JPS602909A - 光学繊維通信ケ−ブル並びにその製造方法及び装置 - Google Patents

光学繊維通信ケ−ブル並びにその製造方法及び装置

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JPS602909A
JPS602909A JP59103797A JP10379784A JPS602909A JP S602909 A JPS602909 A JP S602909A JP 59103797 A JP59103797 A JP 59103797A JP 10379784 A JP10379784 A JP 10379784A JP S602909 A JPS602909 A JP S602909A
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JP
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tube
manufacturing
seam
fiber
strip
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JP59103797A
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ジヨセフ・ウインタ−
マイクル・ジエイ・プライア−
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Olin Corp
Original Assignee
Olin Corp
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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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】 本発明は光学繊維通信ケーブルを組立てるための方法及
び装置に関するものである。
本発明によって製造されるケーブルは地下、海中、地上
及び他の通信用途において用いられるものである。
通信用途において光学繊維が用いられるようになってか
ら比較的小径のケーブルを使用することが可能となった
。一般的に言って、光学繊維通信ケーブルは全°Cの所
要の電気的、光学的及び物理的機能を最小可能径におい
て提供するように作られている。加えるに、それらのケ
ーブルは比較的長い連続長さ及び良好な可続性を備える
ように製造されるべきである。更には、海中ケーブル用
途においては、同ケーブルは静水圧力、温厩及び潮流作
用によって酵起される応力に耐えられなければならない
光学繊維通信ケーブル構造体には1本又はそれ以上の光
学繊維が収納される金属又は合金封入チューブがしばし
ば用いられる。ある海中用途tこおいては、FJれ己封
入ナユープは又光学繊維を定置するために適当なポリエ
チレン又は他の長鎖プラスチックデル物質を封入してい
る。前記封入チューブは主として光学繊維のための保自
部材として作用するが、同チューブは叉強度部材層及び
/又は4電体としても機能することが出来る。導′一体
として用いられる時には前記封入チューブは、モータ、
センサ及び他の電気的機器への゛屯カを供給することが
出来る。典型的には、前記封入チューブは適当なプラス
チック物質例えばポリエチレン、ポリイミド、ポリアミ
ド、ケフラ(KzvLAR)繊維のようなプラスチック
繊維をエポキシ生地内に埋込んだもの、又は他の類似の
プラスチックを幾層にも重ねたものによって取囲まれる
。取囲み層としては外側カバー、’jMK層及び/又は
絶縁層を含むことが出来る。
当業界において知られ、用いられている光学繊維ケーブ
ル構造及び製造方法の幾つかを例示すれば次の文献を挙
げられる。即ち、米国特許第3,955,878号、第
4.118,594号、第4,143,942号、第4
,146,302号、g4.199,224号、84,
201.607号、第4,212,097号、第、!1
,227,770号、第4,232,965号、第4,
269.36’6号、第4,248,0.35号、第4
,257.675号、第4,275,294号、第4,
278,835号、第4,279,470号、第4,2
88,144号、第4,341,440号、第4,34
9,243号、M4,371,234号、第4,375
,313号、英国特許第1,058,554号、第1,
172,272号、第1,461,151号、第1,4
87,464号及び第1,479,427号及び独国公
開公報第25−07648号及び第25−07649号
、仏国特許>g 2.265.10 s号である。更に
論文としては、米国機械学会1979年12月2日〜7
日の冬季定例会で発表されたウイルキンス氏による「光
学繊維ケーブルの設計指針」、同学会1980年11月
16日〜20日の冬季定例会で発表されたウイルキンス
氏による[′−気−元学的アレイ支持ケーブルJ、19
79年10月ワシントンD、C。
でのIglliJC−EASCONで発表されたウイル
キンス氏による[小径海中光学ケーブルについての最近
の経験J、1981年10月16日〜15日カルフォル
ニア州サンデすエゴで行なわれた国際テレメトリ学会会
議で発表されたウイルキンス氏による「電気−光学的大
洋横断ケーブルはどのくらい迄小さくすることが出来る
か?」並びに1981年10月16日〜15日カルフォ
ルニア ニブで行なわれた国際テレメトリ学会会議で発表された
ウイルキンス氏による「海中、単繊維、多重中継、二電
通信式電気ー光学的データリンクの設計及び性能」が挙
げられる。
これらの従来技術の製法の1つにおいて、光学繊維ケー
ブルは光学繊維を1本の裂は目付アルミニウムチューブ
内に配置することにより形成されている。溶接又はろう
付けすることの出来る銅チューブが銅テープから作られ
、前記アルミニウムチューブのまわりに気密シールを提
供するよう成形されている。ぞの後において、前自己銅
チューブは絶縁ノー、強度部材層及び鎧装によって取囲
まれることが出来る。このようなアプローチの代誉例に
おいては前記アルミニウムチューブ及び光学繊維が銅テ
ーゾ層、絶縁JWi及び鎧装によって取囲才れている。
米国特許M 4,2 5 9.5 3 6号はこのタイ
プの光学繊維ケーゾノ9を例示している。
第2のアプローチ乃至手法においては、、金属チューブ
が一枚の釡属ストリップを例えば押出し又はロール成形
することによって作られている。前記チューブにはスリ
ットが提供されており、このスリットを通して1本又は
それ以上の光学tIJ!維がチューブ内に挿入される。
所望とあらば、繊維に沿ってを隙光填デルを挿入するこ
とが出来る。前記チューブは次に圧搾されて、前記スリ
ットは例えば溶接により永久的に閉じられる。前記チュ
ーブは最終的fこ絶縁層、荷重担持セクション及び外側
ジャケットによって取囲まれる。この手法は前述のウイ
ルキンス氏による「電気−光学的アレイ支持ケーブル」
及び米国特許第4,2 7 5,2 9 4号によって
例示されている。類似の手法が米国特許第4,212,
097号及び第4,279,470号に例示されている
当業界周知の更に別の手法によれば封入チューブは銅の
平坦なテープ材をロール成形することにより形成され“
Cいる。この手法においては銅又は他の金属又は合金の
ストリップが一連のロール組立体中を通される。前記ロ
ール組立体は1本のチューブが形成される迄ストリップ
のエツジを徐々に閉じてゆく。チューブの閉鎖直前にお
いて光学繊維及び/又は空隙充填剤又は圧力緩衝層が同
チューゾ内に挿入される。チューブは次に強制的に閉じ
られ、永久的に溶接又はろう付けされる。合成物質から
なり関い引張り強度物質を含んでいる付加的層を用いて
導体チューブを榎うことが出来る。このタイプの手法は
米国特許第4,146,6o2号、第4,232,93
5号、第4,257,675号、第4,275,294
号、第4.641,440号及びw+ 、4.!149
,243号に例示されている。電気ケーブルを製造する
ための類似の手法が米国特許m 3,763,225号
に例ボされている。
これらの手法によって光学通信ケーブルを製造した場合
には極めて長い、中断されない組立てケーブルを得るこ
とは不可能であった。更には、同チューブは直径か約0
.5鴎である1本又はそれ以上のガラス等体ロンドをい
っしょに通して行く必要かある。この通し作業中に1本
又はそれ以上の繊維のよじれ、破損が発生し、使用不能
なケーブルとなってしまうことが往々にしである。加え
るに、繊維への損傷はチューブシーリング工程中におい
ても発生ずる可能性がある。もしも繊維通し作業が5ま
く行っても、チューブを適当な充填物質で冗填しながら
繊維を適当に分h1[するという問題か依然として残る
これらの手法の代りに用いられてきた別の手法は封入チ
ューブを光学繊維のまわりでダイス成形してやるという
ものである。この手法においては、金属又は合金ストリ
ップが1つ又はそれ以上の成形ダイス中を通過させられ
る。1つの変更例において、前記ストリップは1つ又は
それ以上の折り曲げダイス中を通過させられる。米国特
許M 4,372,792号及び英国特許第1,583
,520号はこの折り曲げダイス手法を例示している。
別のバリエーションが米国特許84,541,440号
において例示されており、この手法においては1本又は
それ以上の光学繊維を取囲む保護金属ケーシングの談わ
りに金属チューブを形成するのに引抜きプレートが用い
られている。
本発明による従来の特許出願において、ダイス成形法は
光学繊維封入チューブを製造するためのすぐれた手法で
あることが示されている。しかしながら、全ての設計条
件を満足する光学繊維ケーブルを製造しようとするなら
ば、この手法に関連して効果的に処理しなければならな
い一連の問題点が存在する。これらの問題点には成形ダ
イスを− スムースに作動させること、封入チューブの
シーリングを効率良く行なうこと、チューブを取囲む層
の同心度を損なう外側チューブ外周の余剰物質の除去等
が含まれる。
成形ダイスの操作はぜん断かえりからなる金属小薄片又
は粒状物がチューブに成形しようとする金属又は合金ス
トリップのエツジIご堆積することにより深刻にさまた
げられることが判明している。
前記金属又は合曾ストリップは一般に市販の幅のスリッ
ティングによるストリップよりなっており、同ストリッ
プに2いてはかえりが不可避的に発生、残留しているの
でこのストリップ欠陥を除去するための何らかの機構を
ケーブル製造システムに内蔵させることが望ましいこと
となる。
ベルギー国特許第895,094号に記載のように、ろ
う付けは効率的なシーリング手法であることが−i′I
J#Jシている。時として、余剰ろうが流れ出しチュー
ブ周縁部分に固着することがある。この余剰ろうは特に
それがかた韮りの形態をなしている時にチューブの才わ
りに製造される外側層の同心度を損なう可能性がある。
前記外側層がその周辺にわたって実質的に一様な特性を
示そうとするならばこの同心度が重要となってくる。か
くて、外側チューブ周縁から余剰ろう又は他の物質を除
去するための機構をケーブル製造システムに提供してや
ることがmtしくなる。
従って、本発明の1つの目的は光学繊維ケーブルをより
効率的に組立てるための方法及びmWを提供することで
ある。
本発明の別の目的はケーブル芯を形成するためのダイス
成形操作が改良された前述の方法及び装置!tを提供す
ることである。
本発明の更に別の目的はケーブル芯をシールするための
改良された技法を備えた前述の方法及び装置を提供する
ことである。
本発明の更に別の目的は改良された同心度を備えたケー
ブルを製造するための前述の方法及び装置を提供するこ
とである。
本発明の更に別の目的は光学繊維通信ケーブルを組立て
るための前述のような方法及び装置であって、光学繊維
を製造中計的圧縮場に置く方法及び装置を提供すること
である。
これらの目的及び他の目的は以下の説明及び付図より明
らかとなるであろう。
本発明によれば、光学繊維通信ケーブルを組立てるため
の改良された方法及び装置が提供されている。本発明に
係る組立ての方法は釡属又は合金のストリップから封入
チューブを成形する段階と、前記封入チューブをシール
する段階と、同シールされた封入チューブ内に1本又は
それ以上の光学繊維を解放してやる段階とを有している
。前記1本又はそれ以上の光学繊維をシーリング作業の
後封入チューブ内に解放してやることにより、極細が損
傷を受ける可能性は減少する。
より具体的に百えは、本ケーブル製造法は釡属又は合金
のストリップを封入チューブに成形してやるのに少なく
とも1つの成形ダイスを利用している。前記封入チュー
ブは釜属又は什蛇ストリップに引張り荷重を与え、同ス
トリップを少なくとも1つの成形ダイス中を経て引抜い
てやることにより成形される。このチューブ成形、チュ
ーブビーリング及び繊維挿入作業の間、光学繊維には実
質的に何らの張力もかからないかかかっても無視出来る
程度の張力しかかからない0その結果、光学繊維はチュ
ーブに付加された引張り荷重が解放された時に射的圧−
場に諷かれる。好ましい実施例において、前記封入チュ
ーブは2つの成形ダイスを用いて2ステップ操作で成形
される。ス) IJツノは前記成形ダイス中に進入する
以前にシェービングダイス中を通されるのが好丈しい。
このシェービングダイスはストリップエツジからのせん
断かえり及び過剰ストップ幅部を除去する。もしもスト
リップの幅が大き過ぎる場合には、チューブの座くつが
成形中発生する可能性がある。前に議論したようにせん
断かえりを除去することは滑らかなダイス操作を促進す
るのに役立つ。
好ましい実施例においては、前記シェービングダイスは
適当なホルダ内に装着された超硬インサートからなって
いる。前記超硬インサートは極めてきびしい公差範囲内
に幅及びコーナーが入っているストリップ材のみが通過
するような形状の内側穴を備えている。このシェービン
グダイスヲ使用する場合には、ストリップをダイスの適
当な中心中に通してやることが望ましい。
前記ストリップがシェービングダイス中ヲこれと適正な
整合をなして通過することを保証してやるために、前記
シェービングダイスにはストリップの配向をコントロー
ルするための装置が設けられている。好才しくは、前記
配向コントロール装置はシェービングダイスの入口及び
出口面近くのガイドローラとストリップエツジガイドを
有している。好ましい実施例においては、前記ガイドロ
ーラはストリップをしてダイスの適当な中心を通過せし
めるように配設されている。所望とあらば、前記ガイド
ローラはストリップをしてダイスの中心から外れた所を
通過させて、同ストリップを台形横断面のような所望の
横断面を備えるような形状とするよう配設することが出
来る。
ストリップが封入チューブへとダイス成形された後、同
ストリップはチューブシームをろう付けするためのステ
ーションへと通過させられる0好菫しい実施例において
は、前記シームは毛細管式又は波動式ろう付は手法を用
いてシールされる。
このタイプの手法が好ましいのは封入チューブをしてシ
ーリング工程中張力下のもと実質的に真直に維持するこ
とが出来るからである。加えるに、シーム領域以外の外
側チューブ周縁部分に流れ出し固着するろうの世は減少
する。
奸才しい構造において、前記ろう付はステーションは溝
を有する1枚のプレートを有しており、この溝中を前記
チューブは好ましくはそのシームを下向きにして通過す
る。前記流れ領域は前記溝の底部内における割溝として
構成されており、この割竹を通って溶融ろうが流れ、チ
ューブシームと接触する。前記溶融ろうは割溝へとボン
ゾ送給され昇ってくるがわずかな加圧状態にある。チュ
ーブの移動及び加圧下にある溶融ろうの作用によりろう
は毛細管的にチューブシーム内へ上昇し、同シームを充
満する。
この毛細管タイプのろう付は手法を用いる場合には、金
属ストリップの成形ダイス内への送り、光学繊維及び存
在するならば充填物質の成形チューブ内への送りが所望
の定常状態に到達する迄ろう付は作業の開始を遅らせる
ことが望ましいことが発見されている。この始動の際チ
ューブがろう付けされるのを防止するために、ファイバ
ファックス(Fiberfax )のような機械的分離
部材がチューブとろう流動割溝の間に配置される。所望
の定常状態が達成されたならば、前記機械的分離部材が
除去され、ろう付けが開始される。
毛細管式ろう付けの代りに、前記チューブシームは浸漬
ろう付は又はロッド送りろう伺は手法を用いてシールし
てやることが出来る。浸漬ろう付けにおいては、光学繊
維を収納している前記チューブは溶融ろう又はハンダの
70−ル中をひきぬかれる。ロッド送りタイプのろう付
けにおいては、チューブは予熱され、適当なろう物質か
らなるロッドがチューブシームに対してこすりつけられ
る。
前記チューブの予熱は適当な任意の加熱手法を用いて行
なうことが出来る。
チューブ成形及びシームシーリング工程中において、1
本又はそれ以上の繊維及び/又は充填物質がチューブの
内側に配置された保護鎧装内に収納されるのが好ましい
。前記保護鎧装の4在によりシーリング工程における熱
が繊維及び充填物質に伝達されるのが防止されるととも
に、充填物質がシームシーリング作業に悪影響を与える
ことも防止され、更には一般的に言って光学繊維が保護
される。シームのシーリングが光子した後前記繊維及び
/又は充填物質は封入チューブ内へと解放される。第1
の実施例においては、光学繊維の封入チューブ内への解
放は充填物質のシールされた封入チューブ内への解放地
点よりも下流地点において行なわれる。第2の実施例に
おいては、光学繊維のシールされた封入チューブ内への
解放は前記充填物質と実質的に同時に行なわれる。第6
の実施例においては、前記光学繊維のシールされた封入
チューブ内への解放は充填物質無しに行なわれる。
各繊維は何らの顕著な後方張力が作用することなく保護
鎧装内へ挿入される。これは各繊維に懸垂線を形成させ
ることにより行なわれるのが奸才しい。第1の実施例に
おいては、前記懸垂線はある長さの繊維を送り出し、一
対のガイドロール間に同繊維のループを形成してやるこ
とにより形成される。所望とあらば、例えばダンサのよ
うなおもりを各繊維から吊り下げることによって各繊維
にわずかな後方張力を付加してやることも出来る。
各繊維送り出しリールには前記懸垂線が常に同じように
なることを保鉦するための制御された機械的駆動装置を
設けるべきである。代替的実施例においては、前記懸垂
線はアキュムレータを用いて形成される。各繊維内に前
記懸垂線が存在することにより、供給リール上において
繊維がもつれた時にこれをほぐす時間を与えるに十分な
たるみが提供される。
前記チューブが成形ダイスを去ると、加えられた張力−
により同チューブは弾性張力状態となる。
各繊維はストリップが最大の塑性伸延を受け、チューブ
が弾性張力を受けるのと同時に、実質的に無張力又は無
視出来る張力状態となる。チューブに加えられた引張り
荷重が解放されると、前記チューブは縮み、前記繊維は
静的圧縮場に置かれる。
前記静的圧縮場はチューブ上の弾性張力の大きさに実質
的に等しい大きさを有している。本発明の手法を用いる
時には、最終ケーブル構造体内の各繊維はチューブの長
さよりも大きな長さを備えるべきであることが判明して
いる。前記繊維の付加的長さはチューブ長さの約1%よ
り少ない長さである。
ある機関の張力が繊維に伝達される以前に同張力を受持
つことの出来るケーブル構造体が形成出来るばかりでな
く、本発明の手法lこよれば、特に製造工種中において
熱応力により良好に対処することの出来るケーブルが提
供される。光学繊維の熱膨張係数は一般的に封入チュー
ブを形成する金属又は合金の熱膨張係数よりも小さい。
もしも製造中、例えば成形応力によって断熱加熱が発生
したり、チューブシーリング作業が高温で行なわれる如
く熱が発生した場合には前記金属又は合金は繊維よりも
多く膨張するであろう。組立体が最終的に室温に戻され
た時には、前記金属又は合金がその通常の寸法に戻る結
果繊維内にはマイクロ曲げ又はこぶが訪起される可能性
がある。そのような現象発生の危険性は本発明の手法に
より実質的に解消してやることが出来る。
第1の実施例において、前記保護鎧装は充填物質及び1
本又はそれ以上の繊維の両方をシールされた封入チュー
ブ内に挿入するための同心状チャンバ乃至通路を有して
いる。好ましくは、前記同心状チャンバ乃至通路の1つ
は残りのものよりも遠く迄封入チューブ内を延びている
。好ましい実施例においては、前記保護鎧装は前記充填
物質がシールされた封入チューブ内に投入される地点よ
りも下流において前記繊維を封入チューブ内に挿入して
いる。第2の実施例においては、前記保護鎧装は充填物
質及び繊維を封入チューブ内に実質的に同時に挿入する
ために単一の通路乃至チャンバを有している。第3の実
施例においては、前記保護鎧装は充填物質無しに1本又
はそれ以上の光学繊維をシールされた封入チューブ内に
挿入するための単一の通路乃至チャンバを有している。
シームシーリング作業によって発生する熱が前記繊維及
び/又は充填物質に伝達されるのを実質的に防止するた
めに、前記保護鎧装は比較的低い熱伝尋度を備えたvJ
J!i、から形成されていることが好酸しい。前記保−
鎧装は又シームシーリング手段によって封入チューブに
固着せず、シームシーリング作用に関連する減反に耐え
得るような物質から形成されるのが屋才しい。前記保護
鎧装を形成するのに趙した物質としては高ステンレス鋼
、耐火合金、セラミックス及び絶縁体を挙げることが出
来る。別法として、前記保護鎧装は適当な複合材から形
成してやることが出来る。htJ記複合材は低い熱伝4
匿を備えた外側物質と商い熱伝導を備えた内側物質とを
有することが出来る。
所望とあらば、前記保護鎧装はその内部の熱を引き出す
ため外部の冷却システムに結合してやることが出来る。
チューブシームがろう付けされた後、同チューブはその
周縁から余剰ろうを除去するためのダイス構造体中を通
過させることが出来る。このダイスはチューブの外側周
縁における例えばろう、ハンダのような余剰物質がシー
ルされたチューブの気密性及び強ばを減少させることな
く除去されるような直径を備えた穴を有するシェービン
グダイスとするのが好茨しい。このダイスは外側チュー
ブ表面に改善された同心度を付与するのに役立つ。
以前指摘したように、この改善された同心度はより一様
かつ同心の外側層を封入チューブの丈わりζこ製作出来
るようにするため必要である。
本発明の更に別の実施例においては、前記封入チューブ
はシームろう付けの代りにろうで被覆した銅フオイルを
用いることによって気密的にシールされる。この手法に
おいては、前記ろうで被覆された銅フオイルは封入チュ
ーブのまわりにらせん状に巻付けられ、組立体をろう付
けするために加熱される。ハンダで被覆された銅フオイ
ルだけでなく錫で被覆された銅フオイルを用いて封入チ
ューブをシールすることが出来る。
このシーリング手法において用いられる銅フオイルは金
属圧延プロセス又は電着プロセスによって製作すること
が出来る。前記フォイルのハンダ又は錫による被覆はホ
ット浸漬法又は電着法によって行なうことが出来る。コ
ーティングは蛸フオイル01つ又はそれ以上の表面に添
加することが出来る。
ハンダ又は錫で被覆された銅フオイルはφ・j4コイル
、放射ヒータ、炉又は4慧の適当な他の急速加熱装置を
用いて加熱することが出来る。好ましい実施例において
は、比較釣菌周波で作動する誘導コイルが用いられる。
比較的調い周波数を用いることにより、熱は外側チュー
ブ表面に果中され、同チューブ内の繊維が損傷を受ける
危険性が減少する。
封入チューブがシールされた後、同チューブは1つ又は
それ以上の外側層によって取囲むことが出来る。前記外
側層は絶縁層、荷重相詩層及び/又は外側カバリングを
含むことが出来る。好ましくは、これらの外側層は適当
なプラスチック物質から製造される。
本発明の方法及び装置に従って製造されるケーブルの%
徴は比較的小径であり、良好な可撓特性を備えて、いる
ということである。それらのケーブルは海中用途と関連
する潮流作用、圧力及び温度に耐え得るものである。加
えるに、前記ケーブルは貯蔵リール上で平らに巻くこと
が出来、最小の体積を以ってリール上に貯蔵”I lj
Bであり、比較的長い連続長さを備えている。
本発明によって製造されたケーブルは海中、地下及び地
上J:i視において用いることが出来る。所屋とあらば
、前記封入チューブは1力を搬送する1勝としても用い
ることが出来る。別法として、前記封入チューブは単に
強度及び保護部材として用いることも出来る。
以下本発明によって製造される光字繊維通信ケへプル及
びその製造方法、装置の実施例を示した毎回を参照して
本発明のより具体的な説明を行なう。
本発明によれば、光学繊維通信ケーブルを組立てるため
の方法及び装置が提供されている。ここに説明する方法
はダイス成形技法を利用して、比較的小径で比較的長い
連続した金属又は合金封入チューブを備えたケーブル芯
を形成している。本方法及び装置によって製作されるケ
ーブルは地下、海中、地上及び他の用途における全ての
電気的、物理的及び操作上の拘束条件を満足しなければ
ならない。
更には、本方法及び装置によればすぐれた強度及び可゛
撓性を示す芯を備える比較的小径のケーブルを製造する
ことが可能となる。本方法及び装置によって製作される
ケーブルは実質的に通常のケーブルの約1/4の直径並
びに実質的に通常のケーブルの約1/1oの搬送体積を
備えることが出来る。
本発明による光学繊維通信ケーブルの組立て方法は比較
的に安価であり、実施が簡単である。本−デを成形し、
充填しかつシールしてやるという問題を容易に解決する
ことが出来る。本方法によればまた、製造される封入チ
ューブは実質的に円形、同心であり、内外の粗部は実質
的に皆無であり、チューブ製造前、製造中において内外
両面において実質的に清浄であり、導電体として用いる
こと−が可能である。
次に付図を参照すると、光学繊維通信ケーブル15の組
立て装置10が例示されている。ケーブル15はケーブ
ル芯11を備えており、同窓は封入チューブ30を有し
、この中に1本又はそれ以上の光学繊維14が収納され
ている。前記封入チューブ30は好ましくは金属又は合
金ストリップ12から形成されている。前記ケーブル芯
を組立てるための装置16は好ましくはチューブ成形装
置と、チューブをシールするための装置と、少なくとも
1本の光学繊維並びに必要に応じて充填材を7−ルされ
たチューブ内に挿入するための装置とを有している。好
ましい実施例においては、前記チューブ成形装置はスト
リップ12を開ロチューブセクシロン56へと成形する
ための第10ダイス18と、開開ロチューブセクション
を実質的に閉じたチューブ30へと成形するだめの第2
のダイス20とを経て引抜(ための装置を有している。
前記ストリップ12は単−長さの材料とする事も出来る
し、複数個の長さ片を互いに結合したものとする事も出
来る。もしもストリップ12が複数個の結合された長さ
片からなっている場合には、これらの長さ片は任意の適
当な態様によって結合せしめることが出来る。例えは、
ろう付け、ハンダ付け、溶接及び拡散結合のような通常
の結合技法を用いてストリップを結合させることが出来
る。
ストリップ12は所望の特性を示す任意の金属又は合金
から成形することが出来る。所望の特性は成形チューブ
の最終用途に依存する。通信ケーブルのための封入チュ
ーブを製造する場合には、強度、成形性及び導電度のよ
うな特性が重要である。前記ストリップ12はそれを1
つ又はそれ以上の成形ダイス中で引抜くことにより1本
のチューブに成形することを可能ならしめる十分な硬さ
を備えているべきである。従って、開始ストリップ01
2は少なくとも約1/4 Hの硬度、好ましくは少なく
とも約’/4 H(フルバ−「)の硬度に加工硬化され
るべきである。
所望とあらば、ストリップ012は第1及び第2の金属
物質層並びにこれらの層を分離せしめる可撓性絶縁物質
の層とを備える複合材料層とすることが出来る。前記金
属層の第1の層は50%工AC8を超える伝導率を備え
る純銅又は銅合金のような導電性物質から構成すること
が出来る。前記第2の金属層は例えばステンレス鋼のよ
うな高強度物質から構成することが出来る。所望とあら
ば、前記第1の層は複数個の個別に長手方向に延びるス
トリップへとセグメント化して複数個の電気導体を形成
することも出来る。
チューブ30をストリップ12から成形するに当っては
、同ストリップの横断面積が所望の横断方向の断面積よ
りも約5%〜約20チ、好ましくは約8%〜約17チ、
最も好ましくは約10%〜約15多大きい断面積を有す
るのが大変好適であることが判明している。基本的には
、ここで用いているチューブ成形技法においては、前記
余剰の横断面積即ちストリップ幅によって提供される金
属余剰体積は得られるチューブ30の長さが伸びる結果
としてあられれてくる。ここに説明するチューブ成形技
法を用いた場合には、壁厚はほとんど変化しないという
ことが判明している。即ちチューブ30の壁厚は実質的
にストリップ12の厚味と同一である。ここで説明する
チューブ成形技法は従っである程度[チューブ・シンキ
ング(tube sinking) ’Jと類似してい
る。本チューブ成形技法によって製作されるチューブ3
0の全長はチューブ30の前述した長手方向伸びのため
にストリップ12の全長よりも長くなるであろう。
チューブ伸びの量は実質的には前述のストリップ横断面
積とチューブ横断面積の差に対応している。
前記金属余剰体積は又チューブシーム部外周における切
欠き又は凹み無しに比較的緊密にシーム24を形成した
チューブを成形するのに役立つ。
更には、金属チューブ30のエツジ26は本質的には前
述のチューブ成形技法によって変形され、実質的に非線
形でからみ合うエツジ26を提供している。その結果、
シーリング物質が固着することの出来るエツジ26の表
面積はもとのストリップ12のそれとくらべて増大し、
シールの得られる強度は改善される。かくて、本発明の
ケーブル芯11は従前の芯紐立体よりも良好な気密性を
備えることになる。
前記変形されたからみ合いエツジ26はここで用いるチ
ューブ成形技法の固有の結果であり、もとのストリップ
エツジの形状には対応していな℃・0変形エツジ26は
本発明の方法によるチューブの引抜き又はシンキングか
ら生ずるものである。
これと比較して、ダイス成形技法を用いた折り曲げによ
って成形されるチューブの場合にはそのような変形され
たエツジを備えることはない。というのは、折り曲げ成
形においては開始ストリップは、本発明の方法による引
抜き又はシンキングによって長手方向の伸びに変換され
るような余剰物質を含んでいないからである。折り曲げ
技法の欠点はシームに恰う外信表面において凹みが発生
するということである。本発明によれば、金属ストリッ
プからの余剰物質が存在するために、外側表面はダイス
に対し°Cそのようなシームに沿う凹みを解消するよう
に成形される。このことは重要な特徴であって、これに
よって得られるチューブ30に円形の外周を与えるに要
するハンダ又はろう物質の鷺がイ戚少する。
1つ又はそれ以上のダイスを用いたチューブ成形作業を
行なう際には、ダイスの作動を円滑にするため、幅の精
度が極めて高く、チ斗−ブエツジに沿ってせん断ぼり又
はかえりが実質的に存在しないような金属ストリップ1
2を用いることが重要である。このことはストリップ1
2として所望のストリップ幅にスリット切断した市販の
ストリップを用いた場合には問題点となり得る。通常の
生産においては、スリット幅及びばりという2つの条件
を完全にクリアするということは極めて困難である。ス
リットストリップの標準的公差は通常最良であっても±
0.127m(±0.005インチ)であり、ばりは殆
んどのスリッティング工程において必然的に発生するも
のである。
次に第1図から第3図を参照すると、ストリップ12は
最初の成形ダイス中を引抜かれるのに先立って、シェー
ビングダイス28中をひきぬかれる。前記シェービング
ダイス28は好ましくはホルダ34内に装着された超硬
インサート32を有している。インサート32は当業界
周知の任意の適当な態様でホルダ34内に装着すること
が出来る。前記インサート32は所望の寸法を超える部
分は全て削り取る形状とされている穴36を有している
。従って、幅及びエツジが極めて狭い許容範囲にあるス
トリップのみが通過する。シェービングダイス28はス
トリップエツジを削り取りいかなる幅過剰部分及びせん
断ばりをも除去する。
好ましくは、前記インサート32は円形穴を備えている
。インサート32は超硬インサートとして説明されてい
るが、同インサートは任意の適当な材質から形成するこ
とが出来る。
前記ストリップ12はインサート穴36のほぼ中心を通
過させることが望ましいことが判明している。これを実
現させるために、シェービングダイス28のそれぞれ入
口及び出:口面38及び40近傍にストリップ配向装置
並びにストリップエツジガイド装置が設けられている。
前記ストリップ配向装置は好ましくはそれぞれ入口面3
8及び出口面40近傍に設けた回転可能なシャフト又は
ローラ42及び44を有している。前記回転可能シャフ
ト42及び44はストリップ12がインサート穴36の
ほぼ中心を通過するよう整合されている。
前記シャフト42及び44は適当な態様でホルダ34に
装着することが出来る。例えば、前記シャフト42及び
44はアーム48を介してホルダに装着された軸受46
内に装着することが出来る。
前記ストリップエツジガイrは好ましくはシャフト42
及び44上に装着されたシャフトカラー50を有してい
る。カラー50は当業界周知の任意の適当な態様で前記
シャフト上に装着することが出来る。前記カラー50の
整合はストリップ12がインサート穴36のほぼ中心を
通過する機構方向に行なわれるべぎである。
場合によっては、ストリップ12の横断面は、後にチュ
ーブ成形ダイス18及び20によってストリツ7°12
上に誘起される引抜き力を減少せしめるような形状とす
ることが望ましい。引抜き力を所望通り減少させること
は、ストリップ12に台形形状を与えることにより達成
可能なることが判明している。シャフト42及び44の
配列を同シャフトが穴36の中心に対してオフセットす
るよう行なうことKより、せん断ばり及び過剰幅部を除
去すると同時にストリップ12に実質的に台形の横断面
を付与せしめることが可能となる。
もしも前記インサートがストリップ移動方向に対して約
20〜約30、好ましくは約25の角度を備えた先導エ
ツジを備えている時にストリップのシェービング作用を
極めて幼木的に行ない得ることが判明している。加える
に、前記インサートは出来る限り小さなすき開角、好ま
しくは約6 よりも大きくないすき開角を備えているべ
きである。
過剰幅部及びせん断ばりを除去した後前記ストリップ1
2は洗浄ステーション54中を通過させて、ストリップ
上に付着した汚染物又はルース粒子を除去することが出
来る。用いられる洗浄システムのタイプはストリップを
形成している金属又は合金並びに除去すべき汚染物質の
性質に依存する。当業界周知の任意の慣用洗浄システム
を利用することが出来る。
洗浄後、前記ストリップ12は好ましくはフラックス添
加ステーション22中を通過させられる。
前記フラックス添加ステーションはストリップエツジに
慣用のフラックスを添加するための当業界周知の慣用装
置を有することが出来る。ストリップエツジにフラック
スな添加することは封入チューブ30を形成するために
絶対必要なものではないから、所望とあらばフラックス
添加ステーション22は省略することが出来る。
ストリップ12は次に芯組立て装置16内へと送給され
る。芯組立て装置16の第1の実施例が例示されている
第4図及び第5図を次に参照すると、ストリップ12は
好ましくは次のようにして封入チューブ30へと成形さ
れる。ストリップ12は第1のタイス18中をひきぬか
れ、当該ダイス内でストリッ7°12は大径及び小径を
備えた開口チューブセクション56へと成形される。前
記小径はチューブ30に対する所望の直径よりも小さく
なければならない。ダイス18は好ましくは図示せぬ逃
し切欠きを備えた実質的に円径の穴を備えたダイスから
なっている。チューブセクション56は開口チューブセ
クションとし゛C説明されているが、同セクションは又
実質的に閉じたチューブセクションであっても良い。
その後、開[」チューブセクション56は第2のダイス
20中をひきぬかれる。ダイス2oにおいては、前記開
口チューブセクション56 C1’) 脚ハxツジ26
がエツジとエツジの接する状態になる迄互いに近寄ぜら
れる。この2ダイス技法の故にかつ又ス) IJツブ内
の金属の余剰体積の故に残留圧縮応力が生じ、これによ
ってシーム24を形成−t−るエツジ26が密着保持さ
れると考えられる。加えるに、前記に指摘したように、
余剰体積が再配分されることによりエツジ26は実質的
に非線形のからみ合う形状を占める。実質的に非線形の
エツジ26によりシーリング材が固着することの出来る
表面積が増大する。その結果、チューブ30には比較的
高度の気密性な付与せしめることが出来る。実際上、前
記エツジ26はぎわめてぎざぎざな形状となる。前記ダ
イス20は曲げ一拡張ダイスからなっていることが好ま
しい。
ストリップ12のダイス18及び20中を通ってのひき
ぬきはストリップ12に前方引張力を加えるための当業
界周知の適当な装置で行なうことが出来る。ストリツ7
″12は当業界周知の図示せめ適当な装置によって巻取
りリール58へと接続することが出来る。必要とあらば
、キャタピラウィンチのような図示せぬケーブルプラー
を用いて芯組立て装置16中のストリップのひきぬきを
助けてやることが出来る。
前述の2ダイスチユーブ成形技法の代りにペルギー国特
許第895.094号に記載の1ダイス技法を用いて封
入チューブ30を成形することが出来る。
封入チューブ30が成形された後において、同チューブ
はシーム24を閉じるためにステーション60へと通過
させられる。シーリングステーション60はハンダ付け
、溶接、ろう付り一又は任意の他の適当なシーリング技
法を適用するだめの慣用のシーリング装置から構成する
ことが出来るが、好ましくは前記ステーション60は毛
細管式又は波動式ろう付は装置から構成される。
次に第7図及び第17図を参照すると、前記毛細賃式ろ
う付は乃至ノ・ンダ付は装置は好ましくはプレート64
によってカバーされたろうの溜り乃至浴62を有してい
る。好ましい実施例においては、前記プレート64には
溝66が設けられており、この溝中を封入チューブ30
はそのシーム24が好ましくは下を向いて通過する。前
記溝66の形状はチューブ30の横断面形状に対応する
ように選ばれており、間溝の寸法はチューブ30の外径
寸法に実質的に等しくなるよう選ばれている。
前記ろう付は装置は好ましくは予熱領域70を備えてお
り、当該領域において金属チューブ30は加熱され、ろ
う付けが行われるフロー領域72が発生する。チューブ
30は領域70内において浴乃至プール62内の溶融ろ
うの熱によって加熱される。浴62にはろうを溶融状態
に保持するための加熱コイルのような当業界周知の図示
せぬ適当な装置を設けてやることが出来る。
前記フロー領域72はプレート64内の割溝68によっ
て画成されている。割溝68はろう付はヘラrとして作
用している。割溝68は前記溝66の底部部分内に位置
しているのが好ましい。
ここに割溝な配置することにより、溝66はチューブシ
ーム24が同割溝上を通過することを保証せしめるため
の整合装置として作用する。割溝68はろう付けすべき
シームに実質的に等しい幅を備えているべきであり、か
くすればチューブ外周のまわりにろうが流出することが
なくなる。又同割溝68の長さは予熱領域の長さよりも
実質的に短かくするべきである。
この装置を使用する際には、ポンプ63のような羽根車
によって浴62内の溶融ろうK【ま圧力力を加えられる
。前記圧力は溶融ろう内にロ三力頭を誘起せしめ、浴6
2内で上昇するろうの波を発生する。十分な圧力頭が生
じた時には、ろうしま害り溝68中から流出しようとす
る。割溝68上におけるチューブ30の動き、ろうの表
面張力並びに圧力によってろうはエツジ26によってf
ft成されるシーム界面中へと駆動される。ろうはかく
て毛細管的に上昇し、シーム24を実質的に充填する。
ろうを割溝68中に駆動するため同ろうに加えられる圧
力は極めて小さなものであるべきである。
この圧力が大き過ぎる場合には、チューブ周縁をろうが
流れることを許容せしめる空隙が生ずる可能性がある。
極端な条件においては、圧力のためチューブ30が溝6
6から抜は出る可能性がある。
所望とあらば、溝66内においてチューブ30上にカバ
ー61を配置することが出来る。前記カフ々−61はチ
ューブが溝内に保持さオt1 ろうカを間溝の側方に流
れ出すか及び/又にマ予熱領域70内に流入することを
防止することを保証する。好ましい実施例にお(・ては
、前記力/々−61をま適当な態様でアーム69に蝶着
された・一連のプレート65から構成することが可能で
あり、この場合前記アーム69は適当な態様で押し下げ
/々−71に接続される。前記押し下げバー71はプレ
ート65に圧力を加えるため同バーに装着された:t6
もり75を備えているのが好ましい。各プl/−トロ5
4家チューブ30の外形状に対応する溝67を備えるこ
とが出来る。前記プレート65は実質的に一様な圧力を
チューブ30に加えられ、かつ又チューブ30に不連続
部即ち曲り部があった場合でもチューブ30を前記溝内
に保持出来るように個y31 K蝶着されている。前記
押し下げ7々−714ま例え+i支持部材T3を介して
のように適当な態様で浴62に装着することが出来る。
このようにしてシーム24をシールすることにより幾つ
かの利点が発生する。まず第1に、チューブ30及びシ
ーム24が割溝68上を直接通過いろうはわずかな圧力
しか受けて℃・な(・ので、余剰のろうがチューブ周縁
に流出する司′*ヒ性kま減少する。第2に、封入チュ
ーブ30しまシー1ノング工程中に実質的に真直に、か
つ張力を受けた状態に保持され得る。第6に、ろうの毛
細管作用によりチューブシームのシーリング性が改善さ
れる。
釧ろうや鉛−すず〕・ンダ、鉛−アンチモンノ・ンダ及
びすず−アンチモンノ・ンダのような、愕温ノ・ンダ乃
至ろう並びに低温ノ・ンダを用℃・ることカを出来る。
ケーブル糾立て装置の始動に際しては、定常作業状態が
得られる迄シーム24 L’)シー1ノングな始めない
のが望ましいことが判明して(・る。窓組立体が充填物
質を含まない場合には、前記定常作業状態とはチューブ
成形及び繊維挿入/1″−所望の速度で行なわれ、所望
の)1ンダ付は温度カー達成さfするような釣合い状態
として定義1゛ることカl出来る。
窓組立体が充填物質をも含んで℃・る場合にヲよ、前記
定常作業状態は前述の状態に加えて充填物質力t成形チ
ューブ内に挿入されたことが明らかになる迄シーリング
行程を遅延させるという条件を加えた状態として定義す
ることが出来る。シーリングの開始を定常状態が達成さ
れる迄待つことによって、始動並びに作業速度への加速
と関連する時間遅延や種々の面倒は防止することが出来
る。シーリングを防止するためにプレート77のような
機械的分離手段をチューブ30と割溝68の間に配置1
〜てやること73′−出来る。所望の作動連層が得られ
る定常作業状態が達成された後においてプレート77を
除去し、シーリング行程を開始させることが出来る1、
プレート77の定位甜から出入りさせるために、適当な
引込まぜ装置例えばラック、ビニオン装置、ピストン及
びシリンダ又はソレノイV装置のような装置を用いるこ
とが出来る。割1W68がプレート77で覆われて(・
る時にはチューブ30はプレートγγ上を通過する。シ
ーリング行程を開始すべく所望の作業速度が得られる迄
待つことにより、低過ぎる作業速度の故に光学繊維14
が損傷を受けるという危険性は実質的に排除される。1
つの実施例において、プレート7γはファイバファック
ス(Fiberfax )シムを有することが出来る。
割溝68上を通過した後封入チューブ30は好ましくは
ワイピング装置74上を通過し、過剰なろうが除去され
る。ワイピング装置74はバネ式ワイパ又は任意の他の
適当なワイピング機構から構成することが出来る。
毛細管式ろう付けの手法の代りに、シーム24をシール
するのにロツrハンダ付は又はホットディッピング手法
を用いることも出来る。ロツrハンダ行は手法において
は、封入チューブ30はそれが成形された後加熱される
。チューブ30の加熱は力り熱炉、誘導コイル又は放射
ヒータのような慣用の加熱装置76により行なうことが
出来る。
好ましくは、用いた加熱装置によりチューブ30は急速
に加熱される。チューブ30が加熱された後、適当なハ
ンダから形成されたロツVT8がシーム24と接触状態
に置かれる。ハンダは融けてシーム内に流入し、チュー
ブがシールされる。
ホットディッピング手法においては、封入チューブ30
は溶融金属のゾール80中をひきぬかれる。チューブ3
0のゾール80中でのひきぬき番ま任意の適当な態様で
行なうことが出来る。溶融金属ブー/I/80中のチュ
ーブ30の運動により溶融金属はシーム24内に流入し
、これをシールする。
好ましい実施例においては、前記溶融金属は鉛−すずハ
ンダ又は純粋すずからなっている。当業界周知の図示せ
ぬ適当な慣用加熱装置を用いて金属を溶融状態に維持す
ることが出来る。この手法を用いる場合には、チューブ
30を長期間溶融金属内に浸漬することを避けることが
重要である。もしもチューブ30があまりに長時間加熱
された溶融金属内にとどまった場合には、チューブ30
内の光学繊維14が損傷を受ける危険性がある。この手
法はシーム24を効果的にシールするものの、チューブ
全外周も又金属によってコーティングされるという面が
ある。
次に第4図及び第5図を参照すると、チューブ成形及び
シーリング作業の間に、1本又はそれ以上の光学繊維及
び必要に応じて適当な充填物質17が保護シース即ち毛
細管装置82内に配置されるのが好ましい。チューブ成
形作業をよ好ましくは前記保護錠装置2のまわりで行な
わオする。場合によっては前記保膿鎧装置2は心棒とL
2て機貢目することも出来る。
前記保捗鎧装置2の主要機能はシーリング工程によって
前記繊維14及び充填物質17カを損傷を受けることを
防止し、かつ又充填物質177!l′−シーム24内に
侵入してシーリング作業に悪影響を与えることを防止す
ることにある。ノ・ンダ乃至ろうが凝固し、封入チュー
ブ30がシールさり、た後において、繊維14及び充填
物質17カ1グーユープ内に挿入される。ここで用いた
挿入なる用語をま前貫己保獲鎧装から解放されて、シー
ルされたチューブ内に堆積される−ことを意味して℃・
る。本発明の好ましい実施例においては、前記充填物質
17をま繊維14のチューブ内挿入点のわずか上流側地
点においてチューブ30内に挿入される。
第1の実施例において、前記保護鎧装置24′!、前状
の第2のチャンバ又は通路86とを有している。
通路84は第1の端部において入口開口90を備えた圧
力シール88を備えている。前記光学繊維14は開口9
0を経て通路84に入る。通路840反対側端部には出
口開口92が設けられている。
通路84及び出口92は光学繊維14をガイVするとと
もに1好ましくはハンダが凝固しチューブがシールされ
てから繊維14を封入チューブ30内へと堆積又は解放
せしめている。シーリング工程が完了してから繊維14
をチューブ30内に解放せしめることの1つの利点はシ
ーリング作業が繊維を損傷する危険性が減少するという
ことである。このタイプの光学繊維通信ケーブルを組立
てる好ましい方法においては、前記繊維14は充填物質
17がチューブ30内に投入又は挿入される位置よりも
下流地点においてチューブ30内に挿入される。
充填物質17をチューブ30に挿入するための通路86
は好ましくは通路84を同心状に取囲んでいる。充填物
質17は好ましくは加圧状態において入口開口94を経
て通路86に進入する。前記通路86は出口開口即ち出
口ノズル96を備えており、同ノズルを経て充填物質1
Tはチューブ30内に流入する。通路86はノ・ンダが
固化する迄充填物質17がチューブ内に流入しないこと
を保証するのに十分な距離だけ延びている。充填物質1
7をチューブ30内に投入するのに、ノ・ンダが固化し
、チューブ30がシールされた後迄待つことにより、充
填物質17がシーリング工程に悪影響を与えるか又はそ
の逆の危険性が減少し、改良されたシールを得ることが
出来る。もしもシーリング工程が完了する前に又はノ・
ンダが固化する前に充填物質17が挿入された場合には
充填物質17はシーム24内に流入し、ノ・ンダがシー
ム界面へと毛細管的に上昇するのを妨げることでシーリ
ング工程に悪影響を与える可能性がある。
前記充填物質17は加圧下において通路86内に導入さ
れるのが好ましく、かくすれば充填物質1Tがチューブ
30内に流入する際同物質はチューブを実質的に充填し
、光学繊維14を実写的にノ 取囲む。充填物質17の存在は繊維14をチューブ30
内に定置せしめるのに役立つ。図示せぬ適当な機構を用
いて充填物質17を加圧状態において通路86に供給す
ることが出来る。充填物質17は一部分がチューブ30
の運動により出口開口96中を流動させられる。チュー
ブ30の矢印Aの方向への移動は充填物質17に吸引力
を訪起せしめると考えられる。この吸引力は充填物質1
7を開口96からチューブ30内へと引き込むのに役立
つ。
前記充填物質170通路86内への導入は実質的に任意
の形態及び任意の温度状態で行なうことが出来るが、充
填物質17を加熱状態で通路86内に挿入するのが望ま
し〜・ことが判明している。
この加熱状態により充填物質がより流体化し、同物質の
流動性が改善される。この改善された流動性の結果とし
て、充填物質は通常必要とされるよりも低い吸引力を以
って出口96からチューブ30内へと引き込むことが出
来るものと考えられる。図示せぬ適当な慣用の加熱装置
を用(・て充填物質1Tが通路86に進入する以前又は
以後において同物質を加熱することが出来る。
前記保設鎧装置2の1つの好ましい実施例においては、
通路84及び86は同軸をなしていな℃・。
好ましくは、出口92及び96の配列は、光学繊維14
のチューブ内への解放が行なわれる地点よりも上流にお
いて充填物質1Tがチューブ30に進入するように行な
われている。
任意の適当な手法を用いて繊維14をチューブ内に挿入
することが出来るが、繊維14の挿入を著しい張力が加
わらない様行なうことが好ましい。
こうすることにより、各繊維14を芯組立ての際静的圧
縮状態のもとで配置することが可能となる。
各繊維に顕著な後方張力が加わることを防止するための
装置214が第18図に示されている。
光学繊維14は一般的には個々の貯蔵乃至ペイオフリー
ル235上に与えられている。往々にして、繊維が繰出
される際リールの回転にともなう摩擦力のために同繊維
には後方張力が作用する。
この望ましくない後方張力は繊維を懸垂線状に繰出すこ
とによって実質的に防止することが出来る。
懸垂線を用いることによって、光学繊維に加えられる唯
一の後方張力は同懸垂線内の繊維の重量だけとなり、前
記後方張力は最小となる。この懸垂線によれば又供給リ
ール上において繊維のもつれが発生してももつれをほぐ
す時間をとれる程繊維内に十分なたるみが発生する。
好ましい実施例においては、前記懸垂線状ループは最初
光学繊維をガイドロール236上に通過させ、次に同光
学繊維を第2のガイドロール238上に通過させること
hcより形成される。ロール236及び238の表面は
繊維14に対して顕著な摩擦力を加えるものであっては
ならない。好まシ、りけ、前記ロール表面は光学繊維を
取囲む緩衝物質に対して滑り易いものである。各ペイオ
フリール235には制御された駆動機構239を設ける
ことが出来る。駆動機構239は光学繊維の連続的繰出
し作用を行ない、前記懸垂線が常に実質的に同一となる
ことを保証するものである。
光学繊維及び/又は同繊維を取囲む緩衝物質の内部及び
表面に作用する応力を繊維上に作用させるコントロール
カで釣合わせねばならない場合も生ずる。これは繊維1
4にダンサ240を以って比較的小さな後方張力を加え
ることによって行なうことが出来る。前記ダンサ240
は好ましくは重力によりコントロールされた小さなおも
りがらなっているが、当業界周知の適当な任意のダンサ
機構を用いることが出来る。ダンサ240は当業界周知
の適当な態様で懸垂線がら懸架させることが出来る。
前述の手法のほか前記懸垂線は図示せぬアキュムレータ
を用いて形成することも出来る。このアキュムレータは
好ましくは可動ロール群を備えており同ロールのまわり
に繊維が巻付けられる。前記ロールは各々に対して近付
いたり遠去かったりの移動を行なうことが出来る。前記
ロールを互いに移動させることにより、必要に応じて小
さな後方張力を繊維に加えることが出来る。前記アキュ
ムレータは又繊維内の小さなもつれ又はペイオフリール
上の同繊維内のもっれに対処するの属十分なたるみを提
供する。
多重光学繊維を保膿鎧装置2内に供給する場合には、各
光学繊維14がそれぞれ内に1本の懸垂線を備えている
ことが好ましい。
このようにして繊維14をチューブ3o内に引き込むこ
とにより、同繊維141Cは実質的に何らの張力も加わ
らず、わずかな無視出来る程度の前方張力のみが加わる
ことになる。その結果、繊維14はストリップ12が成
形ダイスにおいて最大の塑性変形を受けている状態で自
身は実質的に無負荷状態となる。ダイス2oを去った後
チューブ30は弾性張力状態にある一方、各繊維14は
まだ実質的に無負荷状態にある。チューブ3oを除荷し
た後各繊維14は静的圧縮状態に置かれる。
各繊維内における静的圧縮の程度は実質的にはチューブ
に作用する弾性張力の大きさと等しいであろう。繊維1
4が静的圧縮状態に置かれた後、実質的にこの静的圧縮
刃に等しい張力又は引張り応力がチューブ30上VC課
せられるが、これによって繊維14によじれ、破損又は
他の゛損傷が生ずることはない。
挿入プロセスの開缶繊維14はダイス20を出るチュー
ブ30の速度と実質的に等しい速度を備えているのが好
ましい。前述したように、ストリップ12は好ましくは
成形されるチューブの横断面積よりも大きな初期横断面
積を備えており、ここで用いられるチューブ成形プロセ
スは余剰ストリップ面積に実質的に等しい延長部を備え
たチューブを成形する。その結果、各繊維の速度はダイ
ス18に入るストリップ12の速度よりも前記延長部の
量にζよぼ等しい量に相当するだけ小さくなっている。
前述の手法を用いて繊維14及び充填物質11を挿入す
ることにより、各光学繊維14の長さはチューブの長さ
よりも約1−以下の量だけ長くなる。更には、充填物質
17及び繊維14をチューブ30内に挿入するのに必要
な方の大ぎさを減少させ得ると考えられる。これらの方
を減少させることにより、挿入の際光学繊維14を損傷
させたり、よじれさせたりする可能性は減少する。
次に第10図を参照すると、芯組立て装置の代替的実施
例16′が例示されている。この実施例においては、封
入チューブ30が好ましくは前述の2ダイス手法を用い
て金属ス) IJッゾ12から形成されている。チュー
ブ3oは前述のろう付は手法のいづれか、好ましくは毛
細管式ハンダ付は手法を用いてシールすることが出来る
。第10図の実施例と第4図の実施例の異なる点は繊維
14及び充填物質17が保護鎧装98を介してほぼ同時
にチューブ30内に挿入されるという点である。
保護鎧装98は好ましくは圧力シール102を備えた単
一通路10oを有しており、その第1の端部には入口開
口104が設げられている。光学繊維14は開口104
を経て通路100に入る。通路100の側壁上において
、好ましくはシール102の近傍において入口開口10
6が設けられており、同人口を経て充填物質11が通路
100内へと供給される。好ましい配列においては、前
記圧力シール102及び入口開口106は互いに直角を
なしている。通路100の圧力シール102と反対側の
端部において出口開口108が設けられている。前記通
路100はチューブ30内に十分な距離だけ延びており
、繊維14及び充填物質17はハンダが固化し、チュー
ブが完全にシールされた後においてチューブ30内に解
放されている。
前実施例と同様にして、充填物質17は加圧状態におい
て通路100内に挿入されるのが好ましい。繊維14は
各々が静的圧縮状態となるよう前述の態様で挿入される
のが好ましい。
前記充填物質17はチューブ30を充填するのに用いら
れるのであるから、同物質はチューブ及び繊維の移動速
度よりも速い速度で流動するべきである。物質17の流
動性を改善するために、前記充填物質17は加熱状態に
おいて通路100内に挿入することが出来る。しかしな
がら、充填物質の温度は繊維14が損傷を受ける糧に高
くすべきではない。
用途によっては、芯紐立体内に光学繊維を取囲む充填物
質を入れる必要がない。次に第11図を参照すると、充
填物質無しでケーブル芯を組立てるための装置16″が
例示されている。装置16″は第16図に示すようなケ
ーブル芯を組立てるのに容易に適用することが可能であ
り、この場合には1本又はそれ以上の光学繊維14の各
々がより密接して設けられた封入チューブ30内におい
て適当な緩衝物質19によって取囲まれている。
第11図の実施例においては、封入チューブ30はやは
り金属ストリップ12から好ましくは前述の2ダイス手
法を用いて成形されCいる。前記チューブ30は前述の
ろう付は手法のいづれか、好ましくは毛細管式ハンダ刊
は手法を用いてシールすることが出来る。繊維14は保
幽鎧装置10を介してチューブ30内に挿入又は解放す
ることが出来る。前記保膿鎧装置10は単一の通路11
2を有しており、同通路は第1の端部において入口開口
116を備えたシール114を有している。
光学繊維14は開口116を経て通路112に進入する
。通路112のシール114と反対側端部に出口開口1
18が設けられている。通路112はチューブ30内で
十分な距離だけ延びており、繊維14が開口118から
あられれるにつれて同繊維はハンダが固化し、チューブ
30が完全にシールされた状態でチューブ30内に解放
される。
前記保睡鎧装置10はシーリング工程によって光学繊維
が損傷を受ける可能性を減少せしめている。
繊維14をチューブ30内に挿入するために各繊維の一
方の端部はチューブ30の一方の端部に接続される。チ
ューブ30に加える引張り力は繊維14に顕著な引張り
力が加えられる程高いものであ・つてはならない。チュ
ーブ30が繊維により近接して同繊維を取囲んでいる場
合には、各繊維を取囲んでいる緩衝物質とチューブ30
0間の摩擦力は繊維をチューブ30内に引き込むのを助
成する。顕著な前方張力はhelえられていないので、
繊維はス) IJツブ12がその最大の塑性変形伸びを
受けているその時点においで実質的に無負荷状態にある
。加えるに、各繊維はチューブが弾性張力を受けている
その時点でもまだ実質的に無負荷状態にある。チューブ
30上に作用する張力が解放されると、繊維14は静的
圧縮状態に置かれる。
前記保護鎧装置2.9B及び110はある種の特性を備
えた物質から形成するのが好ましい。第1に、同物質は
チューブ30を形成する金属又は合金に固着するもので
あってはならない。もしも前記物質が固着可能である場
合にはシーリング工程により保護鎧装がチューブ30に
固着する可能性がある。第2に、前記物質はシーリング
工程に関連する温度に耐え得るものでなければならない
、従って良好な高温特性を備えていなければならない。
最後に前記物質は高強度特性を備えるとともに、比較的
低い熱伝導率を備えていなければならない。
比較的低い熱伝導率を備えた物質を提供することにより
、シーリング工程中に発生した熱は光学繊維及び/又は
充填物質にほとんど伝達されることはない。保護鎧装を
作るのに適した材料としては高ニッケル合金のような耐
熱合金、七ラミック材、高ステンレス鋼、サファイア、
絶縁タイプの物質並びに比較的低い熱伝導率を備えた外
側物質とこれよりも高い熱伝導率を備えた内側物質より
なる複合材等を挙げることが出来る。前述の物質は例示
的なものであり、いかなる意味でも限定的なものではな
いと理解すべきである。他の適当な物質も文月いること
が出来る。
高温条件によっては前記保護鎧装に冷却手段を設けるこ
とも出来る。かくすれば、各光学繊維14及び/又は充
填物質17はシーリング工程によって発生する熱から付
加的に保護することが出来る。冷却は適当な任意の慣用
的態様で行なうことが可能である。例えば、保護鎧装は
外部の冷却装置120に接続してやることが出来る。冷
却装置120は当業界周知の適当な任意の慣用冷却装置
とすることが出来る。冷却作用は保護鎧装の各通路にお
いて提供することが出来る。冷却を行なうのが望ましい
状況においては、保護鎧装を前述の複合材料から形成し
てやるのが有利であろう。
より熱伝導性の高い内側の材質を冷却装置に接続し、外
側材質にはその保腰機能を行なわせることも出来よう。
チューブシーム24がろう付は乃至ノ・ンダ付けされた
ならば、封入チューブ30をしてノ・ンダの迅速な固化
を促進するための装置中に通過させてやるのが望ましい
。好ましい実施例においては、ハンダ付けの直後におい
て、チューブ30はエアスジレイ又は水冷却ステーショ
ン中を通過させられる。
繊維14及び必要に応じて充填物質17を含むケーブル
芯11が組立てられたならば同ケーブル芯は1つ又はそ
れ以上の表面調整ステーション中を通過させることが出
来る。これらのステーションは芯紐立体のまわりにおい
て少なくとも1つの外層を容易に製造可能なるようチュ
ーブ30の外表面を調整、準備する。表面調整ステーシ
ョンは脱脂ステーション23並びにチューブ30の外周
から余剰物質を除去するための装置25を含んでいるの
が好ましい。
脱脂ステーション23は主としてチューブ外表面に付着
したフラックス、充填物質又をま他の汚染物を除去する
ものである。脱脂ステーション23は当業界で周知の適
当な任意の慣用脱脂システムとすることが出来る。好ま
しくは、前記ステーション23はフラックス、充填物質
及び/又&1他の汚染物質を除去するのに非エツチング
性洗浄液を用いているものである。
次に第12図を参照すると、余剰物質を除去するための
装置25はストリップシェービングダイス28と類似の
シェービングダイス122を有しているのが好ましい。
シェービングダイス122はホルダ126内に装着され
たインサート124を有している。前記インサートは円
筒状穴128を備えており、その直径は芯紐立体11の
所望の外径に等しい。前記インサート124は例えば超
硬のような適当な任意の物質から形成することが出来、
当業界周知の適当な任意の方法でホルダ126内に装着
してやることが出来る。所望とあらば、シェービングダ
イス122には図示せぬガイドローラを設けてやり、ダ
イスの入口面130及び出口面132近傍において芯綱
立体11がそれぞれ前記ガイrローラ上を滑動するよう
にしてやることが出来る。
前記シェービングダイス122はノ・ンダ片のようにチ
ューブ外表面に固着した粒子並びにシームシールからは
み出た余剰ノ・ンダを除去する。その結果シェービング
ダイス122は芯綱立体11の同心度を改善する。チュ
ーブ外表面に固着した粒子並びにシーム内の余剰ハンダ
を除去し、芯綱立体の同心度を改善してやることにより
、各外側層がより一様な厚味を備えた同心性の良好な外
側層を製造することが可能となる。より同心性のある外
側層を製作出来るということは、ケーブルの横断面を通
して実質的に一様な機械的及び/又は電気的特性を備え
たケーブル構造体を製造する上において重要である。非
同心的外側層は非一様な厚味を有し、非一様な特性を備
えることになり易い。
もしもシェービングダイス122が約20〜約30°、
好ましくは約26°のり−P角を備え、シェービング面
134が穴直径dの約2倍よりも大きな長さLを備えて
いる場合には特に良好な結果が得られることがわかった
。好ましくは、シェービング面134は直径dの約3〜
約4倍の長さLを備えている。そのようなり−r角及び
シェービング面長さを用いることによって、チューブ材
質のガウジング即ち堀り起しか実質的に防止される。
次に第16図を参照すると、封入チューブ30をシール
するための更に別の実施例が例示されている。繊維14
及び必要に応じて充填物質17を保護するのには前述の
保護鎧装のいづれをも用〜)ることが可能であるが、例
示の目的で保静鎧装置10が図示されている。チューブ
30は前述のようにして成形されている。シーム24を
ノ・ンダ付けする代りに、チューブ30はそのまわりに
ノ・ンダでコーティングされたフォイル136を巻付け
、組立体を加熱しろ5付けすることによってシールされ
る。このシーリング手法によればノーンダ付は手法の場
合見受けられることのあるピンホール欠陥及びシームク
ラックといった問題点を解消出来るという利点が得られ
る。加えるに、この手法を用いて形成された芯綱立体1
1′は通信ケーブルにおいて典型的に用いられる高密度
ポリエチレン又は他のプラスチックコーティングの押出
しにおいて生ずる力に耐え得ることが出来る。
この手法において、適当な任意のノ・ンダ被覆フォイル
を用いることが出来るが、ノ・ンダで被覆された銅フオ
イルを用いることが好ましい。この銅フオイルは高純度
の銅フオイルとするべきであり、当業界周知の適当な任
意の手法を用いて製造することが出来る。例えば、前記
フォイルは金属圧延法又は電着法を用いて製造すること
が出来る。好ましくは、前記銅フオイルは0.031グ
ラム/am”(1オンス/平方フイート)の銅フオイル
であり、幅は約50.8mm以下、厚味は約0.12;
7+m〜0.051朋の範囲にある。最も好ましい実施
例においては、前記フォイルの幅は約25.41111
+1である。
前記銅フオイルは1つ又はそれ以上の表面上においてハ
ンダにより被覆することが出来る。当業界周知の適当な
任意の手法を用いてフォイル表面を被覆することが出来
る。例えば、前記フォイルはホットディッピング法又は
電着法を用いて被覆してやることが出来る。
この手法を実施する好ましい方法においては、ハンダで
被覆されたフォイル136はチューブ30のまわりにら
せん状に巻付けられる。フォイル136のチューブのま
わりの巻付けは当業界周知の図示せぬ慣用の巻付は装置
によって行なうことが出来る。例えば、フォイル136
は前進するチューブ30のまわりを回転する図示せぬ供
給リールから巻き出すことが出来る。フォイル136は
各巻き部に幾分の重なり合いが生ずるように巻付けられ
るべきである。組立体は次にハンダを溶融させ、全組立
体が1つの強固な気密パッケージになるような十分なる
温度へと加熱される。用いる加熱の方法は繊維14を損
傷せしめる危険性を減少させるため迅速な加熱方法とす
べきである。
誘導コイル、放射ヒータ又は炉のような当業界周知の適
当な任意の迅速加熱源138を用いて組立体11′を加
熱することが出来る。好ましい実施例においては、前記
熱源138として高周波誘導コイルが用いられる。高周
波誘導コイルを用いるのが好ましいのは、熱を組立体1
1′の外周に集中させ、繊維14の損傷の危険性を減少
させ得るからである。
1層より多い外側層を製作するため組立体11′を調整
する際にはシェービングダイア!、122?ii略する
ことが好ましい。もしもシェー♂ングダイス122を用
いた場合には比較的薄肉のフォイル136かやふけて組
立体11′の気密性が減少する可能性がある。このシー
リング手法を用いるに当っては、錫で被覆された銅フオ
イルのような他のタイプの被覆金属フォイルも文月いる
ことが出来る。
前記ケーブル芯組立体11及び11′は任意の所望の数
の光学繊維14を含むことが出来る。好ましい実施例に
おいては、1本から6本の光学繊維がケーブル芯組立体
内に配置される。好ましくは、各光学繊維14は光伝導
性のガラスロッげがらなっている。しかしながら、光学
繊維のまわりに緩衝物質を設けたか又は設けない適当な
任意の光学繊維をケーブル内に用いることが出来る。光
学繊維を取囲む緩衝物質が封入チューブ内の領域を実質
的に占有する場合においては、充填物質17は省略する
ことが出来る。
1本又はそれ以上の光学繊維に加えて又はそれらの代り
に、前記チューブ30は図示せぬ銅導体のような1本又
はそれ以上の電線を含んでいても良い。前記電線は適当
な態様で挿入することが出来る。
次に第14図を参照すると、ケーブル芯11又は11′
が組立てられた後同組立体は1つ又はそれ以上の付加的
層で取囲むことが出来る。もしもチューブ30が電気的
導体として用いられる場合には、典型的なケーブル構造
体はそのような付加的絶縁層を備えることになる。絶縁
層140の製作は適当な任意の慣用装置を用いて適当な
慣用的態様を以って行なうことが出来る。例えば、絶縁
層140は適当な押出し装置142を慣用的態様で用い
ることによりケーブル芯のまわりに押出してやることが
出来る。前記絶縁層140は好ましくは高密度ポリエチ
レンからなっているが適当な他の物質も用いることが出
来る。もしもチューブ30を電気的導線として用いない
場合には、前記絶縁層140は省略することが出来る。
第14図に示すように、ケーブルには負荷担持層144
を設けることが出来る。もしも絶縁層140が設けられ
る場合には、前記負荷担持層144は140のまわりに
設けられるのが好ましい。前記負荷担持層はケーブル内
の主要引張り要素として作用する。但し全負荷の幾分か
はチューブ301Cよって担持される。この層は又ケー
ブル芯11又は11′を完全に被覆し、保砕する耐アプ
レシプ層としても作用する。ポリエチレン、ポリアミド
、?リイミY1エポキシ及び他の類似のプラスチック材
のような適当な物質を前記層として用いることが出来る
。好ましい実施例においては、この層はデュポン社から
市販されている商品名ケフラなる逆らせんプラスチック
繊維を熱硬化性エポキシ樹脂マトリックス内に埋込んだ
ものからなっている。この層の製造は適当な任意の製造
装置146を用いて周知の態様により、即ちダイス装置
により環体を作ることにより行なうことが出来る。
前記ケーブルには一般的には外側カバリング148が設
けられている。前記外側カバリング148は水の侵入に
対する衝壁として作用するとともに、外部からの切断力
又は摩滅力を弱める働きをする。前記外側カバリング1
48は弾性体物質のような適当な物質から形成すること
が出来る。
外側カバリング148の製造は当業界周知の慣用装置1
50を用いて周知の態様で行なうことが出来る。例えば
、外側カバリング148は慣用の押出し装置150を用
いて慣用的に押出すことが出来る。好ましい実施例にお
いては、カバリング148は黒色ポリウレタンからなる
層を有している。第15図は最終的に組立てられたケー
ブル15の一実施例を示す。
前記光学繊維通信ケーブル15は絶縁層140を備えた
もの、として図示されているが、ケーブル芯11又は1
1′のまわりKは負荷担持層144及び外側カバリング
148、別のタイプの金属層を含む任意の数の保膜層を
製作することが出来る。
芯製造プロセス中において繊維を静的圧縮状態に置くこ
とは最終的ケーブル構造体に幾つかの利点を提供する。
例えば、使用中においてもしも引張力が最終ケーブル構
造体に加えられた時には、同引張力が繊維に伝達される
以前に金属又は合金封入チューブはある程度の坤びを受
持つことが出来る。繊維は静的圧縮状態にあるので、同
繊維は引張力がそれらに伝達された時最初ゼロ歪の状態
となる。同様にして、金属又は合金封入チューブが熱応
力の結果として膨張した場合にも繊維は直ちに危険にさ
らされるということが無い。典型的には、本発明の方法
で挿入された繊維はゼロ引張りから約0.02%より約
0.03 %圧縮側にありチューブ30の長さより大き
な長さを備えている。
繊維の長さはチューブ30の長さよりも約1チ以下だけ
長くなっている。
所望とあらば、別法として、前記光学繊維14はケーブ
ル芯11又は11′の中でらせん状に巻くことも出来る
前記充填物質17は適当な任意の非硬化性多孔質充填物
質とすることが出来る。充填物質が加熱される温度は選
択した充填物質及びその粘度特性に依存する。好ましい
実施例においては、前記充填物質1γはデルからなって
おり、同ゲルは最初その通路内へと約65℃から約15
0°Cの範囲の温度、好ましくは約100°Cの温度に
て導入される。前記充填物質17として用いるのに適当
な材質はペンシルバニア州パトラのペンレコ(Pθnr
eco )から市販されている商品名[ペンレコFWJ
である。
大きな曲げ応力又は静水圧力にさらされる可能性のある
ケーブルにおいては充填物質17を用いることが極めて
望ましい。充填物質17は2つの主要な働きをする。ま
ず最初に、前記物質は繊維14を潤滑して固着及び微少
臼げを防止する。第2に、前記物質は繊維14に静水圧
的外圧雰囲気な提供する。
所望とあらば、ストリップ26のエツジはチューブ成形
工程において機械的インクロックジヨイントを形成する
ような形状とすることが出来る。
前記エツジは当業界周知の任意の慣用方法で行なうこと
が出来る。
ストリップ12及びチューブ30を形成する材質はある
値の導電率、強度及び直径対板厚比を備えているべきで
ある。前記ス) IJツブ利は高い導電率を備えCいる
べきである。何故ならば、チューブ30は最終ケーブル
内での電気的導体として作用することがあり得るからで
ある。ケーブルシステムにおいては前記チューブ30は
25 Km離して使う可能性のある中継器(図示せず)
の間で電流を搬送することがあるからである。
チューブ30はケープ内における唯一の金属部品である
ので、同チューブ材質は高い強度特性を備えているべき
である。チューブ3oはいかなる程度のケーブル曲げ状
態に置かjtた時でも同チューブを実質的に弾性状態に
維持するのに十分な降伏応力を備えている物質から形成
されるべきである。実質的に弾性状態に維持され実質的
に決して塑性状態にはならない部材を用いることによっ
て、ガラス繊維14が張力状態になるため同ガラス繊維
が破損するという危険性が減少する。加えるに、前記チ
ューブ材質はシーリング工程において著しく強度を失な
わないようにするため、高温に短時間さらされた際の軟
化に対する良好な耐性を備えているべきである。
比較的高い降伏歪を備えた材質を用いることはそれによ
ってケーブル直径を減少させ得るので重要である。封入
チューブ30を形成する物質の降伏歪は又封入チューブ
30に永久歪を与える事無くかつ又光学繊維14を破損
すること無く外側負荷担持層の最終強度のどの程度の部
分を利用可能なるかを決定する。ここで用いている降伏
歪とは0.2チの伸び量にお、ける降伏強度での歪を意
味している。
封入チュ゛−プ30を製造するのに用いられる物質は又
製造及び設置の際のある程度の巻付は力に耐えられるも
のでなければならない。従って、良好な成形特性を示す
直径/厚味比が必要とされる。
もしも前記物質が良好な成形特性を備えない場合には、
封入チューブは成形中にしわがよったり、座掘したりす
る可能性がある。このような現象がチューブの内表面に
発生した場合には、光学繊維は角張った表面のため微少
的げを受け減衰の大幅な増大をもたらす可能性がある。
好ましいストリップ物質は約25俤から102%工AQ
Sの範囲の導電率、約21から6”rkFl/朋2(3
0〜9 Q ksi )、好ましくは約35から42k
g/關2(50〜60に61)の降伏強さ、約1%以下
、好ましくは約0.6%〜約0.95%の範囲の降伏歪
及び約5=1から約25:1、好ましくは約10:1か
ら約20:1の直径/厚味比を備えている。幾つかの種
類の金属及び合金は強度、導電率及び直径/厚味比の所
要の組合せを有しており、従って実際に利用することが
出来る。好ましい実施例においては、ストリップ12及
び封入チューブ30を形成する物質は銅/ジルコン合金
であり、C0D、A、銅合金15100と表示される。
Q、 D、 A、銅合金15100は約95チエA(j
Sの導電率、約43.4kg/朋2(62kF31)の
降伏強さ並びに約0.36%の降伏歪を有している。
必要とされる強度及び耐軟化性を備えた本発明による適
当な銅合金は次の合金系を含んでいる。
即ち、銅−ジルコン、銅−クローム、銅−鉄、銅−銀、
M−マグネシウム−燐、銅−二ツケル−ケイ素等の合金
である。一般的に言って、そのような銅合金系において
は、銅は少なくとも約95チの量だけ存在しており、当
該合金の残余成分を代表している。合金化元素はジルコ
ン、クローム、鉄、マグネシウム、燐、ニッケ乞ケイ素
、錫及び銀並びにそれらの組合せからなるグループより
選択することが出来る。適度な強度レベル及び約50%
lAc5以上の導電率が必要とされる場合には、合金元
素は所望の強度及び耐軟化性を付与するために、当該合
金の約5重量%迄、最も好ましく約6重量%迄有効成分
として含まれているべきである。
前述のODA合金151の外にも、CIDA合金155
.194及び195が適当な材質として挙げられる。
加えるに1極めて高強度を要する用途の場合にはCDA
合金668及び654のような他の高強度合金を用いる
ことが出来る。合金668は前述の範囲のアルミニウム
、ケイ素及びコバルトを含有しており、合金654はや
はり同範囲のケイ素、錫及びクロームを含有している。
本発明によれば、前記金属チューブはこれを高張力下に
維持しながらハンダ付けする際チューブの加熱を含む本
発明において適正に処理出来るために、204°C(4
00°F)において最小31.5 kg / zttr
2r45ksi)の引張り強さを備える物質から成形さ
れるのが好ましい。
チューブ30をシールするのには適当な任意のハンダ乃
至ろうを用いることが出来るが、ケーブル芯11又は1
1′のまわりに1つ又はそれ以上の付加的層を形成する
ための製造工程が高温度を用いる場合には銀ろうのよう
な高温度ろうを用いることが窒ましい。
本発明によって作られる光学繊維通信ケーブルは理論的
には実質的に無限の長さのものとすることが出来る。中
継器間が約25 Kmあるケーブルも本方法及び装置に
よって製作することが出来る。
本発明によって組立てられた光学繊維通信ケーブルは任
意の所望の径を備えることが出来る。しかしながら、本
発明は比較的小径のケーブルを組立てるのに特に適して
いる。封入チューブ30は任意の所望の内外径を備える
ことが出来る。例えば、前記チューブは約0.170T
Lから約0.25cmの範囲の内径並びに約0.24c
mから約0.35crrLの外径を備えることが出来る
。封入チューブ30がQDA銅合金15100から作ら
れている好ましい実施例においては、チューブ3oの外
径は約0.2604crILである。本発明によって製
造されるケーブルの径は約0.821 cmから約0.
977cmの範囲とすることが出来る。銅合金1510
0の封入チューブを備えた好ましい実施例においては、
ケらプル径は約0.9267cmである。
本発明に従って光学繊維通信ケーブルを組立てることに
は幾つかの利点がある。第1に、封入チユーゾ内には光
学繊維及び任意の充填物質を減少した圧力で挿入するこ
とが可能であり、従って光学繊維を破壊したり、よじら
せたり、破損したりする可能性を減することが出来る。
第2に、封入チューブには高度の気密性を有する効果的
なシールを提供することが出来る。第3に、封入チュー
ブは比較的小径になるよう成形出来るので、全体ノケー
ブル径を減少させることが出来る。
本発明によって製作されたケーブルは地下、地上及び海
中通信用途のいづれKも用いることが出来る。例えば、
深海センサに対するデータの供給及び電力の供給を行な
うことが出来る。又地下、地上及び海中電話用途にも用
いることが出来る。
好ましい実施例においては前記封入チューブはODA銅
合金15100から成形されているものとして説明され
たが、同チューブは所望の導電率、強度及び成形特性を
示す任意の金属又は合金から形成することが出来る。
充填物質17及び繊維14を封入チューブ30に解放す
るための保饅鎧装の第1の実施例82はそれぞれ異なる
長さを有する同心状の通路84及び86を備えたものと
して説明されているが、前記保論鎧装置2は同心状通路
84及び86が実質的に同一の長さを備え、充填物質1
7及び繊維14を実質的に同時に封入チューブ30内に
解放するように修整することが出来る。加えるに、所望
とあらば前記保瞳鎧装置2は通路84及び86が非同心
状となるよう修整することも出来る。更には、種々の保
膿鎧装の実施例82.98及び1100通路は所望の任
意の横断面形状及び所望の任意の長手方向形状及び長さ
を備えることが出来る。
本発明は開口チューブセクション16を成形スるのにダ
イスを使用するものとして例示されているが、所望とあ
らば同量ロチューブセクションを形成するのにロール成
形法を採用することも出来る。チューブセクションをチ
ューブと最終成形するのは、しかしながら、前述したよ
うにダイス成形で行なうべきである。
本発明によれば斜上した目的、装置手段及び利点を完全
に満足する光学繊維通信ケーブルを製造するだめの新規
な方法及び装置が提供されて〜・ることは明白である。
本発明はその特定の実施例と関連して説明されたが、前
述の説明より当業者力を多くの代替例、修整例及び変更
例を案出することは自明の理であることはあきらかであ
る。従って全てのそのような代替例、修整例及び変更例
は特許請求の範囲内に含まれるものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図は光学繊維通信ケーブルを組立てるための装置の
ブロック線図、 第2図は金属ストリップをシェービングするためのダイ
スの正面図、 第6図は第2図の線I−IK后って眺めたシェービング
ダイスの横断面図、 第4図は通信ケーブル芯を組立てるための装置の第1の
実施例の一部横断面で示せる概略図、第5図は第4図の
装置の一部を一部分部分的横断面で示せる底面概略図、 第6図は第4図の装置によって組立てられたケーブル芯
の横断面図、 第7図は第4図の装置において用いられる毛細管式ろう
付は装置の部分的に横断面で示せる概略図、 第8図は代替的シームろう付は装置の部分的横断面にて
示せる概略図、 第9図は更に別のシームろう付は装置の部分的横断面に
て示せる概略図、 第10図は光学繊維通信ケーブル芯を組立てるのに用い
られる装置の第2の実施例の側面を示す一部横断面にて
示せる概略図、 第11図は光学繊維通信ケーブル芯を組立てるための装
置の更に別の実施例の一部横断面にて示せる概略図、 第12図は余剰物質及び/又はろうをケーブル芯組立体
から除去するためのシェービングダイスの一部横断面に
て示せる概略図、 第16図は芯紐立体をシールするためにろうで被覆され
た銅フオイルを用いる代替的手法の一部横断面にて示せ
る概略図、 第14図は光学繊維通信ケーブルの外側層を製造するの
に用いられる装置の一部横断面にて示せる概略図、 第15図は本発明に従って製造された光学繊維通信ケー
ブルの横断面で示す概略図、 第16図は第11図の装置を用いて製造することの出来
るケーブル芯の1つの実施例を示す図、第17図は第7
図のろう付は装置の一部横断面にて示す側面図、 第18図は光学繊維を第1図の装置内に送り込むための
装置の概略図である。 15・・・光学繊維通信ケーブル、30・・・金1j4
f”−ブ、24・・・シーム、62・・・溶融ろう源、
64・・・プレート、66・・・溝、68・・・割溝、
12・・・ストリップ、14・・・光学繊維、28.1
28・・・シェービングダイス、214・・・懸垂線、
16・・・チューブ成形装置、60・・・移動ろう添加
装置、63・・・圧力添加装置 代理人 浅 村 皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)光学減維通信ケーブル(15ンの製造方法におい
    て、該製造方法は、 隔置されたチューブ部分(26)によって形成されたシ
    ーム(24)を備えた金属チューブ(30)を成形する
    段階と、 舒融ろうの源(62ンを提供する段階と、前記ろうに圧
    力を加えて当該ろうの移動を発生させる段階と、 前記移動する浴融ろうを前記シームと接触するよう配置
    する段階とを有することを特徴とする光学繊維通信ケー
    ブルの製造方法。 (2、特許請求の範囲第1項に記載の製造方法lこおい
    て、更に、 前記ろう源上において割溝の付いた部分(68)と割溝
    の無い部分(10)を備えた溝(66)を有するプレー
    )(64)を提供する段階と、前記チューブ及び前記シ
    ームを前記浴融ろうと整合せしめ、前記チューブの前記
    シーム以外の部分にろうが流れ、固着することを減少さ
    せる段階であって該整合段階は前記チューブをして前記
    シームが前記溝の前記割溝を付けた部分と接触するよう
    前記溝中に通過せしめることを含んでいる整合段階とが
    金談れていることを特徴とする製造方法。 (3)特許請求の範囲第2項に記載の製造方法において
    、更に、前記配置段階は前記溶融ろ5を前記割溝部分中
    にポンプ送給する段階が含まれていることを特徴とする
    製造方法。 (4)特許請求の範囲第6項に記載の製造方法において
    、更に、 前記シームが前記割溝部分に接触する以前に前記金属チ
    ューブを加熱する段階にして、該加熱段階は前記溝の前
    記割擁の無い部分上に前記チューブを通過させることを
    含んでいる加熱段階が含すれていることを特徴とする製
    造方法。 (57特許請求の範囲第2項に記載の製造方法において
    、更に、 前記チューブ成形段階は金属又は合金ストリップ(12
    )から前記チューブを成形することを含んでおり、 少なくとも1本の光学繊維(14)を前記チューブ内に
    挿入する段階が含まれていることを特徴とする製造方法
    。 (6) 特許請求の範囲第5項に記載の製造方法におい
    て、更に、前記チューブ成形段階に先立って前記ストリ
    ップからNはり及び余剰幅部分を除去する段階が金談れ
    ていることを特徴とする製造方法。 (7)特許請求の範囲第6項に記載の製造方法において
    、更に、 所望のストリップ幅に実質的に等しい直径を備えた穴(
    36)を有するシェービングダイス(28)を提供する
    段階が含まれており、前記除去段階は前記ストリップを
    前記シェービングダイス中に通過させることを有してい
    ることを特徴とする製造方法。 (8)特許請求の範囲45項に記載の製造方法において
    、更に、 前記チューブの所望の外径に実質的に等しい直径を儒え
    た穴(128)を有するシェービングダイス(122)
    を提供する段階と、 前記チューブを前記ダイス中に通過させて余剰のろうを
    前記シーム及び前記チューブの外周から除去することに
    より前記チューブ及び前記ケーブルの同心反を改畳する
    段階とが含まれていることを特徴とする製造方法。 (9)特許請求の範囲第5項に記載の製造方法において
    、更に、 前記チューブ成形段階は少なくとも1つの成形ダイス(
    18,20)を提供し、前記ストリップに引張力を加え
    前記ストリッツを前記少なくとも1つのダイスを通して
    引抜き前記チューブを成形する段階を有しており、 前記繊維挿入段階は当該繊維に顕著な張力を加えること
    なく各繊維を前記チューブ内に挿入する段階であって、
    前記ストリップがその最大塑性伸延を受け、ia記チュ
    ーブが弾性張力を受ける時に、ifJ記−維は実質的に
    無負荷状態にあるよう挿入する段階と、前記引張力を解
    放して谷繊維を静的圧縮の状態に置く段階とを有してい
    ることを特徴とする製造方法。 (1G 特許請求の範囲第9項に記載の製造方法におい
    て、更に、 前記繊維挿入段階は当該繊維に何らの後方張力が加えら
    れないように各繊維に懸垂線(214)を形成せしめる
    段階を含むことを特徴とする製造方法。 αυ 特許請求の範囲第10項に記載の製造方法におい
    て、更に、 前記懸垂線形成段階は少なくとも2つのガイドロール(
    236,238)を設ける段階、繊維を前記ガイドロー
    ル上に通過させる段階、前記懸垂線を前記ロール間に形
    成させる段階、比較的に小さな後方張力を繊維に加える
    ため当該繊維におもり(240)を取付ける段階を有し
    ていることを特徴とする製造方法。 ti21 特許請求の範囲第5項に記載の製造方法にお
    いて、更に、 前記チューブの成形及び前記少なくとも1本の繊維の当
    該チューブ内への挿入が所望の1つの走行速Kに達し、
    前記ろうが所望の温度となる平衡状態が達成される迄前
    記シームを前記浴融ろうから切離し、シーリング段階を
    遅延させる段階が含すれていることを特徴とする製造方
    法。 (L31 特許請求の範囲第1項に記載の製造方法にお
    いて、更に、 前ff己ろう配置段階が前記チューブをして溶融ろうの
    プール(80)中を引張ることを1んでいることを特徴
    とする製造方法。 (14) 特許請求の範囲第1項に記載の製造方法にお
    いて、更に、 前記ろう源提供段階は、前記チューブの才わりに、少な
    くとも1つの表面上で沼融可能コーティングを備えた戴
    属フォイル(136)をまき付けることを含んでおり、 前記圧力添加及び配置段階は前記コーティングをガロ熱
    して前記シームをシールすることを含んでいることを特
    徴とする製造方法。 Q!9 光学m維通信ケーブル15の製造装置において
    島該製造装置は、 隔置チューブ部分(26)によって形成されるシーム(
    24)を備えた金属チューブ(3o)を成形するための
    装置(16)と、 前記シームに対して移動する浴融ろうを添加するための
    装置(60)であって、該硝加装置は浴融ろ5の源(6
    2)と、前記ろうに圧力を加えて該ろうを流動させ、前
    記シームと接触さぜるための装置を宮んでいる添加装置
    (60)とを有することを特徴とする光学繊維通信ケー
    ブルの製造装置i0 αQ 特許請求の範囲第15項に記載の製造装置におい
    て、更に、 前記浴融ろう練上に置かれたプレート64が含まれてお
    り、該プレートはチューブの形状に対応する形状を備え
    た溝(66)と、前記移動ろうが中を流動する割溝(6
    8)を有しており、flij ifL!溝は前記チュー
    ブ及び前記シームを前記移動溶融ろうと豊合させるため
    の装置として作動しており、 かくて前記チューブ及びシームの前記割誇上での移動及
    び前記圧力の故に前記溶融ろ5は前記シーム内を毛細管
    的に上昇し同シームを実質的に充填することを特徴とす
    る製造装置。 a7)tθ許請求の範囲第16項に記載の製造装置にお
    いて、更に、 前記溝は前記チューブシームが前記ろうに接触するのに
    先立って前記チューブを加熱するための領域を形成する
    割溝無し部分(70)を備えていることを特徴とする製
    造装置。 賭 特許請求の範囲第18項に記載の製造装置において
    、更に、 前記チューブの成形及び前記少なくとも1本の繊維の前
    記チューブ内への挿入が1つの所望の走融ろうから分離
    してシーリングを遅延させるための装置(77)がf丈
    れていることを特徴とする製造装置。 四 特許請求の範囲第18項に記載の製造装置において
    、更に、 前記チューブの成形及び前記少なくとも1本の繊維の前
    記チューブ内への挿入とが所望の速度で行なわれ、前記
    ろうが所望の減反になる平衡状態が達成される迄、前記
    チューブシームを前記溶融ろうから分離してシーリング
    を遅らせるための装!(77)が金談れていることを特
    徴キする製造装置。 (2)特許請求の範囲第18項に記載の製造装置におい
    て、更に、 ぼり及び過料幅部を前記ストリップから除去して、jj
    fJ記ストリストリップチューブ成形装置に対して実質
    的にぼり無し状態で、かつ所望のストリップ幅よりも小
    さな幅を以って供給されるようにするための装!(28
    )が含まれていることを特徴とする製造装置。 el)特許請求の範囲s2o、!Jitに記載の製造装
    置において、更に、 自i己除去装置はシェービングダイス(28)を有して
    おり、該ダイスは支持何造体(38)内に装着されると
    ともに、前記所望のストリップ幅に実質的に等しい穴(
    36);a−備えていることを特徴とする製造装置。 し4 特許請求の範囲第18項に記載の製造装置におい
    て、更に、 frh 記シーム及び前記チーユーゾの外周縁から余剰
    のろうを除去することにより前記チューブ及び前記ケー
    ブルの同心度を改善するための装置が含まれており、前
    記改善装置は前記チューブの所望の外径に実質的に等し
    い直径を備えた穴(128)を備えたシェービングダイ
    ス(122)を有していることを0−黴とする製造装置
    。 (2)特許請求の範囲第18項に記載の製造装置におい
    て、更に、 前記チューブ成形装置は少な(とも1つの成形ダイス(
    1B、20)と、引張り荷重を前記ストリップに加えて
    前記ストリップをしてiJO記少なく出も1つのダイス
    中を引抜き前記チューブを形成するための装置(58)
    とを有しており、前記繊維挿入装置はいかなる顕著な張
    力をも前記繊維に加えることなく各イ裁維を前記チュー
    ブ内に挿入するための装f(82,214)を有してお
    り、かくて前記ス) IJツゾがその最大の塑性伸延を
    受け、前記チューブが弾性張力を受けた時にも前記繊維
    は実質的に無負荷状態にあり、前記引張り荷重が解放さ
    れた時には各繊維は静的圧縮状態に置かれることを特徴
    とする製造装置。 (2)特許請求の範囲第26項に記載の製造装置におい
    て、更に、 前記繊維挿入装置は各繊維内に懸垂線を形成し以って各
    繊維に後方張力が実質的に加わらないようにするための
    装置(214)を有することを特徴とする製造装置。 (2、特許請求の範囲第24項に記載の製造装置におい
    て、更に、 前記懸垂線形成装置は前記繊維が上方を通過する少なく
    とも2つのガイドロール(236,238)と、前記繊
    維に比較的小さな後方張力を加えるべく谷繊維に取付け
    られたおもり(240)とを有しており、前記懸垂線は
    前記ガイドロール間に形成されていることを特徴とする
    製造装置。 し6)特許請求の範囲第15項に記載の製造装置におい
    て、更に、 前記浴融ろう源は溶融ろうのプール(80)をMしてお
    り、該プール中を前記チューブが引張られることを特徴
    とする製造装置。 (27) 特許請求の範囲第15項に記載の製造装置に
    おいて、更に、 前記溶融ろう源は前記チューブのまわりに巻付けられる
    金属フォイル(136)を有[7ており、同フォイルは
    少なくとも1つの表面上に溶融可能なコーティングを備
    えており、 前記圧力添加装置は前記コーティングを加熱して前記シ
    ームをシールするための装置(138)を有しているこ
    とを特徴とする製造装置。 (至)光学繊維通信ケーブル(15)であって、少なく
    とも1本の光学繊維(14)を含んだ金属チューブ(3
    0)を有し、 各前記繊維は静的圧縮状態にあり、 前記チューブは前記少なくとも1本の繊維を損傷するこ
    となく、前記静的圧縮力に実質的に等しい引張力そ受持
    つことが出来ることを特徴とする光学繊維通信ケーブル
    。 tj9) 特許請求の範囲第28項に記載の光学繊維ケ
    ーブルにおいて、更に、 前記チューブが引抜きチューブであり、当該チューブは
    気密性を増すためにろう付けされたシーム(24)を備
    えていることを特徴とする光学繊維ケーブル。 −特許請求の範囲第28項に記載のケーブルにおいて、
    更に、 前記チューブをシールするために前記チューブのまわり
    に巻付けられる、少なくとも1つの表面上において溶融
    可能コーティングを備えた金属フォイル(136)が金
    談れており、 前記シールは前記コーティングを加熱しシール物質が前
    記チューブ内の長手方向シーム(24)をシールするよ
    うにすることで行なわれていることをtυ徴とする光学
    idli4Mケーブル。
JP59103797A 1983-05-24 1984-05-24 光学繊維通信ケ−ブル並びにその製造方法及び装置 Pending JPS602909A (ja)

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US497639 1983-05-24

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005292838A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Nexans 光ケーブルユニット
US7819125B2 (en) 2002-03-28 2010-10-26 L'oreal Case for packaging a product
US8109280B2 (en) 2008-03-19 2012-02-07 L'oreal Cosmetic product compact having pivoting sections

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