KR100429322B1 - 자기 지지형 광 케이블의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머리부의 굴곡을 방지하고, 외관형상이 좋은 자기 지지형 광 케이블을 얻을 수 있는 제조방법을 제공하는 것으로서, 지지선 송출기(1)와 광 케이블 본체 송출기(2)에서 송출된 지지선(3)과 광 케이블 본체부(4)는, 압출기(5)에 보내지며, 열가소성 수지에 의해 표주박형으로 공통 시스(sheath)가 피복된다. 이어서, 공냉존(6), 수냉존(7)을 통해 냉각 수조(9)에서 더욱 냉각시키면서, 가이드 휠(8a, 8b, 8c)에 의해 굴곡되면서 가이드 휠을 통과하며, 또한, 가이드 휠(8a, 8c)에 접하는 측부측에 대하여 가이드 휠(8b)에서는, 반대의 측부측이 접하기 때문에 머리부에 발생하는 굴곡이 교정되어 머리부 형상의 악화를 방지할 수 있다.

Description

자기 지지형 광 케이블의 제조방법

본 발명은 외관형상이 좋으며, 안정된 여유길이가 들어가 있는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법에 관한 것이다.

(종래의 기술)

종래, 자기 지지형 광 케이블은, 지지선과 광 케이블 본체가 일체화되어 있으며, 그것을 가설 공중에 현가하기 위해서는 지지선의 양단을 전주에 고정하는 것으로서, 광 케이블 본체부를 유지한다. 본 케이블의 장점은 지지선과 광 케이블 본체가 일체화되어 있기 때문에 지지선을 단독으로 가설 설치할 필요가 없으며, 가설 설치작업이 1회로 마칠수 있다는 작업효율의 장점이 있다. 그러나, 자기 지지형 광 케이블이 현가된 상태에서는, 지지선에 걸리는 장력은 수백 kgf로 되며, 그 신장율은 0.2%정도로 된다. 광 화이버선에 0.2% 정도의 신장이 상시 가해지는 것은, 장기 신뢰성의 관점에서 큰 문제가 있다.

상기 문제점을 해결하는 자기 지지형 광 케이블을 도 5, 도 6에 나타낸다. 도면에서 부호 3은 지지선, 부호 4는 광 케이블 본체, 부호 13은 공통 시스(sheath), 13a는 머리부, 13b는 슬릿이다. 이 자기 지지형 케이블은 지지선(3)과 광 케이블 본체(4)가 공통 시스(13)로 일체적으로 피복되어 있다. 지지선(3)의 외경에 비해 광 화이버 본체(4)의 외경이 큰 것이 보통이며, 따라서 공통 시스(13)는 표주박형의 시스로 되어 있다. 상기 표주박형 시스의 머리부(13a)에는 간헐적으로 슬릿(13b)가 형성되어 있다. 도 5에서는, 자기 지지형 광 케이블이 가설되어 지지선(3)에 장력이 가해져 신장된 상태이며, 광 케이블 본체(4)는 지지선(3)에 병행되어 있다. 지지선(3)에 장력이 가해지지않는 상태에 있어서는, 지지선(3)에 대하여 광 케이블 본체(4)는 여유 길이를 가지고 있으며, 도 6에 나타내듯이 아래방향에서 보면 광 케이블 본체(4)는 뱀과같이 구불구불하게 되어 있다.

본 표주박형 시스를 시행한 자기 지지형 광 케이블의 제조방법이, 일본 특허평 7-230028호 공보에 기재되어 있다. 이 공보에 기재된 제조방법은, 지지선과 광 케이블 본체의 공통 시스를 표주박형으로 동시에 눌러 압출직후에 공통 시스가 연화상태의 자기 지지형 광케이블을 캡스턴(capstan)에 감아붙이면서 냉각되는 방법이다. 캡스턴의 외주표면은, 원통면이며, 중심축에 평행한 직선면이다. 원통면에 감겨지기 때문에 지지선의 중심선 원주와, 광 케이블 본체의 중심선 원주에 차이가 발생하며, 그 차이에 의해 여유길이가 주어진다.

또한, 일본 특허 공개평 8-75969호 공보에도 동일한 제조방법이 기재되어 있지만, 본 공보에 기재된 캡스턴의 외주표면에는, 지지선과 광 케이블 본체가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있어서 홈이 마련된 캡스턴이 사용되고 있다.

이와같은 종래의 기술에서는, 공통시스가 연화상태의 자기 지지형 광 케이블을 한개의 캡스턴에 1 내지 수회 동일방향으로 감아붙이고 있기 때문에 냉각된 자기 지지형 광 케이블에서 머리부의 굴곡이 발생하는 일이 있으며, 안정된 여유길이가 성형되지 않고, 외관형상도 나쁘다는 문제가 있었다.

즉, 일본 특허 평7-230028호 공보에 기재된 제조방법에서는, 공통시스가 연화상태의 자기 지지형 광 케이블이 캡스턴의 직선적인 외주표면에 감겨져서 넙촉하기 때문에 도 7a 내지 도 7c에 나타내듯이, 공통시스(6)의 머리부(6a)의 형상은 일정하게 되지않는 것만이 아닌, 여러가지의 형상으로 된다. 일본 특허 공개평 8-75969호 공보에 기재된 제조방법에서는, 도 8a에 나타내듯이 홈이 마련된 캡스터(6)가 사용되고 있기 때문에 공통 시스(13)의 머리부(13a)의 형상은 어느 정도 규제되며, 도 8b에 나타내듯이 머리부(13a) 내측으로의 굴곡을 방지할 수 있지만, 도 8c에 나타내는 머리부(13a)의 외측으로의 굴곡을 방지하는 것은 되지 않는다.

본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 머리부의 굴곡을 방지하며, 외관형상이 좋고, 안정된 여유길이가 들어가 있는 자기 지지형 광 케이블을 얻을 수 있는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

청구항 제 1항에 기재된 발명은, 지지선과 광 케이블을 병행해서 배치하여 송출하며, 이것들의 외주에 압출기에 의해 일괄로 표주박형으로 시스를 압출하여 피복하며, 시스를 압출한 상태의 자기 지지형 광 케이블을 복수의 가이드 휠을 통과시키면서 냉각하고, 광 케이블에 지지선 보다도 여유길이를 부여하는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법에 있어서, 상기 가이드 휠은 냉각 수조중에 배치된과 동시에 상기 시스가 연화상태의 자기 지지형 광 케이블의 한쪽 측면측이 접하는 가이드 휠과 상기 시스가 연화상태의 자기 지지형 광 케이블의 다른쪽의 측면측이 접하는 가이드 휠이 송출되는 방향으로 교차되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제 2항 기재의 발명은, 청구항 제 1항 기재의 자기 지지형 광 케이블의 제조방법에 있어서, 상기 가이드 휠은, 그 외주표면이 직선인 원통형상 또는 테이퍼가 마련된 원통형상, 또는 단차가 마련된 원통형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제 3항 기재의 발명은, 청구항 제 1항 기재의 자기 지지형 광 케이블의 제조방법에 있어서, 상기 가이드 휠은, 그 외주표면이 홈으로 이루어지든지 또는 돌기가 마련된 원통 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 제 4항 기재의 발명은, 청구항 제 1항 내지 제 3항중 어느한 항 기재의 자기 지지형 광 케이블의 제조방법에 있어서, 상기 가이드 휠의 최초의 접촉점과 압출기 출구사이와의 거리와 여유길이율의 곱이 10mm이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 자기 지지형 광 케이블 제조방법의 실시예의 한예를 설명하기 위한 제조라인의 개략도.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 사용되는 가이드 휠 형상의 설명도.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 사용되는 가이드 휠의 다른 형상의 설명도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 사용되는 가이드 휠 배치의 실시예 설명도.

도 5는 종래의 자기 지지형 광 케이블의 설명도.

도 6은 종래의 자기 지지형 광 케이블의 설명도.

도 7a 내지 도 7c는 종래의 제조방법에 의한 자기 지지형 광 케이블 형상의 단면도.

도 8a 내지 도 8c는 종래의 제조방법에 의한 자기 지지형 광 케이블 형상의 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 지지선 송출기 2 : 광 케이블 송출기

3 : 지지선 4: 광 케이블 본체

5 : 압출기 6 : 공냉존(air cooling zone)

7 : 수냉존(water cooling zone) 8a, 8b, 8c : 가이드 휠

9 : 냉각수조 10 : 인출기

11 : 자기 지지형 광 케이블 12 : 권취기

13a : 머리부 13b :슬릿(slit)

도 1은, 본 발명의 자기 지지형 광 케이블의 제조방법의 실시예의 한예를 설명하기 위한 제조라인의 개략도 이다. 도면에서, 부호 1은 지지선 송출기, 부호 2는 광 케이블 송출기, 부호 3은 지지선, 부호 4는 광 케이블 본체, 부호 5는 압출기, 부호 6은 공냉존, 부호 7은 수냉존, 부호 8a, 8b, 8c는 가이드 휠, 부호 9는 냉각수조, 부호 10은 인출기, 부호 11은 자기 지지형 광 케이블, 부호 12는 권취기 이다.

지지선(3)및 광 케이블 본체(4)는, 공지의 여러가지 종류의 것을 사용할 수 있다. 예를들면, 지지선(3)으로서, 강철로 꼬은선을 사용할 수 있다. 또한, 광 케이블 본체(4)로서는, 예를들어 SZ꼬임인 한개 또는 복수의 홈을 외주면에 파인 홈이 마련된 공간을 가지며, 상기 홈에 단심 광 화이버 심선 또는 체이퍼 형상 광 화이버가 한개 또는 복수개 수납되며, 공간의 외주면에 눌려 감겨져 시행된 것등을 사용할 수 있다.

지지선 송출기(1)와 광 케이블 본체 송출기(2)로부터, 송출된 지지선(3)과 광 케이블 본체부(4)는, 크로스 헤드를 갖는 압출기(5)에 송출되며, 지지선(1)과 광 케이블 본체(4)가 일체로 되어 피복재료인 열가소성 수지에 의해 일괄 피복되며, 도 5에 나타내듯이 표주박형으로 공통시스(13)가 시행된 자기 지지형 광 케이블이 형성되며, 공통시스의 머리부(13a)에는, 간헐적으로 슬릿(13b)이 형성된다.

일괄 피복된 표주박형의 자기 지지형 광 케이블은, 압출후, 공냉존(6), 수냉존(7)을 거쳐서 냉각수조(9)에서 또한 냉각되면서, 가이드 휠(8a, 8b, 8c)을 통해 인출기(10)를 통해 제조된 자기 지지형 광 케이블(11)이 권취기(12)에 의해 드럼에 감겨지게 된다. 공냉존(6), 수냉존(7)의 각각의 길이는, 광 케이블 본체부(4)의 사이즈나 제조선속도에 의해 다르지만, 한예로서는, 공냉존의 길이(L₁)은 200-2500mm, 수냉존(7)의 길이(L₂)는 500-2500mm의 범위에서 가변으로 되어 있다. 또한, 상기 공냉존(6), 수냉존(7)에서의 공통시스의 냉각은, 시스의 표면이 가이드 롤러에 부착되지 않는 정도의 냉각이며, 내부까지 완전하게 경화가 행해지는 것이 아닌, 연화상태로 된다.

지지선 송출기(1)와 광 케이블 본체 송출기(2)에서 송출되는 지지선(3)과 광 케이블 본체부(4)는 그 송출속도가 다르게 되어 있다. 즉, 지지선(3)의 송출속도 보다도 광 케이블 본체부(4)의 송출속도가 크며, 그것에 의해 광 케이블 본체부(4)는, 지지선(3)에 대하여 여유길이가 들어가진다.

상기 여유길이를 넣고 있는 것에 의해, 압출기(5)에서 압출된 공통시스의 머리부(13a)(도 5)는, 최초의 첫번째의 가이드 휠(8a)에 도달할 때까지 L×α만큼 지지선측과 광 케이블 본체부측으로 벗어나게 된다.

여기에서, L : 압출기(5)와 첫번째의 가이드 휠(8a)의 거리

α : 여유 길이율

로 하며, 예를들어, L=5m, α=0.2%라면, 벗어남량은 10mm로 된다. 벗어남량이 크게되면 공통시스의 머리부에 주름이 들어가 외관형상을 나쁘게 한다. 실험에서는, 외관형상을 악화시키지 않게 하기 위해 벗어남량을 10mm이하로 억제할 필요가 있었다.

이와같이 벗어남량을 억제하여도 가이드 휠(8a, 8b, 8c)의 적어도 일부를 통과하는 사이에서는 공통 시스의 수지는 완전히 경화는 되지 않고, 연화 상태이다. 따라서, 가이드 휠을 통과하는 사이에 머리부에 변형이 발생할 우려가 있다.

여기에서, 본 발명에 사용되고 있는 가이드 휠의 형상에 관하여 도 2a 내지 도 3b에서 설명한다. 도 2a는 직선인 원통형상이며, 도 2b는 테이퍼 부착 원통형상, 도 2c는 단차부착 원통형상 이다. 이것들의 가이드 휠의 형상은, 지지선과 광 케이블 본체부의 시스의 일부가 가이드 휠의 외주표면에 접하는 상태를 취하는 것이며, 머리부는 가이드 휠의 외주표면에는 접하지 않는다. 따라서, 머리부에 굴곡이 발생할 가능성이 있지만, 도 1에서 설명한 가이드 휠(8a, 8b, 8c)에 의해 굴곡되면서 가이드 휠을 통과하며, 게다가 가이드 휠(8a, 8b, 8c)의 접하는 측부측에 대하여 가이드 휠(8b)에서는, 반대의 측부측이 접하기 때문에 머리부에 발생되려고 하는 굴곡이 교정되며, 머리부 형상의 악화를 방지할 수 있다.

이것에 대하여, 도 3a는 홈이 마련된 것이며, 도 3b는 돌기가 마련된 것이다. 어느것도 머리부 가이드 휠의 외주표면에 접하기 때문에 머리부의 형상을 규제하는 작용이 크며, 내측으로의 굴곡을 발생하는 가능성은 작다. 또한, 도 1에서 설명한 가이드 휠(8a, 8b, 8c)에 의해 굴곡되면서 가이드 휠을 통과하며, 가이드 휠(8a, 8b, 8c)의 접하는 측부측에 대하여 가이드 휠(8b)에서는 반대의 측부측이 접하기 때문에 도 8c에서 설명하였듯이 외측으로의 굴곡이 반대측의 가이드 휠로 교정되며, 머리부 형상의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 도 2a에서 설명한 직선인 원통형상 이외의 것은, 지지선의 시스가 접하는 부분의 가이드 휠의 직경(r)과, 광 케이블 본체부의 시스가 접하는 부분의 가이드 휠의 직경(R)과의 선정에 의해 크게나누어서,

r = R

r > R

r < R

의 세종류의 패턴이 있다. 도 3b는 r = R의 예를, 도 3c는 r > R의 예를, 도 3d는 r < R4의 예이다. 또한, 도 3e는 단차 형상의 것에 돌기를 마련한 예이다. 이것들, r과 R의 관계는, 여유길이에 적합하도록 선정된다.

도 1에서 설명하였듯이 3개의 가이드 휠을 사용한 경우의 배치가 다른예를 도 4a 내지 도 4d에 나타낸다. 도 4a는 3개의 가이드 휠(8a, 8b, 8c)의 회전축을 동일평면위에 배치한 예이다. 설치 공간은 작아도 좋다. 도 4b는, 도 1 보다도 가이드 휠에 감겨지는 각을 크게 한 것이다. 형상규제의 작용은 크다. 도 4c는, 그 측면도를 도 4d에 나타내듯이 가이드 휠(8a)에서 가이드 휠(8b)을 통해 가이드 휠(8c)에 넣고 있다. 각 축의 방향은, 횡, 종, 비스듬한 것에서도 적용된다.

이것들의 예에서는, 가이드 휠의 수는 3개로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 복수개를 사용하여 자기 지지형 광 케이블의 한쪽 측면측이 접하는 가이드 휠과, 자기 지지형 광 케이블의 다른쪽의 측면측이 접하는 가이드 휠이 송출되는 방향에 교대로 배치되어 있으면 충분한 것이며, 2개, 혹은 4개 이상이라도 좋다. 또한, S자의 패스가 취해지는 형상은, 가이드 휠로의 권취각이 커서 형상규제의 작용은 크다.

상술한 실시예에서는, 가이드 휠부에서의 냉각은 흐르는 물로 행하였지만, 그것에 한정되지 않고, 풀(pool)을 통하는 수몰, 또는 물 샤워 및 기체의 분출등, 적절한 냉각방법을 채용할 수 있다.

이상 설명하였듯이, 청구항 제 1항 내지 제 3항 기재의 발명에 의하면, 공통시스가 시행되며, 시스가 연화상태의 자기 지지형 광 케이블이 가이드 휠에 대하여 한 방향으로 감겨지는 것이 아닌, 양방향으로 감겨지게 되어 냉각되기 때문에 공통시스의 머리부 양측의 머리굴곡 방지를 행할 수 있는 효과가 있다. 또한, 청구항 제 4항 기재의 발명에 의하면, 공통시스를 피복한 직후에 있어서도 공통시스의 머리부에 주름이 들어가는 것이 방지되어 외관형상을 나쁘게 하는일은 없다.

Claims (4)

1. 지지선과 광 케이블을 병행하게 배치하여 송출하며, 이것들의 외주에 압출기에 의해 일괄로 표주박형으로 시스(sheath)를 압출하여 피복하며, 시스를 압출한 상태의 자기 지지형 광 케이블을 복수의 가이드 휠을 통과시키면서 냉각하며, 광 케이블에 지지선보다도 여유길이를 부여하는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법에 있어서,

   상기 가이드 휠은 냉각 수조중에 배치됨과 동시에, 상기 시스가 연화상태의 자기 지지형 광 케이블 한쪽의 측면측이 접하는 가이드 휠과 상기 시스가 연화상태의 자기 지지형 케이블 다른쪽의 측면측이 접하는 가이드 휠이 송출되는 방향에 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가이드 휠은, 그 외주표면이 직선인 원통형상, 또는 테이퍼가 마련된 원통형상 및 단차를 마련한 원통형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 가이드 휠은, 그 외주표면이 홈으로 마련되거나 또는 돌기가 구비된 원통형상으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자기 지지형 광 케이블의 제조방법.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느한 항에 있어서, 상기 가이드 휠의 최초의 접촉점과 압출기 출구사이와의 거리와 여유율의 곱이 10mm이하로 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 지지형 케이블의 제조방법.

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