特表2020-536023(P2020-536023A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特表2020-536023巻き取られた光ファイバへの鞭打ち損傷を低減するための装置および方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2020-536023(P2020-536023A)
(43)【公表日】2020年12月10日
(54)【発明の名称】巻き取られた光ファイバへの鞭打ち損傷を低減するための装置および方法
(51)【国際特許分類】
   B65H 67/04 20060101AFI20201113BHJP
   G02B 6/02 20060101ALI20201113BHJP
【FI】
   B65H67/04 D
   G02B6/02 356
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2020-518019(P2020-518019)
(86)(22)【出願日】2018年9月27日
(85)【翻訳文提出日】2020年5月26日
(86)【国際出願番号】US2018053095
(87)【国際公開番号】WO2019067703
(87)【国際公開日】20190404
(31)【優先権主張番号】62/565,688
(32)【優先日】2017年9月29日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】2019818
(32)【優先日】2017年10月27日
(33)【優先権主張国】NL
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】フェイラー,ブレット クーパー
【テーマコード(参考)】
3F112
【Fターム(参考)】
3F112AA12
3F112BA01
3F112EA02
3F112PB03
3F112SA01
(57)【要約】
ファイバ巻取りスプール(40)上に巻き取られた光ファイバ(42)へのファイバ鞭打ち損傷を低減するための装置(10)が提供される。この装置(10)は、ファイバ巻取りスプール(40)上に光ファイバ(42)を供給するために、ファイバ巻取りスプール(40)に操作可能に連結されているファイバ入口供給機構(50)を含む。この装置(10)はさらに、ファイバ巻取りスプール(40)を実質的に取り囲むように配置された鞭打ちシールド(22)を含む。鞭打ちシールド(22)は第1の面(26)を含み、この第1の面(26)は、入口スロット(24)内でファイバ巻取りスプール(40)に整列して面しており、入口スロット(24)は、第2の面(28)から横方向にオフセットされている。第1の面(26)は、第2の面(28)に移行しており、これにより、光ファイバのルーズな端部が、最初にファイバ巻取りスプール(40)から離れて入口スロット(24)内へと方向付けられ、第2の面(28)へと移行するようになっている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ファイバ巻取りスプール上に巻き取られた光ファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための装置であって、
前記ファイバ巻取りスプールを実質的に取り囲むように配置された鞭打ちシールドを有していて、前記鞭打ちシールドは第1の面を有しており、前記第1の面は、動いているファイバ源から供給されるファイバに整列した入口スロット内で前記ファイバ巻取りスプールに整列して面していて、これにより、ファイバの破断発生時に、前記光ファイバのルーズな端部が、前記ファイバ巻取りスプールから離れて前記入口スロット内へと方向付けられて、前記第1の面へと方向付けられるようになっており、
前記鞭打ちシールドは、前記スプールに面した第2の面を有しており、前記入口スロットの前記第1の面は、前記第2の面に移行しており、これにより、前記光ファイバの前記ルーズな端部が、前記第1の面から前記第2の面へと移行するようになっている、
装置。
【請求項2】
前記入口スロットは、前記第2の面から横方向にオフセットされている、請求項1記載の装置。
【請求項3】
前記入口スロットは、前記ファイバ巻取りスプールが1回転する間に、前記第1の面から前記第2の面へと移行する、請求項1または2記載の装置。
【請求項4】
前記鞭打ちシールドの前記第2の面は、実質的にリング状であって、前記入口スロットは、実質的に螺旋状である、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
【請求項5】
前記入口スロット内に保持されている前記第1の面は、変化する半径を有する湾曲形状を有しており、前記第2の面は、実質的に一様の半径を有している、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
【請求項6】
前記装置はさらに、前記ファイバ巻取りスプール上に前記光ファイバを供給するために、前記ファイバ巻取りスプールに操作可能に連結されているファイバ入口供給機構を有している、請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
【請求項7】
前記ファイバ入口供給機構は、ファイバ入口鞭打ち作用低減器を備える、請求項6記載の装置。
【請求項8】
前記ファイバ入口供給機構は、少なくとも1つの導出プーリを備える、請求項6または7記載の装置。
【請求項9】
ファイバ巻取りスプール上に巻き取られたファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための方法であって、前記方法は、
光ファイバ源から前記ファイバ巻取りスプール上へと光ファイバを供給するステップと、
前記ファイバのルーズな端部を、鞭打ちシールド内の内側の第1の面を有するように形成された入口スロット内へと方向付けるステップと、
前記ファイバの前記ルーズな端部を、前記入口スロットから、前記鞭打ちシールドの内面上の滑らかな連続的な第2の面へと再方向付けするステップと、
を有しており、
前記入口スロットの前記第1の面は、変化する半径を有する湾曲形状を有しており、前記第2の面は、実質的に一様の半径を有しており、
前記入口スロットは、前記第2の面から横方向にオフセットされている、
方法。
【請求項10】
前記入口スロットの前記第1の面は、前記第2の面に移行しており、これにより、前記光ファイバの前記ルーズな端部が、前記入口スロットを通って前記第2の面上へと方向付けられる、請求項9記載の方法。
【請求項11】
前記鞭打ちシールドの前記第2の面は、実質的にリング状であって、前記入口スロットは、実質的に螺旋状である、請求項9または10記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
本願は、米国特許法第119条のもとで、2017年9月29日に出願された米国仮出願第62/565688号の優先権の利益を主張する、2017年10月27日に出願された蘭国特許出願第2019818号の優先権の利益を主張し、その内容に依拠し、その内容全体を参照することにより本明細書に援用する。
【技術分野】
【0002】
本発明は概して、回転スプール上に既に巻き取られているファイバに対して作用するファイバのルーズな端部の鞭打ち作用により生じる、回転スプール上に巻き取られたファイバ、例えば光ファイバへの損傷を阻止するための、ファイバ入口鞭打ち作用低減装置および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
光ファイバ製造産業においては、長尺のファイバが出荷および取り扱いのために、機械で回転する巻取りスプール上に高速で巻き取られる。ファイバはスプールに巻かれるにつれて、スプール上に連続層をなして積層される。光ファイバ産業では、ファイバの巻取りは通常、ファイバが最初に線引きされる線引きタワー(draw tower)と、ファイバが強度試験されるオフライン(off−line)検査ステーションとで行われる。これらのそれぞれの場所において、ファイバは、例えば20m/秒以上の高速で巻き取ることができ、かつ比較的高い張力で維持される。ファイバを巻き取るための装置は、ファイバをガイドするいくつかのプーリを含む供給アッセンブリを含んでいてよい。これらのプーリにより、スプール上に巻き取られるときにファイバに適切な張力を与えることができ、供給装置によって、スプール上へのファイバの一様な巻取りが支援される。
【0004】
巻取り中、巻取り機械により加えられる力によりファイバは破断し易い。巻取り中、ファイバ破断が発生すると、巻取りスプールの急速な回転速度により、ファイバのルーズな端部が高速で周囲を鞭打ちする傾向がある。制御されていないファイバのルーズな端部が、スプール上に既に巻き取られたファイバに対して衝撃を与える恐れがあり、多層のファイバに対して深刻な損傷を与える恐れがある。破断発生は予知できない場合があり、このような破断後はファイバへの鞭打ち損傷を阻止するために、スプールの回転を直ちに停止しなければならない。しかしながら、破断は予測不能であり、スプールは即座に停止できないので、スプールが回転し続ける期間が生じるのは避けられず、ファイバ端部はスプールに向かって引っ張られ、そこでスプール上に既に巻き取られたファイバを、比較的制御されずに鞭打ちする恐れがあり、これによりファイバの損傷を招く。
【0005】
スプール上に既に巻き取られたファイバへのファイバ鞭打ち損傷を阻止するために、ファイバのルーズな端部が、スプール上に既に巻き取られたファイバに衝突するのを阻止するための技術が開発されてきた。殆どの場合、製造者は、安全性の理由で取り付けられるガードまたはシールドを利用する。ガードが設けられているにも拘わらず、光ファイバのルーズな端部は、依然として、ガード、ガード付近の隙間、および巻き取られたファイバに接触することにより、損傷を与える恐れがある。さらに、ファイバの後端は、破壊されて破片となる場合があり、このような破片は、ファイバによりいっそうの損傷を与える恐れがある。したがって、ファイバ巻取りスプール上に巻き取られた光ファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための改良された装置および方法が提供されるのが望ましい。
【発明の概要】
【0006】
1つの実施形態によれば、本発明は、ファイバ巻取りに関連する上述した欠点の1つ以上を克服することにより、スプール上に巻き取られた光ファイバのファイバ入口鞭打ち作用を低減または阻止するための新規の装置および方法を提供することを目指している。本明細書で使用される「光ファイバ」とは、ガラス光ファイバとプラスチック光ファイバの両者を含む。
【0007】
本発明の主たる利点は、従来技術において公知の装置に付随する1つ以上の制限および欠点を実質的に取り除く装置を提供することである。鞭打ちシールド内の入口溝に対してファイバの自由端部を維持することにより、ファイバは、巻き取られたファイバから離れるように方向付けられ、ファイバへの損傷を最小化する形式で、シールドの滑らかな連続的な内面に入ることができる。
【0008】
1つの実施形態によれば、ファイバ巻取りスプール上に巻き取られた光ファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための装置が提供される。この装置は、ファイバ巻取りスプールを実質的に取り囲むように配置された鞭打ちシールドを含み、鞭打ちシールドは第1の面を有しており、この第1の面は、動いているファイバ源から供給されるファイバに整列した入口スロット内でファイバ巻取りスプールに整列して面していて、これにより、ファイバの破断発生時に、光ファイバのルーズな端部が、ファイバ巻取りスプールから離れて入口スロット内へと方向付けられて、第1の面へと方向付けられるようになっている。鞭打ちシールドは、スプールに面した第2の面を有しており、入口スロットの第1の面は、第2の面に移行しており、これにより、光ファイバのルーズな端部が、第1の面から第2の面へと移行するようになっている。
【0009】
別の実施形態によれば、ファイバ巻取りスプール上に巻き取られたファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための方法が提供される。この方法は、光ファイバ源からファイバ巻取りスプール上へと光ファイバを供給するステップと、ファイバのルーズな端部を、鞭打ちシールド内の内側の第1の面を有するように形成された入口スロット内へと方向付けるステップと、ファイバのルーズな端部を、入口スロットから、鞭打ちシールドの内面上の滑らかな連続的な第2の面へと再方向付けするステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】1つの実施形態による、ファイバ入口鞭打ち作用低減装置を示す側面図である。
図2図1に示したファイバ入口鞭打ち作用低減装置のファイバ巻取り装置を示す斜視図である。
図3】ファイバ入口鞭打ち作用低減装置で使用される鞭打ちシールドを示す前方からの斜視図である。
図4図3に示した鞭打ちシールドの正面図である。
図5図3のV−V線に沿って断面した鞭打ちシールドをさらに示す斜視図である。
図6図3のV−V線に沿って断面した鞭打ちシールドの断面図である。
図7図3の鞭打ちシールドを示す後方からの斜視図である。
図8図7のVIII−VIII線に沿って断面した鞭打ちシールドの斜視図である。
図9図7のVIII−VIII線に沿って断面した鞭打ちシールドの断面図である。
図10図4のX−X線に沿って断面したファイバ入口鞭打ち作用低減装置をさらに示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、本発明のこの好適な実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。同じまたは同様の部分を参照するために、図面全体にわたり、できるだけ同じ参照番号を用いる。ファイバ入口鞭打ち作用低減装置の好適な実施形態が、図1図10に示されており、全体にわたって概して参照符号10で示されている。
【0012】
図1および図2は、遠隔通信分野で使用される光ファイバのようなファイバの製造時、巻取り貯蔵時等において、ファイバのルーズな後端により発生するファイバ入口の鞭打ち作用を低減するための1つの実施形態によるファイバ入口鞭打ち作用低減装置10を示している。ファイバ入口鞭打ち作用低減装置10は、巻取りプロセス中にファイバ42が巻き取られるファイバ巻取りスプール40を実質的に取り囲む鞭打ちシールド22を有するファイバ巻取り装置20を含む。ファイバ巻取りスプール40は、ファイバ42に張力を与え、かつ複数の重なり合うファイバ層を有するスプール上にファイバ42を巻き取るモータ(図示せず)により回転させられる。
【0013】
ファイバ42は、プーリのアッセンブリとして1つの実施形態で示されたファイバ入口供給機構50を通ってファイバ巻取り装置20に入る。図示した実施形態では、プーリアッセンブリは、ファイバ42を、ファイバ入口鞭打ち作用低減器18内へとガイドする供給プーリ14を含む。プーリアッセンブリはオプションとして、ファイバ源からのファイバを受け取り、ファイバ42のガイドおよび張力の維持を補助する導入プーリ12を含んでいてもよいが、これに限定されるものではない。導出プーリ16は、供給プーリ14からのファイバ42をスプール40へと再方向付けする。
【0014】
ファイバ42は、比較的高い速度、例えば約30m/秒、40m/秒、50m/秒、60m/秒、70m/秒または潜在的にはそれ以上の引っ張り速度で、ファイバ巻取りスプール40上へ巻き取ることができる。また、ファイバ42は、ファイバ巻取りスプール40に適切に巻き取られることを保証するために十分に高い張力で保持されている。このファイバ42が光ファイバである場合、ファイバは、公知の形式の線引き装置(図示せず)または公知の形式の光ファイバ延伸装置または他の検査装置(図示せず)または他のファイバ源から直接供給されてよい。
【0015】
理想的には、ファイバ巻取りスプール40が自由空間に懸吊されているならば、スプール40の周りにシールドやガードは不要であろう。しかしながら、図1および図2に示されているように、万が一ファイバ42が破断した場合に、既にスプール40に巻き取られたファイバの損傷を阻止し、また、スプール40の近くに立っている作業者が負傷するのを回避するためにファイバ42を収容するように、ファイバ巻取りスプール40の周りに鞭打ちシールド22が取り付けられている。実際にファイバ42が破断されると、高速でスプール40に巻き付けられているファイバのルーズな端部は、遠心力とファイバの前進運動とにより、鞭打ちシールド22の内面に維持される。しかしながら、従来の配置におけるファイバ巻取り装置20への入口は、鞭打ちシールド22がファイバを捕捉することができるいくつかの縁部を形成しているので、障害物となる。対処しなければ、ファイバのルーズな端部がスプール領域に進入するときに、鞭打ちシールド22の縁部のせいで、この縁部の周りにファイバ端部または後端が巻き付いてしまい、スプール40に巻き取られたファイバ42が鞭打ちされる恐れがある。
【0016】
図示したバージョンのファイバ入口鞭打ち作用低減装置10は、図示したファイバ入口供給機構50を含み、この機構は、導入プーリ12と供給プーリ14とに巻き掛けられたファイバ42を受容するための導出プーリ16を有している。したがってファイバ巻取り作動中は、導出プーリ16がファイバ42を、ファイバ巻取りスプール40上へと再方向付けする。ファイバ入口供給機構50は、ファイバ源からファイバ巻取りスプール40上へとファイバ42を供給する。入口鞭打ち作用低減器18は、使用してもよいオプションとしての装置であり、ファイバ後端を(ファイバ破断発生中に)鞭打ちシールド22の内面上へとガイドするために、導出プーリ16の上方に位置しており、破断時にファイバ後端が、供給プーリ14から導出プーリ16上を通って通過するときに、ファイバ42の鞭打ち作用を低減する。入口鞭打ち作用低減器18は、含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。1つの実施形態では、入口鞭打ち作用低減器18は、ファイバ鞭打ちガードの内面上にファイバ42をガイドするための、かつファイバ巻取り中のファイバ破断時または切断時に、ファイバ42の鞭打ち作用を減じるまたは制御するための、1つ以上のガイド通路を含んでいてよい。
【0017】
図示した実施形態では、ファイバ入口供給機構50は、ファイバ巻取りスプール40上に光ファイバ42を供給するために、ファイバ巻取りスプール40に操作可能に連結されてよい。ファイバ入口供給機構50は、1つの実施形態によれば、導出プーリ16ならびに導入プーリ12および供給プーリ14を含んでいてよい。別の実施形態によれば、ファイバ巻取りスプール40上に光ファイバ42を供給するための別の供給機構が使用されてもよいことは明らかである。
【0018】
ファイバ入口鞭打ち作用低減装置10はさらに、ファイバ巻取りスプール40を実質的に取り囲むように配置された鞭打ちシールド22を含む。したがって、鞭打ちシールド22は、ファイバ42が切断または破断されたときに、ファイバ42の端部を鞭打ちシールド22内に収容し、遠心力および前進運動によりファイバの端部がファイバ巻取りスプール40の周りに巻き取られ、鞭打ちシールド22に接触するとき、ファイバ42の端部により引き起こされる損傷を阻止し、ファイバ巻取りスプール40上に巻き取られたファイバへのファイバ端部の鞭打ち作用を阻止する。鞭打ちシールド22は、図3図9に、内面と外面とを有する概ねリング状のシールドとして示されている。鞭打ちシールド22は、ファイバ巻取りスプール40に面した入口スロット24の内面上に形成された第1の面26を含む。第1の面26は、鞭打ちシールド22の内面内に設けられた第1の細長い入口スロット24内に含まれる。入口スロット24は、ファイバ入口供給機構50から供給されたファイバ42と整列する第1の面26を包囲しており、これにより、ファイバ破断発生中に生じるような、動いている光ファイバ42のルーズな端部は、遠心力および前進運動によりファイバ巻取りスプール40から離れて入口スロット24内へと方向付けられる。鞭打ちシールドは、スプール40に面した第2の面28を有している。第2の面28は、第1の面26から横方向にオフセットされて、鞭打ちシールド22の内面に形成されている。第2の面28は、入口スロットにおける第1の面26の深さよりも小さいスロットの深さを有している。第1の面26は、鞭打ちシールド22の内面を取り巻くように延在しており、螺旋状で第2の面28に移行する。第1の面26から第2の面28への移行は、好適には、ファイバ巻取りスプールの1回転内または鞭打ちシールド22の360度内で行われる。第1の面26が第2の面28へと移行する点では、第1の面26と第2の面28との深さが同じである。したがって、鞭打ちシールド22は、第2の面28上では実質的に円形またはリング状であって、第2の面28へと続く第1の面26を形成する入口スロット24は軸方向で実質的に螺旋状である。したがって、ファイバ42が切断または破断されたとき、ファイバ42のルーズな端部は入口スロット24に入り、スプール40および周囲の鞭打ちシールド22の約一周または一周転未満の間、第1の面26内に収容され、次いで360度の回転を越えて第2の面28に移行する。ファイバ42の端部は、ファイバ巻取りスプール40が減速されて停止するまで、第2の面28に維持される。
【0019】
図示した鞭打ちシールド22は、鞭打ちシールド22の外周の周りに延在する外面30と、鞭打ちシールド22の側面を画定する第1の側壁32と、反対側の第2の側壁34とを有している。外面30は、外面30の周面の移行部を接続する半径方向に向けられた移行面36を有している。入口スロット24から移行部を通って第2の面28へと通じる第1の面26は、好適には、切断または破断したファイバ42の端部が、中断されずに遠心力および前進運動により通過できるように、そしてこれにより、ファイバ42の更なる鞭打ち作用または破断が最小限となるように、滑らかな表面を有している。ファイバ42の端部が入口スロット24を通って第1の面26から第2の面28へ到ると、ファイバ42の端部は第2の面28内に保持される。第2の面28は、好適には、同様にファイバ42の端部が遠心力により回転している間にファイバ42の更なる破断が生じないように、滑らかな輪郭を有している。図示した実施形態では、第2の面28は、一定の半径を備えた円形断面を有する円筒状の中断されない通路であって、ファイバ42の動いている端部が、ファイバ巻取りスプール40の回転が停止するまで、第2の面28に沿って滑らかに通過するように、中断されることなく連続的に滑らかである。
【0020】
図示した実施形態では、ファイバ入口鞭打ち作用低減装置10はオプションとして、ファイバ入口供給機構50を含んでいてよい。ファイバ入口供給機構50は、操作可能に鞭打ちシールド22に連結されてよく、これにより、ファイバ入口供給機構50と鞭打ちシールド22とが、ファイバ巻取りスプール40上にファイバを供給し、破断または切断が生じたときには、ファイバ42に対する損傷を減じるまたは阻止するようにファイバ42の端部をシールドする目的で同期して動く。しかしながら、図示したようなファイバ入口供給機構を持つことは必須ではなく、公知の形式のような光ファイバを供給する別の方法が設けられてもよい。ファイバ入口供給機構50は、ファイバ42が、導出プーリ16からファイバ巻取りスプール40上へと進む際に、入口スロット24を通るように、鞭打ちシールド22に固定的に接続されてもよい。1つの実施形態によれば、ファイバ巻取りスプール40は、ファイバ42をスプール40上に巻き取るように回転するが、横方向では動かないように横方向で固定されている。ファイバ入口供給機構50は、ファイバ巻取りスプール40上へ均等にファイバ42を方向付けるようにスプール40の長さにわたって横方向に動く。この実施形態では、ファイバ入口供給機構50と鞭打ちシールド22とを共に横方向で往復運動させるために、モータまたはその他のアクチュエータ(図示せず)が使用されてもよい。別の実施形態によれば、ファイバ入口供給機構50と鞭打ちシールド22とは、定置に固定されていて、ファイバ巻取りスプール40が別のモータ(図示せず)によって、スプールの回転に加えて付加的に横方向で左右に作動させられてもよい。
【0021】
鞭打ちシールド22の側面は入口スロット24において、図3に示したように、ファイバラインカットアウト部52を含んでいてよく、これは、ファイバ42がファイバ巻取りスプール40に巻き取られている間に、ファイバ42が入口スロット24内でセンタリングされる経路を提供する。入口鞭打ち作用低減器18との固定的な関係性と一定の接触とにより、鞭打ちシールド22は、ファイバ42が破断または切断した際のファイバ42の自由端部を捕捉するための正確な位置に維持されている。これにより入口スロット24は、ファイバ42の端部の滑らかな移行を提供するために、入口鞭打ち作用低減器18の導出経路と整列していると共に、ほぼ同じ近さおよび高さにある。ファイバ42の端部が入口スロット24の内側で前方に動くと、回転しているファイバ巻取りスプール40の回転力は、ファイバ42の端部を第1の面26へと外向きに押し続け、回転しているファイバ巻取りスプール40から離す。図5および図6に示したように、第1の面26にわたって延在する入口スロット24の壁は、ファイバ42の端部を収容し、意図された方向にガイドする。入口スロット24を形成する側壁は、1つの実施形態によれば、先細りまたは角度付けされていてもよい。1つの実施形態では、入口スロット24の第1の面26は、ファイバ42の端部を徐々に半径方向内側へと動かす減少する半径の形状を有するプロファイルとなっている。図5および図6に示したように、入口スロット24の第1の面26を通じて回転のほぼ第1の半分(すなわち、180°)では、入口スロット24の形状は軸方向で逸れていない。図7図9に示したように、回転のほぼ第2の半分では、入口スロット24の形状は、第2の面28に移行するまで、小さなピッチで軸方向に螺旋状となっている。このことにより、ファイバ42の端部は、鞭打ちシールド22の円筒状の第2の面28に向かってガイドされ、スプール40が回転を停止するまでそこに留められる。ファイバ42の端部は、回転力と、ファイバ42の横方向の動きを阻止するために役立つ通路壁とを利用して、円筒状の第2の面28内に保持される。入口鞭打ち作用低減器18は、切断または破断が検出されると殆どすぐに横移動を停止し、鞭打ちシールド22は、ファイバ42の端部がファイバ巻取りスプール40に重なるほぼ真上に位置する。この位置は、ファイバ端部が、ファイバ先端とスプール40に対するファイバ先端の位置との間で極めて小さい量の横方向のずれしか有さないことを意図している。横方向のずれが小さいこと、ファイバの剛性、高い回転力、円筒の幅、および通路壁により、ファイバ先端は、スプールが回転を停止するまで円筒状の第2の面28内に維持される。
【0022】
円筒内で回転している間、ファイバ42が通過しなければならない半径方向のギャップは存在しない。鞭打ちシールド22の滑らかな第2の面28、およびファイバ42の硬質の保護コーティングにより、ならびにギャップがないことにより、ファイバパックの上層およびスプール40への鞭打ち損傷につながる恐れのある急激な減速を防ぎながら、ファイバ42が円筒内で回転することができる環境が形成される。
【0023】
ファイバ巻取りスプール40が停止するために減速している間に、ファイバ巻取りスプール40を取り外して、新しい空のファイバ巻取りスプール40を取り付けることができるように、入口鞭打ち作用低減器18を、鞭打ちシールド22から離れるように持ち上げることができる。入口鞭打ち作用低減器18は、第1の面26の円筒状の通路に隣接して位置しており、その一部を形成してはいないので、回転しているファイバ42の端部を中断することなく、鞭打ち低減器18を持ち上げることができる。しかしながら、鞭打ちシールド22は、その横方向への移動力が無効にされ、鞭打ちシールド22が動かされるレールに取り付けられたブレーキを係合させることができるように、所定の位置に留まる必要がある。鞭打ちシールド22は、ファイバ巻取りスプール40が回転を停止し、ファイバ先端がスプール40を叩くかまたは破片を生成することによる損傷の可能性がなくなるまで、この位置に留まることができる。ファイバ巻取りスプール40が取り外される準備が整うと、ブレーキが解除され、横方向への移動力が有効になり、鞭打ちシールド22は、スプール40のフランジを越えてスライドする。新しいスプール40が取り付けられ、圧縮空気による自動的なクリーニングシーケンスが完了すると、新しいファイバ巻取りスプール40上にファイバを巻き付ける必要があるときに、鞭打ちシールド22が作動開始する準備が整う。
【0024】
図10を参照すると、ファイバ入口鞭打ち作用低減装置10がさらに示されており、入口スロット24の形状と、その第1の面26が第2の面28に向かって移行するときの第1の面26の形状とが図示されている。入口スロット24の第1の面26は、入口スロット24の入口と、第2の面28への移行部との間で変化する様々な半径を有する湾曲形状を有している。第1の面26の様々な半径は半径R1〜R5で示されている。半径R1は、鞭打ちシールド22の増大する角度位置に沿って次に続く半径R2、およびその後に連続している半径R3〜R5のそれぞれよりも大きい。したがって、ファイバ42が、入口から第2の面28に進むにつれて、第1の面26は、大きな半径から小さな半径へと移行する。付加的に、第2の面28の一定の半径R6が図示されている。第2の面28は、連続的な滑らかな面を提供するために一律の半径R6を有している。これは、ファイバ42のさらに向上された鞭打ち作用低減のために提供される。
【0025】
作動中、ファイバ42がファイバ巻取りスプール40上に巻き取られているとき、ファイバ42が切断または破断されると、ファイバ42の末端部は、プーリ12,14,16と、入口鞭打ち作用低減器18とによって形成されているファイバ入口供給機構50を通過する。図示されている入口鞭打ち作用低減器18の実施形態では、入口鞭打ち作用低減器18の内面の角度を第1の面26に整列するように構成することにより、ファイバ42の端部が導出プーリ16の上を通過し、これによりファイバ42の端部が継続的に進入し、入口スロット24内で外側に向かって継続的に移動するので、ファイバの鞭打ち作用が最小化される。このようにして、ファイバの破断が生じると、導出プーリ16の周りを移動しているファイバの遠心力により、ファイバは最初、第1の面26と整列しているファイバ鞭打ち作用低減器18の湾曲表面に押し付けられ、これによりファイバは、ファイバ鞭打ち作用低減器18の湾曲表面によってガイドされて、第1の面26に接触して、第1の面26を押し、約360度の移行全体にわたって、第1の面26に沿って通過し、その後、第2の面28に移行して、第2の面28に入る。したがって、第2の面28は滑らかにファイバ42の末端部を制御し、この末端部をファイバ42の残留部から隔離して、ファイバ巻取りスプール40上に巻き取られたファイバ42の損傷を阻止するまたは最小限にする。ファイバ42の端部が鞭打ちシールド22の第2の面28上へと進むと、ファイバ42の末端部は、ファイバ巻取りスプール40が実質的に完全に停止するまで、中断されることなく滑らかに円軌道で回転し続ける。
【0026】
したがって、ファイバ入口鞭打ち作用低減装置10は、好適には、切断または破断されたファイバ42の鞭打ち作用を制御して、ファイバ端が鞭打ちシールド22の内面に沿って通過するので、ファイバ42への損傷が最小限にする。これにより新規の鞭打ちシールド22は、ファイバ42の末端部の更なる損傷、およびファイバ巻取りスプール40上に巻き取られたファイバ42に更なる損傷を与える恐れのある更なる破片形成を阻止する。
【0027】
説明した実施形態は、好適なものであり、かつ/または図示されているものであるが、限定的なものではない。添付の請求項の範囲および領域内で様々な変化実施形態が考えられる。
【0028】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0029】
実施形態1
ファイバ巻取りスプール上に巻き取られた光ファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための装置であって、
前記ファイバ巻取りスプールを実質的に取り囲むように配置された鞭打ちシールドを有していて、前記鞭打ちシールドは第1の面を有しており、前記第1の面は、動いているファイバ源から供給されるファイバに整列した入口スロット内で前記ファイバ巻取りスプールに整列して面していて、これにより、ファイバの破断発生時に、前記光ファイバのルーズな端部が、前記ファイバ巻取りスプールから離れて前記入口スロット内へと方向付けられて、前記第1の面へと方向付けられるようになっており、
前記鞭打ちシールドは、前記スプールに面した第2の面を有しており、前記入口スロットの前記第1の面は、前記第2の面に移行しており、これにより、前記光ファイバの前記ルーズな端部が、前記第1の面から前記第2の面へと移行するようになっている、
装置。
【0030】
実施形態2
前記入口スロットは、前記第2の面から横方向にオフセットされている、実施形態1記載の装置。
【0031】
実施形態3
前記入口スロットは、前記ファイバ巻取りスプールが1回転する間に、前記第1の面から前記第2の面へと移行する、実施形態1記載の装置。
【0032】
実施形態4
前記鞭打ちシールドの前記第2の面は、実質的にリング状であって、前記入口スロットは、実質的に螺旋状である、実施形態1記載の装置。
【0033】
実施形態5
前記入口スロット内に保持されている前記第1の面は、変化する半径を有する湾曲形状を有しており、前記第2の面は、実質的に一様の半径を有している、実施形態1記載の装置。
【0034】
実施形態6
前記装置はさらに、前記ファイバ巻取りスプール上に前記光ファイバを供給するために、前記ファイバ巻取りスプールに操作可能に連結されているファイバ入口供給機構を有している、実施形態1記載の装置。
【0035】
実施形態7
前記ファイバ入口供給機構は、ファイバ入口鞭打ち作用低減器を備える、実施形態6記載の装置。
【0036】
実施形態8
前記ファイバ入口供給機構は、少なくとも1つの導出プーリを備える、実施形態6記載の装置。
【0037】
実施形態9
ファイバ巻取りスプール上に巻き取られたファイバへのファイバ鞭打ち損傷を低減するための方法であって、前記方法は、
光ファイバ源から前記ファイバ巻取りスプール上へと光ファイバを供給するステップと、
前記ファイバのルーズな端部を、鞭打ちシールド内の内側の第1の面を有するように形成された入口スロット内へと方向付けるステップと、
前記ファイバの前記ルーズな端部を、前記入口スロットから、前記鞭打ちシールドの内面上の滑らかな連続的な第2の面へと再方向付けするステップと、
を有している、方法。
【0038】
実施形態10
前記入口スロットの前記第1の面は、前記第2の面に移行しており、これにより、前記光ファイバの前記ルーズな端部が、前記入口スロットを通って前記第2の面上へと方向付けられる、実施形態9記載の方法。
【0039】
実施形態11
前記入口スロットは、前記ファイバ巻取りスプールが1回転する間に、前記第1の面から前記第2の面へと移行する、実施形態10記載の方法。
【0040】
実施形態12
前記鞭打ちシールドの前記第2の面は、実質的にリング状であって、前記入口スロットは、実質的に螺旋状である、実施形態9記載の方法。
【0041】
実施形態13
前記入口スロットの前記第1の面は、変化する半径を有する湾曲形状を有しており、前記第2の面は、実質的に一様の半径を有している、実施形態9記載の方法。
【0042】
実施形態14
前記供給するステップは、前記光ファイバ源からファイバ入口供給機構を介して前記ファイバ巻取りスプール上へと前記光ファイバを供給するステップを含む、実施形態9記載の方法。
【0043】
実施形態15
前記ファイバ入口供給機構は、ファイバ入口鞭打ち作用低減器を備え、前記ファイバ入口鞭打ち作用低減器は、前記内側の第1の面に整列して位置し、前記ルーズな破断ファイバ端部を前記内側の第1の面上へと搬送する湾曲面を有している、実施形態14記載の方法。
【0044】
実施形態16
前記ファイバ入口供給機構は、少なくとも1つの導出プーリを備える、実施形態14記載の方法。
【0045】
実施形態17
前記入口スロットは、前記第2の面から横方向にオフセットされている、実施形態9記載の方法。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
【国際調査報告】