KR910006734B1 - 튜우브내로의 선재(thread)삽입방법 및 장치 - Google Patents

튜우브내로의 선재(thread)삽입방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

튜우브내로의 선재(thread)삽입방법 및 장치
제1a, b도는 광섬유에 파동운동을 제공하면서 광섬유를 튜우브내로 삽입하기 위한 장치의 바람직한 실시예를 도시한 도면.
제1a도는 광섬유 및 가압질소가스를 튜우브내로 공급하는 상기 장치의 일부분의 부분단면 측면도.
제1b도는 전동에 의하여 광섬유에 파동운동을 제공하는 상기 장치의 일부분의 부분단면 측면도.
제2도는 제1도에 도시된 장치의 난류발생장치의 단면도.
제3도는 제2도의 난류발생장치의 단면도.
제4도는 제2도의 잔류발생장치의 정면도.
제5도는 제1도에 도시된 장치의 진동 테이블의 평면도.
제6도는 진동 테이블에 부착된 보빈(bobbin)의 바람직한 실시예를 도시한 정면도.
제7도는 광섬유에 파동운동을 제공하면서 튜우브내로 광섬유를 삽입하는 장치의 또하나의 바람직한 실시예를 도시한 수직 단면도.
제8도는 난류발생장치의 또하나의 바람직한 실시예를 도시한 사시도.
제9도는 제8도의 난류발생장치의 정면도.
제10도는 광섬유에 파동운동을 제공하는 장치의 또하나의 바람직한 실시예를 도시한 사시도.
제11도는 광섬유에 파동운동을 제공하는 장치의 다른 또하나의 바람직한 실시예를 도시한 측면도.
제12도는 광섬유에 파동운동을 제공하는 다른 또하나의 바람직한 실시예의 측면도.
제13도는 광섬유 및 가압질소가스를 튜우브내로 공급하는 다른 실시예의 일부분을 도시하는 단면 측면도.
제14도는 광섬유를 컨테이너내로 공급하는 장치의 개략 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 선재(thread) 5 : 튜우브
11 또는 121 : 밀봉 컨테이너 21 : 선재공급용 장치
51, 81, 131, 142, 151 또는 161 : 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치
61 : 가압가스 공급원 115 : 커플링
본 발명은 튜우브내로의 선재삽입방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 더 상세히는 가스의 흐름을 이용함으로써 비교적 작은 직경 및 긴길이의 광섬유나 또는 다른 선재를 튜우브내에 삽입하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 방법 및 장치에 따라 튜우브내에 삽입된 선재는 가스의 흐름에 의하여 전진 운송될 수 있는 유연한 재질의 광섬유 및 다른 가늘고 긴 필라멘트, 와이어 및 케이블이다.
선재는 단일코어 또는 복합코어를 가지고 있거나 또는 뒤틀린 필라멘트로 구성될 수 있다. 광섬유는, 합성수지피막, 금속, 세라믹 및 다른 재질을 첨가하여, 내부코어와 외부클래딩으로 구성되어 있는 하나의 섬유요소로 이루어져 있다. 튜우브는 강철 및 알루미늄과 같은 금속 그리고 플라스틱과 같은 비금속재질의 것이다.
하기는 삽입된 선재가 광섬유인 하나의 예이다.
최근 광통신 케이블은 광범위하게 사용되기 시작하였다. 그렇지만 여러 가지 주위의 공격에 대한 그들의 낮은 강도 및 높은 민감성 때문에, 광통신 케이블은 점점 더 금속 튜우브 및 다른 보호도관으로 공급되었다.
그러한 보호된 형식중 몇몇에서, 틈새는, 도관과 광섬유의 열팽창이 아주 다름으로 인한 전달 손실을 방지하기 위하여, 광섬유와 보호도관 사이에 남겨진다.(이후 이러한 형식은 광섬유 코오드라고 불릴 것이다.)
그러나 광섬유 코오드는 유체의 흐름을 이용함으로써 만들어질 수 있다. 이러한 기술의 실예는 1982년 "광섬유를 파이프내로 안내하는 방법"의 일본국 공개특허번호 소57-29014호에 개시되어 있다.
이러한 방법은 유체의 정압을 이용함으로써 예인선재(towing thread)의 헤드 끝에 부착되어 있는 운동부재를 파이프의 한쪽 끝부터 다른쪽 끝으로 통과시킨다.
그러면 예인선재에 접속된 광섬유는 파이프내로 끌어 당겨진다. 그리하여 광섬유는 예인선재가 통과된 후 파이프를 통과하게 된다. 그와같이, 이러한 종래방법은 복잡하고, 다루기 힘들며 그리고 비능률적이다.
또한 절단의 위험을 피하기 위하여, 예인력은 광섬유의 강도 이하로 유지되어야 한다. 이러한 제한 때문에 그 방법은, 예를들면 직경 2mm보다 가늘고 길이 30m보다 긴 것과 같은 그러한 광섬유 코오드의 제조과정으로는 부적당했다.
유체의 흐름을 이용한 다른 방법은 미국특허번호 제4,332,436호 및 제4,691,896호(유럽특허 제0,108,590호)에 개시되어 있다.
이러한 방법들에서, 가압 유체는 파이프의 한쪽 끝으로부터 다른쪽 끝으로 통과된다. 유체의 흐름은 광섬유의 표면상에 마찰력 및 정압을 미친다. 마찰력 및 정압은 협동하여 광섬유를 파이프를 통하여 앞쪽으로 추진시킨다.
그러므로 이 방법들은 상기 일본국 공개특허번호 소57-29014호의 복잡함의 문제가 없다. 여전히, 적용가능한 섬유 추진력의 크기는 정압이 광섬유의 단면적에 상응하는 면적에만 작용하기 때문에 한정된다. 전진 운동하는 광섬유의 원주표면은 사실상 섬유의 거의 모든 길이를 통하여 파이프의 내부표면과 접촉한다. 그러므로 광섬유는 파이프의 내부표면으로부터 큰 마찰력을 받는다.
이러한 마찰력은 유체와 광섬유 사이의 운송 마찰력과 반대 방향으로 작용한다. 이로 인하여 작은 직경 및 긴길이의 파이프를 통하여 광섬유를 통과시키는데는 오랜시간이 소요되었다. 더우기 수백미터 길이의 파이프를 통하여 광섬유를 통과시킨는 것은 불가능하였다.
본 발명의 목적은 단시간에 작은 직경 및 수백미터 길이와, 같은 긴길이의 뉴우브내에 선재를 삽입하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 삽입방법에 따라서, 용접밀봉 컨테이너로부터의 가압가스는 그 한쪽 끝으로부터 튜우브내로 통과된다. 가스의 흐름은 밀봉 컨테이너내에 유지되어 있는 선재를 튜우브를 통하여 전진 운송시킨다.
밀봉 컨테이너에서의 가스의 압력을 튜우브의 주어진 어떤 지점에서도 가스의 평균 유속이 선재의 전진속도보다 더 빠르도록 충분히 높게 유지된다. 튜우브를 통하여 전진하는 선재는 확실한 길이방향 파동운동을 만들게 된다.
공기, 질소가스 및 , 다른 적절한 가스들은 일반적으로 튜우브내로 공급되는 가스들중에 있다. 가압가스의 공급체적이 작거나 또는 용접밀봉 컨테이너의 용량이 클 때, 컨테이너에 미리 충전된 가스는 튜우브내로 공급된다.
역으로, 가스의 공급체적이 크거나 또는 컨테이너의 용량이 적을 때, 가스는컨테이너를 통하여 공급원으로부터 공급된다. 가압가스 실린더 및 압축기는 일반적으로 가압가스의 공급원으로써 사용된다.
파동운동은 튜우브를 진동시킴으로써, 튜우브의 한쪽 끝으로부터 난류인 가압가스 흐름을 통과시킴으로써, 또는 가스흐름에 의하여 선재의 앞쪽 끝에 부착된 핀(fin)을 펄럭이게 함으로써, 선재에 제공될 수 있다.
두 개 또는 그 이상의 상기 방법은 조합될 수 있다. 그것으로부터 전체길이를 통하여 튜우브내에서 선재가 파동치게 되는 것이 바람직하다. 그리하여 튜우브의 한 쪽 끝으로부터 공급된 가압가스는 다른쪽 끝을 향하여 유동한다.
선재가 위치하는 곳에서, 가스는 튜우브의 내부표면과 선재의 원주표면 사이에 남겨진 틈새를 통하여 유동한다. 그러면 선재는, 유동가스와 선재의 원주표면 사이에서의 마찰력, 선재 단면적에 상응하는 면적상에 작용하는 정압, 그리고 투우브의 중심축과 경사져 있는 파동선재(surging thread)의 부분 전후에 발생되는 가스의 정압에서의 차이에 의하여, 전진 운송된다.
본 발명의 선재의 추진력은 선재의 전체길이를 통하여 사실상 균일하게 분배되기 때문에 과도하게 당기는 힘이 그 위에 작용하지는 않는다. 그러므로 선재가 튜우브를 통하여 통과되는 동안 절단되지 않는다.
상기에서 기술된 바와 같이 선재는, 선재의 원주표면에 작용하는 마찰력 및 선재의 단면적에 상응하는 면적에 작용하는 정압뿐 아니라 파동선재의 경사부분 전후에 발생되는 가스의 정압의 차이를 포함하고 있는, 큰 힘에 의하여 앞쪽으로 추진된다.
파동선재는 오직 국부적으로, 즉 각각의 파동의 상부 및 하부에서 튜우브의 내부표면과 접촉한다. 또한, 확실하게 발생된 파동상태는 시간에 따라 변한다. 따라서 선재가 튜우브의 내부표면과 접촉하는 동안의 시간은 한정된다. 그리하여 선재는 튜우브 내부에서 공기중에 사실상 드리워져 있기 때문에, 실제로 매우 작은 마찰이 선재와 튜우브의 내부표면 사이에서 일어난다.
이러한 모든 것은 작은 직경 및 긴길이를 통하여 선재가 삽입되게 한다. 이러한 방법으로 만들어진 광섬유 코오드는 2mm이하의 외부 지경 및 30m 이상의 길이를 가질 수 있다. 얻을 수 있는 길이는 수백미터를 초과할 수 있다. 선재의 빠른 전진속도는 결국 삽입시간을 단축시킨다.
전술한 방법에 있어서, 튜우브를 통하여 통과될 선재는 밀봉 컨테이너 바깥쪽에 위치되고 또한 감겨질 수 있다. 이 선재는 스푸울 둘레에 선재를 감거나 선재를 차례로 복수 루프상태로 놓음으로써 감겨질수 있다.
이 선재는 전자의 방법으로 형성된 코일로부터 접선방향으로 또한 후자의 방법으로 형성된 코일로부터 축 방향으로 당김으로써 풀려진다. 이에 따라 풀린 선재는 밀봉 컨테이너의 바깥쪽으로부터 안쪽으로 공급되어 튜우브내에 공급된다.
후자의 감는 방범에 있어서, 선재의 복수 루프는 항상 동심적으로 배열될 필요는 없다. 선재의 루프는 바닥으로부터 나선형으로 헐겁게 쌓아 올려질 수 있다.
이에 따라 감겨진 선재는, 쌓아 올려진 루프가 차례로 상부로부터 풀려지면, 뒤틀리거나 얽히지 않고 용이하게 풀려질 수 있다. 또한 코일은 위에서 볼 때 꽃과 같은 형태로 선재의 루프를 쌓아 올림으로써 형성될 수 있다.
이러한 형태의 루프의 중심이 코어원의 외주를 따라 서로로부터 약간 이동하도록 선재의 각각의 루프를 서로 편심상태로 놓음으로써 제거될 수 있다.
선재가 코일의 외부로 당겨질 때 발생할 수 있는 축방향의 꼬임은 선재가 코일에 감길때 역방향의 꼬임을 부여함으로써 제거될 수 있다.
역방향으로 꼬여 감겨진 선재는 코일의 외부로 당겨질 때 꼬임이 발생하지 않으며, 이에 따라 얽힘이나 뒤틀림이 없이 원활한 풀림을 확보할 수 있다. 선재위에 그라파이트 및 몰리뷰테늄 이황화물과 같은 윤활제의 작용은 또한 선재의 원활한 풀림을 확보할 수 있다. 전술한 삽입방법은, 용접밀봉 컨테이너, 밀봉컨테이너에 구비되어 있는 선재공급용 장치, 밀봉 컨테이너에 접속된 가압가스 공급원, 내부로 선재가 통과될 튜우브의 한쪽 끝과 밀봉 컨테이너를 접속시키기 위한 연결기, 그리고 선재에 확실한 파동운동을 부여하는 장치를 포함하고 있는, 선재삽입장치를 사용함으로써 유효하게 수행될 수 있다.
선재공급용 장치는 회전 가능하게 지지되 루프(loop)이거나 또는 투우브내로 삽입된는 선재의 루프 또는 코일을 유지하고 있는 상부 개방 컨테이너이다.
선재공곱 장치가 밀봉 컨테이너 외측에 장착될 때는 선재를 이 밀봉 컨테이너내로 당기거나 밀도록 하는 보조 공급장치를 제공할 필요가 있다.
스푸울의 관성 모멘트 및 지지저항은 투우브내로의 선재유입을 방해하지 않도록 최소화되어 있다.
선재의 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는, 튜우브 진동기 또는 난류의 가스흐름을 공급하는 장치 또는 선재의 앞쪽 끝에 부착되어 가스에 의해 펄럭이는 핀을 포함하고 있다. 금속 투우브내로 광섬유를 삽입하기 위한 장치 및 상기 장치를 사용한 삽입방법은 하기에 설명된다.
[제1의 바람직한 실시예]
제1a,b도는 진동 튜우브내로의 가스흐름을 이용하여 광섬유를 삽입하기 위한 장치의 하나의 예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 광섬유 삽입장치는, 적절한 원통 컨테이너(12)의 그 뒤의 개방구멍(13)을 덮는 개방가능한 반구형 커버(14)를 포함하고 있는 밀봉 컨테이너(11)를 가지고 있다. 플러그(16)는 밀봉 컨테이너(11)의 앞쪽 끝에 나사식으로 부착되어 있다.
컨테이너(11)의 밑부분에는 길이방향으로 뻗어 있는 레일(18)이 놓여 있다. 레일(18)상에 위치되어 있는 캐리지(19:carriage)는 레일을 따라서 운동하도록 되어 있다. 캐리지(19)는 스푸울 조립체(21), 광섬유 상태감지기(31) 그리고 광섬유 급송장치(35)를 지지한다.
스푸울 조립체(21)는 캐리지(19)상에 장착된 지지대(22)상에 회전가능하게 지지된다. 지지대(22)상의 스푸울(23)은, 컨테이너의 개방구멍(13)을 통하여 키리지(19)를 끄집어낼 때, 스푸울(23)이 교체될 수도 있도록 분리가능하다.
모우터(24)는 벨트전동기구(25)를 통하여 스푸울(25)을 회전시킨다. 이후에 설명되겠지만, 밀봉 컨테이저(11) 외부에 설치된 제어장치(47)는 모터(24)의 속도를 제어한다. 와이어(28)는 지지대(22)로부터 윗쪽으로 뻗어있는 아암(27)의 팁에 매달려 있다.
플라스틱 링(29)은 와이어(28)의 팁에 부착되어 있다. 스푸울 링(29)을 통하여 광섬유(1)를 풀어낸다. 그리하여 링(29)은 광섬유(1)를 뒷쪽으로 끌어 당기고, 그로 인하여 거기에서 광섬유(1)를 코일(2)로부터 풀어낸다.
광섬유 상태감지기(31)는 캐리지(19)상에 설치된 스탠드(32)에서 차례로 배열된 4개의 섬유감지기(33)로 포함하고 있다. 각각의 섬유감지기(33)는 대향 배치된 발광 다이오우드 및 광트랜스터의 세트로 구성되어 있다.
만약 광섬유(1)가 발광 다이오우드로부터의 빛의 비임을 가로지르면, 광섬유(1)는 그 다이오우드와 동일한 높이에 있다는 것을 알게 된다. 광섬유(1)의 높이는 거기에서 늘어짐을 보인다.
광섬유 상태감지기(31)의 앞쪽에 제공되어 있는 광섬유 급송장치(35)는, 스텐드(36)에 장착되어 있으며 하나가 또하나 위에 위치되어 있어서 그 사이에서 광섬유(1)를 가볍게 붙들고 있는, 한쌍의 핀치로울(37 및 38)을 포함하고 있다. 상부 핀치로울(37)은 들어 올릴 수 있다.
조정나사(40)은 광섬유(1)상에 적용되는 압력을 조정한다. 모우터(41)은 벨트전동기구(42)를 통하여 하부 핀치로울(38)을 회전시킨다. 원통 안내부(44)는 쌍으로 된 핀치로울(37 및 38)의 출구측상의 스탠드(36)상에 장착된다.
제어장치(47)는 밀봉 컨테이너(11)의 외부에 제공되어 있다. 제어장치(47)는 섬유 상태감지기(31)에 의해 감지되어 광섬유(1)의 늘어짐을 알려주는 신호를 받아 들인다.
광섬유(1)의 급송속도는 거기에서 감지된 늘어짐 상태에 따라서 제어된다. 광섬유(1)의 유입속도는 튜우브(5)와 광섬유(1) 사이에서 발생되는 마찰에서의 변화, 운송가스의 압력, 기타 등등에 따라 변한다.
만약 광섬유(1)가 거기에서의 급송속도보다 더 빠른 속도로 전진한다면, 광섬유(1)는 뒷쪽으로 끌어 당겨진다. 뒤쪽으로 끌어 당기는 것은 광섬유(1)를 절단하거나 거기에서의 전진을 방해할 수도 있다.
또 한편으로, 만약 전진속도가 더 느리면, 광섬유(1)는 늘어지게 되고 밀봉 컨테이너에 말려들게 되며, 그로 인하여 거기에서의 전진에 방해를 일으킨다. 그와같이, 튜우브내로 급송된 광섬유(1)는 적당한 늘어짐량을 가지고 있어야 한다. 만약 늘어짐이 너무 작으면, 제어장치(47)는 스푸울(23)을 돌리는 모우터(24)의 회전을 가속시킨다.
또 한편으로 늘어짐이 너무 크면, 모우터(24)의 회전속도는 더 느리게 된다. 난류발생기(51)는 보울베어링(59)을 통하여 플러그(16)에 회전가능하게 부착되어 있다.
제2도 내지 제4도에 도시된 바와 같이, 난류발생기(51)는 원통부(52) 및 원통부(52)의 앞쪽 반을 수납하고 있는 깔때기 형상부(56)를 포함하고 있다. 원통부(52)는 광섬유를 받아들이는 축방향 호올(53)을 가지고 있다.
광섬유 입구(53)는 원통부(52)의 원주에 둥글게 일정간격을 두고 있는 4개의 입구(54)에 의하여 깔때기형 상부(56)와 통한다. 날개(57)는 인접한 입구(54)를 분리시키는 것과 같은 그러한 방법으로 원통부(52)의 원주와 깔때기 형상부(56)사이에 제공된다. 날개(57)는 원통부(52)에 대하여 뒤틀려 있다.
질소가스는 밀봉 컨테이너(11)로부터 깔때기 형상부(56))와 원통부(52)를 거쳐 튜우브(5)내로 유동한다. 깔때기 형상부(56)로부터 입구들을 통하여 원통부(52)내로 빠르게 유동하는 질소가스는 난류발생기(51)를 회전시키고, 그로 인하여 질소가스의 흐름에 난류를 발생시킨다. 그리하여 발생된 난류는 광섬유(1)가 원통부(52)내에서 파동운동되게 한다.
질소가스 실린더(61)는 코크(62), 압력조정벨브(63), 흡습제(64)를 수납하고 있는 건조필터 및 스톱벨브(65)가 통하여 밀봉 컨테이너(11)의 입구측에 접속된다. 질소가스 실린더는 150kgf/㎠의 압력으로 질소가스가 충전되어 있다. 압력조정밸브(63)는 질소가스의 압력을 150kgf/㎠로부터 40kgf/㎠까지 낮춘다.
가열기(71)는 밀봉 컨테이너(11)의 인입 파이프(67 : lead-inpipe) 다음에 제공되는 반면, 온도감지기(72)는 인입파이프(67)의 팁 가까이에 설치된다. 밀봉 컨테이너(11)로 유입될 때, 질소가스 실린더(61)로부터의 질소가스의 온도는 단열팽창의 결과로서 강하될 것이다.
이러한 온도강하 때문에, 컨테이너내에 유지된 가스에서의 습기는 응축되어 광섬유(1) 및 장치(21,31,35등등)의 표면에 달라붙게 될 것이다. 가열기(71)는 그러한 응축을 방지하기 위하여 질소가스를 가열한다. 온도제어기(73)는 온도감지기(72)로부터의 신호에 따라서 가열기(71)를 제어한다.
파이버스포크(75 : fiberscope)는 밀봉컨테이너(11)내에서 광섬유(1)의 공급상태를 관찰하기 위하여 밀봉컨테이너(11)에 부착된다. 바이패스밸브(76), 압력게이지(77) 및 배기밸브(78)도 또한 밀봉 컨테이너에 부착된다.
진동기(81)는 밀봉 컨테이너(11)의 출구측상에 제공되어있다. 진동기(81)를 지지하기 위한 기초프레임(82)은 진동하지 않도록 바닥(9)에 고착되어 있다.
진동테이블을 지지하기 위한 코일스프링(83)은 기초프레임(82)의 4군데의 모서리에 장착되어 있다.
제5도에 도시된 바와 같이, 평평한 사각진동테이블(84)은 지지스프링(83)을 통하여 기초프레임(82)상에 장착되어 있다. 지지프레임(86)은 진동테이블(84)의 밑 표면으로부터 아래방향으로 뻗어있다. 회전대(87)는 진동테이블(84)의 지지프레임(86)에 부착되어 있다. 워엄기어 전동기구(88)는 회전대(87)를 회전시킨다. 한쌍의 진동모우터(91)는 회전대(87)상에 장착된다.
모우터(91)는, 진동테이블(84)의 중심축선(C)에 대하여 적절한 장소 및 위치에 대칭적으로 배치되거나 또는 180℃ 돌려져 있다. 진동모우터(91)는, 거기에서의 회전축선들이 상기 축선(C)을 포함하고 있는 수직평면과 평행하고, 동시에 진동테이블(84)의 표면으로부터 떨어져서 반대위치로 75℃ 경사져 있는, 그러한 위치에 배치되어 있다.
경사각은 회전대(87)를 회전시킴으로써 요구되는 대로 변할 수 있다. 불균형추(92)는 각각의 진동모우터(91)의 회전축의 양쪽 끝에 고착된다. 불균형추(92)의 회전에 의하여 발생되는 원심력은 진동테이블(84)에 수직 진동력을 전한다.
쌍으로 되어 있는 진동모우터(91)는 동일한 방향으로, 동일한 진동수 및 진폭을 가지고 회전한다. 쌍으로 되어 있는 진동모우터(91)에 의하여 발생되는 합성진동은, 진동테이블(84)이 진동테이블(84)의 중심축선(C)과 일치하는 중심축선을 나선을 따라서 진동하게 한다.
진동테이블(84)는 지지스프링(83)을 거쳐 기초프레임(82)에 장착되기 때문에, 진동테이블(84)의 진동 기초프레임(82)에 전달되지 않는다. 보빈(94)은, 진동테이블(84)의 중심축선(C)과 사실상 일치하도록 유지된 보빈(94)의 축선을 가지고, 진동모우터(91)의 진동이 보빈에 확실히 전달되도록 볼트 및 너트(98)에 의하여 진동테이블의 상부에 고착된다.
광섬유(1)가 통과되는 튜우브(5)의 코일(7)은 보빈(94)둘레에 감긴다. 광섬유(1)는 튜우브(5)의 코일(7)의 하부 끝으로부터 그것에 급송된다. 과도한 굽힙응력이 없는 광섬유(1)를 유지하기 위하여, 코일(7)의 직경은 150mm이상인 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 실시예에서, 수지피복 광섬유 및 강제파이프(steel pipe)는 광섬유(1) 및 튜우브(5)로서 사용된다.
제6도에 도시된 바와 같이, 보빈(94)은, 블록경로 및 오목경로가 보빈의 축선을 따라 연속되도록, 그것의 원통몸통 바깥둘레에 셰이퍼로 가공한 홈(96)을 가지고 있다. 감겨진 튜우브(5)는 홈(96)에 밀착하여 합치하게 된다.
보빈(94)의 진동은 보빈(94)의 몸통상의 홈에 밀착하여 유지되는 튜우브(5)에 정확히 전달된다. 이것은 튜우브(5)내로 광섬유(1)의 원활하고 유효한 삽입을 보장한다. 진공 컨테이너(101)는 진동기(81)의 옆에 배치된다. 섬유-팁 감지기(104)는 진공 컨테이너(101)의 플러그(102)에 제공되어 있다.
섬유-팁 감지기(104)는 대향 배치된 발광 다이오우드 및 광 트랜지스터를 포함하고 있다. 진공펌프(107)는 배관(108)을 통하여 진공 컨테이너(101)에 접속되어 있다.
상기 장치를 이용하여 튜우브(5)내로 광섬유(1)를 삽입하는 방법은 이후에 설명될 것이다. 먼저, 캐리지(19)는 밀봉 컨테이너(11)밖으로 끌어 당겨진다. 피복 광섬유(1)가 가볍게 감기는 스푸울(23)은 지지대(22)상에 장착된다.
스푸울(23)로부터 풀어진 광섬유(1)의 적절한 길이는 링(29), 섬유공급감지기(31), 광섬유 급송장치(35) 및 안내부(44)로 통과된다. 그러면, 광섬유(1)의 앞쪽 끝은 안내부(44)를 지나서 다소 돌출한다. 캐리지(19)는 그때 밀봉 컨테이너(11)내로 밀려 들어가고 커버(14)는 밀폐된다.
광섬유(1)의 앞쪽 끝은 이제 난류발생기(51)의 원통부(52)내에 있다. 코일(7)은 보빈(94) 둘레에 튜우브(5)를 감음으로써 형성된다. 그러면 튜우브(5)의 코일(7)을 운송하는 보빈(94)은 보울트 및 너트(98)을 가지고 있는 진동테이블(84)상에 고착된다. 튜우브(5)의 적절한 길이는, 금속죔쇠(111 및 112)에 의하여 진동테이블(84)에 고착되는 그것의 중앙점을 가지고, 보빈(94)로로부터 풀어진다.
튜우브(5)의 입구끝은 페루울 튜우브 커플링(115 : ferrule tube conpling)의하여 밀봉 컨테이너(11)상의 출구튜우브(113)에 접속된다. 튜우브(5)의 입구끝 가까이의 지점은 금속죔쇠(118)에 의하여 고착테이블(117)에 고착된다. 튜우브(5)의 출구끝은 진공용기(101)상의 플러그(102)에 접속된다.
튜우브(5)내로의 광섬유(1)의 원활한 유입을 보장하기 위하여, 광섬유(1)와 튜우브(5) 사이에, 바람직하게 0.1mm 또는 그 이상의, 어떤 틈새가 있어야 한다. 동일한 이유 때문에, 튜우브의 코일(7)은 150mm이상, 또는 바람직하게는 300mm이상의 직경을 가지고 있어야 한다.
그리고 나서, 진공펌프(107)는 밀봉 컨테이너(11), 튜우브(5) 및 진공 컨테이너(101)를 진공으로 되도록 작용하게 된다. 진공작용이 대체로 완료될 때, 스푸울 모우터(24), 핀치-로울 모우터(41) 및 진공모우터(91)는, 진공펌프(107)를 작동중의 상태로 유지하고 있는 동안, 작용하게 된다.
상기 장소 및 위치에 배치되어 있는 진동모우터(91)는 중심축선(C) 둘레에서 나선형으로 진공테이블(84)을 진동시킨다. 코크(62) 및 스톱밸브(65)가 열림에 따라, 질소가스는 밀봉 컨테이너(11) 및 난류발생기(51)를 통하여 튜우브(5)내로 빠르게 유동한다.
질소가스의 고속흐름은 광섬유(1)의 앞쪽끝을 튜우브(5)내로 운송한다. 난류발생기(51)에 의하여 발생된 질스가스의 고속난류는 광섬유(1)가 파동운동되게 한다. 튜우브(5)내로의 유입으로부터 초래된 질소가스의 손실은 질소가스 실린더(61)로부터의 새로운 공급에 의하여 보충되며, 그로 인하여 밀봉 컨테이너(11)에서의 압력은 항상 40kgf/㎠로 유지된다.
만약 질소가스의 흐름 및 진동에 의하여 튜우브(5)를 통해 전진 운송되는 광섬유(1)의 이동속도가 핀치로울(37 및 38)의 급송속도(즉, 핀치로울의 원주속도)보다 더 빠르게 되면, 타이머(도시되어 있지 않음)는 조정나사(40)를 풀기 위하여 구동기구(도시되어 있지 않음)을 작용시키며, 그로 인하여 하부핀치-로울모우터(41)를 멈추게 한다.
따라서, 광섬유(1)는 하부핀치로울(38)을 가로지르고 광섬유 급송장치(35)를 떠나게 된다. 광섬유(1)와 하부핀치로울(38)사이의 마찰은 너무 작아서 광섬유(1)의 전진이동은 영향을 받지 않는다.
튜우브(5)내의 광섬유(1)는, 질소가스의 빠른 흐름과 광섬유(1)의 표면사이에서 발생되는 마찰력, 및 광섬유(1)의 양쪽 파동부 사이에서 일어나는 질소가스의 정압에서의 차이에 의하여, 전진 운송된다.
튜우브(5)의 진동은 광섬유(1)가 튜우브에서의 내부표면으로부터 떨어져 도약하게 하며, 그리하여 그 사이에서의 접촉을 방해하고 튜우브의 내부표면에 의하여 광섬유(1)상에 작용하는 마찰력을 감소시킨다.
이러한 도약작용은 또한, 튜우브의 중심으로 유동하여 광섬유(1)의 전진이동을 가속시키는 질소가스의 빠른 흐름에 광섬유(1)를 노출시킨다. 진동은 광섬유(1)가 파동운동되게 한다. 광섬유(1)의 파동부는 질소가스의 유동을 방해한다.
질소가스의 유속은 광섬유(1)의 전진속도보다 상당히 빠르기 때문에, 질소가스의 흐름은 미끄럼 흐름을 생성시키기 위하여 튜우브의 파동부로부터 빗나간다. 따라서, 파동부의 하류에서의 정압은 그것으로부터 상류측과 하류측 사이의 가스압력에서의 차이를 생성시키기 위하여 강하한다.
광섬유(1)를 전진 운송시키는 힘은 질소가스의 유동(또는 튜우브의 축선)방향에 수직하는 평면상에서 파동부의 돌출면적에 의하여 곱해진 압력에서의 상기 차이와 동일하다.
이러한 추가의 힘은, 질소가스가 광섬유(1)의 원주표면상에 작용하는 마찰력 및 광섬유의 단면적에 상응하는 면적상에 작용하는 정압에 의하여 전진 운송되는, 광섬유(1)의 전진을 가속시킨다.
진동테이블(84)은 중심축선(C) 둘레에 나선형으로 진동한다. 따라서, 튜우브(5)의 코일은 튜우브(5)상의 어떤 주어진 점에서 시작되는 나선형 경로를 따라 왕복할 정도의 그러한 방법으로 진동된다. 이러한 진동은 또한 진동 컨베이어의 원리와 같은 동일한 원리로 광섬유(1)를 앞쪽으로 보낸다.
상기 기술한 바와 같이, 광섬유(1)의 파동은 질소가스의 유동을 방해한다. 그러므로, 더 작은 직경 및 더 긴길이의 튜우브들에 있어서는, 밀봉 컨테이너(11)에서의 질소가스의 압력은 기술된 바람직한 실시예에서와 같이 상당히 높게 유지되어야 한다.
밀봉 컨테이너(11)가 큰 용량을 가지고 있을 때나 또는 가압가스가 밀봉 컨테이너에 점차적으로 공급될 때, 가스흐름의 초기 운송력은 광섬유(1)의 원활한 삽입을 보장할 만큼 충분히 크지 못하다.
보다 더 상세히는 스톱벨브(665)가 실린더(61)로부터 밀봉 컨테이너(11)내로 질소가스를 유입시키기 위하여 열릴 때, 튜우브 입구에서의 가스 유속은 광섬유(1)에 보내기 위하여 필요한 힘을 생성시킬 만큼 충분히 크지 못하다.
그러한 경우에, 광섬유(1)는 손에 의하여 또는 기술된 실시예에서 사용된 핀치로울과 같은 기계적인 장치에 의하여 튜우브내로 예비적으로 삽입되어야 한다. 튜우브내에서의 가스 흐름은 미리 삽입된 광섬유(1)상에 충분한 운송력은 발휘할 것이다.
초기 삽입길이는, 튜우브 및 광섬유의 크기 및 표면상태, 가압가스의 압력과 종류, 기타 등등에 따라서, 수미터부터 십수미터까지의 범위에 걸쳐 있다.
광섬유(1)는 튜우브(5)의 코일의 위로부터 공급될 수 있다. 튜우브의 코일은 수평으로 그것의 축선과 함께 배치될 수 있다. 튜우브(5)의 코일은 전자석 진동기에 의하여 진동될 수 있다. 튜우브내로의 광섬유(1)의 삽입을 용이하게 하기 위하여, 코일은 1Hz이상의 진동수, 바람직하게는 10Hz 이상의 진동수, 그리고 1㎛이상의 총진폭, 바람직하게는 0.1mm이상의 총진폭을 가지고 진동되어야 한다.
바람직하게, 진동수 및 진폭의 상한(上限)은 광섬유(1)가 진동에 의하여 손상을 입지 않고 유지될 만큼 가능한한 높아야 한다. 역시 고주파 진동도 사용될 수 있다. 그러나 어떤 종류의 진동이라도 최소한 튜우브(5)를 통하여 전진하는 광섬유(1)에 수직하는 성분을 가지고 있는 것이 바람직하다.
또한 진동의 최대 수직가속도는 중력 가속도이상인 것이 바람직하다. 가압가스가 큰 운송력을 발휘할 때, 튜우브(5)의 코일의 진동은 광섬유(1)의 이동방향에 수직하는 방향으로 한정될 수 있다. 그리하여, 광섬유(1)는 진동에 의한 도움을 받지 않고 질소가스 자체의 흐름에 의하여 전진 운송된다.
진공 컨테이너(101)의 플러그(102)에 제공된 섬유-팁 감지기(104)가 전진 운송되는 광섬유(1)의 앞쪽 끝을 감지하면, 스톱벨브(65)는 질소가스의 공급을 중단시키기 위하여 차단된다. 동시에, 스푸울(23), 진동기(81) 및 진공펌프(107)도 또한 멈춰진다. 튜우브내에서의 광섬유(1)가 여분의 길이를 필요로 할 때, 질소가스의 공급은 멈춰지고 튜우브(5)의 출구끝은 차단된다. 그리하여, 스푸울(23) 및 진동기(81)는 요구되는 여분의 길이가 얻어질 때까지 다시 작용하게 된다.
[제2의 바람직한 실시예]
제7도는 본 발명의 제2의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 제7도에서, 제1a도 및 제1b도에서 도시된 것들과 유사한 부품들은 관련 특성과 동일한 것으로 명시되므로 그것의 설명은 생략된다.
이러한 바람직한 실시예에서, 밀봉 컨테이너(11)로부터 튜우브(5)로 광섬유(1)를 공급하는 장치는 상기 기술된 제1의 바람직한 실시예에서 사용된 것과 다르다. 광섬유(1)를 유지하고 있는 상부 개방 컨테이너(123)는 구형성의 밀봉 컨테이너(121)내에 설치된다.
상부 개방 컨테이너(123)는 외부 실린더(124), 내부 실린더(125) 그리고 원뿔대 형상인 커버(126)를 포함하고 있다. 커버(126)는 고착밴드(127)에 의하여 외부 실린더(124)의 상부에 고착된다. 가이드 링(129)은 내부 실린더(125)의 윗쪽 끝에 부착된다.
상기 제1실시예에서의 것과 유사한 광섬유 급송장치(35)는 커버(126)의 상부에 구비된다.
이러한 제2의 바람직한 실시예를 사용하여 광섬유(1)를 튜우브(5)내로 삽입하는 방법은 이후에 설명된다. 광섬유(1)는 상부 개방 컨테이너(123)에서 미리 부하가 걸려 있다.
상부 개방 컨테이너(123)내에 유지된 광섬유(1)는 층을 이루고 있는 루프속에 있다. 그러므로, 상부 개방 컨테이너(123)의 바깥으로 끌어 당겨진 광섬유(1)는 맨위의 루프로부터 취해져서, 작동이 진행됨에 따라 점차적으로 내려간다.
이러한 경우에, 광섬유(1)는 루프당 최대 360℃ 뒤틀리게 된다. 전진 이동 동안에, 뒤틀려진 광섬유(1)는 원형을 회복하기 위하여 꼬이게되며, 그로 인하여 이동에 저항을 하고 그리하여 삽입작동을 방해한다.
그러므로 광섬유(1)는, 상부 개방 컨테이너(123)내에서 미리 부하가 걸려질 때 유출 광섬유(1)에 주어지는 이후의 뒤틀림이 상쇄되도록, 반대방향으로 뒤틀려지는 것이 바람직하다. 스푸울 둘레에 감겨진 광섬유(1)와 달라서, 상부 개방 컨테이너내에 유지된 광섬유(1)는 비틀린 부분을 가지지 않는다. 유출 광섬유(1)는 뒤따르는 광섬유(1)에 의하여 발생되는 관성저항을 받지 않는다.
이것은 제1도에 도시된 바와 같은 형식의 광섬유 상태감지기(31)를 제공할 필요성이 없다.
제1의 바람직한 실시예에서와 같이, 튜우브(5)의 코일은 진동테이블(84)상에 고착된 보빈(94) 둘레에 형성되어 있다. 그리하여, 튜우브(5)의 입구끝은 페루울 커플링(115)에 의하여 밀봉 컨테이너(11)상의 출구 튜우브(113)에 접속된다. 적절한 운송력이 삽입작동의 초기 단계에서 광섬유(1)상에 작용하도록 보장하기 위하여, 광섬유(1)의 앞쪽 끝은 광섬유 급송장치(35)에 의하여, 밀봉 컨테이너(121)밖으로 수미터정도 당겨진다. 그리하여 끄집어 내어진 앞쪽 끝은 튜우브(5)내로 밀리게 된다.
그후의 작업들, 이를테면 진동모우터(91)의 작동 및 밀봉 컨테이너(121)로의 질소가스의 공급은 제1의 바람직한 실시예의 것과 유사하다. 질소가스의 흐름과 진동에 의해 튜브를 통하여 전진 운송되는 광섬유(1)의 속도가 광섬유 급송장치(35)의 급송속도(즉, 핀치로울의 원주속도)보다 더 크게 되면, 광섬유 급송장치(35)는 제1의 바람직한 실시예에서와 같이 광섬유(1)의 급송을 중지한다.
제2의 바람직한 실시예에 있어서, 광섬유(1)는 튜우브(5)내로 삽입될 길이만큼 상부 개방 컨테이너(123)로부터 수직하게 끌어 당겨진다. 그러므로, 광섬유(1)는 제1의 바람직한 실시예에서와 같이 늘어지지 않는다.
그 결과로 생기는 광섬유 급송스푸울(23) 및 섬유상태감지기(31)의 배제는 전체장치의 구조를 간단하게 하는 것을 허용한다.
[실례]
제1a도 및 제1b도에 도시된 장치를 사용하여, 광섬유는, 다음의 조건들하에서 강제 파이프내로 삽입되었다.
(1) 시편
강제 파이프의 코일 : 길이 1000m, 외경 1.0mm 및 내경 0.8mm이고, 1200mm의 원통직경을 가진 강제보빈(steel bobbin)의 둘레에 감겨진 강제 파이프의 코일
광섬유 : 실리콘 수지로 피복된 직경 125㎛의 석영유리사(thread)를 포함하고 있는 직경 0.4mm의 광섬유
(2) 가압가스
압력 40kgf/㎠의 질소가스
(3) 진동상태
진동수 : 20Hz
진동각 : 15°
총진폭 : 1.25mm
최대 수직가속도 : 1.5g
(4) 파동
피치 : 약 100mm
총진폭 : 약 0.3mm
(5) 삽입데이터
섬유의 이동속도 : 125m/min
삽입시간 : 8min
본 발명은 기술된 특정의 바람직한 실시예들로 한정되어서는 안된다. 난류발생기가 사용되지 않고 튜우브가 전술한 실례에서 진동되지 않았을 때에는 광섬유를 튜우브내로 길이 350m 이상 삽입하는 것이 불가능하였다. 그 때 섬유의 이동속도는 20m/min이었다.
단일 광섬유뿐만 아니라 복수의 광섬유도 또한 튜우브의 내경과 광섬유의 직경 사이의 관계가 허락한다면 튜우브내로 삽입될 수 있다.
상기 기술한 바람직한 실시예들은 피복된 선재들로 만들어진 광섬유와 강제 튜우브(steel tube)를 사용하였다. 물론, 본 발명은 상기 조합으로 한정되지 않는다. 다각적인 변경이 가능하다.
예를 들면, 광섬유들 또는 그것의 케이블들은 알루미늄 또는 합성수지의 튜우브내로 삽입될 수 있다. 가스의 흐름에 의해 전진 운송될 수 있는 광섬유와는 차이가 있는 어떤 다른 종류의 선재가 튜우브내로 삽입될 수 있다. 가압가스는 질소가스에 한정된 것이 아니다. 공기, 아르곤 또는 기타 적절한 가스가 사용될 수 있다. 튜우브(5)의 출구끝은 진공 컨테이너(101)에 접속되는 대신에 대기에 개방될 수 있다.
튜우브(5)가 전진 및 후진의 양성분들을 다 가지고 있는 정도의 진폭으로 진동된다면 더 큰 파동운동이 선재에 전달될 수 있다. 튜우브의 간헐적인 진동은 삽입된 선재를 손상시키는 위험을 줄이는데 도움이 된다. 만약 길이가 수십미터 정도로 짧다면, 튜우브는 일직선 상태로 진동될 수 있다. 더 긴 튜우브에서 감기(coiling) 또는 루프만들기(looping)는 튜우브의 조정을 용이하게 하며 전체길이를 통하여 유효한 진동을 보장한다.
파동난류를 발생시키기 위하여, 제2도 내지 제4도에 도시된 장치뿐 아니라 제9도에 도시된 난류발생기(131)도 또한 사용될 수 있다. 난류발생기(131)는 동축으로 배치된 원통몸체(132) 및 광섬유 입구(133)를 포함하고 있다. 2개의 가스입구(134)는 원통몸체(132)의 원주표면으로부터 섬유입구(133)내로 통해 있다.
가스입구(134)는 섬유입구(133)에 관하여 경사져 있다. 난류발생기(131)는, 제1의 바람직한 실시예에서와 같이, 보올베어링(59)을 통하여 밀봉 컨테이너(11)상의 플러그(16)에 부착된다. 가압가스의 흐름을 가스입구(134)로부터 섬유입구(133)로 선회한다.
따라서, 원통몸체(132)가 회전하기 때문에 가스의 흐름내에 난류가 일어나고, 그리하여 섬유입구(133)내에서 광섬유에 파동운동를 전달한다.
또한 가스의 맥동 유동 또는 간헐적인 유동은 광섬유가 파동되게 한다.
제10도 및 제11도에 도시된 파동발생기들은 가스의 맥동 흐름 또는 간헐적인 흐름을 발생시킨다. 제10도에 도시된 파동발생기는 동심 축선으로 배치된 원통몸체(141) 및 섬유통로(143)를 포함하고 있다. 고압가스입구(144)는 원통몸체의 원주표면으로부터 섬유통로(143)로 통해 있다.
파동발생기(141)는 제1a도에 도시된 밀봉 컨테이너(11)상의 출구 튜우브(113)에 부착된다. 고압가스출구(144)는 솔레노이드 스톱밸브(146)가 제공되어 있는 배관(147)을 통하여 밀봉 컨테이너(11)와 통한다. 1Hz이상의 진동수를 가지고 있는 솔레노이드 스톱밸브(146)를 개폐시킴으로써, 고압가스는 섬유통로(143)내로 간헐적으로 통하게 된다.
그리하여 발생된 가압가스의 맥동 흐름 또는 간헐적인 흐름은 광섬유(1)에 파동운동을 부여하게 된다. 제11도에 도시된 파동발생기(151)는 동심 축선으로 배치된 원통몸체(152) 및 섬유통로(153)를 포함하고 있다. 배기 포오트(154)는 원통몸체의 원주표면으로부터 섬유통로(153)로 통해있다.
파동발생기(151)는 제1a도에 도시된 밀봉 컨테이너(11)상의 출구 튜우브(113)에 부착된다. 배기 포오트(154)는 솔레노이드 스톱밸브(156)가 제공되어 있는 배관(157)을 통하여 대기로 개방되어 있다. 1Hz이상의 진동수를 가진 솔레노이드 스톱밸브(146)를 개폐시킴으로써, 섬유통로(153)내에서의 고압가스는 배관(157)을 통하여 대기로 간헐적으로 방출된다. 그리하여 발생된 고압가스의 맥동 흐름 또는 간헐적인 흐름은 광섬유(1)에 파동운동을 전달한다.
제10도 및 제11도에 도시된 파동발생기(141 및 151)는 조합되어 사용될 수 있다. 또한 제12도에 도시된 핀(161)은 파동운동을 발생시키기 위하여 광섬유의 앞쪽 끝에 제공될 수 있다. 핀(161)은 얇은 플라스틱 조각 또는 금속조각으로 만들어진다. 가압가스의 흐름에 의하여 펄럭이는 핀(161)은 광섬유(1)가 파동되게 한다. 광섬유(1) 및 튜우브(5)의 크기에 의하여, 제1의 실시예의 난류발생기(51)는 배제될 수 있다. 또는 반대로, 난류발생기가 제2의 실시예에서 사용될 수 있다.
전술한 바람직한 제1 및 제2실시예에 있어서, 튜우브내에 공급될 광섬유(1)는 밀봉 컨테이너(11 또는 121)내에 유지된다. 제13도에 도시된 바람직한 실시예에서, 튜우브내에 공급된 광섬유(1)는 밀봉 컨테이너(11)의 외부에 위치된다. 제13도는 제1a도와 유사하다.
제13도에 도시된 장치의 하부끝(도면의 좌측에서)은 제16도에 도시된 장치에 연결된다. 제13도에서 유사한 부분은 이에 대한 상세한 설명을 부가함이 없이 제1a도에서 사용된 유사한 참조번호를 표시된다.
플러그(167)는 용접 밀봉 컨테이너(11)의 후단내에 나사식으로 결합된다. 아래로 통기된 가이드 튜우브(170)는 플러그(167)의 후단에 부착된다. 래비린스 패킹(171)은 플러그(167)에 끼워진다.
밀봉 컨테이너(11)내에 있는 캐리지(19)는 광섬유 전진장치(173), 광섬유 상태감지기(31), 및 광섬유 급송장치(35)를 지지한다. 광섬유 전진장치(173)는 한 쌍의 핀치로울(175,176)로 이루어지며 이들은 스탠드(174)상에 차례대로 장착되어 광섬유가 이들 사이에서 가볍게 지지되도록 한다. 상부 핀치로울(175)은 승강가능하다.
조정 스크류(177)는 광섬유(1)상에 가해지는 압력을 조정한다. 모우터(178)는 벨트전동기구(179)를 통하여 하부핀치로울(176)을 회전시킨다. 전술한 실시예에서 처럼 밀봉 컨테이너의 외부에 제공된 제어장치(47)는 모우터(178)의 속도를 조절한다.
다음에 전술한 장치와 관련하여 광섬유(1)를 튜우브(5)내에 삽입하는 방법에 대하여 설명하고자 한다. 루프상, 코일상 또는 기타의 느슨한 형태의 광섬유(1)는 상부 개방 컨테이너에서 미리 부하가 걸려있다.
다음에 캐리지(19)는 밀봉 컨테이너(11)의 밖으로 끌어 당겨진다. 상부 개방 컨테이너(123)로부터 풀린 광섬유(1)의 적절한 길이는 가이드 튜우브(170)와 래비린스 패킹(171)을 통하여 보내진다.
느슨한 광섬유(1)는 가이드(44)위로 돌출하는 광섬유(1)의 팁을 가지고 광섬유 전진장치(173), 광섬유 상태감지기(31) 및 사이드(44)를 차례대로 통과하여 전진 이동한다. 광섬유(1)가 이 상태를 유지하면, 캐리지(19)는 밀봉 컨테이너(11)내로 밀려지고, 커버(14)가 닫혀진다. 광섬유(1)의 팁은 난류발생기(51)의 원통부(52)내측에 있다. 보빈(94)은 튜우브(5)를 감아서 코일(7)을 형성한다. 이후의 단계는 제1 및 제2의 바람직한 실시예의 작동과 동일하다.
립패킹과 같은, 래비린스 패킹(171)이외의 마찰패킹은 광섬유(1)가 통과되는 용접 밀봉부내에 사용될 수 있다. 립 또는 기타 유사한 패킹이 사용될 때는 광섬유와 패킹 사이의 마찰이 발생을 감소시키기 위하여 패킹의 입구측에 있는 광섬유(1)에 윤활제를 적용하는 것이 바람직하다. 광섬유 전진 장치(173)는 밀봉 컨테이너(11)의 외부에 위치될 수 있다.
또, 광섬유 전진장치(173)는 쌍으로 된 핀치로울(175,176) 대신에 한쌍의 벨트로 만들 수 있고 이들 사이에서 광섬유(1)를 지지하도록 한다.
스푸울은 광섬유를 지지하도록 상부 개방 컨테이너(123)의 위치에서 사용 될 수 있다. 스푸울은 광섬유가 감겨져 있는 스푸울이 큰 관성 모우멘트를 가지고 있을때 이외에는 구동될 필요가 없다.
전술한 바와 같이, 광섬유(1)가 밀봉 컨테이너(123)의 밖으로 꺼내질 때 꼬임이 발생하도록 상부 개방 컨테이너(13)내에 유지될 광섬유(1)를 역으로 미리 뒤틀리게 하는 것이 바람직하다.
제14도는 광섬유(1)에 역꼬임을 부여하는 장치의 일례를 도시하고 있다. 광섬유(1)는 가이드 튜우브(181), 캐터필러 급송장치(182) 및 회전가이드 튜우브(183)를 통하여 상부 개방 컨테이너(123)의 원통몸체(124)에 공급된다. 회전가이드 튜우브(183)는 외부 실린더(124)에서 1δ만큼 편심되어 있다.
모우터(도시 안됨)는 중심 축선(X)을 중심으로 외부 실린더(124)를 회전시키며, 한편 모우터(도시 안됨)는 축선(Y)를 중심으로 하여 전동기어(184)를 통하여 회전가이드 튜우브(183)를 회전시키는데 이들의 회전 회전가이드 튜우브(183)에서 외부 실린더(124)로 공급된 광섬유(1)는 서로에 대하여 2δ의 폭만큼 편심되게 바닥으로부터 외주방향으로 쌓아 올려져서 코일을 형성한다. 외부 실린더(124)의 회전속도가 Vp이고 회전가이드 튜우브(183)의 회전속도가VE이라면, 역꼬임각(θ)은 θ=360℃(1-VP/VE)이다.
외부 실린더(124)의 회전속도(VP)가 회전저가이드 튜우브(183)의 회전속도보다 충분히 작다면, 역꼬임각(θ)은 거의 360℃과 동일하게 된다.
이에 따라 광섬유(1)는 얽히거나 뒤틀리지 않고 코일(2)로부터 풀릴 때 꼬임을 형성하지 않는다. 회전운동을 없게하면 꼬임이 없는 광섬유(1)는 튜우브(5)로 용이하게 보내진다.

Claims (34)

  1. 밀봉 컨테이너(11,121)에 선재(1)를 배치하는 단계, 밀봉 컨테이너(11,121)에 접속된 튜우브(5)의 한쪽 끝속으로 선재(1)의 앞쪽 끝을 삽입하거나 또는 튜우브(5)의 한쪽 끝 앞에 선재(1)의 앞쪽 끝을 위치시키는 단계, 밀봉 컨테이너(11,121)내로 가압가스를 공급하는 단계, 그리고 그 한쪽 끝으로부터 튜우브(5)내로 가압가스를 통과시키는 단계를 포함하고 있으며, 가압가스의 흐름은 밀봉 컨테이너(11,121)로부터 튜우브(5)를 통하여 선재(1)를 전진 운송시키며 밀봉 컨테이너(11,121)내에서의 가스의 압력은 튜우브(5)의 주어진 어떤 지점에서도 가스의 평균 흐름속도를 선재(1)의 전진 속도 이상으로 유지하기 위하여 충분히 높고, 그리고 튜우브(5)를 통하여 전진하는 선재(1)에 확실한 길이방향 파동운동을 부여하는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재(thread)삽입방법.
  2. 튜우브(5)내에 삽입될 선재(1)의 코일을 밀봉 컨테이너(11,121)의 외부에 배치하는 단계, 밀봉 컨테이너(11,121)의 출구 끝에 접속된 튜우브(5)의 한쪽 끝 앞에 삽입하거나 위치하도록 그 입구측상의 용접 밀봉부(171)를 통하여 선재(1)의 팁을 밀봉 컨테이너(11,121)내에 인도하는 단계, 가압가스를 밀봉 컨테이너(11,121)에 공급하는 단계 그리고 그 한쪽 끝으로부터 튜우브(5)내로 가압가스를 통과시키는 단계를 포함하고 있으며, 가압가스의 흐름은 밀봉 컨테이너(11,121)로부터 튜우브(5)를 통하여 선재(1)를 전진 운송시키며, 밀봉 컨테이너(11,121)내에서의 가스의 압력은 튜우브(5)의 주어진 어떤 지점에서도 가스의 평균 흐름속도를 선재(1)의 전진 속도 이상으로 유지하기 위하여 충분히 높고, 그리고 튜우브(5)를 통하여 전진하는 선재(1)에 확실한 길이방향 파동운동을 부여하는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재(thread)삽입방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선재(1)는 튜우브(5)를 진동시킴으로써 파동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선재(1)는 가압가스의 난류흐름에 의하여 파동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가스의 흐름은 맥동적이거나 간헐적인 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선재(1)는 가압가스의 흐름에 의해 펄럭이도록 선재(1)의 앞쪽 끝에 부착된 핀(161)에 의하여 파동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선재(1)는 가압가스의 흐름에서의 난류의 발생, 가압가스의 흐름에서의 맥동 또는 간헐운동의 발생, 그리고 가압가스의 흐름에 의해 펄럭이게 되는 선재(1)의 앞쪽 끝에의 핀(161) 부착중에서 선택된 최소한 2개의 방법을 조합함으로써 파동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  8. 제3항에 있어서, 튜우브(5)는 튜우브(5)의 중심축선에 수직인 성분을 가지고 있는 진폭으로 진동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  9. 제3항에 있어서, 튜우브(5)는, 선재(1)가 선재(1)의 이동방향으로 작용하는 힘을 받도록, 진동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  10. 제3항에 있어서, 튜우브(5)는, 선재(1)가 선재(1)의 이동방향으로 대향하는 방향으로 작용하는 힘을 받도록, 진동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  11. 제3항에 있어서, 진동의 진동수는 1Hz 이상이며 최대 수직 가속도는 중력가속도 이상인 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  12. 제3항에 있어서, 광섬유(1)는 간헐적으로 진동되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선재(1)는 상부 개방 컨테이너(123)내에 감긴상태로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  14. 제13항에 있어서, 선재(1)가 코일(2)로부터 풀릴 때 선재의 축선을 중심으로 발생할 수 있는 코일을 상쇄시키도록 선재의 코일(2)이 형성될 때 역꼬임이 부여된 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  15. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 선재(1)는 그 삽입속도에 순응하는 속도로 밀봉 컨테이너(11,121)로부터 튜우브(5)내로의 확실히 급송되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  16. 제15항에 있어서, 선재(1)는 튜우브(5)의 입구끝 앞에서 느슨해지게 되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  17. 제16항에 있어서, 밀봉 컨테이너(11 또는 121)로부터 튜우브(5)내로의 선재(1)의 급송속도는 튜우브(5)의 입구끝 앞에서 감지되는 선재(1)의 느슨함의 정도에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  18. 가스의 흐름을 이용한 튜우브내로의 선재삽입장치에 있어서, 밀봉 컨테이너(11 또는 121), 밀봉 컨테이너(11,121)내에 제공되어 있는 선재공급용 장치(21), 밀봉 컨테이너(11,121)에 접속된 가압가스 공급원(61) 그리고 밀봉 컨테이너(11,121)에서 선재(1)가 삽입되는 튜우브(5)의 한쪽 끝을 접속하는 커플링(115)을 포함하고 있으며, 그리고 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치(51,81,131,142,151,161)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  19. 가스의 흐름을 이용한 튜우브내로의 선재삽입장치에 있어서, 그 입구측에 선재(1)를 통과시키는 용접밀봉부(171)와 커플링(115)을 통하여 그 출구끝에 접속된 튜우브(5)를 구비한 밀봉 컨테이너(11,121), 밀봉 컨테이너(11,121)의 외부에 제공된 선재(123)를 공급하기 위한 장치, 선재(123)를 끌어 당기거나 누르도록 선재(173)를 공급하기 위한 보조장치 및 밀봉 컨테이너(11,121)에 접속된 가압가스 공급원(61)을 포함하고 있으며, 그리고 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치(51,81,131,142,151,161)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  20. 제19항에 있어서, 선재를 공급하기 위한 장치는 스푸울을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재공급용 장치(21)는 스푸울(23)과 스푸울(23) 구동용장치(24)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  22. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재공급용 장치(21)는 감겨진 선재(1)를 수납하고 있는 상부 개방 컨테이너(123)를 포함하고 있으며, 이 선재(1)는 상부 개방 컨테이너(123)의 위쪽 바깥방향으로 끌어 당겨지는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  23. 제19항에 있어서, 선재(173)를 공급하기 위한 보조장치는 그들 사이에서 선재(1)를 가볍게 유지하는 한 쌍의 핀치로울(175,176)과 쌍으로된 핀치로울(176)을 회전시키는 장치(178,179)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  24. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재급송 장치(35)는 밀봉 컨테이너(11)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  25. 제24항에 있어서, 선재급송 장치(35)는 그 사이에서 선재(1)를 가볍게 붙들고 있는 한쌍의 핀치로울(37 및 38)과 쌍으로 된 핀치로울(37 및 38), 구동용장치(41)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  26. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는 튜우브(5)를 진동시키는 진동기(81)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  27. 제26항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는 튜우브(5)의 중심축선에 수직인 성분을 가지고 있는 진폭으로 튜우브(5)를 진동시키는 진동기(81)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  28. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는 원통부(52)와 원통부(52)의 앞쪽 반을 수납하고 있는 깔때기 형상부(56)를 포함하는 난류발생기(51), 원통부(52)에서의 축 방향 선재입구(53), 상기 축방향 선재입구(53)와 깔때기 형상부(56)를 연결시키기 위한 가스입구(54), 그리고 원통부(52)의 원주표면과 깔때기 형상부(56) 사이에 제공되어 원통부952)에 관하여 비틀려진 날개(57)를 포함하고 있으며, 원통부(52)의 전방끝은 밀봉 컨테이너(11,121)의 출구에 회전가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  29. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는 동축의 선재입구(133)가 있는 원통부(132)와 선재입구(133)에 경사져서 원통부(132)의 원주표면으로부터 선재입구(133)로 통해 있는 가스입구(134)를 가지고 있는 난류발생기(131)를 포함하고 있으며, 원통부(132)의 전방끝은 밀봉 컨테이너(11,121)의 출구에 회전가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  30. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는, 동축의 선재통로(143)가 있는 원통부(142)와, 개폐시킴으로써 선재통로(143)에 가압가스를 간헐적으로 공급하는 솔레노이드 스톱벨브(146)를 구비한 배관(147)을 통하여 밀봉 컨테이너(11,121)와 통하며 원통부(142)의 원주표면으로부터 선재통로(143)로 통해 있는 가압가스입구(144)를 가지고서, 밀봉 컨테이너(11,121)상의 출구 유니트(113)에 부착되어 있는 파동발생기(141)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  31. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는, 동축의 선재통로(153)가 있는 원통부(152)와, 개폐시킴으로써 배관(157)을 통하여 가압가스를 대기로 간헐적으로 방출시키기 위한 솔레노이드 스톱밸브(156)를 구비한 배관(157)을 통하여 대기로 개방되어 있으며 원통부(152)의 원주표면으로부터 선재통로(153)로 뻗어 있는 배기 포오트(154)를 가지고서, 밀봉 컨테이너(11,121)상의 출구 튜우브(113)에 부착되어 있는 파동발생기(151)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브 내로의 선재삽입장치.
  32. 제18항 또는 제19항에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는 선재(1)의 앞쪽 끝에 부착된 핀(161)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  33. 제28항 또는 제32항중 어느 하나에 있어서, 선재(1)에 확실한 파동운동을 부여하기 위한 장치는 튜우브를 더욱 진동시키기 위한 진동기(81)인 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입장치.
  34. 제18항 또는 제19항에 있어서, 튜우브(5)의 입구끝 앞에서의 선재(1)의 느슨함을 감지하기 위한 장치(31)와 감지된 느슨함의 양에 따라 선재공급용 장치로부터 선재(1)의 급송속도를 제어하기 위한 장치(47)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 튜우브내로의 선재삽입방법.
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