JPH02193512A - 管内への線状体挿通方法 - Google Patents

管内への線状体挿通方法

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JPH02193512A
JPH02193512A JP1183789A JP1183789A JPH02193512A JP H02193512 A JPH02193512 A JP H02193512A JP 1183789 A JP1183789 A JP 1183789A JP 1183789 A JP1183789 A JP 1183789A JP H02193512 A JPH02193512 A JP H02193512A
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JP
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tube
coil
optical fiber
pipe
filament
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JP1183789A
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Kazufumi Tabata
和文 田畑
Shimizu Yokoi
清水 横井
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Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Priority to US07/334,205 priority patent/US5058259A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は管内への線状体挿通方法、特に振動を利用し
て線状体を管内釘挿通する方法に関する。
この発明は光ファイバ、金属線その他の線状体が保護管
あるいはシース内に挿通された光フアイバケーブル、電
線、複合構造管その他の製造に用いられる。
[従来の技術] 長尺の管などに線状体を挿通する必要がある場合がある
。たとえば、近年広く用いられるようになった光通信ケ
ーブルは、光ファイバが強度的に弱いことから、金属被
覆をした構造のものが要求されるようになって来ている
。このために、光フアイバ心線あるいはコードをたとえ
ば直径数mm以下、長さ数百m以上の鋼管に挿通する必
要がある。あるいは、光フアイバ心線の挿通に先立って
、鋼線などの金属線をメツセンジャーワイヤとして管に
挿通することもある。
従来、金属管等の管に線状体を挿通した線状体線を製造
する方法として、特開昭58−186110および特開
昭62−44010が知られている。これらの方法では
、線状体を挿通するキャリヤ部材あるいは管を振動させ
、振動コンベアの原理で綿状体に搬送力を与え、キャリ
ア部材あるいは管に線状体を挿入する。
ところで、管に挿通ずる線条体は長さが十m以上にもな
ると、長く延ばしたままでは取扱いが困難となる。した
がって、従来では線条体を一旦リールに巻き取り、管に
挿通するときにリールから線条体を巻き戻しながら管に
供給するようにしている。特開昭58−186110の
第2図および第3図あるいは特開昭62−44010の
第1図は、リールから線条体を巻き戻しながら管に供給
している状態を示している。
[発明が解決しようとする課題] 従来の上記線状体挿通方法には次のような問題があった
管に挿通する線条体の長さが数十m以上になると、線条
体は幾重にもリールに巻かれており、線条体を巻き戻す
際にリールを回転しなければならない。しかし、振動に
よる搬送力は大きくなく、たとえば光ファイバを管に挿
通する場合、たかだか数十g程度である。したがって、
振動搬送力により線条体を引っ張り、リールおよびこれ
に巻かれた線条体の慣性モーメントに打ち勝ってリール
を回転させ、リールから線条体を縁り出すことは不可能
である。このために、リールをモータなどにより回転駆
動しなければならない。
リールを上記のように回転駆動すると、線条体の挿通速
度とリールからの繰出し速度とをバランスさせなければ
ならない。たとえば、繰出し速度が挿通速度よりも低く
ずぎると、線条体は後方に引っ張られて挿通不能となり
、あるいは張力により断線することもある。また逆に、
繰出し速度が挿通速度よりも高すぎると、管入口の手簡
で線条体がたるみ、あるいは溜って絡み合うことがある
。このために、繰出し速度と挿通速度との差を検出し、
リールの回転速度を制御する必要がある。両速度差は、
たとえば管入口の手前における線条体のたるみ量として
検出することができる。
しかし、リールの回転速度を制御するようにすると、挿
通作業か煩雑となり、また線条体挿通設備か高額となる
そこで、この発明は管に挿通ずる線条体が数百m以トの
長さであっても、リールしたがってリール回転駆動装置
、回転制御装置をも必要とすることなく線状体を挿通す
ることができる管内への線状体挿通方法を提供しようと
するものである。
[課題を解決するための手段] この発明の管内への線状体挿通方法は、まず管をコイル
状に巻いて管コイルを形成する。一方、線条体をコイル
に形成する。ついで、管の任意の点がら旋状の経路に沿
って往復動するように管コイルを振動させる。そして、
振動による搬送力によ・り線条体コイルの軸線方向に沿
って線条体を引き出しながら管に供給し、挿通する。
管コイルを形成するには、ボビン、スプールなどの円筒
体に管を巻き付ける。管コイルの直径は、挿通性および
線状体に過大な曲げ応力を与えない点から 150mm
以上であることが望ましい。
線条体コイルを形成する多数のループは、それぞれが必
ずしも同心でなくてもよい。線条体のループを下から順
次コイル状に緩く積層して行き、線条体をコイルからほ
ぐすときは逆にコイルの上から下に向って順次解きほぐ
すようにすると、絡みやもつれはなく、線条体はほぐれ
易くなる。線条体のループがいわゆる花模様形状となる
ように、線条体コイルを形成してもよい。花模様形状と
するには、線条体コイルに同心の一つの円周に沿って線
条体の各ループの中心が少しずつ移動するように、各ル
ープを偏心させる (実開昭57−126472号公報
参照)。また、線条体をコイルから引き出すときに生じ
る線条体軸線周りに生じる捩りを解消するように、線条
体コイル形成時に上記捩りとは逆向きの捩りを与えるよ
うにしてもよい。逆向きの捩りを与えるには、公知の種
々の方法 (たとえば、特開昭55−70478号公報
の「溶接用ワイヤ巻取り方法」)のうちの適当なものを
用いる。さらに、線条体がほぐれ易くするために、線条
体にグラファイト、二硫化モリブデンなどの憫滑剤を塗
布してもよい。
管コイルを振動させるには、上記円筒体を振動モータ、
電磁パイブレークなどの公知の手段により駆動すればよ
い。振動条件は、たとえば振動角(すなわち、ら旋のリ
ード角)が5〜30度、振動【数か10〜30Hz、全
振幅か垂直成分で0.2〜2.0 mLm程度である。
管の人口端は管コイルとともに振動するが、入口端を床
や静止した周辺機器に固定するようにしてもよい。また
、管の人口端が管径方向には静止し、管長手方向には可
動なように管の人口端部な保持するようにしてもよい。
このような状態で、管入口端部な保持するには、たとえ
ば円筒状ガイド、ローラーなどが用いられる。
なお、挿通開始時に線条体コイルから管入口まで線条体
を搬送する力がない場合、線条体コイルから線条体を管
に引き入れるに十分な振動搬送力が生じる長さたけ線条
体を予め管に挿入しておけばよい。
[作用] 管の任意の点から旋状の経路に沿って往復動するように
管コイルを振動させると、コイル状となった管の内部の
線状体は管内壁面より斜め上前力に向う力を受ける。こ
の力により、線状体は管内で斜め上前力に向って飛び跳
ね、あるいは管内壁面を滑動する。このようにして、管
内の線状体は管内壁よりコイル円周方向の搬送力が間欠
的に与えられて管内を前進する。
振動搬送力により線条体コイルの軸線方向に沿って線条
体は引っ張られ、線条体コイルから解きほぐされて管に
引き込まれ、挿通される。
管の人口端がら旋状に振動すると、遠心力により線条体
は入口端からはね出され、管内への進入が妨げられる。
管の人目端を静止するように固定するか、または管径方
向の動きを拘束すると、上記はね出しは防がれる。
線条体をコイル形成する時に前記捩りとは逆向きの捩り
を与えると、線条体をコイルから引き出すときに捩りは
生ぜず、線条体は絡みまたはもつれることなく線条体コ
イルからほぐれる。また、捩れによって線条体が管内で
回転することはなく、線条体の挿通が容易になる。
[実施例] 光ファイバを細径かつ長尺の鋼管に挿通ずる場合を実施
例として説明する。
まず、この発明の挿通方法を実施する装置例について説
明する。第1図はこの発明を実施する装置の全体図、お
よび第2図は上記装置の一部である振動テーブルの平面
図である。
架台11が振動しないように床面9に強固に固定されて
いる。架台11上面の四隅には振動テーブル支持用のコ
イルばねlBが取り付けられている。
架台11上には、支持ばね18を介して正方形の盤状の
振動デープル14が載置されている。振動テーブル14
の下面から支持フレーム15が下方に延びている。
振動テーブル14の支持フレーム15には、一対の振動
モータ21,22が取り付けられている。振動モータ2
2は、振動モータ21を振動テーブル14の中心軸線・
6周りに180度回転した位置および姿勢にある。また
、振動モータ21,22は、これらの回転軸が上記中心
軸線Cを含む垂直面にそれぞれ平行であり、かつ振動テ
ーブル面に対して互いに逆方向に75度傾斜する姿勢と
なっている。振動モータ21.22は回転軸の両端に不
平衡重錘24が固着されており、不平衡重錘24の回転
による遠心力により振動テーブル14にこれの面に対し
斜め方向の加振力を与える。この一対の振動モータ21
,22は、振動数および振幅が互いに一致し、加振方向
が互いに 180度ずれるよ−うに駆動される。したか
りて、この一対の振動モータ21,22による振動を合
成すると、中心軸が振動テーブル14の中心軸線Cと一
致するら旋に沿うようにして振動テーブル14は振動す
る。振動テーブル14は上記のように支持ばね18を介
して架台11に取り付けられているので、振動テーブル
14の振動は架台11に伝わらない。
なお、加振装置として上記振動モータ21,22の代わ
りに、たとえばクランク、カムあるいは電磁石を利用し
た加振装置でもよく、また振動モータ21.22の振動
テーブル14への取り付は方も図示のものに限定されな
い。
ボビン軸が振動テーブル14の中心軸線Cに一致するよ
うにして、ボビン27が振動テーブル14上に固定され
ている。ボビン27には光ファイバ7が挿通される管1
がコイル状に巻き付けられ、この管コイル5の上端から
光ファイバ7が管内に供給される。光ファイバ7に過大
な曲げ応力を与えないために管コイル5の直径は 15
0mm以上であることが望ましい。この実施例では、光
ファイバ7は光フアイバ素線に樹脂をプレコートしたの
ものであり、管1は鋼管である。ボビン27は振動モー
タ21.22の振動を確実に受けるようにこれの下部フ
ランジ29の外周縁がそれぞれ振動テーブル14に固定
治具31で固定されている。ボビン27は円周方向にボ
ビン軸心方向に凹凸が連続するように溝 (図示しない
)を設けてあり、溝に管1が密接するようになっている
ボビン27の側方に光フアイバ収納容器35が配置され
ている。光フアイバ収納容器35は円筒状の容器本体3
6を有し、頂部が開口している。後述のように、別に設
けたターンテーブル (図示しない)−トに容器本体3
6を載置して回転させながらこれに光ファイバ7を供給
し、収納する。
光フアイバ収納容器35に隣接して光フアイバガイド装
置39が配置されている。光フアイバガイド装置39は
スタンド45に支持されたガイド管41を備えている。
ガイド管41の人口側は下方に向かって湾曲し、上記光
フアイバ収納容器35のほぼ中心線上で光フアイバ収納
容器35に向かって開口している。
光フアイバガイド装置39の出側に隣接して管保持装置
44が配置されている。管保持装置44はスタンド45
に支持されたケーシング46を有しており、ケーシング
46内にはガイドロール47が回転可能に支持されてい
る。ガイドロール47は管1を挟持するように対をなし
ており、対ごとに交互に垂直姿勢および水平姿勢になっ
ている。したがって、管保持装置44に保持された管の
先端部2は、管径方向に動くことはできないが、管長手
方向には動くことができる。
つぎに、上記のように構成された装置により管1に光フ
ァイバ7を挿通する方法について説明する。
予め、ボビン27に管1をコイル状に巻き付けてコイル
5を形成する。管lはボビン27に対し1層巻きに限ら
ず、複数層巻きする場合が多い。この場合は1層目はボ
ビン27の溝に密接するが、2層目以降は前層の管1の
間に入り込むことになる。
そして最終層を接着テープ81で固定する。ついで、コ
イル軸と振動テーブル14の中心軸線Cが一致するよう
にして、管1を巻き付けたボビン27を振動テーブル1
4上に締付は金具31により固定する。
このようにコイル5に形成した管1の人口部分2をコイ
ル1@き分はど巻き戻し、適当な長さに切断する。そし
て、管1の入口部分2をコイル5から管保持装置44ま
で引き延ばす。ついで、人口端3を管保持装置44に通
し、漏斗状に広げる。また、管入口部分2の基部4はボ
ビン27のフランジ29に締付は金具49で静止固定す
る。
一方、光フアイバ収納容器35内に光ファイバ7を入れ
ておく。光フアイバ収納容器35内にループ状にして積
層収納された光ファイバ7が光フアイバ収納容器35か
ら取り出されるときは、ループ状積層体の上部のものか
ら順に光フアイバ収納容器35上方へと引き出される。
このとき光ファイバ7は1ループについて最大360°
の捩りを受ける。
この捩りは管1内で挿通中に元に戻ろうとして反り返る
から搬送抵抗となり、挿通の妨げとなる。
そこで、光ファイバ7が光フアイバ収納容器35から取
り出されるときに受ける捩りを相殺するように、予め逆
の捩りを光ファイバ7に与えて光フアイバ収納容器35
に収納しておくことが好ましい。
また、このようにして収納された光ファイバ7には、ス
プールなどに巻き取られた光ファイバのような曲りぐせ
はない。
第3図は光ファイバ7に逆捩りを与える方法の一例を示
している。光ファイバ7はガイド管51、キャタピラフ
ィーダ52および回転ガイド管53を経て上記光フアイ
バ収納容器35の本体36に供給される。回転ガイド管
53は容器本体36に対しδだけ偏心しており、歯車伝
動機構54により回転駆動される。そして、容器本体3
6および回転ガイド管53はそれぞれ中心軸X、Y周り
に同方向に回転駆動される。回転ガイド管53から容器
本体36内に供給された光ファイバ7は、円周方向に沿
い幅2δの巻き幅で順次偏心しながら容器本体36の底
から積み重ねられ、コイルを形成する。容器本体36の
回転速度をvP、回転ガイド管53の回転速度をV。と
すると、逆捩れの角度θ=360°(1−Vp/Va)
とナル。
容器本体36の回転速度vPを回転ガイド管53の回転
速度vGに比べて十分に小さくすることにより、逆捩れ
の角度θはほぼ360°になる。したがって、光ファイ
バ7をコイル8から解きほぐす際に、光ファイバ7に捩
れは生じない。
つぎに、光フアイバ収納容器35から適当な長さ光ファ
イバ7を解きほぐし、光フアイバガイド装置39および
管の人口端3を経て所要の長さだけ管1に挿入する。光
ファイバ7の先端部分だけを管1に挿入しておくと、振
動する管1から光ファイバ7に与えられる搬送力は先端
部分2に限られる。したがって、搬送力の大きさが小さ
く、先端部分に続く光ファイバ7をコイル8から解きほ
ぐし、管入口端3まで持ってくることはできない。
この予備挿入の長さは、管1、光ファイバ7の寸法およ
び表面状態ならびに光ファイバ7のコイル8の状態によ
って異なるが、大体数〜十数m程度である。また、上記
予備挿入により光ファイバ7に加わる引込み力は数十g
Pj、度である。直接手作業によりあるいはピンチロー
ルにより光ファイバを管に挿入して、予備挿入を行う。
このとき以下に述べる振動を併用すると光ファイバが管
内壁面から受けるR擦抵抗を軽減でき、挿入が容易にな
る。
以上のようにして挿通準備ができたならば、振動モータ
21,22を駆動する。振動モータ21,22は前述の
ような位置および姿勢で振動テーブル14に取り付けら
れているので、振動テーブル14は中心軸線Cの周りの
トルクおよび中心軸線方向の力を受ける。この結果、撮
動テーブルの任意の点は、第1図に示すら旋Hに沿うよ
うな振動をする。この振動Vは、振動テーブル14から
更に締付は金具31およびボビン27を順次弁して管1
のコイル5および人口部分2に伝達される。
管l内の光ファイバ7は、管内壁から受ける力のコイル
円周方向成分によって推進される。コイル軸と振動テー
ブル14の中心軸線Cが一致しているので、管内の光フ
ァイバ7は中心軸線Cを中心として円運動(第2図の例
では時計方向Pの円運動)を行う。上記ら旋状振動によ
る物品搬送力によって、光ファイバ7は光フアイバ収納
容器35内のコイル8から解きほぐされ、管入口端3か
ら連続的に管1内に進入して行く。そして、所定時間後
にコイル5全体に挿通される。
第4図はこの発明の他の実施例を示している。
第4図において、第1図に示す装置、部材には同一の参
照符号を付け、これらの詳細な説明は省略する。
この実施例では、管の人口端3が固定されており、また
光ファイバ7のコイル8から解きほぐされた光ファイバ
7は、自重により管の人口部分2に落下するようにして
いる。光ファーrバフには逆捩りを与えていない。
振動テーブルHの斜め上方において、フレーム57が床
9に固定されている。フレーム57には光ファイバ7を
巻き取ったボビン59が片方のフランジを取り外した状
態で取り付けられる。
フレーム57に隣接して光フアイバガイド装置61が配
置されている。光フアイバガイド装置61はブラケット
62に支持されたガイド管63を備えている。ガイド管
63は垂直部64と、斜め下方に向かって湾曲した湾曲
部65とからなっている。ガイド管63の湾曲部65の
先端は斜め下方に向かって開口している。光ファイバの
コイル軸がガイド管63の湾曲部65の開口に向かうよ
うに、上記フレーム57のボビン固定面は傾斜している
光フアイバガイド装置61の出側に隣接して管保持装置
68が配置されている。管保持装置68は貫通穴69を
有している。貫通穴69に挿通された管1の人口端3は
押し広げられるので、管1の人口部分2は貫通穴69の
周囲からしっかりと保持されるようになっている。した
がって、管保持装置に保持された管1の入口部分2は、
管径方向および管長手方向に動くことができない。
つぎに、上記のように構成された装置により管1に光フ
ァイバ7を挿通する方法について説明する。
管1の入口部分2を適当な長さコイルから解きほぐし、
湾曲させて上方に向って延ばす。管1の人口端3は管保
持装置68に固定する。光ファイバ7のコイル8は、フ
ァイバ製造所で巻き取られたままのものを使用する。光
ファイバ7をボビン59から解きほぐし、解きほぐされ
た光ファイバ7の先端部はガイド管63を経て管入口端
3に挿入する。以下の操作は、第1の実施例と同じであ
る。
管1の入口部分2およびガイド管63の垂直部分64に
おいて、光ファイバ7は自重により落下する。したがっ
て、この実施例では光ファイバ7をコイル8からの解き
ほぐす際の荷重負担を軽減することができ、また初期の
挿入長さも少なくてすむ。
第5図は管保持装置の更に他の例を示している。
図面に示すように、管保持装置71は外筒72、中筒7
3および内筒74よりなっている。外筒72はスタンド
76により床 (図示しない)に固定されている。中筒
73には、多数のボール77が回転可能に取り付けられ
ている。ボール77は中筒73の内外面から突出し、外
筒72の内周面および内筒74の外周面にそれぞれ接し
ている。したがって、内筒74は回転および筒袖方向の
動きは可能であるが、直径方向に動くことはできない。
なお、“内筒74が外筒72から抜は出ないように、内
筒74の両端寄りにはそれぞれストップリング78が取
り付けられている。
上記のように構成された管保持装置71は、上記第1お
よび第2の実施例に用いられた管保持装置44.68の
代りとして用いることができる。管1の入口部分2は内
筒74に挿入され、止めねじにより内筒74に固定され
る。内筒74に固定された管1の入口部分2は、回転お
よび管軸方向の動きは可能であるか、管径方向に動くこ
とはできない。したがって、管1の人口端3がら旋状に
振動することはなく、遠心力により光ファイバ7が管1
の人口端3からはね出されることはない。
(具体例) この発明の効果を確認するために、第1図に示す装置に
より次の条件で光ファイバを鋼管に挿通した。
(1)供試材 鋼管コイル:外径(内径)が0.8〜2.0mmφ(0
,5〜1.6mm ) 、長さlOにmの鋼管の7種類
を巻胴径1200mmの鋼製ボビンに整列巻(10〜2
0層巻)した 7種類の鋼管コイル。
光ファイバ:次のものを用いた。
石英ガラス光ファイバ(径125μm)にシリコーン樹
脂コーティングし た径0.4mmの光ファイバ。
(2)振動条件二本実施例で用いる鋼管コイルは巻層が
10層〜20層であるので、管の どの部分もほぼ同一の振動条件と なる。
コイルの水平面に対する振動角度 15度 振動数 20日2 全振幅の垂直成分 1.25〜1.55mm上記条件に
より光ファイバを鋼管に挿通した結果、光ファイバはト
ラブルなく極めて円滑に鋼管内に挿通された。挿通速度
は2〜4m/minであり、所定時間内に鋼管全長に挿
通されることが確認された。光ファイバを2111m以
下の細径管に挿通する場合でも、l OKm程度の長尺
管に挿通する場合でも十分可能であり、もちろん挿通さ
れる光ファイバが変質しないことが分かった。
上記実施例では線状体が光ファイバであったが、この発
明は光フアイバ以外の線状体、たとえば銅線、鋼線など
の金属ワイヤあるいはプラスチックスなどの非金属ワイ
ヤの挿通にも応用される。管内への線状体の供給は、1
本のみに限らず管内径と線状体の径との関連で複数本で
も可能である。線状体を挿通する管として上記鋼管以外
にアルミ管、合成樹脂管に挿通する等色々な具体例が考
えられる。また、線状体を金属管に挿通後に減面加工す
る等の後工程を付加する場合もあり、適宜実施者が状況
に応じて行なえばよい。さらに、管コイル中心軸はら旋
の中心軸とは必ずしも一致する必要はないが、両軸が一
致していることが望ましく、また管コイル中心軸は必ず
しも垂直でなくてもよいが垂直であることが望ましい。
[発明の効果] この発明によれば、管が細径(たとえば、管外径が2m
m以下)、長尺(たとえば、管長さが1 km以上)で
あっても1面倒な繰出し速度の制御を行うことなく、ま
た簡単な設備で線状体を管に挿通することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の方法により光フアイバ挿通するため
の装置の一例を示す側面図、第2図はその装置の振動テ
ーブルの平面図、第3図は光ファイバのコイルを作成す
る方法を説明する斜視図、第4図はこの発明の方法によ
り光フアイバ挿通するための装置の他の例を示す側面図
、および第5図は管保持装置の他の例を示す縦断面図で
ある。 1・・・管、2・・・管の入口部分、3・・・管の入口
端、5・・・管コイル、7・・・光ファイバ、8・・・
光ファイバのコイル、11−・・架台、14・・・振動
デープル、21.22・・・振動モータ、27・・・ボ
ビン、35・・・光フアイバ収納容器、36・・・容器
本体、39・・・光フアイバガイド装置、41・・・ガ
イド管、44・・・管保持装置、46−・・ケーシング
、47・・・ガイドロール、53・・・光フアイバ回転
ガイド、57・・・フレーム、59−・・ボビン、61
・・・光フアイバガイド装置、63・・・ガイド管、6
8・・・管保持装置、71・・・管保持装置、72・・
・外筒、73・・・中筒、74・・・内筒、77・・・
ボール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、管をコイル状に巻いて管コイルを形成し、管の一端
    から線状体を供給しながら管の任意の点がら旋状の経路
    に沿って往復動するように管コイルを振動させて線状体
    を管内に挿通する方法において、線条体をコイルに形成
    し、前記振動による搬送力により線条体を線条体コイル
    の軸線方向に沿って引き出しながら管に供給し、挿通す
    ることを特徴とする管内への線状体挿通方法。 2、管の入口端部を静止するように固定した請求項1記
    載の管内への線状体挿通方法。 3、管の入口端が管径方向には静止し、管長手方向には
    可動なように管の入口端部を保持した請求項1記載の管
    内への線状体挿通方法。 4、線条体をコイルから引き出すときに線条体軸線周り
    に生じる捩りを解消するように、線条体コイルを形成す
    る時に前記捩りとは逆向きの捩りを与える請求項1記載
    の管内への線状体挿通方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02211016A (ja) * 1989-02-09 1990-08-22 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd 管内への線状体挿通方法

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