JP4657846B2 - Optical fiber cable manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、スロットロッドの外周に設けた複数のスロット(溝)に、光ファイバテープ心線を1枚または複数枚積層して収納した、光ファイバケーブルの製造装置と製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber cable manufacturing apparatus and manufacturing method in which one or more optical fiber ribbons are stacked and stored in a plurality of slots (grooves) provided on the outer periphery of a slot rod.
スロット型光ファイバケーブルは、スロットロッドの外周に設けた複数のスロット(溝)に、光ファイバテープ心線を1枚または複数枚積層して収納し、その外周に押え巻きを施し、さらにその上に外被を設けた構造をしている(特許文献1参照)。スロット型光ファイバケーブルの製造時には、光ファイバテープ心線の溝からの飛び出しを防止し、かつ、押さえ巻きがスロット内へ落ち込む等の問題を解決する目的で、光ファイバテープ心線をスロットに収納した後で、スロットロッド上に粗巻きを施し、その上に押え巻きを行っている。
ここで、従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
近年、スロット型光ファイバケーブルにおいて、外径を変えずにスロットロッドの外周に設けるスロットの数を多くし、1本のケーブルに収容可能な光ファイバテープ心線の数を増やすことによって、実質的な細径化を図ろうとする試みがある。
Here, the conventional technique has the following problems to be solved.
In recent years, in slot-type optical fiber cables, the number of slots provided on the outer periphery of the slot rod is increased without changing the outer diameter, and the number of optical fiber ribbons that can be accommodated in one cable is increased. There are attempts to reduce the diameter.
しかしながら、このようなケーブルにおいては、外径を変えずにスロットの数を増加させるため、必然的に隣接するスロット間のスロットリブの厚さが薄くなる。その結果、スロットリブの強度が不十分となって、スロットリブに潰れや変形(うねり)が生じるという問題があった。このスロットリブの潰れや変形は、特に粗巻きの巻きつけ部分で起こることが分かった。スロットリブに潰れや変形が生じると、光ファイバテープ心線がスロットリブ、粗巻き、押え巻等に押圧されて光ファイバの伝送損失の増加を招くおそれがある。 However, in such a cable, since the number of slots is increased without changing the outer diameter, the thickness of the slot rib between adjacent slots is inevitably reduced. As a result, there is a problem that the strength of the slot rib becomes insufficient and the slot rib is crushed or deformed (swelled). It has been found that the crushing and deformation of the slot rib occurs particularly at the portion where the coarse winding is wound. If the slot ribs are crushed or deformed, the optical fiber ribbon may be pressed by the slot ribs, coarse windings, presser windings, etc., leading to an increase in transmission loss of the optical fibers.
本発明は以上の点に着目してなされたもので、スロットリブに潰れや変形が生じることがなく、ケーブルの細径化を図ることができる、光ファイバケーブルの製造装置と製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points, and provides an optical fiber cable manufacturing apparatus and a manufacturing method capable of reducing the diameter of a cable without causing crushing or deformation of a slot rib. For the purpose.
本発明の各実施例においては、それぞれ次のような構成により上記の課題を解決する。
〈構成1〉
外表面に長手方向に沿って、光ファイバテープ心線を収容するための複数のスロットを有するスロットロッドを、製造ラインに連続的に供給するスロットロッドサプライと、複数の光ファイバテープ心線を上記製造ラインに連続的に供給する心線サプライと、上記複数の光ファイバテープ心線を、それぞれ上記スロットロッドのいずれかのスロットに落とし込む落とし込み機構と、上記製造ラインにおいて、上記光ファイバテープ心線をスロットに収容した直後のスロットロッドの外周面に、繊維状の粗巻きを巻き付ける粗巻き機構とを備え、上記スロットロッドの各スロット間の隔壁を構成するスロットリブが高密度ポリエチレンからなり、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅をa(mm)とし、上記粗巻き機構による上記粗巻き1本あたりの巻き付け張力をb(g/本)としたとき、上記粗巻き機構は、上記粗巻きの巻き付け張力を、b/aの値が250以上1000以下となるように制御することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
In each embodiment of the present invention, the above-described problems are solved by the following configurations.
<
A slot rod supply for continuously supplying a slot rod having a plurality of slots for receiving optical fiber ribbons along the longitudinal direction on the outer surface to the production line, and a plurality of optical fiber ribbons as described above A core wire supply that continuously supplies the manufacturing line; a dropping mechanism that drops the plurality of optical fiber tape core wires into one of the slots of the slot rod; and the optical fiber tape core wire in the manufacturing line. A slot winding rod comprising a coarse winding mechanism for winding a fibrous coarse winding on the outer peripheral surface of the slot rod immediately after being accommodated in the slot, and a slot rib constituting a partition between each slot of the slot rod is made of high-density polyethylene, and the slot rod The width of the slot on the outer surface portion of a is a (mm), and the rough winding by the rough winding mechanism When the winding tension per book is b (g / piece), the rough winding mechanism controls the winding tension of the rough winding so that the value of b / a is 250 or more and 1000 or less. Optical fiber cable manufacturing equipment.
繊維状の粗巻きを使用すると、各繊維がスロットリブ表面に押しつけられる力は、紐状のものに比べて応力が分散されるために低くなる。従って、スロットリブのつぶれや変形(うねり)を防止できる。なお、粗巻きを高すぎる張力で巻き付けると、スロットリブのつぶれや変形(うねり)が発生するおそれがあるが、逆に、張力が低すぎると巻き付け位置がずれて粗巻きの機能を損なう。上記の条件で巻き付けをすれば、最適な巻き付け状態が維持でき、スロットリブのつぶれや変形(うねり)が生じない。なお、粗巻きは複数本巻かれていてもよい。 When a fiber-like rough winding is used, the force with which each fiber is pressed against the surface of the slot rib is lower than that of a string-like one because stress is dispersed. Therefore, the slot rib can be prevented from being crushed and deformed (swelled). Note that if the coarse winding is wound with a too high tension, the slot rib may be crushed or deformed (swelled), but conversely, if the tension is too low, the winding position is shifted and the function of the rough winding is impaired. If winding is performed under the above conditions, the optimum winding state can be maintained, and the slot ribs are not crushed or deformed (swelled). A plurality of coarse windings may be wound.
〈構成2〉
構成1に記載の光ファイバケーブルの製造装置において、上記粗巻きは、500d(デニール)以上1500d以下の繊維を集合したものであることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
<
The apparatus for manufacturing an optical fiber cable according to
繊維状の粗巻きであって、その太さを適切なものに選定すると、スロットリブの変形防止効果が顕著になる。また、巻き付け張力の制御も容易になる。繊維のデニール数が500dに満たないと粗巻きが細すぎて応力が集中するため、スロットリブの表面につぶれや変形(うねり)が発生し易い。また、繊維のデニール数が1500dを越えると粗巻きが太くなりすぎて、ケーブルの外観が悪くなるおそれがある。 When the fiber is coarsely wound and the thickness thereof is selected appropriately, the effect of preventing deformation of the slot rib becomes remarkable. In addition, the winding tension can be easily controlled. If the fiber denier number is less than 500d, the coarse winding is too thin and stress is concentrated, so that the surface of the slot rib is liable to be crushed or deformed (swelled). On the other hand, if the denier number of the fiber exceeds 1500 d, the coarse winding becomes too thick and the appearance of the cable may be deteriorated.
〈構成3〉
構成2に記載の光ファイバケーブルの製造装置において、上記粗巻きは、アラミド繊維またはナイロン繊維からなることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。
<Configuration 3>
The optical fiber cable manufacturing apparatus according to
上記の粗巻きとしては、アラミド繊維やナイロン繊維が粗巻き時に伸びることがなく好適する。 As the above-mentioned rough winding, aramid fibers and nylon fibers are preferable because they do not stretch during rough winding.
本発明では、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅と粗巻き1本あたりの巻き付け張力との関係を適正値に制御する。以下、本発明の実施の形態を実施例ごとに詳細に説明する。 In the present invention, the relationship between the slot width of the outer surface portion of the slot rod and the winding tension per coarse winding is controlled to an appropriate value. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail for each example.
図1は、一般のスロット型光ファイバケーブルを示す横断面図である。
図に示すように、テンションメンバ1の外周に高密度ポリエチレンからなるスロットロッド2が押し出し成型されている。スロット3は、スロットロッド2の外表面に複数本、長手方向に沿って設けられている。これらのスロット3の中に、光ファイバテープ心線4を収容する。最外周には外皮5を被覆する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a general slot type optical fiber cable.
As shown in the figure, a
各スロット3の間の隔壁を構成するのが、スロットリブ6である。スロット3の数が増えると、このスロットリブ6の特にテンションメンバ1に近い部分が薄くなる。スロットリブ6の外周に粗巻きを施したときに、スロットリブ6に許容限度以上の応力が加わることにより、スロットリブ6のつぶれや変形(うねり)が生じる。
It is the slot rib 6 that constitutes the partition between the slots 3. As the number of slots 3 increases, the portion of the slot rib 6 that is particularly close to the
図2は、スロットに収容される光ファイバテープ心線を示す横断面図である。
図に示すように、光ファイバテープ心線4は、複数本の光ファイバ心線7に一括被覆8を施したものである。このような構成の光ファイバテープ心線4は、図1に示したスロットリブ6のつぶれや変形(うねり)が生じると、スロット3の内部で側圧を受けて、光ファイバ心線7に局部的な曲げが生じる。これは光信号の伝送損失増加の原因になる。高過ぎる張力で粗巻きを巻き付けるとスロットリブ6のつぶれや変形(うねり)が生じ、逆に、張力が低すぎると粗巻きの巻き付け位置がずれて粗巻きの機能を損なう。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the optical fiber ribbons accommodated in the slots.
As shown in the figure, the optical fiber ribbon 4 has a plurality of
図3は、光ファイバケーブルの製造ラインを示す概略図である。
図に示すように、スロットサプライ10は、スロットロッド2を製造ラインに連続的に供給するドラムなどから構成される。このスロットロッド2は、既に説明した複数のスロット3を外周面に備える。心線サプライ11、12、・・・は、これらのスロット3に光ファイバテープ心線4を供給するボビンなどから構成される。この心線サプライ11、12の数は、スロット3に収納する心線の数に応じて増減される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an optical fiber cable production line.
As shown in the figure, the
落とし込み機構13は、スロットロッド2のいずれかのスロット3に心線サプライ11、12、・・・から供給された光ファイバテープ心線4を落とし込む機能を持つ。この装置の構成は、従来よく知られた装置と同様で構わない。すなわち、図示していないが、光ファイバテープ心線4を集合する集合目板や落とし込み治具などを備えている。
The
粗巻き機構18は、光ファイバテープ心線4をスロット3に収容した直後のスロットロッド2の外周面に粗巻き19を巻き付ける機能を備える。この巻き付け機構も従来知られたものと同様で構わない。粗巻き19が施されたスロットロッド2には、その後図示しない押え巻きや外被を施す。
The
なお、スロットロッド2の強度を保持するために、少なくともスロットリブ6の部分は高密度ポリエチレンからなることが好ましい。ここで、粗巻き機構18は、粗巻きの巻き付け張力を一定の範囲に制御する。粗巻き張力は、例えば、粗巻きを供給するためのボビンにコントローラを取り付け、そのトルク調整により行う。スロットロッド2の引き取り速度と粗巻きの巻き付け回転数などを考慮して、粗巻き張力を一定に制御する。
In order to maintain the strength of the
図4は、粗巻きを施したスロットロッドを示す部分側面図である。
図に示すように、スロットロッド2の外周面には、複数のスロット3が設けられている。スロット3の内部には光ファイバテープ心線4が収容されている。この外周に粗巻き19が巻き付けられている。ここでは、2組の粗巻き19が互いに逆方向に巻き付けられている。
FIG. 4 is a partial side view showing a slot rod subjected to rough winding.
As shown in the figure, a plurality of slots 3 are provided on the outer peripheral surface of the
このような巻き付け方法はクロス巻きと呼ばれている。クロス巻きのピッチは、10mmとした。粗巻19には、例えば、太さが840デニールのナイロン繊維を使用し、スロットロッド2は、高密度ポリエチレンにより構成した。
Such a winding method is called cross winding. The cross winding pitch was 10 mm. For the rough winding 19, for example, a nylon fiber having a thickness of 840 denier was used, and the
スロット3の深さは2.3mm、スロットロッド2の外径寸法は、12.5mmとし、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅aは、図示した部分の値として0.69mmである。スロット3の内部に収容された光ファイバテープ心線4は、幅1.1mm、厚さ0.3mmのものが、それぞれ5枚ずつ収納されている。
The depth of the slot 3 is 2.3 mm, the outer diameter of the
スロットロッド2の外周には、図示しない押さえ巻きが施され、ポリエチレン等のプラスチックからなる外被5(図1)が被覆される。
A pressing roll (not shown) is applied to the outer periphery of the
図5は、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅をaとしたとき、粗巻きの巻き付け張力bを変化させながら、スロットリブ6のつぶれや変形(うねり)の発生状況や粗巻きの状態を観察した結果を示す図表である。
この評価では、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅aを、一定の0.69mmに固定し、粗巻きの巻き付け張力を80g/本〜1000g/本まで変化させた。
スロットリブのつぶれや変形(うねり)の状況および粗巻きの状態は、外被被覆後のケーブルを、−30〜+70℃の温度サイクルを3回行った後に、目視にて観察した。
FIG. 5 shows the occurrence of crushing and deformation (swell) of the slot rib 6 and the state of the rough winding while changing the winding tension b of the rough winding, where a is the slot width of the outer surface portion of the slot rod. It is a chart which shows the result of observation.
In this evaluation, the slot width a of the outer surface portion of the slot rod was fixed to a constant 0.69 mm, and the winding tension of the rough winding was changed from 80 g / piece to 1000 g / piece.
The condition of the crushing and deformation (swelling) of the slot ribs and the state of rough winding were visually observed after performing the temperature cycle of −30 to + 70 ° C. three times on the cable after covering the jacket.
また、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)により、温度サイクル前後の伝送損失の増加の有無を調べた。その結果、b/aが250以上1000以下の場合には、きわめて良好な結果を得た。 Moreover, the presence or absence of the increase in the transmission loss before and behind a temperature cycle was investigated by OTDR (Optical Time Domain Reflectometer). As a result, very good results were obtained when b / a was 250 or more and 1000 or less.
なお、粗巻きにアラミド繊維を使用した場合とナイロン繊維を使用した場合を実験したが、いずれも同様の結果を得た。 In addition, although the case where an aramid fiber was used for rough winding and the case where a nylon fiber was used was experimented, the same result was obtained in any case.
図6は、粗巻きの太さを変化させた場合の、スロットリブのつぶれや変形(うねり)の状態および外被の外観を観察した結果を示す図表である。
この評価では粗巻きの巻き付け張力は400g/本、スロットロッドの外表面部分のスロットの幅aを0.69mmに固定し、粗巻きの繊維の太さを、100d(デニール)〜2500dの範囲で変化させた。
FIG. 6 is a chart showing the result of observing the state of crushing and deformation (swelling) of the slot rib and the appearance of the jacket when the thickness of the coarse winding is changed.
In this evaluation, the winding tension of the coarse winding is 400 g / piece, the slot width a of the outer surface portion of the slot rod is fixed to 0.69 mm, and the thickness of the coarsely wound fiber is in the range of 100 d (denier) to 2500 d. Changed.
2 スロットロッド
4 光ファイバテープ心線
10 スロットサプライ
11、12、・・・ 心線サプライ
13 落とし込み機構
18 粗巻き機構
19 粗巻き
2 Slot rod 4 Optical fiber
Claims (2)
複数のいずれも同一の幅の光ファイバテープ心線を前記製造ラインに連続的に供給する心線サプライと、
前記複数の光ファイバテープ心線を、それぞれ前記スロットロッドのいずれかのスロットに落とし込む落とし込み機構と、
前記製造ラインにおいて、前記光ファイバテープ心線をスロットに収容した直後のスロットロッドの外周面に、繊維状の粗巻きを巻き付ける粗巻き機構とを備え、
前記スロットロッドの各スロット間の隔壁を構成するスロットリブが高密度ポリエチレンからなり、 前記粗巻きは、500d(デニール)以上1500d以下の繊維を集合したものであって、
前記スロットロッドの前記スロットの幅をa(mm)とし、前記粗巻き機構による前記粗巻き1本あたりの巻き付け張力をb(g/本)としたとき、
前記スロットロッドの外径寸法は12.5mm、前記スロットの深さは2.3mmで、前記スロットロッドの外表面部分の5本のスロットの幅aはいずれも0.69mmとし、
前記粗巻き機構は、前記粗巻きの巻き付け張力bが400以下であって、b/aの値が250以上1000以下となるように制御することを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。 A slot rod having a plurality of slots of the same width a from the outer surface portion to a portion close to the tension member for accommodating the optical fiber ribbon along the longitudinal direction on the outer surface, A slot rod supply that continuously supplies the production line;
A plurality of fiber optic tape cores each having the same width, which are continuously supplied to the production line;
A dropping mechanism for dropping the plurality of optical fiber ribbons into one of the slots of the slot rod;
In the production line, comprising a coarse winding mechanism for winding a fiber-like coarse winding on the outer peripheral surface of the slot rod immediately after the optical fiber tape core wire is accommodated in the slot,
Slot ribs constituting partition walls between the slots of the slot rod are made of high-density polyethylene, and the rough winding is a collection of fibers of 500d (denier) to 1500d,
When the slot width of the slot rod is a (mm) and the winding tension per one rough winding by the rough winding mechanism is b (g / piece),
The outer diameter of the slot rod is 12.5 mm, the depth of the slot is 2.3 mm, and the width a of the five slots on the outer surface portion of the slot rod is 0.69 mm.
The apparatus for manufacturing an optical fiber cable, wherein the rough winding mechanism controls the rough winding to have a winding tension b of 400 or less and a b / a value of 250 to 1000.
前記粗巻きは、アラミド繊維またはナイロン繊維を集合したものであることを特徴とする光ファイバケーブルの製造装置。 In the manufacturing apparatus of the optical fiber cable according to claim 1,
The apparatus for producing an optical fiber cable, wherein the rough winding is a collection of aramid fibers or nylon fibers.
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