖維束,使得纖維束的每個纖維必須被個別剝除。
發明內容
本發明的目的是提供一種剝除纖維束纖維的方法,藉此,剝除纖維束的纖維到預設位置可利用纖維的很少機械負載而輕易且快速的實現。此外,提供一種剝除纖維束纖維的相對應裝置。該目的依據本發明剝除纖維束纖維的方法而達成,其中每個纖維包核心及外鞘, 其中a)所述纖維相互靠近地安置于承載板上,以使得所述纖維沿著第一方向展開,b)利用橫向至第一方向而延伸并安置于一平面上的二切刀從二相反面切割外鞘, 以使得所述切刀在每一情形中產生在每個外鞘中的周圍方向延伸的起始切口,c)纖維束接著浸泡于化學熔劑中深到纖維中的切口一段預設時間,以預先弱化外鞘及核心之間的鍵結,以及d)預先弱化的外鞘部分以機械方式地拉離開纖維核心。藉本方法,可同時剝除纖維束的所有纖維,以使得剝除可快速進行。此外,由于起始切口而產生已界定剝除邊緣,使得纖維的剝除區都在纖維束的相同高度開始。因利用化學熔劑的預先弱化,所以拉離開已弱化外鞘部分時的化學負載會非常小,使得可避免曝露纖維核心的損壞。在此,纖維的外鞘尤其是指,從纖維移開的該部分的纖維。于此,纖維的核心尤其是纖維的殘余部分。如果是單一核心纖維,則可應用一般使用的技術,使得單一核心纖維的核心是本發明所指的纖維核心,且單一核心纖維的外鞘是本發明所指的纖維外鞘。例如,如果是雙核心纖維,則核心以及所謂的包覆層構成本發明所指的纖維核心,且雙核心纖維的外鞘是本發明所指的纖維外鞘。顯而易見的,也可以是包覆層也被移除的情形。此時,雙核心纖維的包覆層以及外鞘構成本發明所指的纖維外鞘,且雙核心纖維的核心是本發明所指的纖維核心。相同方式應用于例如具有三核心或多核心的纖維,或其它具有至少一核心及一外鞘的纖維。依據本發明方法可處理不同纖維種類,比如單一核心纖維、雙核心纖維或其它具有多個核心的纖維,以及不同雙核心纖維,比如雙D纖維。
如果是大量的纖維要剝除,則分割成技術上適當的多個束是很有利的。酮類、二氯甲烷或另一鹵化溶劑可當作溶劑用。這類的鹵化溶劑尤其適合于具有壓克力外鞘的纖維。纖維核心可為玻璃纖維核心。依據本發明的方法,在步驟b)很有利地使用切刀,以使得切割深度可制作成在所有纖維外鞘中都大約相同。這可達成,尤其是因為切割處理實現成平行于承載板。依據步驟b),切刀是以纖維位于二切刀之間的方式而安置。結果,纖維從上下同時被切割。為此較佳使用非腐蝕或低腐蝕材料而制作的切刀,比如不銹鋼、陶瓷、鉆石或特別堅硬塑料的材料。此外,切刀,尤其是用金屬材料制成的切刀,可在步驟b)之前或期間而被加熱,藉以達到最佳起始切割,其中溫度很有利地調節適應纖維外鞘的種類及厚度。通常,這種溫度是在高達120°C的范圍內。此外,在依據步驟b)中,振動,尤其是如超音波振動的高頻振動,可施加至切刀, 藉以更有效地起始切割,或在纖維側邊的切割,因為這會造成纖維外鞘的側面邊緣的切痕, 無法完全被切刀接觸。進一步設置一種用以剝除纖維束纖維的裝置,其中每個纖維具有核心及外鞘,其中該裝置包括切割模塊以及預先弱化模塊,切割模塊具有承載板、抓取單元及切割單元,而預先弱化模塊具有浸泡單元及具有溶劑的容器,其中抓取單元抓取承載板上的纖維束,其方式是纖維被安置成相互靠近并沿著第一方向而延伸,切割單元具有二切刀,橫向延伸至第一方向并切入纖維的外鞘內,以使得所述切刀產生在每個外鞘中的周圍方向上延伸的起始切口,以及其中浸泡單元在容器內的溶劑中浸泡纖維束深到纖維中的切口一段預設時間,藉以預先弱化外鞘及核心之間的鍵結。依據本發明的裝置,很有利地安置切刀,使得所產生的切割深度在所有纖維外鞘中都是大約相等。這可達成,尤其是因為所述切刀是安置成平行于承載板。依據本發明的裝置,切刀是以纖維位于二切刀之間的方式而安置。結果,纖維同時由上下被切割。較佳地,切刀是由非腐蝕或低腐蝕材料而制作,比如不銹鋼、陶瓷、鉆石或特別堅硬塑料的材料。進一步,依據本發明的裝置可具有用以加熱切刀的來源,使得尤其是金屬切刀可被加熱,藉以達成最佳的起始切割,其中溫度是很有利地調節適應纖維外鞘的種類及厚度。此外,該裝置可具有振動源,尤其是如超音波振動的高頻振動,可施加于切刀,藉以更有效切割纖維的側面。這會造成切刀無法接觸到的纖維外鞘側面邊緣的切痕。利用本裝置,所需的剝除可輕易進行,因為只必需機械性的拉出預先弱化的外鞘部分,而該外鞘部分是因預先弱化而可能。由于切口,也只有預先弱化的外鞘部分實際上被拉出,以實現界定的剝除。本裝置可具有抓取板,而纖維束固定于其上,其中抓取板是可插入在切割模塊內及預先弱化模塊內,而且切割模塊及預先弱化利用所插入的抓取板而能個別實現預期的切割及預期的預先弱化,而不用纖維束必需再次固定于抓取板上。因此該裝置的操作很方便。依據本發明,切刀是以纖維位于二切刀之間的方式而安置。結果,纖維從上下同時切割。尤其是,切割單元的切刀可平行于承載板而延伸。結果,纖維的所有外鞘中的切刀的切割深度都相同。在較佳實施例中,依據本發明的裝置設置有至少一可設定的間隔物,用以調整切刀的距離。這讓本裝置能調節適應不同的纖維種類及纖維厚度。要了解的是,上述特點以及以下說明中將要解釋的特點都是可應用的,不只是所提及的組合,而且還有在不偏離本發明范圍下的其它組合或單獨的。
圖1是依據本發明第一實施例用以剝除纖維束纖維的裝置的切割模塊的示意圖;圖加是沿著圖1中A-A割線的放大剖示圖,當作較佳實施例;圖2b是沿著圖1中A-A割線的放大剖示圖,當作具有額外加熱源的實施例;圖2c是沿著圖1中A-A割線的放大剖示圖,當作具有額外超音波源的實施例;圖3是依據本發明第一實施例用以剝除纖維束纖維的裝置的預先弱化模塊的示意圖;圖4顯示依據圖3預先弱化模塊中抓取板的不同位置;圖5顯示依據圖3預先弱化模塊中抓取板的進一步位置;圖6顯示依據圖3預先弱化模塊中抓取板的更進一步位置;圖7是依據本發明第一實施例用以剝除纖維束纖維的裝置的拉出模塊的示意圖;圖8顯示不同于圖7的位置的拉出模塊;圖9a是具有調整間隔物的切割模塊的實施例的剖示圖;以及圖9b具有二調整間隔物的切割模塊的實施例的剖示圖。
具體實施例方式本發明以實例的方式在參考所附圖式的以下說明中更加詳細的解釋,并揭示本發明的必要特點。在圖1至圖8所示的實施例中,依據本發明用以剝除纖維束3的光學纖維2的裝置1包括切割模塊4 (圖1及圖幻、預先弱化模塊5 (圖3至圖6)以及拉出模塊6 (圖7及圖8)。切割模塊4包括承載板7及抓取板8,抓取板8連結至承載板7,且其頂面9及10 構成連續的平板承接表面11。在承接表面11上,纖維束3是安置成使得個別的纖維2以相互靠近的方式安置, 并且本質上沿著第一方向相互平行延伸,如箭頭Pl所標示。利用以螺絲固設于抓取板8上的第一夾取網12,纖維2被壓在抓取板8的頂面10上,并因而被抓取住。在沿著第一方向 Pl離第一夾取網12的某一距離上,第二夾取網14是以螺絲15固設于承載板7上,使得纖維2被壓在承載板7的頂面9上,并因而被夾在第二夾取網14以及承載板7之間。安置在第一夾取網12以及第二夾取網14之間的是切割單元16。如從圖加的剖示圖中可最佳看出,切割單元16具有二切刀17及18,橫向至方向Pl而延伸且固設于切刀承載器19,或承載板7的頂面9。切刀承載器19是以示意性表示固設于調整滑件20,切刀承載器19以及切刀17離相反切刀18的距離可經由該調整滑件20而設定。在圖加所示調整滑件20的位置,對于每個纖維2,切刀17及18切入纖維2的外鞘M內,但未深入到纖維核心K。圖沘顯示具有用以加熱切刀17及18的額外加熱源21的實施例,切刀17及18 經由適當的控制單元22而連結至加熱源21。圖2c顯示具有額外超音波源23的實施例,經由適當的控制單元22而應用超音波至切刀17及18。要了解的是,依據圖2b及圖2c的實施例,也可使用多個加熱源或多個振動源,尤其是高頻振動源,或也可應用結合這些實施例。如圖1進一步所示,承載板7具有纖維停止件24,而在纖維停止件M上承接纖維 2的前端E。結果,纖維束3的纖維2中的所有切口 S都是在相同的高度(或從纖維2的前端E到切口 S的距離對于纖維束3的所有纖維2都是相同尺寸)。纖維停止件可沿著方向位移。因而可界定出切口 S離前端E的距離。在做出切口 S之后,切刀17及18利用調整滑件20相對于承載板7的頂面9而向上移動,以使得切刀17及18不再切入纖維2的外鞘M內,且松開第二夾取網14的螺絲15, 以使得纖維束3可與抓取板8一起從切割模塊4移除。抓取板8與纖維束3 —起接著固設于預先弱化模塊5的調節器25,如圖4所示。調節器25位于預先弱化模塊5的長桿沈上,以及一方面可繞著調節器25的縱軸而轉動(圖 3、圖4、圖6),及另一方面可沿著調節器25的縱軸而位移(圖5)。長桿沈具有停止件27,且固設于承載用以接收溶劑30的容器四以及超音波槽 32的底板觀上。容器四裝有溶劑30,其中二氯甲烷(DCM)在此當作溶劑。溶劑30的填裝高度是由虛線Ll表示。如虛線L2所表示,水層31在二氯甲烷30上。水層31—方面是當作蒸氣阻擋層,使得溶劑30不會蒸發,且另一方面當作爬升阻擋層,如以下更詳細的說明所述。蒸氣阻擋層尤其是用以保護預先弱化模塊的使用者免于有害的溶劑蒸氣。抓取板8現在從圖3的位置開始繞著長桿沈轉動(圖4),并沿著長桿沈的縱向方向位移至調節器25承接停止件27的程度,如圖5所示。停止件27的位置在此例中是選取成使得纖維2浸泡在溶劑30中到達起始切口 S。起始切口因此是正好位于溶劑30以及水層31之間的邊緣表面(虛線Li)。溶劑30使壓克力外鞘M及玻璃核心K之間的鍵結在纖維2的前端E到達起始切口 S的區域中溶解。溶劑30因水層31而不會爬上高過起始切口 S,所以水層31當作爬升阻擋層。在溶劑30作用一段時間之后,調節器25利用抓取板8 被向上推,使得纖維被拉出容器四。然后調節器25利用抓取板8可繞著長桿轉動(如圖6 所示),接著浸泡在超音波槽32中用以清洗(圖中未示)。因此經預先弱化且清洗過的纖維會與抓取板8 —起從調節器25分開,并插入拉出模塊6中(圖7)。拉出模塊6具有基板33,抓取板8連結至基板33,以使得基板33的頂面 34對齊抓取板8的頂面10。夾取組件35接著應用于纖維2的預先弱化部分上,且連結至基板33,以使得預先弱化部分被夾在基板33上。基板33 (圖7及圖8)接著移動至右邊,使得纖維2的預先弱化外鞘部分M,被拉出到右邊,并曝露出纖維核心K。由于切口 S以及從前端E只到切口 S的選擇性弱化,所以獲得一方面是對齊的纖維2的外鞘端邊緣。另一方面,外鞘邊緣是非常尖銳且精確界定。
顯而易見的,個人也可在從調節器25釋放抓取板8之后用手拉出預先弱化外鞘部分M,,以使得可免除本例中的拉出模塊6。在所述的實施例中,纖維2的前端E都是相同高度。這可以是如此的情形,但不須如此。很可能,纖維2的纖維端不在相同高度。為此,例如可免除切割模塊4的情形中的纖維停止件M。在特別的實施例(圖9a及圖9b)中,依據本發明的裝置設置有切割單元16,包括用以調整切刀17及18距離的一個或二個可設定的間隔物36。這讓切割單元16被精確設定成纖維直徑,使得在切割操作時,確保切口是做成盡可能深入個別外鞘M,但不會進入纖維核心K。此外,具間隔物36的設計會讓切割單元16用于不同纖維種類及/或纖維厚度,其中只更換切刀17及18,并調節適應距離。
權利要求
1.一種剝除纖維束纖維的方法,其特征在于,每個纖維具有一核心及一外鞘,該方法包括a)所述纖維相互靠近地安置于一承載板上,以使得所述纖維沿著一第一方向展開;b)利用橫向至該第一方向而延伸且班置于一平面上的二切刀從二相反側邊切割所述外鞘,以使得所述切刀在每一情形中產生在每個外鞘中的周圍方向延伸的一起始切口 ;c)該纖維束接著浸泡于一化學熔劑中深到該纖維中的切口一段預設時間,以預先弱化該外鞘及該核心之間的鍵結,以及d)該預先弱化的外鞘部分以機械方式地拉離開所述纖維核心。
2.如權利要求1或2所述的方法,其特征在于,該步驟b)中的所述切刀平行于該承載板而延伸。
3.如權利要求1至2中任一項所述的方法,其特征在于,所述切刀是由非腐蝕或低腐蝕材料構成。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法,其特征在于,所述切刀在該步驟b)之前或期間被加熱。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法,其特征在于,多個振動,尤其是高頻率振動, 施加至該步驟b)中的所述切刀。
6.如權利要求5所述的方法,其特征在于,所述振動是超音波振動。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法,其特征在于,所述切刀在該步驟b)之前或期間被加熱,且多個高頻率振動施加至所述切刀。
8.一種剝除纖維束纖維的裝置,其特征在于,每個纖維具有一核心(K)及一外鞘(M), 該裝置具有一切割模塊G),具有一承載板(7、8)、一抓取單元(12、13)及一切割單元(16);以及一預先弱化模塊(5),具有一浸泡單元05、沈、27)以及一具有一化學溶劑(30)的一容器(29);其中該抓取單元(12、1;3)抓取該承載板(7、8)上的纖維束(3),其方式是所述纖維(2) 被安置成相互靠近并沿著方向(Pl)而延伸,該切割單元(16)具有橫向至該方向(Pl)而延伸并切入所述纖維O)的外鞘(M)的二切刀(17、18),以使得所述切刀(17、18)產生在每個外鞘(M)中的周圍方向延伸的一起始切口 (S),以及其中該浸泡單元05、沈、27)在該容器09)內的該溶劑(30)中浸泡該纖維束(3)深到所述纖維O)中的所述起始切口( 一段預設時間,藉以預先弱化該外鞘(M)及該核心 (K)之間的鍵結。
9.如權利要求8所述的裝置,其特征在于,該纖維束(3)固定于該抓取板(8)上,而該抓取板是可插入該切割模塊(4)內及該預先弱化模塊( 內,其中在插入狀態時,更換該纖維束(3)固設于該抓取板(8)上對于該切割模塊(4)或該預先弱化模塊(5)的預期使用是不需要的。
10.如權利要求8至9中任一項所述的裝置,其特征在于,該切割單元(16)的所述切刀 (17、18)平行于該抓取板(7、8)而延伸。
11.如權利要求8至10中任一項所述的裝置,其特征在于,所述切刀(17、18)是由非腐蝕或低腐蝕材料而制作。
12.如權利要求8至11中任一項所述的裝置,其特征在于,該切割單元(16)設置有至少一額外的加熱源(21),用以加熱所述切刀(17、18)。
13.如權利要求8至11中任一項所述的裝置,其特征在于,該切割單元(16)設置有至少一振動源(23),尤其是高頻率振動源。
14.如權利要求13所述的裝置,其特征在于,該振動源03)是超音波源。
15.如權利要求8至11中任一項所述的裝置,其特征在于,該切割單元(16)設置有至少一加熱源及至少一振動源03)。
16.如權利要求8至15中任一項所述的裝置,其特征在于,該切割單元(16)包括至少一可設定的間隔物(36),用以調整所述切刀(17、18)的距離。
全文摘要
本發明涉及一種用以移除外鞘或用以剝除纖維束纖維的方法及裝置。每個纖維(2)包括核心(K)及外鞘(M),其中a)所述纖維配置成相互靠近于承載板(9)上,以便在第一方向上展開,b)利用在一平面上垂直于第一方向的二切刀(17,18)從二相反面做成切口,以使得所述切刀在每個外鞘內形成在周圍方向延伸的刻痕,c)纖維束接著浸泡于化學溶劑中,高到纖維中的切口一段預設時間,藉以預先弱化包覆層及核心之間的連結,以及d)預先弱化的外鞘部分以機械方式地拉離開纖維核心。
文檔編號G02B6/245GK102246073SQ200980149801
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月10日 優先權日2008年12月11日
發明者印加·馬內克-霍寧格爾, 霍寧格·庫恩, 馬辛·米夏·科扎克 申請人:托德光學引擎兩合公司