JP3582397B2

JP3582397B2 - 線状体の巻取り方法及び線状体の製造装置

Info

Publication number: JP3582397B2
Application number: JP10076299A
Authority: JP
Inventors: 繁騎安井; 茂末森; 武彦岡田; 孝司斎藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: JP2000289927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芯材が巻付け癖を有するスペーサ等の線状体の巻取り方法及び線状体の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長尺体の表面に螺旋溝を有するスペーサを用い、そのスペーサの螺旋溝内に光ファイバ心線を収容した光ケーブルは、光ケーブルの代表的なものとして多用されている。図６はその一例を示す図であって、図６（Ａ）はスペーサの斜視図、図６（Ｂ）は光ファイバ心線の横断面図、図６（Ｃ）は光ケーブルの横断面図である。図６において、３０はスペーサ、３１は抗張力体、３２はプラスチック成形体、３３は螺旋溝、３４は光ファイバ心線、３４ａは素線、３４ｂは一括被覆、３５は上巻きテープ、３６はケーブルコア、３７は外部被覆である。
【０００３】
この光ケーブルにおいては、鋼線、鋼撚り線、ＦＲＰ等からなる外径３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の抗張力体３１の周囲に表面に単数又は複数の螺旋溝３３を有するポリエチレン等からなるプラスチック成形体３２を設けてスペーサ３０とする。なお、スペーサの外径サイズは、５ｍｍ〜３０ｍｍ程度である。また、石英等からなるガラスファイバに紫外線硬化型樹脂等の被覆を施して素線３４ａとしたものを複数本平行に配列して紫外線硬化型樹脂等からなる一括被覆３４ｂを施してテープ状の光ファイバ心線３４とする。
【０００４】
そして、スペーサ３０の螺旋溝３３内にそれぞれテープ状の光ファイバ心線３４を積層して収容しその外周に上巻きテープ３５を施してケーブルコア３６を作る。その後、ケーブルコア３６の周囲に、プラスチック、金属等からなる外部被覆３７を施して光ケーブルを完成させる。上記の光ケーブルでは、スペーサ３０の螺旋溝３３内にテープ状の光ファイバ心線３４を積層して収容する例を示したが、光ファイバ心線は、１本の素線３４ａを有する単心線の場合もある。
【０００５】
また、螺旋溝３３に収容される光ファイバ心線は単心線を複数本撚り合わせて押え巻きを施したものの場合もある。また、スペーサの螺旋溝の螺旋方向は、図６（Ａ）と反対のもの、あるいは長手方向に螺旋溝の方向が交互に反転するものもある。また、スペーサの種類によっては、プラスチック成形体の表面に形成される溝は螺旋状でなく長手方向に直線状の場合もある。
【０００６】
このような光ケーブルに使用されるスペーサは、通常次のような製造装置で製造されている。図７は、従来技術によるスペーサの製造装置の主要部を示す正面図であって、４０は供給リール、４１は抗張力体、４２は張力制御装置、４３は押出し機、４４は冷却水槽、４５はスペーサ、４６は引取り機、４７はガイドローラ、４８はアキュムレータ、４９はガイドローラ、５０は巻取りリールである。
【０００７】
供給リール４０から繰出された抗張力体４１は、張力制御装置４２を通過して押出し機４３に入る。張力制御装置４２は、抗張力体４１にバックテンションを与えて、張力制御装置４２と後で説明する引取り機４６との間の抗張力体４１を直線状に保つものである。押出し機４３では抗張力体４１の周囲にポリエチレン等のプラスチックを押出し、プラスチック成形体を押出し形成する。押出し機４３のダイスを進行軸周りに回転させることによって、プラスチック成形体の表面に螺旋溝を形成することが出来る。
【０００８】
また、ダイスの回転方向を一定時間毎に反転させれば、長手方向に交互反転の螺旋溝を有するスペーサが出来、ダイスの回転を止めれば長手方向に直線状の溝を有するスペーサが出来る。また、押出し機４３を出たプラスチック成形体を被覆した抗張力体は、冷却水槽４４で冷却されてプラスチック成形体が固化して、スペーサ４５となる。冷却水槽４４を出たスペーサ４５は、引取り機４６による引取り力を受けて引取られ、更にガイドローラ４７、アキュムレータ４８、ガイドローラ４９を経て巻取りリール５０に巻き取られる。
【０００９】
アキュムレータ４８は、平行した回転軸を有する２組のローラにスペーサ４５を巻き付けて、２組のローラの間隔を変化させることによって、巻付けられたスペーサの長さを変化させることが可能な蓄線機能を有する装置であって、供給リール４０と引取り機４６との間の装置を停止せずに巻取りリール５０を停止させて巻取りリールの交換等を行なう際に、スペーサ４５を一時蓄線するために使用する装置である。このスペーサ製造装置の場合、供給リール４０から引取り機４６に至る装置は、作業者が近づき易いように地上１ｍ程度の高さに水平に配置されているが、アキュムレータ４８は、自動的にローラ間隔が変化し、大きな場所が必要なので、作業者が近づき難い冷却水槽の後部（紙面の裏側）、冷却水槽の上部等に配置される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
スペーサの芯材である抗張力体は、鋼線、鋼撚り線、ＦＲＰ等からなるので、相当大きい曲げ剛性をもっている。従って、供給リールに巻かれた抗張力体はリールに巻き付けるときの曲げによって、強い巻付け癖を有している。このような抗張力体の周囲にプラスチック成形体を設けてスペーサとしたものは、スペーサとなっても、芯材の強い巻付け癖は無くならず、スペーサ自体が巻付け癖を有する状態となる。
【００１１】
巻取りリールにスペーサを巻取る場合、スペーサをその巻付け癖と同じ方向の曲げを与えるようにして巻取りリールに巻き取ると、図８（Ａ）に示すようにスペーサ４５は整列状態を保って巻取りリール５０に巻き取られるが、スペーサを巻付け癖と異なる方向に沿わせて巻き取ると、図８（Ｂ）に示すようにスペーサ４５は軸線周りに回転して捻じれを起こし、整列状態が崩れる。従って、巻取りリールにスペーサが入線する時点で、スペーサの巻付け癖の方向と巻取りリールによって曲げを与える方向とが一致していないと、巻取りリールにスペーサを整列状態を保って巻き取ることが出来なくなる。
【００１２】
一方、スペーサの製造工程では、引取り機を出た後のスペーサの案内通路中にアキュムレータ等が設置されて、スペーサは引き回されるので、スペーサの案内通路中にスペーサの巻付け癖と反対の曲げローラ面を有する案内ローラを１個以上含むことがある。図７に示す製造装置では、供給リール４０、張力制御装置４２、引取り機４６、アキュムレータ４８、巻取りリール５０は時計周りに回転しているが、ガイドローラ４７、４９は反時計周りに回転しており、ガイドローラ４７及び４９のところでスペーサの巻付け癖と反対方向の曲げを受ける。この装置の場合、ガイドローラ４７及び４９が、スペーサの巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有する案内ローラに相当する。
【００１３】
ガイドローラ４７及び４９の部分で、スペーサは巻付け癖と反対方向の曲げを受けることによって、スペーサ４５は軸線周りの回転を起こす。その状態でスペーサが巻取りリール５０に入線すると、巻取りリール５０のところではスペーサの巻付け癖と巻取りリールによって曲げを与える方向が一致しなくなり、図８（Ｂ）に示すように、整列状態を保って巻き取ることが出来なくなる。また、高速で巻き取ろうとすると、縺れることもある。そして、このような場合、整列状態を維持するためには、人手による介助作業が必要となる。
【００１４】
本発明は、巻取りリールに入線する線状体の巻付け癖の方向と巻取りリールによる曲げを与える方向を一致させ、巻取り整列状態を保つことが出来る線状体の巻取り方法及び線状体の製造装置を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の線状体の巻取り方法は、巻付け癖を有する線状体を、前記巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有する案内ローラを通過させた後、巻取りリールに巻き取る線状体の巻取り方法であって、前記線状体を、前記案内ローラを通過させた後、前記巻取りリールと軸回転方向が同じ方向の巻付けローラに半周以上巻付けて、しかる後線状体に巻付け癖と反対方向の曲げを与えることなく、前記巻取りリールに案内し巻き取るものである。
【００１６】
また、本発明の線状体の製造装置は、巻付け癖を有する芯材を繰出す供給リールと、芯材に加工、例えばその周囲に押出し被覆を施す等の加工、を施して線状体となす加工装置と、前記芯材の巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有する案内ローラを１個以上配置した線状体の案内通路と、該線状体を巻き取る巻取りリールを備えた線状体の製造装置であって、前記１個以上の案内ローラのうち最後の案内ローラと巻取りリールとの間に巻取りリールの軸回転方向と同じ方向の軸回転方向を有し線状体を半周以上巻き付ける巻付けローラを配置したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の線状体の製造装置の実施形態の主要部を示す正面図であって、１は供給リール、２は芯材、３は張力制御装置、４は加工装置、４ａは押出し機、４ｂは冷却水槽、５は線状体、６は引取り機、７は案内ローラ、８はアキュムレータ、９、１０は案内ローラ、１１は巻付けローラ、１２は巻取りリールである。
【００１８】
図１に示す本発明の線状体の製造装置をスペーサの製造装置に適用する場合、芯材２は鋼線、鋼撚り線、ＦＲＰ等からなる抗張力体に、加工装置４はポリエチレン等のプラスチックを押出す押出し機４ａと冷却水槽４ｂに、線状体５はスペーサになる。張力制御装置３、案内ローラ７、アキュムレータ８は加工される物品の種類によっては省略される場合もある。なお、張力制御装置３は芯材２のバックテンションを与える装置であって、アキュムレータ８は２組のローラの間隔を変化させることによって巻付けられた線状体５の長さを変化させることが可能な蓄線機能を有する装置である。
【００１９】
また、本発明の線状体の製造装置を、巻付け癖を有するケーブルコアに、プラスチック等の外部被覆を設けて光ケーブルを製造する装置に適用することも出来る。その場合は、芯材２はケーブルコアに、加工装置４は押出し機４ａと冷却水槽４ｂに、線状体５は光ケーブルになる。
【００２０】
図１に示す本発明の線状体の製造装置において、巻付け癖を有する芯材２を繰出す供給リール１と線状体５を巻き取る巻取りリール１１の軸回転方向は、通常の場合同じ方向になっている。また、線状体５の案内通路に設けられ線状体５を案内する各種のローラ類の内少なくとも１個のローラは、芯材の巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有し軸回転方向が供給リール１又は巻取りリール１１と反対方向になっている。図１の場合、そのような芯材２の巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有するローラに相当するものは、案内ローラ７、９、１０の３個のローラである。
【００２１】
それら３個の案内ローラのうち最後の案内ローラ１０と巻取りリール１２との間には、巻取りリール１２と軸回転方向が同じ方向を有する巻付けローラ１１を配置して、該巻付けローラ１１に線状体５を半周以上巻き付けて、その後線状体５を巻取りリール１２に巻き取る。
【００２２】
従って、線状体５は案内ローラ１０によって軸周りに回転して巻付け癖の方向が供給リール１に巻付けられていた時と反対になっていても、線状体５を巻付けローラ１１に半周以上巻き付けることによって線状体５は更に回転して、線状体５の巻付け癖の方向は供給リール１に巻き付けられていた時と同じ方向に揃えられる。よって、巻付けローラ１１を出た線状体５の巻付け癖は巻取りリール１２の曲げ方向と一致するので、線状体５を整列状態を保って巻取りリール１２に巻き取ることが出来る。
【００２３】
また、巻付けローラ１１と巻取りリール１２との間には、線状体の巻付け癖による曲げ方向と同じ方向の曲げを与えるローラなら配置しても良いが、巻付け癖による曲げと反対方向の曲げを与えるローラは配置してはならない。
【００２４】
図２、図３、図４は、本発明で使用する巻付けローラの各種形態を示す図である。図２の巻付けローラは、サイドローラを有する回転ローラであって、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は正面図を示す。図２において、１３は巻付けローラ、１３ａは回転ローラ、１３ｂはサイドローラである。サイドローラ１３ｂは、回転ローラ１３ａのローラ面に巻き付いた線状体５を回転ローラ１３ａの回転軸の方向にローラ面に沿って押すものであって、線状体５の入線位置と出線位置をずらせる役目を果たすものである。サイドローラ１３ｂは回転ローラ１３ａとは独立しており、回転ローラ１３ａのローラ面近傍に複数個配置されており、線状体５に接して各サイドローラ１３ｂは回転する。
【００２５】
図３の巻付けローラは、フリーテイングリングを有する回転ローラであって、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は側面図である。図３において、１４は巻付けローラ、１４ａは回転ローラ、１４ｂはフリーテイングリング、１４ｃはリング支持ローラである。フリーテイングリング１４ｂは、回転ローラ１４ａに傾斜して回転自在に嵌められており、線状体５が接する面の反対側からリング支持ローラ１４ｃにて傾斜して支持されている。回転ローラ１４ａのローラ面に入線した線状体５はフリーテイングリング１４ｂの面に沿って進行する。その時、フリーテイングリング１４ｂの面は回転ローラ１４ａのローラ面に対して傾斜しているので、線状体５はローラ面上を回転ローラ１４ａの軸方向に滑る。それによって、線状体５のローラ面における入線位置から出線位置をずらせることが出来る。
【００２６】
図４は複数のホイールを使った巻付けローラの例を示すものであって、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は正面図である。図４において、１５は巻付けローラ、１５ａは第一ホイール、１５ｂは第二ホイールである。この巻付けローラ１５の場合、第一ホイール１５ａ、第二ホイール１５ｂは巻付け面が溝になったもので、第一ホイール１５ａと第二ホイール１５ｂは回転軸を平行位置から少し傾けることによって、第一ホイール１５ａに対する線状体５に入線位置と、第二ホイール１５ｂに対する線状体５の出線位置が重ならないように調整する。なお、この巻付けローラ１５の例では２個のホイールを使用しているが、３個以上のホイールを組み合わせてそれらに線状体を掛け渡すことによって構成することも出来る。
【００２７】
図２と図３の巻付けローラを比較すると、図３の巻付けローラの方が大型になり設備価格も高くなるが、図３の巻付けローラでは線状体をフリーテイングリングを使って面で押すので、図２の巻付けローラのようにサイドローラで線状体を押す場合に比べて、線状体を傷つける恐れが少ないという利点を有している。図４の巻付けローラは、線状体を横から押す機構がないので線状体の外傷からの保護という観点からは最も好ましいが、ホイールを複数個使うので、設備が大型化し、設備価格も高くなる。従って、製造する線状体の耐圧縮力等を考慮して最も適当な装置を選べば良い。
【００２８】
次に、供給リール、巻付けローラ及び巻取りリールの軸回転方向を一致させることについて説明する。図５はその説明のための図であって、図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）は正面図、図５（Ｃ）は側面図である。図５で、１６はＡローラ、１７はＢローラ、１８は線状体である。図５に示したＡローラ１６の回転軸Ｓ−Ｓと、Ｂローラ１７の回転軸Ｔ−Ｔとは完全には平行な状態ではない。しかし、図５（Ｂ）に示すように、Ａローラ１６、Ｂローラ１７は共にほぼ時計周りに回転するので、２つのローラの巻付けられた線状体１８は巻付け癖を有していても、線状体の軸線周りの回転は大きくはなく、無視出来る程度である。
【００２９】
回転軸Ｓ−Ｓと回転軸Ｔ−Ｔとの間の傾き角θが３０度以下なら、実質的には、それによって発生する線状体の巻付け癖による軸線周りの回転は無視出来る。従って本発明においては、回転軸相互間の傾きが３０度以下で回転方向がほぼ同じ方向なら、軸回転方向は同じとする。
【００３０】
以上、本発明にかかる線状体の巻取り方法及び製造装置を、スペーサの製造あるいはスペーサを使ったケーブルの製造に適用する例を説明したが、芯材が巻付け癖を有する導体であって、その周囲に絶縁体を施す絶縁電線の製造にも適用が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の線状体の巻取り方法は、巻付け癖を有する線状体を、前記巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有する案内ローラを通過させた後、該線状体を巻取りリールと軸回転方向が同じ方向の巻付けローラに半周以上巻付けて、しかる後線状体に巻付け癖と反対方向の曲げを与えることなく、巻取りリールに巻き取るものであるので、線状体が巻取りリールに入る時点では線状体の巻付け癖の方向と巻取りリールでの曲げ方向を一致させることが出来、線状体の整列状態を保つことが出来る。
【００３２】
特に、製造線速が大きくなり、高速で大きな巻取りリールの長い線状体を巻き取る必要がある場合に、整列状態を維持して巻き取れることは重要なことであり、本発明は大きな効果を発揮する。また、巻取りにおいて人手の介助作業も不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の線状体の製造装置の実施形態の主要部を示す正面図である。
【図２】本発明において使用する巻付けローラの例を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図３】本発明において使用する巻付けローラの例を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】本発明において使用する複数のローラを使った巻付けローラの例を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】軸回転方向の関係を説明する図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【図６】（Ａ）はスペーサの斜視図、（Ｂ）は光ファイバ心線の横断面図、（Ｃ）は光ケーブルの横断面図である。
【図７】従来技術によるスペーサの製造装置の主要部を示す正面図である。
【図８】スペーサの巻取り状態を説明する図であって、（Ａ）は整列状態を保って巻き取られる状態を示す正面図、（Ｂ）は整列状態が崩れて巻き取られる状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１：供給リール
２：芯材
３：張力制御装置
４：加工装置
４ａ：押出し機
４ｂ：冷却水槽
５：線状体
６：引取り機
７：案内ローラ
８：アキュムレータ
９、１０：案内ローラ
１１：巻付けローラ
１２：巻取りリール
１３：巻付けローラ
１３ａ：回転ローラ
１３ｂ：サイドローラ
１４：巻付けローラ
１４ａ：回転ローラ
１４ｂ：フリーテイングリング
１４ｃ：リング支持ローラ
１５：巻付けローラ
１５ａ：第一ホイール
１５ｂ：第二ホイール
１６：Ａローラ
１７：Ｂローラ
１８：線状体

Claims

巻付け癖を有する線状体を、前記巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有する案内ローラを通過させた後、巻取りリールに巻取る方法において、前記線状体を、前記案内ローラを通過させた後、前記巻取りリールと軸回転方向が同じ方向の巻付けローラに半周以上巻付けて、しかる後線状体に巻付け癖と反対方向の曲げを与えることなく、前記巻取りリールに案内し巻き取ることを特徴とする線状体の巻取り方法。
巻付け癖を有する芯材を繰出す供給リールと、該芯材に加工を施し線状体となす加工装置と、前記芯材の巻付け癖と反対方向の曲げローラ面を有する案内ローラを１個以上配置した線状体の案内通路と、該線状体を巻き取る巻取りリールを備えた線状体の製造装置において、前記１個以上の案内ローラのうち最後の案内ローラと巻取りリールとの間に巻取りリールの軸回転方向と同じ方向の軸回転方向を有し線状体を半周以上巻き付ける巻付けローラを配置したことを特徴とする線状体の製造装置。
前記巻付けローラは、回転ローラのローラ面に巻付けた線状体を回転ローラの回転軸の方向に押すサイドローラを有する回転ローラであることを特徴とする請求項２に記載の線状体の製造装置。
前記巻付けローラは、フリーテイングリング付き回転ローラであることを特徴とする請求項２に記載の線状体の製造装置。
前記巻付けローラは、複数のホイールに線状体を掛け渡すものであることを特徴とする請求項２に記載の線状体の製造装置。