(57)【要約】ファイバユニットコーティング装置は非硬化樹脂でコーティングされたファイバユニット１２が通過するチャンバ１９０を含む。空気と混合されたマイクロスフェアが導管１９６と開口部１９４ａを介してチャンバ１９０内へ供給される。結果として早いかつ均等なマイクロスフェアの塗布を達成することができ、このシステムはマイクロスフェアの制御可能な塗布を空気／マイクロスフェアの混合物の流速を変化させることによって可能にする。正圧チャンバ７２、７４はマイクロスフェアがファイバユニット１２がチャンバ１９０へ入りまた出る入口部と出口部を閉塞しないように構成されている。
2005525285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバユニットを粒子状物質でコーティングする装置であって、該装置はファイバユニットのための通路と、この通路の中へ粒子状物質とガスとの混合体を受け入れる入口とを含み、
粒子状物質とガスとの混合体の流れがこの入口から前記通路に入ると、該混合体は使用時にファイバユニットの長手軸に関してほぼ平行に導かれる。
【請求項２】
前記入口は、混合体が前記通路に入る領域で、粒子状物質とガスとの混合体をその中へ受け入れるように前記通路を取り囲み、かつ全域にわたって前記通路へ開口している空洞の形態を有している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ファイバユニットを粒子状物質でコーティングする装置であって、該装置はファイバユニットのための通路と、この通路の中へ粒子状物質とガスとの混合体を受け入れる入口とを含み、
前記入口は、混合体が前記通路に入る領域で、粒子状物質とガスとの混合体をその中へ受け入れるように前記通路を取り囲み、かつ全域にわたって前記通路へ開口している空洞の形態を有している。
【請求項４】
前記空洞は円筒状である、請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記空洞の外壁は円錐台状である、請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記入口は、空洞の上へほぼ半径方向に開口している２つの入口導管を更に含む、請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記入口導管は半径位置からずれている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記入口を通る粒子状物質とガスとの混合体の供給速度は調整することができる、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
コーティングチャンバの中に画定された通路にファイバユニットを供給する工程と、この通路の中に入口から粒子状物質とガスとの混合体を供給する工程とを含み、
使用時に、粒子状物質とガスとの混合体の流れが前記入口から前記通路に入ると、混合体の流れはファイバユニットの長手軸に関してほぼ平行に導かれる、
ファイバユニットを粒子状物質でコーティングする方法。
【請求項１０】
前記混合体が前記通路に入る領域において、前記入口は、前記通路を取り囲む空洞の形態に形成されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
コーティングチャンバの中に画定された通路にファイバユニットを供給する工程と、前記通路の中に入口から粒子状物質とガスとの混合体を供給する工程とを含むファイバユニットを粒子状物質でコーティングする方法において、
前記混合体は前記通路に入る領域において、前記入口は、前記通路を取り囲む空洞の形態に形成されている。
【請求項１２】
前記空洞は円筒状である、請求項１０または請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記空洞の外壁は円錐台状である、請求項１０または請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記粒子状物質とガスとの混合体を２つの入口導管から空洞の上へほぼ半径方向に供給することを更に含む、請求項１０乃至請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記入口導管は半径位置からずれている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記入口を通る粒子状物質とガスとの混合体の供給速度は調整することができる、請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
ファイバユニットを粒子状物質でコーティングする装置であって、該装置はファイバユニットのための通路を含み、該通路は、少なくとも１つの粒子状物質入口と前記通路の中央長さ部分とを有し、該装置は、前記通路の端部において粒子状物質の移動を偏倚させるためのガス流をもたらすために作動することができ、それによって、粒子状物質が前記通路の端部で渋滞するのを実質的に防止する排除手段を更に含む。
【請求項１８】
前記排除手段は、減少した断面積を有している前記通路の長さ部分の中への加圧ガス入口を含む、排除手段の物理的特性が、より大きい容積のガス流を前記入口から前記通路の中央領域へ向けて導くようなものである、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記物理的特性は、より大きい断面積が前記入口から前記通路の中央部分へ向かって通り抜ける空気流によって実現されるように、通路の前記長さ部分に沿って差のある断面積をもたらすことを含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記物理的特性は、前記入口から前記通路の中央部分へ向かって通り抜ける空気流によって、通路の前記長さ部分のより長い一部分が実現されるように、ガス入口を配置することを含む、請求項１８または請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
排除手段からのガスの噴流が前記通路の中央部分の中へ実質的に導かれる、請求項１８乃至請求項２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記通路の両方端部において排除手段を含み、ガスの噴流が反対方向へ、共に実質的に前記通路の中央部分の中へ導かれる、請求項１８乃至請求項２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
チャンバへ振動を供給するための手段を更に含む、請求項１８から請求項２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記振動は前記チャンバの局限部分へ施される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
コーティングチャンバの中に画定されたファイバユニット通路にファイバユニットを供給する工程と、ファイバユニット通路の中に粒子状物質を供給する工程と、粒子状物質が前記通路の端部へ流入するのを実質的に防止するために、ファイバユニット通路の中において粒子状物質の移動を偏倚させるためのガス流をもたらす工程とを含む、
ファイバユニットを粒子状物質でコーティングする方法。
【請求項２６】
この文書中で実質的に前述されおよび／または添付図面の任意の１つあるいは任意の組み合わせにおいて実質的に図示された装置。
【請求項２７】
この文書中で実質的に前述されおよび／または添付図面の任意の１つあるいは任意の組み合わせにおいて実質的に図示された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファイバコーティング方法および装置に関するものであり、特に光ファイバをコーティングするためのものである。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバを導管の中に置くことによって光ファイバを保護することは公知である。ファイバを導管の中に置く、よく知られた１つの取り組みには、ファイバ吹き込み(fibre blowing)（または「吹き込みファイバ(blown fibre)」）がある。この出願と同一譲受人に係る欧州特許出願第０１０８５９０号には、ファイバが、ファイバを送るための粘性抵抗(viscous drag)に依存する空気を緩衝体として導管の中に吹き込まれるファイバ吹き込み技法が記載されている。
【０００３】
ファイバを更に保護するために、シリコンコーティングのような従来の樹脂コーティングまたは紫外線硬化アクリレートポリマ(UV cured acrylate polymer)が知られており、損傷およびミクロ割れからの保護がもたらされている。ガラスマイクロスフェア(microspheres)または他の粒子状物質をアクリレートポリマのようなファイバにおける樹脂コーティングの中へ埋め込むことによって吹き込みファイバに特に良好な結果がもたらされる、ということが分かっている。このコーティングは、単一ファイバまたは束ファイバかのいずれかを備える光ファイバユニットに適用される。
【０００４】
この出願と同一譲受人に係るヨーロッパ特許出願第０５２１７１０号には、吹き込みファイバ法においてより良好な粘性抵抗とより低い摩擦とを得るために光ファイバユニットをコーティングする改良された方法が記載されており、この方法では、典型的には直径が１０から２００μｍのマイクロスフェアのような粒子状物質が樹脂コーティングの中に埋め込まれる。この方法では、ファイバは、第１樹脂硬化システムを通してドラムから送られて、更に別の樹脂コーティングが施され、ファイバユニットが貫通路の中においてマイクロスフェア（好ましくは均一コーティングのために静電気的に荷電されている）の流動化され／曝気された量を通過する。これらのマイクロスフェアは樹脂コーティングに付着して、そのコーティングは紫外線硬化される。
【発明の開示】
【０００５】
この公知の構成における問題点は、ファイバの入口および出口が粒子で閉塞されて、閉塞物を取り除くために中断時間が必要になるおそれのあることである。このことは、マイクロスフェア(microspheres)がファイバユニットの表面ではなく他の物の表面に引き付けられるように静電気的に帯電されているときに特に問題になる。
【０００６】
米国特許第５８５１４５０号には、樹脂コーティングの中におけるマイクロスフェアの均一な分布を得るために乱気流が貫通路の中に導入される構成が記載されている。これらのマイクロスフェアは、水平な導管を通って入り、乱気流を導入するために下方へ偏向され、更に、貫通路における角度のあるリブによって乱気流が引き起こされる。加えて、ファイバの入口および出口は、粒子を入口および出口から偏向させるように形成されている。この構成に伴う問題点は、その操作が貫通路の構成に大きく左右されるので、装置を効果的に再構築することなくその操作諸特性を調整することが困難であるという点である。
【０００７】
公知の構成に伴う更に別の問題点は、ファイバをコーティングするための処理(throughput)速度が制限されており、装置が、埋め込まれたマイクロスフェアの分布の均一性に大幅に影響を及ぼすことなく３００ｍ／分のオーダーの速度に到達することができないという点である。
【０００８】
公知の構成に伴う更に別の問題点は、いくつかの場合に、公知の装置からマイクロスフェアが漏れないということを保証することが困難である点である。
【０００９】
この発明は、添付の特許請求の範囲において明確に説明されている。
【００１０】
この発明の実施形態は、以下に図面を参照して例示としてのみ説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
光ファイバを送給しかつコーティングするための材料、装置構成要素およびプロセスは、当業者にとって周知であるので、ここでは概要だけが図１に記載されている。全体として１０で表されている装置は光ファイバユニット１２を含むが、このユニットは、ドラムから引き出される（オフライン操作）か、あるいは上流（図示略）に直接形成される（オンライン操作）単一ファイバかまたは束ファイバかのいずれかを備える。このファイバは矢印Ａによって表された方向に引き出される。１つ以上の指向性ローラ１４が、ファイバユニット１２の引き出し方向を容易に調整することができるように設けられている。このファイバは、樹脂コーティング要素１６を通過し、そこから、ファイバユニットがマイクロスフェアでコーティングされるマイクロスフェアコーティングユニット１８の中へ入る。マイクロスフェアを充填してファイバユニット１２へのそれらの吸引力を改善するために、静電噴霧器(gun)（図示しない）をコーティングユニット１８と組み合わせてもよい。加えて、このマイクロスフェアの漏れを防止するために、コーティングユニット１８のファイバ入口およびファイバ出口に正圧(positive pressure)チャンバが配置されているのが好ましい。一連の代替マイクロスフェアコーティングユニット１８が以下にいっそう詳しく記載されるが、これらは本発明の基礎を形成している。コーティングされたファイバユニット１２は次に、紫外線硬化ユニット２０の中へ入り、そこから適切な任意の下流側処理ユニットへ入る。
【００１２】
ファイバユニット１２は、コーティングユニット１８に課されたコーティング管理様式(regime)に依存して垂直方位にコーティングされているように示されているが、適切な指向性ローラ１４を用意することでコーティング過程の間に同様に水平に作動することができる。
【００１３】
光ファイバはそれ自体、コーティングをすることのできるどんな適切な型からもなるものであってよく、特に、適切なコーティングの例は紫外線硬化可能アクリレートポリマである。固体状ガラスからなり直径が典型的には１０から２００μｍであるマイクロスフェアが適用されることが好ましいが、どんな適切な粒子状物質をもコーティングユニット１８の中におけるコーティングに埋め込んでもよい。この装置によるファイバユニット１２の供給速度は３００ｍ／分を超え得る。この明細書の記載を通じて、同様の参照符号は同様の部分を指す。
【００１４】
ファイバコーティングユニット１８の第１の実施形態が図２に示されている。未硬化樹脂でコーティングされたファイバユニット１２がコーティングチャンバ１９０を通過するが、このチャンバは、ほぼ円筒状のガラスチューブ１９１を備え、このチューブは、実質的に中実の(solid)ブロック（１９９ａおよび１９９ｂ）におけるそれぞれの端部で終わっており、これらのブロックのそれぞれによって円錐台状(frusto-conical)表面（１９２および１９３）を有するチャンバが画定されている。ファイバユニット１２はまた、第１端部１９２の近傍に配置された正圧(positive pressure)チャンバ７２と第２端部１９３の近傍に配置された正圧チャンバ７４とを通過する。
【００１５】
空気とマイクロスフェアとの混合体が、２つの導管１９６を介してコーティングチャンバの中へ流入し、円錐台状表面１９２に配置されたブロック１９９ａおよび開口１９４ａを通過する。この実施形態ではただ２つの導管および開口があるが、空気とマイクロスフェアとの混合体は、ブロック１９９ａの壁を通るかまたは代わりにチューブ１９１の中へ直接入る、複数の導管／開口を用いて導入されてよい（後に図３に示される）。空気とマイクロスフェアとの混合体は、ホッパ(hopper)（図示しない）の中でマイクロスフェアを流動化させるかあるいは機械的計量法によるかのいずれかで、作り出される。マイクロスフェアはその後、導管１９６に沿ってガラスチューブ１９１の中へ押し込まれる空気の流れで運ばれる。
【００１６】
空気とマイクロスフェアとの混合体は、チューブ１９１を通って分配され、マイクロスフェアが、ファイバユニット１２における未硬化樹脂でコーティングされた表面に接触してそこに付着する。空気と同伴マイクロスフェアとの流れは、チューブ１９１に沿って進み、ファイバユニット１２に付着されなかった未使用マイクロスフェアを回収する掃気用出口１９５から出る。回収された空気とマイクロスフェアとの混合体は、後の利用のために、導管１９６および開口１９４ａを経る再流入によって再利用される。
【００１７】
フィルタ薄膜１９７が、ファイバユニット１２を収納している正圧チャンバ７２が吐出する領域を除いて、第１端部１９２の全断面積にわたって広がっている。薄膜１９７は、空気を矢印Ａによって表された必要量だけチャンバから除去することによって、マイクロスフェアが、圧力除去装置として作用する空気流出導管１９８を通ってこのチャンバから流出するのを防止するように機能する。加えて、空気は、チャンバを通るマイクロスフェアの流れを促進するために、導管１９８および薄膜１９７を通して導入することができる。
【００１８】
チューブ１９１の上部を包囲するブロック１９９ａには、振動機構２００が取り付けられている。振動機構２００は、そのブロックを通して小さい振動または揺動を引き起こし、従って、そのブロックによって包囲され、流入用開口１９４ａと薄膜１９７と共にそのチューブの上部を含むチャンバの部分へ局在化した振動を供給するために、用いられている。振動は、いくつかのマイクロスフェアが例えば円錐台状表面１９２のような表面に好ましくなく固定されるのを防止するのを助け、かつ、ブロック１９９ａによって画定されたチャンバの内部に蓄積されるのを防止することによってチューブ１９１を通るマイクロスフェアの流れを促進する。図２に示された振動機構２００は空気駆動型であるが、どんな適切な振動手段または揺動手段をも使うことができるということは理解される。
【００１９】
導管１９６を通る空気とマイクロスフェアとの混合体の流れ速度は、制御することができ、従って、ファイバユニット１２上のマイクロスフェアのコーティングの密度を変化させるために、フィードバックすることができる。下流側センサ（図示しない）がそのコーティング密度を検出することができ、それに応じて制御ユニットは、所望のコーティングが達成されるまで空気とマイクロスフェアとの流れを変化させることができる。
【００２０】
第１実施形態の変形例が図３に示されており、ここでは、同様の符号は同様の形状構成を表している。この変形例では、空気とマイクロスフェアとの混合体は、導管１９６および開口１９４ｂによって表されたように、互い違いの配置でガラスチューブの円筒状部分に沿って流入する。
【００２１】
図４を参照して、正圧チャンバ７２がよりいっそう詳しく説明される。このチャンバは細長い２つの管状部分２０５、２０６を備え、これらの部分は加圧空気が導入される入口２０７に接続されている。同時に、これらによって、ファイバユニット１２が妨げられることなく通過することのできる、半径の変化する溝(channel)２０８が画定されている。入口２０７からこの溝に入る空気の流れは、入口から離れる両方向に、チューブ１９１へ向かって生じる空気の流れの大きい割合で流れる。相異なる方向における空気流の割合は、図面に示されたように、細長い２つの管状部分２０５、２０６の間における内径の差Ｄ１＞Ｄ２によって影響を受ける（ここで、Ｄ１はチューブ１９１に最も近い管状部分２０５の内径である）。
【００２２】
この代わりに、あるいはこれに加えて、空気流の割合を左右するために長さの差Ｌ２＞Ｌ１を用いることができる。
【００２３】
先に説明されたような正圧チャンバ７２の作動によって、マイクロスフェアが正圧チャンバ７２へ流入したり流出したりするのを実質的に防止する、チューブ１９１の中へのガスの流れが発生すると共に、ファイバコーティングユニットの内部へマイクロスフェアを移送する、空気の圧力よりも高い圧力が作用する。コーティングチャンバの反対側端部での対応圧力チャンバ７４も同様に作動することは分かるであろう。
【００２４】
ファイバコーティングユニット１８の第２実施形態が図５から７に示されており、このユニットは、正圧チャンバ３０１、コーティングチャンバ３０２および正圧チャンバ３０３を備える。未硬化樹脂でコーティングされたファイバユニット１２が、矢印３００で表された方向にこれらを通り抜ける。コーティングチャンバ３０２の内部における空気とマイクロスフェアとの混合体によって、多数のマイクロスフェアがファイバユニットの未硬化樹脂コーティングに付着し、その後、このコーティングは、先に考察したように下流側で硬化する。
【００２５】
コーティングチャンバ３０２は、円筒状のガラスチューブ１９１によって隔てられた実質的に中実の２つのブロック３０４、３０５を備え、これらのブロックによって、ファイバユニット１２が通過する通路が画定されている。空気とマイクロスフェアとの混合体が、上部ブロック３０４の内部に形成された２つの入口導管３０６、３０７から、コーティングチャンバ３０２の中へ（矢印３０８、３０９によって表された方向に）流入する。２つの導管３０６、３０７はブロック３０４の内部における環状の空洞３１４の中へ開口している。空洞３１４は、ファイバユニットが通過する通路の周りに同心に形成されており、ガラスチューブ１９１の端部の中へ直接開口している。コーティングチャンバ３０２をＡ−Ａ線に沿って上方から見た切欠図が図６に示されており、この図では、頂部で接続される導管３０６、３０７を有する環状の空洞３１４が示されている。空気とマイクロスフェアとの混合体は、この環状空洞を通過してガラスチューブ１９１の中へ入る。
【００２６】
空気とマイクロスフェアとの混合体は、ホッパ（図示略）の中でマイクロスフェアを流動化させるか、あるいは機械的計量法によるかのいずれかで、作り出すことができる。マイクロスフェアは、導管３０６、３０７、空洞３１４、およびファイバのコーティングが起きるガラスチューブ１９１を通る空気の流れで運ばれる。空気とマイクロスフェアとの混合体は最後に、ファイバユニットが通過する通路の周りに同心に形成された下部ブロック３０５の内部における円錐台状の空洞３１０を通過する。使われなかった空気／マイクロスフェアの混合体は、３つの出口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃを介してコーティングチャンバ３０２を出て、必要に応じて入口導管３０６、３０７を介して再流入することで、後の利用のために再利用される。ブロック３０５をＢ−Ｂ線に沿って切り欠いた切欠図が図７に示されている。
【００２７】
ファイバユニット１２へ付着するガラスのマイクロスフェアの分布は、入口導管３０６、３０７を通る空気／マイクロスフェアの混合体の供給速度を変更することによって、容易かつ迅速に調整することができる。下流側センサ（図示されていない）によって、マイクロスフェアがファイバコーティングユニットを出た後に、ファイバユニット１２におけるマイクロスフェアのコーティング密度または分布を検出することができ、また、空気／マイクロスフェアの供給速度をそれに応じて密度または分布が変わるように変更するために、制御ユニットを設けてもよい。
【００２８】
正圧チャンバ３０１、３０３は、マイクロスフェアが前記チャンバから漏れるのを防止すると共に、ファイバユニットが前記チャンバへ入りかつ前記チャンバから出る箇所でのマイクロスフェアによる閉塞からこのシステムを保護するように、コーティングチャンバ３０２のいずれか一方の端部に設けられる。圧力チャンバ３０１は、管３１２によって形成されファイバユニット１２が通り抜ける、円筒状の細長い溝３１３を備える。この溝に沿った一部分は、管２１４によって設けられ加圧ガスが溝３１３の中へ導入される入口である。管３１２の一部はブロック３０４を通って延びている。
【００２９】
溝３１３は、その入口のいずれか一方の側に、相異なる最小内径を有するように、かつ、前記チャンバから最も遠い入口の側における溝３１３の部分、すなわち箇所３１３ａでより小さい最小内側半径を有するように、設計されている。従って、入口管２１４を介して溝に入る加圧ガスは、コーティングチャンバ３０２へ向かう方向へ優先的に流れる。
【００３０】
正圧チャンバ３０１は、溝３１３が空気／マイクロスフェアの混合体の流れる環状空洞３１４の端部と実質的に同じく終わるように設計されているので、ファイバユニットはマイクロスフェアが樹脂コーティングの中により深く埋め込まれるようになることから保護される、ということが保証される。
【００３１】
正圧チャンバ３０１、導管３０６、３０７および空洞３１４の設計によって、導管３０６、３０７を通る空気／マイクロスフェアの混合体の流れが実質的に半径方向内方へ導かれる（マイクロスフェア粒子をファイバユニットに衝突させてマイクロスフェアをあまりにも深く埋め込ませ、および／またはファイバユニットに損傷を及ぼすあまりにも大きい力を発生させる）のが中止されるが、代わりに、チューブ１９１の内部においてチャンバ３０２に沿ってほぼ長手方向に流れるように再び導かれる、ということも同時に保証される。従って、ガス／マイクロスフェアの混合体の流れは、チューブ１９１（すなわち、その箇所でのガス／マイクロスフェアの混合体の内部における分子の個々の流れベクトルのベクトル和）に入ると、ファイバユニット１２の最隣接部分の長手軸に関してほぼ平行に導かれる。混合体の内部における分子には、マイクロスフェアが樹脂コーティングに衝突しかつそれに付着することのできる様々な速度および方向の分布があるのはもちろんであるが、その流れの全体がファイバにほぼ平行であるという事実は、かなりの数のマイクロスフェアがあまりにも大きい速度でファイバに直接衝突するのが防止されるということを意味している。このことによって、このシステムが極めて高速で作動することができ、それに応じて、空気／マイクロスフェアの混合体の流れがファイバユニットに損傷を及ぼすことなくおよび／またはコーティング品質を悪くすることなく増大し、典型的には３００から５００ｍ／分の速度を達成することができる。
【００３２】
コーティングチャンバ３０２の他方端部における対応する正圧チャンバ３０３が、設計および作動の点でチャンバ３０１と同様であることが理解される。
【００３３】
第２実施形態のファイバコーティングユニットの設計によってもまた、作動時に、ファイバユニット１２を容易に挿通することが促進される。挿通は、ガラスチューブ１９１の内部で中心に交わる接続用継手のあるポールを、それぞれの端部から正圧チャンバ３０１、３０３に挿入することによって達成される。ガラスチューブが透明であるので、ユーザは、これら２つのポールの接続用継手端を容易に観察することができ、これらのポールが互いに接合されるとそれらの一方（ファイバが挿通されるチューブ）がチャンバ３０２を通って延びるまで引っ張ることができる。従って、ファイバユニットは、後に取り出される前記チューブを通して供給することができる。
【００３４】
ファイバコーティングユニット１８の第３実施形態が図８から１０に示されており、これは、正圧チャンバ３０１、コーティングチャンバ８０２および正圧チャンバ３０３を備える。未硬化樹脂でコーティングされたファイバユニット１２が、これらを矢印３００で表された方向に通り抜ける。コーティングチャンバ８０２の内部における空気とマイクロスフェアとの混合体によって、多数のマイクロスフェアがファイバユニットの未硬化樹脂コーティングに付着し、先に考察したように、その後、下流側で硬化される。
【００３５】
コーティングチャンバ８０２は、円筒状のガラスチューブ１９１によって隔てられた実質的に中実の２つのブロック８０４、３０５を備え、これらのブロックによって、ファイバユニット１２が通過する通路が画定されている。空気とマイクロスフェアとの混合体は、上部ブロック８０４の内部に形成された２つの入口導管８０６、８０７を経て（矢印３０８、３０９によって表された方向に）コーティングチャンバ８０２の中へ流入する。２つの導管８０６、８０７は、ファイバユニットが通る通路の周りに同心に形成されたブロック８０４の内部における環状空洞８１４の中へ開口している。空洞８１４は、円錐台状外壁が備わり、ガラスチューブ１９１の端部の中へ直接開口するように形成されている。図９には、Ｃ−Ｃ線に沿うコーティングチャンバ８０２を通る断面図が示されており、環状の空洞８１４に開口する入口導管８０６、８０７が例示されている。空気とマイクロスフェアとの混合体は、この環状空洞を通り抜けて、その後、ガラスチューブ１９１の中へ入る。
【００３６】
図９には、入口導管８０６、８０７がファイバユニットの通る通路へ向かってほぼ半径方向内方へ導かれているものの、これらは実際には半径位置からわずかにずれている、ことが示されている。このような構成によって、空気／マイクロスフェアの混合体が空洞８１４の内壁に対してある角度で衝突したときにその混合が改善されると共に、チャンバを通る前記混合体の流れもまた改善される。これによって、このシステムが極めて高速で作動することができ、空気／マイクロスフェアの混合体の流れが増大し、一方マイクロスフェアを有するファイバの未硬化樹脂表面の良好なコーティングがなおもたらされる。
【００３７】
空気とマイクロスフェアとの混合体は、ホッパ（図示しない）の中でマイクロスフェアを流動化させるかあるいは機械的計量法によるかのいずれかで作り出すことができる。マイクロスフェアは、導管８０６、８０７、環状空洞８１４、およびファイバのコーティングが起きるガラスチューブ１９１を通る空気の流れで運ばれる。空気とマイクロスフェアとの混合体は最後に、ファイバユニットが通過する通路の周りに同心に形成された下部ブロック３０５の内部における円錐台状の空洞３１０を通過する。使われなかった空気／マイクロスフェアの混合体は、３つの出口３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃからコーティングチャンバ８０２を出て、必要に応じて入口導管８０６、８０７から再流入することで、後の使用のために再利用される。ブロック３０５をＤ−Ｄ線に沿って切り欠いた切欠図が図１０に示されている。
【００３８】
ファイバユニット１２へ付着するガラスのマイクロスフェアの分布は、入口導管８０６、８０７を通る空気／マイクロスフェアの混合体の供給速度を変更することによって、容易かつ迅速に調整することができる。下流側センサ（図示しない）によって、マイクロスフェアがファイバコーティングユニットを出た後に、ファイバユニット１２におけるマイクロスフェアの分布に対するコーティングを検出することができ、また、空気／マイクロスフェアの供給速度をそれに応じて密度または分布が変わるように変更するために、制御ユニットを設けてもよい。
【００３９】
正圧チャンバ３０１、３０３は、マイクロスフェアが前記チャンバから漏れるのを防止すると共に、ファイバユニットが前記チャンバへ入りかつ前記チャンバから出る箇所でのマイクロスフェアによる閉塞からこのシステムを保護するように、コーティングチャンバ８０２のいずれか一方の端部に設けられる。圧力チャンバ３０１は、管３１２によって形成されファイバユニット１２が通り抜ける円筒状の細長い溝３１３を備える。この溝に沿った一部分は、管２１４によって設けられ加圧ガスが溝３１３の中へ導入される入口である。管３１２の一部はブロック８０４を通って延びている。
【００４０】
溝３１３は、その入口のいずれか一方の側に、異なる最小内径を有するように、かつ、前記チャンバから最も遠い入口の側における溝３１３の部分、すなわち箇所３１３ａでより小さい最小内側半径を有するように、設計されている。従って、入口管２１４から溝に入る加圧ガスは、コーティングチャンバ８０２へ向かう方向へ優先的に流れる。
【００４１】
正圧チャンバ３０１は、溝３１３が空気／マイクロスフェアの混合体の流れる環状空洞８１４の端部と実質的に同じく終わるように設計されているので、ファイバユニットはマイクロスフェアが樹脂コーティングの中に深く埋め込まれ過ぎることから保護される、ということが保証される。
【００４２】
正圧チャンバ３０１、導管８０６、８０７および空洞８１４の設計によって、導管８０６、８０７を通る空気の流れが実質的に半径方向内方へ導かれる（マイクロスフェア粒子をファイバユニットに衝突させてマイクロスフェアをあまりにも深く埋め込ませ、および／またはファイバユニットに損傷を及ぼすあまりにも大きい力を発生させる）のが中止されるが、代わりに、チューブ１９１の内部においてチャンバ８０２に沿ってほぼ長手方向に流れるように再び導かれる、ということも同時に保証される。従って、ガス／マイクロスフェアの混合体の流れは、チューブ１９１（すなわち、その箇所でのガス／マイクロスフェアの混合体の内部における分子の個々の流れベクトルのベクトル和）に入ると、ファイバユニット１２の最隣接部分の長手軸に関してほぼ平行に導かれる。混合体の内部における分子には、マイクロスフェアが樹脂コーティングに衝突し、かつそれに付着することのできる様々な速度および方向の分布があるのはもちろんであるが、その流れの全体がファイバにほぼ平行であるという事実は、非常に多いマイクロスフェアがあまりにも大きい速度でファイバに直接衝突するのが防止されるということを意味している。このことによって、このシステムが極めて高速で作動することができ、それに応じて、空気／マイクロスフェアの混合体の流れがファイバユニットに損傷を及ぼすことなく、および／またはコーティング品質を悪くすることなく増大し、典型的には３００から５００ｍ／分の速度を達成することができる。
【００４３】
コーティングチャンバ８０２の他方端部における対応する正圧チャンバ３０３が設計および作動の点でチャンバ３０１と同様であることが理解される。
【００４４】
第３実施形態のファイバコーティングユニットの設計によってもまた、作動時に、ファイバユニット１２を容易に挿通することが促進される。挿通は、ガラスチューブ１９１の内部で中心に交わる接続用継手を有するポールを、それぞれの端部から正圧チャンバ３０１、３０３に挿入することによって達成される。ガラスチューブが透明であるので、ユーザは、これら２つのポールの接続用継手端を容易に観察することができ、これらのポールが互いに接合されると、それらの一方（ファイバが挿通されるチューブ）がチャンバ８０２を通って延びるまで引っ張ることができる。従って、ファイバユニットは、後に取り出される前記チューブを通して送給することができる。
【００４５】
上に説明された様々な実施形態の態様を互いに適宜、組み合わすことができるということ、また、本発明を当業者に明らかな適切な材料および装置を用いて実現することができるということは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ファイバコーティングシステムの構成要素のブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るファイバコーティングユニットのブロック図である。
【図３】第１の実施形態の変形例に係るファイバコーティングユニットのブロック図である。
【図４】ファイバコーティング装置にて用いられる正圧チャンバのブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係るファイバコーティングユニットの模式図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った切欠図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った切欠図である。
【図８】第３の実施形態に係るファイバコーティングユニットの模式図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ線に沿った切欠図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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