JPS636847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、信号の伝送のための光学繊維を使
用する光学繊維ケーブルの製造装置に関する。

本発明においてケーブル要素と指称されるもの
は、1975年12月30日付のフランス特許出願および
1977年２月18日付の英国特許出願の中にすでに詳
述された。ケーブル要素は、機械的強度の高い心
線からなり、この心線の上に押出されたプラスチ
ツク材料製のコアにはらせん状の溝が設けられて
おり、この溝に光学繊維が収容されている。この
ような要素を公知の方法で被覆を施すことによつ
て光学繊維ケーブルが形成される。以後、かかる
ケーブル要素を“要素”と指称する。

本発明の目的は、光学繊維に応力を及ぼすこと
なく光学繊維をケーブルに挿入し得ると共に機械
的に保護された光学繊維ケーブルの製造装置を提
供することにある。

本発明によれば、前記目的は、巻き付きながら
連続的に軸方向に伸延する溝を表面上に有した円
柱状部材を送り出すための第一の送出手段と、前
記軸方向に前記第一の送出手段によつて送り出さ
れた前記円柱状部材を移動させるための手段と、
前記第一の送出手段から送出された前記円柱状部
材の表面の前記溝に向けて光学繊維を送出するた
めの第二の送出手段と、前記円柱状部材の軸心を
中心として自由に回転し得るように前記円柱状部
材の周囲であつて当該円柱状部材と同軸的に設け
られており、前記第二の送出手段から送出された
前記光学繊維を前記溝に挿入するための挿入部材
とからなり、前記挿入部材が、前記第一の送出手
段から送出された前記円柱状部材を通過させる貫
通孔と、前記円柱状部材の表面の前記溝に光学繊
維を案内する案内面と、光学繊維が前記案内面か
ら前記溝に移される位置における溝の回転と前記
位置における案内面の回転とを同期させることに
よつて前記円柱状部材が該円柱状部材の軸方向に
移動した際に前記位置において案内面を前記溝と
対面させるべく、前記円柱状部材と係合する突出
部とを有した光学繊維ケーブル製造装置により達
成される。

次に、図面を参照しながら本発明を詳細に説明
する。

なお、本発明の一具体例である光学繊維ケーブ
ル製造装置によるケーブル要素の製造方法は次の
各点を特徴とする： (a) 水平面での機械的強度の高い心線の送り出
し、 (b) 所定の輪郭を有するコアを得るためのプラス
チツク材料の押出し、すなわち、心線とコアか
らなる円柱状部材の形成、 (c) 加熱、 (d) 一組の光学繊維供給ボビンをささえる水平な
環体を介して、鉛直方向に沿つた光学繊維の送
出し、 (e) 重力および円錐形挿入部材に設けられた各ノ
ズルから出る加圧ガスの作用によつて、押出さ
れたプラスチツク材料製コアの各溝に光学繊維
をとりつけること、 (f) 電線の被覆、 (g) 要素の鉛直方向に沿つた引き出し、 (h) 水平方向に沿つたボビンによる要素の巻き取
り。

本発明による第一の製造装置は、要素用の心線
を巻きつけた供給ボビン、押出し機、加熱処理装
置とからなる製造装置であつて、送出された円柱
状部材を通過させるために中心に穴を有した水平
な円形環体、被覆装置、水平面内の一方向に引張
るための手段および巻取り手段を更に有してお
り、環体は、心線のまわりに１秒間Ｎ回でコアの
周囲を回転し（Ｎは関係式Ｎ＝ｖ／ｐより得られ
る。ここでｖはコアの速度ｐはらせん溝のピツチ
である）、前記環体は環体に連結した挿入部材に
光学繊維を送り出す複数のボビンを支持し、挿入
部材には各光学繊維と相対する少なくとも一個の
空気取り入れ口を設け、光学繊維を収容するため
の溝に光学繊維を嵌め込むようにしたことを特徴
とする。

第二の製造装置は、固定された環体、回転可能
な供給手段および巻き取り手段を含む。

第１図と第２図はそれぞれ、本発明の製造装置
による製造方法の操作の過程を表わす。

操作１は、第２図のボビン１０より、下流側に
ある円柱状部材を移動させるための手段としての
カタピラー１９で表わされた引出し装置の作用下
で水平面の一方向に沿つて、機械的強度が高い中
心線を繰り出す。

操作２は、押出し機１１による絶縁体の成形で
ある。第３図は押出し後のケーブル要素の横断面
を示す。

この断面の中で、２１は長手方向に配置された
単一のワイヤからなるケーブル要素中の中央心線
を示し、２２は熱可塑性の絶縁性コアを示す。こ
の絶縁性コア２２と心線２１とが円柱状部材を構
成する。２３は矩形断面を有する位置決め溝を示
し、２４は一本の光学繊維を収容する溝を示す。
位置決め溝２３および溝２４は、コア２２の表面
にピツチｐ及びΔ度に等しい一定角間隔で平行に
らせん状に巻き付いてコア２２の表面上に設けら
れている。

操作３はコアの加熱処理である。この加熱処理
には１２で示した水槽内での冷却が含まれる。こ
の操作の次に円柱状部材を予熱する手段１２′に
おいて加熱空気中での乾燥が行われる。この加熱
空気中での乾燥はコアを予熱してコアを膨張させ
る。ボビン１０、押出し機１１、水槽１２及び予
熱手段としての乾燥手段１２′は第１の送出手段
を構成する。

操作５は、垂直方向に引き出され加熱された成
形コア上に第２図の装置１３によつて、すべての
光学繊維を同時に取付けることにある。装置１３
には円形の環体１４が含まれており、この環体１
４はケーブル要素を通過させるために中央に穴を
有している。環体は１秒間Ｎ回で回転し、Ｎは関
係式Ｎ＝ｖ／ｐで与えられる。ここでｖは要素の
移動速度であり、ｐは絶縁性コアに設けられた各
らせん状溝のピツチである。環体１４は光学繊維
を供給する送り出しボビン１５を支持している。
光学繊維の供給速度はコアの移動速度、ピツチお
よびボビン上の繊維の直径に応じて制御される。
環体１４の回転は、溝２３と協働する光学装置１
６によつて制御される。ボビン１５、環体１４及
び光学装置１６は第２の送出手段を構成する。光
学繊維は挿入部材４０，４１によつて、成形され
たコアの各溝内に位置決めされる。挿入部材の２
つの変形例が第４図と第６図に示される。第４図
及び第５図には挿入部材の一つの具体例が示され
ており、挿入部材４０は、第一の送出手段から送
出された円柱状部材を通過させる貫通孔４５を有
した截頭円錐状部材１７と、円柱状部材表面の溝
２４に光学繊維を案内する案内面４２と、光学繊
維が案内面４２から溝２４に移される位置におい
て、案内面４２と溝２４とを対面させるべく截頭
円錐状部材１７に設けられた突出部としての指状
突起３３とからなる。第５図は、第４図の平面
ABによる挿入部材４０の横断面図である。截頭
円錐状部材１７は位置決め溝２３と係合する突出
部としての指状突起３３を有しており、截頭円錐
状部材はコアの位置及び特に起り得る回転にも精
確に追従する。第４図は、絶縁性コア２２内の溝
２４に下端を引き込まれた光学繊維２５を表示す
る。垂直噴射口３０から送り出されて頂部から下
方に向う空気の噴流は、繊維を繰出させて溝との
すべての摩擦を回避させる。下部の水平噴射口３
１を介して適用された第２の空気噴流は、截頭円
錐状部材１７の下端の溝２４の中に繊維をはめ込
む。

操作６は、挿入部材４０から出た直後に行われ
る電線の被覆である。この操作は第２図の１８で
図式化されている。

操作７はボビン２０によるケーブル要素の巻き
取りである。

本発明の一つの変形例では、回転可能な器具を
備えた押出し機に中央心線を供給する回転供給手
段を使用し、環体１４を固定する。ケーブル要素
の引き出しは回転カタピラーによつて実行され、
要素は回転巻き取り装置によつて巻き取られる。

第４図および第５図の断面図に示した挿入部材
４０においては、絶縁性コア２２を備えた中央心
線２１は、截頭円錐状部材１７の貫通孔４５を通
過し、截頭円錐状部材の内面に輪郭がΩ形である
多数の溝が形成されており（第５図を参照）、こ
れらの溝の中に各ボビン１５によつて供給された
光学繊維２５が引き込まれる。截頭円錐状部材１
７の内面にはその比較的狭い部分に突出部として
の指状突起３３が設けられており、この突起はコ
ア内の位置決め溝２３と係合して、截頭円錐状部
材１７の角位置がコア２２の角位置によつて決定
されるのを保証する。なお、Ω形の輪郭を有する
溝の内面４２は光学繊維の案内面を構成する。各
光学繊維は噴射口３０より送り出された加圧空気
噴流によつて下方に運ばれる。光学繊維２５を取
り付ける前にコアを膨張させるべくコアを予熱す
る際にコアの冷却をさけるために吹込まれる空気
を加熱するのが望ましい。噴射口３１を介して吹
込まれた第２の空気噴流は溝２４に光学繊維を引
き込む。取り付けが溝によつて形成されたらせん
に対する接線に沿つて行なわれた場合には、光学
繊維は軸XX′に対して一定な角度をなし、そして
光学繊維に力を及ぼさずに取り付けることができ
る。指状突起３３が挿入部材をコアに固着させて
いるので挿入部材４０はコアに対しては回転しな
い。截頭円錐状部材の内面にある各溝の横方向の
寸法は截頭円錐状部材の直径の減少とともに減少
する。

第６図に示した挿入部材の別の具体例では、光
学繊維２５の挿入部材４１は２つの同心環状部材
３４及び３５と毛細管３７とからなり、これらの
環状部材はコア２２を通過させるための貫通孔と
しての中央開口４６，４７を備えている。上部の
環状部材の周縁部に、光学繊維２５を通過させる
ための貫通孔としての開口３６が形成されてい
る。下部の環状部材３５の周辺部に、光学繊維を
通過させる各毛細管３７の上端を係合させる貫通
孔としての開口が形成されている。これらの毛細
管の下部はコア２２の溝に支えられている。この
ような繊維の挿入部材を使用することによつて、
コア２２の位置決め溝２３を省くことができ、挿
入部材は各毛細管３７で制御される。

第６図の具体例では、開口３６の内面４３及び
毛細管３７の内面４４は案内面を構成し、また毛
細管は突出部としての機能をも行う。

環体１４を±180゜まで回転させるとピツチの交
互する配置が得られる。

挿入部材の前記２つの変形例では、溝にまだ差
し込まれていない光学繊維の厚さを考慮し、截頭
円錐状部材の下部の内直径がコアの最大直径に近
いように、押出されるコアの直径の許容範囲を知
らねばならない。加熱してコアを膨張させると遊
隙が減少する可能性があるから、挿入部材にコア
が入る前にコアの寸法を測定する操作を導入して
もよい。

当発明の製造装置による製造方法を用いると、
１〜4m／minの間の送出し速度で、第７図に示
したタイプのケーブル要素を製造できることが判
つた。溝２３について約200mmのピツチが得られ
るようにコアの回転が行なわれる。上記の送出し
速度が最小値の場合、回転速度は５回／minであ
る。光学繊維の供給ボビンには２つの大きさのも
の、即ち直径165mmのボビンおよび直径380mmのボ
ビンがある。この製造装置に用いる種々の装置
は、市販されており入手可能なケーブル製造機械
の部品を使用することができる。

具体例の装置は次のような効果を奏しうる。光
学繊維に及ぼす応力が最小限に低減されている要
素を製造できる。実際、光学繊維が要素の送出し
速度に応じた速度で送出されるだけでなく、その
上、これらの光学繊維は溝のピツチでらせん状に
巻かれ、そして摩擦を受けることなしに溝の底に
導かれる。光学繊維を導入する前に行われるコア
の予熱は、溝の膨張を生起させる。そのために光
学繊維の位置決めが容易になり、また光学繊維の
残留張力が減少する。場合によつて、光学繊維と
コアの膨張係数の違いのために光学繊維に負の張
力（圧縮）がかかることもある。光学繊維の寸法
は環体の製造を容易にし、そして複雑な機械的制
御手段を必要とせずに光学繊維の高い送出し線速
度を可能にしながら、回転速度を上げることがで
きるように決めることができる。

以上の如く、本発明装置においては、截頭円錐
状部材が自由回転し得るように構成されている上
に、截頭円錐状部材１７，３４，３５に設けた指
状突起３３，３７と、表面に溝を有した円柱状部
材とが係合するように構成されている結果、円柱
状部材がその軸方向に移動した際に光学繊維が截
頭円錐状部材１７の案内面４２，４３，４４から
円柱状部材表面の溝２４に移される位置において
溝２４と案内面４２，４４とが常に正確に同期し
て回転され、前記位置においては光学繊維２５を
受容した案内面４２，４４と光学繊維２５を受け
取る溝２４とが常に対面する。このようにして、
本発明装置は、光学繊維を截頭円錐状部材の案内
面から円柱状部材の溝内に確実に移行させること
ができ、円柱状部材の溝と截頭円錐状部材との非
同期回転による、例えば円柱状部材と截頭円錐状
部材との間への光学繊維の不都合な咬み込みをな
くし得るという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の操作の過程、第２
図は本発明による製造装置の概略図、第３図は絶
縁体の断面、第４図は光学繊維の挿入部材の縦断
面、第５図はその横断面、第６図は挿入部材の別
の具体例の縦断面、第７図は完成ケーブル要素の
横断面である。 １０……心線ボビン、１１……押出し機、１２
……水槽、１２′……予熱器、１３……回転装置
の組合せ、１４……環体、１５……送り出しボビ
ン、１６……光学装置、１７……截頭円錐状部
材、１８……電線の被覆装置、１９……カタピラ
ー、２０……巻き取りボビン、２１……心線、２
２……絶縁性コア、２３……位置決め溝、２４…
…溝、２５……光学繊維、３０，３１……空気噴
射口、３３……指状突起、３４，３５……環状部
材、３６……開口、３７……毛細管、４０，４１
……挿入部材、４２，４３，４４……案内面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻き付きながら連続的に軸方向に伸延する溝
   を表面上に有した円柱状部材を送り出すための第
   一の送出手段と、前記軸方向に前記第一の送出手
   段によつて送り出された前記円柱状部材を移動さ
   せるための手段と、前記第一の送出手段から送出
   された前記円柱状部材の表面の前記溝に向けて光
   学繊維を送出するための第二の送出手段と、前記
   円柱状部材の軸心を中心として自由に回転し得る
   ように前記円柱状部材の周囲であつて当該円柱状
   部材と同軸的に設けられており、前記第二の送出
   手段から送出された前記光学繊維を前記溝に挿入
   するための挿入部材とからなり、前記挿入部材
   が、前記第一の送出手段から送出された前記円柱
   状部材を通過させる貫通孔と、前記円柱状部材の
   表面の前記溝に光学繊維を案内する案内面と、光
   学繊維が前記案内面から前記溝に移される位置に
   おける溝の回転と前記位置における案内面の回転
   とを同期させることによつて前記円柱状部材が該
   円柱状部材の軸方向に移動した際に前記位置にお
   いて案内面を前記溝と対面させるべく、前記円柱
   状部材と係合する突出部とを有した光学繊維ケー
   ブル製造装置。 ２ 前記案内面が、貫通孔の一端において前記光
   学繊維を受容する第一の部分と、貫通孔の他端に
   おいて前記光学繊維を前記溝に接近させる第二の
   部分とからなる特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ３ 前記突出部が前記円柱状部材上に形成された
   位置決め溝と係合するように構成された指状突起
   である特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   装置。 ４ 前記挿入部材は、案内面によつて規定される
   Ω形の輪郭を有する溝と連通する一連の垂直噴射
   口を最大直径を有する上部に備えると共に、前記
   Ω形の輪郭を有する溝と連通する一連の水平噴射
   口を下部に備えた截頭円錐状部材であり、前記Ω
   形の輪郭を有する溝は機械加工によつて形成され
   ており、その深さは上部から離れるにつれて減少
   し、光学繊維は、垂直噴射口から排出されて円柱
   状部材の溝中に送られる空気によつて前記挿入部
   材の溝に通される特許請求の範囲第３項に記載の
   装置。 ５ 前記挿入部材は、前記円柱状部材の軸心を中
   心として自由に回転し得る第一の環状部材と、該
   環状部材に一体的に固定された第二の環状部材と
   からなり、第二の貫通孔を規定する前記案内面は
   前記光学繊維を受容すべく前記第一の環状部材を
   貫通して形成され、第三の貫通孔を規定する前記
   案内面は前記光学繊維を前記溝に接近させるべく
   前記第二の環状部材を貫通して形成されている特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 前記挿入部材が毛細管を有しており、該毛細
   管の一端部は前記突出部を形成すると共に前記溝
   に係合しており、前記毛細管の他端部は前記第二
   の貫通孔内に受容されている特許請求の範囲第５
   項に記載の装置。 ７ 前記第一の送出手段は、前記光学繊維が前記
   円柱状部材表面の前記溝に案内される以前に前記
   円柱状部材を予熱する手段を備えている特許請求
   の範囲第１項から第６項のいずれかに記載の装
   置。