專利名稱:光纜的生產(chǎn)的制作方法
本發(fā)明涉及光纜(保護層內(nèi)裝有一根或多根光學(xué)纖維的光纜)的生產(chǎn)過程與儀器設(shè)備。特別是與下述一類電纜的生產(chǎn)過程有關(guān)。該類光纜的線心是由熱塑性材料經(jīng)模壓制成，沿軸向伸展有多個通道，其中一個通道至少配置一根或多根光學(xué)纖維，成形積光纜其線心由外層表皮包裹著。
通常，通道是沿心軸以螺旋形方式延伸，這種伸展，或以連續(xù)螺旋線形成;或以螺旋節(jié)距周期轉(zhuǎn)向形式皆可。而光學(xué)纖維則松馳地放置在各通道內(nèi)。它們可以完全封閉的，也可以在線心外圍形成槽路。截止目前為止，制作線心上的螺旋形通道都采用當(dāng)它離開擠壓機后仍處于柔軟狀態(tài)時加扭轉(zhuǎn)作用的辦法。然而，當(dāng)通道是由線心外圍的小槽提供時，隨后的制作階段要使纖維引進小槽里去，便發(fā)生困難。
本發(fā)明的目的是提供光學(xué)纖維的一種生產(chǎn)過程，它避免上面提到的困難。至于本發(fā)明的其它優(yōu)點，在下面敘述中就會清楚。
根據(jù)本項發(fā)明，在生產(chǎn)上述光纜過程中，線心由至少包裹著一條細長電線模壓而成，開始時線心與各通道內(nèi)部的光學(xué)纖維是冷卻的。隨后，線心是通過感應(yīng)加熱器來加熱，加熱器配置得，使導(dǎo)線得到充分加熱，至少使包圍線心的銜接區(qū)都變軟，而后扭轉(zhuǎn)線心，使通道呈現(xiàn)螺旋形或周期換向的螺旋路徑，再冷卻后使通道繞心軸呈螺旋形伸展的形式保留下來。
讓線心包裹上一層或多層表皮，光纜便可制成。包裹按熟知方式進行，或作為整個連續(xù)生產(chǎn)過程的一部分，或完全分開操作都可以。
當(dāng)通道是由線心外圍的小槽提供時，可在線心穿過感應(yīng)加熱器之前，把光學(xué)纖維引進各個槽孔中，此時小槽仍處于平直狀態(tài)，因而避免了把光學(xué)纖維引送到螺旋形伸槽的困難。
溝槽可以在線心模壓過程中形成，或者亦可使線心模壓成封閉的通道，然后割開線心外壁的切口來提供通道的入口的方法來形成小槽。除了光學(xué)纖維之外，至少其中一小槽可放置一根或多根電線。
發(fā)明的其它好處是，當(dāng)中心導(dǎo)線受熱膨脹時，引起包裹它的線心伸長，也引起光學(xué)纖維適量拉長伸到各通道去。而后，當(dāng)導(dǎo)線與線心冷卻而收縮時，由于光學(xué)纖維的長度變成比通道長度要長些。因而減輕了光纜受彎曲或受拉伸負荷作用下遭受破壞的危險。而受彎受壓是光纜在使用過程與制作過程中所要經(jīng)受的。
在某些情況下，線心是由一個內(nèi)層與一個外帶溝槽外層組成。內(nèi)層是直接包著導(dǎo)線的第一熱塑性材料做成的，而外層的第二熱塑材料的熔點比第一熱塑性材料要高。
導(dǎo)線只要加熱到足以使內(nèi)層材料變軟，而外層扭轉(zhuǎn)時并不使其變軟。隨后對內(nèi)層冷卻與硬化處理時，外層保持在扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。
含有一根或多根光學(xué)纖維的通道，其內(nèi)可加入具有防水性能的膠狀物或粉末物，這些物質(zhì)允許光纜彎曲時，光學(xué)纖維具有一定程度的活動余地。
按照本發(fā)明及其改型的一種生產(chǎn)過程，現(xiàn)以例子來說明，有關(guān)原理圖參照圖1與2。
圖1以圖解形式展示實現(xiàn)上述生產(chǎn)過程所需的設(shè)備。
圖2表示光纜線心的一種剖面形狀，在制作過程中，線心還存有光學(xué)纖維。
先看一下圖1，多股高強度鋼條通過擠壓機頭2從滾筒10拉出來，在鋼條周圍安置諸如聚丙烯等熱塑性材料的線心。擠壓頭2裝配有能產(chǎn)生如圖2所示的多槽塑料截面形狀。
由塑料線心截面3，內(nèi)包有高強度鋼條組成的線心件，先通過冷卻槽5冷卻，槽的長度足以使熱塑性材料硬化，而后再通過干燥器6進行脫水。
然后線心件通過主動輪7，主動輪的設(shè)置是為了從擠壓機中拉出線心件，主動輪的轉(zhuǎn)速與擠壓機的卷軸速度有關(guān)。它們都受控于控制部件8，而后者是響應(yīng)從敏感直徑的裝置9來的信號。
多股光學(xué)纖維11是通過多頭光學(xué)纖維涂色與干燥器13，從卷軸12中拉出。并由圖14處所示的適當(dāng)?shù)膶?dǎo)向方法，送到線心截面上的軸向展伸的溝槽15，以免遭轉(zhuǎn)動的危險。
之后，內(nèi)有光學(xué)纖維11的線心件通過紗包從緣頭16，在線心件上加上開捻螺旋捆接(沒示出)，以便使光學(xué)纖維11固定在各個槽15里。
線心件再通過感應(yīng)加熱器17，它可以適當(dāng)?shù)乜刂茖χ行母邚姸蠕摋l1的加熱，使得足以讓線心3的熱塑性材料變軟。從感應(yīng)加熱器17出來后，線心件通過部件18，它是用來抓住線心3，并以心軸為平衡位置讓自己作諧振運動的，這樣就給塑料線心3繞高強度鋼條。因而也給槽5與光學(xué)纖維11，作周期換向的螺旋捻動。
在離感應(yīng)加熱器足夠遠的地方，也就是能使線心3的軟化塑料硬固的時候。光纜便可繞在一個大直徑的主動輪19上，該輪以足夠的速率轉(zhuǎn)動，以便使線心伸拉緊。
線心件纏繞在主動輪19時，其長度是拉長的。這是由于感應(yīng)加熱器17的溫升傳給它。所以線心件給光學(xué)纖維提供拉伸力。這樣，拉進光纜內(nèi)的光學(xué)纖維之長度是與拉伸了的光纜長度相對應(yīng)。纖維取最短路徑，亦即到槽15底端的路徑。光纜繞主動輪19的圍數(shù)，要足以保證高強度鋼條1離開主動輪之前，返回到環(huán)境溫度。那么，當(dāng)高強度鋼條隨塑料線心收縮時，光學(xué)纖維將離開槽底，移動到新的路徑。此時，光學(xué)纖維的長度將大于放置它的槽長。
光纜制作過程的最后工序，是在線心件上包裹上一層或多層外表皮。這可以作為整個生產(chǎn)過程中連續(xù)的一道工序，也可以單獨地進行。例如，可以把不透水的金屬帶繞心件軸向折疊包裹，或繞其螺旋地包扎，而后再在帶上緊包一層塑料外皮。
對上述過程的一種改型是，首先把相當(dāng)薄的熱塑性材料的涂層直接模壓在高強度鋼條1上，完成后再以熔點高的比較厚的熱塑性材料的涂層加在其上。此時，涂層的外表面上形成槽孔。
當(dāng)線心件通過感應(yīng)加熱器時，它可控制加熱使得內(nèi)層熱塑性涂層軟化，而外層則無顯著軟化。然后諧振器讓帶槽的外塑料涂層作振蕩式旋轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)層受冷卻固化時，外層仍保持其扭曲狀態(tài)。
除了在模壓過程中線心或外涂層在模壓同時就形成槽孔的情況之外。線心與外涂層亦可以先模壓成完全封閉的通道，然后沿每個通道中心區(qū)的外壁切割出條形帶來形成槽孔。
進而，本發(fā)明還可用于下述的光纜制作之中，此時線心形成封閉通道，通道內(nèi)放置一根或多根光學(xué)纖維。這些光學(xué)纖維是在模壓過程中引入各個通道去的。
本發(fā)明涉及的范圍包括儀器設(shè)備與方法。儀器由感應(yīng)加熱器組成，它用來加熱上述種類光纜的熱塑性線心中的中心導(dǎo)線。加熱器要足以加熱到至少讓線心材料鄰近區(qū)域變軟的程度。方法則包括當(dāng)線心從加熱器出來時，對其施加扭轉(zhuǎn)，以導(dǎo)致通道形成螺旋形或周期換向的的螺旋路徑。再則就是保持線心處于扭曲狀態(tài)，直至被軟化的線心材料固化為止。
儀器還可用來把過量的光學(xué)纖維送進已具連續(xù)或振蕩式螺旋捻的線心槽孔中。中心導(dǎo)線的感應(yīng)加熱和隨后的膨脹，引起光學(xué)纖維拉進槽內(nèi)，而在繼后的線心冷卻與收縮時，使得光學(xué)纖維的長度大于放置它的通道之長度。

權(quán)利要求
1、用來生產(chǎn)具熱塑性材料為線心的光纜之過程，光纜的線心是至少包著一根長導(dǎo)線模壓的，并有一系列縱向伸展的通道，至少通道之一放置一根或多根光纜，本發(fā)明的特征是在模壓之后，線心被冷卻，而后各通道內(nèi)的光學(xué)纖維與線心一道通過感應(yīng)加熱器。加熱器配置得使上述導(dǎo)線足以加熱到至少使繞線心的銜接地區(qū)變軟，而后線心被扭轉(zhuǎn)，使得通道形成螺旋形或周期換向螺旋路徑，后再冷卻，使拉伸的通道保留沿心軸的螺旋展伸的方式。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的工藝過程，通過是帶有槽路的，這是在線心外圍形成的溝槽。
3、根據(jù)權(quán)利要求
2的工藝過程，其中小槽是在線心模壓過程中形成的。
4、根據(jù)權(quán)利要求
2的工藝過程，其中線心開始形成封閉通道，各槽路則是由切割外壁提供通道入口而形成。
5、根據(jù)權(quán)利要求
2至4的任一項的工藝過程，其中線心由直接包著導(dǎo)線的第一熱塑性材料的內(nèi)層，以及包著內(nèi)層的外層組成，外層是具有熔點高于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料構(gòu)成，而且外層具有槽路。
6、根據(jù)權(quán)利要求
5的工藝過程，其中導(dǎo)線加熱得足以使內(nèi)層軟化即可，而允許外層扭轉(zhuǎn)時不遭受軟化。在繼而內(nèi)層的冷卻與硬化時，外層依然保持于扭曲狀態(tài)。
7、根據(jù)前面任一權(quán)利要求
的工藝過程，其中具有防水特性的膠狀物或粉末物可加到內(nèi)裝一根或多根光纖維的一個或多個通道內(nèi)，這些物質(zhì)使得光纜彎曲時，纖維有一定活動自由。
8、根據(jù)前述任一權(quán)利要求
的工藝過程，其中線心由一層或多層表皮包裹。
9、根據(jù)權(quán)利要求
8的工藝過程，其中用不透水的金屬帶縱向包在線心的周圍，或螺旋線形地包在其周圍，而后在金屬帶上再模壓上一層塑性材料的表皮。
10、根據(jù)前述任一權(quán)利要求
的制作光纜的設(shè)備，包括使線心至少包著一根長導(dǎo)線的模壓線心的裝置，把擠壓的線心加熱到至少使線心材料鄰近的區(qū)域變軟的程度的感應(yīng)加熱器，當(dāng)線心從加熱器出來時，對其施加扭轉(zhuǎn)，以至形成有螺旋形或周期換向的螺旋形路徑的通道所需的裝置，以及保持線心處于扭曲狀態(tài)，直至被軟化的線心材料固化為止所需的裝置。
專利摘要
光纖維光纜的生產(chǎn)中，熱塑性材料的線心(3)模壓成形時，繞導(dǎo)線(1)的外表壓出多股的縱向伸展的槽路(15)，開始時先冷卻，而后在其中一槽上至少引入一根或多根光學(xué)纖維(11)，讓線心件通過感應(yīng)加熱器(17)，使導(dǎo)線加熱到至少使得與線心銜接的地區(qū)變軟的程度，線心受扭使槽路形成螺旋形或周期換向的螺旋路徑，然后再冷卻使槽路保持該狀態(tài)。
文檔編號G02B6/44GK85103857SQ85103857
公開日1986年11月5日 申請日期1985年5月11日
發(fā)明者吉爾 申請人:電話電報有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan