《一種光纖束的成型設備及其成型方法》是廣東亨通光電科技有限公司於2013年10月21日申請的專利，該專利的公布號為CN103587019A，授權公布日為2014年2月19日，發明人是許征、劉婷。
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》公開了一種光纖束的成型設備，依次包括並帶放線機、聚合模具、預成型模具、間歇塗覆模具、紫外光固化裝置和收線裝置；預成型模具具有成型腔，成型腔的內壁設有成型槽，成型腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，成型腔的一端設定為成型進口，成型腔的另外一端設定為成型出口，成型腔從成型進口到成型出口的橫截面的面積呈漸縮設定；間歇塗覆模具為具有中空內腔的管狀結構，間歇塗覆模具的內壁設有凹槽。用此製造的松套中心束管式或松套層絞式的光纜，具有光纜外徑小，光纖密度更大，重量輕的優勢；同時在束狀光纖外圍間歇塗覆紫外光固化樹脂，節約了樹脂，且光纖有一定的自由度，光纖之間的相互影響小，光纖受到的應力小。
2020年7月14日，《一種光纖束的成型設備及其成型方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種光纖束的成型設備及其成型方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種光纖束的成型設備及其成型方法
- 申請人：廣東亨通光電科技有限公司
- 申請日：2013年10月21日
- 申請號：2013104943151
- 公布號：CN103587019A
- 公布日：2014年2月19日
- 發明人：許征、劉婷
- 地址：廣東省東莞市松山湖科技產業園區工業北路10號
- Int. Cl.：B29C41/20(2006.01)I、B29C41/38(2006.01)I、B29C41/34(2006.01)I
- 代理機構：東莞市華南專利商標事務所有限公司
- 代理人：雷利平
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2013年前，隨著光纖到戶（FTTH）建設的發展，信息傳輸量與寬頻業務需求的持續增長，對大芯數光纜的需求量明顯增加。城域網與接入網的大量建設，使城市光纜的布設管道資源越來越寶貴，大芯數光纜受到城市地下管道空間的限制。
中國正在城域網和接入網中大量鋪設饋線光纖帶光纜，光纜結構有中心束管式，松套層絞式與骨架式三種。骨架式光纖帶光纜生產設備投入大，工藝最複雜，生產成本最高。中國光纖帶光纜的主要結構為光纖帶螺旋絞入松套管結構，這種結構有個明顯的問題，就是由於不同層的光纖帶其螺旋半徑不一樣，出現中心層與邊層光纖帶的長度差異，此外還存在著余長不均勻、光纖過度扭曲等缺點。同時由於光纖帶的螺旋扭絞，使光纖帶形成一個幾乎固定的疊層體，使其餘長難以做大，在承受短期拉力時，光纖受到的應變力較大。為了提高拉伸強度，不得不增大加強件直徑，導致光纜的直徑和硬度也隨之增加，給施工帶來不便，也大大增加了安裝成本，同時也消耗了有限的城市管道空間。然而2013年之前技術中的光纖束製造方法和模具生產的光纖束光纖密度較低，生產成本較高，生產效率低。
發明內容
專利目的
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》的目的之一為：克服了2013年之前技術中的缺點，提供了一種光纖束的成型設備，其具有結構簡單、成本低、生產效率高的特點，其生產的光纖束光纖密度高，可有效降低大芯數光纜的直徑和重量，方便使用和安裝。
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》的目的之二為：克服了2013年之前技術中的缺點，提供了一種光線束的成型方法，通過該成型方法使得光線束生產成本降低，生產效率提高，而且通過該成型方法所生產出的光纖束的光纖密度高，可有效降低大芯數光纜的直徑，可使大芯數光纜適用於2013年之前的城市地下布設管道中，同時也降低了光纜製造中的原材料消耗，降低了成本。
技術方案
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》的目的之一是通過以下技術方案實現的：
一種光纖束的成型設備， 依次包括並帶放線機、聚合模具、預成型模具、間歇塗覆模具、紫外光固化裝置和收線裝置；預成型模具具有成型腔，成型腔的內壁設有成型槽，成型腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，成型腔的一端設定為成型進口，成型腔的另外一端設定為成型出口，成型腔從成型進口到成型出口的橫截面的面積呈漸縮設定；間歇塗覆模具為具有中空內腔的管狀結構，間歇塗覆模具的內壁設有凹槽，中空內腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，間歇塗覆模具的外周緣開設有塗覆孔組，塗覆孔組為呈環形陣列排布的若干塗覆孔、且塗覆孔的內孔口與中空內腔相連通。
進一步，塗覆孔的內孔口位置對應於兩個圓弧的連線處設定。
進一步，沿間歇塗覆模具的軸向設定有兩組塗覆孔組，且每組塗覆孔的個數均對應凹槽的數量設定。
優選的，間歇塗覆模具的一端為塗覆進口，間歇塗覆模具的另外一端為塗覆出口，中空內腔從塗覆進口到塗覆出口的橫截面的面積呈漸縮設定。
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》的目的之二是通過以下技術方案實現的：
一種光纖束的成型方法，採用上述的成型設備，包括以下步驟：
（1）聚合：將若干根光纖在並帶放線機上經聚合模具精確定位，使若干根分散的光纖收攏在一起；
（2）預成型：將收攏在一起的光纖經過預成型模具，進行第一次擠壓為束狀光纖；
（3）塗覆樹脂：束狀光纖經過間歇塗覆模具，在塗覆紫外光固化樹脂的同時再次擠壓束狀光纖，紫外光固化樹脂通過塗覆孔間歇地加入間歇塗覆模具，將束狀光纖的外側以一定間隔塗覆紫外光固化樹脂；
（4）固化：束狀光纖經過紫外光固化裝置，將束狀光纖的外側塗覆的紫外光固化樹脂進行固化形成光纖束；
（5）收線：採用收線裝置將光纖束收集在光纖束盤上。
進一步，紫外光固化樹脂的顏色可選用國家標準色譜的所有顏色中的任意一種，用以區分光纖束。
進一步，紫外光固化樹脂沿光纖束軸向的長度為5毫米至8毫米。
進一步，紫外光固化樹脂之間的間隔距離為20毫米至25毫米。
進一步，光纖束的光纖數量為2至12根。
有益效果
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》的有益效果是：
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的一種光纖束的成型設備，通過並帶放線機、聚合模具、預成型模具、間歇塗覆模具、紫外光固化裝置和收線裝置將分散的光纖集合成光纖束，且光纖通過進入由成型進口到成型出口為橫截面的直徑漸縮的中空管狀結構的預成型模具，使光纖受到一定壓力，光纖與光纖之間的縫隙減小，密度提高，預成型為束狀光纖，在通過預成型模具時，預成型模具內壁的呈環形陣列排布的成型槽使光纖預成型的過程中全方位的受到擠壓，使光纖更為緊密，沒有多餘的縫隙，有利於提高光纖密度；同理光纖經過間歇塗覆模具時，其內部呈環形陣列排布的凹槽也起到全方位擠壓束狀光纖的作用，使束狀光纖更為緊密，由於所需的松套管內徑更小，松套管外徑會相對減小20%以上，用此製造的松套中心束管式或松套層絞式的光纜，具有光纜外徑小，光纖密度更大，重量輕的優勢；同時在束狀光纖外圍間歇塗覆紫外光固化樹脂，節約了樹脂，且光纖有一定的自由度，光纖之間的相互影響小，光纖受到的應力小。
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的一種光纖束的成型方法，通過聚合、預成型、塗覆樹脂、固化和收線幾個步驟，將散纖成型為高密度的束狀光纖，聚合步驟初步使散纖聚攏，預成型步驟，採用預成型模具使聚攏在一起的光纖預成型為束狀光纖，塗覆樹脂步驟，進一步擠壓束狀光纖，使其更為緊密，並將紫外光固化樹脂間歇塗覆在束狀光纖外，經過固化步驟後，光纖束成型完畢，得到密度大且具有一定自由度的光纖束，樹脂為間歇塗覆，節省了原材料，生產成本較低。
附圖說明
圖1是《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的光纖束的結構示意圖；
圖2是圖1中A向的結構示意圖；
圖3是《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的預成型模具的結構示意圖；
圖4是《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的間歇塗覆模具的結構示意圖；
圖5是《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的一種光纖束的成型設備的結構示意圖。
圖1至圖5中包括有： 1——光纖、2——光纖束、3——紫外光固化樹脂、4——並帶放線機、5——聚合模具、6——預成型模具、7——間歇塗覆模具、8——紫外光固化裝置、9——收線裝置、10——成型槽、11——凹槽、12——塗覆孔、13——成型進口、14——成型出口、15——塗覆進口、16——塗覆出口。
技術領域
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》屬於光纜製造技術領域，具體的說，涉及一種光纖束的成型設備及其成型方法。
權利要求
1.一種光纖束的成型設備，其特徵在於：依次包括並帶放線機、聚合模具、預成型模具、間歇塗覆模具、紫外光固化裝置和收線裝置；所述預成型模具具有成型腔，所述成型腔的內壁設有成型槽，所述成型腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，所述成型腔的一端設定為成型進口，所述成型腔的另外一端設定為成型出口，所述成型腔從成型進口到成型出口的橫截面的面積呈漸縮設定；所述間歇塗覆模具為具有中空內腔的管狀結構，所述間歇塗覆模具的內壁設有凹槽，所述中空內腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，所述間歇塗覆模具的外周緣開設有塗覆孔組，所述塗覆孔組為呈環形陣列排布的若干塗覆孔、且所述塗覆孔的內孔口與所述中空內腔相連通。
2.根據權利要求1所述的一種光纖束的成型設備，其特徵在於：所述塗覆孔的內孔口位置對應於兩個所述圓弧的連線處設定。
3.根據權利要求1所述的一種光纖束的成型設備，其特徵在於：沿所述間歇塗覆模具的軸向設定有兩組所述塗覆孔組，且每組所述塗覆孔的個數均對應所述凹槽的數量設定。
4.根據權利要求1所述的一種光纖束的成型設備，其特徵在於：所述間歇塗覆模具的一端為塗覆進口，所述間歇塗覆模具的另外一端為塗覆出口，所述中空內腔從塗覆進口到塗覆出口的橫截面的面積呈漸縮設定。
5.一種光纖束的成型方法，其特徵在於，採用上述1至5中任意一項所述的光線束的成型設備，包括以下步驟：
（1）聚合：將若干根光纖在並帶放線機上經聚合模具精確定位，使若干根分散的光纖收攏在一起；
（2）預成型：將收攏在一起的光纖經過預成型模具，進行第一次擠壓為束狀光纖；
（3）塗覆樹脂：束狀光纖經過間歇塗覆模具，在塗覆紫外光固化樹脂的同時再次擠壓束狀光纖，紫外光固化樹脂通過塗覆孔間歇地加入間歇塗覆模具，將所述束狀光纖的外側以一定間隔塗覆紫外光固化樹脂；
（4）固化：束狀光纖經過紫外光固化裝置，將所述束狀光纖的外側塗覆的紫外光固化樹脂進行固化形成光纖束；
（5）收線：採用收線裝置將光纖束收集在光纖束盤上。
6.根據權利要求5所述的一種光纖束的成型方法，其特徵在於：所述紫外光固化樹脂的顏色可選用國家標準色譜的所有顏色中的任意一種，用以區分所述光纖束。
7.根據權利要求7所述的一種光纖束的成型方法，其特徵在於：所述紫外光固化樹脂沿所述光纖束軸向的長度為5毫米至8毫米。
8.根據權利要求8所述的一種光纖束的成型方法，其特徵在於：所述紫外光固化樹脂之間的間隔距離為20毫米至25毫米。
9.根據權利要求9所述的一種光纖束的成型方法，其特徵在於：所述光纖束的光纖數量為2至12根。
實施方式
如圖3至圖5所示，《一種光纖束的成型設備及其成型方法》所述的一種光纖束的成型設備，
依次包括並帶放線機4、聚合模具5、預成型模具6、間歇塗覆模具7、紫外光固化裝置8和收線裝置9。預成型模具6具有成型腔，成型腔的內壁設有成型槽10，成型腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，成型腔的一端設定為成型進口13，成型腔的另外一端設定為成型出口14，成型腔從成型進口13到成型出口14的橫截面的面積呈漸縮設定。間歇塗覆模具7為具有中空內腔的管狀結構，間歇塗覆模具7的內壁設有凹槽11，中空內腔的橫截面為由若干圓弧呈環形陣列排布組成，間歇塗覆模具7的外周緣開設有塗覆孔12組，塗覆孔12組為呈環形陣列排布的若干塗覆孔12、且塗覆孔12的內孔口與中空內腔相連通。進一步，塗覆孔12的內孔口位置對應於兩個圓弧的連線處設定。其對應於束狀光纖1的兩根光纖1的縫隙處，便於紫外光固化樹脂3將光纖1粘結在一起。且便於樹脂在凹槽11內流動，形成片狀粘連，將束狀光纖1包裹起來，粘接穩固。進一步，沿間歇塗覆模具7的軸向設定有兩組塗覆孔12組，且每組塗覆孔12的個數均對應凹槽11的數量設定。便於360度全方位塗覆，包裹住束狀光纖1。提高塗覆效率，可增加光纖1運行速度，提高生產效率。優選的，間歇塗覆模具7的一端為塗覆進口15，間歇塗覆模具7的另外一端為塗覆出口16，中空內腔從塗覆進口15到塗覆出口16的橫截面的面積呈漸縮設定。寬口進窄口出，進一步擠壓束狀光纖1，使其直徑固定且沒有任何縫隙，光纖1密度高。
一種光纖束的成型方法，採用上述的光線束的成型設備，包括以下步驟：（1）聚合：將若干根光纖1在並帶放線機4上經聚合模具5精確定位，使若干根分散的光纖1收攏在一起。（2）預成型：將收攏在一起的光纖1經過預成型模具6，進行第一次擠壓為束狀光纖1，預成型為束狀光纖1。（3）塗覆樹脂：束狀光纖1經過間歇塗覆模具7，在塗覆紫外光固化樹脂3的同時再次擠壓束狀光纖1，紫外光固化樹脂3通過塗覆孔12間歇地加入間歇塗覆模具7，將束狀光纖1的外側以一定間隔塗覆紫外光固化樹脂3。二次成型，使光纖1密度進一步提高，且在塗覆的同時擠壓，使光纖1沒機會回彈。（4）固化：束狀光纖1經過紫外光固化裝置8，將束狀光纖1的外側塗覆的紫外光固化樹脂3進行固化形成光纖束2。（5）收線：採用收線裝置9將光纖束2收集在光纖束盤上。進一步，紫外光固化樹脂3的顏色可選用國家標準色譜的所有顏色中的任意一種，用以區分光纖束2。如圖1、圖2所示，紫外光固化樹脂3沿光纖束2軸向的長度為5毫米至8毫米。進一步，紫外光固化樹脂3之間的間隔距離為20毫米至25毫米。進一步，光纖束2的光纖1數量為2至12根。
《一種光纖束的成型設備及其成型方法》的工作過程為：
如圖5所示，散纖通過並帶放線機4放線，然後再通過聚合模具5聚攏，聚攏的光纖1由較寬的入口穿入預成型模具6，由較窄的成型出口14穿出，將光纖1預成型為束狀光纖1，束狀光纖1穿過間歇塗覆模具7，紫外光固化樹脂3間歇塗覆在束狀光纖1外，通過紫外光固化裝置8後，紫外光固化樹脂3變硬，將束狀光纖定型為如圖1、圖2所示的光纖束2，最後通過收線裝置9將光纖束2收卷於光纖束盤上。
採用上述成型方法所製造的光纖束2與2013年之前的光纖帶相比，不會因為光纜彎曲或光纖帶翻邊而導致邊纖傳輸性能惡化，提高了光纜的彎曲性能；由於所需的松套管內徑更小，松套管外徑會相對減小20%以上，用此製造的松套中心束管式或松套層絞式的光纜，具有光纜外徑小，光纖1密度更大，重量輕的優勢；紫外光固化樹脂3間隔的粘接方式，光纖1有一定的自由度，光纖1之間的相互影響小，光纖1受到的應力小；同一松套管內的光纖束2之間用粘接樹脂的顏色區分，無需用困扎紗線的顏色區分，減少生產環節，且方便區分。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種光纖束的成型設備及其成型方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
