JP2018517639A - 光ファイバをボビンの上に挿入するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ボビンのリム（１１）に配置されるポート（１１０）を通って光ファイバ（１００）を挿入する装置（６）に関し、装置は、光ファイバが進む方向に沿って：−光ファイバを移動させるシステム（６０、６１）と、−光ファイバを切断するツール（６３）と、−スロットを有する第１の光ファイバ案内要素（６５）であって、スロットの基部は、移動システム（６０、６１）に面する入口（６５１）と、ボビンのリムのポート（１１０）に面する出口（６５２）との間に湾曲部を画定する、第１の光ファイバ案内要素と、を有することを特徴とする。

Description

本発明は、光ファイバをボビンの上に挿入するための装置及び方法に関する。

光ファイバの製造では、ある長さの光ファイバが、その保管及び使用する場所へのその輸送を考慮してボビン上に巻き付けられる。この長さは、典型的には、数キロメートルのオーダーである。

前記ボビンから光ファイバのサンプルを試験できることを考慮して、光ファイバの余分な長さをボビンに配置された専用のマガジンに巻き付けることが知られている。この余分な長さは、ボビン上に最初に巻かれた光ファイバの一部に対応するので、そのようなマガジンは、ファイバの全体を巻き取った後にこの余分な長さにアクセスできるようにすることを可能にする。

図１Ａは、そのようなマガジンを有する、既知のタイプのボビン１’の斜視図である。

ボビン１’は、光ファイバを受ける円筒状のリール１０と、リールの上に巻かれる光ファイバを軸方向に保持するためにリール１０の各端部に半径方向に延びる２つのリム１１、１２とを有する。

２つのリムの一方（この場合、リム１１）は、光ファイバ１００のためのポート１１０を備える。

前記リム１１は、リール１０を、光ファイバの余分な長さ１００’を受けることが意図される円筒形マガジン１３から隔てる。

図１Ｂに最も良く見ることができるように、リムは、マガジン上に巻かれた光ファイバの余分な長さ１００’を軸方向に保持するための周縁部１３０を有する。

マガジンの上に光ファイバの余分な長さ１００’を巻き付けるために、オペレータは所望の長さの光ファイバの部分１００’を（リールからマガジンに向かって）ポート１１０を通過させ、次いで手動で光ファイバのこの部分を、周縁部１３０の後で、マガジン１３の上に巻き付ける。次に、光ファイバの意図しない巻き戻しを避けるために、その端部１００”を接着剤１０１によってリム１１に張り付ける。

この手動操作は長い時間がかかり且つコストがかかる。

特許文献１は、ボビンのリム内に配置されたポートを通して光ファイバを挿入するための装置を開示している。

ＥＰ ０ ５０９ ３８４

本発明の目的は、マガジン上への光ファイバの前記余分な長さの位置決めを自動化すること、より具体的には、光ファイバがボビンのリムに配置されたポートを自動的に通されることを可能にする装置を設計することである。

本発明によれば、ボビンのリムに配置されるポートを通って光ファイバを挿入する装置が提案され、装置は、光ファイバが進む方向に沿って：
− 光ファイバを移動させるシステムと、
− 光ファイバを切断するツールと、
− スロットを有する第１の光ファイバ案内要素であって、スロットの基部は、移動システムに面する入口と、ボビンのリムのポートに面する出口との間に湾曲部を画定する、第１の光ファイバ案内要素と、
を有することを特徴とする。

実施形態によれば、この装置は、切断ツールと第１の案内要素との間に、光ファイバのための出口よりも広い光ファイバのための入口を有する円錐部分を有する、第２の案内要素をさらに有する。

特に有利には、第２の案内要素は、光ファイバが進む方向に沿って円錐部分の下流に円筒部分を有する。

実施形態によれば、光ファイバを移動させるシステムは、光ファイバに圧力を加えるように、光ファイバが進む方向に配置される２つのローラを有し、前記ローラの１つはモータによって回転する。

本発明の他の目的は、光ファイバを製造する機械に関し、それは、上で定義されたような、挿入装置を有することを特徴とする。

実施形態によれば、前記機械はさらに：
− 少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリであって、前記キャプスタン（複数可）及び前記プーリ（複数可）は、前記機械の主要領域において光ファイバが進む方向を定める、少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリと、
− 伝動体及び、光ファイバの端部を保持することができる、前記伝動体に堅固に接続されるクランプ要素を有する光ファイバ案内システムであって、前記伝動体は光ファイバが進む方向と平行に配置される、光ファイバ案内システムと、
を有する。

本発明の他の目的は、上で定義されたような装置によりボビンのリムに配置されるポートを通って光ファイバを挿入する方法に関する。

前記方法は：
− 挿入装置の供給であって、ポートは第１の案内要素の出口に面して位置決めされる、供給と、
− 移動システムへの光ファイバの挿入と、
− 切断ツールによる光ファイバの切断と、
− 光ファイバの端部を第１の案内要素の入口に向かって移動させること及びスロット内の光ファイバの出口までの案内と、
を連続して含む。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、以下に続く詳細な説明から明らかになるであろう。

光ファイバの余分な長さが巻かれるマガジンを有するボビンの斜視図である。 図１Ａのボビンの部分断面図である。 本発明による挿入装置を有する、光ファイバを製造する機械の全体図である。 その使用の異なるステップにおける、本発明による光ファイバを挿入する装置の斜視図である。 その使用の異なるステップにおける、本発明による光ファイバを挿入する装置の斜視図である。 その使用の異なるステップにおける、本発明による光ファイバを挿入する装置の斜視図である。 光ファイバ案内要素の部分断面図である。

ボビンは、図１に示されたボビンのタイプである、すなわち、それは、巻かれた光ファイバを受けるように意図された円筒形のリールと、リールの両側の、光ファイバを軸方向に保持するように半径方向に延びる２つのリムとを有する。

リムの１つは、光ファイバ用のポートを備える。そのようなポートの寸法は、通常、数ミリメートルである。ポートは、好ましくはリムに、リールの近傍で配置される。

巻かれたファイバの余分な長さを受けることが意図される円筒形マガジンが、光ファイバのためのポートが配置されるリムによりリールから隔てられることによってボビンに配置される。

マガジンは、リールとリムの一体部品を形成することができ、したがってボビンは１つのピースである。代替的には、マガジンは、リール及び／又はリムにその後接続される別個のピースの形態で提供されることができる。

光ファイバがポートを通されることを可能する光ファイバを挿入する装置を示す、図３−６では、ボビンのポート１１０及びリール１０を備えるリム１１のみが部分的に表されている。

図２は、そのような挿入装置を有することができる光ファイバを製造する機械全体の図である。しかし、挿入装置は、光ファイバの余分な長さが上で定義されたようなボビンに巻かれなければならない、他のタイプの機械で使用される可能性が高いことが理解されるであろう。

機械１０００は、光ファイバが進む方向に沿って、巻出機１、主要領域２及び巻取機３を有する。

巻出機１は、機械の主要領域の中に進むように意図される光ファイバのボビン（図示せず）を受け入れるように設計されている。

巻取機３は、空のボビン３０を受け入れるように設計されており、その上に主要領域２を出る光ファイバが、リールに巻かれる前に、余分な長さの形でマガジン上に巻かれる。

機械が光ファイバを機械的に試験することが意図される図２に示される場合では、主要領域２は、その上に入力キャプスタン２０、出力キャプスタン２１、及びキャプスタンの間に配置される複数のプーリ２２が配置されるフレーム２３を有し、キャプスタン２０、２１及びプーリ２２のドラムは同一の垂直面内にある。キャプスタン２０、２１のそれぞれの回転速度は、決定された機械的張力を光ファイバに加えるように選択される。他の用途、特に巻き取り（言い換えると、長さの短い光ファイバを保持する複数のボビンに長い長さの光ファイバを含むボビンを再生すること）では、１つの単一のキャプスタン（一般に、図２の入力キャプスタン２０に対応する）で十分であり、前記キャプスタンは、光ファイバを移動させる機能を有する。同様に、図２に示されるプーリの数は単なる指標であり、機械は１つ又は幾つかのプーリを有することができる。

巻出機から巻線機に光ファイバを移送することを考慮して、ボビン３０から巻き戻される光ファイバの端部は、入力キャプスタン２０の上流の主要領域に挿入され、次に異なるプーリ２２の間で出力キャプスタン２１まで案内される。出力キャプスタン２１の下流で、光ファイバは、ボビン３０に巻かれることを考慮して、ボビン３０まで案内される。

光ファイバを主要領域内に、次にボビン３０内に自動的に挿入するために、前記機械１０００は、伝動体２５（例えば、チェーン又はストラップ）及び、前記伝動体２５に接続されるとともに締め付けられるときに光ファイバをクランプするように適合される２つのジョーを有するクランプ要素２６（図３に見ることができる）を有する、光ファイバ案内システムを有する。伝動体２５は、キャプスタン２０、２１及びプーリ２２と同じフレーム２３の面上の連続したループの形態で配置され、前記キャプスタンとプーリとの間の光ファイバのものとに平行な方向に進む。

新しい光ファイバの長さが巻出機から巻取機に移されなければならない場合、オペレータは、主要領域２の入口に光ファイバを位置決めし、次に、光ファイバを把持する装置５が、クランプ要素が光ファイバの一部をその端部の隣（例えば、入力キャプスタン２０のすぐ上流）でクランプするように、作動する。次に、伝動体２５は、クランプ要素によって保持される光ファイバを、入力キャプスタン２０、プーリ２２のセット及び出力キャプスタン２１に、ボビン３０まで動かす。この目的のために、クランプ要素は、プーリの各々へのファイバの挿入を可能にするように選択される、伝動体からの決定された距離に光ファイバを保持する。

光ファイバがボビンまで案内されると、クランプ要素は主要領域の入口に戻され、次に伝動体が停止される。

図３−６は、クランプ要素による光ファイバの自動把持がポート１１０を通過させることを可能にする、装置６の実施形態を示す。

前記装置６は、有利には、主要領域２の出口に位置する。

装置６は、主に、光ファイバが進む方向に沿って、光ファイバを移動させるシステム６０、６１と、光ファイバを切断するツール６３と、光ファイバをリム１１のポートに向けて案内する少なくとも１つの第１の要素６５を有する。オプションで、第２の案内要素６４が、切断ツール６３と第１の案内要素６５との間に配置される。

図６に最も良く見ることができるように、案内要素６５は、ファイバの入口６５１とファイバの出口６５２との間に延びる湾曲した底部６５０を有するスロットを備える。実施形態によれば、底部６５０を備える、スロットを画定する壁は、２つの平行な平面にある。代替的には、前記壁は、出口孔６５２に向かって光ファイバの位置を漸進的に特定することを可能にする、漏斗効果を生成するように、案内要素６５の下方部分において近づくように、平行ではなく傾斜している。

入口６５１の幅（言い換えると、その間でスロットが延びる２つの壁の間の距離）は、光ファイバの直径より大きい。光ファイバは、その端部が移動システム６０、６１（又は、必要であれば第２の案内要素６４）と入口６５１との間で、直線で進むように、十分に案内されていると考えられるので、入口６５１が移動システム６０、６１（又は、必要に応じて第２の案内要素６４）に近づくほど、入口６５１の幅は狭くなることができる。純粋に指標として、入口６５１の幅は２から１０ｍｍの間である。出口６５２の幅は、ポート１１０の幅以下である。完全に指標として、入口６５２の幅は０．５から２ｍｍの間である。

図３に示されるように、光ファイバ１００は、前述のクランプ要素２６（クランプ要素２６が取り付けられている伝動体２５の一部のみが、図の読みやすさを促進するために示されている）によって、リム１１の隣のボビンのリール１０に向かわされている。図示された実施形態では、ボビンは、その回転軸が実質的に水平であるように配置されているが、光ファイバは、リム１１に平行に、実質的に垂直にされている。したがって、リム１１に配置されるポートを通過できるようにするために、光ファイバは、実質的に水平にポートに面して提示されるように、曲げられなければならない。

クランプ要素が図３に示される位置にあるとき、光ファイバ１００は、２つのローラ６０、６１の間に保持され、これらは、光ファイバを、ポートを通して挿入するよう光ファイバを移動させる手段の一部を形成する。ローラ６０はモータによって回転することができ、ローラ６１はフリーである。２つのローラの間の距離は、ローラ６０の回転が、２つのローラの周面間で光ファイバを前方に移動させることができるよう、光ファイバにわずかな圧力を加えるように調整される。移動システムは、例えば、図３の位置と、光ファイバから離れて配置される休止位置との間で電動アームによって、動かされることができる支持部６２に接続される。

しかし、他のシステムが、本発明の枠組みから離れることなく、光ファイバを移動させるために使用されることができる。このような移動システムは、キャプスタン又はバンドトラックを備えることができる。

光ファイバ１００の両側の、ローラ６０、６１の位置決めと並行して、案内要素６５は、入口６５１が光ファイバ１００に面し、出口６５２がボビンのリム１１のポート１１０に面するように持ち上げられる。

他方、ハサミの形態の切断ツール６３は、ローラ６０、６１と案内要素６５との間で、光ファイバに面して持ち上げられる。この状況では、切断ツールのブレードは、光ファイバの両側で開いている。

図４に示されるように、切断ツール６３は、ブレードを閉じることによって、光ファイバを切断するように作動する。光ファイバが進む方向に沿って、切断ツールの上流に位置する光ファイバの部分は、廃棄されるために除去される。その後、切断ツールのブレードが再び開かれる。

図５及び６を参照すると、ローラ６０は次に、光ファイバ１００が案内要素６５に向かって下降して入口６５１に入るように、回転する。スロットの底部６５０に当たることによって、光ファイバは、前記底部６５０の曲率にしたがって湾曲し、出口６５２及びリム１１のポート１１０までそれに沿って進む。したがって、光ファイバはポート１１０を通過することができる。

図３−６では、他の案内要素６４が示されている。この第２の案内要素は、有利には、第１の案内要素６５を補うが、これは任意である。第２の案内要素６４は、光ファイバが進む方向に沿って、切断ツール６３と第１の案内要素６５との間に配置される。

図６に最も良く見ることができるように、案内要素６４は、回転軸が垂直である漏斗形状を有する。前記案内要素６４は、比較的広い直径を有する光ファイバ用の入口６４１と、比較的狭い直径を有する光ファイバ用の出口６４２とを有する。入口６４１と出口６４２との間の案内要素の内面は、連続して、円錐形、次に円筒形を有し、孔６４２の狭い直径を有する、円筒形部分６４０は、光ファイバを垂直方向に向けるようある長さを有する。

機能するとき、円筒形部分６４０の軸は、要素６５のスロットの壁に平行であり、好ましくは、これら２つの壁の中央面に位置する。

有利には、案内要素６４の出口６４２と案内要素６５の入口６５１との間の距離は、可能な限り小さく、典型的には２０ｍｍ未満である。場合により、要素６４及び６５は、同一の構成要素を構成するように組み立てられることができる。

有利には、ローラ６０、６１と案内要素６５（又は、場合によっては、案内要素６４）の入口との間の距離は、挿入中に光ファイバの端部の通り道を制御するために、できるだけ小さい。純粋に指標として、前記距離は５から３０ｍｍの間である。同様に、案内要素６５の出口６５２とリム１１との間の距離はできるだけ小さい。純粋に指標として、前記距離は０から１０ｍｍの間である。

装置６は、図３−５を参照して定義されたシーケンスを実施することを考慮して、これらの要素の作動を同期させるように構成される、クランプ要素、ローラ、切断ツール及び案内要素（複数可）を制御するシステムを有する。

Claims (7)

1. ボビンのリムに配置されるポートを通って光ファイバを挿入する装置であって、前記装置は、前記光ファイバが進む方向に沿って：
   − 前記光ファイバを移動させるシステムと、
   − 前記光ファイバを切断するツールと、
   − スロットを有する第１の光ファイバ案内要素であって、前記スロットの基部が、前記移動システムに面する入口と、前記ボビンの前記リムの前記ポートに面する出口との間に湾曲部を画定する、第１の光ファイバ案内要素と、
   を有する、
   装置。
2. 前記切断ツールと前記第１の案内要素との間に、前記光ファイバのための出口よりも広い前記光ファイバのための入口を有する円錐部分を有する、第２の案内要素をさらに有する、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記第２の案内要素は、前記光ファイバが進む方向に沿って前記円錐部分の下流に円筒部分を有する、
   請求項２に記載の装置。
4. 前記光ファイバを移動させるシステムは、前記光ファイバに圧力を加えるように、前記光ファイバが進む方向に沿って配置される２つのローラを有し、前記ローラの１つはモータによって回転する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 光ファイバを製造する機械であって、
   前記機械は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の挿入装置を有する、
   機械。
6. 前記機械はさらに：
   − 少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリであって、前記キャプスタン及び前記プーリは、前記機械の主要領域において前記光ファイバが進む方向を定める、少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリと、
   − 伝動体及び前記光ファイバの端部を保持することができる前記伝動体に堅固に接続されるクランプ要素を有する光ファイバ案内システムであって、前記伝動体は前記光ファイバが進む方向と平行に配置される、光ファイバ案内システムと、
   を有する、
   請求項５に記載の機械。
7. ボビンのリムに配置されるポートを通って光ファイバを挿入する方法であって、前記方法は：
   − 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置を供給するステップであって、前記ポートは前記第１の案内要素の前記出口に面して位置決めされる、ステップと、
   − 前記移動システムに前記光ファイバを挿入するステップと、
   − 前記切断ツールによって前記光ファイバを切断するステップと、
   − 前記光ファイバの端部を前記第１の案内要素の前記入口に向かって移動させるとともに前記スロット内で前記光ファイバを前記出口までの案内するステップと、
   を含む、
   方法。
   

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