專利名稱：光導(dǎo)纖維纜和其制造方法以及實(shí)施該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光導(dǎo)纖維纜，該光導(dǎo)纖維纜的制造方法及實(shí)施該方法的設(shè)備。
而通常根據(jù)一種指定的結(jié)構(gòu)類型，譬如商用名稱為FLEXTUBE的光纜，它包括合成材料的管，在管中放置著以螺旋或SZ狀地彼此組裝的光纖。管的組裝體被覆蓋了一個(gè)以壁為限界的外殼，在其中埋有絲狀載體。在該類型結(jié)構(gòu)中，包含相對(duì)細(xì)及柔軟的光纖的管緊圍著它所包含的光纖并實(shí)際阻止了光纖及包含它們的管之間的相對(duì)移動(dòng)。
在光纜網(wǎng)中，在大多數(shù)情況下光纜被放置在網(wǎng)管中，這些網(wǎng)管通常由擠壓合成材料作成。為了使一個(gè)光纜穿到網(wǎng)管中，使用不同的方法，尤其是氣吹及輸送法。在這些方法進(jìn)行期間，光纜組成部分受到可變的延伸，光纜外殼趨于延伸得比光纜中的光纖更長(zhǎng)。這種延伸的差異可能傷害光纖，因?yàn)楹笳叩睦炷芰h(yuǎn)比合成材料作的外殼的拉伸能力小。
為此，本發(fā)明旨在一種類型的光纜，它包括至少一個(gè)在其中放置了多個(gè)光纖的管，其特征在于光纖可在管中螺旋地縱向地延長(zhǎng)。
根據(jù)該光纜的另一特征，管具有一個(gè)縱向扭轉(zhuǎn)。
本發(fā)明還旨在一種上述光纜的制造方法，在該類方法中裝有光纖的管從卷繞它的儲(chǔ)存卷筒供給到制造光纜的一個(gè)擠壓模，其特征在于當(dāng)該儲(chǔ)存卷筒不動(dòng)時(shí)，管從儲(chǔ)存卷筒上退繞下來并使管提供給制造光纜的擠壓模，以致給予管一個(gè)縱向扭轉(zhuǎn)，該扭轉(zhuǎn)迫使管中包含的光纖延伸一個(gè)螺距的螺旋狀行程，該行程基本等于卷繞在儲(chǔ)存卷筒上的管的一圈的長(zhǎng)度。
本發(fā)明還旨在用于實(shí)施上述方法的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括使儲(chǔ)存該光纜10包括柔性管12的組合體，在每個(gè)管中放置著一束傳統(tǒng)的光纖14。每個(gè)管12譬如包括約12根光纖14。但是光纖14的數(shù)目可小于或大于12。
在圖示的例子中，該光纜10包括12個(gè)管12。但是，管12的數(shù)目可與此不同，譬如可在7個(gè)及12個(gè)之間。
管12的組合體被覆蓋著一個(gè)外殼16。最好，管12根據(jù)傳統(tǒng)的螺旋形或SZ形延伸在外殼16中。
構(gòu)成抗拉加強(qiáng)部分的絲狀件在下面稱為承載件18，它們被設(shè)置在管12的組合體的外圍。最好，光纜10包括兩個(gè)承載件18，它們?cè)谥睆缴舷啾车乇宦裨谙薅ㄍ鈿?6的壁內(nèi)。承載件18在外殼16中的組合結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)形式的。
最好，光纜10包括機(jī)械加強(qiáng)層20，它例如由aramide材料作成并徑向地以一個(gè)環(huán)狀組合體、如螺旋形環(huán)狀組合體延伸在管12及外殼16之間。
最好，光纜10包括傳統(tǒng)的密封件。
在這種密封件中可包括以傳統(tǒng)環(huán)狀組合體徑向延伸在管12及外殼16之間、更具體地延伸在管12及加強(qiáng)層組合體20之間的密封帶。
傳統(tǒng)地，外殼16用合成材料制造，該材料被加熱及被擠壓在也用合成材料制造的管12的外圍上。應(yīng)指出，管12的壁相對(duì)地薄，正如通常用于在管組合體外圍設(shè)有承載件的光纜中管12的情況那樣。
根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)管12中，光纖14縱向地以螺旋狀延伸，如圖2中所示。此外，每個(gè)管12具有縱向扭轉(zhuǎn)。
當(dāng)施加在光纜10上的一個(gè)拉力趨于使光纜中的組成部分、尤其是光纜10的外殼16伸長(zhǎng)時(shí)，在每個(gè)管12中的光纜14的螺旋狀布置的螺距趨于增大以補(bǔ)償光纖10的伸長(zhǎng)，而不會(huì)在易于損傷的光纖14上引起過大的拉力。同樣，當(dāng)光纜10伸長(zhǎng)時(shí)隨著光纜14的螺旋狀布置的螺距的增大，管12的縱向扭轉(zhuǎn)趨于減小，以補(bǔ)償光纜10的伸長(zhǎng)。但這允許光纜10伸長(zhǎng)，尤其當(dāng)它被組裝在光纖網(wǎng)管中時(shí)，而不會(huì)有傷害光纖14的危險(xiǎn)，其中光纖的拉伸能力遠(yuǎn)比合成材料作的外殼16的拉伸能力小。
同樣，光纖14的這種螺旋狀布置可以限制主要在低溫下由于收縮引起的光纖14的位移。
為了制造光纜10，開始根據(jù)傳統(tǒng)方法來制造包括光纖14的管12。在每個(gè)管12中光纖14基本上彼此平行地延伸。管12例如通過擠壓被設(shè)置在光纖14
該光纜10包括柔性管12的組合體，在每個(gè)管中放置著一束傳統(tǒng)的光纖14。每個(gè)管12譬如包括約12根光纖14。但是光纖14的數(shù)目可小于或大于12。
在圖示的例子中，該光纜10包括12個(gè)管12。但是，管12的數(shù)目可與此不同，譬如可在7個(gè)及12個(gè)之間。
管12的組合體被覆蓋著一個(gè)外殼16。最好，管12根據(jù)傳統(tǒng)的螺旋形或SZ形延伸在外殼16中。
構(gòu)成抗拉加強(qiáng)部分的絲狀件在下面稱為承載件18，它們被設(shè)置在管12的組合體的外圍。最好，光纜10包括兩個(gè)承載件18，它們?cè)谥睆缴舷啾车乇宦裨谙薅ㄍ鈿?6的壁內(nèi)。承載件18在外殼16中的組合結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)形式的。
最好，光纜10包括機(jī)械加強(qiáng)層20，它例如由aramide材料作成并徑向地以一個(gè)環(huán)狀組合體、如螺旋形環(huán)狀組合體延伸在管12及外殼16之間。
最好，光纜10包括傳統(tǒng)的密封件。
在這種密封件中可包括以傳統(tǒng)環(huán)狀組合體徑向延伸在管12及外殼16之間、更具體地延伸在管12及加強(qiáng)層組合體20之間的密封帶。
傳統(tǒng)地，外殼16用合成材料制造，該材料被加熱及被擠壓在也用合成材料制造的管12的外圍上。應(yīng)指出，管12的壁相對(duì)地薄，正如通常用于在管組合體外圍設(shè)有承載件的光纜中管12的情況那樣。
根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)管12中，光纖14縱向地以螺旋狀延伸，如圖2中所示。此外，每個(gè)管12具有縱向扭轉(zhuǎn)。
當(dāng)施加在光纜10上的一個(gè)拉力趨于使光纜中的組成部分、尤其是光纜10的外殼16伸長(zhǎng)時(shí)，在每個(gè)管12中的光纜14的螺旋狀布置的螺距趨于增大以補(bǔ)償光纖10的伸長(zhǎng)，而不會(huì)在易于損傷的光纖14上引起過大的拉力。同樣，當(dāng)光纜10伸長(zhǎng)時(shí)隨著光纜14的螺旋狀布置的螺距的增大，管12的縱向扭轉(zhuǎn)趨于減小，以補(bǔ)償光纜10的伸長(zhǎng)。但這允許光纜10伸長(zhǎng)，尤其當(dāng)它被組裝在光纖網(wǎng)管中時(shí)，而不會(huì)有傷害光纖14的危險(xiǎn)，其中光纖的拉伸能力遠(yuǎn)比合成材料作的外殼16的拉伸能力小。
同樣，光纖14的這種螺旋狀布置可以限制主要在低溫下由于收縮引起的光纖14的位移。
為了制造光纜10，開始根據(jù)傳統(tǒng)方法來制造包括光纖14的管12。在每個(gè)管12中光纖14基本上彼此平行地延伸。管12例如通過擠壓被設(shè)置在光纖14的外圍。
在它們組裝以形成光纜10以前，管12被卷繞在儲(chǔ)存卷筒24內(nèi)，如圖3及4中所示。
裝有光纖14的每個(gè)管12從卷繞它的儲(chǔ)存卷筒24被提供到制造光纜10的傳統(tǒng)擠壓模。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)儲(chǔ)存卷筒24被固定時(shí)從該卷筒上退繞出管12，及使管12供給到制造光纜10的擠壓模。該操作給予管12一個(gè)縱向扭轉(zhuǎn)，它迫使管中包含的光纖14延伸一個(gè)螺距的螺旋狀行程，該行程基本等于卷繞在卷筒24上的管12的一圈的長(zhǎng)度。
在圖3中表示出了根據(jù)本發(fā)明等第一實(shí)施方式的一個(gè)設(shè)備26，用于將包含光纖14的管12提供給制造光纜10的擠壓模。
在該圖3上表示出管12，它的一部分被卷繞在圍繞一個(gè)幾何軸X的儲(chǔ)存卷筒24上，以下該軸被稱為卷筒軸。
儲(chǔ)存卷筒24是不動(dòng)的，尤其是借助傳統(tǒng)的裝置、如固定支座28上的鎖止裝置阻止它繞軸X轉(zhuǎn)動(dòng)。
設(shè)備26包括被儲(chǔ)存卷筒24支承的管12的退繞裝置，后者一方面包括管12的導(dǎo)向裝置30，該導(dǎo)向裝置可繞一個(gè)基本上與儲(chǔ)存卷筒24的軸X重合的幾何軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝，另一方面包括管12的傳統(tǒng)的牽拉及張緊裝置32。
導(dǎo)向裝置30包括一個(gè)可繞儲(chǔ)存卷筒24的軸X轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的動(dòng)盤34，它被設(shè)置在該卷筒24的一個(gè)端部上。并且，動(dòng)盤34構(gòu)成卷筒24外圍邊緣上的一個(gè)卷筒的可轉(zhuǎn)動(dòng)夾板，而管12將靠在該動(dòng)盤上，如圖3中所示。
管12從儲(chǔ)存卷筒24一直延伸到一個(gè)由桿37支承的滑輪36，并靠在動(dòng)盤34上。該滑輪36將管12引向該管12的牽拉及張緊裝置32。該裝置32譬如包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪組件36及一個(gè)構(gòu)成滑輪組的組件38。
為了使動(dòng)盤34的轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)及由此限制其轉(zhuǎn)動(dòng)速度，該設(shè)備26還包括一個(gè)裝有轉(zhuǎn)軸的定盤40，該轉(zhuǎn)軸基本上與儲(chǔ)存卷筒24的軸X相重合。該定盤40包括裝在該定盤40外圍邊緣上的摩擦裝置42，用于與管12的一部分協(xié)同作用，該部分延伸在動(dòng)盤34相對(duì)管12的退繞方向(如圖3中箭頭所示)的下游。
摩擦裝置42譬如包括徑向絨毛或纖維。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的管12的供給設(shè)備26。在該圖4上，與圖3中的部件類似的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示。
在該情況下，通過鎖止在支架44上儲(chǔ)存卷筒24是不動(dòng)的。支架44包括一個(gè)垂直架46及一個(gè)支承卷筒24的水平橫向支架48。橫向支架48基本上與卷筒24的軸X同軸地延伸。
垂直架46可繞一個(gè)幾何軸Y轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在框架50上，它在卷筒24裝載在橫向支架48上的一個(gè)位置(如圖4中虛線所示)及管12的一個(gè)退繞位置(如圖4中實(shí)線所示)之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施形式的設(shè)備26的導(dǎo)向裝置30包括一個(gè)管12的退繞盤52，它可繞基本上與儲(chǔ)存卷筒24的軸X相重合的軸轉(zhuǎn)動(dòng)地被安裝。該盤52支承著管12的一個(gè)退繞臂54，該臂基本上平行于儲(chǔ)存卷筒24的軸X縱向地延伸。退繞臂54在徑向上相對(duì)儲(chǔ)存卷筒24的軸X隔開地布置，以使得退繞臂54圍繞儲(chǔ)存卷筒24轉(zhuǎn)動(dòng)。
最好在退繞臂54上可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝管12的導(dǎo)向圓柱體56。管12靠在該導(dǎo)向圓柱體56圓周面上。
退繞盤52借助一個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)裝置被驅(qū)動(dòng)，在圖4中表示出它的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)58及該電動(dòng)機(jī)58與退繞盤52的耦合皮帶60。
退繞盤52支承著管12的引導(dǎo)裝置62，后者使管12從退繞臂54及導(dǎo)向圓柱體56引導(dǎo)到設(shè)置在退繞盤52中的管12的穿出孔64。該穿出孔64基本上與儲(chǔ)存卷筒24的軸X對(duì)齊。
導(dǎo)向裝置62譬如包括兩個(gè)分別由退繞盤52及退繞臂54支承的引導(dǎo)滑輪66，68。
管12穿過孔64從由退繞盤52支承的引導(dǎo)滑輪66一直延伸到由框架50支承的第一滑輪70。該滑輪70將管12引導(dǎo)到管12的牽拉及張緊裝置32。該裝置32譬如包括構(gòu)成滑輪組的，相對(duì)由圖4箭頭所示的管12的退繞方向來說，該組件72被設(shè)置在由框架50支承的第二引導(dǎo)滑輪74的上游。
在本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)中，應(yīng)指出，本發(fā)明的方法可以給予管12一個(gè)扭轉(zhuǎn)，以形成包含在管12中的光纖14螺旋形狀。并且，當(dāng)施加在光纜10上的拉力趨于使光纜中的組成部分、尤其是通過拉伸使外殼16伸長(zhǎng)時(shí)，由光纖14構(gòu)成的螺旋通過增大它的螺距而變形，以使得它們與光纜外殼一起被拉長(zhǎng)，并可阻止對(duì)光纜14有害的拉長(zhǎng)。
當(dāng)然，本發(fā)明的方法可被應(yīng)用于制造除由商用名稱FLEXTUBE？指定的光纜以外的各種類型的光導(dǎo)纖維纜。
權(quán)利要求
1.包括至少一個(gè)管(12)類型的光纖(14)的光纜(10)，在管中放置著光纖(14)，所述管以螺旋或SZ狀的組合體設(shè)置，其特征在于所述管(12)還具有一個(gè)縱向扭轉(zhuǎn)，該扭轉(zhuǎn)迫使管中包含的光纖(14)在管(12)中縱向螺旋狀地延伸一個(gè)行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖(14)的光纜(10)，其特征在于所述光纖具有一個(gè)螺距的螺旋狀行程，該行程基本等于卷繞在儲(chǔ)存卷筒上的所述管的一圈的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的光纖(14)的光纜(10)的制造方法，在該類方法中裝有光纖(14)的管(12)從卷繞它的儲(chǔ)存卷筒(24)供給到制造光纜(10)的一個(gè)擠壓模，其特征在于當(dāng)該儲(chǔ)存卷筒(24)不動(dòng)時(shí)，管(12)從儲(chǔ)存卷筒(24)上退繞下來并使管(12)提供給制造光纜(10)的擠壓模，以致給予管(12)一個(gè)縱向扭轉(zhuǎn)，該扭轉(zhuǎn)迫使管中包含的光纖(14)延伸一個(gè)螺距的螺旋狀行程，該行程基本等于卷繞在儲(chǔ)存卷筒(24)上的管(12)的一圈的長(zhǎng)度。
4.用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求3的方法的設(shè)備(26)，其特征在于該設(shè)備包括使儲(chǔ)存卷筒(24)不動(dòng)的裝置(28；44)及被儲(chǔ)存卷筒(24)支承的退繞管(12)的裝置(30；32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備(26)，其特征在于管(12)卷繞在圍繞一個(gè)幾何軸(X)的儲(chǔ)存卷筒(24)上，該幾何軸被稱為儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)，管(12)的退繞裝置包括導(dǎo)向裝置(30)，該導(dǎo)向裝置可繞一個(gè)基本上與儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)重合的幾何軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備(26)，其特征在于導(dǎo)向裝置(30)包括一個(gè)可繞儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝的動(dòng)盤(34)，它被設(shè)置在該卷筒(24)的一個(gè)端部上，以致構(gòu)成儲(chǔ)存卷筒(24)的一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)夾板，而管(12)將靠在該動(dòng)盤(34)的外圍邊緣上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備(26)，其特征在于該設(shè)備包括一個(gè)裝有轉(zhuǎn)軸的定盤(40)，該轉(zhuǎn)軸基本上與儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)相重合，及包括裝在該定盤(40)外圍邊緣上的摩擦裝置(42)，用于與管(12)的一部分協(xié)同作用，該部分延伸在動(dòng)盤(34)相對(duì)管(12)的退繞方向的下游，以便使動(dòng)盤(34)的轉(zhuǎn)動(dòng)降低速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備(26)，其特征在于摩擦裝置(42)包括徑向絨毛或纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備(26)，其特征在于導(dǎo)向裝置(30)包括一個(gè)退繞盤(52)，它可繞基本上與儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)相重合的軸轉(zhuǎn)動(dòng)地被安裝，該盤支承著一個(gè)退繞臂(54)，該臂基本上平行于儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)縱向地延伸，退繞臂在徑向上相對(duì)儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)隔開地布置，以使得退繞臂(54)圍繞儲(chǔ)存卷筒(24)轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備(26)，其特征在于在退繞臂(54)上可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝著導(dǎo)向圓柱體(56)，管(12)靠在該導(dǎo)向圓柱體(56)圓周面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的設(shè)備(26)，其特征在于退繞盤(52)支承著管(12)的引導(dǎo)裝置(66，68)，后者使管(12)從退繞臂(54)引導(dǎo)到設(shè)置在退繞盤(52)中的管(12)的穿出孔(64)，該穿出孔(64)基本上與儲(chǔ)存卷筒(24)的軸(X)對(duì)齊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光導(dǎo)纖維纜和其制造方法以及實(shí)施該方法的設(shè)備,包括至少一個(gè)管(12)類型的光纖(14)的光纜(10),光纖(14)以螺旋狀在管(12)中延伸。根據(jù)本發(fā)明的方法,當(dāng)該儲(chǔ)存卷筒(24)不動(dòng)時(shí),管(12)從儲(chǔ)存卷筒(24)上退繞下來并使管(12)提供給制造光纜(10)的擠壓模,以致給予管(12)一個(gè)縱向扭轉(zhuǎn),該扭轉(zhuǎn)迫使管中包含的光纖(14)延伸一個(gè)螺距的螺旋狀行程,該行程基本等于卷繞在儲(chǔ)存卷筒(24)上的管(12)的一圈的長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)G02B6/44GK1387062SQ0212519
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月9日
發(fā)明者瑟吉·波利, 休伯特·普倫納爾, 艾倫·拉文尼, 文森特·波吉特, 艾倫·阿夫倫斯 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司