專利名稱：具有改進(jìn)的可剝離性的光纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纜，更具體地，涉及包括容納光纖的緩沖管和圍繞該緩沖管的護(hù)套的光纜。
背景技術(shù)：
通常將寬松地容納光纖的緩沖管稱為“松管”。這些光纜需要具有一定的拉伸強(qiáng)度，以經(jīng)受住在光纜鋪設(shè)操作期間的應(yīng)力并且承受例如在空中架設(shè)的情況下施加至光纜自身的載荷。為該目的，光纜構(gòu)造包括一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度構(gòu)件。優(yōu)選地，使用徑向相對(duì)的強(qiáng)度構(gòu)件。通常地，特別是在設(shè)想將限定數(shù)目的光纖用于光纜時(shí)，使用中心管式構(gòu)造，其中緩沖管軸向地進(jìn)行設(shè)置、并且護(hù)套共軸地包圍緩沖管。另外，能夠在護(hù)套內(nèi)使用多管式構(gòu)造。為使光纜的拉伸性能最大化，重要的是使所有光纜組成物一體地工作，并且在緩沖管、強(qiáng)度構(gòu)件及光纜護(hù)套之間不存在相對(duì)滑移。通過(guò)將強(qiáng)度構(gòu)件嵌入到光纜護(hù)套中并且將護(hù)套材料和加強(qiáng)元件材料選取為使得在它們之間獲得足夠的附著來(lái)獲得不同元件的一致性。護(hù)套的厚度應(yīng)當(dāng)是可以對(duì)容納在其中的光纜元件進(jìn)行緩沖，但在某些情況下也應(yīng)當(dāng)考慮到其他任務(wù)。例如，當(dāng)光纜使用在懸掛架設(shè)中時(shí)，其強(qiáng)度構(gòu)件可以有利地由金屬制成以經(jīng)受住該應(yīng)用場(chǎng)合具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件；但是，空中帶電導(dǎo)體的共存能夠?qū)е麓┻^(guò)金屬?gòu)?qiáng)度構(gòu)件的電壓弧，因此，重要的是為光纜提供具有足夠阻止這種電流的厚度的護(hù)套。US 5，050，957涉及一種包括芯的光纖光纜，所述芯包括至少一根光纖，所述至少一根光纖被包封在由塑性材料構(gòu)成的相對(duì)剛性的管狀構(gòu)件中。圍繞管狀構(gòu)件布置的是由塑性材料構(gòu)成的包殼，所述包殼的塑性材料的剛度比該管狀構(gòu)件的塑性材料的剛度明顯更小。包殼的塑性材料的特征在于其抗切通性(cut-through resistance)比管狀構(gòu)件的塑性材料的抗切通性明顯更小。布置在包殼內(nèi)并與管狀構(gòu)件接合的是兩個(gè)徑向相對(duì)的強(qiáng)度構(gòu)件組。強(qiáng)度構(gòu)件中的每一個(gè)都與管狀構(gòu)件緊鄰接合。強(qiáng)度構(gòu)件與管狀構(gòu)件(以及與護(hù)套)的接合雖然為光纜提供增強(qiáng)的強(qiáng)度，但是也導(dǎo)致護(hù)套與管狀構(gòu)件的分離變得相對(duì)困難。光纜護(hù)套應(yīng)當(dāng)易于移除。例如，當(dāng)光纜抵達(dá)客戶端時(shí)，容納光纖的緩沖管必須露出并且光纖被接近以便于連接至使用者的設(shè)備或其他光纜的對(duì)應(yīng)光纖。US 4，456，331示出一種通信光纜，該通信光纜包括芯；多個(gè)通道，所述多個(gè)通道中的每一個(gè)尺寸都被設(shè)計(jì)為容納一層沿芯的外周表面運(yùn)行的光纖；以及包覆芯的外護(hù)套， 所述護(hù)套能夠在位于所述多個(gè)通道中的至少一些且優(yōu)選地為所有之上的位置處打開，從而能夠獲得對(duì)通道中的光纖的外部接近。優(yōu)選地，護(hù)套中由薄弱區(qū)限定的可移除帶在每個(gè)通道上延伸。在該光纜中，光纖被容納在由護(hù)套自身制成的通道內(nèi)、并且不受獨(dú)立的管狀殼體保護(hù)。US 5，067，830解決接近位于跨度中間的光纜的問(wèn)題，并且描述保持光波導(dǎo)的管， 所述管具有在其外表面上的第一長(zhǎng)度凹部和在其內(nèi)表面上的與第一長(zhǎng)度凹部相鄰的第二長(zhǎng)度凹部。電纜管還可以具有在其外表面上的與第一長(zhǎng)度凹部成180°的第三長(zhǎng)度凹部、以及在其內(nèi)表面上的與第二長(zhǎng)度凹部成180°的第四長(zhǎng)度凹部。利用該布置，能夠以對(duì)管內(nèi)的光波導(dǎo)較小的危害來(lái)使用管開縫工具。在該光纜中，光纖被設(shè)置在剛性地容納在管內(nèi)的帶中。用于將光纜護(hù)套從圍繞緩沖管移除的常用方法提供沿光纜護(hù)套形成兩個(gè)縱向切口的步驟。切口必須設(shè)置在強(qiáng)度構(gòu)件之間，以確保切割器刀片切過(guò)緩沖管的外部。為幫助識(shí)別切口位置，能夠在電纜護(hù)套表面上設(shè)置凹槽，正如例如在FR 2633402中所示。但是，難以沿光纜拉動(dòng)切割器，這既是因?yàn)榍懈钫麄€(gè)護(hù)套厚度所需的拉力、也是因?yàn)榍锌谏疃缺仨毐蛔屑?xì)地控制以基本完全切開護(hù)套但不會(huì)破壞下面的緩沖管。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問(wèn)題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在護(hù)套與緩沖管的外表面的界面處設(shè)置嵌入到護(hù)套的內(nèi)部部分中的不粘合分隔元件，能夠減小待切割的護(hù)套厚度、使切割刀片保持與緩沖管隔開、并且易于使光纜護(hù)套從緩沖管分離?！安徽澈戏指粼币鉃槿缦略洳粫?huì)粘附至或附著至緩沖管的外表面和護(hù)套的內(nèi)表面、或者其具有足夠低的內(nèi)阻(inherent resistance)以防止緩沖管粘合至護(hù)套。具有低內(nèi)阻的元件的示例包括纖維元件，例如芳綸(aramid)紗(芳香族聚酰胺) 或玻璃紗(具有沿縱向方向的很高的阻力(resistance)但是無(wú)橫向阻力，這是因?yàn)樾纬杉喌睦w絲沒有相互粘合)。在使用具有顯著橫向強(qiáng)度的實(shí)心元件的情況下，不粘材料、或者使用防粘涂層是可以想到的。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種光纜，該光纜包括容納至少一根光纖的緩沖管；包圍該緩沖管的護(hù)套以及嵌入到該護(hù)套中的至少一個(gè)縱向強(qiáng)度構(gòu)件，其中，至少一個(gè)分隔元件設(shè)置在緩沖管的外表面的一部分與護(hù)套的內(nèi)表面之間，所述至少一個(gè)分隔元件鋪設(shè)在不包含所述至少一個(gè)強(qiáng)度構(gòu)件的軸向平面中。為本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求的目的，除非另外指明，所有表示數(shù)額、數(shù)量、百分?jǐn)?shù)等的數(shù)字應(yīng)當(dāng)理解為在所有示例中由術(shù)語(yǔ)“大約”修飾。而且，全部范圍包括所公開的最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)的任意組合并且包括在它們之中的任意中間范圍，這些中間范圍可能或可能沒有被特別列舉在本文中。優(yōu)選地，緩沖管和護(hù)套是軸向設(shè)置的。優(yōu)選地，光纜包括設(shè)置在軸向平面中的兩個(gè)徑向相對(duì)的強(qiáng)度構(gòu)件。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)分隔元件的軸向平面與強(qiáng)度構(gòu)件的軸向平面形成基本上90°的角。更優(yōu)選地，光纜包括兩個(gè)徑向相對(duì)的分隔元件。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)分隔元件圍繞緩沖管的周邊以從30°到 120°的延伸角延伸。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述至少一個(gè)分隔元件沿徑向方向的高度是護(hù)套厚度的 20%到 80%。優(yōu)選地，至少一個(gè)縱向凹槽設(shè)置在護(hù)套的外表面上，所述至少一個(gè)縱向凹槽位于穿過(guò)所述至少一個(gè)分隔元件的軸向平面上。更優(yōu)選地，縱向凹槽與分隔元件相對(duì)于緩沖管位于相同側(cè)。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)分隔元件圍繞緩沖管的周邊以30°到120°的延伸角延伸，并且所述至少一個(gè)縱向凹槽的軸向平面設(shè)置成與所述至少一個(gè)分隔元件的軸向平面成一個(gè)角度，所述角度比所述延伸角的1/2小。


參照所附附圖，在對(duì)本發(fā)明的若干示例性實(shí)施例的描述中提供進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光纜；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纜；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光纜；圖4示意性地示出光纜護(hù)套移除過(guò)程中的一個(gè)步驟；圖5示意性地示出光纜護(hù)套移除過(guò)程中的另一步驟。
具體實(shí)施例方式在圖1的實(shí)施例中示出光纜的橫截面圖，該光纜包括緩沖管1，該緩沖管1容納有多根光纖2、并由護(hù)套3包圍。通常地，光纖2被寬松地容納在緩沖管1內(nèi)，使得在光纖與緩沖管之間基本沒有機(jī)械聯(lián)結(jié)，從而防止施加至緩沖管的載荷傳遞至光纖。優(yōu)選地，緩沖管1由諸如聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)的熱塑性聚合物制成。護(hù)套 3能夠有利地由聚乙烯、優(yōu)選地為高密度聚乙烯(HDPE)制成。兩個(gè)徑向相對(duì)的強(qiáng)度構(gòu)件4嵌入到護(hù)套3中。在圖1的實(shí)施例中，強(qiáng)度構(gòu)件4中的每一個(gè)都能夠制成為金屬絲(例如，鍍黃銅鋼絲)束的形式。可選地，如果期望的是介電光纜，則強(qiáng)度構(gòu)件4能夠是電介質(zhì)，例如玻璃或芳綸纖維增強(qiáng)樹脂桿，如圖3中以附圖標(biāo)記如所示。圖1所示的光纜是“中心松管式光纜”、意在用作引入光纜(drop cable)，例如作為將光網(wǎng)絡(luò)的主光線路連接至客戶端的最終連接。這種光纜能夠被安裝為空中光纜或地下光纜。通常地，利用具有大約6mm的外護(hù)套直徑和大約2. 2mm的緩沖管外徑的光纜，在強(qiáng)度構(gòu)件上大約1. Omm的最小護(hù)套厚度是優(yōu)選的，特別是在使用金屬?gòu)?qiáng)度構(gòu)件的情況下，這既是為了護(hù)套的機(jī)械阻力也是在光纜用作空中光纜時(shí)確保電絕緣，以便在光纜與空中帶電導(dǎo)體接觸時(shí)防止電壓經(jīng)電弧穿過(guò)金屬?gòu)?qiáng)度構(gòu)件。在這種情況下，重要的是確保在金屬?gòu)?qiáng)度構(gòu)件和電導(dǎo)體能夠達(dá)到的最近接觸點(diǎn)之間的護(hù)套厚度足夠厚以防止電弧。在該示例中，穿過(guò)金屬?gòu)?qiáng)度構(gòu)件4的平面“f”的額定光纜護(hù)套厚度為大約1. 9mm。
在其他實(shí)施例中能夠使用不同的尺寸和厚度，例如當(dāng)在緩沖管中需要較大或較小數(shù)目的纖維時(shí)、或者在需要面對(duì)較高或較低拉伸載荷的情況下，等等。在需要進(jìn)一步防護(hù)的情況下，也能夠使用另外的防護(hù)元件。在任何情況下，為使光纜的拉伸性能最大化，重要的是使所有的光纜部件(當(dāng)光纜以所謂的“寬松設(shè)計(jì)”制成時(shí)除光纖以外)一體地工作并且在中心緩沖管、強(qiáng)度構(gòu)件及光纜護(hù)套之間不存在相對(duì)滑移。當(dāng)光纜抵達(dá)用戶端時(shí)，不再需要護(hù)套和強(qiáng)度構(gòu)件，并且緩沖管足夠提供對(duì)用于最終連接長(zhǎng)度的光纖所需的防護(hù)。因此，必須移除嵌入到光纜中的光纜護(hù)套和強(qiáng)度構(gòu)件。為將光纜護(hù)套從緩沖管周圍移除，通常在強(qiáng)度構(gòu)件之間的區(qū)域中、沿光纜護(hù)套制成兩個(gè)縱向切口，以確保切口穿過(guò)中心松管的外側(cè)。圖4、圖5中示意性地示出切割過(guò)程。在離光纜端部的所需距離處，當(dāng)已經(jīng)在光纜護(hù)套上標(biāo)上便捷的標(biāo)記之后，利用刀片5或合適的周向切割器將光纜周向地向下切割至強(qiáng)度構(gòu)件4。隨后，切割工具、優(yōu)選的為適當(dāng)設(shè)計(jì)的剝離器6(未詳細(xì)示出并且在圖中以一對(duì)徑向相對(duì)的切割器刀片示意性地示例)滑移到光纜護(hù)套3上、從而確保刀片或剝離切割器6 與光纜強(qiáng)度構(gòu)件成90°，直到周向切口，然后將刀片或剝離器6沿光纜護(hù)套3朝向光纜端部拉動(dòng)、從而獲得沿護(hù)套3的對(duì)于其整個(gè)厚度的兩個(gè)縱向切口。最后，如圖5所示，將光纜護(hù)套3的兩個(gè)半部分開直到周向切口為止，從而露出容納光纖2的緩沖管1。之后，光纜護(hù)套3的兩個(gè)半部連同強(qiáng)度構(gòu)件4的鋼絲一起被小心地切除，留下緩沖管1準(zhǔn)備用于組裝到接頭或終端點(diǎn)。因?yàn)榭v向切割操作可能導(dǎo)致對(duì)緩沖管1的破壞或者由于待切割的護(hù)套3的深度而難以進(jìn)行，所以為便于操作，在緩沖管1與護(hù)套3之間設(shè)置不粘合的分隔元件7 (或者優(yōu)選地，一對(duì)徑向相對(duì)的不粘合的分隔元件7)，所述分隔元件7在軸向平面“e”(參見圖1)中鋪設(shè)。這些分隔元件7減小光纜護(hù)套3的對(duì)應(yīng)于縱向切割線B的徑向厚度、并且由此減小對(duì)剝離器刀片6的阻力。另外，在切割深度中的可能錯(cuò)誤不會(huì)導(dǎo)致刀片6接觸和破壞緩沖管1、而僅是分隔元件7的厚度的一部分。優(yōu)選地，分隔元件7(沿徑向方向)從緩沖管1的外表面的厚度Ii2是護(hù)套厚度的 20 %到80 %，從而取決于光纜尺寸和計(jì)劃的用途而留下護(hù)套厚度h的大約80 %到20 %的護(hù)套3(參見圖1)的實(shí)心部分Ii1，以便既維持護(hù)套的足夠強(qiáng)度又便于縱向的切割操作。分隔元件7的寬度優(yōu)選為使得允許縱向切割刀片的平面“e”的角對(duì)準(zhǔn)具有足夠的公差。該平面理論上應(yīng)當(dāng)與包含強(qiáng)度構(gòu)件4的軸線的平面成90°、但在手工操作的情況下能夠接受一定量的角偏移。實(shí)踐中，分隔元件7的寬度優(yōu)選為對(duì)應(yīng)于從30°到120°的角度W(關(guān)于平面“e” 對(duì)稱地設(shè)置)，以便不會(huì)過(guò)度地減小緩沖管1與護(hù)套3之間的接觸表面并且不會(huì)與強(qiáng)度構(gòu)件 4相干涉。優(yōu)選地，分隔元件7具有圓形的輪廓。
分隔元件7是“不粘合的”、由不粘附至或附著至光纜護(hù)套的材料制成，以使護(hù)套能夠易于從分隔元件7分離。如果需要，能夠?qū)⒉徽硠?yīng)用到分隔元件7的表面上。可選地，不粘合的分隔元件7能夠由具有較低抗扯性的材料制成、從而在將切開的護(hù)套從緩沖管1移除時(shí)不會(huì)導(dǎo)致阻力，由此導(dǎo)致護(hù)套3與緩沖管1之間的不粘合。優(yōu)選地，分隔元件7由諸如芳綸紗(芳香族聚酰胺)或玻璃紗(優(yōu)選地，未浸漬有聚合樹脂)的非金屬材料制成。優(yōu)選地，分隔元件7的材料具有比光纜護(hù)套材料更高的熔點(diǎn)，以使其在護(hù)套3的擠壓成型過(guò)程期間不會(huì)被破壞或改變、也不會(huì)經(jīng)受因其在擠壓成型期間的部分熔化或軟化而與護(hù)套粘合。在分隔元件7由具有顯著的拉伸強(qiáng)度的材料制成的情況下，它們有助于增大光纜能夠經(jīng)受的拉伸力(或者允許相應(yīng)地減小強(qiáng)度構(gòu)件的尺寸)。本方案的優(yōu)點(diǎn)包括-在切割點(diǎn)處護(hù)套徑向厚度的減小確保將光纜剝離器沿光纜拉動(dòng)所需的力的減-如果護(hù)套徑向厚度的減小在光纜的外部上進(jìn)行而導(dǎo)致橢圓形光纜，則光纜在經(jīng)受橫風(fēng)時(shí)將經(jīng)受增大機(jī)會(huì)的“馳振”(低頻高幅)；難以設(shè)計(jì)利用其將光纜固定至柱上的張力夾；光纜的電性能會(huì)降低；-將諸如芳香族聚酰酩/玻璃紗之類的不粘合材料引入光纜能夠使光纜的拉伸強(qiáng)度增大；-使用諸如芳綸紗/玻璃紗之類的不粘合材料確保光纜護(hù)套不會(huì)粘附到其上并且易于護(hù)套的移除；-因?yàn)橐恍┕饫|護(hù)套仍然接觸緩沖管，所以在這兩者之間沒有“滑移層”，從而維持光纜的拉伸/光學(xué)性能。如圖2的實(shí)施例所示，能夠通過(guò)一對(duì)縱向凹槽來(lái)幫助識(shí)別用于執(zhí)行護(hù)套3的縱向切割的適當(dāng)平面，所述一對(duì)縱向凹槽8在與包含強(qiáng)度構(gòu)件4的平面“f”成90°的平面“g” 中、即在設(shè)置分隔元件7的平面“e”(參見圖1)中對(duì)準(zhǔn)。在分隔元件7和凹槽8不能鋪設(shè)在相同平面(由于技術(shù)原因或因?yàn)橹圃旃?中的情況下，包含平面“g”的凹槽能夠設(shè)置成與平面“e”成角度α，所述角度α比由分隔元件7所涵蓋的角度“W”的1/2更小。能夠在光纜護(hù)套3的制造期間制成凹槽8。優(yōu)選地，凹槽的深度可以是大約0.5mm。 但是，取決于特定的光纜設(shè)計(jì)和尺寸，可以使用更深或更淺的凹槽。凹槽8具有正確識(shí)別必須制成縱向切口以剝離光纜護(hù)套3的位置的益處。而且， 它們有助于減小光纜護(hù)套3的徑向厚度，因此沿光纜拉動(dòng)縱向剝離器6更加容易。制造過(guò)程涉及將光纜元件鋪設(shè)到一起并且圍繞它們擠壓出光纜護(hù)套。擠壓模具位于擠壓機(jī)十字頭(cross-head)內(nèi)，其中護(hù)套材料圍繞光纜元件形成。 通過(guò)將模具設(shè)計(jì)為光纜的形狀，光纜縱向凹槽將形成在光纜護(hù)套內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光纜，所述光纜包括容納至少一根光纖O)的緩沖管(1)、包圍所述緩沖管 (1)的護(hù)套(3)、和嵌入到所述護(hù)套(3)中的至少一個(gè)縱向強(qiáng)度構(gòu)件G)，其中，至少一個(gè)分隔元件(7)設(shè)置在所述緩沖管(1)的外表面的一部分與所述護(hù)套(3)的內(nèi)表面之間，所述至少一個(gè)分隔元件鋪設(shè)在不包含所述至少一個(gè)強(qiáng)度構(gòu)件的軸向平面(e)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜，其中，所述緩沖管(1)和所述護(hù)套C3)是軸向設(shè)置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜，包括設(shè)置在軸向平面(f)中的兩個(gè)徑向相對(duì)的強(qiáng)度構(gòu)件⑷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纜，其中，所述至少一個(gè)分隔元件(7)的所述軸向平面(e) 與所述強(qiáng)度構(gòu)件的所述軸向平面(f)形成基本上90°的角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纜，所述光纜包括兩個(gè)徑向相對(duì)的分隔元件(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜，其中，所述至少一個(gè)分隔元件(7)圍繞所述緩沖管(1) 的周邊以從30°到120°的延伸角(W)延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜，其中，所述至少一個(gè)分隔元件(7)沿徑向方向的高度 (h2)是所述護(hù)套的厚度的20%到80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜，其中，至少一個(gè)縱向凹槽(8)設(shè)置在所述護(hù)套(3)的外表面上，所述至少一個(gè)縱向凹槽(8)位于穿過(guò)所述至少一個(gè)分隔元件(7)的軸向平面(g、 g，)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纜，其中，所述縱向凹槽(8)與所述分隔元件(7)相對(duì)于所述緩沖管⑴位于相同側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纜，其中，所述至少一個(gè)分隔元件(7)圍繞所述緩沖管 (1)的周邊以從30°到120°的延伸角(W)延伸，并且所述至少一個(gè)縱向凹槽(8)的所述軸向平面(g’ )設(shè)置成與所述至少一個(gè)分隔元件(7)的所述軸向平面(e)成一個(gè)角度(α)， 所述角度(α)比所述延伸角(W)的1/2更小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纜，所述光纜包括容納至少一根光纖(2)的緩沖管(1)、包圍所述緩沖管(1)的護(hù)套(3)、和嵌入到所述護(hù)套中的至少一個(gè)縱向強(qiáng)度構(gòu)件(4)，其中，至少一個(gè)分隔元件(7)設(shè)置在緩沖管(1)的外表面的一部分與護(hù)套的內(nèi)表面之間、所述至少一個(gè)分隔元件鋪設(shè)在不包含所述至少一個(gè)強(qiáng)度構(gòu)件(4)的軸向平面(e)中。
文檔編號(hào)G02B6/44GK102349015SQ200980157972
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者M·戴維斯, R·派克, R·蘇特哈爾, S·J·弗蘭普頓 申請(qǐng)人:普睿司曼股份公司