TWI742501B - 光纖纜線、纜線核心的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明是在纜線核心、剝離繩及抗張體的外周設有外被。藉由外被來一併包覆纜線核心、剝離繩及抗張體。在此,捲壓構件是縱向捲包在核心部的外周。因此,在縱向捲包後,捲壓構件的重疊部便在光纖纜線的軸方向上大致筆直地形成。對此,在光纖纜線中,纜線核心是核心部與捲壓構件一併扭轉。因此,捲壓構件的重疊部是相對於長邊方向螺旋狀地配置。
Description
本發明是有關於一種容置複數條光纖芯線之光纖纜線及其纜線核心的製造方法的發明。
伴隨於近年來之資訊量的增加,為了增加1條光纖纜線中的資訊傳輸量,期望能將光纖高密度地收納在光纖纜線,使光纖的收納芯數增加。對此,有各式各樣的光纖纜線已被提出。
作為像這樣的光纖纜線,有一種不使用槽,而是將外被設置在複數條光纖單元的外周,再將抗張體(tension member)埋入外被的光纖纜線已被提出(例如專利文獻1)。
專利文獻1:日本專利特開2016-206350號公報
因為無槽型的光纖纜線未使用硬質的槽,所以為了保護內部的光纖芯線,是在被捆束之光纖芯線(以下僅稱為核心部)的外周捲繞捲壓構件。在此,作為將捲壓構件捲繞在核心部的外周的方法,可以想到螺旋捲包與縱向捲包,但在光纖纜線中,一般是以緃向捲包來捲繞捲壓構件。這是由於下述緣故所致:因為捲壓構件是直接捲繞在光纖芯線的外周,所以當捲壓構件螺旋狀地
捲繞時,會因其張力使光纖芯線被擠壓,而成為傳輸損失的增大等的主要原因。
在將捲壓構件縱向捲包時,為了完全地將核心部以捲壓構件包覆,是在一部分形成重疊部,且在外周捲繞線等的線狀體,以使捲壓構件的重疊部不開口。此時,因為線狀體是螺旋狀地捲繞在捲壓構件的外周,所以捲壓構件的重疊部是藉由線狀體以預定的間隔被壓住。
但是,未以線狀體壓住的部分會因為捲壓構件的復原力而容易開口,恐有內部的核心部露出之虞。對此,將線狀體的捲繞節距變短的話,就必須降低製造時的線速,而使製造性惡化。
又,即使將重疊部的重疊量變大可以防止核心部的露出,但重疊部若有分離,就有在通過用於被覆外被之管頭時卡住之虞。為此,必須將管頭變大到超出所需,且必須將纜線變粗。又,將重疊部變大會使得捲壓構件的使用量增加而成為成本增加的主要原因,此外還有所謂內部的光纖芯線的取出作業亦變得困難的問題。
本發明是有鑒於像這樣的問題而作成的發明,目的在於提供一種光纖纜線及光纖纜線的製造方法,其可抑制光纖的傳輸損失,並且在光纖芯線的取出作業性方面也很優異。
為了達成前述目的,第1發明是一種光纖纜線,其特徵在於:具備:纜線核心,具有由複數條光纖芯線所構成的核心部、與縱向捲包在前述核心部的外周的捲壓構件;抗張體,配置在前述纜線核心的外部;及外被,設置在前述纜線核心及前述抗張體的外周,前述纜線核心是前述核心部與前述捲壓構件以大致相同節距往相同方向扭轉,且前述捲壓構件的重疊部是相對於長邊方向螺旋狀地配置。
前述纜線核心的扭轉節距期望為250mm以上且1200mm以下,此
外,前述纜線核心的扭轉節距更期望為300mm以上且1000mm以下。
前述光纖芯線亦可為間歇接著型光纖帶芯線。
線狀體是螺旋狀地捲繞在前述捲壓構件的外周,前述纜線核心的扭轉方向與前述線狀體的捲繞方向為相反方向亦可。
前述核心部是集合複數條光纖單元而形成,前述光纖單元是由複數條前述光纖芯線所構成,前述光纖單元內的前述光纖芯線是以比前述纜線核心的扭轉節距還小的節距來扭合亦可。
根據第1發明,因為縱向捲包有捲壓構件的纜線核心是與內部的核心部一併扭轉,所以捲壓構件的重疊部是相對於長邊方向螺旋狀地配置。因此,可以抑制重疊部的開口。此時,因為不是將捲壓構件螺旋狀地捲繞,所以在捲壓構件的捲繞時,不會有將內部的光纖芯線強力地束緊的情況。
例如,在從光纖纜線的內部取出光纖芯線時,即使剝離外被,亦會因為捲壓構件的開口被抑制,而可以抑制內部的光纖芯線意外跑出來。又,因為不須將重疊部變大,所以可以削減捲壓構件的使用量,並且在製造時,不會有卡在外被擠出用的管頭的情況,在製造性方面也很優異。
另一方面,在重疊部維持螺旋狀的情況下,打開重疊部取出內部的光纖芯線的作業變得難以進行,但是在本發明中,因為內部的核心部與捲壓構件是一併以相同節距來扭轉,所以要將作業部分之預定範圍的扭轉恢復且將重疊部恢復成筆直是很容易的。因此,可以打開重疊部而容易地取出內部的光纖芯線。
特別是,若纜線核心的扭轉節距為250mm以上且1200mm以下,除了可以確保上述的效果,還可以抑制內部的光纖芯線的傳輸損失,此外,若纜線核心的扭轉節距為300mm以上且1000mm以下,就更具效果。
又,若內部的光纖芯線是間歇接著型光纖帶芯線,光纖芯線的處
理就很容易。
又,在與纜線核心的扭轉方向為相反的方向上,將線狀體螺旋狀地捲繞在捲壓構件的外周,即可以更確實地抑制捲壓構件的開口。
又,在核心部是集合複數條由複數條光纖芯線所構成的光纖單元而形成的情況下,因為只要光纖單元的集合體與捲壓構件一併扭轉即可,所以不須使光纖單元群扭合。因此,在集合光纖單元群時,不須一邊使複數條光纖單元之供給線軸(bobbin)本身的供給位置旋轉而扭合,一邊進行集合。因此,可以將光纖單元之供給線軸的設置位置固定,亦可以使用更大型的線軸,而可以提高製造效率。
另外,在此情況下,在形成光纖單元時,將光纖單元內的光纖芯線以比纜線核心的扭轉節距還小的節距來扭合亦可。藉由如此構成,即使在光纖纜線彎曲時,亦可以抑制傳輸損失的增加。
第2發明是一種纜線核心的製造方法,其特徵在於:將複數條光纖芯線集合而形成核心部,將捲壓構件以縱向捲包來捲繞在前述核心部的外周,將光纖纜線的行進方向作為旋轉軸並且使捲取側旋轉,藉此來一邊將前述核心部與前述捲壓構件一併扭轉,一邊進行捲取。
根據第2發明,因為將捲壓構件以縱向捲包來捲繞,所以不會有內部的光纖芯線被強力地束緊的情況,又,因為可以將重疊部螺旋狀地形成,所以可以抑制捲壓構件的重疊部的開口。
根據本發明,可以提供一種光纖纜線及光纖纜線的製造方法,其可抑制光纖的傳輸損失,並且在光纖芯線的取出作業性方面也很優異。
1:光纖纜線
3:光纖芯線
3a:光纖單元
5:捲壓構件
7:線狀體
9:抗張體
11:剝離繩
13:外被
14:核心部
15:纜線核心
17:光纖素線
19:接著構件
21:重疊部
30:纜線核心製造裝置
31:光纖單元供給線軸
33:成形裝置
35:捲取線軸
A,B,C:線
D:箭頭
E:方向
圖1是顯示光纖纜線1的截面圖。
圖2是顯示間歇接著型光纖帶芯線的圖。
圖3是顯示光纖纜線1的立體圖。
圖4(a)是圖3的A-A線截面圖,(b)是圖3的B-B線截面圖,(c)是圖3的C-C線截面圖。
圖5是顯示纜線核心製造裝置30的圖。
圖6(a)、(b)是顯示將捲壓構件5縱向捲包之步驟的圖。
圖7(a)~(c)是顯示將纜線核心15扭轉,且將線狀體7捲繞之步驟的圖。
以下,一邊參照圖式一邊針對本發明的實施形態來進行說明。圖1是顯示光纖纜線1的圖。光纖纜線1是未使用槽之無槽型光纖纜線,且藉由核心部14、捲壓構件5、線狀體7、抗張體9、剝離繩11及外被13等而構成。
核心部14是由複數條光纖芯線3所構成。更詳細地說,複數條光纖芯線3扭合而構成光纖單元3a,且複數條光纖單元3a集合而形成核心部14。光纖單元3a是藉由例如束材等來捆束,而與其他光纖單元3a作出區別。例如,在圖示之例中,是針對集合了5條光纖單元3a之例來顯示。
另外,光纖單元3a的條數並不限定於圖示之例。又,複數條光纖芯線3亦可不區分成光纖單元3a。在以下的說明中,針對藉由複數條光纖單元3a形成核心部14之例來進行說明。
光纖芯線3亦可為單芯的光纖芯線,但期望為併設有複數條光纖芯線的光纖帶芯線。在此情況下,期望為相鄰之光纖群在長邊方向上間歇地接著的間歇接著型光纖帶芯線。
圖2是顯示間歇接著型光纖帶芯線即光纖芯線3的概略圖。光纖芯線3是複數條光纖素線17並列接著而構成。另外,在圖示之例中,是顯示由4條
光纖素線17所構成之例,但本發明並不限定於此,只要是由複數條光纖素線17所構成的光纖芯線3即可適用。
相鄰之光纖素線17群是在光纖素線17的長邊方向上隔著預定的間隔且藉由接著構件19而間歇接著。接著構件19是相對於光纖芯線3的長邊方向交錯地配置。亦即,相鄰之光纖素線17群的接合部是相對於光纖芯線3的長邊方向交錯地配置。
在核心部14的外周設有捲壓構件5。捲壓構件5是以藉由縱向捲包將複數條光纖單元3a一併包覆的方式配置。捲壓構件5是以端部彼此重疊的方式捲繞而形成重疊部21。另外,將已在核心部14的外周捲繞有捲壓構件5之物稱為纜線核心15。捲壓構件5可適用例如樹脂帶或者吸水性不織布等。又,在捲壓構件5的外周螺旋狀地捲繞有線狀體7(圖中以虛線表示)。另外,線狀體7可為一條,亦可為複數條。
在纜線核心15的外部,於隔著纜線核心15相對的位置上設有一對抗張體9。抗張體9例如是鋼線。又,在與抗張體9之相對方向大致正交的方向上,以隔著纜線核心15相對的方式設有剝離繩11。
又,在纜線核心15、剝離繩11及抗張體9的外周設有外被13。外被13是用於被覆光纖纜線1來加以保護的層。藉由外被13來一併包覆纜線核心15、剝離繩11及抗張體9。亦即,抗張體9及剝離繩11是埋設在外被13。
在此,如前述,捲壓構件5是縱向捲包在核心部14的外周。因此,在縱向捲包後,捲壓構件5的重疊部21便在光纖纜線1的軸方向上大致筆直地形成。另一方面,在光纖纜線1中,纜線核心15是在捲壓構件5縱向捲包之後,核心部14與捲壓構件5一併扭轉。因此,核心部14與捲壓構件5以大致相同節距往相同方向扭轉,且捲壓構件5的重疊部21是相對於光纖纜線1的長邊方向螺旋狀地配置。
圖3是光纖纜線1的立體圖,圖4(a)是圖3的A-A線截面圖,圖4(b)是圖3的B-B線截面圖,圖4(c)是圖3的C-C線截面圖。另外,在以下的圖中,為了簡化,將光纖芯線的圖示省略,而僅圖示光纖單元3a的概略圖形。又,在圖4(a)~圖4(c)中,僅將特定的光纖單元3a形成陰影來表示。
如圖4(a)~圖4(c)所示,若以大致筆直地配置在光纖纜線1之軸方向的抗張體9的位置作為基準,重疊部21的配置會因光纖纜線1的長邊方向的位置而在圓周方向上變化。亦即,捲壓構件5的重疊部21是相對於光纖纜線1的長邊方向螺旋狀地配置。此時,光纖單元3a的位置亦與重疊部21相同地,相對於光纖纜線1的長邊方向而變化。
要將捲壓構件5捲繞在核心部14時,因為核心部14是在未被扭合的情況下集合了光纖單元3a,所以各個光纖單元3a是大致筆直地配置。因此,在捲繞捲壓構件5後,重疊部21及各光纖單元3a皆為筆直地配置。藉由在縱向捲包捲壓構件5後將纜線核心15扭轉,便可將重疊部21的位置與光纖單元3a相同地扭轉,兩者的相對位置不會改變,各別相對於光纖纜線1的長邊方向螺旋狀地配置。
另外,如前述,光纖單元3a之內部的光纖芯線3亦可扭合。在此情況下,期望光纖單元3a內的光纖芯線3是以比纜線核心15的扭轉節距還小的節距來扭合。亦即,期望纜線核心15的扭轉節距設成較長節距。
作為纜線核心15的扭轉節距(扭旋節距),期望為例如250mm以上且1200mm以下,更適當的是,纜線核心15的扭轉節距期望為300mm以上且1000mm以下。若纜線核心15的扭轉節距太短,光纖芯線3會被強力地扭旋而導致傳輸損失的增加。另一方面,若纜線核心15的扭轉節距太長,會變得無法獲得扭轉纜線核心15的效果。
接著,針對纜線核心15的製造方法來進行說明。圖5是顯示纜線核心製造裝置30的概略圖。首先,預先扭合複數條光纖芯線3再捲繞束材而構成光
纖單元3a,並事先捲繞在光纖單元供給線軸31。光纖單元3a是從複數個光纖單元供給線軸31被供給而集合。亦即,集合複數條光纖芯線3而形成核心部14。此時,因為複數個光纖單元3a群是不扭轉而筆直地集合,所以光纖單元供給線軸31的設置位置是固定的。
核心部14是與捲壓構件5一起送往成形裝置33。在成形裝置33中,是在核心部14的外周縱向捲包捲壓構件5,以將複數條光纖單元3a(核心部14)一併包覆。
圖6(a)、圖6(b)是顯示對核心部14縱向捲包捲壓構件5之步驟的概念圖。如前述,在核心部14中,光纖單元3a群是在長邊方向上筆直地集合,且縱向捲包後之捲壓構件5的重疊部21亦在長邊方向上筆直地配置。
如圖5所示,離開成形裝置33的纜線核心15是藉由捲取線軸35而捲取。此時,捲取線軸35是將光纖纜線的行進方向作為旋轉軸而可旋轉(圖中箭頭D)。藉由一邊使捲取側的捲取線軸35旋轉,一邊捲取纜線核心15,便可以一邊將核心部14與捲壓構件5一併扭轉,一邊進行捲取。
圖7(a)~圖7(c)是顯示將捲壓構件5縱向捲包之後,到以捲取線軸35捲取為止之步驟的細節的概念圖。圖7(a)是顯示捲壓構件5剛縱向捲包在核心部14的外周後之狀態的圖。如前述,縱向捲包後之捲壓構件5的重疊部21是在長邊方向上筆直地配置。
若從此狀態扭轉纜線核心15(圖7(a)的E方向),就會如圖7(b)所示,核心部14與捲壓構件5一併扭轉,且重疊部21螺旋狀地配置。像這樣,藉由重疊部21成為螺旋狀,可以抑制重疊部21打開而使內部的核心部14露出的情況。
在這之後,如圖7(c)所示,依需要在纜線核心15的外周將線狀體7螺旋捲繞,且以捲取線軸35捲取纜線核心15。根據以上,可以獲得核心部14與捲壓構件5一併扭轉,且捲壓構件5的重疊部相對於長邊方向螺旋狀地配置的纜
線核心15。
另外,在將線狀體7捲繞時,期望纜線核心15的扭轉方向與線狀體7的螺旋捲繞方向為相反方向。藉由如此構成,可以在不改變線狀體7對纜線核心15的捲繞節距的情況下,有效率地壓住重疊部21。
之後,將捲取在捲取線軸35的纜線核心15連同抗張體9與剝離繩11一起供給至外被的擠出機,且將外被13擠出被覆在纜線核心15的外周。根據以上,即製造出光纖纜線1。
以上,根據本實施形態的光纖纜線1,因為捲壓構件5是以縱向捲包來捲繞,所以可以在內部的光纖芯線3不被過度束緊的情況下,抑制傳輸損失的增加。又,因為纜線核心15扭轉,所以在例如分歧作業時,在將外被13剝離且將線狀體7切斷時,可以抑制內部的光纖芯線3從重疊部21意外跑出來。
尤其是,藉由將纜線核心15的扭轉節距設定在適當範圍,可以抑制傳輸損失的增大,且可以更有效果地抑制核心部14的露出等。
又,因為纜線核心15是核心部14與捲壓構件5一併扭轉,所以在切割外被13等之範圍內,可以容易地使纜線核心15的扭轉恢復,而使重疊部21成為大致筆直。因此,可以容易地取出內部的光纖芯線3。
又,在成形裝置33的後方,將纜線核心15的行進方向作為旋轉軸並且使捲取線軸35旋轉,藉此即可以容易地將核心部14與捲壓構件5一併扭轉。
另外,本發明並不限定於圖1所示之截面形狀的光纖纜線1,截面構造亦可不同。例如,亦可為具有支撐線部的自承式光纖纜線。
實施例
使纜線核心15的扭轉節距變化,針對傳輸損失與開口(核心部14的露出)進行了評價。作為光纖纜線,使用了圖1所示之構造的光纖纜線。
間歇地將8條直徑250um的光纖芯線接著,作成8個芯的間歇接著
型光纖帶芯線,並將此光纖帶芯線扭合10條,再捲繞2mm寬度的塑膠帶,而構成了80個芯的光纖單元。提供5條80個芯的光纖單元並加以集合而形成核心部,再對核心部的外周供給吸水性不織布製的捲壓構件,且以成形工模使其彎圓再縱向捲包,接下來,再捲繞尼龍製的壓線,而作成了400個芯的纜線核心。另外,捲壓構件的重疊部的寬度是設為5mm。
纜線核心是使用捲取機來捲取在捲取線軸,前述捲取機是可將纜線核心的流向作為旋轉軸,一邊旋轉一邊捲取的捲取機。藉由變更捲取機的捲取速度與旋轉速度的平衡,改變了纜線核心的扭轉節距。
將如此作成的纜線核心、使用了Φ 1.4mm之鋼線的抗張體、及剝離外被的剝離繩供給至外被的擠出機,並將外被呈圓筒狀地擠出被覆,而作成了光纖纜線。外被材是設為LLDPE(線型低密度聚乙烯)。針對各個纜線核心的扭轉節距,變更捲壓構件的重疊量或者壓線的節距來作成試驗成品,且確認了各種特性。將結果顯示於表1。
表中,「傳輸損失」是在波長1550nm的傳輸損失,針對0.25dB以下、0.30dB以下之各結果,是將合格的情況設為「good」,並將傳輸損失各別超過0.25dB、0.30dB的情況設為「bad」。
「核心部從重疊部露出」是在重疊寬度及壓線的節距之各個條件下,在除去外被時,將內部的核心部(光纖芯線)露出於外部的情況設為「bad」,並將核心部未露出的情況設為「good」。
「通過外被擠出管頭時卡住」是將因為重疊部打開分離而使得重疊部的捲壓構件卡在擠出外被時所使用之管頭的情況設為「bad」,並將未卡住的情況設為「good」。另外,評價是改變管頭的口徑來進行。
No.1雖然在任一條件下皆未看到核心部從重疊部露出,亦未看到卡在外被擠出管頭,但因為纜線核心的扭轉節距短到200mm,所以光纖芯線的傳輸損失增加,成為超過0.30dB的傳輸損失。對此,纜線核心的扭轉節距設為250mm的No.2雖然光纖芯線的傳輸損失超過0.25dB,但抑制在0.30dB以下。
纜線核心的扭轉節距為300mm~1000mm的No.3~No.4皆未看到核心部從重疊部露出,亦未看到卡在外被擠出管頭,傳輸損失亦滿足在0.25dB以下。
纜線核心的扭轉節距為1200mm的No.5在重疊寬度5mm、壓線節距30mm的條件下與重疊寬度10mm、壓線節距50mm的條件下,雖然未看到核心部從重疊部露出,但在重疊寬度5mm、壓線節距50mm的條件下,看到核心部從重疊部露出。No.5因為纜線核心的扭轉節距較長,重疊部的開口的抑制效果比較小,所以當重疊寬度較小且壓線的捲繞節距較大時,開口的抑制效果並不足夠。但是,若將重疊寬度變大或者將壓線的捲繞節距變短,就可以獲得效果。
纜線核心的扭轉節距為1400mm的No.6在重疊寬度10mm、壓線節距50mm的條件下,雖然未看到核心部從重疊部露出,但在重疊寬度5mm、壓線節距50mm的條件下與重疊寬度5mm、壓線節距30mm的條件下,看到核心部從重疊部露出。No.6因為纜線核心的扭轉節距較長,重疊部的開口的抑制效果較小,所以當重疊寬度較小且壓線的捲繞節距較大時,開口的抑制效果並不足夠。
以上,一邊參照附圖一邊說明了本發明之實施形態,但本發明的技術範圍並不被前述實施形態左右。顯然地,只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者,應可以在申請專利範圍中所記載的技術思想的範疇內想到各種變更例或修正例,且理應了解的是,關於該等亦當屬於本發明的技術範圍。
1:光纖纜線
3:光纖芯線
3a:光纖單元
5:捲壓構件
7:線狀體
9:抗張體
11:剝離繩
13:外被
14:核心部
15:纜線核心
21:重疊部
Claims (7)
- 一種光纖纜線,其特徵在於:具備:纜線核心,具有由複數條光纖芯線所構成的核心部、與縱向捲包在前述核心部的外周的捲壓構件;抗張體,配置在前述纜線核心的外部;及外被,設置在前述纜線核心及前述抗張體的外周,前述纜線核心是前述核心部與前述捲壓構件以大致相同節距往相同方向扭轉,且前述捲壓構件的重疊部是相對於長邊方向螺旋狀地配置。
- 如請求項1之光纖纜線,其中前述纜線核心的扭轉節距為250mm以上且1200mm以下。
- 如請求項1之光纖纜線,其中前述纜線核心的扭轉節距為300mm以上且1000mm以下。
- 如請求項1之光纖纜線,其中前述光纖芯線是間歇接著型光纖帶芯線。
- 如請求項1之光纖纜線,其中線狀體是螺旋狀地捲繞在前述捲壓構件的外周,前述纜線核心的扭轉方向與前述線狀體的捲繞方向為相反方向。
- 如請求項1之光纖纜線,其中前述核心部是集合複數條光纖單元而形成,前述光纖單元是由複數條前述光纖芯線所構成,前述光纖單元內的前述光纖芯線是以比前述纜線核心的扭轉節距還小的節距來扭合。
- 一種纜線核心的製造方法,其特徵在於:將複數條光纖芯線集合而形成核心部, 將捲壓構件以縱向捲包來捲繞在前述核心部的外周,將光纖纜線的行進方向作為旋轉軸並且使捲取側旋轉,藉此來一邊將前述核心部與前述捲壓構件一併扭轉,一邊進行捲取。
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