JP3717888B2 - 光ファイバの証明試験方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ファイバが第一の引張り装置に案内され、更に、第二の引張り装置に、次に、リールに案内され、これにより引張り装置がファイバに所望の大きさの引張り応力を加え、その結果、ファイバの強度が不十分であるならば、ファイバが破断するようにした、光ファイバの証明試験方法に関する。本発明は、また、光ファイバの証明試験装置にも関する。
【０００２】
光ファイバの製造において、最初に、所望の材料から予成形体を製造し、ファイバを引抜いたとき、その予成形体を加熱して柔軟にする。細いファイバがその加熱した予成形体の一端から引抜かれ、巻取りステーションに導かれて、その巻取りステーションにてファイバはリールに巻かれる。ファイバを巻き取る前に、ファイバを保護層にて、また、選択的に、粉体にて被覆し、その製造中、光ファイバを支持するために使用される要素に対しファイバが動き易いようにすることができる。
【０００３】
ファイバの製造は、また、ケーブルの製造によりファイバに課された条件にファイバが適合することを保証する試験段階も含む。ファイバに対し行われる最も重要な試験の１つは、引張り試験としても知られる証明試験である。この証明試験の目的は、ケーブルの製造中又はケーブルの取り付けの間、ファイバに加わるであろう引張り応力にファイバが耐えることを保証することである。証明試験は、例えば、ファイバを製造する間、引張り装置によりファイバを単に引張るだけで行われ、この引張り装置は、ファイバが引張り装置を通って進むとき、ファイバに所定の量の引張り応力を加える。ファイバが過度に弱いならば、ファイバは破断する。
【０００４】
従来技術の解決策は、例えば、米国特許第４ ６０１ ２０８号及び日本国特許公報第６１２９９６７号に記載されている。
従来技術の解決策の１つの不利益な点は、ファイバが破断した後、引張り工程を妨害することなくその工程を続けることが困難であるから、その方策をファイバの連続的な製造工程に含めることが難しいことである。
【０００５】
本発明の目的は、従来技術と関係した不利益な点を解消する方法及び装置を提供することである。これは、本発明による方法及び装置にて実現される。本発明の方法は、ファイバが破断したとき、ファイバを第二の引張り装置に案内する第一の通路部分によってファイバ端部が第一の引張り装置と第二の引張り装置との間を案内されることと、第二の引張り装置の後、ファイバの通常の経路外にあり、また、ファイバが屑ファイバの処理システムまで案内されるときに通る第二の通路部分までファイバ端部が案内されることと、ファイバがリールまで案内されるときに通る通常の経路からファイバが所望の時点にて第二の通路部分から案内されることとを特徴とする。本発明の装置は、ファイバの破断時、ファイバ端部を第一の引張り装置と第二の引張り装置との間で第二の引張り装置まで案内し得るように配置された第一の通路部分と、通常のファイバ経路から外れて第二の引張り装置の後方にあり、ファイバを屑ファイバの処理システム内に案内し得るように配置された第二の通路部分と、ファイバをリールまで案内し得るように配置された通常の経路までファイバを所望の時点にて第二の通路部分から案内し得るように配置された搬送手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明による解決策の１つの大きな有利な点は、ファイバの引抜き工程が何れの状況にても妨げられず、中断せずに最大の生産率にて続けることができるように、有益な仕方にて証明試験をファイバの引抜き工程と組み合わせることを可能にする点である。その理由は、本発明は、巻き取るべきファイバ又は同様の材料が巻き取りを交換する前に破断し又は意図的に切断したときでさえ、自動の二重スプーラにて１つのリールから別のリールへの巻き取りに交換することを可能にするからである。本発明の更なる有益な点は、証明試験済みで所望の長さのファイバをリールに巻き取ることを可能にすることである。
【０００７】
添付図面に図示した好ましい実施の形態によって本発明を詳細に説明する。
図１及び図２には、本発明による装置の第一の実施の形態が概略図で示してある。図面において、参照番号１は、ファイバ引張り工程から装置に入る光ファイバを示す。ファイバ１の方向は、図１にて矢印で示してある。参照番号２、３は、第一の引張り装置及び第二の引張り装置を示す。図１及び図２による実施の形態において、装置の全体がファイバ１の長手方向に自由に移動し得るように第一の引張り装置２はガイドによって支持されている。しかし、第一の引張り装置２は、取り付ける間、電力センサ４に対して予め締結されており、このため、実際にはこの装置は固定されている。この実施の形態の思想は、証明試験において、ファイバ１は、第一の引張り装置１を形成する装置の全体をセンサ４に対し引張り、次に、センサ４が引張り応力を測定することである。
【０００８】
本発明によれば、図１及び図２に示した実施の形態にて、固体の管状部材で出来た第一の通路部分５は、第一の引張り装置２と、第二の引張り装置３との間に配置されている。必要であるならば、イオン化した空気流を第一の通路部分内に導くことができる。ファイバが破断した場合、第一の通路部分５は、ファイバ端部を第二の引張り装置の開口部内に案内する。第一の通路部分５の端部は、ファイバ１が通路部分の端部と第二の引張り装置３との間から逃げることができないような形状とされることが好ましい。第一の通路部分５の前端には、ファイバ１を意図的に切断するために使用することのできるカッター６を設けることができる。
【０００９】
ファイバ１の方向への第二の引張り装置３の後方にて、装置は、ファイバの搬送手段として機能するダンサーユニット７と、第二の通路部分８と、補助ホイール９、１０とが設けられたユニットを備えている。通常の走行の間、ファイバは、第二の引張り装置３と第二の通路部分８の端部との間からダンサーユニット７のホイールまで移動し、更に、ダンサーユニット７の位置に依存して、補助ホイール９を介してリールまで、又は、第二の補助ホイール１０を介して別のリール１２まで更に移動する。
【００１０】
図１及び図２の実施の形態において、第二の通路部分８は、図２に参照番号８ａ、８ｂで標識した２つの半体に分割された開放可能な管状部分から形成される。第二の通路部分８は適宜な開放機構１３によって開閉することができる。通常の走行中、第二の通路部分８は閉じられている、すなわち半体８ａ、８ｂは互いに対向している。必要であるならば、イオン化した空気流を第二の通路部分８内に導くこともできる。
【００１１】
ファイバ１が破断すると、その末端は当然に、例えば、ダンサーユニット７を介してリール１１まで走行する。この場合、新たなファイバ１の端部は、第二の通路部分８内にて案内され、該第二の通路部分に沿って、ファイバ把持ユニット１４及び吸引装置１５に向けて更に案内される。ファイバは、例えば、吸引装置から屑ファイバ処理システム内に導くことができる。把持ユニット１４がファイバ１を掴み且つ巻き取りが開始された後、第二の通路部分８を開放し、ダンサーユニット内のホイールは通路部分の反対側まで移動し、同一側部の補助ホイールまでファイバを搬送し、破断する前に使用されていたものとは別のリール１２への巻き取りが続けられる。最後に、第二の通路部分８の半体８ａ、８ｂは、互いにもと通りに押し付けられて、管状通路である第二の通路部分８が新たなファイバの破断を待つ状態を保つ。ファイバの破断はファイバの弱体に起因し又はカッター６によって行なうことが可能であることを認識すべきである。例えば、納入長さのファイバが引張りと証明試験とを組み合わせる工程にてリールまで走行するとき、カッター６によってファイバを切断させる。
【００１２】
図１及び図２に図示した実施の形態において、吸引装置１５は第二の通路部分８の真下に配置されており、把持ユニット１４がその両者の間に嵌まる。把持ユニットが閉じたとき、その下端縁のカッター１６がファイバ端部を吸引装置に向けて切断する。第二の通路部分８が開放し、ファイバがダンサーユニットまで案内された後、スプーラがファイバを巻取りステーションまで搬送する。第二のスプーラのリールは空のリールと置換され、その後、そのリールを第二の通路部分の下方で搬送しファイバの破断を待つことができる。多数のファイバ破断が存在する場合、切れ端は通常、吸引装置１５内に直接導かれる。
【００１３】
図３及び図４には、本発明による装置の第二の実施の形態が図示されている。図３及び図４に示した実施の形態は、幾つかの点にて図１及び図２の実施の形態に相応し、従って、図３及び図４にて同一の参照番号が図１及び図２と同一の部品を示す。図３には、第一の引張り装置２と第二の引張り装置３との間に確立された電気的接続部が概略図的に図示されている。電気的接続部は、所望の大きさの引張り応力をファイバ１に作用させるために使用される。
【００１４】
図３及び図４の実施の形態において、引張り装置２、３、第一の通路部分５、ダンサーユニット７、補助ホイール９、１０及び第二の通路部分８は、図１及び図２と同一の仕方にて配置されている。図３及び図４の実施の形態の配置は、先の実施の形態において、第三の引張り装置、すなわち補助的引張り装置１７と、第二の通路部分８の後方にて第二のファイバ搬送手段として機能する第二のダンサーユニット１８とが存在する点にて、図１及び図２の配置と相違する。
【００１５】
原理上、図３及び図４による実施の形態の機能は図１及び図２に図示した実施の形態の機能と相応する。通常の状況のとき、ファイバは図３及び図４に示した実施の形態にてダンサーユニット７及び補助ホイール９を介して、例えば、リール１１まで走行する。ファイバが破断した場合、新たなファイバ端部が第一の通路部分５を介して第二の引張り装置まで走行し、第二の通路部分に沿って補助的引張り装置１７まで更に走行する。ファイバ１が補助的引張り装置１７に達したとき、第二の通路部分８が開放し、これにより、第二のダンサーユニット１８は図３に破線で示した位置に回転し、ファイバを第二のリール１２近くまで搬送し、この場合、把持ユニットはファイバを掴むことができる。次に、カッター１６はファイバを切断し、図１及び図２に関して上述したように、リール１２への巻き取りが続けられる。これと同時に、ダンサーユニット７はファイバを補助ホイール１０まで搬送する。最後に、第二の通路部分は閉じ、新たなファイバの破断を待つ状態を保つ。この実施の形態において、吸引装置１５に達する排出通路１９が補助的引張り装置１７の後方に配置されている。排出通路には、また、処分すべきファイバを切断する破砕機を設けることができる。
【００１６】
図５乃至図８には、本発明の第三の実施の形態が図示されている。図５乃至図８にて、同一の参照番号は図１乃至図４と同一の部品を表わす。要するに、図５乃至図８に示した実施の形態は上述した実施の形態に相応する。幾つかの細部のみが前の実施の形態と異なる形態とされている。図５乃至図８に図示した実施の形態において、第一の通路部分５はベルト及びプーリーを使用して形成され、第二の通路部分８は、互いに近接して配置された２つの板部材によって形成される。
【００１７】
図５乃至図８による実施の形態において、ファイバの証明試験に関係する張力は、第一の引張り装置２及び第二の引張り装置３の速度及び（又は）張力の制御によって発生される。ファイバが破断する場合、ファイバ端部の移動を制御することも可能でなければならないから、引張り装置間の張力を測定するために張力測定ホイールを使用することはできない。第二の引張り装置に関してファイバによって発生された力は、例えば、第二の引張り装置３及びそのベルトを適宜な電力センサに接続することにより測定することができる。
【００１８】
張力を制御する１つの可能な解決策は、第一の引張り装置２が一定の速度にて回転するライン速度の調整装置として機能し、又は、引抜きタワーの場合、引張り速度を決定する引張り装置として機能するような制御状態とすることである。この場合、第二の引張り装置３は電力センサにより制御された張力制御装置によって駆動される。
【００１９】
ファイバの破断は、例えば、引張り装置２、３の間の速度差をＨＷカウンタにて測定することにより知ることができる。引張り装置のモータにパルスセンサを使用して、１つの引張り装置のパルスによってカウンタ計数値を増加させ且つ他方の引張り装置のパルスによってその値を減少させることにより、カウンタはファイバの引延に相応する長さの差を表わす。ファイバが破断したとき、この差は通常よりも急速に増大し、ファイバの破断を知ることができる。更に引延に起因する長さの差及び長さの変化を利用して電力センサの較正診断を行うことができる。ファイバの破断を測定するその他の手段は、電力センサ信号、モータ電流等を含む。
【００２０】
図５乃至図８の実施の形態において、引張り装置２、３のプーリーは、プーリー２１、２２及びそのプーリーの間のベルト２３、２４が同一方向に走行して第一の通路部分５を形成し、該第一の通路部分が、ファイバが破断する間及び装置を通り抜ける間、ファイバ１の動作を制御し得るように配置されている。上述した仕方にて形成された第一の通路部分５は、通路部分をファイバ１の方向に示す図６に図示されている。適宜な構造によって、第一の通路部分５の長さは証明試験のほぼ全長を覆うように形成することができる。勿論、ファイバ１がベルト等の間を案内されることを保証する適宜なノズル等を使用することも可能である。ファイバがベルトの間に止まることを保証する図６に示したガイド２５、２６をプーリー２１、２２の間に使用することもできる。ベルトの間の通路の寸法は、ファイバが通路内へ自由に移動することができ、この場合、ファイバに加えられた張力は引張り装置のキャプスタンによってのみ発生されるように選ぶ必要がある。
【００２１】
図５乃至図８の実施の形態において、ファイバ１は、第二の引張り装置３から搬送手段を形成する機構内に走行し、該搬送手段は、ファイバをその通常の経路に搬送し、通常の走行の間、ファイバを通常の経路に及び通常のファイバの経路から外れた第二の通路部分８まで案内し得るように配置されている。この機構は、互いに対向して配置され且つ関連する構成要素である２つの板様部材２７、２８から成っている。板様部材の間には、例えば、３ｍｍ幅とすることができる狭小な空隙が存在する。板様部材の表面には溝が設けられ、このため、この実施の形態において、互いに対向するように配置された板様部材は丸味を付けた端縁の溝を形成し、該溝は、この実施の形態において、例えば、図７及び図８に見ることができる第二の通路部分８を形成する。図８は板様部材２８の１つのみを示すことを認識すべきである。明確化のため、第二の通路部分８をより明確に示すことを理由として、他方の板様部材２７の極く僅かな部分のみが図８に図示されている。第二の通路部分の直径は、例えば、３０ｍｍとすることができる。第二の通路部分８は図５に図示した吸引装置２９内に達している。
【００２２】
吸引装置２９を使用するとき、該吸引装置は、最初に、第二の通路部分８の前端から吸引装置内への空気流及び、第二に、板様部材２７、２８の側部からの空気流を発生させ、この空気流は、最初に空隙を通って通路部分の全長に沿って通路部分内に達し、次に、吸引装置内に達する。通路部分の寸法及び板様部材の間の空隙の寸法が互いに適宜であるように設計されるならば、吸引装置によって生じた空気流が端部から第二の吸引装置に向けて通路部分８内に流れる量及び空気流が空隙から供給される量を制御することが可能である。
【００２３】
上述した構成は、証明試験を行なう間に破断し又は意図的に切断されたファイバ１を吸引装置内に案内するために、吸引装置によって発生された空気流を使用することを可能にする。この実施の形態においても、第一の通路部分５にはファイバを意図的に切断するカッター３０を設けることができる。
【００２４】
図５乃至図８には、ファイバを第二の通路部分から板様部材２７、２８の間の空隙領域内に偏向させることのできる構造について更に説明する。この構造は、交換及び巻き取りの間に利用される。この実施の形態において、ファイバが板様部材２７、２８の間で空隙領域内に偏向された場合でさえ、証明試験中、ファイバが破断した場合、第二の通路部分８が中断せずに機能可能な状態を続けることも重要である。このことは、ファイバの引張り時に証明試験が含まれるとき特に有用である。ファイバの引張り時に証明試験が含まれる場合、ファイバはある時間、極めて弱体であり、幾つかのファイバが次々と破断する可能性がある。
【００２５】
この実施の形態において、ファイバの搬送手段は、板様部材２７、２８によって形成された溝３２内にて、例えば、一側部から反対側部まで直線状に移動し得るように配置された搬送ホイール３１を備えている。搬送ホイール３１の幅は、搬送ホイールが第二の通路部分８内を走行するファイバ１を確実に搬送し得るように選ばれる。搬送手段は、例えば、溝３４内の円形の経路に沿って一側部から反対側側部まで移動するアキュムレータホイール３３を更に備えている。集めたホイール３３の幅もまた第二の通路部分８内を走行するファイバ１を確実に搬送し得るように選ばれる。搬送手段は、また、板様部材２７、２８に含まれたキャビティに埋め込まれた固定の制御ホイール３５乃至３８も備えており、搬送ホイール３１又はアキュムレータホイール３３がファイバを第二の通路部分８から偏向させるとき、ファイバが確実に且つ正確に案内されるようにする。
【００２６】
原理上、図５乃至図８による実施の形態は次のように機能する。最初の状況において、例えば、走行が開始したとき、ファイバは第二の通路部分８に沿って吸引装置内に走行すると想定する。巻き取りを開始すべきとき、搬送ホイール３１は第二の通路部分８を亙って反対側部まで移動し、ファイバ１を偏向させ、ファイバが該ファイバを把持機構の把持フランジの間を案内する経路に沿って搬送ホイールから吸引装置内に走行するようにする。把持機構の原理については、図１乃至図４に関して説明した通りである。把持フランジが作動される直前に、アキュムレータホイール３３もまた、搬送ホイールと同一の端縁まで移動し且つリール１１へのファイバの巻き取りが図８に示すように開始する。
【００２７】
証明試験を行なう間、上述した段階の後、ファイバが破断するならば、吸引装置２９によって発生された空気流はファイバの自由端を第二の通路部分８に沿って吸引装置内に運び、その後、上述したように適宜な時点にて、すなわち搬送ホイール３１及びアキュムレータホイール３３を反対側部、すなわち新たなリールの側まで移動させることにより、新たなリールの巻き取りへの交換を行うことができる。
【００２８】
ファイバが把持機構の把持フランジの間を案内されるとき、ファイバ１が依然として弱体であるとしても、第二の通路部分８は、常時、機能する準備が整っており、また、破断した全てのファイバを吸引装置内に運ぶため、このことは何ら問題を生じない。交換を行なうことはファイバの強度にとって重要な時点であるため、上述したことは装置の信頼性を顕著に向上させることになる。
【００２９】
ファイバが任意の所望の時点にて新たなリールに搬送可能でなければならないならば、装置はファイバを切断するファイバカッターを備えなければならない。図５乃至図８の実施の形態において、ファイバカッター３０は、第二の引張り装置３と、板様部材２７、２８とを備える構造体の間に配置されている。ファイバがカッター３０によって切断された後、ファイバは、上述したように新たなリールに案内される。アキュムレータホイール及び（又は）搬送ホイールがファイバを案内すべきリールに対して第二の通路部分の誤った側にあるときにもファイバカッターを使用することができる。その場合、アキュムレータホイール／搬送ホイールが交換によって必要とされた最初の位置に移動した後、カッターによってファイバは更に切断される。その切断の後、ファイバは、通路内に自動的に移動し、これにより通常通りに交換を行うことができる。
【００３０】
上述した実施の形態は、本発明を何ら限定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲内で自由に改変することができる。このように、本発明の装置又はその細部は図面に図示したものに正確に相応する必要はなく、その他の解決策も可能である。例えば、第二の通路部分は図６に図示したような２つのベルト部分等により形成することができる。これと同様の１つの実施の形態において、ベルトの端縁におけるコントローラは横方向に方向変更する部品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の第一の実施の形態の概略図である。
【図２】 別の方向から図１の実施の形態を示す図である。
【図３】 本発明による装置の第二の実施の形態の概略図である。
【図４】 別の方向から図３の実施の形態を示す図である。
【図５】 本発明による装置の第三の実施の形態の概略図である。
【図６】 図５に示した実施の形態の細部の断面図である。
【図７】 図５に示した実施の形態の別の細部の断面図である。
【図８】 明確化のため構造体の一部を省略した図５の実施の形態の斜視図である。

Claims (10)

1. ファイバ（１）が第一の引張り装置（２）に案内され、更に、第二の引張り装置（３）に、次に、リール（１１、１２）に案内され、これにより引張り装置がファイバに所望の大きさの引張り力を加え、その結果、ファイバ（１）の強度が不十分であるならば、ファイバが破断するようにした、光ファイバの証明試験方法において、
   ファイバ（１）が破断したとき、ファイバを第二の引張り装置（３）に案内する第一の通路部分（５）によってファイバ端部が第一の引張り装置（２）と第二の引張り装置（３）との間を案内されることと、
   前記第二の引張り装置（３）の後方で、ファイバの通常の経路外にある第二の通路部分（８）にファイバ端部が案内され、前記第二の通路部分に沿って、ファイバ（１）が屑ファイバの処理システムまで案内されることと、
   所望の時点にてファイバ（１）が第二の通路部分（８）から通常の経路まで案内され、この通常の経路に沿ってファイバがリール（１１、１２）まで案内されることとを特徴とする、光ファイバの証明試験方法。
2. 請求項１に記載の方法において、ファイバが破断した後、ファイバ（１）が、ファイバが破断する前と相違するリールに案内されることを特徴とする、方法。
3. 第一の引張り装置（２）と、第二の引張り装置（３）と、巻取り装置とを備え、引張り装置が、ファイバ（１）の強度が不十分であるならば、ファイバを破断させる所望の程度の引張り応力をファイバに加え得るように配置された光ファイバの証明試験装置において、ファイバ（１）の破断時、ファイバ端部を第一の引張り装置（２）と第二の引張り装置（３）との間で第二の引張り装置（３）まで案内し得るように配置された第一の通路部分（５）と、通常のファイバ経路から外れて第二の引張り装置（３）の後方にあり、ファイバを屑ファイバの処理システム内に案内し得るように配置された第二の通路部分（８）と、ファイバをリール（１１、１２）まで案内し得るように配置された通常の経路まで所望の時点にてファイバ（１）を第二の通路部分（８）から案内し得るように配置された搬送手段（７、９、１０、３１乃至３８）とを備えることを特徴とする、光ファイバの証明試験装置。
4. 請求項３に記載の装置において、ファイバが破断した後、搬送手段（７、９、１０、３１乃至３８）が、ファイバ（１）をファイバが破断する前と相違するリールに案内し得るように配置されることを特徴とする、装置。
5. 請求項３に記載の装置において、第一の通路部分（５）が管状部材から形成されることを特徴とする、装置。
6. 請求項３に記載の装置において、第一の通路部分（５）が２つの隣接するベルト（２３、２４）を備えるように配置されることを特徴とする、装置。
7. 請求項３に記載の装置において、第二の通路部分（８）が長手方向に開放可能な管状部材で出来ていることを特徴とする、装置。
8. 請求項３に記載の装置において、第二の通路部分（８）が互いに閉じる２つの板様部材（２７、２８）により形成されることを特徴とする、装置。
9. 請求項３に記載の装置において、第二の通路部分（８）が２つのベルトにより形成されることを特徴とする、装置。
10. 請求項３に記載の装置において、第一の通路部分（５）には、所望の時点にてファイバ（１）を切断するカッター（６、３０）が設けられることを特徴とする、装置。

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