用于缠绕光纤的卷轴 【技术领域】
本发明涉及一种用于缠绕光纤的卷轴,更具体地说,涉及一种用于缠绕光纤的卷轴,所述的卷轴包括使用超声波熔接器相互接合的法兰。
背景技术
近来,为了构造信息高速公路,对用作光通信系统中的光信号传输介质的光纤存在极大的需求。这些光纤典型地被缠绕在卷轴上,并且可以在它们的外围上设置涂层,也可以不设置涂层。用于缠绕光纤的卷轴包括:一组卷轴体,其中的每一个卷轴体形成为具有圆柱状的卷筒,并且与其他的卷轴体接触;与所述的卷筒的外围接合的衬垫;以及通过卷轴体在轴向形成地圆柱轴毂(hub)。
在标题为《Spool for Holding Winding of Optical Fibre》并且于2000年3月14日授予的美国专利No.6,036,138中公开了所述的用于缠绕光纤的卷轴的一个实例。在图1和2中示出了所公开的卷轴的结构。卷轴1包括两个法兰1a和1b,两个法兰中的每一个包括具有各自的焊接表面4的外筒5。第一和第二法兰1a、1b连接在一起,从而使它们的焊接表面4相互接合,然后对所述的焊接表面进行焊接。衬垫3缠绕在外筒5的周围,而光纤6缠绕在该衬垫的周围。然而,用于对法兰1a、1b进行焊接的加热过程使卷轴1的装配变得复杂。此外,如果法兰1a、1b没有对准,则不可能拆开卷轴来重新焊接,这导致了产品的高缺陷率。
在标题为《Spool for Fiber Optic Media》并且在1999年6月1日授予的美国专利No.5,908,172中公开了用于缠绕光纤的卷轴的另一实例。如图3所示,卷轴10包括具有卷筒11a、12a的两个法兰11、12。卷轴10还包括:联锁装置13,该联锁装置用于有选择地使法兰11、12的卷筒11a、12a面对面地互锁或者脱离。
然而,需要模具来制造联锁装置13,这增加了构件的数量。而且,这增加了装配时间和处理构件的难度,并且伴随着制造成本的增加。
【发明内容】
考虑到上述问题,已经提出了本发明。依据本发明,用于缠绕光纤的卷轴包括使用超声波熔接器相互接合的法兰,从而减少了装配时间,并且改善了生产率。
在本发明的另一方面中,使用超声波熔接器将法兰装配为卷轴,从而减少了所需要的构件的数量,并且降低了制造成本。
依据本发明,所述的卷轴包括:用于将光纤缠绕在其上的第一和第二圆柱形的卷筒,其中所述的卷筒在接合点(juncture)面对面地轴向接合;第一和第二法兰,通过设置此第一和第二法兰来将卷筒夹在中间,并且使其尺寸从卷筒中径向地向外伸出,从而将其用来限定光纤的缠绕区域;以及沿着接合点形成的超声波接合点,以使第一和第二法兰熔接在一起。
【附图说明】
从结合附图所采用的以下详细描述中,本发明的上述特征和其他优点将变得更加容易理解,其中,使用相同的参考符号表示相同或者相似的元件,
图1是用于缠绕光纤的传统卷轴的横截面图;
图2是沿着图1的线I-I’截取的剖面图;
图3是用于缠绕光纤的另一传统卷轴的纵剖面图;
图4是在超声波熔接器处于工作状态下,依据本发明的一个实施例的用于缠绕光纤的卷轴的透视图;
图5是图4中的部分“A”的放大的透视图;
图6是在超声波熔接器处于工作状态下,依据本发明的一个实施例的用于缠绕光纤的卷轴的前视图;
图7是图6中的部分“B”的放大的正视图;以及
图8是依据本发明的一个实施例的用于缠绕光纤的卷轴的横截面图。
【具体实施方式】
下面将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。
如图4到8所示,用于缠绕光纤1000的卷轴组100包括:第一和第二法兰200、300;以及第一和第二圆柱形的卷筒201、301,在其上缠绕光纤1000。通过按照轴向使第一和第二圆柱形的卷筒201、301面对面地相互接合,并且将这两个卷筒熔接在一起,形成接合点。第一和第二法兰200、300形成为同心的盘的形状,用于将第一和第二圆柱形的卷筒201、301夹在中间,并且从第一和第二圆柱形的卷筒201、301径向地向外伸出,以便限定光纤1000的缠绕区域。第一和第二法兰200、300包括:辅助卷筒203、303,并且该第一和第二法兰200、300被辅助卷筒203、303夹在中间,并且与辅助卷筒203、303形成整体,以便协助将光纤1000适当地缠绕到卷轴组100上。通过第一和第二法兰200、300上的通孔202、302,将光纤1000的起始端拉到第一和第二法兰200、300之中和之外,第一和第二法兰200、300还包括引导肋条204、304,该引导肋条204、304从通孔202、302径向地向内延伸到辅助卷筒203、303,以便当将光纤1000拉到第一和第二法兰200、300之中和之外时,将光纤1000引导到第一和第二卷筒201、301、以及辅助卷筒203、303。引导肋条204、304为弧形形状,从而在将光纤1000拉到第一和第二法兰200、300之中和之外期间,防止光纤1000的弯曲。第一和第二法兰200、300具有外翼205、305,所述的外翼从圆柱形的卷筒201、301的同心圆向外垂直延伸。第一和第二法兰200、300还包括加强肋条206、306,所述的加强肋条径向地形成在外翼205、305的外表面,以便加强外翼205、305。圆柱形的轴毂600沿着法兰200、300的中轴通过第一和第二法兰200、300而形成。第一和第二法兰200、300由具有抗磨损性、抗腐蚀性、电绝缘特性的塑料例如合成树脂聚酰胺、聚缩醛、ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯)等制成。
在卷筒201、301之间形成接合点时,设置卷筒,并且使超声波熔接器500的头501位于第一和第二圆柱形卷筒的一侧。然后,从头501发射超声波,以便形成超声波熔接点400,从而通过超声波的振荡,使第一和第二法兰200和300熔接在一起。如在图4、6和7中可以看到的,形成的接合点具有锯齿形的图案,或者沿着第一和第二圆柱形卷筒201、301的端部,形成凹凸不平的图案。
在使用卷轴组100的典型方法中,先通过通孔202,然后通过通孔302拉伸光纤的起始端。将光纤1000围绕辅助卷筒303、第二圆柱形卷筒301、以及第一圆柱形卷筒201缠绕。从辅助卷筒303、第二圆柱形卷筒301及第一圆柱形卷筒201开始进行解绕(unwinding)。可选择的是,缠绕和解绕操作中的任一个或者两个同时可以按照相反的方向发生。
如上所述,由于卷轴组100的第一和第二法兰200、300使用超声波熔接器500相互接合,因此,可以简化卷轴的装配过程,并且可以改善卷轴组的质量,以及增加在卷轴上的光纤缠绕量。
虽然已经仅对本发明的几个实施例进行了详细地描述,但是本领域的技术人员将会意识到:在不脱离所附权利要求限定的范围和精神的情况下,可以对特定的元素进行各种修改、添加和替换。
超声波熔接器位于第一和第二圆柱形卷筒的一侧,从而改善了第一和第二圆柱形卷筒的超声波熔接点。
此外,第一和第二法兰中的至少一个包括两个法兰,所设置的两个法兰将所述的卷筒夹在中间,并且其在尺寸上从所述的卷筒中径向地向外伸出。