JPH0515068Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、フアイバを製造するための装置であ
る、光フアイバ線引装置において使用されるテン
シヨン計測器に関する。

〔従来の技術〕

テンシヨン計測器は、例えば第４図に示す光フ
アイバ線引装置において使用され、フアイバに作
用する張力を計測するためのものである。図にお
いて、２１は母材、２２は該母材２１からフアイ
バ２４を引き出すための加熱炉、２３は該加熱炉
２２の電源、２５はフアイバ２４の牽引方向を変
化させるためのターンシーブ、２６はフアイバ２
４に駆動張力を与えるための引取キヤツプスタン
であり、２７がテンシヨン計測器である。

上記テンシヨン計測器２７としては、従来、簡
易型ローラ式のものがあつた。

第５図は簡易型ローラ式テンシヨン計測器を示
し、図において、２８は基台２９に立設された支
柱であり、この支柱２８の上、下２箇所にガイド
ローラ３２が回転自在に取り付けられている。ま
た上記支柱２８には検出アーム３１が揺動自在に
支持されており、該検出アーム３１の中程には検
出ローラ３２が回転自在に取り付けられている。
さらにまた上記支柱２８には目盛ゲージ３３が固
定されており。上記検出アーム３１の先端部がこ
の目盛ゲージ３３上に位置している。

この簡易ローラ式テンシヨン計測器では、ガイ
ドローラ３１と検出ローラ３２とでフアイバ２４
を挟持させれば、該フアイバ２４に作用する張力
に応じて検出ローラ３２の位置が変動し、検出ア
ーム３１の指示する目盛により張力が計測され
る。

第６図は３点ローラ式テンシヨン計測器を示
し、図において、３５は計測器本体であり、該本
体３５上にはＴ字状の指示部材３６が固定され、
該指示部材３６の横辺部の両端にガイドローラ３
７が回転自在に支持されている。そして上記支持
部材３６上には可動部材３８が検出バネ３９によ
つてガイドローラ３７側に付勢されており、この
可動部材３８の先端には検出ローラ４５が回転自
在に取り付けられている。またこの可動部材３８
には発光素子（LED）４０が取り付けられ、こ
の発光素子４０は上記支持部材３６に固定された
一次元イメージセンサ（CCD）４１の上方に位
置している。なお、４２は表示器、４３は線径指
示ノブ、４４は演算用制御器では、ガイドローラ
３７と検出ローラ４５とでフアイバ２４を挟持さ
せれば、検出ローラ４５がフアイバ２４の張力に
応じて移動し、該検出ローラ４５の移動量を発光
素子４０と一次元イメージセンサ４１とで計測
し、張力が得られる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記第５図、第６図の従来のテンシヨン計測器
では、ガイドローラ、検出ローラの直径は設置ス
ペース等の都合上せいぜい15mm程度と小さく、そ
のため被計測物を小さな曲率半径で曲げることと
なり、特に光フアイバのように曲げに弱い製品に
ついては強度上悪影響を与える。

また上記両計測器はいずれも検出ローラの移動
量でもつて張力を計測する構造になつているか
ら、必然的に検出ローラの位置変動が大きくなつ
ており、そのため計測中に計測系が大きく変動す
ることとなり、好ましくない。

さらにまた、第６図の３点ローラ式テンシヨン
計測器では、第７図に示すように、張力Ｆに応じ
て検出ローラ４５が変位力Ｐ方向に移動し、つま
り変位角θが張力Ｆの変動に応じて変化するた
め、張力Ｆは変位力Ｐと変位角θとの関数とな
り、張力Ｆを直接、かつ簡単に求めることは困難
であり、検出器以降の補正演算回路が複雑にな
る。

本考案はこのような従来の問題点を解消するた
めになされたもので、被計測物に強度上の悪影響
を与えることがなく、計測系の変動は無視できる
大きさであり、変位角等の変動による張力への影
響はほとんどなく、検出器以降の補正演算が不要
なテンシヨン計測器を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はターンシーブにより方向が変化されな
がら牽引される光フアイバに作用する張力を計測
するテンシヨン計測器において、上記ターンシー
ブを支持軸の先端部で回転自在に支持するととも
に、該支持軸の基端部を該支持軸の軸線と直交す
る支持ピンにより上記ターンシーブへの張力の合
力方向に微小角だけ揺動可能に枢支し、該支持軸
の先端部、基端部間部分と上記支持ピンが固定さ
れた固定ボデイとの間に荷重センサを配設し、上
記支持軸を上記ターンシーブ及び上記支持軸の自
重によつて上記支持軸が揺動する方向と反対方向
に付勢する付勢ばねと、該付勢ばねのばね力を調
整する調整ねじとによつて、上記支持軸と上記荷
重センサとの隙間を調整する隙間調整機構を配設
したことを特徴としている。

ここでターンシーブによるターン角度は180°程
度が望ましいが、必ずしも180°である必要はな
く、一定値であればよい。また荷重センサは、例
えばロードセルのように計測時の変位が30μｍと
いうように小さいものが望ましい。

〔作用〕

本考案に係るテンシヨン計測器では、ターンシ
ーブを検出ローラとして用いており、そのため被
計測物に小さな曲げ角が生じることはなく、従つ
て従来のような強度上の悪影響を与えることはな
い。またターンシーブに作用する張力を従来のよ
うな移動量でとらえるのではなく、荷重センサに
より直接荷重としてとらえているから、張力を直
接検出でき、またターンシーブの移動量ひいては
変位角θの変化は微小であるので、張力の検出値
が変位角の変化による影響を受けることはほとん
どなく、従つて張力の検出後の補正演算は不要で
ある。またターンシーブの移動量が微小であるこ
とから、計測系が変動することもない。しかもこ
の場合、ターンシーブに作用する力を荷重センサ
に伝達するための構造として、支持軸を揺動自在
としてテコの原理を利用したので、微小な張力変
化でもこれに拡大して検出でき、検出精度を向上
できる。またターンシーブをこれの軸線と直交す
る支持ピン回りに揺動させるようにしたので、こ
の揺動方向を張力の合力方向を一致させることが
でき、この点からも検出精度を向上できる。

また、ターンシーブの移動量が微小であるの
で、極めて微小な量の検出を達成しなければなら
ない。本考案では、付勢バネと調整ねじとを有す
る隙間調整機構を設けたので、支持軸やターンシ
ーブの自重を打ち消すことができ、これにより支
持軸と荷重センサとの間の隙間の微妙な調整をす
ることができるので、このような微小量の検出が
てきるのである。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本考案の一実施例による
テンシヨン計測器を示す。図において、１は外周
にガイド溝１ａが形成された円板状の検出シーブ
である。この検出シーブ１は例えば第４図の光フ
アイバ線引装置に取り付けられたときは、同図の
ターンシーブ２５を兼用するものであり、この検
出シーブ１は軸受２を介してシーブ軸３に回転自
在に支持されている。

上記シーブ軸３の基部は、固定ボデイである外
部ボデイ１０に凹設された保持孔１０ａ内に挿入
され、該基部の後端部３ａは軸受９を介して支持
ピン１１により回転自在に枢支され、該支持ピン
１１の両端部は外部ボデイ１０に挿入固定されて
いる。これにより上記シーブ軸３ひいては検出シ
ーブ１は該シーブ軸３の軸直角方向に揺動自在と
なつている。

そして外部ボデイ１０の、第１図上側壁内面に
は、荷重センサであるロードセル５が配設されて
おり、また外部ボデイ１０の下側壁には調整ねじ
７が螺着され、ロツクナツト７ａによりロツクさ
れている。該調整ねじ７とシーブ軸３の下面との
間には付勢バネ６が介設されている。この付勢バ
ネ６は調整ねじ７により上記検出シーブ１、支持
軸３等の自重を打ち消す強さに調整されており、
これにより検出シーブ１に張力が全く作用してい
ない状態でシーブ軸３とロードセル５との間には
隙間が生じないようになつている。また外部ボデ
イ１０の第１図上、下側壁にはそれぞれストツパ
８が螺着されており、このストツパ８はシーブ軸
３の揺動角を微小量に規制し、かつロードセル５
に過大負荷が作用するのを防止するためのもので
ある。なお、１２はロードセル５の出力を外部に
導出するセンサケーブルである。

次に本実施例作用効果について説明する。

本実施例のテンシヨン計測器は、例えば第４図
の光フアイバ線引装置において、テンシヨン計測
器２７を取り外し、下側のターンシーブ２５の代
わりに取り付けられる。この時シーブ軸３の揺動
方向が第４図上下方向、つまりターンシーブ２５
への張力の合力の方向と一致するように配置され
る。

検出シーブ１にフアイバ２４が巻回され、張力
が作用すると、この張力に応じて該シーブ１は支
持ピイ１１を支点として垂直上方に微小角揺動
し、これにより支持軸３の基部上面がロードセル
５を垂直上方に押圧し、その結果張力が計測され
る。

このように本実施例では、光フアイバ線引装置
に本来備えられているターンシーブを検出シーブ
１として利用したので、フアイバ２４は装置本来
のシーブ以外に従来のような計測用ローラに接触
するということはない。従つてフアイバ２４は小
さな曲角でもつて曲げられることはなく、フアイ
バ２４への強度上の悪影響を防止できる。

また本実施例では、従来のように検出ローラの
移動量でもつて張力を検出するのと異なり、検出
シーブ１に作用する力をシーブ軸３によるロード
セル５への押圧力としてとらえられているから、
張力を直接検出できる。この場合シーブ軸３が微
小角だけ揺動するだけであり、検出シーブ１の移
動量は30μｍ程度と微小であるから計測系が変動
するということはない。この場合に、本実施例で
は付勢バネ６と調整ねじ７とを設けたので、上記
支持軸３、検出シーブ１の自重を打ち消すことが
でき、上記微小量の調整が可能である。また上記
調整ねじ７等を検出シーブ１とロードセル５との
間に設けたので、支点までの距離を大きくでき、
この点からも上記微小角の調整が容易となる。ま
た張力の検出値が従来のような変位角θの変化に
よる影響を受けることはなく、従つて検出後の補
正の必要はない。

また、この場合、検出シーブ１への張力をロー
ドセル５への押圧力に変換する構造として、シー
ブ軸３を揺動自在にしてテコの原理を利用したの
で、構造が非常に簡単である。

なお、上記実施例では検出シーブ１によるター
ン角が180°の場合について説明したがこのターン
角は必ずしも180°である必要はなく、一定値であ
ればよい。この場合、シーブ軸３の移動方向が検
出シーブ１への張力の合力方向と一致するよう配
置すればよく、上記実施例と同様の効果が得られ
る。

〔考案の効果〕

以上のように本考案に係るテンシヨン計測器に
よれば、被計測物の製造装置に本来設けられてい
るターンシーブを検出シーブとして利用したの
で、被計測物への強度上の影響を除去できる効果
があり、またターンシーブに作用する張力をシー
ブ軸による荷重センサへの押圧力としてとらえる
ように構成するとともに、荷重センサを支持軸と
の隙間を調整可能としたので、張力を変位角の影
響を受けることなく、かつ極めて微小な移動量で
もつて直接検出でき、検出後の補正演算処理が不
要になつて装置を簡単にでき、さらに検出精度を
向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるテンシヨン計
測器の断面側面図、第２図はその正面図、第３図
は第１図の−線断面図、第４図は従来のテン
シヨン計測器が取り付けられた光フアイバ線引装
置の構成図、第５図及び第６図はそれぞれ従来の
テンシヨン計測器の構成図及び斜視図、第７図は
従来のテンシヨン計測器の問題点を説明するため
の図である。 図において、１は検出シーブ（ターンシーブ）、
３はシーブ軸（支持軸）、５はロードセル（荷重
センサ）、１０は外部ボデイ（固定ボデイ）、１１
は支持ピン、２４は光フアイバである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ターンシーブにより方向が変化されながら牽引
   される光フアイバに作用する張力を計測するテン
   シヨン計測器において、上記ターンシーブを支持
   軸の先端部で回転自在に支持するとともに、該支
   持軸の基端部を該支持軸の軸線と直交する支持ピ
   ンにより上記ターンシーブへの張力の合力方向に
   微小角だけ揺動可能に枢支し、該支持軸の先端
   部、基端部間部分と上記支持ピンが固定された固
   定ボデイとの間に荷重センサを配設し、上記支持
   軸を上記ターンシーブ及び上記支持軸の自重によ
   つて上記支持軸と揺動する方向と反対方向に付勢
   する付勢ばねと、該付勢ばねのはね力を調整する
   調整ねじとによつて、上記支持軸と上記荷重セン
   サとの隙間を調整する隙間調整機構を配設したこ
   とを特徴とするテンシヨン計測器。