專利名稱：光纖電纜和護(hù)套結(jié)合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及2008年6月19日提交的且標(biāo)題名稱為“FIBER OPTIC CABLE HAVING ARMOR WITH EASY ACCESS FEATURES” 的美國(guó)申請(qǐng)第 12/214，461 號(hào)、2008 年 4 月 30 日提交的且標(biāo)題名稱為 “FIBER OPTIC CABLE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME” 的美國(guó)申請(qǐng)第12/150，656號(hào)、2008年12月11日提交的且標(biāo)題名稱為“CABLE JACKET WITH VARIABLE PERIMETER BOND”的美國(guó)申請(qǐng)第61/121，711號(hào)和2008年12月19日提交的且標(biāo)題名稱為“METHODS OF CONTROLLING BONDING AND WATER BLOCKING IN CABLES”的美國(guó)申請(qǐng)第61/139，187號(hào)，這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容如本文所提供的一般在此以引用方式并入本文。
背景技術(shù)：
光纖電纜用于在室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境中傳輸數(shù)據(jù)。通常，室外電纜包括鎧裝層以防止嚙齒類動(dòng)物攻擊、毀壞和/或提供大致堅(jiān)固的電纜設(shè)計(jì)。鎧裝層可例如為金屬、塑料層，且通常由擠壓到鎧裝層上的電纜外殼覆蓋層所覆蓋。為了接入鎧裝電纜內(nèi)的光纖，通常通過(guò)破壞鎧裝層，將外殼首先從鎧裝層上剝離， 且然后在鎧裝層中形成接入點(diǎn)。通常，傳統(tǒng)的金屬鎧裝層包括聚乙烯或某種其他涂層材料的涂層。在電纜制造期間，在鎧裝層上擠壓外殼之前，將諸如膠水的中間液層涂覆到鎧裝層涂層。涂覆膠水以形成防止在鎧裝層涂層與外殼之間形成強(qiáng)熱塑性結(jié)合的脫模層，強(qiáng)熱塑性結(jié)合可使外殼難以或不可能和鎧裝層分離開。雖然中間膠水層允許外殼和鎧裝層分離開，但是外殼與鎧裝層之間的結(jié)合仍可能相對(duì)較強(qiáng)，從而難以分離。而且，膠水相對(duì)較臟、昂貴，且難以用于制造環(huán)境中。例如，在涂覆到鎧裝層表面之前必須將膠水至少加熱到其熔融溫度，且必須通過(guò)密封管道發(fā)送，所述密封管道足夠接近涂覆點(diǎn)以便膠水不會(huì)在傳輸期間固化。而且，必須經(jīng)常從生產(chǎn)線上清除未粘附到鎧裝層表面的過(guò)量膠水。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種制作鎧裝光纖電纜的方法包含提供光纖電纜芯；將所述光纖電纜芯至少部分地封閉于鎧裝層中；向所述鎧裝層的外表面涂覆顆粒物質(zhì)；和在涂覆所述顆粒物質(zhì)之后，在所述鎧裝層上形成覆蓋層。根據(jù)一個(gè)方面，所述顆粒物質(zhì)提供所述覆蓋層與所述鎧裝層的受控結(jié)合。在所述覆蓋層與所述鎧裝層的界面包括顆粒物質(zhì)的情況下，當(dāng)從所述鎧裝層拉下所述覆蓋層時(shí)， 所述顆粒物質(zhì)的粘著破壞有助于去除所述覆蓋層。所述覆蓋層還可包括其與所述鎧裝層熱塑性結(jié)合的區(qū)域?？烧{(diào)整含有顆粒物質(zhì)(即，較弱結(jié)合)區(qū)域和熱塑性結(jié)合區(qū)域的組合，以獲得用于去除所述覆蓋層的期望力。根據(jù)另一方面，可選擇所述鎧裝層中的指定區(qū)域而不是整個(gè)鎧裝層表面以用于涂覆顆粒物質(zhì)。根據(jù)另一實(shí)施例，一種形成制品的方法包含提供第一層；向所述第一層的第一表面涂覆顆粒物質(zhì)；和在涂覆所述顆粒物質(zhì)之后，在所述第一層上形成第二層。根據(jù)實(shí)施例，所述顆粒物質(zhì)提供所述第一層和所述第二層的鄰接表面之間的受控
纟口口。通過(guò)參考下列附圖閱讀下文實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將了解上述優(yōu)點(diǎn)以及各種額外實(shí)施例的其他優(yōu)點(diǎn)和益處。


根據(jù)慣例，以下所述附圖的各個(gè)部件未必按比例繪制。附圖中各個(gè)部件和元件的尺寸可擴(kuò)大或縮小，以更清楚地圖示本發(fā)明的實(shí)施例。圖1為根據(jù)第一實(shí)施例的、其中一部分電纜覆蓋層從電纜鎧裝層拉開的電纜的部分剖視圖。圖2為沿圖1中線2-2得到的圖1的鎧裝電纜的剖面圖。圖3為圖1的電纜鎧裝層和覆蓋層的界面的縱剖面圖。圖4為鎧裝層的縱剖面圖。圖5為適合于形成在電纜中的表面間具有受控結(jié)合的電纜的生產(chǎn)線的示意圖。圖6A至圖6D圖示制作在制品的表面之間具有受控結(jié)合的制品的方法。圖7A至圖7D圖示制作在制品的表面之間具有受控結(jié)合的制品的另一種方法，其中制品界面的目標(biāo)區(qū)域具有受控結(jié)合。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)地參考本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的實(shí)例圖示于附圖中。在任何可能的情況下，在所有附圖中使用相同的元件符號(hào)以代表相同或相似的元件。圖1為根據(jù)第一實(shí)施例的電纜100的部分剖視圖。圖2為沿圖1中線2-2得到的電纜的剖面圖。通常，電纜100包含芯110 ；鎧裝層120，其具有重疊部分121和外部的鄰接表面122 ；和覆蓋層130，其環(huán)繞鎧裝層120且具有與鎧裝層120的外部表面122接觸的內(nèi)部的鄰接表面134。在電纜100中，可包括一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)元件140，諸如沿電纜長(zhǎng)度延伸的一對(duì)細(xì)長(zhǎng)加強(qiáng)元件140。芯110包括設(shè)置于鎧裝層120內(nèi)部且沿電纜100長(zhǎng)度延伸的聚合緩沖管160和干式嵌入物164。第二干式嵌入物(未圖示)可位于緩沖管160外部與鎧裝層120之間。在示例性實(shí)施例中，芯110還包括一個(gè)或多個(gè)光纖，每一光纖能夠傳送光纖通信。 因此，示例性芯110可稱為“光纖電纜芯”。在所示實(shí)施例中，光纖112布置為數(shù)個(gè)光纖帶 116的堆疊114，每一光纖帶116具有一排包裝于帶狀矩陣118中的十二個(gè)光纖112?？赡艽嬖谄渌饫w布置。干式嵌入物164可例如為縱向延伸的泡棉膠帶。若需要，可省略緩沖管160和一個(gè)或多個(gè)干式嵌入物，以方便接入帶狀堆疊114。
鎧裝層120環(huán)繞且保護(hù)芯110，并且呈管狀。鎧裝層120的內(nèi)部可鄰接芯110的外表面，或可存在介于其間的干式嵌入物(未圖示)。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“鎧裝層”并不一定指示金屬元件，且例如允許使用電介質(zhì)鎧裝層。鎧裝層120可包括涂層124，涂層IM包含形成于基底鎧裝層材料1 上之聚合物層，涂層1 用作鎧裝層的鄰接表面122。替代層和 /或額外層也可包括在鎧裝層120中，因此鎧裝層120實(shí)際上為鎧裝層層壓制件。術(shù)語(yǔ)“鎧裝層”用于本說(shuō)明書中是為了描述的簡(jiǎn)明性并且旨在涵蓋本領(lǐng)域通常已知的鎧裝層層壓制件。下文參考圖4詳細(xì)論述了示例性鎧裝層的結(jié)構(gòu)。覆蓋層130環(huán)繞且緊密鄰接鎧裝層120，并且可稱為“外殼”或“電纜外殼”。在示例性實(shí)施例中，覆蓋層130為通過(guò)擠壓處理形成于鎧裝層120上的聚合物材料。用于形成覆蓋層130的聚合物可為諸如塑料的材料。在示例性實(shí)施例中，聚合物覆蓋層130為抗紫外中密度聚乙烯(medium density polyethylene ；MDPE)。通常，覆蓋層130可描述為包含聚合物或?yàn)椤熬酆系摹保欢康钠渌蔷酆衔镆部砂ㄔ诟采w層中。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ) “聚合的”允許包括添加劑，且指示覆蓋層包含至少70%的聚合物材料。如圖2所示，在鎧裝層120上擠壓覆蓋層130期間，縱向延伸的空隙或通道190可形成于每一加強(qiáng)元件140與鎧裝層120之間。下文參考圖7進(jìn)一步詳細(xì)論述縱向延伸的空隙190。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“空隙”并非意味著不存在所有物質(zhì)，而是指示加強(qiáng)元件與鎧裝層之間在擠壓覆蓋層130期間沒有聚合物外殼材料滲入其中的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)在覆蓋層130與鎧裝層120的界面處完全或部分地涂覆顆粒物質(zhì)150，控制覆蓋層130的內(nèi)鄰接表面134與鎧裝層120的結(jié)合。顆粒物質(zhì)150 和鎧裝層涂層1 可能相對(duì)較小且在圖2中看不見。在圖3中更詳細(xì)地圖示顆粒物質(zhì)150， 且在圖4中更詳細(xì)地圖示鎧裝層120。為達(dá)成本說(shuō)明書的目的，鎧裝層120上的涂層IM若存在，則將其視為鎧裝層的一部分，因?yàn)楣?yīng)商通常預(yù)涂布用于形成此類鎧裝層的散裝材料。聚乙烯是普通涂層材料。如果將典型的塑料電纜外殼材料(例如，MDPE)直接擠壓到聚乙烯鎧裝層涂層上，那么在鎧裝層涂層與合成的塑料覆蓋層之間將形成強(qiáng)的熱塑性結(jié)合。 在鎧裝層120和覆蓋層130的界面處涂覆根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)合受控的顆粒物質(zhì)150，以中斷和/或削弱熱塑性結(jié)合，且因此有助于將覆蓋層130的全部或一部分從鎧裝層120(圖示于圖1中)分離開。粘附材料層IM可位于覆蓋層130和鎧裝層120的界面處。粘附材料層IM可例如為在制造電纜Iio期間由涂覆于鎧裝層120的粘性液體形成的層。粘附材料層IM有助于在覆蓋層130形成于鎧裝層上之前粘附顆粒物質(zhì)150到鎧裝層120外表面。粘附材料 IM可為液體，諸如中等黏度的液體。在示例性實(shí)施例中，粘附材料1 為油。雖然粘附材料154圖示為在圖1中鎧裝層120的表面上，但是在擠壓期間諸如油的材料將可能完全或基本上并入到覆蓋層130中。顆粒物質(zhì)150可由分布于鎧裝層120的表面122的全部或一部分上的數(shù)個(gè)個(gè)別無(wú)機(jī)或有機(jī)粒子組成?？蛇x擇顆粒物質(zhì)150的密度和布置，以在覆蓋層130與鎧裝層120 之間提供期望的結(jié)合度。適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)顆粒包括諸如滑石-水合硅酸鎂(Talc-Hydrated Magnesium Silicate ；Talc)和粘土(例如，水合硅酸鋁)的礦物顆粒以及諸如用于光纖電纜阻水涂覆中的高吸水聚合物(superabsorbentpolymer ；SAP) 0適當(dāng)?shù)V物顆粒的一實(shí)例為可購(gòu)自R.T. Vanderbilt Company, Inc.的VANTALC 2500 。另一種適當(dāng)顆粒為以商品名CABLOC GR-211出售、可購(gòu)自Evonikdnc. (Greensboro NC)的交聯(lián)聚丙烯酸鈉?；蛘惩量膳c較小百分比的高親水性SAP顆?；旌?，以提供阻水特性。抗腐蝕粉狀吸收劑可作為一部分使用，或可包含所有結(jié)合受控的顆粒物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，在加強(qiáng)元件由諸如鋼的金屬形成時(shí)，使用“鹽水SAP”。鹽水SAP受從生銹金屬中所釋放離子的影響較小，生銹金屬可降低標(biāo)準(zhǔn)高吸水聚合物的功效。防止腐蝕的另一方式為，向SAP或制造期間所涂覆的粘附液體(例如，油)中添加一或多種抗腐蝕添加劑。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，覆蓋層130和鎧裝層120的界面可無(wú)諸如膠水和通常用作脫模層的其他材料的材料，且除顆粒物質(zhì)150(和粘附材料154的薄層，若存在)插入鎧裝層120與覆蓋層130之間的情況外，覆蓋層130的鄰接表面134直接接觸鎧裝層120的表面122。因此，本文所用的術(shù)語(yǔ)“鄰接”指示鎧裝層和覆蓋層的相鄰表面，允許顆粒物質(zhì)和粘附材料在其間存在，且其中將涂層1 視為鎧裝層120的一部分。在所示實(shí)施例中，顆粒物質(zhì)150分散于鎧裝層120的整個(gè)表面區(qū)域上。在本說(shuō)明書中，當(dāng)一定百分比的表面或元件描述為供顆粒物質(zhì)涂覆的表面中的涂覆或目標(biāo)區(qū)域時(shí)，所述百分比代表在其上將顆粒物質(zhì)涂覆于表面的鎧裝層表面的區(qū)域，而不是顆粒實(shí)際占據(jù)的表面區(qū)域的總表面區(qū)域。圖3示意性圖示通過(guò)引入顆粒物質(zhì)150而提供的受控結(jié)合機(jī)構(gòu)。圖3中的部分可描述為覆蓋層130和鎧裝層120的界面(具體來(lái)說(shuō)，在鎧裝層的涂層IM處)一小部分的縱向部分高度放大的示意圖。在傳統(tǒng)的外殼覆蓋層涂覆中，在鎧裝層上擠壓聚合物外殼之前， 將膠水或其他粘合劑的中間層涂覆到鎧裝層外部。為了接入電纜內(nèi)部，在通常具有較高結(jié)合力的鎧裝層-粘合劑-外殼界面處將外殼和鎧裝層分離開。根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)方面， 如圖3中示意圖示，顆粒材料150的個(gè)別粒子156在界面處中斷覆蓋層130與鎧裝層120 的結(jié)合。在圖3中，界面的一部分圖示為鎧裝層120的涂層IM與覆蓋層130的結(jié)合。在涂覆鎧裝層120期間經(jīng)加熱為完全或部分熔融狀態(tài)的覆蓋層130可與鎧裝層涂層IM的材料(可為諸如聚乙烯的聚合物)形成強(qiáng)的熱塑性結(jié)合。顆粒材料150在數(shù)個(gè)位置中斷涂層 1 和覆蓋層130之間的層間結(jié)合。因此，每一粒子156(可形成于粒子聚集)提供其中在覆蓋層130和鎧裝層120分離開期間鎧裝層/覆蓋層結(jié)合可相對(duì)容易破壞的區(qū)域。通常， 鎧裝層/粒子/覆蓋層界面位置的破壞可稱為“粘著破壞”，因?yàn)閭€(gè)別粒子156或粒子156 的聚集可內(nèi)部破壞(即，粒子或粒子聚集碎成分離碎片)以有助于分離。當(dāng)覆蓋層130和鎧裝層120分離開時(shí)，個(gè)別粒子156破碎或經(jīng)受粘著破壞。顆粒材料150處的破壞還可以為“粘著”，因?yàn)轭w粒物質(zhì)150與覆蓋層130和/或與鎧裝層120的結(jié)合可相對(duì)較低。在圖 3中，為了圖示的簡(jiǎn)明性，將粒子156圖示為球形。實(shí)際上，顆粒物質(zhì)可具有任何形狀。如圖3中所示，在擠壓期間個(gè)別粒子156可變?yōu)橹辽俨糠致袢敫采w層130中。粒子156也可變?yōu)橹辽俨糠值芈袢腈z裝層涂層124中。圖4為用于圖1中電纜的鎧裝層120的一部分的部分縱向示意剖面圖。鎧裝層120 可包括基底鎧裝材料層126，其中涂層IM通過(guò)粘合劑層1 粘附到基底鎧裝層126。粘合劑層1 可例如為諸如乙烯丙烯酸酯(EAA)的粘合劑薄膜。涂層IM可包括額外層且可例如為多個(gè)薄膜的層壓制件?；祖z裝材料層126可包括諸如金屬、電介質(zhì)等的材料。在所示實(shí)施例中，基底鎧裝層126為金屬的且涂層為聚烯烴。圖5圖示用于形成具有覆蓋層130和鎧裝層的受控結(jié)合的電纜100的生產(chǎn)線500。 參見圖5，通常沿處理方向508連續(xù)提供鎧裝層材料的平板502、芯504和一個(gè)或多個(gè)加強(qiáng)元件506。平板502可例如為涂布金屬的，且最終將形成電纜鎧裝層120。板502可包括基底鎧裝層材料，在其一側(cè)上覆蓋有由粘合劑(未圖示于圖4中)粘附的聚合物涂層，所述聚合物涂層形成鎧裝層涂層124。例如，平板502可從滾筒中抽出。芯504可為將封閉于鎧裝層和覆蓋層內(nèi)的任何縱向延伸的元件。在所示實(shí)施例中，芯504為包括一個(gè)或多個(gè)光纖且從卷軸抽出的光纖電纜芯110(圖幻。在示例性實(shí)施例中，加強(qiáng)元件506為從卷軸抽出的圓形截面的細(xì)長(zhǎng)線狀金屬元件。仍參見圖5，平鎧裝層板502前進(jìn)穿過(guò)涂覆器510，其中粘附材料涂層涂覆到變?yōu)猷徑颖砻?22(圖1)的平板502的表面。粘附物可為諸如油的液體，且可通過(guò)旋轉(zhuǎn)浸于粘附物中的滾柱涂覆到板502的表面。隨后，涂層板512前進(jìn)至使板512成波紋狀的波紋板軋機(jī)520中。波紋板軋機(jī)520 可為用于機(jī)械地使板512變形的傳統(tǒng)設(shè)備，諸如具有板512在其間通過(guò)的兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)瓦楞輥的設(shè)備。波紋狀板522前進(jìn)至鎧裝層成形器530中，鎧裝層成形器530使鎧裝層板512形成為環(huán)繞芯504的普通管配置以便其具有圖1中所示的配置。鎧裝層成形器530可為傳統(tǒng)配置，且可包括直徑不斷減小的模具，以連續(xù)地對(duì)鎧裝層板同心壓縮且將其包裝成圍繞電纜芯504的管狀形式。芯504設(shè)置于鎧裝層管的內(nèi)部，其中鎧裝層的粘附物涂層表面朝外。若需要，組合鎧裝層/芯組件532可前進(jìn)穿過(guò)使組件532的波紋狀鎧裝層的外周表面上的粘附物平滑的粘附物校平器(未圖示)。一個(gè)或多個(gè)高速氣體噴嘴可例如用于在粘附物上噴射空氣，以分布板522表面上的粘附物?？墒褂猛克⒆觼?lái)替代或補(bǔ)充氣體噴嘴。隨后，組合鎧裝層/芯組件532前進(jìn)穿過(guò)顆粒涂覆器550。顆粒涂覆器550將顆粒物質(zhì)沉積到鎧裝層/芯組件532的鎧裝層管表面上。鎧裝層/芯組件532的鎧裝層上的粘附物涂層有助于顆粒物質(zhì)粘附到鎧裝層/芯組件的表面。顆粒涂覆器550可為大致封閉的縱向的室或鎧裝層/芯組件532穿過(guò)的其他結(jié)構(gòu)。顆粒物質(zhì)可經(jīng)重力、壓縮空氣等引入到顆粒涂覆器550內(nèi)部。針對(duì)顆粒在鎧裝層的整個(gè)表面上的普通涂覆，一個(gè)或多個(gè)空氣噴口可與涂覆器內(nèi)部連通以產(chǎn)生漩渦或其他氣流模式，以將顆粒物質(zhì)分布在鎧裝層/芯組件 532上?；蛘?，相對(duì)較小的噴口可用于將目標(biāo)顆粒物質(zhì)流導(dǎo)向鎧裝層/芯組件532表面的特定涂覆或目標(biāo)區(qū)域。通過(guò)使鎧裝層通過(guò)與中空?qǐng)A柱形圓筒(未圖示)連通的腔室，顆粒物質(zhì)還可涂覆到鎧裝層表面。將諸如大氣的壓縮氣體引入圓筒中，以便在圓筒內(nèi)產(chǎn)生渦流。 孔口形成于與顆粒物質(zhì)供應(yīng)處于連通的圓筒外部中。渦流產(chǎn)生吸引顆粒物質(zhì)的部分真空， 從而顆粒物質(zhì)混合于渦流中。因?yàn)橄蛐募铀俣葘⑹诡w粒物質(zhì)在中空?qǐng)A筒的外圍或其附近循環(huán)，所以鎧裝層通過(guò)的腔室可處于圓筒的外周長(zhǎng)處以便顆粒物質(zhì)具有較高機(jī)會(huì)碰撞鎧裝層且粘附到鎧裝層上。為了在鎧裝層上更有效地分布顆粒物質(zhì)，可沿生產(chǎn)線順序地布置圓筒， 以便每一圓筒可將顆粒物質(zhì)導(dǎo)向鎧裝層周長(zhǎng)的特定部分(或弧段)。例如，四個(gè)滾筒可順序地布置于生產(chǎn)線上，滾筒布置在繞鎧裝層的0度、90度、180度和270度處，以將鎧裝層外部單獨(dú)的四分之一圓周作為目標(biāo)。隨后，涂覆有顆粒物質(zhì)的鎧裝層/芯組件552前進(jìn)至擠壓裝置560。擠壓裝置560 根據(jù)傳統(tǒng)原理工作，其中鎧裝層/芯組件552前進(jìn)穿過(guò)其中環(huán)繞組件552引入壓出物的擠壓模具。熔融壓出物形成環(huán)繞組件陽(yáng)2的擠壓圓錐體，其最終徑向收縮或下落且緊密地形成于組件552的鎧裝層外表面上。壓出物形成圖1中所圖示的管狀覆蓋層130。來(lái)自擠壓處理的熔融聚合物為鎧裝層涂層與覆蓋層130之間的熱塑性結(jié)合提供熱能。隨后，組件可前進(jìn)穿過(guò)諸如水槽的冷卻設(shè)備，這時(shí)冷卻后的組件構(gòu)成電纜100(圖1)。隨后，電纜100可堆積于諸如卷線盤或卷取圓盤的卷取設(shè)備上。如圖5所示，加強(qiáng)元件506可引入到擠壓裝置560的擠壓模具。加強(qiáng)元件506可變?yōu)橥耆虿糠值匕b在覆蓋層130中，如圖1所示。加強(qiáng)元件506可對(duì)準(zhǔn)，以便其在一個(gè)或多個(gè)位置處緊密相鄰或鄰接鎧裝層/芯組件的外表面。如下文進(jìn)一步詳細(xì)論述的，可進(jìn)行擠壓處理，以使得在加強(qiáng)元件與鎧裝層之間留下空隙或通道。在擠壓期間，加強(qiáng)元件506 可與鎧裝層保持相對(duì)接近，以便形成覆蓋層130的擠壓材料不會(huì)滲入加強(qiáng)元件與鎧裝層之間的間隙，若擠壓材料滲入會(huì)使得難以去除覆蓋層130。擠壓加工的上游可使加強(qiáng)元件與鎧裝層間隔開。在不受理論約束的情況下，申請(qǐng)人認(rèn)為，在處理期間加強(qiáng)元件與鎧裝層的過(guò)度沖擊可導(dǎo)致重疊部分點(diǎn)121在制造期間過(guò)分旋轉(zhuǎn)(例如，旋轉(zhuǎn)以至于偏離圖2中名義上的時(shí)鐘位置)。再參見圖2，加強(qiáng)元件140附近鎧裝層120的表面122上的顆粒物質(zhì)150可用作阻止和/或防止水沿空隙190遷移。例如，如果顆粒物質(zhì)150包括高吸水聚合物、此類聚合物的混合物或含有此類聚合物的混合物，那么吸水顆粒物質(zhì)將吸收沿空隙遷移的水且阻塞遷移。適于阻塞水遷移的顆?；旌衔锏囊粚?shí)例為滑石或混合有SAP粒子的粘土。單獨(dú)用作顆粒物質(zhì)150的SAP也將阻塞沿空隙190的水遷移。顆粒物質(zhì)向顆粒涂覆器550的流動(dòng)速率和相應(yīng)并入電纜的顆粒物質(zhì)總量可改變， 以在覆蓋層130和鎧裝層120的界面處獲得期望的結(jié)合強(qiáng)度。通常，并入電纜的顆粒物質(zhì)總量將為，每米直徑范圍為5mm至35mm的電纜至少25毫克。諸如電纜的至少500mg/m或甚至超過(guò)2000mg/m的較高量可用于直徑范圍為5mm至35mm的電纜。針對(duì)直徑為IOmm或大于IOmm的電纜，可使用超過(guò)100mg/m，或超過(guò)1000mg/m或超過(guò)2000mg/m的量。實(shí)例1圖1中所示的光纖電纜100具有擠壓到金屬基底材料1 的且具有乙烯(例如， 聚乙烯)涂層124的鎧裝層120上的MDPE塑料覆蓋層130。顆粒物質(zhì)150為礦物顆粒，且通常涂覆在實(shí)質(zhì)上為全部鎧裝層外表面的涂覆目標(biāo)區(qū)域上。顆粒并未覆蓋全部表面區(qū)域， 而是占據(jù)乙烯鎧裝層涂層IM和MDPE覆蓋層130的界面的約一半?yún)^(qū)域。對(duì)于鎧裝層涂層 124與覆蓋層130之間的IOOmm2界面區(qū)域，50mm2的界面區(qū)域具有層間破壞機(jī)制(即，覆蓋層 130與鎧裝層涂層IM的熱塑性結(jié)合)，其具有相對(duì)較高的結(jié)合力2. ON/mm2。對(duì)于另外50mm2 的界面區(qū)域，界面處顆粒物質(zhì)150的存在在緊湊顆粒內(nèi)產(chǎn)生具有相對(duì)較低結(jié)合力1. ON/mm2 的粘著結(jié)合區(qū)域。針對(duì)這個(gè)估計(jì)實(shí)例，用于IOOmm2界面區(qū)域的平均結(jié)合力為1.5N/mm2。加強(qiáng)元件140是由滾離卷軸的鋼制金屬線形成的。加強(qiáng)元件140沿電纜100的長(zhǎng)度延伸且至少間歇地接觸波紋狀鎧裝層120的表面。實(shí)例2圖1中所示的光纖電纜100具有擠壓到具有乙烯(例如，聚乙烯)涂層IM的金屬鎧裝層120上的MDPE塑料覆蓋層130。顆粒物質(zhì)150的涂覆目標(biāo)區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上為鎧裝層的全部外表面。顆粒物質(zhì)150為礦物顆粒且經(jīng)涂覆，以便其基本上占據(jù)乙烯鎧裝層涂層IM 與MDPE覆蓋層130之間的全部界面區(qū)域。在界面區(qū)域中，顆粒物質(zhì)150的存在在緊湊顆粒內(nèi)產(chǎn)生了粘著結(jié)合區(qū)域，所述粘著結(jié)合區(qū)域具有相對(duì)低的平均結(jié)合力1. ON/mm2。加強(qiáng)元件140是由滾離卷軸的鋼制金屬線形成的。加強(qiáng)元件140沿電纜100的長(zhǎng)度延伸且至少間歇地接觸波紋狀鎧裝層120的表面。實(shí)例3圖1中所示的光纖電纜100具有擠壓到鋼制基底材料1 的且具有聚烯烴薄膜涂層124的鎧裝層120上的MDPE塑料覆蓋層130。顆粒物質(zhì)150為可購(gòu)自R. T. Vanderbilt Company, Inc.的VANTALC 2500。電纜100的外直徑為約15mm且涂層124的厚度范圍為 0. 045-0. 070mm。鎧裝層120為包上鋼帶的單層壓制件。鋼制基底材料126的厚度范圍為約0. 14-0. 17mm。在處理期間，用油涂布鎧裝層材料，在鎧裝層形成之前使其平滑。在處理期間由繞電纜的0度、90度、180度和270度處布置的四個(gè)順序排列的渦流滾筒涂覆顆粒物質(zhì)。加強(qiáng)元件140是由滾離卷軸的直徑為1. 5mm的鋼制金屬線形成。加強(qiáng)元件140沿電纜 100的長(zhǎng)度延伸且至少間歇地接觸波紋狀鎧裝層120的表面。芯110包括干式嵌入物164、 緩沖管160和數(shù)個(gè)十二光纖帶的帶狀堆疊114。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可通過(guò)層之間相對(duì)簡(jiǎn)單的顆粒物質(zhì)涂覆來(lái)控制鄰接層或元件之間的結(jié)合。可避免使用膠水和其他粘合劑，從而使電纜制造工藝成本較低且較易實(shí)施。 可由氣動(dòng)輸送系統(tǒng)輸送顆粒物質(zhì)，這比需要膠水和其他粘合劑的熱泵運(yùn)輸系統(tǒng)成本低。此外，通過(guò)改變引入顆粒涂覆器550的顆粒物質(zhì)的量、用于混合顆粒物質(zhì)的空氣流量、氣流模式和速度、粒子大小和組成以及其他容易控制的變量，可相對(duì)容易地控制結(jié)合力。同樣，存在很多可供選擇的以相對(duì)較低價(jià)格可購(gòu)得的顆粒物質(zhì)。還可選擇具有水可溶脹性和防銹特性的顆粒物質(zhì)。還可使用靜電涂覆器將顆粒涂覆于鎧裝層。例如，鎧裝層可保持為帶正電，而顆粒物質(zhì)可帶相反電荷且涂覆到鎧裝層表面。這種方法消除了對(duì)粘附物的需要。還可通過(guò)使鎧裝層穿過(guò)顆粒物質(zhì)的流化床，將顆粒物質(zhì)涂覆到鎧裝層表面。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“顆粒物質(zhì)”應(yīng)理解為包括不同類型和/或粒子大小的固體顆粒的混合物以及單一組成和大小的顆粒。個(gè)別“粒子”可由一組兩個(gè)或更多個(gè)聚集粒子形成。用于本發(fā)明實(shí)施例的光纖可為任何適當(dāng)類型的光波導(dǎo)。此外，光纖可為光纖帶、光纖束等中的一部分。諸如那些可購(gòu)自Corning Incorporated、商標(biāo)名稱為ClearCurve 的光纖可用于本發(fā)明的實(shí)施例。適當(dāng)顆粒的替代類型包括可購(gòu)自Absorbent Technologies，Inc.、商品名稱為 AQUAKEEP J550P的交聯(lián)聚丙烯酸鈉，丙烯酸酯和聚丙烯酰胺的共聚物、石墨、硼、碳酸鈣粉末和諸如三水合氧化鋁(ATH)等的阻燃劑粉末。覆蓋層130可由可擠壓的諸如MDPE、紫外線穩(wěn)定的聚乙烯等的聚合物材料制成。所示實(shí)施例中的加強(qiáng)元件140為金屬的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，也可使用包括諸如玻璃增強(qiáng)塑料(glass-reinforced plastic ；GRP)的電介質(zhì)的其他材料來(lái)形成加強(qiáng)元件。芯110可為光纖芯類型，諸如多股管電纜、單管電纜、微型組件電纜、骨架式電纜、 松套光纖、管組件、松套和多股管、緊包光纖、單管引入電纜等。另外，電纜芯可包括任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)件，諸如阻水或水脹構(gòu)件、諸如帶、涂層的阻燃劑構(gòu)件，或其他適當(dāng)?shù)臉?gòu)件。光纖電纜芯可具有任何適當(dāng)?shù)墓饫w數(shù)，諸如可購(gòu)自Corning Cable Systems (Hickory, NorthCarolina)的6-光纖MIC電纜或24-光纖MIC電纜。適當(dāng)?shù)奶囟ü饫w芯電纜類型包括可購(gòu)自 Corning Cable System 以 ALTOS 商標(biāo)、SST-RIBBON 和 SST-UltraRibbon 電纜出售的電纜。圖6A至圖6D圖示制作根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制品層之間具有受控結(jié)合的制品的方法。參見圖6A，提供了第一層610。參見圖6B，在包含第一層610的整個(gè)表面的涂覆目標(biāo)區(qū)域上涂覆顆粒物質(zhì)620。在涂覆顆粒物質(zhì)620之前，可將粘附物624的涂層涂覆于第一層610，以確保顆粒物質(zhì)維持于第一層上的適當(dāng)位置。參見圖6C，第二層630形成于第一層610上，其中顆粒物質(zhì)620設(shè)置在第一層610和第二層630的界面處。合成制品650的層圖示于圖6D中，這是沿圖6C中的線6D-6D得到的剖面圖。如圖6D中所示，顆粒物質(zhì)620 的個(gè)別顆粒626中斷第一層610與第二層630的界面中的部分。第一層610和第二層630 可例如為在加熱時(shí)經(jīng)受較緊層間結(jié)合的材料。在此類情況下，每單位界面區(qū)域中個(gè)別顆粒 624內(nèi)的內(nèi)粘著結(jié)合力可小于在界面處第一層610和第二層630之間的層間結(jié)合力。因此， 顆粒6M提供層610、630之間的潛在粘著破壞區(qū)域，以有助于分離層。在圖6A至圖6D中的示例性方法中，第一層610和第二層630為聚合的，且顆粒物質(zhì)包含無(wú)機(jī)化合物。第二層 630在至少部分地處于熔融或液體狀態(tài)時(shí)涂覆到第一層610。在本說(shuō)明書中，當(dāng)表面(諸如，平表面或管狀鎧裝層的外部)中的一定百分比的涂覆或目標(biāo)區(qū)域描述為由顆粒物質(zhì)覆蓋時(shí)，所述百分比代表在其上將顆粒物質(zhì)涂覆于表面的涂覆區(qū)域(即，鎧裝層表面的區(qū)域)，而不是顆粒實(shí)際占據(jù)的表面區(qū)域的總表面區(qū)域。例如， 在圖6B中，雖然顆粒物質(zhì)的目標(biāo)或涂覆區(qū)域?yàn)榈谝粚拥恼麄€(gè)表面，但實(shí)際上顆粒物質(zhì)并未完全覆蓋第一層。圖7A至圖7D圖示根據(jù)本發(fā)明控制層之間的結(jié)合的另一種方法，其中目標(biāo)涂覆區(qū)域小于制品層之間的整個(gè)界面區(qū)域。參見圖7A，提供了第一層710。參見圖7B，在第一層710表面中的目標(biāo)涂覆區(qū)域 712(在圖7B中，呈條帶形式)上涂覆顆粒物質(zhì)720。目標(biāo)涂覆區(qū)域可例如占據(jù)小于四分之三的第一層710的表面區(qū)域，或在替代性實(shí)施例中，小于一半的第一層710的表面區(qū)域。在所示實(shí)施例中，在占據(jù)小于25%的第一層710的總表面區(qū)域的目標(biāo)區(qū)域712上涂覆顆粒物質(zhì)720。在涂覆顆粒物質(zhì)720之前，可將粘附物724的涂層涂覆于第一層710，以確保顆粒物質(zhì)維持于第一層710上的適當(dāng)位置。參見圖7C，第二層730形成于第一層710上，其中顆粒物質(zhì)720設(shè)置在第一層710 和第二層730的界面中的一部分處。合成制品750的層圖示于圖7D中，這是沿圖7C中的線7D-7D得到的剖面圖。如圖7D中所示，顆粒物質(zhì)720的個(gè)別顆粒726中斷制品750的區(qū)域754中第一層710與第二層730的界面。第一層710和第二層730可為在加熱時(shí)經(jīng)受較緊層間結(jié)合的材料。在此類情況下，每單位界面區(qū)域中個(gè)別顆粒726內(nèi)的內(nèi)粘著結(jié)合力可小于在界面處第一層710和第二層730之間的層間結(jié)合力。因此，顆粒7 有助于在位置 7M處分離層710、層730。層710和層730之間界面的剩余區(qū)域可通過(guò)層間結(jié)合(諸如，經(jīng)由熱塑性結(jié)合)得以結(jié)合。在圖7A至圖7D中的示例性方法中，第一層710和第二層730 為聚合的，且顆粒物質(zhì)包含無(wú)機(jī)化合物。第二層730在至少部分地處于熔融或液體狀態(tài)時(shí)涂覆到第一層710。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)，本發(fā)明的許多修改和其他實(shí)施例對(duì)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見。例如，本發(fā)明的概念可與任何適當(dāng)?shù)墓饫w電纜設(shè)計(jì)和/或制造方法一同使用。例如， 所示實(shí)施例可包括其他適當(dāng)?shù)碾娎|構(gòu)件，諸如鎧裝層、耦合元件、不同截面形狀等。因此，本發(fā)明旨在涵蓋這些以及那些對(duì)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的修改和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種制作鎧裝光纖電纜的方法，其包含提供光纖電纜芯，所述光纖電纜芯包括至少一個(gè)能夠傳送光信號(hào)的光纖； 將所述光纖電纜芯至少部分地封閉在鎧裝層中； 向所述鎧裝層的外表面涂覆顆粒物質(zhì)；和在涂覆所述顆粒物質(zhì)之后，在所述鎧裝層上形成覆蓋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述鎧裝層上形成覆蓋層包含在所述鎧裝層上擠壓覆蓋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的方法，其中所述覆蓋層包含聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的方法，其中所述鎧裝層包含第一鎧裝層材料和在所述第一鎧裝層材料上的涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一鎧裝層材料選自由以下組成的群組金屬和電介質(zhì)材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的方法，其中將所述光纖電纜芯至少部分地封閉于鎧裝層中包含使環(huán)繞所述光纖電纜芯的鎧裝層板變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的方法，其中涂覆顆粒物質(zhì)包含吹動(dòng)所述鎧裝層外表面上的顆粒物質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的方法，其中所述顆粒物質(zhì)包含有機(jī)顆粒和非有機(jī)顆粒中的至少一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的方法，其中所述顆粒物質(zhì)包含礦物顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的方法，其中所述顆粒物質(zhì)包含聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10所述的方法，其中在所述鎧裝層上形成所述覆蓋層期間，所述顆粒物質(zhì)變?yōu)橹辽俨糠值芈袢胨龈采w層中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11所述的方法，其中在所述鎧裝層上形成所述覆蓋層期間，所述顆粒物質(zhì)變?yōu)橹辽俨糠值芈袢胨鲦z裝層中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12所述的方法，其進(jìn)一步包含在涂覆所述顆粒物質(zhì)之前，在所述鎧裝層上涂覆粘附物，以便所述顆粒物質(zhì)粘附到所述粘附物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13所述的方法，其中所述覆蓋層為大致管狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14所述的方法，其中所述鎧裝層為大致管狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15所述的方法，其中所述鎧裝層的小于四分之三的外表面區(qū)域由顆粒物質(zhì)覆蓋。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述鎧裝層的小于一半的外表面區(qū)域由顆粒物質(zhì)覆蓋。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17所述的方法，其中在所述鎧裝層上形成所述覆蓋層期間，所述鎧裝層中的部分變?yōu)闊崴苄缘亟Y(jié)合到所述覆蓋層。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18所述的方法，其中提供光纖電纜芯包含連續(xù)提供沿處理方向移動(dòng)的細(xì)長(zhǎng)光纖電纜芯。
20.一種鎧裝光纖電纜，其包含光纖電纜芯，所述光纖電纜芯包括至少一個(gè)能夠傳送光信號(hào)的光纖； 鎧裝層，其環(huán)繞所述光纖電纜芯；覆蓋層，其環(huán)繞且鄰接所述鎧裝層；和顆粒物質(zhì)，其設(shè)置在所述覆蓋層和所述鎧裝層的界面處。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的鎧裝光纖電纜，其中所述覆蓋層包含聚合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求20-21所述的鎧裝光纖電纜，其中所述鎧裝層包含第一鎧裝層材料和在所述第一鎧裝層材料上的涂層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的鎧裝光纖電纜，其中所述第一鎧裝層材料選自由以下組成的群組金屬和電介質(zhì)材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求20-23所述的鎧裝光纖電纜，其中所述顆粒物質(zhì)包含有機(jī)顆粒和非有機(jī)顆粒中的至少一者。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的鎧裝光纖電纜，其中所述顆粒物質(zhì)包含礦物顆粒。
26.根據(jù)權(quán)利要求20-M所述的鎧裝光纖電纜，其中所述顆粒物質(zhì)包含聚合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求2046所述的鎧裝光纖電纜，其中所述顆粒物質(zhì)至少部分地埋入所述覆蓋層中。
28.根據(jù)權(quán)利要求20-27所述的鎧裝光纖電纜，其中所述顆粒物質(zhì)至少部分地埋入所述鎧裝層中。
29.根據(jù)權(quán)利要求20- 所述的鎧裝光纖電纜，其中所述覆蓋層為大致管狀。
30.根據(jù)權(quán)利要求20- 所述的鎧裝光纖電纜，其中所述鎧裝層為大致管狀。
31.根據(jù)權(quán)利要求20-30所述的鎧裝光纖電纜，其中所述鎧裝層的小于四分之三的外表面區(qū)域由顆粒物質(zhì)覆蓋。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的鎧裝光纖電纜，其中所述鎧裝層的小于一半的外表面區(qū)域由顆粒物質(zhì)覆蓋。
33.根據(jù)權(quán)利要求20-32所述的鎧裝光纖電纜，其中所述鎧裝層中的部分熱塑性地結(jié)合到所述覆蓋層。
34.一種接入鎧裝光纖電纜的方法，所述方法包含提供光纖電纜，其包含光纖電纜芯，所述光纖電纜芯包括至少一個(gè)能夠傳送光信號(hào)的光纖；鎧裝層，其環(huán)繞所述光纖電纜芯；覆蓋層，其環(huán)繞且鄰接所述鎧裝層；和顆粒物質(zhì)，其設(shè)置在所述覆蓋層和所述鎧裝層的界面處；和在所述界面處將所述覆蓋層中的至少一部分和所述鎧裝層分離開。
35.一種形成制品的方法，其包含提供第一層；向所述第一層的第一表面涂覆顆粒物質(zhì)；和在涂覆所述顆粒物質(zhì)之后，在所述第一層上形成第二層。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述第一層和所述第二層中的至少一者包含聚合物。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述第一層和所述第二層中的至少一者包含塑料。
38.根據(jù)權(quán)利要求35-37所述的方法，其中涂覆顆粒物質(zhì)包含吹動(dòng)所述第一層上的顆粒物質(zhì)。
39.根據(jù)權(quán)利要求35-38所述的方法，其中所述顆粒物質(zhì)包含有機(jī)顆粒和非有機(jī)顆粒中的至少一者。
40.根據(jù)權(quán)利要求35-38所述的方法，其中所述顆粒物質(zhì)包含礦物顆粒。
41.根據(jù)權(quán)利要求35-38所述的方法，其中所述顆粒物質(zhì)包含聚合物。
42.根據(jù)權(quán)利要求35-41所述的方法，其中在形成所述第二層期間，所述顆粒物質(zhì)變?yōu)橹辽俨糠值芈袢胨龅谝粚又小?br> 43.根據(jù)權(quán)利要求35-42所述的方法，其中在形成所述第二層期間，所述顆粒物質(zhì)變?yōu)橹辽俨糠值芈袢胨龅诙又小?br> 44.根據(jù)權(quán)利要求35-43所述的方法，其進(jìn)一步包含在涂覆所述顆粒物質(zhì)之前，在所述第一層上涂覆粘附物，以便所述顆粒物質(zhì)粘附到所述粘附物。
45.根據(jù)權(quán)利要求35-44所述的方法，其中所述第一層的小于四分之三的表面區(qū)域由顆粒物質(zhì)覆蓋。
46.根據(jù)權(quán)利要求35-44所述的方法，其中所述第一層的小于一半的表面區(qū)域由顆粒物質(zhì)覆蓋。
47.根據(jù)權(quán)利要求35-46所述的方法，其中在形成所述第二層期間，所述第一層中的部分變?yōu)闊崴苄缘亟Y(jié)合到所述第二層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎧裝光纖電纜(100)，其包含光纖電纜芯(110)，所述光纖電纜芯包括至少一個(gè)能夠傳送光信號(hào)的光纖；鎧裝層(120)，其環(huán)繞所述光纖電纜芯；護(hù)套(130)，其環(huán)繞且鄰接所述鎧裝層(120)；和顆粒物質(zhì)(150)，其設(shè)置在所述護(hù)套和所述鎧裝層的界面處。所述光纖電纜還可含有緩沖管(160)和加強(qiáng)元件(140)。
文檔編號(hào)G02B6/44GK102282494SQ200980154724
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者安妮·G·布蘭吉耶, 布拉德利·J·布萊扎, 科里·F·貢特爾, 賈森·C·萊爾, 道格拉斯·S·赫德里克, 雷金納德·羅伯茨, 麥克爾·J·金布利特 申請(qǐng)人:康寧光纜系統(tǒng)有限責(zé)任公司