JP5799041B2 - 光ファイバのスクリーニング試験方法および装置 - Google Patents
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Description
すなわち、スクリーニング試験において、光ファイバがその中途で断線した際の破断端は、外力によって拘束されていないフリーな状態であるため、その破断端側の端末部分が巻き取りボビンに達するまでの間に、巻き取りボビンの回転が停止されていなければ、光ファイバの破断端側の端末部分が、巻き取りボビンの回転とともに、巻き取りボビンに既に巻き取られている光ファイバの外周上で暴れながら廻ってしまう現象(この現象を、以下「連れ廻り」と称する)が生じ、その暴れながらの連れ廻り光ファイバの破断端側の端末部分が巻き取りボビン23に既に巻き取られている光ファイバを叩いてしまう。
また特許文献2の提案の技術を、既設のスクリーニング試験装置に適用しようとした場合、ファイバたたき防止カバーを組み込むことが困難であることが多く、この点も問題であった。
光ファイバを連続的に走行させながら張力印加部を通過させ、続いて巻き取りボビンによって連続的に光ファイバを巻き取る光ファイバのスクリーニング試験方法において、
前記張力印加部の下流側に、第1のプーリ、第2のプーリ、および前記巻き取りボビンをその順に配列して、張力印加後の光ファイバが、第1のプーリおよび第2のプーリにその順に巻き掛けられてから巻き取りボビンに巻き取られるようにし、しかも張力印加により光ファイバが断線した際に、巻き取りボビンの回転を停止させるようにし、
かつ、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、第1のプーリから第2のプーリに至る直線状の光ファイバ走行経路の延長線上に、巻き取りボビンにおける光ファイバが既に巻き取られている既巻き取り外周面が位置しないように調整し、
しかも、さらに各部位の長さL0,L1、L2、L3を、
L0:光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、光ファイバ走行経路における光ファイバの断線部位から巻き取りボビンに至るまでの間に残る光ファイバの長さ、
L1:光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点での、巻き取りボビンにおける既巻き取り外周面の周長、
L2:第1のプーリの巻き掛け面から第2のプーリの巻き掛け面に至るまでの直線状走行経路の長さ、
L3:光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点での、第2のプーリの巻き掛け面から巻き取りボビンの既巻き取り外周面に至るまでの直線状走行経路の長さ、
と定義し、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点での各部位の長さL0、L1、L2、L3が、次の(1)式〜(3)式を満たすように調整することを特徴とするものである。
L0>L1 ・・・(1)
L3<L1×1/2 ・・・(2)
L3<L2 ・・・(3)
前記第1のプーリと第2のプーリとのうち少なくとも一方のプーリを、その回転中心位置が可変となるように構成しておき、巻き取りボビンによる巻き取り期間中もしくは前記張力印加部での光ファイバの断線検出時に、前記少なくとも一方のプーリを移動させることにより、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、前記延長線上に巻き取りボビンにおける前記既巻き取り外周面が位置しないように、かつ各部位の長さL0、L1、L2、L3が、前記(1)式〜(3)式が満たされるように調整することを特徴とするものである。
前記巻き取りボビンの回転中心を中心点、巻き取りボビンにおける巻き胴の外周を基礎円、巻き胴における光ファイバの巻き始め開始点をインボリュート展開軌跡の始点とし、第2のプーリから巻き取りボビンに向かう光ファイバの走行経路が、第2のプーリの外周面がなす円と巻き取りボビンにおける既巻き取り外周面がなす円との共通内接線である場合には巻き取りボビンの巻き取り方向と同じ方向に展開されるインボリュート曲線を、また第2のプーリから巻き取りボビンに向かう光ファイバの走行経路が、第2のプーリの外周面がなす円と巻き取りボビンにおける既巻き取り外周面がなす円との共通外接線である場合には巻き取りボビンの巻き取り方向に対し反対方向に展開されるインボリュート曲線を定義し、そのインボリュート曲線上における、前記始点から、展開角360°の位置とインボリュート曲線が前記第1のプーリから第2のプーリに至る直線状の光ファイバ走行経路の延長線と最初に交差する位置とのうちの前記始点に近い位置までの線分と、巻き胴の外周面との間の領域に、緩衝部材を配置しておくことを特徴とするものである。
図2には、本発明の光ファイバのスクリーニング試験方法の第1の実施形態の第1の実施状況、特に光ファイバが断線した後、巻き取りボビン23の回転が停止した時点の状況を示す。
なお図2には、図1に示したスクリーニング試験装置Sのうち、第1のプーリ21、
第2のプーリ22、および巻き取りボビン23の部分のみを示す。スクリーニング試験装置Sの全体的な構成は、例えば図1に示したものと同様な構成とされていれば良い。但し、スクリーニング試験装置の全体的な構成は図1に示した構成に限られず、要は光ファイバ1の連続走行中にスクリーニング試験のために光ファイバ1に張力を加える張力印加部15を有していて、その張力印加部15の下流側に前記第1のプーリ21、第2のプーリ22、および巻き取りボビン23がその順に配置されていれば良い。
L0>L1 ・・・(1)
L3<L1×1/2 ・・・(2)
L3<L2 ・・・(3)
(1)式の条件を満たさせて、巻き取りボビン23の回転停止時に既巻き取り外周面23Aの周長L1よりも長い長さL0を残すことによって、回転停止時の巻き取りボビン回転方向への慣性力により端末部分が巻き取りボビン23の外周上に廻り込む際のエネルギが減衰され、その結果、回転方向への慣性力による線叩きのエネルギ(衝突エネルギ)も小さくなって、回転方向慣性力に起因する線叩きが軽減される。すなわち、光ファイバのような細径の線材の場合、空気抵抗の作用や、運動方向の周回変化によって、慣性により与えられたエネルギが大きく減衰されるからである。
但し、巻き取りボビン23の回転停止時に巻き取りボビン23の上流側に残る光ファイバ1の破断端側の部分の長さが長い場合であっても、確実に線叩きを防止できることはもちろんである。
第1のプーリ21の回転中心と第2のプーリ22の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して反対側に位置し、かつ第2のプーリ22の回転中心と巻き取りボビン23の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して反対側に位置しているケース。
この場合、第1のプーリ21の光ファイバの巻き掛け面から第2のプーリ22の光ファイバの巻き掛け面に至るまでの直線状走行経路(長さL2)とは、第1のプーリ21の巻き掛け面と第2のプーリ22の共通内接線に相当する。
また第2のプーリ22の巻き掛け面から巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aに至るまでの直線状走行経路(長さL3)とは、第2のプーリ22の巻き掛け面と巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aの共通内接線に相当する。
第1のプーリ21の回転中心と第2のプーリ22の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して同じ側に位置し、かつ第2のプーリ22の回転中心と巻き取りボビン23の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して反対側に位置しているケース。
この場合、第1のプーリ21の光ファイバの巻き掛け面から第2のプーリ22の光ファイバの巻き掛け面に至るまでの直線状走行経路(長さL2)とは、第1のプーリ21の巻き掛け面と第2のプーリ22の共通外接線に相当する。
また第2のプーリ22の巻き掛け面から巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aに至るまでの直線状走行経路(長さL3)とは、第2のプーリ22の巻き掛け面と巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aの共通内接線に相当する。
第1のプーリ21の回転中心と第2のプーリ22の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して同じ側に位置し、かつ第2のプーリ22の回転中心と巻き取りボビン23の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して同じ側に位置しているケース。
この場合、第1のプーリ21の光ファイバの巻き掛け面から第2のプーリ22の光ファイバの巻き掛け面に至るまでの直線状走行経路(長さL2)とは、第1のプーリ21の巻き掛け面と第2のプーリ22の共通外接線に相当する。
また第2のプーリ22の巻き掛け面から巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aに至るまでの直線状走行経路(長さL3)とは、第2のプーリ22の巻き掛け面と巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aの共通外接線に相当する。
第1のプーリ21の回転中心と第2のプーリ22の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して反対側に位置し、かつ第2のプーリ22の回転中心と巻き取りボビン23の回転中心とが、光ファイバ1の走行経路に対して同じ側に位置しているケース。
この場合、第1のプーリ21の光ファイバの巻き掛け面から第2のプーリ22の光ファイバの巻き掛け面に至るまでの直線状走行経路(長さL2)とは、第1のプーリ21の巻き掛け面と第2のプーリ22の共通内接線に相当する。
また第2のプーリ22の巻き掛け面から巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aに至るまでの直線状走行経路(長さL3)とは、第2のプーリ22の巻き掛け面と巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aの共通外接線に相当する。
なお、巻き取りボビン23の回転停止時において巻き取りボビン23に未だ巻き取られていない光ファイバ1の破断端側の部分の長さL0とは、光ファイバ1の断線が検出された瞬間において、未だ巻き取りボビン23に巻き取られずに残っている光ファイバの長さから、巻き取りボビン23の回転が実際に停止するまでの間に巻き取りボビン23に巻き取られる光ファイバ1の長さを差し引いた長さを意味し、慣性運動などによって巻き取りボビン23に巻きつく光ファイバ1の長さは含まない。
前者の断線検出タイミングにおける巻き取りボビン23の光ファイバ巻き周長は、装置の条長カウンタなどから得られる巻き取り長から推定計算により求めても、あるいは巻き量センサによる巻き量値から求めても良い。
一方、後者の断線検出タイミングから巻き取りボビン23の回転停止タイミングまでの巻き取りボビン23の回転数は、巻き取りボビン23の回転部分に取り付けられたエンコーダや、センサ(巻き取りカウンタ)のカウント値からの情報から計算することができる。
しかるに、前記線分Q4上に巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aが位置しないように調整しておけば、第2のプーリ22における光ファイバ1の接触角θが小さい場合や、光ファイバ1の線密度が大きい場合であっても、第2のプーリ22から巻き取りボビン23に向かう方向の慣性力の影響で線叩きが発生してしまうことを有効に防止することができる。
もちろん、これらの場合以外の通常のケースにおいても、前記線分Q4上に巻き取りボビン23の既巻き取り外周面23Aが位置しないように調整しておくことによって、より確実かつ安定して線叩きを防止し得る効果を奏することができる。
巻き取りボビン23の回転中心を中心点O、巻き取りボビン23における巻き胴23Bの外周(半径r0の円)を基礎円、巻き胴23Bにおける光ファイバ1の巻き始め開始点をインボリュート展開軌跡の始点P30とするインボリュート曲線Q6を想定する。P30を始点とするインボリュート曲線Q6の展開方向は、第2のプーリ22と巻き取りボビン23の配置関係によって異なるが、図8に示す第6の実施形態の場合、第2のプーリ22から巻き取りボビン23に向かう光ファイバの直線状の走行経路が、第2のプーリ22の外周面がなす円と巻き取りボビン23における既巻き取り外周面がなす円との共通内接線となっており、この場合は、インボリュート曲線Q6の展開方向を、巻き取りボビン23の巻き取り方向(巻き取り時の回転方向)と同じ方向とする。
なお、図4に示す第2の実施形態の配置構成の場合も、インボリュート曲線Q6を想定して緩衝部材25を配置することができ、その場合も、第2のプーリ22から巻き取りボビン23に向かう光ファイバの直線状の走行経路が、第2のプーリ22の外周面がなす円と巻き取りボビン23における既巻き取り外周面がなす円との共通内接線となるから、P30を始点とするインボリュート曲線Q6の展開方向は、図8の場合と同様に巻き取りボビンの巻き取り方向と同じ方向とする。
巻き取りボビン23の回転中心を中心点O、巻き取りボビン23における巻き胴23Bの外周(半径r0の円)を基礎円、巻き胴23Bにおける光ファイバ1の巻き始め開始点をインボリュート展開軌跡の始点P30とするインボリュート曲線Q6を想定する点は、図8に示した第6の実施形態と同様である。但し図9に示す第7の実施形態では、P30を始点とするインボリュート曲線Q6の展開方向が、図8に示した第6の実施形態と異なる。すなわち図9に示す第7の実施形態の場合、第2のプーリ22から巻き取りボビン23に向かう光ファイバの直線状の走行経路が、第2のプーリ22の外周面がなす円と巻き取りボビン23における既巻き取り外周面がなす円との共通外接線となっており、この場合は、インボリュート曲線Q6の展開方向を、巻き取りボビン23の巻き取り方向(巻き取り時の回転方向)に対し反対の方向とする。
ここで、図9の第7の実施形態の場合、インボリュート曲線Q6が第1のプーリ21から第2のプーリ22に至る直線状の光ファイバ走行経路の延長線Q1と最初に交差する位置P6と、インボリュート展開の展開角が360°の位置P7とでは、展開角が360°の位置P7の方が始点P30に近いから、この場合の緩衝部材設置領域Zを規定するインボリュート曲線Q6上の線分Q60は、始点P30から展開角360°の位置P7までの線分となる。そしてインボリュート曲線Q6における始点P30からP7までの線分Q60と巻き取りボビン23の巻き胴23Bの外周面23Cとの間の領域Zに、緩衝部材25が配置される。
Claims (4)
- 光ファイバを連続的に走行させながら張力印加部を通過させ、続いて巻き取りボビンによって連続的に光ファイバを巻き取る光ファイバのスクリーニング試験方法において、
前記張力印加部の下流側に、第1のプーリ、第2のプーリ、および前記巻き取りボビンをその順に配列して、張力印加後の光ファイバが、第1のプーリおよび第2のプーリにその順に巻き掛けられてから巻き取りボビンに巻き取られるようにし、しかも張力印加により光ファイバが断線した際に、巻き取りボビンの回転を停止させるようにし、
かつ、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、第1のプーリから第2のプーリに至る直線状の光ファイバ走行経路の延長線上に、巻き取りボビンにおける光ファイバが既に巻き取られている既巻き取り外周面が位置しないように調整し、
しかも、各部位の長さL0,L1、L2、L3を、
L0:光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、光ファイバ走行経路における光ファイバの断線部位から巻き取りボビンに至るまでの間に残る光ファイバの長さ、
L1:光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点での、巻き取りボビンにおける既巻き取り外周面の周長、
L2:第1のプーリの巻き掛け面から第2のプーリの巻き掛け面に至るまでの直線状走行経路の長さ、
L3:光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点での、第2のプーリの巻き掛け面から巻き取りボビンの既巻き取り外周面に至るまでの直線状走行経路の長さ、
と定義し、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点での各部位の長さL0、L1、L2、L3が、次の(1)式〜(3)式を満たすように調整することを特徴とする光ファイバのスクリーニング試験方法。
L0>L1 ・・・(1)
L3<L1×1/2 ・・・(2)
L3<L2 ・・・(3) - 請求項1に記載の光ファイバのスクリーニング試験方法において、
前記第1のプーリと第2のプーリとのうち少なくとも一方のプーリを、その回転中心位置が可変となるように構成しておき、巻き取りボビンによる巻き取り期間中もしくは前記張力印加部での光ファイバの断線検出時に、前記少なくとも一方のプーリを移動させることにより、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、前記延長線上に巻き取りボビンにおける前記既巻き取り外周面が位置しないように、かつ各部位の長さL0、L1、L2、L3が、前記(1)式〜(3)式が満たされるように調整することを特徴とする光ファイバのスクリーニング試験方法。 - 請求項1、請求項2のうちのいずれかの請求項に記載の光ファイバのスクリーニング試験方法において、
前記巻き取りボビンの回転中心を中心点、巻き取りボビンにおける巻き胴の外周を基礎円、巻き胴における光ファイバの巻き始め開始点をインボリュート展開軌跡の始点とし、第2のプーリから巻き取りボビンに向かう光ファイバの走行経路が、第2のプーリの外周面がなす円と巻き取りボビンにおける既巻き取り外周面がなす円との共通内接線である場合には巻き取りボビンの巻き取り方向と同じ方向に展開されるインボリュート曲線を、また第2のプーリから巻き取りボビンに向かう光ファイバの走行経路が、第2のプーリの外周面がなす円と巻き取りボビンにおける既巻き取り外周面がなす円との共通外接線である場合には巻き取りボビンの巻き取り方向に対し反対方向に展開されるインボリュート曲線を定義し、そのインボリュート曲線上における、前記始点から、展開角360°の位置とインボリュート曲線が前記第1のプーリから第2のプーリに至る直線状の光ファイバ走行経路の延長線と最初に交差する位置とのうちの前記始点に近い位置までの線分と、巻き胴の外周面との間の領域に、緩衝部材を配置しておくことを特徴とする光ファイバのスクリーニング試験方法。 - 請求項1〜請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の光ファイバのスクリーニング試験方法を実施するための装置であって、光ファイバが断線して巻き取りボビンの回転を停止させた時点で、前記延長線上に巻き取りボビンにおける前記既巻き取り外周面が位置しないように、かつ各部位の長さL0、L1、L2、L3が、前記(1)式〜(3)式が満たされるように構成したことを特徴とする光ファイバのスクリーニング試験装置。
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