JP2006007653A - スロット剥線方法およびその装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光ファイバケーブルのスロットの樹脂をリサイクルするためにスロットの樹脂と鋼線を分離する。
【解決手段】一対のローラU,Lで構成する圧延ローラ装置15,17,19の複数を直列に配置し、支持線11が中心部に挿入されたスロット3を前記複数の圧延ローラ装置15,17,19の一対のローラ21U,21L(23U,23Lと、25U,25L)間の距離d1,d2,d3を段階的に狭くして徐々に細径に潰すことにより、スロット3と支持線11とを容易に且つ確実に分離する。
【選択図】図1

Description

この発明は、スロット剥線方法およびその装置に関し、特に光ファイバケーブルに使用されるスロットの樹脂をリサイクルするために、例えばスロットを構成するポリエチレン樹脂と鋼線を分離するスロット剥線方法およびその装置に関する。
図8を参照するに、従来、例えば、光ファイバケーブル201は、長手方向に延伸されたスロット203の断面で外周に複数のスロット溝205が螺旋状に形成されており、前記各スロット溝205に例えば4心の光ファイバテープ心線207が挿入されていると共に光ファイバテープ心線207がスロット溝205から離脱しないように、スロット203の外周部には押え巻き209が一体的に設けられている。前記スロット203の中心部には支持線(テンションメンバ)としての鋼線211が挿入されて使用されている。さらに、スロット203の外周にはケーブルシース213が覆うように設けられており、このケーブルシース213はPE(ポリエチレン)又はPVC(ポリ塩化ビニル)等からなる。
上記の光ファイバケーブル201が使用済みになると、リサイクルのために、ケーブルシース213が周知の被覆剥ぎ装置で剥ぎ取られ、また押え巻き209も剥ぎ取られる。さらに、スロット203の複数の各スロット溝205から4心の光ファイバテープ心線207が除去される。次に、スロット203と鋼線211とをそれぞれリサイクルするためには、スロット203と鋼線211を分離する必要がある。
図9を参照するに、上記のスロット203と鋼線211を分離するスロット剥線方法としては、鋼線211が中心部に挿入されたスロット203を走行させ、例えば下ローラ215Lに刃217が付いた一対のローラ215U,215L間に通過させた後、次に、例えば上ローラ219Uに刃221が付いた一対のローラ219U,219L間に通過させ、さらに、一対のローラ223U,223L間に通してスロット203と鋼線211を分離する方法などがある。
また、上記のスロット203と鋼線211を分離する他のスロット剥線方法としては、図示していないが、鋼線211が中心部に挿入されたスロット203を走行させ、被覆切裂手段に送り込まれる。スロット203は前記被覆切裂手段によりスロット203の走行方向に回転自在な上カッタと下カッタとの間で挟み込むようにして通過せしめてスロット203の長手方向に切り込みが入れられる。
この切り込みが入れられたスロット203は、前記被覆切裂手段の前方に設けた被覆剥ぎダイスに送り込まれる。被覆剥ぎダイスには、鋼線211を通過させる貫通孔と鋼線211とスロット203の境界に食い込んでスロット203を鋼線211から剥ぐための剥ぎ取り突起を備えた被覆剥ぎダイスが備えられており、前記スロット203は、最初はその先端において端末処理でスロット203が剥ぎ取られて鋼線211が露出されているので、この露出した鋼線211が貫通孔に強制的に送り込まれることにより、剥ぎ取り突起が鋼線211とスロット203の境界に食い込んでスロット203が鋼線211から剥ぎ取られる(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−322834号公報
ところで、上述した従来の前者のスロット剥線方法では、スロット203と鋼線211とを容易に分離させることが難しく、また、長時間稼働させると刃217,221が傷み、切れなくなると共に切れなくなると交換する必要があって大変面倒であった。さらに、スロット203の種類により刃217,221の位置調整等の必要があるために、大変面倒であった。
また、後者のスロット剥線方法は、効果的な方法とはいえ、やはりカッタを使用しているので、長時間稼働させると刃が傷み、切れなくなると共に切れなくなると交換する必要があって大変面倒であるという問題点があった。
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
この発明のスロット剥線方法は、一対のローラで構成する圧延ローラ部の複数を直列に配置し、支持線が中心部に挿入されたスロットを前記複数の圧延ローラ部の一対のローラ間でスロット走行方向において段階的に徐々に細径に潰すことにより、スロットと支持線とを分離することを特徴とするものである。
また、この発明のスロット剥線方法は、前記スロット剥線方法において、スロット走行方向の前方側の圧延ローラ部のローラ回転速度を、後方側の圧延ローラ部のローラ回転速度より速くすることが好ましい。
また、この発明のスロット剥線方法は、前記スロット剥線方法において、スロット走行方向で最後の圧延ローラ部の一対のローラで支持線の直径とほぼ同じ大きさに圧延することが好ましい。
この発明のスロット剥線装置は、支持線が中心部に挿入されたスロットを圧延する一対のローラで構成される圧延ローラ装置の複数を直列に配設し、前記スロットをスロット走行方向において徐々に細径に潰すべく前記複数の各圧延ローラ装置の一対のローラ間の距離をスロット走行方向で段階的に狭く構成してなることを特徴とするものである。
また、この発明のスロット剥線装置は、前記スロット剥線装置において、スロット走行方向の前方側の圧延ローラ装置のローラ回転速度を、後方側の圧延ローラ装置のローラ回転速度より速く構成してなることが好ましい。
また、この発明のスロット剥線装置は、前記スロット剥線装置において、スロット走行方向で最後の圧延ローラ装置の一対のローラ間の距離を支持線の直径とほぼ同じ大きさに構成してなることが好ましい。
また、この発明のスロット剥線装置は、前記スロット剥線装置において、前記各圧延ローラ装置の一対のローラ間の距離を調整自在に設けてなることが好ましい。
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、支持線が中心部に挿入されたスロットは複数の圧延ローラ部の一対のローラで段階的に徐々に潰すことにより、スロットと鋼線とを容易に且つ確実に分離させることができる。
また、各圧延ローラ部のローラにはカッタ刃が使用されていないので、従来のごとき長時間稼働させると刃が傷むことを解消できる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
この実施の形態に係るスロット剥線方法に用いられるスロットは、リサイクルのために、使用済みの光ファイバケーブルから取られたものである。
光ファイバケーブル1としては、例えば図7に示されているように、長手方向に延伸されたスロット3の断面で外周に複数のスロット溝5が螺旋状に形成されている。なお、スロット3は例えばPE(ポリエチレン)樹脂で構成されている。また、前記各スロット溝5には例えば4心の光ファイバテープ心線7が挿入されていると共に光ファイバテープ心線7がスロット溝5から離脱しないように、スロット3の外周部には押え巻き9が一体的に設けられている。また、スロット3の中心部には支持線(テンションメンバ)としての鋼線11が挿入されて使用されている。さらに、スロット3の外周にはケーブルシース13が覆うように設けられており、このケーブルシース13はPE(ポリエチレン)又はPVC(ポリ塩化ビニル)等の樹脂からなる。
使用済みの光ファイバケーブル1は、ケーブルシース13が周知の被覆剥ぎ装置で剥ぎ取られ、また押え巻き9も剥ぎ取られる。さらに、スロット3の複数の各スロット溝5から4心の光ファイバテープ心線7が除去される。次に、この実施の形態に係るスロット剥線方法によりスロット3と鋼線11とが分離され、スロット3の樹脂と鋼線11がそれぞれリサイクル利用可能となる。
図1を参照するに、この実施の形態に係るスロット剥線方法としては、一対のローラU,Lで構成される圧延ローラ部としての例えば圧延ローラ装置15、17、19の3組が直列に配置されており、鋼線11が中心部に挿入されたスロット3は最初の圧延ローラ装置15の一対のローラ21U,21L間に通されて、前記スロット3の直径が例えば15cmから8cmに圧延される。
次いで、前記スロット3が2番目の圧延ローラ装置17の一対のローラ23U,23L間に通されて、例えば8cmから3cmの直径に圧延される。
さらに、前記スロット3が3番目の圧延ローラ装置19の一対のローラ25U,25L間に通されて、例えば3cmから2cmの直径に圧延されると共に、スロット3の引っ張り速度が鋼線11の引っ張り速度に対して例えば1.5倍程度にして引っ張られる。
すなわち、スロット3が潰れる際に、PEは縦方向に伸びるので、2番目のローラ23U,23Lと3番目のローラ25U,25Lは1番目のローラ21U,21Lに比べて速く回転する必要がある。その結果、3番目のローラ25U,25Lから排出されるスロット3の分離片PEの線速は鋼線11の線速より大きくなる。
なお、全体的なスロット3の処理量が14m/min以上となるには、例えば、1番目は14m/min以上で、2番目は14m/min以上で、3番目は20m/min以上となることである。
また、最初の一対のローラ21U,21Lの直径は例えば150mmで、2番目の一対のローラ23U,23Lの直径は例えば400mmで、3番目の一対のローラ25U,25Lの直径は例えば200mmであることが好ましく、また、最初の一対のローラ21U,21Lを通過する時の線速は例えば20m/minで、2番目の一対のローラ23U,23Lを通過する時の線速は例えば25m/minで、3番目の一対のローラ25U,25Lを通過する時の線速は例えば40m/minであることが望ましい。
また、この実施の形態のスロット剥線方法には、最初の一対のローラ21U,21L間の距離をd1とし、2番目の一対のローラ23U,23L間の距離をd2とし、3番目の一対のローラ25U,25L間の距離をd3としたとき、d1>d2>d3≒鋼線径の関係がある。
上記のように、スロット剥線方法として、複数の各一対のローラでスロット3を段階的に徐々に圧延する理由は、もし圧延回数が1回の場合では、スロット3をローラに送り込めないことや潰しきれない等の問題があるからである。この実施の形態では圧延回数を3回にしたので、スロット3を徐々に潰して最終的に鋼線11の直径にまで潰すことが可能となった。
そこで、上記のスロット剥線方法の構造における各ローラによるスロット3の潰し量を計算すると、処理可能な条件が得られた。
図2を参照するに、上記のスロット3の潰し量の計算式について、最初の圧延ローラ装置15の一対のローラ21U,21Lを例にとって説明する。なお、2番目の圧延ローラ装置17、3番目の圧延ローラ装置19についても同様である。
すなわち、スロット3が一対のローラ21U,21Lで圧延される際に、スロット3の外周とローラ21U(21Lも同様)の外周との接触点Aにおける接線Lがスロット3に対してなす角度θと、一対のローラ間の距離d(N1とN2間距離)と、スロット3の直径Rとの関係について説明する。
ここで、一対のローラ21U,21Lの中心が0、0’で、各ローラ21U,21Lの半径をそれぞれr、r’とすると、
OD=r+d/2
例えば、ローラ21Uの外周円に対する接線Lとの関係から、∠AOB=θとなり、
よって、OB=rcosθとなる。
ここで、スロット3の外径はφRであるので、
BD=R/2=OD−OB=(r+d/2)−rcosθ
cosθ=(2r+d−R)/2r
したがって、
θ=arccos{(2r+d−R)/2r}
となる。
上記の計算式から得られたスロット3の潰し量の処理可能な条件としては、スロット3の直径が最大で30mmであっても、圧延ローラ装置15、17、19の各一対のローラ間の距離がそれぞれd1=25mm、d2=15mm、d3=2.8mmの条件で潰すことが可能である。なお、設計上ではスロット3の直径が最大で35mmまで処理可能であると考えられる。
図3を参照するに、この実施の形態に係るスロット剥線装置27としては、本体フレーム29に、鋼線11が中心部に挿入されたスロット3を所定の位置を通るようにガイドするガイド体31が図3において右側に設けられ、このガイド体31から送られるスロット3を段階的に徐々に圧延するために、この実施の形態では上下に一対のローラで構成される圧延ローラ装置15、17、19の3組が、スロット走行方向に向けて図3において右側から左側へ順に直列に配置されている。3番目の圧延ローラ装置19の一対のローラ25U,25Lで最終的に分離されたスロット3の分離片を排出するための分離片排出ダクト33が図3において左側に設けられている。
図4(A),(B)を併せて参照するに、1番目の圧延ローラ装置15は、図4(A)において左右の支持フレーム35が本体フレーム29のベース部37の上に立設されており、下部のローラ21Lが前記左右の支持フレーム35に固定して設けた軸受部39Lに回転軸41Lを介して回転自在に設けられており、上部のローラ21Uが前記左右の支持フレーム35にガイド部を介して上下方向にスライド自在に設けた軸受部39Uに回転軸41Uを介して回転自在に設けられている。したがって、ローラ21Uがローラ21Lに対して上下方向で接離自在に構成されている。なお、ローラ21Lの外周面にはスロット3の送り出しを兼ねるために細かい凹凸部43が設けられている。
また、上記の軸受部39Uは、軸受部39Lとの間に設けた圧縮スプリング45により常時上方に付勢されている。さらに、上記の軸受部39Uは、左右の支持フレーム35の上部に設けたナット部材47に螺合するねじシャフト49の下端に回転可能に連結されており、図4(A)において左右のねじシャフト49は各上部に設けたスプロケット51にチェーン53を掛け回して同期して回転する構成である。また、一方のねじシャフト49〔図4(A)において左側の〕は上方に延伸されており、その上端にはハンドル部55が設けられている。
さらに、支持フレーム35の一部には、ローラ21Uの上下方向の移動距離を測定するために、直接的には前記軸受部39Uの上下方向の移動距離を測定する測長ユニット57が設けられている。
また、回転軸41Lの一方端〔図4(A)において右端〕にはスプロケット59Aが設けられており、図4(B)に示されているように前記スプロケット59Aと、本体フレーム29の下部のモータ61の回転軸63に設けたスプロケット59Bと、テンションスプロケット59Cにチェーン65が掛け回されている。
上記構成により、ハンドル部55を回転することにより、左右のねじシャフト49がスプロケット51、チェーン53で同期して同方向に回転し、軸受部39Uが圧縮スプリング45の付勢力によってあるいは前記付勢力に抗してガイド部に沿って上下動するので、ローラ21Uがローラ21Lに対して上下方向で接近あるいは離反することになり、ローラ21Uの移動量が測長ユニット57によって測定されるので、ローラ21Uとローラ21Lの間隔d1を微調整でき、処理対象物であるスロット3に対する加圧力を微調整できる。
したがって、上記のようにスロット3に対する加圧力が調整された状態で、下部のローラ21Lがモータ61の回転軸63の回転によりチェーン65を介して回転される回転軸41Lで回転駆動されるので、スロット3が所定量に圧延されて前方へ送り出されることとなる。
図5(A),(B)を併せて参照するに、2番目の圧延ローラ装置17は、図5(A)において左右の支持フレーム67が本体フレーム29のベース部37の上に立設されており、下部のローラ23Lが前記左右の支持フレーム67に固定して設けた軸受部69Lに回転軸71Lを介して回転自在に設けられており、上部のローラ23Uが前記左右の支持フレーム67にガイド部を介して上下方向にスライド自在に設けた軸受部69Uに回転軸71Uを介して回転自在に設けられている。したがって、ローラ23Uがローラ23Lに対して上下方向で接離自在に構成されている。
また、上記の軸受部69Uは、軸受部69Lとの間に設けた圧縮スプリング73により常時上方に付勢されている。さらに、上記の軸受部69Uは、左右の支持フレーム67の上部に設けたナット部材75に螺合するねじシャフト77の下端に回転可能に連結されており、図5(A)において左右のねじシャフト77は各上部に設けたスプロケット79にチェーン81を掛け回して同期して回転する構成である。また、一方のねじシャフト77〔図5(A)において右側の〕は上方に延伸されており、その上端にはハンドル部83が設けられている。
さらに、支持フレーム67の一部には、ローラ23Uの上下方向の移動距離を測定するために、直接的には前記軸受部69Uの上下方向の移動距離を測定する測長ユニット85が設けられている。
また、回転軸71Uの一方端〔図5(A)において左端〕にはスプロケット87Aが設けられており、回転軸71Lの一方端〔図5(A)において左端〕にはスプロケット87Bが設けられており、図5(B)に示されているように前記スプロケット87Aと、前記スプロケット87Bと、本体フレーム29の下部のモータ89の回転軸91に設けたスプロケット87Cと、テンションスプロケット87Dにチェーン93が掛け回されている。
上記構成により、ハンドル部83を回転することにより、左右のねじシャフト77がスプロケット79、チェーン81で同期して同方向に回転し、軸受部69Uが圧縮スプリング73の付勢力によってあるいは前記付勢力に抗してガイド部に沿って上下動するので、ローラ23Uがローラ23Lに対して上下方向で接近あるいは離反することになり、ローラ23Uの移動量が測長ユニット85によって測定されるので、ローラ23Uとローラ23Lの間隔d2を微調整でき、処理対象物であるスロット3に対する加圧力を微調整できる。
したがって、上記のようにスロット3に対する加圧力が調整された状態で、上部のローラ23Uと下部のローラ23Lがモータ89の回転軸91の回転によりチェーン93を介して回転される回転軸71U,71Lで回転駆動されるので、スロット3が所定量に圧延されて前方へ送り出されることとなる。
図6(A),(B)を併せて参照するに、3番目の圧延ローラ装置19は、図6(A)において左右の支持フレーム95が本体フレーム29のベース部37の上に立設されており、下部のローラ25Lが前記左右の支持フレーム95に固定して設けた軸受部97Lに回転軸99Lを介して回転自在に設けられており、上部のローラ25Uが前記左右の支持フレーム95にガイド部を介して上下方向にスライド自在に設けた軸受部97Uに回転軸99Uを介して回転自在に設けられている。したがって、ローラ25Uがローラ25Lに対して上下方向で接離自在に構成されている。なお、ローラ25Lの外周面には鋼線11の送り出しを兼ねるために細かい凹凸部101が設けられている。
また、上記の軸受部97Uは、軸受部97Lとの間に設けた圧縮スプリング103により常時上方に付勢されている。さらに、上記の軸受部97Uは、左右の支持フレーム95の上部に設けたナット部材105に螺合するねじシャフト107の下端に回転可能に連結されており、図6(A)において左右のねじシャフト107は各上部に設けたスプロケット109にチェーン111を掛け回して同期して回転する構成である。また、一方のねじシャフト107〔図6(A)において右側の〕は上方に延伸されており、その上端にはハンドル部113が設けられている。
さらに、支持フレーム95の一部には、ローラ25Uの上下方向の移動距離を測定するために、直接的には前記軸受部97Uの上下方向の移動距離を測定する測長ユニット115が設けられている。
また、回転軸99Lの一方端〔図6(A)において左端〕にはスプロケット117Aが設けられており、図6(B)に示されているように前記スプロケット117Aと、本体フレーム29の下部のモータ119の回転軸121に設けたスプロケット117Bと、テンションスプロケット117Cにチェーン123が掛け回されている。
さらに、回転軸99Lの他方端〔図6(A)において右端〕にはスパーギア125Lが設けられており、回転軸99Uの他方端〔図6(A)において右端〕には前記スパーギア125Lに噛合するスパーギア125Uが設けられている。
上記構成により、ハンドル部113を回転することにより、左右のねじシャフト107がスプロケット109、チェーン111で同期して同方向に回転し、軸受部97Uが圧縮スプリング103の付勢力によってあるいは前記付勢力に抗してガイド部に沿って上下動するので、ローラ25Uがローラ25Lに対して上下方向で接近あるいは離反することになり、ローラ25Uの移動量が測長ユニット115によって測定されるので、ローラ25Uとローラ25Lの間隔d3を微調整でき、処理対象物であるスロット3に対する加圧力を微調整できる。
したがって、上記のようにスロット3に対する加圧力が調整された状態で、下部のローラ25Lがモータ119の回転軸121の回転によりチェーン123を介して回転される回転軸99Lで回転駆動され、且つ上部のローラ25Uもスパーギア125Lに噛合するスパーギア125Uで同期して回転駆動されるので、スロット3が圧延されて鋼線11から分離され、前記鋼線11が前方へ送り出されることとなる。
以上のように、スロット剥線装置27は、3組の圧延ローラ装置15、17、19がそれぞれ独立して一対のローラ間の距離d1,d2,d3が所望の大きさに自在に調整できるので、スロット3を段階的に徐々に潰し、最終的に鋼線11の直径まで潰すことが可能となる。しかも、3番目の圧延ローラ装置19では一対のローラ25U,25Lがスパーギア125U,125Lにより同期して回転駆動されるので、安定して回転速度を上げることができ、確実に且つ容易にスロット3の分離片を鋼線11から分離できる。また、圧延ローラ装置15、17、19の各ローラにはカッタ刃が使用されていないので、従来のごとき長時間稼働させると刃が傷むという問題点を解消することができる。
この発明の実施の形態のスロット剥線方法を示す概略的な説明図である。 スロットの圧延状態を示す幾何学的な説明図である。 この発明の実施の形態のスロット剥線装置の全体的な正面図である。 (A)は図3の矢視IV−IV線の概略的な断面図で、(B)は(A)のローラの回転駆動伝達手段の概略図である。 (A)は図3の矢視V−V線の概略的な断面図で、(B)は(A)のローラの回転駆動伝達手段の概略図である。 (A)は図3の矢視VI−VI線の概略的な断面図で、(B)は(A)のローラの回転駆動伝達手段の概略図である。 この実施の形態においてスロットが使用された光ファイバケーブルの断面図である。 従来においてスロットが使用された光ファイバケーブルの断面図である。 従来のスロット剥線方法を示す概略的な説明図である。
符号の説明
1 光ファイバケーブル
3 スロット
5 スロット溝
11 鋼線(支持線;テンションメンバ)
15 圧延ローラ装置(圧延ローラ部)
17 圧延ローラ装置(圧延ローラ部)
19 圧延ローラ装置(圧延ローラ部)
21U,21L ローラ
23U,23L ローラ
25U,25L ローラ
27 スロット剥線装置
29 本体フレーム
35 支持フレーム(圧延ローラ装置15の)
39U,39L 軸受部
41U,41L 回転軸
43 凹凸部
45 圧縮スプリング
47 ナット部材
49 ねじシャフト
55 ハンドル部
57 測長ユニット
67 支持フレーム(圧延ローラ装置17の)
69U,69L 軸受部
71U,71L 回転軸
73 圧縮スプリング
75 ナット部材
77 ねじシャフト
83 ハンドル部
85 測長ユニット
95 支持フレーム(圧延ローラ装置19の)
97U,97L 軸受部
99U,99L 回転軸
101 凹凸部
103 圧縮スプリング
105 ナット部材
107 ねじシャフト
113 ハンドル部
115 測長ユニット
125 スパーギア

Claims (7)

  1. 一対のローラで構成する圧延ローラ部の複数を直列に配置し、支持線が中心部に挿入されたスロットを前記複数の圧延ローラ部の一対のローラ間でスロット走行方向において段階的に徐々に細径に潰すことにより、スロットと支持線とを分離することを特徴とするスロット剥線方法。
  2. スロット走行方向の前方側の圧延ローラ部のローラ回転速度を、後方側の圧延ローラ部のローラ回転速度より速くすることを特徴とする請求項1記載のスロット剥線方法。
  3. スロット走行方向で最後の圧延ローラ部の一対のローラで支持線の直径とほぼ同じ大きさに圧延することを特徴とする請求項1又は2記載のスロット剥線方法。
  4. 支持線が中心部に挿入されたスロットを圧延する一対のローラで構成される圧延ローラ装置の複数を直列に配設し、前記スロットをスロット走行方向において徐々に細径に潰すべく前記複数の各圧延ローラ装置の一対のローラ間の距離をスロット走行方向で段階的に狭く構成してなることを特徴とするスロット剥線装置。
  5. スロット走行方向の前方側の圧延ローラ装置のローラ回転速度を、後方側の圧延ローラ装置のローラ回転速度より速く構成してなることを特徴とする請求項4記載のスロット剥線装置。
  6. スロット走行方向で最後の圧延ローラ装置の一対のローラ間の距離を支持線の直径とほぼ同じ大きさに構成してなることを特徴とする請求項4又は5記載のスロット剥線装置。
  7. 前記各圧延ローラ装置の一対のローラ間の距離を調整自在に設けてなることを特徴とする請求項4、5又は6記載のスロット剥線装置。
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