JP4370728B2 - Optical cable manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円柱体表面に螺旋方向が交互に反転するSZ螺旋溝を設けてなるSZスロットの該溝内に、複数枚のテープ状光ファイバ心線を積重ねてなるテープスタックを収容した光ケーブルの製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
円柱状の部材の表面に螺旋状の溝を設け、その中に光ファイバを収容した光ケーブルは、繊細な光ファイバを各種の外部応力から保護するものとして、また高密度に光ファイバを収容し得るものとして良く知られている。螺旋状の溝の螺旋方向を長手方向に交互に反転した所謂SZ螺旋溝とした円柱状の部材は、SZスロットとも呼ばれており、これを使ってSZ螺旋溝内に光ファイバを収容した光ケーブルは、光ケーブルの中間部においても光ケーブルを切断せずにSZスロット上に設けた被覆等を除去するだけで、所望の光ファイバのみを簡単に取り出せるので重宝がられている。
【0003】
図5は、SZスロットを使用した光ケーブルの一例を説明する図であって、図5(A)はSZスロットの斜視図、図5(B)は光ケーブルの横断面図、図5(C)はテープスタックの横断面図である。図5において、21は抗張力体、22はプラスチック成形体、22aはSZ螺旋溝、23はSZスロット、24は光ファイバ、25は一括被覆、26はテープ状光ファイバ心線、27はテープスタック、28は上巻き、29は被覆、Pは反転周期である。
【0004】
この光ケーブルに使用するSZスロット23は、鋼線、鋼撚り線、FRP等からなる抗張力体21の周囲にポリエチレン等からなるプラスチック成形体22を設けたものであって、プラスチック成形体22の表面には長手方向に交互に螺旋方向が反転するSZ螺旋溝22aが設けられている。また、SZ螺旋溝22aは、4本乃至12本程度の複数本の溝が平行して設けられることが多い。
【0005】
また、図5ではSZ螺旋溝22aの断面は矩形として描いているが、断面形状がU字形のもの、断面形状が台形のもの、螺旋方向の反転部分とそうでない部分とで溝の断面形状が異なるもの等、種々のものがある。またSZスロットでは、螺旋の溝の方向と軸心方向とのなす角即ち螺旋角が長手方向で+θから−θの間で変化するが、ここでは螺旋角が0から+θを経て0に至り−θを経て0に至るまでの間隔を反転周期Pと呼ぶこととする。従って、長手方向に隣り合う螺旋溝方向が反転する位置間の間隔は、反転周期Pの1/2である。なお、良く使用されているSZスロットにおけるSZ螺旋溝の反転周期は250mm〜800mm程度である。また、SZ螺旋溝がその螺旋方向を反転するまでに軸周りに回転する円周方向の角度を反転角と呼ぶこととする。なお、螺旋溝の任意の点における螺旋角とその長手方向の変化率は、螺旋の状態を決定付けるもので、本発明では単に螺旋状態と呼称する。
【0006】
図5(B)に示す光ケーブルは、SZスロット23のSZ螺旋溝22a内にテープスタック27を収容して、その上に上巻き28及び被覆29を施したものである。上巻き28は例えば不織布等からなり、被覆は例えばポリエチレン等のプラスチックまたはプラスチックと金属との複合体からなる。また、テープスタック27の例は、図5(C)に示す。ガラスファイバ等に樹脂被覆を施して光ファイバ24としたものを複数本並べてそれらを覆うように樹脂からなる一括被覆25を施してテープ状光ファイバ心線26とする。また、そのテープ状光ファイバ心線26を複数枚平行にして積重ねたものがテープスタック27である。
【0007】
図5(B)に示す光ケーブルは、通常集合工程を経て製造されている。図6(A)は従来技術による集合工程の主要部を示す説明図であって、図6(B)は溝固定通過ガイド部分を示す横断面図、図6(C)はスタック成形部材部分を示す横断面図、図6(D)はガイドパイプ部分を示す横断面図である。図6において、図5と同じ符号は同じものを示す。また、31はスロット供給リール、32はブレーキ装置、33は溝固定通過ガイド、33aは突起、33bは通過孔、34は心線供給リール、35はスタック成形部材、35aは断面矩形孔、6は成形部材保持目板、37はガイドパイプ、37aは断面円形孔、8はガイドパイプ保持目板、39はテープスタック挿入位置、40は引取り装置、41は巻取りリールである。
【0008】
図6(A)に示す集合工程では、SZスロット23のSZ螺旋溝22a内にテープスタック27を収容する作業を行う。SZスロット23はスロット供給リール31から繰出して、ブレーキ装置32でバックテンションを加えながら直線状に進行させ、SZ螺旋溝22a内にテープスタック27を挿入して、引取り装置40で引取り、巻取りリール41に巻取る。一方、テープ状光ファイバ心線26は、複数の心線供給リール34からそれぞれ繰出して、それらの複数枚を積層して、図6(C)に示す断面矩形孔35aを有するスタック成形部材35に通過させることによって、テープスタック27とする。そして、そのテープスタック27を図6(D)に示す断面円形孔37aを有するガイドパイプ37に通してSZ螺旋溝22aに導く。
【0009】
また、SZスロット23が直線状に進行しているブレーキ装置32と引取り装置40との間にテープスタック挿入位置39を設け、そのSZスロットの進行方向と反対側(上流側)の近傍に、溝固定通過ガイド33を配置して、その通過孔33bにSZスロット23を通過させ、SZ螺旋溝22aの円周方向位置を固定する。即ち、図6(B)に示す通り、大地に対して位置を固定した溝固定通過ガイド33のSZスロットが通過する通過孔33bの内面に突起33aを設けて、その突起33aをSZ螺旋溝22aに挿入して係合させることによって、溝固定通過ガイド33をSZスロット23が通過する時点では常にSZ螺旋溝22aの位置が円周方向一定位置になるようSZスロット23の溝位置の規制を行う。
【0010】
また、ブレーキ装置32と引取り装置40の個所では、SZスロットをホイールに巻付ける等して進行方向の周りにSZスロット23が回転しないようにしながらSZスロットを通過させるので、ブレーキ装置32と溝固定通過ガイド33との間、及び溝固定通過ガイド33と引取り装置40との間においては、それぞれSZスロット23が軸周りに最大でSZ螺旋溝22aの反転角に相当する角度だけそれぞれ反対方向に捻られる状態が繰り返す。また、そのときのSZスロットの捻りが、SZスロットに永久歪みとして残らないように、ブレーキ装置32と溝固定通過ガイド33との間、及び溝固定通過ガイド33と引取り装置40との間の間隔は出来るだけ大きく、例えば数m以上になるように各装置の配置を行っている。
【0011】
また、溝固定通過ガイド33を通過する時点では、SZ螺旋溝22aの位置は空間的に一定位置になるように強制されているので、その近傍にテープスタック挿入位置39を定めて、そこにガイドパイプ37によってテープスタック27を導けば、常に一定位置においてSZ螺旋溝22a内にテープスタック27を導き、挿入することが出来る。また、図6に示す集合装置では図示していないが、テープスタック挿入位置39と引取り装置40との間に上巻き装置を設けて、テープスタック27が収容されたSZスロット23の上にテープまたは糸等からなる上巻きを施すこともある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、SZスロットの中心に位置している抗張力体には内部応力として捻り応力が残っており、それが長手方向にばらつくこともあるため、SZスロットを延ばしたとき長手方向にSZ螺旋溝の反転周期が一定値からずれたり、螺旋角の変化率が通常値からずれたりすることがある。また、SZスロット23のSZ螺旋溝22aは、抗張力体21の周囲にプラスチック成形体22の押出し成形をするときに回転ダイを使うことによって同時に形成されるが、押出し成形による製造上のばらつきによって、SZ螺旋溝22aの反転周期及び螺旋状態が長手方向にばらつくこともある。
【0013】
また、溝固定通過ガイド33では突起33aがSZ螺旋溝22aに挿入係合されるため、その同じ位置をテープスタック挿入位置39とすることはSZ螺旋溝の深さが深くて突起33aが、挿入されるテープスタック27の邪魔にならない場合に限られる。多くの場合は、SZ螺旋溝の深さはそれほど深くないので、溝固定通過ガイド33はテープスタック挿入位置39から上流側に数mm乃至数cm離れた位置に配置される。
【0014】
この場合、溝固定通過ガイド33とテープスタック挿入位置39との間にわずかではあるが距離があるので、溝固定通過ガイド33を通過する時点でSZ螺旋溝の位置が空間的に一定位置にあっても、螺旋角の僅かな変化によってテープスタック挿入位置39におけるSZ螺旋溝の円周方向に対する位置は空間的に一定位置とはならず、SZ螺旋溝の螺旋角の変化に応じて常に円周方向にわずかに正逆の振動をしている。そのため、ガイドパイプ37から出たテープスタック27の挿入方向は、螺旋角の変化に応じて常に変化する。ガイドパイプの先端の一部はSZ螺旋溝の中に挿入して使用することがあるが、その場合ガイドパイプの先端部分は螺旋角の変化によって溝の方向に沿って正逆方向に曲げられることがある。
【0015】
特に、集合時の製造線速が早くなると、テープスタックの挿入方向の変化も早くなるので、テープスタックの挿入がそれに追随出来ず、テープスタックの積層状態を安定させたままSZ螺旋溝内にテープスタックを収容することが出来なくなり、テープスタックが溝に入らないでSZスロットの外周面に乗り上げたり、テープスタックが捩れた状態で溝に挿入されたりするといった不具合が起こる。
【0016】
本発明は、上述した従来技術による不具合を解消して、テープスタックを安定してSZ螺旋溝内に挿入し得る光ケーブルの製造方法及び製造装置を提供するものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる光ケーブルの製造方法は、円柱体表面に螺旋方向が交互に反転するSZ螺旋溝を設けてなるSZスロットの該溝内に、複数枚のテープ状光ファイバ心線を積重ねてなるテープスタックを収容した光ケーブルの製造方法において、走行する前記SZスロットの溝内に前記テープスタックを挿入するテープスタック挿入位置から、SZスロット進行方向の反対側(上流側)に向かってSZ螺旋溝反転周期の整数倍の距離が離れた位置に、SZスロットの断面形状に合った通過孔を有する制御用目板を配置して、該制御用目板にてそこを通過するSZスロットの円周方向の溝位置を制御するものである。
【0018】
これによって、SZ螺旋溝の反転周期が長手方向に一定で安定したSZスロットの場合、テープスタック挿入位置と制御用目板の位置とでは、SZ螺旋溝の螺旋状態が同じになる。従って、制御用目板の個所で溝位置を固定すれば、テープスタックの挿入位置で溝位置を固定したのと同じ効果が得られ、テープスタック挿入位置で円周方向の溝位置を固定しなくても自動的に溝位置は一定位置となるので、その溝位置にテープスタックを案内するだけで、溝内にテープスタックを安定して挿入することが出来る。
【0019】
また併せて、前記テープスタック挿入位置からSZ螺旋溝反転周期の1/4以内の距離にある上流側の位置に、通過するSZスロットのSZ螺旋溝の円周方向位置に合わせて軸周りに回転する回転自在のフリー目板を配置して、該フリー目板にエンコーダ等を結合してフリー目板の回転情報を得て、その回転情報に基づいて前記制御用目板を軸周りに回転させ、前記フリー目板の位置が予め定められた位置に復帰するように制御することも出来る。このようにすれば、例えSZ螺旋溝の反転周期が長手方向にばらつきを有するSZスロットの場合であっても、フリー目板からの情報をフィードバックさせて制御用目板を軸周りに回転させてフリー目板の位置が安定して一定位置となるように操作出来るので、テープスタックの挿入位置での溝位置を一定位置に近づけ、溝内にテープスタックを安定して挿入することが出来る。フリー目板とテープスタック挿入位置との間隔をSZ螺旋溝反転周期の1/4以内とする理由は、テープスタック挿入位置の螺旋状態を、フリー目板の位置の螺旋状態から推定するためであり、従ってフリー目板は挿入位置に近いほど好ましい。
【0020】
また、前記制御用目板の位置からSZ螺旋溝反転周期の1/4以内の距離が離れた上流側または下流側の位置に、通過するSZスロットのSZ螺旋溝の円周方向位置に合わせて軸周りに回転する回転自在のフリー目板を配置して、該フリー目板にエンコーダ等を結合してSZ螺旋溝の螺旋状態に関する情報を得て、その情報に基づいて前記テープ状光ファイバ心線をテープスタックにするスタック成形部材をその通過方向の周りに往復回転させることによって、前記テープスタックを進行方向の周りに捻り、適正な捻回をテープスタックに与えつつSZ螺旋溝に挿入させれば、更にテープスタックの挿入を安定させることが出来る。
【0021】
また、前記制御用目板に螺旋角検出器を取付けてSZ螺旋溝内に挿入し、その回転角度によってSZ螺旋溝の螺旋状態に関する情報を得て、それに基づいて前記テープスタックを前記SZスロットのテープスタック挿入位置に導くために該テープスタックを挿通させるガイドパイプの方向を制御すれば、ガイドパイプの方向とテープスタック挿入位置を通過するSZ螺旋溝の方向とを近づけるとが出来るのでテープスタックの挿入の安定化に効果がある。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明にかかる光ケーブルの製造方法及び製造装置を説明する図であって、図1(A)は集合装置の主要部を示す説明図、図1(B)は制御用目板部分の横断面図、図1(C)は後段フリー目板部分の横断面図である。図1において、図5及び図6と同じ符号は同じものを示す。
【0023】
また、1は制御用目板、1aは突起、1bは通過孔、3は駆動モータ、6は成形部材保持目板、8はガイドパイプ保持目板、10は後段フリー目板、10aは通過孔、11はエンコーダ、12は制御装置、16はスロット供給部、17は引取り部、18は心線供給部である。
【0024】
図1(A)に示す集合装置では、スロット供給リール31から繰出したSZスロット23をブレーキ装置32でバックテンションを加えながら直線状に進行させ、引取り装置40にて引取って巻取りリール41に巻取る。なお、スロット供給リール31とブレーキ装置32とを合わせてスロット供給部16とし、引取り装置40と巻取りリール41とを合わせて引取り部17とする。また、ブレーキ装置32と引取り装置40の個所では、SZスロットをホイールに巻付ける等して進行方向の周りにスロットが回転しないようにしながらSZスロットを通過させる。一方、テープ状光ファイバ心線26は、心線供給部18となる複数個の心線供給リール34からそれぞれ繰出して、断面矩形孔を有するスタック成形部材35に複数枚のテープ状光ファイバ心線26を積層して通すことによってテープスタック27とし、そのテープスタック27を更に断面円形孔を有するガイドパイプ37に通して、直線状態で進行しているSZスロット23のテープスタック挿入位置39に導く。
【0025】
また、図1(A)及び図1(B)に示す通り、テープスタック挿入位置39からSZスロット23の進行方向と反対側(上流側)にSZ螺旋溝反転周期Pの整数倍の距離Lだけ離れた位置に制御用目板1を配置して、その通過孔1bにSZスロット23を通過させる。また、制御用目板1の通過孔1b内面には1つ以上の突起1aを設けて、通過するSZスロット23のSZ螺旋溝22aに挿入し係合させる。また、制御用目板1には駆動モータ3を連結して、制御装置12からの指令に基づいて駆動モータ3にて制御用目板1を軸周りに回転させることが出来るようにする。従って、制御用目板1は、駆動モータ3を駆動停止状態にすれば固定目板として機能する。制御装置12は、モータ3の制御用出力信号を発するものである。
【0026】
また、制御用目板1とテープスタック挿入位置39との間の距離Lは、SZ螺旋溝反転周期の整数倍となっているので、SZ螺旋溝22aの反転周期が長手方向に均一なSZスロットの場合は、制御用目板1を通過するSZ螺旋溝22aの螺旋状態とテープスタック挿入位置39を通過するSZ螺旋溝22aの螺旋状態は同じになる。従って、制御用目板1を固定状態にしてSZスロット23を通過させれば、テープスタック挿入位置39にてSZ螺旋溝の空間位置を固定しなくても固定した時と同じ状態が得られる。そのため、テープスタック挿入位置39にて特別なSZ螺旋溝の位置固定を行わなくとも、テープスタック挿入位置39に導いたテープスタック27をSZ螺旋溝22a内に挿入することが出来る。従来技術ではテープスタック挿入位置39の近傍に溝固定通過ガイドを設けていたが、本発明ではその設置は不要となる。
【0027】
また、図1(A)及び図1(C)に示す通り、テープスタック挿入位置39からSZ螺旋溝反転周期の1/4以内の距離が離れた上流側の位置に後段フリー目板10を配置し、その通過孔10aにガイドパイプ37の先端部分を通すと共にSZスロット23を通過させ、通過するSZスロットのSZ螺旋溝の円周方向位置に合わせて後段フリー目板10を軸周りに自在回転させる。ガイドパイプ37がSZスロット23のSZ螺旋溝22a及び後段フリー目板10の通過孔10a内壁面凹凸の両者に係合しているので、SZ螺旋溝22aの円周方向回転が後段フリー目板10に伝わり、後段フリー目板10がSZ螺旋溝22aの軸周りの回転に合わせて回転する。また、後段フリー目板10に結合したエンコーダ11にてその回転情報を検知し、その信号を制御装置12に送る。
【0028】
SZスロットに内在する軸周りの捻れ等によって、SZスロットのSZ螺旋溝の反転の規則性が長手方向に変動している場合は、前記の制御用目板1の位置でのSZ螺旋溝22aの螺旋状態と、テープスタック挿入位置39でのSZ螺旋溝22aの螺旋状態が同じでないことがある。その場合は、後段フリー目板10が正常な位置から軸周りにいずれかの方向に回転するので、後段フリー目板10の回転情報をエンコーダ11から得て、制御装置12を介して制御用目板1の駆動モータ3を駆動して制御用目板1を回転させ、後段フリー目板10の位置が正常な位置に戻るように制御すれば、SZ螺旋溝22aの反転の規則性が長手方向に変動している場合であっても安定してテープスタック27の挿入を行うことが出来る。このように制御用目板は、制御の一形態として固定状態で使用しても良いが、後段フリー目板の螺旋状態検出データに基づき回転を与える方が一般的であり、以下後者の制御を常に行っていることを前提に説明する。
【0029】
図2は、本発明にかかる光ケーブルの製造方法及び製造装置の、他の実施例を説明する図であって、(A)は集合装置の主要部を示す説明図、(B)は前段フリー目板部分の横断面図、(C)はスタック成形部材保持目板部分の横断面図である。
これらの図に示すように、制御用目板1の位置からSZ螺旋溝反転周期の1/4以内の距離が離れた上流側または下流側の位置に、前段フリー目板4を配置し、前段フリー目板4に結合したエンコーダ5にて前段フリー目板4の回転情報を得て、制御装置12に送り、その情報に基づいてスタック成形部材35に結合した駆動モータ7を駆動してスタック成形部材35を軸周りに正逆回転させて、通過するテープスタック27にその進行方向周りの捻りを与える。なお、前段フリー目板4の通過孔4b内面には突起4aを設けて、その突起4aをSZ螺旋溝22aに係合させることによって、SZ螺旋溝の円周方向の溝位置に合わせて前段フリー目板4を軸周りに回転させる。前段フリー目板と制御用目板との間隔をSZ螺旋溝反転周期の1/4以内とする理由は、制御用目板の位置の螺旋状態を、前段フリー目板の位置の螺旋状態から推定するためであり、従って前段フリー目板は制御用目板に近いほど好ましい。
【0030】
前段フリー目板4で得たSZ螺旋溝の螺旋状態に関する情報に基づいて、スタック成形部材35を軸周りに正逆回転させ、テープスタック27にSZ螺旋溝の螺旋状態に応じた捻りを与えれば、SZ螺旋溝の長手方向全ての位置において適正で安定したテープスタックの挿入を達成することが出来、光ファイバの伝送特性の劣化が生じ難くなる。
【0031】
また、図3はスタック成形部材35の軸周りの回転機構を説明する図であって、図3(A)は正面図、図3(B)は横断面図である。図3において図2と同じ符号は同じものを示す。また、7aは伝達歯車、13aは保持リング、13bは伝達歯車、13cは遊星ギアである。スタック成形部材35は複数枚のテープ状光ファイバ心線26を積重ねてテープスタック27に成形して通過させる断面矩形孔35aを有するものであって、スタック成形部材保持目板6にて軸周りに回転自在に保持されている。
【0032】
また、スタック成形部材35の外側には遊星ギア13cが固定され、遊星ギア13cはSZスロット23の周囲を回転する伝達歯車13bと係合している。また、伝達歯車13bは保持リング13aにて回転自在に保持され、その外側に配置された伝達歯車7aと係合している。伝達歯車7aは駆動モータ7によって回転駆動させるので、その駆動力は伝達歯車7a、伝達歯車13b、遊星ギア13cの順に伝達され、スタック成形部材35を軸周りに往復回転をさせることが出来る。
【0033】
図4は、本発明にかかる光ケーブルの製造方法及び製造装置の、別のの実施例を説明する図であって、(A)は集合装置の主要部を示す説明図、(B)は制御用目板部の横断面図、(C)はガイドパイプ保持目板部分の横断面図である。
これらの図において、2は螺旋角検出器、14はそれに結合したエンコーダである。図4に示す通り、螺旋角検出器2は、制御用目板1の通過孔部分に固定されており、SZ螺旋溝22aに挿入され螺旋方向の変化に合わせて回転する棒状部材からなるものであって、その螺旋角検出器2に結合したエンコーダ14でもって螺旋角の変化状況を得れば、通過するSZスロットの螺旋状態に関する情報を得ることが出来る。そしてエンコーダ14の情報を制御装置12に送り、制御装置12からの信号に基づいてガイドパイプ保持目板8を回転させ、ガイドパイプ37の傾き方向を制御する。そして、テープスタック挿入位置39を通過するSZ螺旋溝の方向にガイドパイプ37の傾き方向を合わせれば、テープスタック27の挿入を更に安定化させることが出来る。
【0034】
具体的には、図4に示す通り、ガイドパイプ37の後方部を保持するガイドパイプ保持目板8に駆動モータ9を結合させて、制御装置12からの信号によって駆動モータ9を駆動してガイドパイプ37の後方部を保持しているガイドパイプ保持目板8を回転させ、ガイドパイプ37の後方部を円周方向に正逆方向に移動させる。このとき、ガイドパイプ37の先端部は後段フリー目板10にて傾き自在に保持されているので、ガイドパイプ37の後方部を保持するガイドパイプ保持目板8を回転させるだけで、ガイドパイプ37の傾き方向を変えることが出来る。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、SZスロットのSZ螺旋溝内に複数枚のテープ状光ファイバ心線を積重ねてなるテープスタックを収容した光ケーブルの製造方法において、テープスタック挿入位置からSZスロット進行方向の反対側(上流側)に向かってSZ螺旋溝反転周期の整数倍の距離が離れた位置に、SZスロットの断面形状に合った通過孔を有する制御用目板を配置して、該制御用目板にてそこを通過するSZスロットの円周方向の溝位置を制御するので、SZ螺旋溝の反転周期が長手方向に一定で安定したSZスロットの場合、テープスタック挿入位置と制御用目板の位置とでは、SZ螺旋溝の螺旋状態が同じになる。その結果、制御用目板の個所で溝位置を固定すれば、テープスタック挿入位置で円周方向の溝位置を固定しなくても自動的に溝位置は一定位置となり、その溝位置にテープスタックを案内するだけで、溝内にテープスタックを安定して挿入することが出来る。
【0036】
また、テープスタック挿入位置のSZ螺旋溝反転周期の1/4以内の距離が離れた上流側の位置に、軸周りに回転自在のフリー目板を配置して、該フリー目板の回転情報に基づいて前記制御用目板を軸周りに回転させ、前記フリー目板の位置が予め定められた位置に復帰するように制御すれば、例えSZ螺旋溝の周期的な規則性が長手方向に多少ばらつきを有するSZスロットの場合であっても、フリー目板からの情報をフィードバックさせて制御用目板を軸周りに回転させてフリー目板の位置が安定して一定位置となるように操作出来るので、テープスタックの挿入位置での溝位置を一定位置に保つため、溝内にテープスタックを安定して挿入することが出来る。
【0037】
また、前記制御用目板の位置からSZ螺旋溝反転周期の1/4以内の距離が離れた上流側または下流側の位置に、軸周りに回転する回転自在のフリー目板を配置して、該フリー目板の回転からSZ螺旋溝の螺旋状態に関する情報を得て、その情報に基づいて前記テープ状光ファイバ心線をテープスタックにするスタック成形部材をその通過方向の周りに往復回転させて、テープスタックを進行方向の周りに捻ることとすれば、溝の螺旋角の変化に応じて最適な捻れをテープスタックの与えつつそれを溝に挿入することが出来るので、更にテープスタックの挿入を安定させることが出来る。
【0038】
また、前記制御用目板に螺旋角検出器を取付け、それによって得た螺旋状態に関する情報を基に、テープスタックを案内するガイドパイプの方向を制御すれば、ガイドパイプの方向とテープスタック挿入位置を通過するSZ螺旋溝の方向とを合わせることが出来るので、テープスタックの挿入の安定化に更なる効果をもたらすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる光ケーブルの製造方法及び製造装置を説明する図であって、(A)は集合装置の主要部を示す説明図、(B)は制御用目板部分の横断面図、(C)は後段フリー目板部分の横断面図である。
【図2】本発明にかかる光ケーブルの製造方法及び製造装置の、他の実施例を説明する図であって、(A)は集合装置の主要部を示す説明図、(B)は前段フリー目板部分の横断面図、(C)はスタック成形部材保持目板部分の横断面図である。
【図3】スタック成形部材の軸周りの回転機構を説明する図であって、(A)は正面図、(B)は横断面図である。
【図4】本発明にかかる光ケーブルの製造方法及び製造装置の、別のの実施例を説明する図であって、(A)は集合装置の主要部を示す説明図、(B)は制御用目板部の横断面図、(C)はガイドパイプ保持目板部分の横断面図である。
【図5】SZスロットを使用した光ケーブルの一例を説明する図であって、(A)はSZスロットの斜視図、(B)は光ケーブルの横断面図、(C)はテープスタックの横断面図である。
【図6】従来技術による集合工程の主要部を示す説明図であって、(B)は溝固定通過ガイド部分を示す横断面図、(C)はスタック成形部材部分を示す横断面図、(D)はガイドパイプ部分を示す横断面図である。
【符号の説明】
1:制御用目板
1a:突起
1b:通過孔
2:螺旋角検出器
3:駆動モータ
4:第一フリー目板
4a:突起
4b:通過孔
5:エンコーダ
6:スタック成形部材保持目板
6a:通過孔
7:駆動モータ
7a:伝達歯車
8:ガイドパイプ保持目板
8a:通過孔
9:駆動モータ
10:第二フリー目板
10a:通過孔
11:エンコーダ
12:制御装置
13a:保持リング
13b:伝達歯車
13c:遊星ギア
14:エンコーダ
16:スロット供給部
17:引取り部
18:心線供給部
21:抗張力体
22:プラスチック成形体
22a:SZ螺旋溝
23:SZスロット
24:光ファイバ
25:一括被覆
26:テープ状光ファイバ心線
27:テープスタック
28:上巻き
29:被覆
31:スロット供給リール
32:ブレーキ装置
33:溝固定通過ガイド
33a:突起
33b:通過孔
34:心線供給リール
35:スタック成形部材
35a:断面矩形孔
37:ガイドパイプ
37a:断面円形孔
39:テープスタック挿入位置
40:引取り装置
41:巻取りリール
P:反転周期[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical cable in which a tape stack in which a plurality of tape-shaped optical fiber cores are stacked is accommodated in an SZ slot in which SZ spiral grooves whose spiral directions are alternately reversed are provided on the surface of a cylindrical body. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
An optical cable in which a spiral groove is provided on the surface of a cylindrical member and an optical fiber is accommodated therein can protect the delicate optical fiber from various external stresses and can accommodate the optical fiber at a high density. Well known as a thing. A cylindrical member formed as a so-called SZ spiral groove in which the spiral direction of the spiral groove is alternately reversed in the longitudinal direction is also called an SZ slot, and an optical cable in which an optical fiber is accommodated in the SZ spiral groove using this member. This is useful because only a desired optical fiber can be easily taken out by simply removing the coating or the like provided on the SZ slot without cutting the optical cable at the intermediate portion of the optical cable.
[0003]
5A and 5B are diagrams for explaining an example of an optical cable using an SZ slot. FIG. 5A is a perspective view of the SZ slot, FIG. 5B is a cross-sectional view of the optical cable, and FIG. It is a cross-sectional view of a tape stack. In FIG. 5, 21 is a tensile body, 22 is a plastic molded body, 22a is an SZ spiral groove, 23 is an SZ slot, 24 is an optical fiber, 25 is a batch coating, 26 is a tape-shaped optical fiber core, 27 is a tape stack, 28 is the upper winding, 29 is the coating, and P is the reversal period.
[0004]
The
[0005]
Further, in FIG. 5, the cross section of the SZ
[0006]
The optical cable shown in FIG. 5B has a
[0007]
The optical cable shown in FIG. 5B is usually manufactured through a gathering process. 6A is an explanatory view showing the main part of the assembly process according to the prior art, FIG. 6B is a transverse sectional view showing the groove fixed passage guide portion, and FIG. 6C is the stack forming member portion. FIG. 6D is a cross-sectional view showing a guide pipe portion. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 31 is a slot supply reel, 32 is a brake device, 33 is a groove fixed passage guide, 33a is a projection, 33b is a passage hole, 34 is a core wire supply reel, 35 is a stack forming member, 35a is a rectangular hole in cross section, and 6 is A molded member holding plate, 37 is a guide pipe, 37a is a circular hole in cross section, 8 is a guide pipe holding plate, 39 is a tape stack insertion position, 40 is a take-up device, and 41 is a take-up reel.
[0008]
In the assembly process shown in FIG. 6A, the operation of housing the
[0009]
In addition, a tape
[0010]
Further, at the location of the
[0011]
Further, when passing through the fixed
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the torsional stress remains as an internal stress in the tensile body located at the center of the SZ slot and it may vary in the longitudinal direction, when the SZ slot is extended, the SZ spiral groove is inverted in the longitudinal direction. The period may deviate from a constant value, and the rate of change of the spiral angle may deviate from the normal value. Further, the
[0013]
Further, since the
[0014]
In this case, since there is a slight distance between the groove fixed
[0015]
In particular, if the production line speed at the time of assembly becomes faster, the change in the tape stack insertion direction also becomes faster, so that the tape stack insertion cannot follow it, and the tape stack is kept in the SZ spiral groove while keeping the stacked state of the tape stack stable. The stack cannot be accommodated, and there is a problem that the tape stack does not enter the groove and rides on the outer peripheral surface of the SZ slot, or the tape stack is twisted and inserted into the groove.
[0016]
The present invention provides a method and an apparatus for manufacturing an optical cable that can eliminate the above-described problems caused by the prior art and can stably insert a tape stack into an SZ spiral groove.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The optical cable manufacturing method according to the present invention is a tape in which a plurality of tape-shaped optical fiber cores are stacked in an SZ slot in which SZ spiral grooves whose spiral directions are alternately reversed are provided on the surface of a cylindrical body. In the method of manufacturing an optical cable containing a stack, the SZ spiral groove inversion period from the tape stack insertion position into which the tape stack is inserted into the groove of the traveling SZ slot toward the opposite side (upstream side) of the SZ slot traveling direction A control eye plate having a passage hole that matches the cross-sectional shape of the SZ slot is disposed at a position that is a distance that is an integral multiple of the distance, and the circumferential direction of the SZ slot that passes therethrough by the control eye plate is arranged. It controls the groove position.
[0018]
As a result, in the case of an SZ slot in which the inversion period of the SZ spiral groove is constant and stable in the longitudinal direction, the spiral state of the SZ spiral groove is the same at the tape stack insertion position and the control eyeplate position. Therefore, if the groove position is fixed at the position of the control eyeplate, the same effect can be obtained as the groove position is fixed at the tape stack insertion position, and the circumferential groove position is not fixed at the tape stack insertion position. However, since the groove position automatically becomes a fixed position, the tape stack can be stably inserted into the groove only by guiding the tape stack to the groove position.
[0019]
At the same time, it rotates around the axis in accordance with the circumferential position of the SZ spiral groove of the passing SZ slot at an upstream position within a quarter of the SZ spiral groove reversal period from the tape stack insertion position. A free free eye plate is arranged, and an encoder or the like is coupled to the free eye plate to obtain rotation information of the free eye plate, and the control eye plate is rotated around the axis based on the rotation information. The position of the free eye plate can also be controlled to return to a predetermined position. In this way, even if the reversal period of the SZ spiral groove is an SZ slot having a variation in the longitudinal direction, information from the free eye plate is fed back to rotate the control eye plate around the axis. Since the operation can be performed so that the position of the free eye plate is stable and constant, the groove position at the insertion position of the tape stack can be brought close to the constant position, and the tape stack can be stably inserted into the groove. The reason why the interval between the free eye plate and the tape stack insertion position is within ¼ of the SZ spiral groove inversion period is to estimate the helical state at the tape stack insertion position from the helical state at the position of the free eye plate. Therefore, it is preferable that the free eye plate is closer to the insertion position.
[0020]
In addition, in accordance with the circumferential position of the SZ spiral groove of the passing SZ slot, the upstream side or the downstream side of the SZ spiral groove reversal period within a quarter of the SZ spiral groove reversal period is separated from the position of the control eyeplate. A rotatable free eye plate rotating around an axis is arranged, and an encoder or the like is coupled to the free eye plate to obtain information on the spiral state of the SZ spiral groove, and the tape-shaped optical fiber core is obtained based on the information. By reciprocating the stack forming member that turns the wire into the tape stack around its passing direction, the tape stack can be twisted around the direction of travel and inserted into the SZ spiral groove while applying the proper twist to the tape stack. In this case, the insertion of the tape stack can be further stabilized.
[0021]
In addition, a spiral angle detector is attached to the control eyeplate and inserted into the SZ spiral groove, and information on the spiral state of the SZ spiral groove is obtained by the rotation angle, and based on the information, the tape stack is attached to the SZ slot. By controlling the direction of the guide pipe through which the tape stack is inserted in order to guide it to the tape stack insertion position, the direction of the guide pipe and the direction of the SZ spiral groove passing through the tape stack insertion position can be made closer. Effective in stabilizing the insertion.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1A and 1B are diagrams for explaining a method and an apparatus for manufacturing an optical cable according to the present invention, in which FIG. 1A is an explanatory view showing the main part of the assembly apparatus, and FIG. FIG. 1C is a cross-sectional view of the rear stage free eyeplate portion. 1, the same reference numerals as those in FIGS. 5 and 6 denote the same components.
[0023]
1 is a control eye plate, 1a is a protrusion, 1b is a passage hole, 3 is a drive motor, 6 is a molding member holding eye plate, 8 is a guide pipe holding eye plate, 10 is a rear free eye plate, and 10a is a passage hole. , 11 is an encoder, 12 is a control device, 16 is a slot supply unit, 17 is a take-up unit, and 18 is a core wire supply unit.
[0024]
In the collective device shown in FIG. 1A, the
[0025]
Further, as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a distance L that is an integral multiple of the SZ spiral groove inversion period P from the tape
[0026]
Further, since the distance L between the
[0027]
Further, as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (C), the rear-stage
[0028]
When the regularity of the reversal of the SZ spiral groove of the SZ slot varies in the longitudinal direction due to the twist around the axis inherent in the SZ slot, the
[0029]
2A and 2B are diagrams for explaining another embodiment of the optical cable manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention, in which FIG. 2A is an explanatory view showing the main part of the assembly device, and FIG. A cross-sectional view of the plate portion, (C) is a cross-sectional view of the stack forming member holding plate portion.
As shown in these drawings, the front-stage
[0030]
Based on the information about the spiral state of the SZ spiral groove obtained by the front stage
[0031]
3A and 3B are diagrams for explaining a rotation mechanism around the axis of the
[0032]
A
[0033]
4A and 4B are diagrams for explaining another embodiment of the method and apparatus for manufacturing an optical cable according to the present invention, in which FIG. 4A is an explanatory view showing the main part of the collective device, and FIG. A cross-sectional view of the eyeplate part, (C) is a cross-sectional view of the guide pipe holding eyeglass part.
In these drawings, 2 is a spiral angle detector and 14 is an encoder coupled thereto. As shown in FIG. 4, the
[0034]
Specifically, as shown in FIG. 4, a
[0035]
【The invention's effect】
The present invention relates to a method of manufacturing an optical cable in which a tape stack formed by stacking a plurality of tape-shaped optical fiber cores in an SZ spiral groove of an SZ slot is accommodated. A control eyeplate having a through hole that matches the cross-sectional shape of the SZ slot at a position that is an integer multiple of the SZ spiral groove reversal period toward the side). Since the circumferential position of the SZ slot passing through the SZ slot is controlled, in the case of the SZ slot in which the inversion period of the SZ spiral groove is constant and stable in the longitudinal direction, the tape stack insertion position and the position of the control eyeplate are: The spiral state of the SZ spiral groove is the same. As a result, if the groove position is fixed at the control eyeplate, the groove position automatically becomes a fixed position without fixing the circumferential groove position at the tape stack insertion position, and the tape stack is positioned at the groove position. By simply guiding the tape stack, the tape stack can be stably inserted into the groove.
[0036]
In addition, a free eye plate rotatable around the axis is arranged at an upstream position at a distance within 1/4 of the SZ spiral groove reversal period of the tape stack insertion position, and rotation information about the free eye plate is included. If the control eyeplate is rotated around the axis based on the control so that the position of the free eyeglass returns to a predetermined position, the periodic regularity of the SZ spiral groove is slightly increased in the longitudinal direction. Even in the case of SZ slots with variations, it is possible to feed back information from the free eye plate and rotate the control eye plate around the axis so that the position of the free eye plate is stable and constant. Therefore, since the groove position at the insertion position of the tape stack is kept at a fixed position, the tape stack can be stably inserted into the groove.
[0037]
In addition, a rotatable free eye plate that rotates about the axis is disposed at an upstream side or downstream side position at a distance within 1/4 of the SZ spiral groove reversal period from the position of the control eye plate, Information on the spiral state of the SZ spiral groove is obtained from the rotation of the free eyeplate, and the stack forming member that turns the tape-shaped optical fiber core into a tape stack is reciprocally rotated around its passing direction based on the information. If the tape stack is twisted around the direction of travel, it can be inserted into the groove while giving the tape stack an optimum twist according to the change in the spiral angle of the groove. It can be stabilized.
[0038]
Further, if a spiral angle detector is attached to the control eyeplate and the direction of the guide pipe guiding the tape stack is controlled based on the information on the spiral state obtained thereby, the direction of the guide pipe and the tape stack insertion position are controlled. Since the direction of the SZ spiral groove passing through can be matched, a further effect can be brought about in stabilizing the insertion of the tape stack.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams for explaining an optical cable manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention, in which FIG. 1A is an explanatory view showing a main part of a collective device, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a control eye plate portion; (C) is a cross-sectional view of the rear stage free eye plate portion.
2A and 2B are diagrams for explaining another embodiment of the optical cable manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention, in which FIG. 2A is an explanatory view showing the main part of the assembly device, and FIG. A cross-sectional view of the plate portion, (C) is a cross-sectional view of the stack forming member holding plate portion.
FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a rotation mechanism around an axis of a stack forming member, where FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a cross-sectional view.
4A and 4B are diagrams for explaining another embodiment of the optical cable manufacturing method and the manufacturing apparatus according to the present invention, in which FIG. 4A is an explanatory view showing the main part of the assembly device, and FIG. A cross-sectional view of the eyeplate part, (C) is a cross-sectional view of the guide pipe holding eyeglass part.
5A and 5B are diagrams for explaining an example of an optical cable using an SZ slot, where FIG. 5A is a perspective view of the SZ slot, FIG. 5B is a cross-sectional view of the optical cable, and FIG. 5C is a cross-sectional view of the tape stack. It is.
6A and 6B are explanatory views showing a main part of a gathering process according to the prior art, wherein FIG. 6B is a cross-sectional view showing a groove fixing passage guide portion, and FIG. 6C is a cross-sectional view showing a stack forming member portion; D) is a cross-sectional view showing a guide pipe portion.
[Explanation of symbols]
1: Control eyeplate
1a: protrusion
1b: Passing hole
2: Spiral angle detector
3: Drive motor
4: First free eye plate
4a: protrusion
4b: Passing hole
5: Encoder
6: Stack molding member holding eye plate
6a: passage hole
7: Drive motor
7a: Transmission gear
8: Guide pipe retaining plate
8a: Passing hole
9: Drive motor
10: Second free eye plate
10a: passage hole
11: Encoder
12: Control device
13a: Retaining ring
13b: Transmission gear
13c: Planetary gear
14: Encoder
16: Slot supply unit
17: Pick-up part
18: Core wire supply unit
21: Strength body
22: Plastic molding
22a: SZ spiral groove
23: SZ slot
24: Optical fiber
25: Batch coating
26: Tape-shaped optical fiber core wire
27: Tape stack
28: Upper winding
29: Coating
31: Slot supply reel
32: Brake device
33: Groove fixed passage guide
33a: protrusion
33b: passage hole
34: Core wire supply reel
35: Stack molding member
35a: Rectangular hole in cross section
37: Guide pipe
37a: circular hole in cross section
39: Tape stack insertion position
40: take-up device
41: Take-up reel
P: Inversion period
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