(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に供給される光ファイバをスプールに巻き取る線引き装置において破断した前記光ファイバをスレッディングするための位置決め方法であって、
前記線引き装置から回収装置に前記光ファイバを送り込んで、前記線引き装置と前記回収装置との間で前記光ファイバに張力を与えて、連続的に供給される前記光ファイバを前記回収装置で回収するステップと、
前記回収装置に連続的に供給されて回収されるまでの間に前記光ファイバを把持する把持部を有する位置決め装置によって前記回収装置と前記線引き装置との間で前記光ファイバを把持するステップと、
前記把持部を移動せしめて少なくとも１つのスレッディング位置まで前記光ファイバを移動せしめるステップと、を含むことを特徴とする破断したファイバをスレディングするための位置決め方法。
【請求項２】
前記線引き装置から少なくとも３０ｍ／ｓｅｃの速度で前記光ファイバを供給するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記光ファイバの破断を検出するステップを更に含み、前記光ファイバを回収するステップは、前記光ファイバの破断を検出したときに破断した前記光ファイバの経路へ向けて収縮位置から前記回収装置を移動させるステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
ガイド部材によって前記回収装置と前記位置決め装置との間を前記光ファイバを案内するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記光ファイバの速度と実質的に同一速度で駆動装置により前記ガイド部材を駆動するステップを更に含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記把持部は第１スレッディング位置まで前記光ファイバを移動せしめて、前記スプールに巻き取られる前記光ファイバに張力を与えるための張力付加装置の上に、前記第１スレッディング位置にある前記光ファイバをスレッディングする張力付加装置スレッディングステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記張力付加装置スレッディングステップは、前記張力負荷装置のガイド部材の間に前記第１スレッディング位置にある前記光ファイバを配置する位置まで前記ガイド部材を巻き取り位置から移動せしめるステップと、前記巻き取り位置に前記ガイド部材を戻すステップと、を含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記張力付加装置スレッディングステップは、前記ガイド部材の上に前記光ファイバをスレッディングするまでの間に、前記光ファイバの速度と実質的に同一速度で前記ガイド部材を駆動装置によって駆動するステップを含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記スプール上に前記光ファイバをスレッディングするステップと、前記スプール上に前記光ファイバを巻き取るステップと、前記ガイド部材の１つの位置を検出して、前記線引き装置によって供給される前記光ファイバの供給速度及び前記スプール上への前記光ファイバの巻き取り速度との間の速度差を決定するとともに前記光ファイバの破断を検出するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスプールにファイバを自動的に糸通し（以下スレッディング(threading)と称する。）をなした後、巻き取る方法及びその装置に関するもので、さらに詳細には、光導波路ファイバ線引き時にスプールに光導波路ファイバを自動的にスレッディングして巻き取る方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光導波路ファイバ（光ファイバ）は光伝送システムに用いられる伝送媒体である。光ファイバは、通常、線引き炉の中でブランクから光ファイバを線引きするといった良く知られた方法により製造される。巻き取り装置は線引きされた光ファイバをスプールに巻き取るものである。
【０００３】
従来の巻き取り装置は好ましくない工数の操作手による手作業の介入を必要とする。例えば、光ファイバが巻き取り時に破断した場合、従来のシングル-スピンドル及びマルチ-スピンドル巻き取り装置では手作業によって巻き取り装置に再度スレッディングを行う必要がある。
また、通常、線引き炉は巻き取り装置が光ファイバを巻き取っているかどうかに関わらずに連続的に操業されるが故、もし巻き取り装置がファイバ破断後またはスプールが一杯になった後、すぐに再スレッディングされないのであれば多量の光ファイバが逸失してしまう。この再スレッディングの遅延の可能性はシングル-スピンドル及びマルチ-スピンドル巻き取り装置のどちらにおいても不利に働く。しかしながらシングル-スピンドル巻き取り装置では、スピンドルから巻き取りスプールを取り外して空スプールと交換する作業の間で少なくとも再スレッディングが必ず遅延するので特に大きな問題となる。
【０００４】
従来の巻き取り装置におけるこれらの不都合は、線引き速度を7m/secから30m/sec以上まで上げる技術の進歩でより一層問題となった。再スレッディングの遅延はより高速の線引き速度でさらに多くのファイバの損失を受ける。
また、高速線引き技術の進歩による新たな課題が引き起こされた。低速の線引きに対応した仕様で設計される従来のワインディング装置は高速で移動する光ファイバに損傷を与えるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は自動巻き取りの方法及びその装置を提供することである。
さらに本発明の目的は光ファイバの損失を最小限に抑えるため、迅速な再スレッディングと巻き取りの方法及びその装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は高速で移動する光ファイバに損傷を与えない巻き取りの方法及びその装置を提供することである。
【０００６】
加えて本発明の目的と利点は以下の記述の部分で述べられており、一部の目的はその記述から明らかにされ、若しくは本発明の実施によっても習得されるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的達成のために、本発明は供給装置によって連続的に供給されてスプールに巻き取られる破断したファイバをスレッディングするための位置決め方法を提供するものである。本方法は供給装置と回収装置の間でファイバに張力を与える回収装置であって、ファイバ破断時に供給装置からファイバを自動的に回収可能な位置にあって供給装置からファイバを引き込んで回収するステップ(engage)と、回収装置において連続的にファイバを回収する一方でファイバを引掛ける引掛け部分を有した位置決め装置で回収装置と供給装置との間でファイバを引掛けるステップと、少なくとも一つのスレッディング位置にファイバを移動するために引掛け部分を移動するステップと、からなる。
【０００８】
また、本発明はスレッディングのための改良された破断ファイバを位置決めする装置を提供するもので、ファイバは供給装置によって連続的に供給されてスプールに巻き取られる。本装置は供給装置と回収装置の間でファイバに張力を与える回収装置であって、ファイバ破断時に供給装置からファイバを自動的に回収可能な位置にあって供給装置からファイバを引き込んで回収する回収装置と、回収装置において連続的にファイバを回収する引掛け部分を有したファイバを位置決めする回収装置と供給装置との間にあって、さらに少なくとも一つのスレッディング位置にファイバを移動するため移動する位置決め装置からなる。
【０００９】
以上の概要と以下の発明の詳細な説明の記述はいずれも例示的かつ説明的なものであって、請求の範囲に記載された本発明を制限するものではないことを理解すべきである。
【００１０】
本願明細書の一部をなす添付図面は本発明の実施例を示し、発明の詳細な説明と共に本発明の原理の説明を与える。
【００１１】
【実施例】
以下の記述は添付図面に示された本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。可能な限りすべての図面に亘って、同一の引用番号は同一又は類似の部分を参照するために用いる。
本実施例の巻き取り装置10は、線引き炉（図示せず）及び線引き炉内のブランクから光ファイバを引き抜くベルトキャプスタン12からなる供給装置11によって連続供給される光ファイバ14を巻き取る。ベルトキャプスタン12は光ファイバが製造される速度を制御する良く知られた手段によって制御される。
【００１２】
巻き取り装置10は光ファイバを巻き取るために主として用いる以下の構成、すなわち張力負荷及び増速制御装置20（以下、「張力負荷装置」と称する。）、ディストリビュータ40、第１スプール70及び第２スプール70’を回転するそれぞれ第１スピンドルアセンブリ68及び第２スピンドルアセンブリ68’を含む。また装置は光ファイバをスレッディングするために主として用いる以下の構成、すなわち回収装置80、位置決め装置90、第１ファイバガイド装置100及び第２ファイバガイド装置100’を含む。多くの巻き取りのための構成物はスレッディングの間、スレッディングのための構成物と共に動作する。
（１）巻き取り装置
張力負荷装置20は、巻き取りの間、光ファイバに張力を負荷し、また光ファイバが供給装置11によって供給される速度とスプールに巻き取られる速度の間の差を決定する。図１に示されるように張力負荷装置20は、ファイバの流れる方向に沿って光ファイバを案内する第１ガイド21、第２ガイド22、第３ガイド23（いずれも好ましくはプーリである。）を含む。第３プーリ23は腕振り（pivot）部材24上に据え付けられて、腕振り部材24は軸A1を中心に第３プーリ23を腕振り回転するように張力負荷装置20のフレームに接続される（図９及び図12）。第２プーリ22は腕振り回転しないが、図１に示した巻き取り位置にあって第１プーリ21と第３プーリ23を結ぶ線に関して実質的に垂直方向に移動自在である。移動自在な第２プーリ22は重力によって下方へ力が作用しており、巻き取りの間光ファイバに実質的に一定の張力を与える。
【００１３】
センサ25は第２プーリ22の垂直位置を検知する。好ましい実施例においてセンサ25は線形位置センサであってテンポニクス（Temposonics）製のTTS-RBU0195AC0Bである。第２プーリ22の垂直位置は、供給装置11によって供給される光ファイバの速度と光ファイバのスプールに巻き取られる速度との間の差を決定するのに用いられる。第２プーリ22は光ファイバが破断したとき張力付加装置20の下方に落下するので、第２プーリ22の垂直位置は光ファイバの破断の検出にも用いられる。
【００１４】
移動装置26は好ましくはロッドの無い空気シリンダであって、第１プーリ21と第３プーリ23に連動して第２プーリ22を動かす。さらにスレッディング動作時のスレッディング位置（図３）については後述する。
張力負荷装置20は第１プーリ21、第２プーリ22、第３プーリ23のそれぞれを駆動する駆動装置27、28、29を含み（図12）、その速度（すなわち光ファイバに接するプーリ表面の接線方向速度）はプーリ21、22、23で光ファイバをスレッディングする間及び第１スプール70、第２スプール70'で光ファイバを巻き取る間において光ファイバの速度と実質的に同速である。プーリ21、22、23の駆動装置は、その速度を精密に制御しなければならないため、好ましくは電気モータである。
【００１５】
ディストリビュータ40は巻き取りの間、第１及び第２スプール70、70’のどちらか一方に光ファイバを供給する。ディストリビュータ40はファイバの経路に沿って光ファイバを案内する第１及び第２供給ガイド部材41、42を有する。好ましい実施例において、第１及び第２供給ガイド部材41、42はプーリである。第１プーリ41は腕振り部材43に取り付けられ、第１プーリ41が軸A2で腕振り動するようにディストリビュータ40の支持部材60に接続される（図9及び13）。第２プーリ42は腕振り動しないが、図9に示したようにそれぞれ第１及び第２スプール70、70'の回転軸R1、R2に実質的に垂直な方向に保持される。
【００１６】
図14に示したように第１及び第２の移動装置44、45はそれぞれ第１及び第２プーリ41及び42を移動させる。第１の移動装置44は好ましくは固定部材47をロッド48に沿って移動させる支柱のない空気シリンダ46を有し、固定部材47には第１プーリ41が取り付けられる。空気シリンダ46は図１に示された巻き取り位置から、後述するスレッディング動作のための図３に示されるスレッディング位置に第１プーリ41を移動させる。図14で解るように第１プーリ41の移動の経路は第２プーリ42の移動の経路と僅かに角度を有しており、２つのプーリは接することなく第１プーリ41は第２プーリ42の経路に動くことができる。
【００１７】
第２の移動装置45は固定部材50を移動させる従来の空気シリンダ49を好ましくは有し、固定部材50には第２プーリ42が取り付けられる。よってロッド51は基板部材52を通して滑動自在に固定される。以下に説明するように、空気シリンダ49は、ディストリビュータ40に光ファイバをスレッディングし（図３）、さらに第１スプール70に光ファイバをスレッディング及び巻き取る（図20）位置と、第２スプール70'に光ファイバをスレッディング及び巻き取る（図17）位置との間に、第２プーリ42を移動する。
【００１８】
駆動装置53及び54（図13及び14）は第１及び第２プーリ41、42に光ファイバをスレッディングする間、及び第１及び第２スプール70、70'上に光ファイバを巻き取る間、光ファイバの速度を実質的に同速に第１及び第２プーリ41、42を駆動する。駆動装置53、54は好ましくは電動モータである。
図９に示したように、移動装置58は巻き取りの間において光ファイバをスレッディング及び分配するためにディストリビュータ40を位置決めするように第１及び第２プール70、70'の回転軸R1及びR2と実質的に平行にディストリビュータ40を移動する。好ましい実施例において移動装置58は台62と、ディストリビュータ40の支持部材60の底面に据え付けられたナット59と、ナット59を介してねじ回転する親ねじ63を有した滑り板（Daedal Division of Parker Hannifin社製  no.506201 ET-LH-MP）と、を含む。移動装置58もモータ61を含み、さらに台62に据え付けられて親ねじ63に沿って動くナット59に力を与えるように親ねじ63を回転し、故に台62に沿ってディストリビュータ40の支持部材60が滑るように動く。
【００１９】
秒当たり30mといった高速のファイバ速度では、プーリのガイド部分（溝）の側面のようにファイバ表面に亘った滑動が加わると光ファイバは損傷を受ける。もし張力負荷装置20の第３プーリ23や及びディストリビュータ40の第１プーリ41が腕振り運動をしないなら、巻き取りの間に回転軸R1及びR2と平行方向へのディストリビュータ40の動きが、第３プーリ23若しくは第１プーリ41においてオフセット（プーリからファイバがはずれる）や不整合の原因をもたらす。光ファイバとプーリ溝との間で最初に接する点で溝の先端に接線に関して角度をもって少なくともプーリの一つの溝にファイバが入るときプーリが不整合となる。この不整合は第３プーリ23及び第１プーリ41の溝の側面に光ファイバを滑らせる力を発生させ、損傷を与える。
【００２０】
このように第３プーリ23及び第１プーリ41は上記したような腕振り運動自在に設けられ、腕振り運動するプーリ23及び41はそれらの間にあらかじめ設定された配列（直線）を維持するようテレスコープ状結合体（telescoping linkage）65により接続される。テレスコープ状結合体65は第３プーリ23の腕振り部材24（図12）及び第１プーリ41の腕振り部材43（図13）とを接続する。図９に示すようにテレスコープ状結合体65は腕振り運動をするプーリ23及び41を接続することで、それらがディストリビュータ40の動作に亘って直線状の配列を保つ。このあらかじめ設定された直線配列を腕振り運動をするプーリ23及び41が保つことで、プーリ23とプーリ41の間でディストリビュータ40が動いても、光ファイバはこれらプーリ溝の側面に亘って滑動するような力を生じない。
【００２１】
しかしながら腕振り運動をするプーリ23はプーリ22と屈曲した配列となり、腕振り運動するプーリ41はプーリ42と屈曲した配列となる。このようにプーリ22と23間及びプーリ41と42間の動きにより、プーリ23及び41の腕振りの動きが光ファイバにこれらプーリの溝の側面に亘って滑動する力を作用させて、損傷を与える。
【００２２】
従って、本発明は腕振りの間においてこのような屈曲防止をするよう設計される。図１及び図12で特に示されるように、第２プーリ22及び第３プーリ23が第１の軸（A1軸）上に実質的にそれぞれの溝を配列するようにまず配列される。特に第３プーリ23の溝は第１の軸の直上に取り付けられ、第２プーリの溝は第１の軸から約3/8インチほどずらしている（このずれは第２プーリ22が第３プーリ23と垂直方向に接することなく動けるようにしたものである。）。本発明では軸A1で第３プーリ23が腕振りすることによってもこの配列を保持し、このようにして第３プーリ23の溝は腕振りの間第１の軸上に保たれるのである。同様に図１及び図13に示した如く、ディストリビュータ40の第１プーリ41は光ファイバに損傷を与えないように腕振りできるように第１プーリ41及び第２プーリ42を第２軸（軸A2）上に実質的にそれらの溝が来るように配列され、第１プーリ41は第２軸A2について腕振り運動をする。
【００２３】
第１及び第２スピンドルアセンブリ68、68'は、それぞれスレッディング及び巻き取りのための第１及び第２スプール70、70'を回転する。第１及び第２スピンドルアセンブリ68、68'は実質的に同一のものであるが、第２スピンドル装置68'は第１スピンドル装置68に関して反転させたものである。よって第１スピンドル装置68のみをここでは述べる。
【００２４】
第１スピンドルアセンブリ68は第１スプール70を支持する第１スピンドル（一部分のみ示した）を含み、それらは回転自在に接続される。第１スピンドルは第１スプール70を回転するためのモータ71によって駆動される（図26）。図25に示したように第１スピンドルは第１スプール70に隣接するフランジ72を有する。第１スレッディング装置73はフランジ72上に据え付けられる。好ましい実施例において第１スレッディング装置73は出歯状（snag tooth）である。
【００２５】
ハウジング74はバタつき防止（whip protection）及び操作安全性のため第１スプール70を実質的に完全に覆う。ハウジング74は第１スプール70の回転軸R1に実質的に平行に延在する。ディストリビュータ40からの光ファイバは巻き取りスロット75を介して第１スプール70上に巻き取られる。ハウジング74は第１スプール70の回転軸R1に対称に反対側にも平面上に延在するスレッディングスロット76も有する。スレッディングスロット76は第１スプール70の回転軸R1に実質的に平行に延在する出歯部分（snagging portion）76Aを含む。スレッディングスロット76はスレッディング動作に用いられるが、これについては後述する。
（２）スレッディング構成
回収装置80は好ましくは供給装置11からの光ファイバを回収するアスピレータ82(エンカテクニカ（Enka-Tecnica）製、model no.HS-18を含む。アスピレータ82は供給装置11によって供給される光ファイバの速度によって、光ファイバを吸引して、供給装置11とアスピレータ82の間で動く光ファイバにおいて好ましくは約40グラムの張力を与えるよう平方インチ当たり0から180ポンドの可変圧力範囲で圧搾空気を供給して駆動される。回収装置80は、回収管82Aに接続されたアスピレータ82にさらに接続されるフレーム84を有する。アスピレータ82の入り口から約6フィートの回収管82Aに配置される光電子センサ81は光ファイバが回収されたことを検知する。
【００２６】
アスピレータ82は供給装置11のベルトキャプスタン12の近くに位置し、好ましくはロッドのない空気シリンダであって、それぞれ図21及び図22に示される復元位置及び展開位置へベルトキャプスタン12に関してアスピレータ82を移動させる。ベルトキャプスタン12に向けてアスピレータ82を展開させて、ベルトキャプスタン12から出る光ファイバの所定の経路近くにアスピレータ82を位置させる。このようにアスピレータ82は破断時に光ファイバを自動的に回収する位置に必ず存在するのである。
【００２７】
ガイド部材85は好ましくはローラであり、アスピレータ82に近接し、フレーム84内にある。ローラ85はアスピレータ82と位置決め装置90との間で動き、光ファイバを案内する回転表面を有するので、光ファイバは固定された表面に亘って引きずられることなしにアスピレータ82に入る。移動装置86は好ましくは空気シリンダであり、それぞれ図21及び図23に示されるように復元位置及び展開位置でアスピレータ82に関してローラ85を動かす。駆動装置87は好ましくは電気モータであり光ファイバの速度と実質的に同速でローラ85を回転する。
【００２８】
位置決め装置90は供給装置11とアスピレータ82の間で動く光ファイバを捕らえ、多種類のスレッディング位置に移動する。位置決め装置90は直上に配置される引掛け部分92とともにスレッドアーム91を含む。
引掛け部分92は光ファイバを案内するよう引掛けることができる一方でアスピレータ82によって連続的に光ファイバを回収することを可能とする。引掛け部分92は第１あそびローラ93及びローラ93と実質的に垂直に配置される２つの第２あそびローラ94及び94'を含む（図10）。スレッディング動作に関しては後述するが、ローラ93は第１及び第２スプール70及び70'に向けて後方へ動かされることによって動いて光ファイバを案内する。またローラ94及び94'は第１及び第２スプール70及び70'上にスレッディングされることによって働いて光ファイバを案内する。
【００２９】
図4で示されるように、移動装置95はスレッディングアーム91と引掛け部分92を第１及び第２スプール70及び70'への第１方向及び第１方向と横の第２方向へ移動させる。移動装置95は長手方向トラック96及び横方向トラック97を含む。横方向トラック97は、横方向トラック97に接続されてあそびローラ周囲に延在するベルト及びモータ駆動ローラが長手方向トラック96の反対側の一端に配され（図示せず）ることで第１の方向に長手方向トラック96に沿って動く。スレッドアーム91は、スレッドアーム91に接続されたあそびローラ周囲に延在するベルト及びモータ駆動ローラが横方向トラック96の反対側の一端に配され（図示せず）ることで第２の方向に横方向トラック97に沿って動く。
【００３０】
第１及び第２ファイバガイド装置100及び100'はそれぞれスプール70及び70'上にスレッディングするための位置に光ファイバを案内する。第１及び第２ファイバガイド装置100及び100'は実質的に同一で、第２ファイバガイド装置100'は第１ファイバガイド装置100に関して反転している点のみで異なる。よって第１ファイバガイド装置100のみを詳述する。
【００３１】
図11に示されるように、第１ファイバガイド装置100は好ましくは支持部材102の上に回転自在に据え付けられたプーリ101を含み、基板部材103上に移動自在に取り付けられている。駆動装置107は好ましくは電動モータで光ファイバの速度と実質的に同一速度でプーリ101を駆動する。
移動装置104は第１スプール70の回転軸R1と実質的に平行にプーリ101を移動するための空気シリンダ105を含む。空気シリンダ105はそれぞれ図6及び図8に示すように収縮若しくは展開位置にプーリ101を移動する。
【００３２】
移動装置104はまた第１スプール70の回転軸R1と垂直な面内で実質的に弓形の経路に拡がって沿ってプーリ101を移動する。移動装置104は基板部材103が、基板部材103に接続したあそびローラ周辺に延在するベルトによって移動する実質的に弓形のトラック106を含み、モータはトラック106（図示せず）の反対の一端に配されたローラを駆動する。スレッディング動作に併せて説明するように、弓形軌道に沿ったプーリ101の動きはスレッディング位置で光ファイバを引掛けさせて、第１スプール70上に光ファイバをスレッディングするために回転軸R1方向へ光ファイバを移動する。
（３）スレッディング動作
１つのスレッディング動作はアスピレータ82により回収された光ファイバを運び、巻き取り装置上にそれをスレッディングすることを含む。アスピレータ82は少なくとも２つの状況、すなわち線引き初期及び光ファイバが線引き時に破断したときに光ファイバを回収する。
【００３３】
線引きの開始時には、オペレータはベルトキャプスタン12から出てくる光ファイバを回収するために比較的小さい掃除機のような真空装置を用いる。ベルトキャプスタン12から出てくる光ファイバの速度が秒当たり7mより早いとき、アスピレータ82が働いて（圧縮空気が供給される）、そしてオペレータは光ファイバを破断するとほとんど同時にアスピレータ82にそれを挿入せしめて、光ファイバの回収を開始する。
【００３４】
一方、線引き時に光ファイバが破断したときは、張力負荷装置20の第２プーリ22が張力負荷装置20の走行路下部へ落下して光ファイバの破断が自動的に検出される。すると、アスピレータ82が自動的に働いて、光ファイバを回収し始めるべく空気シリンダ83によって供給装置11（図22）のベルトキャプスタン12の方向へ向けて移動せしめられる。
線引きの開始時及び線引き時における光ファイバの破断時の両方とも一度光ファイバがアスピレータ82によって回収され始めたならスレッディング動作は以下に述べるように自動的に進むのである。
【００３５】
回収管82Aのセンサ81が光ファイバが収集され始めたことを検知し、ディストリビュータ40が図２に示されるようにスレッディングのための第１の位置に移動し、空気シリンダ26及び46がそれぞれ張力負荷装置20の第２プーリ22及びディストリビュータ40の第１プーリ41を図３に示されるスレッディング位置へ動かす。モーター27、28、29、53、54は光ファイバと同じ速度（光ファイバの速度はベルトキャプスタン12の速度に基づいて決定される）でプーリ21、22、23、41、42を回転させ始める。第１スピンドル68及び第２スピンドル68'の１つも供給装置11によって供給されているファイバの速度より0.2m毎秒だけ速く第１及び第２スプール70及び70'の対応する１つを同時に回転させ始める。
【００３６】
アスピレータ82は図23に示されるような回収位置に空気シリンダ83によってベルトキャプスタン12から取り去られる。位置決め装置90の引掛け部分92が図22に示される位置から図23に示される位置に移動装置95によって同時に動かされる。結果としてローラ93は図23に示されるようにベルトキャプスタン12とアスピレータ82との間で動く光ファイバを引掛ける。光ファイバはローラ94と94'間にあるが、引掛けられてはいない。
【００３７】
モータ87によって光ファイバの速度で回転するローラ85はローラ93とアスピレータ82の間で動く光ファイバを引掛けさらに案内するよう空気シリンダ86によって展開位置（図23）まで動く。
図４に示されるように移動装置95は光ファイバを引掛ける位置Ａから第１及び第２スプール70、70'に向けた第一の方向に動くこと及びその後第１の方向と横の第２の方向に動くことによって外側の位置Bに引掛け位置92を動かす。外側の位置Bに一度移動することで、引掛け部分92がスピンドルアセンブリ68及び68'に接することなく第１の方向に動き続けることができる。引掛け部分92がスピンドルアセンブリ68及び68'を通過した後、第１のスレッディング部分に光ファイバを配するための位置C（引掛け部分の第１の位置）に第２の方向と反対側に動く。ここで供給装置11により供給され、ローラ93、85によって案内され、そしてアスピレータ82によって回収され続ける。
【００３８】
第１スレッディング位置の光ファイバは第１及び第２スプール70、70'（図３）から実質的に等距離に配され、各スプールの中央（図４）に実質的に配され、さらにスプールの回転軸R1とR2の間で展開する線と実質的に垂直に拡がる。図３に示すように第１スレッディング位置の光ファイバはスレッディング位置にある第２プーリ22と張力付加装置20の第１及び第３プーリ21、23との間に拡がる。光ファイバはスレッディング位置にある第１プーリ41とディストリビュータ40の第２滑車42の間にも拡がる。
空気シリンダ26は張力付加装置20の第２プーリ22を図5に示される巻き取り位置へ落下させ、光ファイバを引掛けて、第１及び第３プーリ21、23上に光ファイバを引き下げるように第２プーリ22を引き下げ、このようにして張力付加装置20上に光ファイバをスレディングする。また空気シリンダ46は図5に示されるように下方の巻き取り位置へディストリビュータ40の第１プーリ41を移動させて光ファイバを引掛けて、第２プーリ42上に光ファイバを引き下げるよう第１プーリ41を引き下げる。
【００３９】
引掛け部分92及びディストリビュータ40はそれぞれ第１位置（図４）からそれぞれ第２位置（図６）へ移動させられ、光ファイバが第１及び第２スプール70、70'の一つにスレッディングするために第２のスレッディング位置にあるのである。
状況によって光ファイバをスレッディングする方のスプールを決定する。たとえばもし光ファイバが第１スプール70に巻き取られる間に破断したとしたら、空の第２スプール70'にスレッディングされるだろう。そして部分的に巻き取られた第１スプール70はその後に取り除かれる。
【００４０】
スレッディング動作は第１及び第２スプール70、70'の両方に同じものであるので、第１スプール70についてのみ述べる。
光ファイバが第２のスレッディング位置へ移動されるように、移動装置104は図5で示される方向の弓形軌道106に沿って上方に第１ファイバガイド装置100を移動し始める。第１ファイバガイド100は上向きに弓形軌道106に沿って移動され、モータ107が光ファイバと同じ速度でプーリ101を回転させ始め、そしてプーリ101は空気シリンダによって収縮位置に保持されているために光ファイバを引掛けることができない。プーリ101が図６で示された位置に到着した時、空気シリンダ105が図8に示された伸長位置へ第１スプール70の回転軸R1に平行にプーリ101を動かし、プーリ101は光ファイバを引掛けることができる。図5で示されるように、プーリ101は第１スプール70から離れて光ファイバの側面に配されている。
【００４１】
図７に示されるように移動装置104は第２のスレッディング位置で光ファイバを引掛けて、下方へ第１スプール70の回転軸R1の方へそれを寄せるよう弓形軌道106に沿って回転する滑車101を動かす。プーリ101が下方へ光ファイバを引ぱって動かすので光ファイバは引掛け部分92のローラ93及びローラ94上を通過しながら滑動する。プーリ101が弓形軌道106に沿って動き続け、図７に示したように光ファイバは第１スプール70のバレルに実質的にわずかに接して配置され、さらに第１スプール70のバレルにわずかに巻き付くまで、図26に示されるようにスレディングスロット76に光ファイバが案内される。
【００４２】
図26で示されるように、空気シリンダ105は収縮位置へ第１スプール70の回転軸R1と実質的に平行に滑車101を始動させる。この運動はスレッディングスロット76の、および回転軸のフランジ72近くの出歯部分76Aへ光ファイバを引き込み、同時に光ファイバを保持して破断することによって、光ファイバを出歯73（図25）に運ぶ。
【００４３】
光ファイバのつかまれた部分は、第１スプール70のバレルにスレッディングされ、光ファイバの速度より0.2m毎秒早く回転する。光ファイバが第１スプール70の上にスレッディングされる時、この速度のオーバドライブが制御帯に張力付加装置20のプーリ22（図１）を持ち上げる。光ファイバが第１スプール70によって引張られる速度は第１スプール70のバレルの回転速度によって決定され、第１スプール70のバレルの外側に配置される出歯73の速度によるものではない。それが故に第１スプール70は、光ファイバを過度に一気に動かすことなくスレッディングされる。
【００４４】
光ファイバの破断若しくはゆるんでいる部分はアスピレータ82へ吸引されて巻き取り装置の動作は自動的に進む。
他のスレッディング動作は、一方のスプールに巻かれていてる光ファイバを取り、他方のスプールへ巻き移すことを含む。たとえば光ファイバが1つのスプールに所望の程度まで巻かれた時、例えば1つのスプールがいっぱいの時に行われる。ベルトキャプスタン12の回転をモニタすることによって光ファイバがスプールの上にどの程度巻かれたかを巻き取り装置10において決定できる。
【００４５】
光ファイバが第２スプール70に所望の程度まで巻かれた時、第２スプール70は光ファイバを巻き続ける一方、移動装置58が図6で示された位置へ第２スプール70'の回転軸R2に平行にディストリビュータ40を動かす。空気シリンダ49は第１スプールの移動位置に光ファイバを配するために、第２スプール70'のスレッディング及び巻き取り位置（図18）から第１スプール70のスレッディング及び巻き取り位置（図19）へディストリビュータ40の第２プーリ42を移動させる。第１スプール移動位置の光ファイバは第１ファイバガイド装置100のプーリ101によって引掛けられるよう配置される。
【００４６】
光ファイバが第１スプールの移動位置へ移動されるように移動装置104が弓形軌道106に沿って上方に第１ファイバガイド装置100を始動し始める。第１ファイバガイド装置100が弓形軌道106を上方に移動する一方、モータ107（図11）は光ファイバと同速度でプーリ101を回転してそしてプーリ101は空気シリンダ105によって光ファイバを引掛けない位置に保持される。プーリ101が図19で示した位置に到着すると、空気シリンダ105が伸長位置へ第１スプール70の回転軸R1と平行にプーリ101を動かしてプーリ101が光ファイバを引掛ける。プーリ101はこのように第１スプール70と離れて光ファイバ側方に配置されている。
【００４７】
移動装置104は図20に示されるように第１スプールの移動位置で光ファイバを引掛け、第１スプール70の回転軸R1の方へ引き寄せるように弓形軌道106に沿って回転プーリ101を動かす。プーリ101は弓形軌道106に沿って動いて図26で示されるようにスレッディングスロット76へ光ファイバを案内する。
図26で示されるように、その後、空気シリンダ105は収縮位置へ第１スプール70の回転軸R1と実質的に平行にプーリ101を移動させる。この運動はスレッディングスロット76の出歯76A、及び回転スピンドルのフランジ72の近くへ光ファイバを引き込み、出歯73（図25）は同時に光ファイバをつかんで切断する。光ファイバの切断部分は第２スプール70に巻かれる。光ファイバのつかまれた部分は、スプール70の上にスレディングされ、巻き取り動作は自動的に進む。
【００４８】
同様に光ファイバが第１スプール70に所望の程度まで巻かれた時、第１スプール70は光ファイバを巻き続ける一方、移動装置58は図6で示された位置へ第１スプール70の回転軸R1と平行にディストリビュータ40を移動する。空気シリンダ49は第２スプールの移動位置に光ファイバを配して、第１スプール70のスレッディング及び巻き取り位置（図15）から第２スプール70'のスレッディング及び巻き取り位置（図16）へディストリビュータ40の第２プーリ42を移動する。第２スプールの移動位置で光ファイバはプーリ101'によって引掛けられるように配され、プーリ101'は移動装置104'によって動かされるとき、第２ファイバガイド装置100'の支持部材102'上で回転自在に配される。第２ファイバガイド装置100'は第１ファイバガイド装置100に関して反転したものであるが、図16及び17で示されるように第２スプール70'に第２スプールの移動位置で光ファイバをスレッディングするよう同様に働く。
【００４９】
上述のスレッディング及び巻き取り操作を実行するための巻き取り装置10を制御システムが図27に示される。制御システムは、すべてのセンサ121（センサ25及び81のような）の監視、すべての空気シリンダ122（空気シリンダ26、46、及び49のような)の制御、動作制御コンピュータ124との通信のような一連の出来事を制御するプログラムロジック制御装置120を含む。動作制御コンピュータ124は、位置決め装置90に対して働く移動装置95、第１及び第２ファイバガイド装置100及び100'の働く移動装置104及び104'、線引き供給装置125、ベルトキャプスタン12、ディストリビュータ40に対して移動装置58、第１及び第２スピンドルアセンブリ68と68'を制御し、監視する。
【００５０】
さまざまな改良や改造が本発明の観点及び精神から離れることなく本発明の方法及び装置においてなされることは当業者にとって明らかである。例えば、好ましい具体例が光ファイバの巻き取りに関し説明されたが本発明の一態様は他の適当な材料のファイバの巻き取りに適用できるだろう。
本発明の他の実施例において本願開示の発明の詳しい発明の説明と実施例を勘案することによる技術は明白なことである。本発明の真の範囲と精神が請求項では示されて、詳述な発明の説明及び実施例は単に一つの例示にすぎないということが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の巻き取り装置の実施例を示す横断面図である。
【図２】  本発明の巻き取り装置の実施例を示す平面図である。
【図３】  第１スレッディング位置を示す横断面図である。
【図４】  第１スレッディング位置への動きを示す平面図である。
【図５】  第２スレッディング位置を示す横断面図である。
【図６】  図５の６−６線における部分平面図である。
【図７】  第１スプールを示す横断面図である。
【図８】  ファイバガイド装置の動きを示す平面図である。
【図９】  張力付加装置とディストリビュータの連携を示す平面図である。
【図１０】  位置決め装置の引掛け部分を示す斜視図である。
【図１１】  ファイバガイド装置の斜視図である。
【図１２】  張力付加装置の斜視図である。
【図１３】  ディストリビュータの部分の斜視図である。
【図１４】  ディストリビュータの斜視図である。
【図１５】  第１スプールから第２スプールへの光ファイバの移動を示す横から見た模式図である。
【図１６】  第１スプールから第２スプールへの光ファイバの移動を示す横から見た模式図である。
【図１７】  第１スプールから第２スプールへの光ファイバの移動を示す横から見た模式図である。
【図１８】  第２スプールから第１スプールへの光ファイバの移動を示す横から見た模式図である。
【図１９】  第２スプールから第１スプールへの光ファイバの移動を示す横から見た模式図である。
【図２０】  第２スプールから第１スプールへの光ファイバの移動を示す横から見た模式図である。
【図２１】  位置決め装置の引掛け位置の光ファイバの引掛けを示す平面図である。
【図２２】  位置決め装置の引掛け位置の光ファイバの引掛けを示す平面図である。
【図２３】  位置決め装置の引掛け位置の光ファイバの引掛けを示す平面図である。
【図２４】  位置決め装置の引掛け位置の光ファイバの引掛けを示す平面図である。
【図２５】  スピンドルアセンブリを示す斜視図である。
【図２６】  ファイバガイド装置及びスピンドルアセンブリを示す斜視図である。
【図２７】  制御システムを示す模式図である。
【主要部分の符号の説明】
10  巻き取り装置
11  供給装置
12  ベルトキャプスタン
14  光ファイバ
20  張力負荷装置
40  ディストリビュータ
68  第１スピンドルアセンブリ
70  第１スプール
80  回収装置
82  アスピレータ
90  位置決め装置
100  第１ファイバガイド装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0003779810.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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