背景技術：

為了端接電纜內(nèi)的光纖，必須在某種保護結構內(nèi)接近光纖，所述保護結構包括電纜護套。如果電纜經(jīng)設計以對內(nèi)部的光纖進行最大保護，那么電纜內(nèi)部可能難以接近。在多數(shù)情況下是通過廣泛地使用鋒利的切割工具來接近電纜，如果操作不當，這些切割工具可能造成危險。除了有關接近電纜的安全性問題之外，接近光纖和端接期間的額外時間會增大電纜的安裝成本。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施例，一種電纜包括芯線和環(huán)繞所述芯線的護套。所述護套主要可以由聚合體材料形成。所述護套包括由第一材料制成的主要部分以及由第二材料制成的至少一個間斷區(qū)。所述間斷區(qū)沿電纜的長度延伸，并且允許護套發(fā)生分離以實現(xiàn)對芯線的接近。所述間斷區(qū)可以包埋在護套的主要部分或主體部分內(nèi)。所述間斷區(qū)可以沿電纜的全部長度延伸，或用于電纜的多個較短區(qū)段，以實現(xiàn)對電纜中特定區(qū)段的接近。

根據(jù)一個方面，間斷區(qū)的第二材料可以是與護套的第一材料在同一工藝過程中擠出的聚合體材料，形成所述第一材料的聚合體材料可以不同于形成所述第二材料的聚合體材料。

根據(jù)另一方面，第二材料可以不同于第一材料，因為它們服從不同的固化條件。

根據(jù)另一方面，護套的第一材料與形成間斷區(qū)的第二材料之間的粘附程度可以經(jīng)選擇以提供所需的分離性質(zhì)以及電纜護套性質(zhì)。第一材料和第二材料的內(nèi)聚強度也可以經(jīng)選擇以提供所需的分離性質(zhì)和護套性質(zhì)。

根據(jù)另一方面，第二材料可以包含選定量的第一材料以增強電纜護套主體部分與間斷區(qū)之間的粘結。

通過參考下文列出的附圖來閱讀以下具體說明，所屬領域的技術人員將了解各種額外實施例的上述優(yōu)勢和其他優(yōu)勢以及益處。

附圖說明

根據(jù)普遍做法，下文所論述的各附圖中的各種特征未必按比例繪制。為了更清楚地說明本發(fā)明的實施例，附圖中的各種特征和元件的尺寸可以擴大或縮小。

圖1是根據(jù)第一實施例的光纖電纜的截面圖。

圖2A是圖1中所示電纜護套的截面圖。

圖2B是電纜護套中沿圖2A中的截線2B獲取的一部分的分離視圖。

圖2C是圖2A中所示電纜護套的一個區(qū)段的透視圖。

圖3圖示了多種粘附比值。

圖4A是根據(jù)第二實施例的電纜護套的截面圖。

圖4B是電纜護套中沿圖4A中的截線4B獲取的一部分的分離視圖。

圖4C是圖4A中所示電纜護套的一個區(qū)段的透視圖。

具體實施方式

圖1是根據(jù)第一實施例的光纖電纜110的截面圖。電纜110具有導光芯線120、第一和第二強度組件130以及電纜護套140。第一和第二強度組件130設置在光纖120的相對側，并且具有軸向中心線134。芯線120可以包括(例如)一或多根光纖。在所示實施例中，芯線120是單根光纖。芯線120還具有位于其截面中心處的軸向中心線(未圖示)，該軸向中心線可以沿公共平面A-A與強度組件130的軸向中心線134大體對齊。強度組件130在公共平面A-A上的取向部分地向光纖電纜110提供了優(yōu)選彎曲特性。芯線120或電纜110中光纖的軸向中心線不需要與穿過強度組件130的軸向中心線的平面準確對齊，并且可以移動離開所述平面，例如，沿電纜110的長度相對于強度組件130“向上”和“向下”移動。對于本說明書，當電纜中的一或多根光纖被描述為與穿過兩個強度組件的平面“大體對齊”或“對齊”時，應理解，所述光纖可以略微偏離該平面，例如，在任一方向上偏離0.5毫米。護套140主要可以由聚合物材料形成，并且一般可以稱作“聚合體(polymeric)”。在本說明書中，術語“聚合物”和“聚合體”包括多種材料，例如，共聚物以及包括填充劑等添加劑在內(nèi)的聚合物材料。

在圖2中所示的示例性實施例中，電纜護套140包裹且可以接觸光纖120，并且還包裹且可以接觸兩個強度組件130。電纜護套140具有中間高度MH，測量出的MH作為電纜截面的中間或中心區(qū)域146中的護套高度或厚度，中心區(qū)域146是護套140中位于強度部件130之間的那一部分。中間高度MH還可以定義為電纜在光纖或光纖群組的中心線處的高度，或定義為在電纜110的縱向二等分平面處的高度。中間高度MH可以在中間區(qū)域146的平坦或相對較平坦的相對中間表面148之間測量，中間表面148在芯線120上方和下方延伸。測量出的電纜護套140的末端或總高度EH作為護套140在電纜截面的末端部分150處的厚度，末端部分150在每個強度組件130的中心線上方和下方延伸。在該示例性實施例中，所述末端高度EH對應于電纜的總高度。在該示例性實施例中，末端部分150在大體呈圓形的截面中從中間區(qū)域146向外延伸。強度組件130上可以包含大量助粘劑154，以促進與電纜護套140的粘結。如圖所示，本說明書和圖中所公開的助粘劑似乎是將電纜護套與強度組件分隔開。對于本說明書，如果助粘劑介于強度組件與電纜護套之間以促進二者之間的粘結，那么就認為強度組件“接觸”電纜護套。

光纖電纜110的截面覆蓋區(qū)(cross-sectional footprint)160或截面面積可以遠小于同一類型傳統(tǒng)光纖電纜的截面覆蓋區(qū)。例如，截面覆蓋區(qū)160的面積可以小于約25平方毫米。根據(jù)一個實施例，截面覆蓋區(qū)160的面積在8平方毫米到22平方毫米的范圍內(nèi)。根據(jù)另一個實施例，截面覆蓋區(qū)160的面積在10平方毫米到18平方毫米的范圍內(nèi)。形成護套140的聚合體材料的面積AJ可以小于13平方毫米。在所示實施例中，中間高度MH小于強度組件130處的末端高度EH。電纜護套140中包括緩釋(relief)或凹入部分158以減小芯線120中光纖所受的應力，從而保持光學性能，下文將對此進行更詳細的論述。電纜110的高度比定義為中間高度MH與末端高度EH的比值，或MH/EH。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高度比小于0.95，在0.5到0.95的范圍內(nèi)。示例性電纜110的總寬度W在約3毫米到6毫米的范圍內(nèi)。末端部分150的半徑Rl可以在約1毫米到2毫米的范圍內(nèi)。強度組件130的半徑R2可以在約0.35毫米到0.9毫米的范圍內(nèi)。強度部件軸134的分隔距離S1可以在約1.9毫米到2.6毫米的范圍內(nèi)。

根據(jù)本實施例的一個方面，護套140包括幫助接近芯線120的分離特征。在該示例性實施例中，所述分離特征是沿電纜110的長度延伸的一對間斷區(qū)180，其中一個間斷區(qū)位于芯線120的上方，而另一個間斷區(qū)位于芯線120的下方。間斷區(qū)180能使芯線120附近的護套140的分離變得更加容易，從而可以沿電纜110的中心線拉開護套140。因此，通過沿著間斷區(qū)180處形成的斷裂線將電纜二等分，能更容易地接近芯線120以及位于芯線120中的光纖。在本說明書中，術語“間斷區(qū)”表示護套140中具有第二材料成分的部分，所述第二材料成分不同于護套140中的主要部分184或第一材料。護套140的主要部分184基本上可以是環(huán)繞、包埋以及接觸芯線120、強度組件130以及間斷區(qū)180的整體擠出式(unitary extruded)聚合物涂層。主要部分184還在強度組件130與芯線120之間延伸。間斷區(qū)180沿電纜110的選定長度縱向延伸穿過主要部分184。使間斷區(qū)沿電纜110的全部長度延伸能有效地實現(xiàn)對芯線120的接近。但是較短的間斷區(qū)長度也可能是有效的。例如，間斷區(qū)沿電纜長度具有至少10厘米的長度可能就已足夠。

在該示例性實施例中，間斷區(qū)180在護套被擠出之后粘結到護套140的主要部分184。主要部分184和間斷區(qū)180可以由可擠出聚合物形成，這樣，當用于形成主要部分184和間斷區(qū)180的擠出物冷卻并凝固時，所述擠出物的粘結便達到了所需程度。如果間斷區(qū)180在護套主要部分184被擠出的同時形成，那么當護套140凝固時，間斷區(qū)180與護套140的其余部分之間的粘結可以大體描述為通過聚合物鏈纏結來實現(xiàn)。主要護套部分與間斷區(qū)180內(nèi)的材料之間的粘結程度、主要材料與第二材料的內(nèi)聚性以及間斷區(qū)180的形狀均可以經(jīng)選擇以在間斷區(qū)180處提供所需的分離性質(zhì)。因此，護套140可以包括內(nèi)聚聚合體結構、單一聚合體結構以及復合聚合體結構。主要部分184與間斷區(qū)180之間的界面可以包括在主要部分184與間斷區(qū)180的材料之間的過渡區(qū)域。間斷區(qū)能夠在可以形成接近點的任何位置處擠入護套140的主要部分184中。在所示實施例中，間斷區(qū)180接近芯線120但與芯線120間隔開，并且兩個間斷區(qū)180均全部被護套140的主要部分184包埋或環(huán)繞。在替代實施例中，間斷區(qū)可以延伸到電纜護套的外圓周或芯線的外圓周。

如圖1中所示，間斷區(qū)180可以是護套140中的相對較窄的條帶，并且可以占據(jù)護套截面面積AJ中相對較小的部分。例如，間斷區(qū)180的截面面積AD可以小于AJ的10％，并且低至小于AJ的5％。在所示實施例中，各間斷區(qū)180的截面面積AD小于AJ的2％。在圖1中，兩個間斷區(qū)180形成于護套140中，以幫助打開護套140。根據(jù)芯線120所采用的形式，可以改變間斷區(qū)180的數(shù)目、間距、形狀、成分以及其他方面。例如，護套140中具有單個間斷區(qū)可能就足以打開電纜護套140以使該護套離開芯線120。

圖2A到圖2C更詳細地圖示了間斷區(qū)180。圖2B是護套140中的一個間斷區(qū)180的分離視圖。參考圖2B，間斷區(qū)180可以具有最大寬度A、最大高度B以及距芯線120的中心間距D。從電纜的頂部表面到芯線120的距離為C。根據(jù)一個方面，寬高比值A:B在1:4到1:100的范圍內(nèi)。一般而言，表示較窄間斷區(qū)的較低寬高比A:B在電纜截面中是較佳的，如圖2A到圖2C中所示。正是這些間斷區(qū)使得應力逐漸集中于間斷區(qū)的根部，并因此使得主要護套材料開始破損。圖中所示的比值B:C約為1:2，這表示間斷區(qū)的高度約為芯線與頂部(護套的中心部分)之間的護套厚度的一半。比值B:C經(jīng)選擇以使接近芯線變得更加容易并使電纜110維持足夠的強固性，并且比值B:C將隨多種因素而變化，例如，主要部分184的材料的斷裂韌性、間斷區(qū)180與主要部分184之間的粘結以及其他因素。根據(jù)一個實施例，比值B:C至少為1:4，或者換句話說，在電纜的中心線處，B至少是護套厚度C的1/4。

主要部分184的第一材料與間斷區(qū)180的第二材料之間的粘附強度比值也作為確定間斷區(qū)的形狀和成分時所考慮的因素。第二材料內(nèi)聚強度與第一、第二材料間粘附強度的比值(比值A)可以在(例如)1:20到20:1的范圍內(nèi)。圖3圖示了多種粘附力比值。當?shù)诙?nèi)聚間斷區(qū)180強度比粘附強度等于1:20時，相比于兩種材料之間的粘附力，第二材料內(nèi)所存在的內(nèi)聚強度極小，因此破損會發(fā)生在第二材料內(nèi)。比值20:1表示：相比于材料之間的粘結，第二材料的內(nèi)聚性相對較強，因此破損會發(fā)生在主要部分184與間斷區(qū)180之間的界面處。在所示實施例中，粘附力比值至少為4:1。正是材料或粘結的破損使得足夠的應力逐漸集中于間斷區(qū)180的尖端處，并因此使得第一材料開始破損。第一材料強度與第一、第二材料間粘附力的比值(比值B)可以在(例如)20:1到400:1的范圍內(nèi)。1:1到20:1的范圍內(nèi)的比值B將與上文所述比值A的范圍內(nèi)的比值A成線性關系。

可以對用于形成主要部分184和間斷區(qū)180的材料和工藝進行選擇，從而通過撕開護套140，相對容易地接近芯線120。電纜110可以經(jīng)構造以滿足強固性的其他要求，例如，要求護套140在拉伸載荷、扭曲的作用下以及在溫度變化時保持完好，并且滿足在服從其他已知電纜測試標準(例如，ICEA 460和GR20)時的要求。在所示實施例中，所示護套140中的主要部分184從中密度聚乙烯(MDPE)中擠出，而間斷區(qū)180從主要為聚丙烯(PP)的第二材料中擠出。護套140在共擠出工藝過程中形成，因此主要部分184與間斷區(qū)180在冷卻過程中粘結以形成相對較強的粘結物。雖然電纜護套140可以是強固的，但是相對較小的拉力便足以沿間斷區(qū)180剪斷或撕開護套140。在不受理論限制的情況下，申請人認為，通過添加選定量的乙烯(所述乙烯混合在聚丙烯間斷區(qū)中)，可以使間斷區(qū)的聚丙烯與主體部分的聚乙烯之間產(chǎn)生粘結。間斷區(qū)180中所述選定量的聚乙烯被認為是與主要部分184中的聚乙烯粘結，并在聚乙烯與聚丙烯之間引起分子纏結。根據(jù)此理解，可以增大用于形成間斷區(qū)180的聚丙烯擠出物中的乙烯量，以增強間斷區(qū)與護套140的其余部分之間的粘結。

一般而言，如果主要部分184由第一擠出聚合物材料形成，而間斷區(qū)180由第二擠出聚合物材料形成，那么間斷區(qū)所包含的第一聚合物材料的重量百分比可以為0.5％到20％。薄膜間斷區(qū)的一個實施例含有PE含量為約9％的PP。更高的PE含量(例如，高達20％的PE)也是可行的。PP中的PE含量小于0.2％可能導致主體部分與間斷區(qū)不能充分粘結。在一個實施例中，第一聚合物材料由重量百分比至少為80％的第一聚合物組成，而第二擠出聚合體材料由重量百分比至少為70％的第二聚合物以及重量百分比至少為0.5％的第一聚合物組成。在此實施例中，第一聚合物可以是PE，而第二聚合物可以是PP。

通過修改(例如)用于形成PCT申請案第PCT/US2009/058017號中所公開電纜的傳統(tǒng)擠出頭，可以實現(xiàn)間斷區(qū)180和主體部分184的共擠出。所述擠出頭的修改方式為，添加穿過擠出頭的一或多個孔，所述孔能將熔化的第二擠出物材料引入用于形成護套140中第一部分184的熔化的第一擠出物中。第一和第二擠出物材料能一起冷卻和凝固，并且能在第一部分與間斷區(qū)之間達到所需粘結程度。根據(jù)本實施例，第一和第二擠出物材料可以引入公共擠出頭中并通過所述公共擠出頭擠出，從而使間斷區(qū)與第一護套部分在同一位置處共擠出。

圖4A到圖4C圖示了根據(jù)第二實施例的替代環(huán)形護套440。護套440適于在圓形截面電纜中使用，所述圓形截面電纜類似于美國臨時申請案第61/330,038號中所公開的那些電纜。護套440包括兩個可以用作缺口位置的間斷區(qū)480，在所述缺口位置處，護套440可以與美國臨時申請案第61/330,038號中所示電纜芯線分開、與鎧裝分開或與電纜的另一組件分開。護套440的主要部分484基本上可以是整體擠出式聚合物涂層，間斷區(qū)480全部包埋于該涂層中。

在該示例性實施例中，間斷區(qū)480在護套被擠出之后粘結到護套440的主要部分484。主要部分484和間斷區(qū)480可以由可擠出聚合物形成，這樣，當用于形成主要部分484和間斷區(qū)480的兩種擠出物材料冷卻并凝固時，所述擠出物的粘結便達到了所需程度。如果間斷區(qū)480在護套主要部分484被擠出的同時形成，那么當護套440凝固時，間斷區(qū)480與護套440的其余部分之間的粘結可以大體描述為通過聚合物鏈纏結來實現(xiàn)。粘結程度可以經(jīng)選擇以在間斷區(qū)480處提供所需的分離性質(zhì)。因此，護套440可以包含內(nèi)聚聚合體結構、單一聚合體結構以及復合聚合體結構。間斷區(qū)能夠在可以形成接近點的任何位置處擠入護套440的主要部分484中。在所示實施例中，間斷區(qū)480位于環(huán)形護套440的相對側，因此護套可以撕成兩半并被拉開。兩個間斷區(qū)480均全部被護套440的主要部分484包埋或環(huán)繞。

如圖4A中所示，間斷區(qū)480可以是護套440中的相對較窄的條帶，并且可以占據(jù)護套截面面積AJ中相對較小的部分。例如，間斷區(qū)480的截面面積AD可以小于AJ的10％，并且低至小于AJ的5％。在所示實施例中，各間斷區(qū)480的截面面積AD小于AJ的2％。

參考圖4B，間斷區(qū)480可以具有最大寬度A、高度B以及距護套440內(nèi)邊緣的中心間距D。護套440的厚度為C。根據(jù)一個方面，寬高比值A:B在1:4到1:100的范圍內(nèi)。一般而言，表示較窄間斷區(qū)的較低寬高比值A:B是較佳的。圖中所示比值B:C約為2:3，這表示間斷區(qū)的高度約為護套厚度的2/3。比值B:C經(jīng)選擇以使接近芯線變得更加容易并使電纜410維持足夠的強固性，并且比值B:C將隨多種因素而變化，例如，主要部分484的材料的斷裂韌性、間斷區(qū)480之間的粘結以及其他因素。根據(jù)一個實施例，比值B:C至少為1:3，或者換句話說，B至少為護套厚度C的1/3。

在所示實施例中，所示護套440中的主要部分484從中密度聚乙烯(MDPE)中擠出，而間斷區(qū)480從主要由聚丙烯(PP)組成且其中混合有少量MDPE的材料中擠出。護套440在共擠出工藝過程中形成，因此主要部分484與間斷區(qū)480在冷卻過程中粘結以形成相對較強的粘結物。雖然電纜護套440是強固的，但是相對較小的拉力便足以沿間斷區(qū)480剪斷護套440。

通過修改傳統(tǒng)擠出頭，可以實現(xiàn)間斷區(qū)480和主體部分484的共擠出。所述擠出頭的修改方式為，添加穿過擠出頭的一或多個孔，所述孔能將熔化的第二擠出物材料引入用于形成護套440中主要部分484的熔化的第一擠出物中。第一和第二擠出物材料能一起冷卻和凝固，并且能在主要部分與間斷區(qū)之間達到所需粘結程度。根據(jù)本實施例，第一和第二擠出物材料可以引入公共擠出頭中并且通過所述公共擠出頭擠出。

本說明書中所述的電纜護套主要部分和間斷區(qū)可以由多種聚合物材料制成。主要部分或間斷區(qū)可以由以下材料制成：聚丙烯(PP)；聚乙烯(PE)；或多種材料的混合物，例如，PE與乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的混合物；阻燃材料，例如，阻燃聚乙烯、阻燃聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)或聚偏二氟乙烯PVDF；填充材料，例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯和/或聚乙烯(PE)材料和/或乙烯丙烯酸乙烯酯(EVA)或以上各材料的其他混合物，這些混合物具有填充劑，如白堊、滑石粉等；以及其他材料，例如，可UV固化丙烯酸酯。

本說明書中使用的術語“聚合物”和“聚合體”表示主要由聚合物組成但允許包含(例如)填充劑材料的可擠出材料。

一般而言，通過從不同于形成護套主要部分所用材料的材料中共擠出這些間斷區(qū)，可以獲得本說明書中所公開的所需分離性質(zhì)。作為一種替代方法，制成這些間斷區(qū)的材料可以與制成護套的其余部分的材料相同，但(例如)這兩種材料服從不同的固化條件。

所屬領域的技術人員容易了解權利要求書范圍內(nèi)的許多修改和其他實施例。例如，本發(fā)明中的概念可以用于任何適宜的光纖電纜設計和/或制造方法。因此，本發(fā)明還意圖涵蓋所屬領域的技術人員也同樣容易了解的這些修改和實施例。