WO2007039948A1

WO2007039948A1 - 螺旋スペーサの製造方法および製造装置

Info

Publication number: WO2007039948A1
Application number: PCT/JP2006/307970
Authority: WO
Inventors: Masaki Sera; Kazunori Watanabe; Kazuyoshi Shimizu
Original assignee: Ube-Nitto Kasei Co., Ltd.
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2007-04-12
Also published as: KR101334077B1; CN101278221B; CN101278221A; KR20080052588A

Abstract

【課題】生産性の向上。【解決手段】製造装置は、中心に配置された抗張力線と、抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスペーサ本体部とを備えた螺旋スペーサを製造する際に用いられ、スペーサ本体部の形成用溶融樹脂を抗張力線Ａの外周に押出す非回転ダイス１２の直前に、抗張力線Ａを把持して、これに捻回を付与する捻回装置１０を設置している。捻回装置１０は、抗張力線Ａの把持機構部１００と、把持機構部１００の捻回機構部１０１とを備えている。把持機構部１００は、抗張力線Ａを中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線Ａを挟持する一対で組となる複数の鋼製ローラーを有し、この鋼製ローラーの組を抗張力線Ａの延長方向に沿って、複数配置している。

Description

明細書

螺旋スぺーサの製造方法および製造装置

技術分野

[0001] この発明は、螺旋スぺーサの製造方法および製造装置に関し、特に、 SZ螺旋溝を有するスぺーサの製造方法および製造装置にするものである。

背景技術

[0002] SZ溝を備えた光ファイバスぺーサの製造装置において、往復反転する回転ダイスを使用する場合には、螺旋溝を形成する榭脂流路や、溝識別用のトレーサーの榭脂流路などを考慮して回転機構を設けることになると、製造装置が複雑かつ大型になり、また、このような構造の回転ダイスを回転駆動するためには、大容量の駆動モータ一が必要になる。

[0003] ところが、このような構成の製造装置では、生産性を向上するためには、駆動モータ一の高速回転が必須条件となるが、モーター容量の肥大と共に、モーターの内部抵抗が増加するため、実質上、生産速度を増加することに限界があった。

[0004] 一方、回転ダイスの上流側の抗張力体と、下流側の製品を、回転ダイスの回転方向と逆方向に捻回させることで、回転ダイスでの捻回角度を抑え、回転時の負荷を低減させることで、より高速にスぺーサを製造することが、特許文献 1, 2に提案されている。

[0005] しかし、これらの提案は、いずれも回転ダイスを用いた際に、副次的に生じる不具合を改善するものであり、回転ダイスそのものを使用していることに変わりはなぐ生産速度の飛躍的な向上は、困難であった。

[0006] 特許文献 3には、抗張力線をダイスの前で回転 (反転)させることで、回転ダイスを用いることなぐ螺旋溝が交互に反転する螺旋溝 (SZ溝)を形成するスぺーサの製造方法が提案されている。

[0007] この特許文献 3に提案されている製造方法によれば、回転ダイスを用いないので、生産速度の大幅な向上が期待できるものの、以下に説明する技術的な課題があった特許文献 1：特開平 1― 303408号公報

特許文献 2：特開平 11― 95077号公報

特許文献 3：特開昭 61— 167522号公報

特許文献 4：特開昭 55— 597号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] すなわち、特許文献 3で提案されている製造方法では、一対のベルト間に抗張力線を把持して、ベルトと共に抗張力線を捻回させて、 SZ状の螺旋溝を形成するが、例えば、抗張力線を把持するベルトに、十分に摩擦係数の大きい素材、例えば、榭脂ゴムなどを使用したとしても、その把持力や摩擦力を十分に向上させることが難しく、高速生産をそのまま実行することが困難である。

[0009] また、抗張力線は、螺旋被覆部との接着力を強化するために、螺旋被覆部を形成する前に、抗張力線に予備被覆を施すことがあるが、このような被覆抗張力線を使用する際に、前述したベルトによる把持機構では、把持部分に滑りが生じ易ぐ十分な捻回角度が得られず、所望の高速生産が望めない。

[0010] なお、特許文献 4には、回転ダイスの下流側で、製品に捻回を加える事例も提案されているが、この方法では、溶融押出しされた製品が完全に固化している必要があり、このため、製造速度に比例して、冷却区間が長くなつてしまい、捻回可能な位置が離間して、捻回効果が希薄化して、高速製造が困難になる。

[0011] 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、所望する高速生産が可能になる螺旋スぺーサの製造方法および製造装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成するために、本発明は、中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスぺーサ本体部とを備えた螺旋スぺーサを製造する際に、前記スぺーサ本体部の形成用溶融榭脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する螺旋スぺーサの製造方法にお!、て、前記抗張力線の把持は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる鋼製ローラーで行、、前記鋼製ローラーの組を前記抗張力線の延長方向に沿って、少なくとも 1対あるいは複数配置するようにした。

[0013] このように構成したる螺旋スぺーサの製造方法によれば、抗張力線の把持は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる鋼製ローラーで行、、前記鋼製ローラーの組を前記抗張力線の延長方向に沿って、複数配置するので、抗張力線を滑りが生じることなぐ強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られ、所望の高速生産が達成される。

[0014] 前記鋼製ローラーの把持力は、 30kgf X前記抗張力線の直径 (mm)以上の応力に設定することができる。

[0015] この構成によれば、抗張力線、例えば、これを単鋼線とする場合には、把持に必要な応力は、鋼線径に比例することから、把持力を、 30kgf X抗張力線の直径 (mm) 以上の応力に設定すると、捻回の往復反転時に滑りが生じることなぐ一定の反転角を確実に与えることができる。前記鋼製ローラーの前記抗張力線に対する滑り出しトルクは、 0. lN'm以上、好ましくは、 0. 12N'm以上になるように把持応力を設定することがでさる。

[0016] 前記非回転ダイスは、前記抗張力線に接する接着性榭脂を押出す第 1層押出し経路と、前記接着性榭脂の外周に接する前記スぺーサ本体部の形成用榭脂を押出す第 2押出し経路と、前記スぺーサ本体部の一部に設けられるトレーサー部の形成用榭脂を押出す第 3押出し経路とを備えた 3層共押出しダイスとすることができる。

[0017] この構成によれば、抗張力線の捻回だけで溝に SZ捻回角度の形成が可能であるため、回転ダイスを使用する必要がなくなり、 3層共押出しとしても、回転ダイスの場合よりも、格段にその構造が簡素化できる。

[0018] また、この構成によれば、スぺーサ本体部とトレーサー部に加えて、抗張力線とスぺーサ本体部との間の接着を補強改善するための接着性榭脂を 3層押しダイスにて同時に被覆することができ、抗張力線に別途予備被覆層を設けることなぐ接着性能に優れた SZ螺旋溝を有するスぺーサを製造することができる。

[0019] また、本発明は、中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスぺーサ本体部とを備えた螺旋スぺーサを製造する際に、前記スぺーサ本体部の形成用溶融榭脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する捻回装置を設置する螺旋スぺーサの製造装置において、前記捻回装置は、前記抗張力線の把持機構部と、前記把持機構部の捻回機構部とを備え、前記把持機構部は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる複数の鋼製ローラーを有し、前記鋼製ローラーの組を前記抗張力線の延長方向に沿って、少なくとも 1対ある、は複数配置するようにした。

[0020] このように構成したる螺旋スぺーサの製造装置によれば、上記製造方法と同様に、張力線を滑りが生じることなぐ強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られるとともに、非回転ダイスの上流側に設置して捻回装置で、抗張力線に必要な捻回角度を加えることができるので、ダイス下流側に捻回機構を導入する必要がなぐダイス力も押出された螺旋スぺーサを、風冷，温水冷，水冷といった冷却手段で徐冷することが容易に行え、このようにすれば、被覆樹脂の冷却に伴う収縮の影響を低減することができ、形状の安定した螺旋スぺーサを得ることができる。

[0021] また、より高速で螺旋スぺーサを製造する場合には、冷却手段の後流側に、アキュムレータを導入することも簡単に行える。

[0022] 前記鋼製ローラーは、対向する位置に前記抗張力線の挟持用 V字溝をそれぞれ備え、前記 V字状溝の開放角度を 60〜 120° とし、かつ、前記抗張力線の半径と同等の深さに形成することができる。

[0023] この構成によれば、抗張力線と V字状溝の接点が 4箇所で対称になり、応力が均等に分散されてより一層滑りに《なる。

[0024] 前記鋼製ローラーは、その材質が前記抗張力線の HRC+ 16以上の鋼材力選択することができる。本発明に係る螺旋スぺーサの製造装置は、前記非回転ダイスの直後に、前記スぺーサ本体部の形成用溶融榭脂を冷却する横型冷却槽カなる温水冷却装置を備え、前記スぺーサ本体部の形成用溶融樹脂の冷却開始点を前記横型冷却槽の導入位置に固定することができる。この場合、前記横型冷却槽は、前記冷却開始点に減圧部を備え、前記冷却槽に導入される螺旋スぺーサの走行方向と対向する方向に温水冷却水を循環供給することができる。前記温水冷却水には、泡離れを促進して、気泡の除去を行う界面活性剤を混入することができる。

発明の効果

[0025] 上記構成の螺旋スぺーサの製造方法および製造装置によれば、抗張力線を滑りが生じることなぐ強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られ、所望の高速生産が達成される。また、上記構成の螺旋スぺーサの製造方法および製造装置によれば、被覆直後の冷却に温水冷却槽を用いることで、水走りを抑制し、冷却開始点を安定化させることで、表面状態が良好な螺旋スぺーサを得ることができる。また、温水冷却により螺旋スぺーサの外周から均等に冷却が進行し、リブ内部とリブ根本部の温度差が小さくなつて、螺旋スぺーサの変形量が減少する。さらに、水平方向の押出成形であり、横引き冷却水槽を用いることから、冷却距離を容易に延長することが可能であり、容易に高速製造が可能となる。

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下、本発明に係る螺旋スぺーサの製造方法および製造装置の実施の形態を実施例および具体例により詳細に説明する。図 2〜図 10は、本発明に係る螺旋スぺーサの製造方法および製造装置の一実施例を示して!/、る。

[0027] これらの図に示した実施例では、図 1に示す螺旋スぺーサ Sの製造を行うものであつて、螺旋スぺーサ Sは、中心に配置された抗張力線 Aと、抗張力線 Aの外周に被覆形成された接着性榭脂層 Bと、外周に複数の螺旋溝 Cが形成されたスぺーサ本体部 Dとを備えている。

[0028] 抗張力線 Aは、例えば、外径が 3. Omm以下の単鋼線を使用することができる。接着性榭脂層 Bは、抗張力線 Aの外周面を隙間なく覆うように、所定厚みに形成され、抗張力線 Aとスぺーサ本体部 Dとの間の接着構造を改善補強する。

[0029] スぺーサ本体部 Dの外周に設けられた螺旋溝 Cは、光テープ心線などを収容するものであって、図 1に示した例では、概略 U字型断面のものが、 5個等角度間隔に設けられているが、溝の形状や設置数は、図示した状態に限るものではなぐ任意に設定することができる。

[0030] また、螺旋溝 Cは、スぺーサ Sの長手方向に沿って、所定の反転角度ごとに、反復反転する、いわゆる SZ螺旋に形成されている。この場合の反転角度も螺旋溝 Cの数などに応じて任意に設定することができる。

[0031] スぺーサ本体部 Dは、合成樹脂の押出しにより形成され、この際に、外周の一部にトレーサー部 Tが設けられる。このトレーサー部 Tは、螺旋溝 Dの識別用のものであつて、例えば、スぺーサ本体部 Dと異なる着色樹脂が用いられる。

[0032] 図 2は、本発明の製造方法に用いる製造装置の全体配置図であり、製造装置は、捻回装置 10と、非回転ダイス 12と、 3台の第 1〜第 3押出し機 14, 16, 18と、抗張力線 Aが捲回されたボビン 20と、冷却装置 22および螺旋スぺーサ Sの引取機 23および卷取機 24とを備えてヽる。

[0033] 捻回装置 10は、非回転ダイス 12の直前の上流側に設置され、支持台 26上に設置支持されている。捻回装置 10の詳細を図 3〜図 7に示している。これらの図に示した捻回装置 10は、抗張力線 Aの把持機構部 100と、この把持機構部 100の捻回機構部 101とを有している。

[0034] 把持機構部 100は、図 4に示すように、支持台 26上に立設された一対の支柱 28に設けられベアリング 30を介して、回転自在に支持されており、その詳細を図 5および図 6に示している。これらの図に示した把持機構部 100は、一端が開口した概略凹形の枠体 100aと、一対で組となる少なくとも 1対あるいは複数の鋼製ローラー 100bと、一対の中空軸部 100cとを有して!/、る。

[0035] 枠体 100aは、平面形状が概略長方形に形成れさていて、長手方向の両端に一対の中空軸部 100cが同軸上に固設されている。一対の中空軸部 100cは、一方が他方側よりも若干長くなつているものの、これ以外は、実質的に同一構成のものであつて、長手方向の中心軸が同軸状になるように、枠体 100aに固設されている。

[0036] この中空軸部 100c内には、抗張力線 Aが中心軸上に挿通されるとともに、各中空軸部 100cの中間位置の外周には、支柱 28に取付けられたベアリング 30が嵌着されることにより、枠体 100cが中空軸部 100cの中心軸上に回転自在に支持される。

[0037] 鋼製ローラー 100bは、抗張力線 Aとして鋼線（ロックゥエール硬さスケール HRCが 44. 7〜47)に対して、 HRCで + 16以上の硬度を有するもの、たとえば、高速度鋼（ SKH51) =HRC60〜65、超硬（G2) =HRC74. 5、超硬（SH20) =HRC80. 2 など力選択することができる。

[0038] 鋼製ローラー 100bは、一対の組で抗張力線 Aを中心にして、その両側からこれを挟持するように配置され、かつ、少なくとも 1組あるいは複数の組が抗張力線 Aの長手方向に沿って所定の間隔を隔てて列状に配置される。

[0039] 鋼製ローラー 100bは、図 5において、上方側の 3個が固定プレート 100dに回転自在に支持されており、下方側の 3個が可動プレート 100eに回転自在に支持されてヽる。

[0040] 固定プレート 100dと可動プレート 100eは、同じ長さの平板であって、枠体 100aの長手方向に延設されている。これらのプレート 100d, 100eは、枠体 100aの短手方向に延設された一対のガイドロッド 100fに支持されて、る。

[0041] この場合、固定プレート 100dは、ガイドロッド 100fに固定され、可動プレート 100e は、固定プレート 100dに近接離間できるようにガイドロッド 100fに取付けられている

[0042] 可動プレート 100eの側面には、 3個の圧縮コイルパネ lOOgが当接し、各圧縮コィルバネ lOOg〖こは、圧縮量を調整する調整ネジ lOOhが装着されている。調整ネジ 10 Ohは、枠体 100aに貫通形成されたネジ孔に螺着されている。この構成により、調整ネジ lOOhのねじ込み量を変えると、可動プレート 100eと固定プレート 100dの挟持力が変化し、その結果、一対の鋼製ローラー 100b間の挟持力が調整できるようになつている。

[0043] 各鋼製ローラー 100bは、図 7に示すように、外周面に周回形成された V字状溝 10 Oiを有している。この V字状溝 100iには、抗張力線 Aが揷通されるものであり、本実施例の場合、開放角度が 90° に設定されている。

[0044] また、この V字状溝 100iの深さは、抗張力線 Aの半径と同等の深さになっている。このように構成した V字状溝 100iを用いて、一対の鋼製ローラー 100bで抗張力線 Aを挟持すると、抗張力線 Aと V字状溝 100iの接点が 4箇所で対称になり、応力が均等に分散されてより一層滑りに《なる。なお、 V字状溝 100iの開放角度は、 90° に限る必要はなぐ例えば、 90° 〜120° の範囲内で任意に設定することができる。

[0045] 一方、捻回機構部 101は、図 3, 4に示すように、駆動用モータ 101aと、原動および従動プーリ 101b, 101cと、タイミングベルト lOldとを備えている。駆動用モータ 1

Olaは、支持台 26上に固定設置されている。

[0046] 駆動モータ 101aの回転軸に原動プーリ 101bが固設され、把持装置 100の一方の中空軸部 100cの端部に従動プーリ 101cが固設され、原動プーリ 101bと従動プーリ

101cとの間にタイミングベルト lOldが捲回されている。

[0047] 駆動用モータ 101aは、所定回転毎に回転方向が反転するように駆動され、これにより、タイミングベルト 101 dを介して連結されて、る中空軸部 100cが揺動回転され、その結果、抗張力線 Aを鋼製ローラー 100b間に挟持している把持機構部 100の枠体 100aが所定の周期で揺動回転させられ、これにより、抗張力線 Aに所定の捻回が加えられる。

[0048] この場合、抗張力線 Aに加えられる捻回トルクは、 90° ZlOm以下にとすることが望ましぐこのような捻回トルクに設定すると、抗張力線 Aに内在する捻れトルクが、螺旋スぺーサ Sの反転ピッチや反転角に影響を及ぼさな、ことを確認して、る。

[0049] 捻回装置 10の下流側に配置された非回転ダイス 12の詳細を図 8に示している。同図に示した非回転ダイス 12は、口金部 12aと、第 1および第 2ダイブロック 12b, 12c と、ユッフ。ノレ 12dと、ノズノレホノレダー 12eとを備免て!、る。

[0050] -ップル 12dの中心軸上には、揷通孔 12fが貫通形成され、この揷通孔 12f内には、把持機構部 100を通過した抗張力線 Aが挿通される。口金部 12aは、ノズルホルダ一 12eの先端面に固設され、中心軸上に製造しょうとする螺旋スぺーサ Aと相似形断面の貫通孔が形成され、この貫通孔は、ノズルホルダー 12eに設けられている孔部を介して、 -ップル 12dの揷通孔 12fと連通して!/、る。

[0051] 第 1ダイブロック 12bは、 -ップル 12dの外周に嵌着され、これらの界面には、抗張力線 Aの外周に接する接着性榭脂 Eを押出す第 1押出し経路 12gが形成されている

[0052] 第 2ダイブロック 12cは、第 1ダイブロック 12bの外周に嵌着され、これらの界面には、接着性榭脂 Eの外周に接して、スぺーサ本体部 Dの形成用榭脂 Eを押出す第 2押出し経路 12hが形成されている。

[0053] 第 1および第 2押出し経路 12g, 12hは、図 9および図 10に示すように、トーナメント溝により 8方向に等分され、その後スパイラル溝によって、全周にわたって流量が均一にされる。

[0054] 第 1押出し経路 12gは、ノズルホルダー 12eに設けられた榭脂溜り部 12iに連通していて、榭脂溜り部 12iは、調節バルブ 1¾により流量調整が可能になっている。

[0055] 抗張力体 Aが榭脂溜り部 12iを通過する際に抗張力体 Aの外周にほぼ均等な厚み榭脂層を形成し、さらに第 1押出し経路 12gから均等な厚みの榭脂層を形成されるが、余剰な榭脂は、口金部 12aにおいて製造しょうとするスぺーサ Aのリブ部の外側に突出した構造を形成する。抗張力体 Aを捻回装置 10で SZに捻回させた場合、突出した榭脂は捻回方向と逆方向に傾斜した状態となる。

[0056] 第 1ダイブロック 12cの先端側には、スぺーサ本体部 Dの一部に設けられたるトレーサ一部 Tの形成用榭脂 Jを押出す第 3押出し経路 12kが形成され、この経路 12kは、ノズルホルダー 12eで、第 1および第 2押出し経路 12g, 12hと合流している。

[0057] 第 1押出し経路 12gには、図 2に示した第 1押出し機 14が連通され、第 1押出し機 1 4から接着性榭脂 Eが供給される。第 2押出し経路 12hには、図 2に示した第 2押出し機 16が連通され、第 2押出し機 16からスぺーサ本体部 Dの形成用榭脂 Fが供給される。第 3押出し経路 12kには、図 2に示した第 3押出し機 18が連通され、第 3押出し機 18からトレーサー部 Tの形成用榭脂 Gが供給される (第 2押出し機 16からの榭脂経路については図 2では省略した)。

[0058] この場合、捻回装置 10の抗張力線 Aの把持位置と非回転ダイス 12との設置間隔は、大き過ぎると、撚戻り等が影響し、本体樹脂が捻回装置 10で付与した捻回に追随しにくくなるため、 1000mm以下とするのが望ましぐより好ましくは 500mm以下とすることで、抗張力線 A (鋼線に)加えられた捻回角が一様に溝軌跡に反映される。また、抗張力線 Aの把持位置から引取機 23までの距離を 3000mm以上とすることが望ましぐより好ましくは 10000mm以上とすることで SZ溝を付与するダイス 12で捻回角が一様に溝軌跡に反映される。

[0059] 抗張力線 Aそのものを強く把持して捻回し、且つ接着性榭脂層 Bを設けるためにはスぺーサ本体部 Dを被覆する前に接着性榭脂で被覆する必要があるが、上記の理由により、捻回装置 10から非回転ダイス 12までの距離は長くすることができないため、接着性榭脂層 Bとスぺーサ本体部 Dの被覆を一括に行うために同一のダイス 12で両方を被覆 (2層被覆)できるようにした。

[0060] この結果、抗張力線 Aとスぺーサ本体部 Dとのそれぞれの界面に、両方に親和性の良い接着性榭脂層 Bが存在し、かつ捻回点力ゝら榭脂被覆までの距離を上記所定の範囲内にすることができるようになることから、抗張力線 Aを高速で捻回させてもラセン被覆榭脂はダイス 12を出た後速やかに固化し、高速捻回による追随性は格段に高くなつた。また、同時にトレーサー榭脂 Fの付与も同一ダイス 12に組み込むことにより、 3種の榭脂全てを 1つのダイスで全て行うことができるようになる。

[0061] 製造速度を高速化する場合、榭脂吐出量を相対的に増加するため、ダイ内圧力が高くなる傾向にあり、圧力の変動により捻回角度が影響を受ける。そのため、ダイ直前にギアポンプを導入する、ダイ内流路にブレーカーを設置するなどして吐出量を安定化させることが好ましい。

[0062] 高速製造時には、ダイス 12でメルトフラクチャ一現象が発生しやすくなるため、被覆榭脂として MI = 0. 01〜2. OOgZminのポリエチレンを使用することが好ましい。

[0063] 第 1〜第 3押出し機 14, 16, 18は、公知の構造を備え、ホッパや押出し用のモータなどを備えている。ボビン 20には、抗張力線 Aが巻き付けられていて、これを順次繰り出す。冷却装置 22は、非回転ダイス 12から押出された溶融榭脂を固化させるものであって、風冷，温水冷，水冷といった徐冷を採用することができる。引取機 23により引き取った後、卷取機 24は、所定の速度で製造された螺旋スぺーサ Sを巻き取る。

[0064] 以上のように構成された製造装置で、中心に配置された抗張力線 Aと、抗張力線 A の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝 Cが形成されたスぺーサ本体部 Dとを備えた螺旋スぺーサ Sを製造する際に、スぺーサ本体部 Dの形成用溶融榭脂 Eを抗張力線 Aの外周に押出す非回転ダイス 12の直前に、抗張力線 Aを把持して、これに捻回を付与する捻回装置 10を設置するが、捻回装置 10は、抗張力線 Aの把持機構部 100と、把持機構部 100の捻回機構部 101とを備え、把持機構部 100は、抗張力線 Aを中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線 Aを挟持する一対で組となる複数の鋼製ローラー 100bを有し、鋼製ローラー 100bの組を抗張力線 Aの延長方向に沿って、複数配置している。 [0065] このように構成した螺旋スぺーサ Sの製造装置によれば、抗張力線 Aを滑りが生じることなく、強固に把持することができ、十分な捻回角度が得られるとともに、非回転ダイス 12の上流側に設置して捻回装置 10で、抗張力線 Aに必要な捻回角度を加えることができるので、ダイス 12の下流側に捻回機構を導入する必要がなぐダイス 12 から押出された螺旋スぺーサを、風冷，温水冷，水冷といった冷却手段で徐冷することが容易に行え、このようにすれば、被覆樹脂の冷却に伴う収縮の影響を低減することができ、形状の安定した螺旋スぺーサ Sを得ることができる。

[0066] 図 12は、本発明に係る螺旋スぺーサの製造方法および製造装置の他の実施例を示しており、同一もしくは相当する部分には、関連符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ詳述する。

[0067] 同図に示した実施例では、上記実施例と同様に、図 1に示す螺旋スぺーサ Sの製造を行うものであって、螺旋スぺーサ Sは、中心に配置された抗張力線 Aと、抗張力線 Aの外周に被覆形成された接着性榭脂層 Bと、外周に複数の螺旋溝 Cが形成されたスぺーサ本体部 Dとを備えている。抗張力線 Aには、例えば、外径が 3. Omm以下の単鋼線を使用することができる。

[0068] 図 12は、本実施例に係る製造方法に用いる製造装置の全体配置図であり、製造装置は、次容器実施例と同様に、捻回装置 50と、非回転ダイス 52と、 3台の第 1〜第 3押出し機 54, 56, 58と、抗張力線 Aが捲回されたボビン（図示省略）と、冷却装置 6 0および螺旋スぺーサ Sの引取機および卷取機（図示省略）とを備えている。

[0069] 捻回装置 50は、非回転ダイス 52の直前の上流側に設置され、支持台 62上に設置支持されており、上記実施例同様に、抗張力線 Aの把持機構部と、この把持機構部の捻回機構部とを有しており、把持機構部は、一対で組となる少なくとも 1対あるいは複数の鋼製ローラーを有して、る。

[0070] この鋼製ローラーは、抗張力線 Aを把持するものであるが、この際に、記抗張力線 Aに対する滑り出しトルクは、 0. lN'm以上、好ましくは、 0. 12N'm以上になるように把持応力を設定することができる。この場合の滑り出しトルクの測定は以下の方法による。

[0071] 所定サイズの単鋼線 (抗張力線 A)を図 12に示した製造装置にセットし、非回転ダイス 52の上流側 550mmの個所に配置した捻回装置 50の鋼製ローラーで、これを把持して、非回転ダイス 52の出口のところで、トルクメーターを単鋼線に装着して、捩じりトルクを読み取った。このとき、鋼製ローラーに所定の把持応力（kgf)を負荷して、単鋼線が滑り出し始める時の捩じりトルクを測定した。

[0072] 以下の表 1に、そのときの測定結果を示して、る。

[0073] [表 1] すベリ出しトルク

'バネ定数： 14.5kgf/mm( x 4mm=58kgf)

1.6BLが 550mmで 65° 減衰時

1.6BL 65° → 0.989545 kg- cm

1.8BL 40° → 0.970909 kg- cm

2.0BL 27° → 0.927818 kg- cm

[0074] なお、実際の製造においては、例えば、 1. 6BL (長径が 1. 6mmの単鋼線）が 65 ° と記載しているように、反転角 295° の螺旋スぺーサを得るためには、単鋼線を 36 0° 捩じらなければならない。すなわち、鋼製ローラーの把持部から螺旋榭脂被覆部までの距離（550mm)で、角度が 65° 減衰しており、このねじり角度を維持させるために必要な捩じりトルク力 0. 0970N'mとなる。以上のことから明らかなように、反転角度が 295° の SZ螺旋スぺーサを得るために必要な捩じりトルク（滑り出しトルク）は、 0. lN'm以上、より安全サイドを考慮すると、 0. 12N'm以上になる。非回転ダイス 52は、上記実施例と同様な鋼製を備えている。

[0075] 第 1〜第 3押出し機 54, 56, 58は、上記実施例と同様に、公知の構造を備えている。冷却装置 62は、非回転ダイス 52から押出された溶融榭脂を固化させるものであつて、本実施例の場合、冷却装置 60は、横型構造であって、非回転ダイス 52の直後に設置されていて、非回転ダイス 52で抗張力線 Aの外周に押出されたスぺーサ本体部 Dの形成用溶融榭脂 Eを冷却固化させる。

[0076] 本実施例の冷却装置 60は、冷却槽本体 60aと、本体 60aが載置される移動可能な支持台 60bと、温水冷却液の貯槽 60cと、循環ポンプ 60dおよび真空ポンプ 60eを有している。

[0077] 冷却槽本体 60a内には、所定直径の中空導管 60fが水平に支持されていて、その先端には、減圧部 60gが設けられている。導管 60fは、螺旋スぺーサ Sの仮想外径より一回り大きい（ + 3mm)内径を持つ中空管であって、この導管 60fの先端部の内周一箇所に減圧部 60gを設けて、この部分を真空ポンプ 60eで吸引して、減圧することで、冷却槽に循環供給された温水冷却水を排水し、螺旋スぺーサ Sの冷却開始点を均一かつ固定するようにした。

[0078] 温水冷却水は、循環ポンプ 60dにより貯槽 60cから導管 60f内に送り込まれて、貯槽 60c内に還流する。この際に、螺旋スぺーサ Sと導管 60fの隙間に温水冷却水を通水させ、螺旋スぺーサ Sの進行方向に対して対向流を生じさせる。温水冷却水中には、泡離れ性を向上させ、気泡の除去を容易に行うために、界面活性剤を混入させる。この場合、界面活性剤を含有する温水冷却水を用いることで、冷却水の沸騰 · 冷却開始点での巻き込みによって螺旋スぺーサ Sの表面に付着する気泡の泡離れを促進させ、また、螺旋スぺーサ Sと温水冷却水の濡れ性を向上させることで、減圧部 60gでの水離; ^立置を安定ィ匕させた。

[0079] 本実施例の場合、製造速度が 15〜30mZminと高速であるため、冷却水槽長さ（導管 60fの長さ）を 3m以上とする必要がある。この場合、縦型冷却筒を用いると、装置が大型化し操作性'冷却筒出口のシール性で問題があるが、横引き冷却水槽を用いると作業性が良好で冷却距離を容易に延長することができる。また、本実施例の場合、前後動自在な冷却装置 60となっているので、水平方向に押出される螺旋スぺーサ Sの往復反転ピッチの整数倍離れた位置 (被覆ダイス 12出口から温水槽減圧部 6 Ogまでの距離）に減圧点 (減圧部 60g)を調整するようにした。この場合、好ましくは 0 及び 1倍の位置とする。

[0080] 以上のように構成された製造装置では、中心に配置された抗張力線 Aと、抗張力線 Aの外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝 Cが形成されたスぺーサ本体部 Dとを備えた螺旋スぺーサ Sを製造する際に、スぺーサ本体部 Dの形成用溶融榭脂 Eを抗張力線 Aの外周に押出す非回転ダイス 12の直前に、抗張力線 Aを把持して、これに捻回を付与する捻回装置 50を設置するが、このときに、鋼製ローラーの抗張力線 Aに対する滑り出しトルクは、 0. lN'm以上、好ましくは、 0. 12N'm以上になるように把持応力を設定する。

[0081] また、本実施例の螺旋スぺーサの製造装置は、非回転ダイス 52の直後にスぺーサ本体部 Dの形成用溶融榭脂を冷却する横型冷却槽からなる温水冷却装置 60を備え、スぺーサ本体部 Dの形成用溶融樹脂の冷却開始点を横型冷却槽の導入位置に固定するので、被覆直後の冷却に温水冷却槽を用いることで、水走りを抑制し、冷却開始点を安定化させることで、表面状態が良好な螺旋スぺーサ Sを得ることができ、また、温水冷却により螺旋スぺーサ Sの外周から均等に冷却が進行し、リブ内部とリブ根本部の温度差力、さくなつて、螺旋スぺーサ Sの変形量が減少するとともに、水平方向の押出成形であり、横引き冷却水槽を用いることから、冷却距離を容易に延長することが可能であり、容易に高速製造が可能となる。

[0082] 以下に、本発明の製造方法について、より具体的な製法実施例について、比較例とともに説明する。

[0083] 製法 ¾施例 ί

図 1に示した形状の螺旋スぺーサ Sを以下の方法により製造した。なお、本製法実施例では、螺旋溝 Cの数は、 3個とした。抗張力線 Αとして外径 1. 6mmの単鋼線 (H RC44. 7)を使用し、これにスぺーサ本体部 Dの形成用榭脂 Fとして、 MI = 0. 07g ZlOminの高密度ポリエチレン（プライムポリマー社製： HI—ZEX6600MA)、接着性榭脂 Eとして MI= 1. 8gZl0minの無水マレイン酸変成ポリエチレン（日本ュ-カ一社製： GA006)、トレーサー部 Tの形成用榭脂 Jとして MI = 0. 8gZl0minの着色高密度ポリエチレン (住化カラー社製： PE - 8Y1760)を非回転ダイス 12を用 V、て、これらを共押出して製造する。

[0084] 抗張力線 Aは、ダイス 12の下流側 12mの位置に設置した引取機 23にて、線速 30 mZminで引き取られており、ダイス 12の直前で表面温度が 60°Cになるように予備加熱された後、ダイス 12の上流側 450mmの位置に抗張力線 Aの把持機構部 100 を設置した捻回装置 10に導入され、 90° の V字状溝 100iを備えた 1対の鋼製ローラー 100b (高速度工具鋼 SKH51 :HRC63. 1)で 54kgfの圧力をカ卩えて挟持する。

[0085] 捻回装置 100の捻回機構部 101を、捻回角度 360° 、 86サイクル Zminの反転速度で回転運転させ、ダイス 12で SZ溝軌跡を有する光ファイバ用螺旋スぺーサ Sを得た。

[0086] 光ファイバ用螺旋スぺーサ Sは、検査装置を通過した後に、アキユームに導入され、卷取り機 24でドラムに巻き取られる。得られた螺旋スぺーサ Sの寸法形状は、リブ部の外径が 6. 5mm、溝幅 1. 6mm、溝深さ 1. 5mmの 3条のコの字形断面の螺旋状溝を有し、一往復するピッチは 350mm、反転角は 290° であった。このようにして得られた、スぺーサ溝底の中心線平均粗さ Raを測定したところ、 1. 00 mであった

[0087] 図 11は、上記製法実施例 1で得られた螺旋スぺーサ Sの断面の拡大図である。製法実施例 1で得られた螺旋スぺーサ Sは、鋼線 (抗張力線 A)に接触している接着性榭脂層 Bは、ほぼ同じ厚みの環状になっている力特に、スぺーサ本体部 Dのリブ部で、外方に向けて突出しいて、かつ、抗張力線 Aの捻回方向に沿って、先端側が傾斜した状態になっていることが判った。このような形状の接着性榭脂層 Bが形成されると、その一部カ^ペーサ本体部 D側に突出して、かつ、先端側が側方に傾斜しているので、接着性榭脂との親和性に加えて、両者間の機械的な結合も強化されるので、より一層両者間の結合力の強化が期待できる。また接着性榭脂層 Bの突出部は、鋼線 (抗張力体 A)の捻回方向とは逆方向に傾斜しており、さらにリブ内部が特性の異なる 2種類の榭脂で構成されてヽるため、冷却時の榭脂収縮によるリブの傾斜を緩和する効果が期待できる。

[0088] 比較例 1 (鋼製ローラー材質の比較)

捻回装置 10における抗張力線 Aを把持する鋼製ローラー 100bの材質として、炭素工具鋼（S45C :HRC45. 0)及び合金工具鋼（SKD11 :HRC60. 1)を使用したこと以外は、製法実施例 1と同様に構成して螺旋スぺーサを製造した。

[0089] この場合、螺旋スぺーサの目標とする反転角は、 290° であったが、鋼製ローラーに施した V字状溝が抗張力線 Aの接触より摩耗して、十分な把持力が得られなつたことから、得られたら螺旋スぺーサの反転角は、生産初期では 290° であったが 10km 生産時に 200°まで減少していた。この様な材質で構成される鋼製ローラーは、抗張力線 Aの接地面が摩耗する危惧があり、螺旋スぺーサを製造する際に適さないことが半 lj明した。

[0090] 比例 2 (杭張力線 Aの ffl持力の比較)

抗張力線 Aを把持する応力を、外径 1. 6mmの単鋼線に対して 24kgf (15kgf X鋼線径 (mm) )の応力で把持したこと以外は、製法実施例 1と同様に構成して螺旋スぺーサを製造したところ、得られた螺旋スぺーサの寸法形状は、リブ部の外径が 6. 5m m、溝幅 1. 6mm、溝深さ 1. 5mmの 5条のコの字形断面の螺旋状溝を有し、一往復するピッチは 350mm、反転角は 275〜290° であった。この様に抗張力線 Aの把持力の不足力得られた螺旋スぺーサの反転角には、最大で 15°の差があり、また鋼線把持部での滑りは鋼製ローラーの摩耗の原因となる可能性がある。

[0091] 比較例 3

抗張力線 Aとして外径 1. 6mmの単鋼線を使用し、これに接着層として無水マレイン酸変性ポリエチレン（GA006)、予備被覆層として MI= 1. 2gZl0minの中密度ポリエチレン（プライムポリマー社製： NEO— ZEX2015M)を共押出して外径 2. 4m mの予備被覆中芯を得た。

[0092] 予備被覆中芯は、線速 30mZminで引き取られており、回転ダイスの直前で表面温度が 60°Cになるように予備加熱された後、捻回装置 10に導入され、鋼製ローラー 100bで 25kgfの圧力をカ卩えて保持する。

[0093] 回転ダイスを最大回転速度である 54サイクル Zminにて反転角 290° で運転させ、それに連動して捻回装置 10を、捻回角度 120° で回転ダイスとは、逆の方向に運転させ、ダイス部で SZ溝軌跡を有する螺旋スぺーサを得た。

[0094] 回転ダイスを 54サイクル Zminで運転させようとするとサーボモーターがその運転負荷により停止してしまう恐れがある。捻回装置 10における抗張力線 Aの把持部の位置は、回転ダイスの上流側 600mmの位置であった。光ファイバ用スぺーサは検查装置を通過した後に、アキユームに導入され、巻き取り機でドラムに巻き取られる。 [0095] 得られた螺旋スぺーサの寸法形状は、リブ部の外径が 6. 5mm、溝幅 1. 6mm、溝深さ 1. 5mmの 5条のコの字形断面の螺旋状溝を有し、一往復するピッチは 556mm 、反転角は 290° であった。以上の様な製造条件で製法実施例 1と同様に一往復するピッチを 350mmとするためには、製造速度を 19m/min以下にする必要があり、製造速度を高速化するには、問題がある。

[0096] 製法実施例 2

抗張力体 Aとして外径 1. 6mmの単鋼線を使用し、これに螺旋被覆榭脂として 660 OMA、接着性榭脂として GA006、トレーサー榭脂として PE— 8Y1760を共押出してスぺーサ本体部 Dを構成した。抗張力体 Aは、非回転ダイス 52の下流側に設置した引取機にて線速 15mZminで引き取られており、ダイス直前で表面温度が 60°Cになるように予備加熱槽 62で予備加熱されて、る。

[0097] 抗張力体 Aは、非回転ダイス 52の上流側 550mmの位置で、鋼線把持ローラーによって滑り出しトルク 0. 12N'mとなるように把持し、捻回装置 50により 50サイクル/ minの速度で 360° の往復回転運転され、非回転ダイス 52で抗張力体 Aに SZ溝軌跡を有した仮想外径 6mmの榭脂被覆を施して被覆鋼線を得る。

[0098] 被覆鋼線は、内径 9mmの導管 60fを入口部に備え、 60°Cに温調された減圧循環温水冷却水槽 60に導入され、断面内部まで均等に冷却され、ピッチ 150mm、反転角 295° の安定した SZ溝軌跡を有した螺旋スぺーサ Sを得た。

[0099] 得られた螺旋スぺーサ Sのリブ根本の榭脂密度を測定したところ、 0. 9446g/cm³ であり、標準偏差は 0. 0010であった。リブ傾斜は 5. 5° であった。

[0100] 比較例 4 (冷却比較：エアスプレー冷却)

製法実施例 2と同様にして、非回転ダイス 52で抗張力体 Aに SZ溝軌跡を有した仮想外径 6mmの榭脂被覆を施して得た被覆鋼線を、 3m区間に 24対のエアスプレー（エアー圧力 0. IMPa)を交互に配置した冷却装置に通過させ寺銭スぺーサを得た。その結果、リブ内部力の冷却効果が見込めず、リブ内部とリブ根本部に温度差が生じ、螺旋スぺーサ内部の各部位の収縮量の違いにより、反転部において溝傾斜が発生した。

得られた螺旋スぺーサのリブ根本の榭脂密度を測定したところ、 0. 9450gZcm³であり、標準偏差は 0. 0130であった。リブ傾斜は 22° であった。

[0101] ^ S (把持力比較:鋼線滑り出しトルク 0. 05N-m)

製法実施例 2と同様に構成された螺旋スぺーサの製造方法にお、て、鋼線把持条件として捻回トルク 0. 05N'mに設定したこと以外は、同じ条件で螺旋スぺーサを製造してみた。

[0102] この場合、抗張力体として 1. 6BL単鋼線を、鋼線滑りだしトルク 0. 05N'mとなるように、非回転ダイス 52の上流側 550mmの位置に設置した鋼線把持ローラーで把持し、鋼線捻回装置 50により 50サイクル Zminの速度で 360° の往復回転運転した。このような条件では把持された鋼線は、捻回角 30° で鋼線滑りが発生した。

[0103] 得られた螺旋スぺーサは、ピッチ 150mmであった力反転角は 260〜295° ばらついており、 SZ溝軌跡反転位置の位相ずれが発生していた。この様な螺旋スぺーサは、光ファイバ収納することに適さないものである。

産業上の利用可能性

[0104] 本発明にかかる螺旋スぺーサの製造方法および製造装置によれば、 SZ螺旋スぺーサを高速で生産することができるので、この種の分野にぉ、て有効に活用することができる。

図面の簡単な説明

[0105] [図 1]本発明にかかる製造方法で得られる螺旋スぺーサの一例を示す要部斜視図である。

[図 2]本発明にかかる螺旋スぺーサの製造方法で使用する製造装置の全体配置を示す側面図である。

[図 3]図 2の捻回装置の拡大側面図である。

[図 4]図 3の正面図である。

[図 5]図 4に示した把持機構部の拡大上面図である。

[図 6]図 5の側面図である。

[図 7]図 5に示した把持機構部の鋼製ローラーの拡大図である。

[図 8]図 2に示した非回転ダイスの拡大断面図である。

[図 9]図 8に示した第 1押出し経路の展開説明図である。圆 10]図 8に示した第 2押出し経路の展開説明図である。

i圆n 11]本発明にかかる製法実施例 1で得られた螺旋スぺーサの断面拡大図である。圆 12]本発明にかかる螺旋スぺーサの製造方法で使用する他の製造装置の全体配置を示す側面図である。

符号の説明

螺旋スぺーサ

A 抗張力線

B 接着性樹脂層

C 螺旋溝

D スぺーサ本体部

T トレーサー部

10 捻回装置

100 把持機構部

100b 鋼製ローラー

101 捻回機構部

12 非回転ダイス

Claims

請求の範囲

[1] 中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスぺーサ本体部とを備えた螺旋スぺーサを製造する際に、前記スぺーサ本体部の形成用溶融榭脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する螺旋スぺーサの製造方法において、

前記抗張力線の把持は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる鋼製ローラーで行い、前記鋼製ローラーの組を前記抗張力線の延長方向に沿って、少なくとも一対あるいは複数配置することを特徴とする螺旋スぺーサの製造方法。

[2] 前記鋼製ローラーの把持力は、 30kgf X前記抗張力線の直径 (mm)以上の応力に設定することを特徴とする請求項 1記載の螺旋スぺーサの製造方法。

[3] 前記鋼製ローラーの前記抗張力線に対する滑り出しトルクは、 0. lN'm以上、好ましくは、 0. 12N'm以上になるように把持応力を設定することを特徴とする請求項 1記載の螺旋スぺーサの製造方法。

[4] 前記非回転ダイスは、前記抗張力線に接する接着性榭脂を押出す第 1層押出し経路と、前記接着性榭脂の外周に接する前記スぺーサ本体部の形成用榭脂を押出す第 2押出し経路と、前記スぺーサ本体部の一部に設けられるトレーサー部の形成用榭脂を押出す第 3押出し経路とを備えた 3層共押出しダイスとすることを特徴とする請求項 1または 2記載の螺旋スぺーサの製造方法。

[5] 中心に配置された抗張力線と、前記抗張力線の外周に被覆形成され、外周に複数の螺旋溝が形成されたスぺーサ本体部とを備えた螺旋スぺーサを製造する際に、前記スぺーサ本体部の形成用溶融榭脂を前記抗張力線の外周に押出す非回転ダイスの直前に、前記抗張力線を把持して、これに捻回を付与する捻回装置を設置する螺旋スぺーサの製造装置において、

前記捻回装置は、前記抗張力線の把持機構部と、前記把持機構部の捻回機構部とを備え、

前記把持機構部は、前記抗張力線を中心に配して対向するように配置されて、当該抗張力線を挟持する一対で組となる複数の鋼製ローラーを有し、前記鋼製ローラ一の組を前記抗張力線の延長方向に沿って、少なくとも 1対あるいは複数配置することを特徴とする螺旋スぺーサの製造装置。

[6] 前記鋼製ローラーは、対向する位置に前記抗張力線の挟持用 V字溝をそれぞれ備え、

前記 V字状溝の開放角度を 60〜 120° とし、かつ、前記抗張力線の半径と同等の深さに形成することを特徴とする請求項 4記載の螺旋スぺーサの製造装置。

[7] 前記鋼製ローラーは、その材質が前記抗張力線の HRC+ 16以上の鋼材力なることを特徴とする請求項 4または 5記載の螺旋スぺーサの製造装置。

[8] 請求項 1記載の螺旋スぺーサの製造装置は、前記非回転ダイスの直後に、前記スぺーサ本体部の形成用溶融榭脂を冷却する横型冷却槽カなる温水冷却装置を備え、

前記スぺーサ本体部の形成用溶融樹脂の冷却開始点を前記横型冷却槽の導入位置に固定することを特徴とする螺旋スぺーサの製造装置。

[9] 前記横型冷却槽は、前記冷却開始点に減圧部を備え、前記冷却槽に導入される螺旋スぺーサの走行方向と対向する方向に温水冷却水を循環供給することを特徴とする請求項 8記載の螺旋スぺーサの製造装置。

[10] 前記温水冷却水には、泡離れを促進して、気泡の除去を行う界面活性剤を混入することを特徴とする請求項 9記載の螺旋スぺーサの製造装置。