光纖的卷繞方法

2023-12-05 01:26:41 3

專利名稱：光纖的卷繞方法
技術領域：
本發明涉及一種將光纖以層疊狀態排列並卷繞在卷繞線軸上的光纖的卷繞方法。
背景技術：
對於光纖，在對光纖母材進行拉絲後，以規定的卷繞張力卷繞在塑料制或金屬制的線軸上。已知ー種在卷繞時使線軸的凸緣-主體相接處的卷繞狀態良好的技術(例如，參照專利文獻I)。另外，對於以規定的卷繞張力卷繞好的光纖，在卷繞在線軸上的狀態下，利用OTDR裝置進行傳輸損耗試驗，對於是否存在由於扭折(彎折)等形成的OTDR異常部進行測定。如果此時檢測出異常部，則必須進行重新卷繞或去除異常部。OTDR異常中的由於卷繞狀態導致的異常，稱為卷繞臺階異常，通常，卷繞臺階異常可以通過提高在將光纖向線軸卷繞時的張カ而降低發生率。專利文獻I :日本特開2003-341932號公報

發明內容
但是，如果以高張カ(例如80g程度)卷繞光纖，則雖然能夠減少卷繞臺階異常發生，但在如圖4(a)所示的卷繞開始初期以層疊狀態排列並卷繞在線軸501上的光纖503，在如圖4(b)所示的卷繞後半段，由於所卷繞的光纖503的壓カF而將線軸501的凸緣505向外側推壓，使其傾斜而產生間隙，這樣，在橫動折回位置處，光纖503落入凸緣-主體相接處，導致凹陷等卷繞不良。與此相對，在專利文獻I所公開的線材卷繞方法中，為了使凸緣-主體相接處的卷繞狀態均等，而進行下述控制，即，對卷繞器以及位於引導滑輪前段的儲線器(dancer)的位移進行監視，進行反饋而確定橫動折回位置，但該控制是在產生間隙後，檢測出該情況而向外側偏移，無法充分地抑制卷繞不良的發生。本發明就是鑑於上述狀況而提出的，其目的在於提供一種光纖的卷繞方法，該方法可以消除線軸的凸緣周邊的凹陷，降低由此導致的卷繞臺階異常·卷繞不良的發生。本發明所涉及的上述目的通過下述結構而實現。(I) 一種光纖的卷繞方法，該方法向具有圓筒形狀的主體部和兩個圓盤狀的凸緣部的線軸的所述主體部上卷繞光纖，該凸緣部設置在所述主體部的兩端，該光纖的卷繞方法的特徵在於，與卷繞層數的増加相應地，使所述凸緣部中的橫動折回位置向所述軸部的相反側移動。根據該光纖的卷繞方法，橫動的折返(turn)位置與所卷繞的光纖的壓力 折返次數相應地向外側擴展，即使伴隨著卷繞而使凸緣傾斜，也不會在凸緣和卷繞在主體部上的光纖之間產生間隙，可以平坦地卷繞，消除凸緣周邊的凹陷。由於不是在對凸緣周邊處的卷繞狀態進行檢測後進行控制，而是在發生凹陷前進行控制，所以可以防止卷繞不良的發生。(2)根據(I)所述的光纖的卷繞方法，其特徵在於，使得所述橫動折回位置的移動量與所述卷繞層數成正比關係。 根據該光纖的卷繞方法，通過使得卷繞層數和橫動折回位置的移動量成正比關係，從而可以與凸緣的傾斜量對應地增加折回位置的移動量，因此，在線軸凸緣位置周邊可以始終平坦地進行卷繞。發明的效果根據本發明所涉及的光纖的卷繞方法，由於使得線軸凸緣處的橫動折回位置隨著卷繞層數的増加，向線軸主體部的相反側、即線軸凸緣的外側方向移動，所以可以消除由於所卷繞的光纖的壓力而使線軸凸緣向外側傾斜時凸緣周邊的光纖的凹陷，降低由此導致的卷繞臺階異常·卷繞不良的發生。特別地，由於不是在對凸緣周邊的卷繞狀態進行檢測後進行控制，而是在產生凹陷前進行控制，所以不會在線軸凸緣位置周邊產生凹陷，可以防止卷繞不良的發生。另外，由於可以提高卷繞張力，所以不易產生扭折(彎折)等。


圖I是本發明所使用的卷繞裝置的框圖。圖2是光纖的卷繞層數和折返位置的外側擴展量之間的關聯圖。圖3(a)是剖面觀察時的以層疊狀排列卷繞有光纖的線軸的凸緣-主體相接部的示意圖，(b)是剖面觀察時的在凸緣傾斜而產生了凹陷的線軸上卷繞有填充用光纖的線軸的凸緣-主體相接部的示意圖。圖4(a)是現有的卷繞方法中的卷繞開始時的線軸的正視圖，(b)是現有的卷繞方法中的卷繞結束時的線軸的正視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖，說明本發明的實施方式。圖I是本發明所使用的卷繞裝置的框圖。卷繞裝置100例如由引導輥13對從未圖示的光纖供給用線軸等抽出的光纖11進行引導，卷繞在可自由旋轉地支撐的線軸17上。線軸17例如為塑料制，具有卷繞光纖I的圓筒形狀的主體部40、和設置在主體部40兩端的兩個圓盤狀的凸緣部41，例如卷繞25km 50km程度的光纖。另外，線軸17由卷繞電動機19驅動。線軸17的轉速通過與卷繞電動機19的旋轉軸結合的檢測器23進行檢測。線軸17通過橫動用電動機27，以規定的橫動速度，沿與光纖11的軌線(path line)正交的線軸17的軸向即左右進行橫動。橫動位置通過橫動用電動機27所附帯的旋轉編碼器29進行檢測。控制部33將凸緣41的內表面的位置設定為橫動折回位置的初始位置，在凸緣41的內表面的位置處進行橫動折回，從而將光纖11以層疊狀排列卷繞。另外，控制部33對橫動折回次數進行計數，基於該計數出的橫動折回次數，確認在線軸17的主體部40上卷繞的是光纖11的第幾層。光纖11依次經由第I儲線器輥35、第2儲線器輥37、輥39，到達引導輥13。第I儲線器輥35以及第2儲線器輥37可以對加載於其上的負荷進行調整，或者可以調整轉矩。由此，通過對施加在第I儲線器輥35以及第2儲線器輥37上的載荷G進行調整，從而對在向線軸17卷繞光纖11時的卷繞張カ進行調整。如上所述，如果在卷繞時，施加在光纖11上的張カ過小，則容易產生扭折(彎折)，在卷繞在線軸17上的狀態下進行的輸送損耗試驗中，容易發生卷繞臺階異常。該卷繞臺階、異常可以通過提高將光纖11向線 軸17卷繞時的張カ而降低發生率。在本發明所使用的卷繞裝置100中，通過利用比通常的張カ^Og程度)高30%的張カ(80g程度)進行卷繞，從而減少卷繞臺階異常的發生。圖2是光纖的卷繞層數和折返位置的外側擴展量的關聯圖。線軸17如果以高張カ卷繞光纖11，則如上所述，在卷繞後半段，受到卷繞在主體部40上的光纖11的壓カ，進ー步對凸緣41向外側推壓而變得容易傾斜，因此，在凸緣-主體相接處更容易產生間隙。由於光纖落入該間隙中，所以導致卷繞不良。由此，如圖2所示，卷繞裝置100的控制部33使設定在初始位置上的橫動折回位置與光纖11的卷繞層數η對應地，向凸緣41的外側方向移動。根據橫動折回次數而對卷繞層數進行計數，與計數出的卷繞層數對應地，控制部33使橫動折回位置向主體部40相反側即凸緣41的外側方向移動，在因凸緣41傾斜而產生的間隙中，填充由於使折回位置向外側移動而多出的光纖11。可以以與卷繞層數成正比關係的方式對由控制部33設定的橫動折回位置進行移動控制。通過使卷繞層數和橫動折回位置的移動量成為正比關係，從而可以與凸緣41的傾斜量相應地使折回位置的移動量增加，因此，在線軸凸緣位置周邊可以始終平坦地進行卷繞。如上所述，在利用卷繞裝置100進行的光纖的卷繞方法中，橫動的折返位置與卷繞張カ·折返次數對應而向外側擴展，即使伴隨著卷繞而使凸緣41傾斜，也不會在凸緣41和卷繞在主體部40上的光纖11之間產生間隙，可以平坦地卷繞，消除凸緣41周邊的凹陷。下面，更加具體地進行說明。在所使用的光纖用線軸例如為50km卷繞用的情況下，凸緣直徑為264. 5_，主體直徑為170_，主體寬度(內側寬度)為149.6_。另外，在例如為25km卷繞用的情況下，凸緣直徑為235mm，主體直徑為152. 4mm,主體寬度(內側寬度)為95mm。在上述光纖用線軸中，在以卷繞張カ80g卷繞250 μ m的光纖11的情況下，在卷繞層數η例如為20層時，外側擴展量a可以設為例如O. 1mm。並且，在卷繞層數成為2n即40層之前，將外側擴展量a設為O. Imm而將光纖11向線軸17卷繞。在卷繞層數超過2n即40層後，將外側擴展量設為2a即O. 2mm而將光纖11向線軸17卷繞。相同地，在卷繞層數到達3n即60層之前，保持外側擴展量為2a即O. 2mm,並將光纖11向線軸17卷繞，在卷繞層數超過3n即60層後，將外側擴展量設為3a即O. 3mm而將光纖11向線軸17卷繞。下面，利用示意圖，說明對凹陷進行修正的本發明所涉及的結構的概念。圖3(a)是剖面觀察時的以層疊狀排列卷繞有光纖的線軸的凸緣-主體相接處的示意圖，(b)是剖面觀察時的在凸緣傾斜而產生了凹陷的線軸上卷繞有填充用光纖的線軸的凸緣-主體相接處的示意圖。此外，在圖3的說明中，為了便於說明，將折返位置的外側擴展量a設為光纖11的直徑山但外側擴展量a不限於此。如圖3(a)所示，在凸緣41沒有發生傾斜的情況下，光纖11以第I層......第η
層、第η+1層、第η+2層、第η+3層依次以層疊狀排列卷繞。在圖3中，如果將h設為卷繞I層光纖時的高度，將光纖11的直徑設為d，則h = k · d。其中，k為某個常數，由於上層光纖進入下層光纖之間的間隙中，所以I。如圖3(b)所示，凸緣41受光纖11的壓カ向外側推壓而傾斜。例如，在利用上述具體例子中示出的線軸17並以上述張カ(80g程度)卷繞光纖11的情況下，也會發生傾斜。在圖3(b)中，Θ是在卷繞後半段受所卷繞的光纖11的壓カ向外側推壓而傾斜的線軸凸緣41的傾角。對於線軸17，通過凸緣41向外側傾斜，從而伴隨著層數増加，沒有發生傾斜的正常的凸緣位置(由虛線表示)43和傾斜的凸緣41之間的間隔距離增加。如果在該間隔距離變得與光纖11的直徑d大致相等時，不進行任何控制，則原本卷繞在正常的卷繞位置(正常的凸緣位置43的內側)上的光纖Ila落入該位置的外側而進行卷繞。此夕卜，實際上，可知即使在間隔距離沒有達到直徑d吋，也通過光纖11擠入凸緣-主體相接處擴展形成的間隙中，從而伴隨著層數的增大而產生較小的凹陷，但為了簡化說明，在這裡不進行考慮。在本發明中，通過求出在正常的凸緣位置43和凸緣41之間的間隙與光纖11的直徑d大致相等時的層數N，從而在毎次卷繞層數以該層數N増加吋，使橫動折回位置的外側擴展量a以直徑d的量移動。在這裡，正常的凸緣位置43和凸緣41之間的間隙與直徑d大致相等時的層數N,表示為tan Θ = d/N · h = d/N · k · d = 1/N · k。由此,層數N=I/k · tan Θ。在預先根據線軸17的強度、卷繞張カ而得知凸緣41的傾角Θ時，在每次卷繞層數以由此求出的層數N增加時，使橫動折回位置向正常的凸緣位置43的外側方向以直徑d的量移動。 在圖3(b)的示意圖所涉及的例子中，通過使橫動折回位置向外側方向移動，從而從第η+1層開始，光纖11越過正常的凸緣位置43而位於凸緣位置43的外側。S卩，從該第η+1層開始，使橫動折回位置向外側方向以直徑d的量(即，外側擴展量a = d)移動。由此，在第η+1層、第η+2層、第η+3層中增加的凹陷填充用的光纖lla、llb、llc向凹陷的間隙中填充，在凸緣-主體相接處不產生凹陷。該移動控制可以通過以下方式執行，即，將控制部33所計數的橫動折回的次數和預先儲存的層數N進行比較，在橫動折回的次數與層數N —致時，控制部33對電動機27進行折回控制，以使得橫動折回位置向正常的凸緣位置43的外側方向依次以直徑d的量移動。由此，根據上述實施方式所涉及的光纖的卷繞方法，由於使線軸凸緣41處的橫動折回位置隨著卷繞層數η的増加而向線軸凸緣41的外側方向移動，所以在由於光纖11的卷繞張力而使線軸凸緣41向外側傾斜時，凸緣周邊不會產生凹陷，可以降低由此導致的卷繞臺階異常·卷繞不良的發生。特別地，由於不是在對凸緣周邊處的卷繞狀態進行檢測後進行控制，而是在產生凹陷前進行控制，所以可以可靠地防止卷繞不良的發生。另外，可以以大於或等於80g的高張カ進行卷繞，具有進ー步降低卷繞臺階異常發生的效果。實施例針對上述實施方式所涉及的光纖的卷繞方法和現有的卷繞方法，比較產生卷繞不良的程度。作為光纖，使用直徑為250 μ m的光纖，作為線軸，使用25km卷繞用線軸，設為SOg的卷繞張力。在上述實施方式所涉及的卷繞方法中，每折返20次，橫動折回位置向外側擴展O. Imm,在現有方法中，橫動折回位置保持在初始設定位置。其結果，在現有的卷繞方法中，卷繞不良發生率為5%，與此相対，在上述實施方式所涉及的光纖的卷繞方法中，卷繞不良發生率為0%。
權利要求
1.一種光纖的卷繞方法，其向具有圓筒形狀的主體部和兩個圓盤狀的凸緣部而構成的線軸的所述主體部上卷繞光纖，所述兩個凸緣部設置在所述主體部的兩端， 該光纖的卷繞方法的特徵在幹， 與卷繞層數的増加相應地，使所述凸緣部處的橫動折回位置向所述主體部的相反側移動。
2.根據權利要求I所述的光纖的卷繞方法，其特徵在幹， 使得所述橫動折回位置的移動量與所述卷繞層數成正比關係。
全文摘要
本發明提供一種光纖的卷繞方法，其可以消除線軸的凸緣周邊的凹陷，降低由此導致的卷繞臺階·卷繞不良的發生。在將光纖(11)卷繞在線軸(17)上的光纖的卷繞方法中，使線軸凸緣(41)處的橫動折回位置隨著卷繞層數的增加而向線軸凸緣(41)的外側方向移動。使橫向卷繞折回位置以與卷繞層數成正比關係的方式移動。
文檔編號B65H54/38GK102649519SQ20111004870
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者加藤誠幸, 藤澤雅基 申請人:住友電氣工業株式會社