KR20070116873A - 광파이버 설치 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블로우(blown) 케이블을 설치하는 블로우 헤드(blowing head)에 관한 것으로서, 상기 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키기 위해 전류를 사용하는 저관성(low-inertia) 모터, 상기 모터의 전류의 레벨을 변경시키는 조절수단, 상기 블로우 헤드 내에서 케이블의 이동 레벨의 변화와 움직임을 감지하는 저관성 감지수단을 포함하고, 사용시 상기 조절수단은 상기 감지수단에 의해 감지된 이동 레벨의 변화에 대응하여 상기 모터에 의해 사용되는 전류의 레벨을 변경시키고, 상기 변경하는 전류 레벨은 최대 전류 레벨을 초과하지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

광파이버 설치 장치 및 방법{OPTICAL FIBRE INSTALLATION APPARATUS}

본 발명은 통신 케이블의 설치에 관한 것이며, 구체적으로는 미리 설치된 광파이버 튜브 내에 블로우(blowing) 기술에 의해 광파이버를 설치하는 것에 관한 것이다.

유체(흔히, 공기)의 고속 흐름을 제공하는 점성 견인을 사용하여 광파이버 또는 덕트(duct) 내에 광파이버 전송선을 설치하는데 사용된 방법과 장치가 EP108590와 후속 공개문헌들로부터 알려져 있다. 블로우 헤드(blowing head)는 광파이버 튜브 또는 덕트 내에 광파이버 유닛을 설치하는데 사용된다. (본 명세서에서, "파이버(fibre)" 및 "파이버 유닛(fibre units)은 상황에 따라서 개개의 파이버 구성요소와 파이버 다발을 포함하는 것으로 해석될 수 있다.

상기 블로우 헤드는 챔버를 포함하며, 그 안으로 압축 공기가 공급된다. 이 공기는 파이버 튜브의 입구로 흐르도록 안내되며, 그 다음에 튜브를 통해서 상기 블로우 헤드에 연결된다. 파이버 유닛은 초기에 미는 힘에 의해 튜브 안으로 삽입되며, 그리하여 압축된 공기가 작용할 수 있는 충분한 파이버 표면이 상기 튜브 내에 존재할 때, 점성 견인의 효과가 튜브 내에서 파이버를 전진시키는 임무의 적어도 일부를 담당한다.

사용시, 종래 기술의 블로우 헤드는 여러 가지 문제를 경험하게 된다.

먼저, 파이버 유닛은 설치시 버클링(buckling)을 받기 쉽다는 것이 알려져 있다. EP253636에 기술된 바와 같이, 광파이버는 유연하고 삽입되는 파이버 튜브보다 반드시 단면이 더 작다. 예를 들면, 파이버와 튜브 내부 사이에 생성된 과도한 마차로 인해 튜브 내에서 전진하는 파이버 유닛의 일부가 이동이 멈출 수 있다. 이를 무시하고 블로우 헤드가 파이버 유닛을 계속 전진시키면 버클링이 일어난다. 비틀린 파이버 유닛은 설치시 파이버의 성능에 나쁜 영향을 미치거나, 심지어 물리적으로 손상시킨다. 적어도, 버클링은 설치 공정을 지연시킬 수 있다.

이러한 파이버 버클링 문제는 EP253636과 WO98/12588에서 해결되었으며, 여기에는 파이버 버클링을 검출하고, 파이버 유닛에서 버클링의 존재를 블로우 헤드에 피드백하며, 그 다음에 상기 정보를 사용하여 파이버를 전방으로 전진시키는 힘을 조절하는 방법 및 장치가 설명되어 있다. 이들 솔루션에서, 파이버 튜브 내의 파이버 버클링의 영향은 블로우 헤드에 "반송"되며 파이버 유닛은 "버클 공간(buckle cavity)"에 들어간다. 센서들이 버클링을 검출하기 위해 상기 공간 내에 위치된다.

JP H04-335604에서도 감지된 정보를 사용하여 적용된 미는 힘을 제어하는 마그네틱 클러치-기반 블로우(blown) 파이버 유닛 설치 시스템의 방법이 제안되어 있다. 감지는 버클링의 검출에 의해서가 아니라, 전류계를 가지고 설치 동안에 추진 메커니즘에 부가된 부하를 감지하여 이루어진다. 목적은 블로우 헤드에 의해 유연하고 제어된 파이버 배치를 제공하여, 버클링을 피하는 것이다. 그러나 이 방법과 장치는 마그네틱 클러치 시스템의 히스테리시스 루프 손실 때문에 충분히 민감하지 않고 반복할 수 없기 때문에 이 방법은 상기 목적을 달성할 수 있을 것 같지 않다.

두 번째 문제는 블로우 헤드로부터 공기 누출량에 관한 것이다. 공기는 상당한 압력하에서 보통 5 내지 15 바아(bar) 블로우 헤드의 챔버에 주입된다. 파이버 튜브가 아주 작은 내부 직경(보통 현재의 표준에 의하면 3.5 mm를 넘지 않음)을 갖는 반면, 길이가 아주 길 수 있기 때문에 이 높은 압력이 요구된다: 1,000 미터를 초과하는 파이버 튜브가 블로우 기술에 의해 삽입되는 것이 현재 드문 일은 아니다. 구멍(bore)을 포함하는 블로우 헤드의 챔버는 보통 1.1 내지 1.2 mm이다. 챔버에 주입된 공기는 높은 압력에서 블로우 헤드의 모든 가능한 배출구와 틈으로부터 빠져나가려고 할 것이다.

또한, 모든 블로우 세션들이 파이버 유닛을 튜브의 입구로 삽입하고, 파이버가 튜브의 다른 종단으로 나오도록 하는 것에 관한 것은 아니다. 때때로 블로우 세션은 설치시 파이버의 의도된 경로의 중간 지점에서 시작할 수 있다: 이것은 양방향 설치하고 알려져 있다. 이와 같은 설치 방법은 더 긴 튜브에 삽입하는데 사용될 수 있으며, 여기서 가능한 전체 거리는 단일 블로우 세션에서 가능한 범위를 초과한다. 간단히 말해서, 파이버 유닛의 일 종단이 제 1 튜브에 삽입되고 다른 종단이 튜브의 다른 종단에서 나올 때까지 한 방향으로 블로우되며; 이 절차가 파이버의 다른 종단을 사용하여 반대 방향으로 블로잉(blowing)함으로써 반복된다. 양방향 설치에서 블로우 방향의 변화에 대응하기 위해, WO98/12588은 블로우 헤드가 어떻게 파이버 유닛의 라인의 진행에 따라 개방되어, 사용자가 임무의 첫 번째 부분을 완료한 후 설치된 파이버를 제거할 수 있도록 할 것인지를 보여준다. 그러나 이것은 블로우 헤드가 설치 세션 동안 봉합되어야(클램핑에 의해) 하는 보통 2개의 부분으로 이루어짐을 의미한다. 따라서 압축된 공기가 누출될 많은 지점이 존재하며: 챔버를 구성하는 구멍의 양 종단(파이버가 출입하는 부분)에서 뿐만 아니라, 블로우 헤드의 부분들이 봉합될 때 만나는 부분들을 따라서.

공기 누출을 막기 위해 변형 가능한 밀봉이 보통 사용되지만, 이것은 파이버 유닛 또는 다발의 보호용 외피를 덮고 있는 유리 마이크로스피어에 노출되기 때문에 내구성이 부족하다는 것이 밝혀졌다. 유리 구슬은 예컨대 EP186753에 설명된 바와 같이 파이버와 튜브 표면 내부 사이의 마찰을 감소시키기 위해 블로우 파이버 유닛에 사용된다. 변형 가능한 시일재는 보통 고무 또는 이와 같은 재료로 만들어지므로, 유리에 의해 손상을 받기가 아주 쉬우며, 빈번한 교체로 비용이 많이 드는 필수적인 것이다.

블로우 헤드로부터 공기 누출의 결과, 파이버 튜브 내에서 필요한 점성 견인을 생성하기 위해 가용한 양은 감소한다. 따라서 공기의 손실을 보상하기 위해 고가의 대용량 공기 압축기를 사용할 필요가 있다. 손실을 보상하기 위해 이와 같은 압축기를 마련하여 작동시키는 비용에 추가하여, 그 기계의 무게와 부피는 하나 이상의 직원의 고용이 필요하며, 부수적인 비용 문제를 요구한다.

세 번째 문제는 파이버 다발의 크기(다수의 파이버 유닛 또는 구성요소들로 이루어짐)과 파이버 튜브의 크기의 발전에서 일어난다. 영국의 브리티시 텔레커뮤니케이션즈 퍼블릭 리미티드 컴퍼니는 과거 18년 동안 2 내지 12개 범위의 파이버 구성요소를 갖는 다발들을 사용하거나 사용해 오고 있다. 그에 따라 튜브 크기가 변한다. 미래에 어떤 다른 크기가 채용될지는 모른다. 종래의 블로우 헤드는 그것이 다룰 수 있는 파이버 다발의 범위와 튜브에 있어서 다소간의 유연성을 설정하려고 하지만, 현재 사용되는 크기의 순수한 범위는, 전체 범위의 크기를 처리할 수 있는 단일 블로우 헤드는 비용 효율적이고 아주 유리할 것이라는 것을 의미한다.

종래의 블로우 헤드에 있어서 또 다른 문제는 비용이다: 제조 및 조작 비용. 지금까지, 경험에 의하면 파이버는 주로 비즈니스 또는 상업적 환경에서 사용되었다. 이것은 파이버 기반 통신의 필요가 그것을 획득하는 비용을 초과하기 때문이다. 그러나 가정의 사용자들은 "최종 구간(last mile)" 문제 - 전광 네트워크가 아닌 경우에 최종 사용자들은 여전히 한정된 대역폭의 구리선을 사용함 -가 비용에 예민한 그와 같은 고객들에게 적지 않게 발생한다.

주거 지역에서 적은 공간을 차지하기 때문에, 블로우 헤드를 배치하는데 현실적인 민감한 문제는 없다. 그러나, 증가하는 소비자의 요구에 따라 편재하는 FTTH(fibre to the home)가 가까운 미래에 영국과 다른 지역에서 실현될 것으로 예상된다. 대량의 저렴한 파이버 설치 서비스의 제공은 이 서비스를 제공하는데 있어서 결정적이 된다. 실제로, 비용은 FTTH의 채택율을 결정하는 주요 인자이다.

그러므로 저렴하게 제조될 수 있고, 저렴하게 조작될 수 있는 블로우 헤드에 대한 요구가 있다. 비용에 대한 관심이 적었기 때문에, 종래의 블로우 헤드는 고가의 재료로 만들어진 전문화된 장치로서 여겨지는 경향이 있었다. 사용시 공기 누출량이 많아서, 강력하고 고가의 공기 압축기가 종래의 블로우 헤드와 함께 사용 되어야만 했다.

종래의 블로우 헤드는 또한 숙련자에 의해 조작되어야만 했다. 각 블로우 세션은 고유하다. 예를 들면, 파이버/파이버 다발 및 튜브의 크기, 삽입되는 튜브의 길이, 대기 조건(예컨대, 이슬점 레벨은 블로우 헤드에 주입되는 공기의 품질에 영향을 미친다) 등에서 차이가 있다. 사용자는 블로우 헤드를 올바르게 설정하기 위해 조건을 정확히 판독할 수 있어야 한다. 또한, 파이버 버클링과 같은 문제의 가능성을 통보될 수 있어야 하며, 그리하여 블로우 헤드에 대한 조정을 통해 신속한 치유 조치를 취할 수 있어야 한다. 숙련된 조작자의 필요 외에도, 종래의 블로우 헤드는 설치 세션에서 적어도 2명이 필요했는데, 이것은 부분적으로 큰 압축기를 이동시키고 설치하는데 한 사람 이상을 요구하기 때문이다.

요약하면, 종래의 블로우 헤드는 제조하고 사용하기에 너무 비싸서, 각 가정에 광파이버 연결을 제공하기 위해 대량 설치에는 상당히 어렵다.

이제 출원인은 상기의 문제들, 파이버 버클링, 과도한 공기 손실, 양방향 설치, 상이한 크기의 파이버 다발과 튜브의 사용에 따른 비유연성, 및 비용 등과 관련된 문제들을 극복하는 솔루션을 제공하고 상기 문제들을 해결하는 새로운 블로우 헤드를 발명했다.

본 발명의 제 1 측면에 의하면 블로우 케이블을 설치하는 블로우 헤드가 제공되며, 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키는 전류를 사용하는 저-관성 모터, 상기 모터의 전류 레벨을 변경시키는 조정 수단, 상기 블로우 헤드 내에서 케이블의 이동 레벨의 변화와 이동을 감지하는 저-관성 감지 수단을 포함하고, 사용시 상기 조정 수단은 상기 감지수단에 의해 감지된 이동 레벨의 변화에 대응하여 상기 모터에 의해 사용된 전류의 레벨을 변경시키며, 또한 상기 전류의 변경 레벨은 최대 전류 레벨을 초과하지 않는다.

본 발명의 제 2 측면에 의하면 케이블 튜브에 케이블을 설치하는 시스템이 제공되며, 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키는 전류를 사용하는 저-관성 모터, 상기 모터의 전류 레벨을 변경시키는 조정 수단, 상기 블로우 헤드 내에서 케이블의 이동 레벨의 변화와 이동을 감지하는 저-관성 감지 수단을 포함하고, 사용시 상기 조정 수단은 상기 감지수단에 의해 감지된 이동 레벨의 변화에 대응하여 상기 모터에 의해 사용된 전류의 레벨을 변경시키며, 또한 상기 전류의 변경 레벨은 최대 전류 레벨을 초과하지 않는다.

본 발명의 추가적인 측면에 의하면, 청구항 1의 블로우 헤드를 사용하여 설치 세션에서 블로우 케이블을 설치하는 방법이 제공되며, 케이블의 한 종단을 블로우 헤드에 삽입하는 단계, 케이블이 블로우 헤드를 통과할 때까지 상기 모터의 전류 레벨을 증가시키는 단계; 단계 (iii)에서 얻어진 전류의 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 설치 세션 동안 모터를 위한 최대 전류 레벨을 설정하는 단계; 및 단계 (iii)에서 얻어진 전류의 레벨을 유지하는 단계를 포함한다.

전원 공급장치로부터 유입되는 최대 전류량(이하에서 상세히 설명되는 동작 환경에 따른 방법으로 설정됨)보다 많은 전류를 방지하는 수단과 함께 저 관성 모터를 사용하는 것은, 아무런 장애가 없는 경우 튜브를 전진시키기 위해 필요한 것보다 훨씬 더 큰 저항을 만났을 때 상기 튜브 내에서 케이블이 전진되는 속도를 자동으로 늦추는 아주 민감한 시스템을 제공한다. 여러 환경에서, 단순히 전진 속도를 늦추는 것은 장애 조건을 스스로 해결하고 다시 설치를 정상적으로 재개할 수 있도록 하는데 충분하지만, 모터에 의해 케이블에 적용된 힘의 양을 증가시키지 않고 실행될 수 있다면 이상적이다(전류 리미터를 사용하지 않고, 모터가 느려지면, 반대 기전력(EMF: electromotive force)의 감소가 전원 공급장치로부터 더 많은 전류를 유입하여 장애물에 걸린 케이블에 적용된 힘의 양을 증가시키게 하는 경향이 있음을 알 수 있으며, 이는 바람직하지 않다).

이제 다음과 같은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로써 본 발명이 설명될 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 블로우 헤드의 내부를 도시하고,

도 2는 도 1의 블로우 헤드의 개략도이고,

도 3은 본 발명에 의한 블로우 헤드를 위한 하우징의 실시예의 외관도이고,

도 4는 도 3의 하우징 내의 블로우 헤드의 내부를 도시하고,

도 5A 및 5B는 본 발명에 의한 블로우 헤드의 주요 동작 부분의 실시예를 도시하고,

도 6은 도 5A의 실시예와 그것의 제어 유닛을 위한 실시예를 도시하고,

도 7은 본 발명에 있어서 제어 유닛의 초기 개시 시퀀스를 도시하는 흐름도이고,

도 8은 사용자에게 이용 가능한 조작의 제어 유닛 시퀀스를 도시하는 흐름도이고,

도 9A 내지 9C는 제어 유닛의 설치 시퀀스를 도시하는 흐름도이고,

도 10은 본 발명의 블로우 헤드를 사용한 전형적인 설치 세션 동안 다양한 성능 측정 레벨을 도시하는 그래프이고,

도 11은 도 1의 종래 기술에 의한 블로우 헤드의 공기 챔버의 상세도이고,

도 12는 본 발명에 의한 공기 챔버의 실시예의 조립되지 않은 2개 부분의 상세도이고,

도 13은 조립시 상기 2개 부분의 구체적인 결합을 보여주는 도 12의 공기 챔버를 도시하고,

도 14A 및 14B는 각각 파이버 유닛 인출부 종단과, 도 12의 조립된 공기 챔버의 파이버 유닛 인입부 종단을 도시하고,

도 15A 및 15B는 도 12의 조립된 공기 챔버를 추가적으로 도시하고,

도 16은 본 발명에 의한 공기 챔버의 또 다른 실시예의 조립되지 않은 2개 부분을 도시한다.

도 1은 출원인에 의해 개발되어 사용된 종래의 블로우 헤드를 도시한다. 이 도면에서, 광파이버 유닛(도시되지 않음)을 삽입하여 광파이버 튜브 내로(역시 도시되지 않음) 전진시키는 블로우 헤드의 동작 부분이 개방되어 있으며, 그 내부의 다양한 부분의 모습을 보여준다.

파이버 유닛이 통과하는 블로우 헤드의 동작 부분과 그 구성요소들은 본 명세서에서 일괄하여 "공기 챔버"로 지칭될 것이다. 공기 챔버의 2개의 부분은 회전형 힌지(2)에 의해 연결되어 있으며 클램프(4)에 의해 결합될 수 있다. 공개 챔버의 이 "분리된(split)" 2부분 설계는 전술한 바와 같은 블로우 파이버의 양방향 설치를 가능하게 한다.

도 2는 도 1의 종래 기술에 의한 블로우 헤드의 개략도이고, 도 1 및 도 2는 이제 블로우 파이버 설치를 위한 조작 방법을 설명하기 위해 사용될 것이다.

공기 챔버는 공기 챔버의 길이 방향으로 진행하는 구멍(54)을 포함한다. 전형적인 설치 세션에서, 광파이버는 구멍 경로를 따라 배치되며, 그 다음에 2개 부분이 클램프(4)에 의해 결합된다. 파이버의 종단은 화살표(X)에 의해 표시된 방향을 향한다. 삽입될 파이버 튜브는 보통 파이버 튜브 커넥터를 통해 블로우 헤드의 수신부(58)에 연결된다.

블로우 세션에서, 공기 챔버는 폐쇄되고 클램핑된다. 제 1 구동 휠(12A)은 제 2 구동 휠(12B)과 단단히 결합되며, 그 사이에는 파이버가 위치한다. 모터(10)는 회전하여 구동 휠(12A)을 화살표(X) 방향으로 회전시킨다. 제 2 구동 휠(12B)은 모터에 의해 구동되지 않고, 제 1 구동 휠과 결합되어 회전한다. 2개의 구동 휠은 함께 파이버를 화살표(X) 방향으로 추진하여 블로우 헤드의 인출부 종단의 대기하고 있는 파이버 튜브에 삽입한다.

압축된 공기가 공기 주입구(60)를 통해 공기 챔버에 주입되며, 공기의 전부 또는 대부분이 파이버 튜브 속으로 이동하여 EP108590에서 설명된 방법에 따라 파 이버를 따라서 점성 견인의 효과를 생성하도록 한다.

도 1의 블로우 헤드는 WO98/12588에서 설명된 버클링 검출 시스템에서 동작하는 버클 공간(56)을 추가로 포함한다.

도 3 및 4는 각각 본 발명의 일 실시예의 내부와 외부를 도시한다.

도 3은 블로우 헤드를 위한 외부 하우징(100)의 전체적인 모습이다. 하우징은 모터와 공기 챔버를 위한 공간을 포함한다. 클램프(102)는 폐쇄된 하우징을 안전하게 보호한다. 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 종래의 블로우 헤드에서, 클래핑 메커니즘이 공기 누출을 방지하는데 있어서 가장 중요하며, 하우징 클램프는 예컨대 도 12와 관련하여 설명된 바와 같이 이 목적을 위해서는 덜 중요하다.

도 4는 도 1의 하우징 내에 위치한 본 발명에 의한 블로우 헤드의 내부 도면이다.

도 2의 하우징은 "분리 가능하고(splittable)" 양방향 설치를 허용하도록 설계된다. 하우징은 모터를 포함하여 전체 블로우 헤드를 보호한다. 상기 모터는 파이버가 진행하는 방향에 평행하게 하우징 내에 배치된다. 도면에서 볼 수 없지만, 패널(99)의 아래에 놓여 있다. 하우징 내의 이 배치는 블로우 헤드의 전체적인 크기와 차지하는 공간을 줄인다.

도 1의 종래 블로우 헤드에서와 같이, 모터는 구동 휠(118 및 120, 도시되지 않음)에 파워를 공급한다. 그러나 종래의 블로우 헤드와 달리, 구동 휠 모두 별도로 파워가 공급되며, 파워는 기어(116) 시스템을 통해 각각에 전달된다. 종래 블로우 헤드에서는 오직 하나의 구동 휠만이 파워가 공급되고, 제 2 구동 휠은 제 1 구동 휠에 단단히 결합되며, 따라서 구동 휠들 사이의 파이버 유닛은 공기 챔버를 따라서 전진되는 동안 그것들 사이에 압착되는 것을 기억할 것이다.

개방 하우징(도시되지 않음)의 상부 반쪽은 힌지(104)를 통해 도시된 부분에 부착된다.

상기 공기 챔버는 2개 부분(152, 154)을 포함하는 모듈식 구성요소이며, 사용시에는 함께 고정되거나 결합된다. 이 구성에서, 공기 챔버의 하나의 반쪽(152)은 하우징에 설치되는 것으로 도시되어 있다. 공기 챔버(154)는 조립되지 않은 상태로 도시되어 있다. 2개의 반쪽은 스크류 홀(102)에 스크류를 고정시키거나 또는 다른 고정 수단에 의해 함께 고정될 수 있다. 공기 챔버는 조립된 상태로 또는 조립되지 않은 상태로 하우징으로부터 제거될 수 있다.

사용시, 설치되는 파이버는 공기 챔버의 구멍 경로(180)를 따라서 배치되며, 파이버 종단은 화살표(Y)의 방향을 향한다. 파이버 튜브(도시되지 않음)는 튜브 커넥터(98)를 통해서 블로우 헤드의 공기 챔버의 수신부(140)에 부착된다. 파이버 유닛은 초기에 구동 휠에 의해 블로우 헤드에 삽입되고, 궁극적으로는 점성 견인의 추가적인 효과에 의해 계속 도움을 받는다.

광파이버 유닛 버클(Optical fibre unit buckle)

이제 블로우 파이버 기술을 사용하여 광파이버를 설치하는 동안 파이버 버클링에 관련된 문제를 생각해보자. 전술한 바와 같이, 설치 세션 동안에 얇고 유연한 파이버 - 여러 개의 파이버를 포함하는 파이버 다발에 있어서도 - 는 튜브 내에 서 버클링을 받기 쉽다. 어느 정도의 굽힘은 용인될 수 있고 파이버에 문제가 되지 않지만, 과도한 버클링은 길이를 따라 압축 또는 신장하는 스트레스를 형성하며, 이것은 극단적으로는 파이버 및/또는 블로우 헤드를 손상시킬 수 있다. 최소한, 버클링은 설치 공정을 지연시킨다.

전술한 바와 같이, 상기 문제를 처리하는 방법은 EP0253636과 PCT/GB97/ 02507에 설명되어 있다. 양자에 있어서, 파이버 버클링을 검출하고, 이것을 블로우 헤드에 반환하는 방법 및 장치가 개발되었으며, 여기서 정보는 파이버를 전방으로 구동하는는 휠의 속도를 조정하는데 사용된다. 그 결과, 버클링 검출기는 블로우 헤드와 접속하여 그러나 별도로(예컨대 EP253636과 EP108590) 또는 단일 통합 블로우 헤드에서 함께(예컨대 WO98/12588) 사용되었다.

도 1과 2의 블로우 헤드에서 사용하기 위해 출원인에 의해 채택된 검출 방법은 버클 캐비티 내의 버클링 파이버 유닛의 광검출에 기초하였다. 이 방법이 일반적으로 잘 작동하지만, 글래스 광 센서의 미묘한 속성 때문에 유지 비용이 많이 드는(high-maintenance) 것으로 알려졌다. 또한, 광파이버는 작은 글래스 비드(예컨대 EP186753에서 추가로 설명됨)로 코팅되기 때문에, 이것들은 파이버가 유닛을 통과하면서 버클 캐비티에 떨어질 수 있다. 검출 성능은 글래스 비드가 광 센서를 코팅하는 더스트(dust)를 생성할 때 악화된다.

버클링 검출기를 포함하는 블로우 헤드는 반드시 설치 장치의 벌크와 무게를 증가시켰다. 이것은 과거에는 설치를 위해 용납될 수 있었지만(비용이 생각보다 비교적 저렴함), FTTH의 출현은 더 적은 인력에 이해 운영될 수 있는 저 가볍고 작 은 장치에 의한 더욱 경제적인 솔루션에 대한 강한 요구를 생성한다.

도 5A 및 도 5B는 (외측 하우징이 없는) 블로우 헤드의 일 실시예의 정면도와 배면도를 도시한다.

이 실시예는 도 3과 4에 도시된 것과 약간 다르다. 여기서, 공기 챔버는 단일의 “분리할 수 없는(unsplittable)" 장치(150)이다. (이 볼로우 헤드는 이와 같이 양방향 블로우를 위해 사용될 수 없다.)

상술한 바와 같이, 파이버는 화살표(Y)의 방향으로 설치된다. 파이버 유닛이 공기 챔버를 통해 일부분은 파이버 유닛 튜브 내로 연장하도록 블로우 헤드 내부로 파이버를 초기에 삽입하는 다수의 방법들이 존재한다. 먼저, 파이버 종단은 작업자에 의해 파이버 유닛 인입구(130) 내부로 수동으로 삽입될 수 있으며, 구동 휠(118, 120)까지 밀어 넣어진다. 그 지점에서, 파이버 유닛은 파이버 인출 부분까지 수동으로 계속해서 밀어 넣어질 수 있으며: 이것은 2개의 구동 휠이 서로 약간만이 접촉하기 때문에 가능하다 - 사실 그것들은 전혀 접촉하지 않는다. 이것은 서로 단단히 맞물려서 “압착력(crushing force)"을 분담하는 종래의 블로우 헤드의 구동 휠들과 대조된다. 파이버 유닛을 공기 챔버를 통해서 수동으로 밀어 넣는 대안으로, 모터(110)가 이러한 동작 부분을 수행하도록 프로그램될 수 있으며, 도 7과 관련하여 (”로드 파이버“ 아래에) 도시되어 있다.

예컨대 도 4와 관련하여 전술한 “분리 가능한(splittable) 공기 챔버를 사용할 때, 또 다른 방법은 공기 챔버를 개방하고 파이버가 구멍(bore) 경로(180)를 따라서 화살표(Y) 방향을 향해서 진행하도록 한 다음, 블로우 전에 공기 챔버와 하 우징을 폐쇄하는 것이다.

파이버 인출 종단의 블로우 헤드의 다른 종단에서, 튜브 커넥터(98)는 공기 챔버(150)에 고정되며; 파이버 튜브(도시되지 않음)는 튜브 커넥터에 고정된다. 이와 같이 파이버 인입부(130)로부터 파이버 튜브까지의 연속 경로가 설명되었다.

사용시, 모터(110)는 개시되며, 기어 구성(116)을 통해 화살표(Y) 방향으로 구동 휠(118, 120) 둘 다에 전력을 공급한다. 이 실시예에서, 기어 비율은 4:1이다. 일정한 범위의 기어 비율이 가능하지만, 시스템은 저-관성 환경에서 최적으로 동작한다.

구동 헤드가 화살표(Y) 방향으로 파이버를 이동시키기 시작하면서, 공기는 공기 인입부(140)를 통해 공기 챔버 내에 주입될 수 있다. 설치 세션의 조기 단계 동안에, 구동 휠은 계속해서 파이버를 튜브 속으로 밀어 넣는다. 사실 전형적인 세션의 대부분은 튜브 안으로 파이버의 전진을 보장하기 위해 적어도 부분적으로 구동 휠의 미는 효과를 요구할 것이다.

본 발명에 의하면 불로우 헤드 내에 버클링 검출 시스템이 존재하지 않는 것을 알 것이다. JP H04-335604 (위에)는 버클링 검출 시스템을 사용하지 않고 파이버 버클링을 피하는 방법을 제안하고 있지만, 전술한 바와 같이, 상기 방법은 히스테리시스 지연과 시스템 관성을 갖는 마그네틱 클러치-기반 시스템에서 그 목적을 달성할 수 없을 것으로 보인다.

한편 출원인은 저-관성 모터와 구동 휠 시스템과 관련하여 설치 세션 동안에 모터에 적용되는 전류에 상한을 정하여 상기 장치와 방법이 버클링 발생을 현저히 감소시키는 것을 발견했다.

도 6은 도 5A의 블로우 헤드와 사용자가 설치 세션을 제어하는데 사용하는 제어 유닛(200)의 구성 요소를 도시한다. 마이크로프로세서를 포함하는 제어 유닛은 사용자가 설치 세션을 제어할 수 있게 하는 바람직한 방법이다. 그러나 숙련되고 경험이 많은 기술자가 이과 같은 제어 유닛을 사용하지 아니하고 수동으로 세션을 제어하는 것이 본 발명의 범위에 속하며, 여기서 기술자는 설치가 어떻게 진행하는지를 결정한다. 이와 같은 경우에, 상이한 제어 수단 - 제어 수단과 같은 블로우 헤드 자체에 직접 또는 원격 제어 수단에 연결된다.

이 실시예에서, 유닛 커버(204)는 사용자에게 도 7과 관련하여 이하에서 설명된 것과 같은 다양한 옵션들을 사용할 수 있도록 하는 버튼을 포함한다. 제어 유닛(202)의 몸체는 인쇄회로기판과 디스플레이 스크린을 포함한다. 이 실시예는 제어 유닛이 손에 잡히는 크기로 도시하고 있으며, 블로우 헤드에 연결되어 있다. 숙련자는 제어 유닛의 크기에 관해서 임의의 수의 변형이 가능하고 블로우 헤드에 어떻게 연결되는지를 알 것이다.

본 발명에 의하면, 전압 레벨은 파이버 이동 속도를 결정하며, 반면 전류 레벨은 모터에 의해 출력되는 힘의 양을 제어하는데 사용된다. 전압 레벨은 전형적으로 설치 세션의 개시 이전에 미리 설정되지만, 세션 동안에 예를 들면 설치 속도를 정정하기 위해 변경될 수 있다.

모터 속도를 제어하기 위한 전압의 변화는 본 실시예에서 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation)를 사용하여 달성된다. PWM은 또한 모터에 공급되는 최대 전류를 제어하는데 사용된다. PWM 제어 신호는 마이크로프로세서에 의해 생성된다. 모터에 의해 사용된 전류와 마이크로프로세서에 의해 허용된 최대 전류를 비교하기 위해 아나로그 비교기가 사용되며 마이크로프로세서에 의해 설정된 최대량보다 더 많이 사용되는 것으로 검출된 경우, 비교기의 출력 상태의 스위칭이 모터를 통한 전류의 흐름이 방해받으며, 따라서 최대 허용 값 이상 상승하는 것을 방지한다.

도 8은 제어 유닛이 통과하는 예비 단계를 위한 흐름도이다. 전형적인 설치 세션의 개시에서(세션 S7), 모터는 파워 온되고 휴지 상태에서 0의 전류와 전압이 되며, 그 다음에 압축 공기가 공기 챔버에 주입된다. 설치되는 파이버는 전술한 바와 같이 블로우 헤드에 삽입되거가, 삽입되었거나, 또는 삽입 도중에 있다. 만일 작업자가 파이버 유닛을 파이버 튜브에 삽입하기 위해 모터를 사용하기로 결정한다면, 그는 “로드 파이버(Load Fibre)(옵션 O4)" 옵션을 선택할 수 있으며, 이것은 도 8에서 더욱 자세히 도시되어 있다.

그 다음에 사용자는 버튼을 눌러 파이버의 설치를 개시하는 것을 제어 유닛에서 선택한다. 제어 유닛의 이 실시예에서, 사용자는 4개의 옵션을 가지고 설치 세션을 제어한다: "메뉴(Menu)(O1)", "중지(Stop)(O2)", "리셋(Reset)(O3)", 또는 “파이버 로드(Load Fibre)(O4)". 이들 옵션의 순서는 도 8에 도시되어 있다. (명확히 하면, 옵션 O3는 이 실시예에서 ”중지(Stop)" 루틴뿐만 아니라 “블로우 개시(Start Blowing)" 모두이다.)

인코더(112)는 세션 동안 모터 동작을 감시한다. 이 장치는 모터 동작(예를 들면 기계적인 회전에 대해서)의 레벨을 마이크로프로세서 제어기에 검출하여 반환하며, 처리를 위해 제어 소프트웨어에 입력을 제공한다. E4 광 회전 인코더(예컨대, Trident Engineering사; 이 품목에 대한 기술적인 규격서는 http://www.tridenteng.co.uk/media/pdf41add17df22ed.pdf 참조)는 작다면 본 발명의 이 실시예에서 모터에 실장되지만, 동일한 기능을 수행하는 임의의유사한 장치가 사용될 수 있다.

사용자에 의해 선택이 이루어지지 않는 한, 모터는 휴지/“준비(ready)" 상태를 지속한다. 사용자가 제어 유닛에서 ”블로우 개시(Start Blowing"(O2)를 선택하면, 모터 전류는 구동 휠에 전송된 추진력이 파이버를 이동하기 시작할 때까지 점점 증가한다. 파이버가 이동할 때, 그 지점에서 전류의 레벨은 파이버 이동을 방해하는 모든 힘 - 예컨대 공기 챔버 내의 마찰, 구동 휠 및 기어 구성의 의 관성력, 그리고 원하는 파이버 이동 방향과 반대 방향으로의 압력하에서 탈출하는 공기의 “피스톤 효과”를 극복할 수 있을 만큼 충분하다.

파이버 이동을 개시하는데 필요한 이 레벨의 전류는 제어 유닛에 의해 얻어지며, 전류 레벨에 대한 상한을 계산하기 위해 제어기에 의해 사용된다. 전류에 대한 이 상한은 이후에 설치 세션 동안에 모터에 의해 과도한 전진을 방지하는데 사용된다. 설치 세션의 종료 이후에, 전류 상한 값은 폐기되며, 그리하여 새로운 값이 각 설치 세션을 위해 설정된다.

각 설치 세션에서 파이버 이동을 획득하기 위해 모터에 의해 필요한 전류 레벨을 얻는 방법에 대해 상당한 이점이 있다. 상기한 바와 같이, 블로우 조건은 루 트 길이와 토폴로지에서부터 파이버 및 튜브 자체의 크기에 이르기까지 이르는 범위의 인자에 따라서 각 세션에 대해 상이하다. 제조시 설정된 레벨의 미는 힘을 갖는 블로우 헤드는 그와 같은 조건을 기초로 세션을 최적화하는 것이 가능하지 않을 것이다. 고도로 숙련된 작업자는 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 그와 같은 인력은 비쌀 것이다.

블로우 세션이 중간에 포기되면(즉, 파이버가 중간 정도만 설치된 경우), 또는 양방향 설치 세션에서, 전류 상한 값은 세션이 재개될 때 리셋될 수 있다. 그러나 특정 기간의 시간 내에 세션이 재개되지 않을 경우에만 전류 상한값을 버리는 것과 같은 대안이 이용될 수 있다는 것이 숙련자에게는 자명할 것이다.

상기 전류 상한값을 위한 값을 얻기 위해, 출원인은 블로우 헤드 내에서 파이버 이동을 개시하기 위해 필요한 전류 레벨에 대략 12.5%를 추가했다. 이것은 블로우 환경 및 조건에서 뿐만 아니라 블로우 시스템에서 변동과 변화을 허용하는 기능을 한다. 이 숫자는 물론 단순한 경험치이며, 본 발명의 범위는 파이버 이동을 개시하기 위해 필요한 레벨에 더해지거나 또는 실제로 그것으로부터 감해진 다른 값들로부터 도출된 전류 상한값을 포함할 것이다.

설치 세션에 포함된 단계들 특히, 제어 유닛의 프로세서가 다양한 예상된 설치 조건 즉, “정상(normal)"(보통의 블로우 세션) 또는 비정상(abnormal)"(세션 동안에 문제가 일어남)에서 흐름 이벤트를 어떻게 요구할 것인지가 도 9A 내지 9C의 흐름도에 추가로 도시되어 있다.

도 9A는 설치 세션(S9A)의 시작을 도시하며 세션을 위한 전류 상한값이 어떻 게 도출되는지 도시한다. 예상된 상황 및 응용의 다양성은 예컨대 블로우 헤드가 “역방향”으로 운영되는 단계(예컨대, 삽입된 튜브를 비우거나, 또는 파이버 유닛이 튜브 내에서 엉킨 위치로부터 복구될 필요가 있는 단계)로부터 볼 수 있다. 숙련자는 포함하기에 유용한 다른 옵션들을 생각할 수 있을 것이다.

도 9B의 흐름도는 “정상(normal)" 설치 세션에서 포함된 단계들을 도시한다. 제어 유닛의 프로세서는 모터에 의해 사용되는 전류가 상한값에 도달했는지를 반복해서 검사하며, 상한값을 초과하지 않는 한, 모터는 구동 휠에 전력을 계속 공급할 것이며, 이것은 차례로 블로우 헤드를 통해 파이버 튜브 내부로 계속해서 민다.

전류 레벨은 파이버를 미는데 필요한 힘의 양이 변하면서 설치 세션 동안에 변한다. 예를 들면, 설치 세션 동안 대신하는 점성 견인의 효과에 의해 파이버 속도가 증가하면, 모터에 의해 필요한 전류의 레벨은 감소한다. 반대로, 필요한 추진력의 양은 만일 파이버가 엉키거나 또는 파이버 이동이 감소하면 - 이것은 모터에 의해 필요한 전류를 증가시킬 것임 - 증가할 것이다. 전류 상한값의 효과에 의해 모터는 파이버를 과도하게 밀어대는 과도한 힘을 출력하지 않을 것이며, 그리하여 과도한 버클링의 가능성을 감소시킨다.

모터에 의해 힘의 출력을 제어하는 이 방법은 저-관성 시스템에서 사용될 것이며, 따라서 모터, 기어 배열 및 구동 휠은 설치 동안에 파이버 이동에서 변화에 민감도를 최대로 하기 위해 가능한 민감하다.

따라서 실제에 있어서, 파이버가 이동을 중지하면, 모터의 전류 레벨은 응답 이 급격히 증가할 것이다. 만일 상기 레벨이 상한값이 도달하면, 모터는 미는 힘을 출력하는 것을 중지할 것이며, 구동휠들은 파이버를 파이버 튜브 내로 미는 것을 중지할 것이다. 여기서, 사용자는 “중지(Stop)" 시퀀스(도 8의 O2)를 위해 제어 유닛에서 버튼(3)을 선택할 것이며, 그 다음에 아마도 시스템이 설치를 재시작하도록 하기 위해 ”리셋(Reset)"(O3) 시퀀스를 선택할 것이다.

전류가 상한값을 초과하지 않는 한, 시스템은 파이버가 부드럽게 튜브 내에 과도한 버클링을 만들지 않으면서 설치되도록 한다. 선택적으로, 사용자는 도 9B에 도시된 방법으로 설치 속도를 최적화하는 것을 - 즉, 증가시킴 -선택하고 도 9C의 "속도 최적화(Optimise Speed)" 프로시져(S9C.2)를 선택할 것이다.

만일 파이버가 구동휠 사이에서 이동을 중지하면, 이러한 파이버 이동 상태의 변화는 구동휠을 통해 저-관성 시스템의 모터에 다시 신속히 전달될 것이다. 제어 유닛은 “파이버 엉킴(Fibre Stalled)”(도 9C, S9C.3) 상태로 들어갈 것이며 여기서 제어기는 모터에 대한 전류 레벨을 낮출 것이며, 시스템은 버클링 또는 블록상태가 해결될 때까지 10초 동안 기다린다. 그 다음에 전류는 상한값까지 튀어 오르고 또 다른 짧은 멈춤이 일어나고 그동안 시스템은 파이버가 구동휠로부터 다시 이동하고 있다는 정보를 대기한다. 출원인은 이 절차를 포함하였고, 장애 상태의 파이버가 스스로 파이버 튜브 내의 점성 견인의 도움으로 자유롭게 하는 것을 발견하였다.

파이버가 계속해서 이동하는 경우, 그러나 원치 않게 높은 레벨의 힘(결과적으로 전류 레벨이 상한값에 도달함)이 이동을 달성하기 위해 필요한 경우, 제어기 는 “반-파이버-션트(Anti-Fibre Shunt)" 상태(도 9C, S9C.1)에 들어간다. 여기서, 파이버 내의 조건은 상기 지점에서 파이버 튜브 내로의 부드럽게 풀어내는 것을 허용하지 않으며, 이는 아마도 파이버 버클링의 전조일 것으로 가정한다. 제어기는 모터의 전압을 감소시켜 구동 휠의 속도를 감소시킨다. 만일 필요하다면 제어기는 과정을 순환할 것이며 따라서 속도는 파이버가 다시 튜브 내로 부드럽게 설치될 때까지 계속 감소할 것이다. 이 흐름도는 또한 바람직한 실시예에서 사용자가 ”원하는 속도“ - 여기서는 1분당 10m로 주어짐 -를 설정할 수 있도록 허용하는 옵션을 포함한다.

도 10은 1000 m의 루트에 대해 본 발명에 따른 장치와 방법을 사용하여 전형적인 블로 파이버 설치 세션 동안 시간에 대해 측정된 다양한 값을 도시하는 그래프이다. 여기서, 파이버 유닛은 첫 번째 10 m에 대해 구동휠에 전력을 공급하는 모터의 힘에 의해 튜브 속으로 밀어 넣어진다. 그 지점부터 대략 600 미터까지, 설치는 효과를 발휘하는 점성 견인에 의해 부분적으로 도움을 받는다. 전류의 레벨은 이 단계에서 감소한다. 600 미터 이후에는, 튜브 내의 공기의 양이 낮고, 파이버와 튜브 사이의 마찰 레벨이 증가했다. 블로우 헤드로부터 그 거리에서 점성 견인 효과는 저하하고, 모터에 의한 구동휠이 다시 파이버를 튜브를 따라 구동하는데 더 많은 역할을 한다. 이 단계에서, 전류 레벨은 상한값에 도달할 때까지 증가하고 여기서 나머지 세션 동안 유지될 것이다. 따라서, 속도는 제어 소프트웨어가 전압 강하를 반복함에 따라(예컨대, 도 9C의 S9C.1) 감소한다.

과도한 공기 누출

도 1의 종래 블로우 헤드를 사용함에 있어서 가장 큰 문제들 중 하나는 사용시 공기 손실의 높은 레벨이다. 전형적으로, 10 바아(bar)의 공기압에서 대략 80 리터의 공기가 공기 챔버로부터 손실될 수 있다. 이 블로우 헤드에서 누출 레벨에 대한 이유의 일부는 상기 헤드가 양방향 설치를 위해 개발되었다는 사실에 기인한다. 공기 챔버는 도 5에 도시된 공기 챔버와 같은 단일 단방향 장치에 비해서 특히 파이버가 진행하는 방향에 평행한 장방향 측면을 따라 공기가 누출되는 더 많은 점들을 가지며, 단방향 장치에서는 누출이 파이버 인입부(130)와 파이버 인출부(140) 영역에 제한된다.

전술한 바와 같이, 그 결과 부족을 보충하기 위해 아주 크고 강력한 공기 압축기가 그와 같은 블로우 헤드와 함께 사용될 필요하다. FTTH에서 구동휠에 의한 저렴한, 대량의 블로우 설치를 위해, 이러한 레벨의 손실은 용납할 수 없다. 동시에, 양방향 및 단방향 블로우를 위해 적용할 수 있는 장치에 대한 필요는 공기 손실을 감소시키기 위한 요구만큼 크다.

도 11은 도 1의 종래 블로우 헤드의 공기 챔버의 확대도이다. 공기 챔버를 구성하는 2개의 부분(14A, 14B)은 회전형 힌지(2)에 의해 연결되고, 그 다음에 클램프에 의해 함께 결합된다. 조립체는 공기 챔버 섹션의 길이를 관통하는 통로(54)를 생성한다. 상기 통로는 면(14A, 14B) 위의 2개의 대응하는 홈통이 짝을 이루게 하여 구성된다. 가변 시일(80)이 부분(14A)의 면 위에 제공되고, 챔버의 부분들이 함께 결합될 때, 통로의 부분 주위에, 튜브 커넥터 수신/파이버 유닛 인 출부로부터, 버클 캐비티 섹션(56) 주위에, 그리고 버클 캐비티 섹션으로부터 구동휠(12A)까지 연장하는 통로의 부분 주위에 일종의 시일을 형성한다. 파이버 인입부와 인출지점으로부터 파이버가 진행하는 방향과 평행한 측면을 따라 공기 손실을 방지하기 위한 밀봉의 레벨은 완전히 부적합한 것으로 발견되었으며, 그 결과 상술한 공기 손실 레벨이 된다. 이것은 일부는 적은 시일이 사용된 곳에서 일어나고, 또한 회전형 힌지에 의해 연결된 공기 챔버의 2개 부분의 가능한 오정렬 때문에 2개의 홈통을 맞출 때 부정확성에서 일어난다.

도 12는 본 발명에 따른 조립되지 않은 공기 챔버의 도면이다. 또한 양방향 블로우를 허용하는 2개 부분을 포함한다. 출원인은 공기 챔버를 사용하는 것이 설치 세션 동안의 공기 손실의 양을 같은 조건 하에서 설치 세션 동안 대략 4배 현저히 감소시킨다는 것을 알았다(예컨대, 직경 1mm 파이버 유닛에 대해 분당 대략 80 리터에서 분당 대략 20 리터까지).

공기 챔버는 플라스틱 또는 금속으로 만들어질 수 있지만, 바람직하게는 파이버 유닛과 직접 접촉하는 부분은 도 16과 관련하여 아래에서 상술된 이유로 내구성 재료이어야 한다. 공기 챔버의 두 부분(152, 154) 각각은 길이에 따라 홈통 또는 채널(180)을 포함한다. 상기 채널은 파이버 유닛 인입부(130)의 일 종단과 파이버 유닛 인출부의 다른 종단에서 종료되며, 상기 파이버 튜브 인출부는 파이버 튜브 커넥터 수신부(170)로서 기능하기도 한다. 이 특정 실시예에서, 튜브 수신부는 커넥터를 지지하도록 적응되고 이것은 차례로 파이버 유닛 튜브를 지지한다. 튜브 커넥터의 예는 도 4(98)에서 볼 수 있다.

공기 챔버의 두 부분이 조립될 때, 두 부분(152, 154)은 채널이 서로 만나 챔버의 길이를 따라 연장하는 관통로를 형성하도록 협조한다. 설치 세션 동안 공기가 주입되는 공기 인입부는 공기 챔버 부분(152)에 제공된다. 공기 인입부는 관통로를 통해 접속부(160)와 연결되는 공기 인입 통로를 포함한다.

도 12로부터 알 수 있는 바와 같이, 관통로의 치수는 공기 인입 통로(160)와 챔버 부분(152)의 관통로 나머지의 접속점에서 변한다. 파이버 인입부의 입구로부터 접속점까지의 이어지는 부분(“파이버 인입 통로 섹션”)은 비교적 길고 협소하며; 반면 파이브 튜브 커넥터 수신부(170)는 훨씬 더 짧고 넓다. 파이버 튜브 커넥터 수신부의 크기는 현재 튜브 커넥터(일반적으로 3 내지 10 mm 범위의 크기를 갖는 규격품 커넥터)의 크기에 의해 부분적으로 지시된다. 그러나 관통로의 두 부분의 상대적인 크기는 또한 파이버 인입 통로 섹션을 따라 더 큰 공기 저항을 생성하기 위해 신중하게 조절되며, 그리하여 주입된 공기가 길고 협소한 파이버 인입 통로보다는 더 짧고 넓은 튜브 커넥터 수신부의 방향으로 그리하여 파이버 튜브 속으로 흘러가도록 한다.

다음은 도 12의 공기 챔버에서 직경 1 mm의 파이버를 사용하는 시험을 기초로 파이버 인입 통로 섹션에 대한 다양한 크기의 조합에 대해 공기 손실의 조합을 도시하는 표이다.

압력 (bar)	1.08mm/ 12.5mm	1.08mm/ 25mm	1.08mm/ 50mm	1.08mm/ 75mm	1.18mm/ 12.5mm	1.18mm/ 25mm	1.18mm/ 50mm	1.18mm/ 75mm
7	7.5	-	4.3	2.9	22.5	16.7	13	8.2
7.5	8	-	4.7	3	25.6	17.7	14	8.9
8	8.5	-	4.95	3.3	27	18.7	14.9	9.3
8.5	9	7	5.2	3.5	28.4	19.7	15.8	9.9
9	9.6	7.5	5.5	3.8	30.2	20.9	16.7	10.5
9.5	10.05	7.9	5.9	4	32	22	17.5	11
10	10.7	8.25	6.1	4.2	33.9	24	18.1	11.5

상기 시험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 가장 큰 공기 손실은 더 길고 감소된 통로(1.08 mm / 75 mm)에 비교하여 상대적으로 짧고 넓은 통로 (위에서 1.18 mm/ 12.5 mm 조합)에서 일어난다. 그러므로 물리적으로 채널을 만들고 파이버 튜브가 관통로를 통해 이동할 충분한 여유를 허용하는 제한을 조건으로, 통로가 좁을수록 공기가 노출될 여지는 더 적다. 이 효과는 통로의 길이를 증가시킴으로써 증대된다.

상기 테이블의 모든 결과는 도 1의 종래 블로우 헤드에서 경험한 분당 대략 80 리터의 이전의 공기 누출에서 상당한 개선임을 추가로 알 수 있다. 파이버 인입 통로의 크기는 종래 블로우 헤드의 대응하는 공기 챔버 섹션보다 훨씬 더 길고 얇지만, 출원인은 이것이 단독으로 공기 손실에 대한 상당히 개선된 밀봉을 달성하지 못했음을 발견했다. 이것은 대신에 “분리할 수 없는” 공기 챔버에 대한 것인 동일한 낮은 레벨의 누출에 가깝도록 하기 위해 블로의 헤드의 나머지로부터 물리적으로 관통로를 밀봉하는 새로운 방법으로부터 얻어졌다. 상기한 바와 같이, 단방향 “분리할 수 없는” 공기 챔버에서의 공기 손실은 주로 파이버 유닛 인입부와 인출부 지점에서 일어난다.

도 12는 각 섹션의 채널들이 종래의 블로우 헤드에서와 같이 어떻게 공기 챔버 페이스 내부에 단지 홈이 형성되지 않는지 도시한다. 채널들은 여기서 공기 챔버의 길이를 연장하고 부분적으로 채널을 한정하는 연속 벽(wall)(182)에 의해 각 측면에 추가로 만들어진다.

도 13은 챔버의 2개 부분이 어떻게 서로 고정될 수 있는지를 도시하는 확대도이다. 조립시, 각 챔버 섹션의 벽들은 아주 가까지 결합되며 - 생성된 관통로는 이런 방식으로 쌍을 이룬 4개의 벽 내부에서 아주 정확하게 한정된다. 도시된 실시예에서, 공기 챔버 부분(152)의 채널은 부분(154)의 대응하는 채널보다 단면이 더 넓은 크기를 갖는다. 이것은 부분(154)의 채널이 부분(152)의 채널 내부에 고정되도록 허용한다. 벽(182)의 해부도의 변형이 물론 가능하다.

도 14A와 14B는 파이버 튜브 커넥터 수신 단부와 파이버 유닛 인입 단부에서 각각 본 조립된 공기 챔버의 도면이다. 이 도면은 벽(182)에 의해 생성된 관통홀의 근접한 한정을 보여준다.

조립 후, 공기 챔버는 스크류 홀(142)을 통해 끼워진 스크류(도 3의 102)에 의해 함께 고정된다. 추가적인 결합이 별도의 클램프(140)에 의해 제공되며, 도 15A와 15B에서 동작이 더욱 명확히 도시되어 있다. 관통로를 생성하기 위한 채널의 벽(182)들의 맞춤의 정확성은 고정 메커니즘의 근접성과 함께 단일 재료 조각으로부터 형성된 단방향 챔버의 특성을 파이버 인입부와 튜브 수신 섹션에서 주로 발생하는 최소의 공기 손실을 가지고 효과적으로 근접하는 공기 챔버를 생성한다. 유리한 것은, 이 공기 챔버는 양방향 블로우 헤드를 위해 사용될 수 있다.

관통로 그 자체를 밀봉함으로써(도 11의 종래 공기 챔버에서와 같ㅇ니 통로의 주위에 떨어져서 대신에), 현재의 공기 챔버는 파이버 튜브 내로 주입되는 공기를 챔버 내에 더 많이 유지할 수 있다. 대안의 실시예에서, 상기 밀봉은 공기 챔버를 따라 벽(182)에 의해 한정된 채널을 사용하는 대신에 관통로 주위에 가변 밀봉재(184)를 사용함으로써 달성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 고무-기반 밀봉재(seals)는 초당 1미터까지 속도로 진행하는 파이버를 코팅하는 글래스 마이크로스피어(microsphere)에 의해 마모되기가 아주 쉽다. 종래 블로우 헤드를 사용하는 경우, 이동하는 파이버 유닛과 접촉하게 되는 밀봉재(도 11의 80)가 글래스 절단 효과에 특히 약하다. 빈번한 교체의 필요는 저렴한 블로우 헤드와 기술에 대한 요구와 부합되지 않으며, 따라서 공기 챔버를 변형 재료로 밀봉하는 것은 본 발명의 유효한 실시예이지만, 바람직한 방법은 엄정하게-한정된 관통로를 생성하기 위해 채널들의 벽을 사용하는 것이며, 이는 그것이 더욱 내구적인 재료로 만들어지기 때문이다.

또한 주목할 것은 종래와 같이 함께 연결되지 않고 블로의 헤드의 2개 반쪽의 짝을 이루는 면에 수직으로 연장하는 고정 핀을 사용하여 선형으로 함께 조립되는 볼로우 헤드의 분리된 반쪽을 사용하는 것은 짝은 이루는 면에 훨씬 더 잘 고정될 수 있도록 하며, 짝을 이루는 부분에 손상을 줄 수 있는 짝을 이루는 면에 대해서 어떤 전단력(shearing force)을 피한다. 이런 식으로, 아주 훌륭한 밀봉은, 상기한 바와 같이, 동작하는 동안 블로우 헤드 내에서 경험하는 가혹한 조건에서 급격히 악화되는 경향이 있는 변형 가능한 시일재를 사용하지 않고도 형성될 수 있다.

높은 압력과, 마이크로-시일재와 전단력의 가혹한 조건에 대한 변형 가능한 밀봉재의 노출을 줄이면서 밀봉을 더욱 개선하기 위해, 글래스-코팅된 파이버의 직접적인 절단 효과로부터 변형 가능한 재료를 멀리 배치하여 변형 가능한 밀봉재가 비-변형 밀봉재와 함께 사용될 수 있다. 이것은 변형 가능한 밀봉재에 대한 전단 스트레스를 감소시키는 선형 어셈블리의 이점을 유지하고, 상기 비-변형 밀봉재는 상기 비-병형 밀봉재(변형 가능한 밀봉재보다 당연히 훨씬 더 거칠음)에 의한 마이크로스피어의 효과로부터 어느 정도 보호된다.

숙련자는 본 발명의 범위 내에서 더욱 다양한 대안과 조합들이 가능함을 인식할 것이다.

Claims (12)

1. 블로우(blown) 케이블을 설치하는 블로우 헤드(blowing head)에 있어서,

   상기 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키기 위해 전류를 사용하는 저관성(low-inertia) 모터,

   상기 모터의 전류의 레벨을 변경시키는 조절수단,

   상기 블로우 헤드 내에서 케이블의 이동 레벨의 변화와 움직임을 감지하는 저관성 감지수단을 포함하고,

   사용시 상기 조절수단은 상기 감지수단에 의해 감지된 이동 레벨의 변화에 대응하여 상기 모터에 의해 사용되는 전류의 레벨을 변경시키고,

   상기 변경하는 전류 레벨은 최대 전류 레벨을 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
2. 제 1 항에 있어서,

   블로우 케이블 설치 세션(session) 동안에 사용되는 경우, 상기 최대 전류 레벨은 상기 설치 세션의 시작시 전류 리미터(limiter)에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 최대 전류 레벨은 상기 블로우 헤드를 통해 케이블을 전진시키기 위해 상기 모터에 의해 필요한 전류의 최소 레벨에 적어도 일부 기초하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 모터에 동작 가능하게 연결된 회전형 인코더를 포함하고,

   사용시 상기 회전형 인코더는 상기 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키기 위해 상기 모터에 의해 필요한 전류의 최소 레벨을 판독하고,

   상기 전류 리미터는 상기 회전형 인코더로부터 얻어진 정보를 적어도 일부 기초하여 최대 전류 레벨을 설정하는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전류 리미터는 마이크로 프로세서인 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 감지수단은 2개의 휠(wheels)이고, 설치 세션 동안에 상기 파이버는 상기 휠들 사이를 접촉하면서 통과하는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 감지 휠들은 상기 모터에 동작 가능하게 연결되어 상기 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 감지 휠 각각은 상기 모터와 분리되어 동작 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 감지 휠은 서로 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 모터는 무철심 전기자(ironless armature)를 포함하는 것을 특징으로 하는 블로우 헤드.
11. 케이블 튜브에 케이블을 설치하는 시스템에 있어서,

    상기 블로우 헤드 내에서 케이블을 전진시키기 위해 전류를 사용하는 저관성(low-inertia) 모터,

    상기 모터의 전류 레벨을 변경시키는 조절수단,

    상기 블로우 헤드 내에서 케이블의 이동 레벨의 변화와 움직임을 감지하는 저관성 감지수단을 포함하고,

    사용시 상기 조절수단은 상기 감지수단에 의해 감지된 이동 레벨의 변화에 대응하여 상기 모터에 의해 사용되는 전류의 레벨을 변경시키고,

    상기 변경하는 전류 레벨은 최대 전류 레벨을 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 케이블 설치 시스템.
12. 제 1 항의 블로우 헤드를 사용하여 설치 세션에 블로우 케이블을 설치하는 방법에 있어서,

    (i) 케이블의 한 단을 상기 블로우 헤드에 삽입하는 단계,

    (ⅱ) 상기 케이블이 상기 블로우 헤드를 관통할 때까지 모터에 대한 전류 레벨을 증가시키는 단계,

    (ⅲ) 단계 (ⅱ)에서 얻어진 전류 레벨을 적어도 일부 기초하여 상기 설치 세션 동안 상기 모터를 위한 최대 전류 레벨을 설정하는 단계, 및

    (iv) 단계 (ⅲ)에서 얻어진 전류 레벨을 유지하는 단계,

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블로우 케이블 설치 방법.

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