CN102183830A - 表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆及制造方法 - Google Patents

表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆及制造方法，它包括至少一个光纤单元（3）、护套（1）、加强件（5）和填充绳（6），光纤单元（3）、加强件（5）和填充绳（6）绞合在一起组成缆芯，并包覆在护套（1）内，护套（1）与缆芯之间设有至少一根非金属丝带（2），光纤单元（3）、加强件（5）和填充绳（6）之间填充有阻水物质（8），光纤单元（3）由至少一根光纤（4）、阻水物质（8）和松套管（7）组成；护套（1）表面设有凹凸纹（9），凹凸纹（9）上及凹凸纹（9）之间印有文字。本发明能大幅度提高光缆的气送距离，缩短施工周期，降低施工成本，且能有效保护光缆表面的印字。

Description

表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆及制造方法
技术领域
本发明涉及一种表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆及制造方法。
背景技术
气送光缆系统是一种利用来自空气压缩机的压缩空气，通过吹气头将光纤单元吹入已安装的空心光缆管中的光缆敷设技术。自从20世纪80年代由英国电信首先提出气送光纤单元的概念至今，气送光缆系统的技术日趋完善，目前已臻成熟。近年来，光纤到户的发展极为迅速，各国都在大规模的进行网络建设。把光缆用气送的方法敷设到管道内已经成为通信网络建设的主要手段。目前，在大部分的北欧国家，不管是主干网还是城域网的建设，70%的光缆都是用气吹方式进行敷设。
通信行业的高速发展也带来了更加激烈的竞争，所有的通信运营商在大规模进行网络建设的同时也都开始重视并力图寻求降低网络建设成本的一切可能，现在许多运营商已经提出希望在更小的管道内安装光纤芯数更多的光缆，而且气送距离不能降低。
现在市场上常见的气送光缆主要有两种：层绞式气送光缆和中心管式气送光缆，其中以层绞式气送光缆应用范围最广，层绞式气送光缆是将已着色的光纤与油膏同时加入到高模量塑料制成的松套管中组成光缆芯线，光纤在套管内可移动，不同的光缆芯线沿加强芯绞合制成缆芯，再在缆芯外加防护套制成层绞式的气送光缆。但是层绞式气送光缆的印字方式都是采用喷码印字，与传统的压印相比，字迹在护套表面的附着力较差，在气吹敷设中，气流用来推动光缆沿着管道前进，光缆在敷设过程中很容易会受到气吹设备的推动皮带或管道内壁和其中杂物的磨损，这些磨损会把光缆表面上的规格和尺寸等印字摩擦掉，给施工和后期维护带来了很大的不便。
发明内容
为了克服现有气送光缆技术的不足，提供一种新型的表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆及制造方法，克服现有气送光缆的护套易被磨损等缺点，该光缆结构通过改进光缆外表面的结构达到提高气送距离和气送速度的目的，且能很好保护表面的印字。
本发明的目的通过以下技术方案来实现的：表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，它包括至少一个光纤单元、护套、加强件和填充绳，加强件设置于光缆中心位置，填充绳和光纤单元分布在加强件周围，填充绳设置在光纤单元之间，加强件用于增强光缆的刚度，填充绳外径和光纤单元相同，围绕在加强件周围，用来保证光缆缆芯圆整。光纤单元、加强件和填充绳绞合在一起组成缆芯，并包覆在护套内，护套与缆芯之间设有至少一根非金属丝带，光纤单元、加强件和填充绳之间填充有阻水物质；光纤单元由至少一根光纤和松套管组成，光纤与松套管之间填充有阻水物质；护套表面设有凹凸纹，凹凸纹上印有文字。使印字不会因磨损而完全看不清楚，凹凸纹可以做成与光缆纵向平行排列、纵向成一定角度螺旋排列或纵向成正反交错的螺旋排列。
所述的非金属丝带由聚酯纱，芳纶纱和玻璃纤维纱中的一种或一种以上加工而成，非金属丝带包覆在缆芯上。
所述的阻水物质为纤膏、阻水纱或阻水粉中的一种或一种以上。
表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆的制造方法，它包括以下步骤：
（1）光纤着色：将光纤从放线架上放出，在恒定牵引力的作用下经过油墨供应系统，在光纤表面涂覆上一层油墨，然后使用紫外光固化炉对其表面进行光固化；
（2）光纤单元：将着色后的光纤从放线架上放出，在恒定牵引力的作用下经过阻水物质填充装置和挤塑机，在这里挤塑机会挤出松套管将光纤和阻水物质包覆在里面；
（3）成缆：将光纤单元、填充绳、中心加强件从专用放线架上放出，经牵引通过一个特殊的绞合扎纱装置，将光纤单元、填充绳围绕在加强件周围并用非金属丝带包扎固定，使缆芯结构稳定圆整；
（4）护套：缆芯经专用放线架放出，经牵引通过挤塑机，挤塑机上配置有生产所需护套结构相适应的异型模具，在挤塑过程中模具能按要求旋转，在护套表面形成所需要的凹凸纹，随后光缆被牵引通过水槽冷却系统，使光缆护套层冷却成型，之后再经过吹干装置将光缆吹干；
（5）印字：印字喷码机在干燥的光缆表面上印字，一部份在光缆凸出部分，一部份在光缆凹陷部分，印字后的光缆经履带牵引装置被收在专用光缆盘上。
本发明提高气吹效果、增大气吹距离的机理是这样的：设单位长度内普通气送光缆的表面积为S1，截面积为S2；本发明单位长度的表面积为S3，截面积为S4，当两种光缆的最大外径相同时，我们通过计算可以得到以下结论：S1＜S3；S2＞S4，气吹光缆在气送时主要受到4个力的作用：
F1:气吹机在微管入口处对光缆的推力；
F2:气流与光缆表面摩擦而形成的拖拽力；
F3:光缆表面与管道内壁摩擦形成的阻力；
F4:管道前方气压对光缆前端的阻力。
因此气吹光缆在管道中的即时受力F＝(F1＋F2)-(F3＋F4)，
F1是空压机产生的气流带动气动马达对光缆形成的推力，当空压机的输出功率一定时，这个力可以看作不变。
F2的产生与进入管道中的气流量和气流在微管表面产生的摩擦力有关，由于新型光缆截面积S4小于普通光缆的截面积S3，因此当空压机功率一定时，在敷设新型光缆时进入管道的气流量相对较大。
由于新型光缆的表面有很多凹面，通过计算我们得到它的表面积S3又大于普通光缆表面积S1，因此在护套材料相同的情况下，气流与新型光缆表面产生的接触面更大，再加上上面提到的气流量较大，通过流体力学计算，气流对新型光缆产生的拖拽力更大。
另外由于新型光缆的表面有很多凹槽，当气流作用在上面时不仅产生摩擦力，由于分力的作用产生了直接的推力，这就是新型光缆在气吹敷设时能够获得比普通光缆更大的气流推力。
对于F3由于两种缆护套材料相同，因此光缆与管道内壁产生的摩擦系数相同，但由于新型光缆较轻，因此它受到的摩擦阻力也小。
F4是管道前方气压对光缆前端的阻力，一般与这两种缆的外形相关较小，但要求我们在气吹开始时不能过早的加大气吹机进入管道的气流量，避免光缆在气送时前端气压过大产生额外的阻力。
所以通过以上比较，两种光缆在最大外径和空压机的输出功率相同时，本发明受力都大于普通光缆，这就是本发明在相同管道中气送长度远大于普通光缆的原因；通过多次试验，在相同气压和相同设备等试验条件之下，本发明的光缆气吹距离所需时间比普通光缆缩短了25%以上，最大气吹距离与普通光缆相比增加了30%。
本发明的有益效果是：大幅度提高了光缆的气送距离，缩短了施工周期，降低了施工成本，且能有效保护光缆表面的印字。
附图说明
图1为本发明的凹凸纹为矩形的截面示意图
图2为本发明的凹凸纹为圆弧形的截面示意图
图3为本发明的凹凸纹为三角形的截面示意图
图4为本发明的凹凸纹为花瓣形的截面示意图
图5为本发明的凹凸纹纵向平行排列结构示意图
图6为本发明的凹凸纹纵向成一定角度螺旋排列结构示意图
图7为本发明的凹凸纹纵向成一定角度正反交错的螺旋排列结构示意图
图中，1-护套，2-非金属丝带，3-光纤单元，4-光纤，5-加强件，6-填充绳，7-松套管，8 -阻水物质，9-凹凸纹。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，它包括四个光纤单元3、护套1、加强件5和填充绳6，加强件5设置在光缆中心位置，填充绳6和光纤单元3分布在加强件5周围，填充绳6设置在光纤单元3之间，光纤单元3、加强件5和填充绳6绞合在一起组成缆芯，并包覆在护套1内，护套1与缆芯之间设有非金属丝带2，非金属丝带2由聚酯纱、芳纶纱和玻璃纤维纱中的一种或一种以上加工而成，非金属丝带2包覆在缆芯上；光纤单元3、加强件5和填充绳6之间填充有阻水物质8，光纤单元3由八根光纤4和松套管7组成，光纤4与松套管7之间填充有阻水物质8，阻水物质8为纤膏、阻水纱或阻水粉中的一种或多种；护套1表面设有凹凸纹9，凹凸纹9上印有文字，使得不会因磨损造成完全看不清楚，凹凸纹9截面呈矩形，此外，凹凸纹9截面还可以呈如图2所示的圆弧形、如图3所示的三角形和如图4所示的花瓣形；凹凸纹9在光缆上的排布，可以为如图5所示的凹凸纹9与光缆纵向平行排列，可以为如图6所示的凹凸纹9与光缆纵向成一定角度螺旋排列，还可以为如图7所示的凹凸纹9与光缆纵向成一定角度正反交错的螺旋排列。
表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆的制造方法，它包括以下步骤：
（1）光纤着色：将光纤4从放线架上放出，在恒定牵引力的作用下经过油墨供应系统，在光纤4表面涂覆上一层油墨，然后使用紫外光固化炉对其表面进行光固化；
（2）光纤单元：将着色后的光纤4从放线架上放出，在恒定牵引力的作用下经过阻水物质填充装置和挤塑机，在这里挤塑机会挤出松套管7将光纤4和阻水物质8包覆在里面；
（3）成缆：将光纤单元3、填充绳6、中心加强件5从专用放线架上放出，经牵引通过一个特殊的绞合扎纱装置，将光纤单元3、填充绳6围绕在加强件5周围并用非金属丝带2包扎固定，使缆芯结构稳定圆整；
（4）护套：缆芯经专用放线架放出，经牵引通过挤塑机，挤塑机上配置有生产所需护套结构相适应的异型模具，在挤塑过程中模具能按要求旋转，在护套表面形成所需要的凹凸纹，随后光缆被牵引通过水槽冷却系统，使光缆护套层冷却成型，之后再经过吹干装置将光缆吹干；
（5）印字：印字喷码机在干燥的光缆表面上印字，一部份在光缆凸出部分，一部份在光缆凹陷部分，印字后的光缆经履带牵引装置被收在专用光缆盘上。

Claims (7)

1.表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，其特征在于：它包括至少一个光纤单元（3）、护套（1）、加强件（5）和填充绳（6），加强件（5）设置于光缆中心位置，填充绳（6）和光纤单元（3）分布在加强件（5）周围，填充绳（6）设置在光纤单元（3）之间；光纤单元（3）、加强件（5）和填充绳（6）绞合在一起组成缆芯，并包覆在护套（1）内，护套（1）与缆芯之间设有至少一根非金属丝带（2），光纤单元（3）、加强件（5）和填充绳（6）之间填充有阻水物质（8）；光纤单元（3）由至少一根光纤（4）和松套管（7）组成，光纤（4）与松套管（7）之间填充有阻水物质（8）；护套（1）表面设有凹凸纹（9），凹凸纹（9）上印有文字。
2.根据权利要求1所述的表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，其特征在于：所述的非金属丝带由聚酯纱、芳纶纱、玻璃纤维纱和玻璃纤维带中的一种或一种以上加工而成，非金属丝带（2）包覆在缆芯上。
3.根据权利要求1所述的表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，其特征在于：所述的阻水物质（8）为纤膏、阻水纱或阻水粉中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，其特征在于：所述的凹凸纹（9）与光缆纵向平行排列。
5.根据权利要求1所述的表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，其特征在于：所述的凹凸纹（9）与光缆纵向成一定角度的螺旋排列。
6.根据权利要求1所述的表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆，其特征在于：所述的凹凸纹（9）与光缆纵向成正反交错的螺旋排列。
7.表面具有凹凸纹槽的绞合式微型气吹光缆的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）光纤着色：将光纤（4）从放线架上放出，在恒定牵引力的作用下经过油墨供应系统，在光纤（4）表面涂覆上一层油墨，然后使用紫外光固化炉对其表面进行光固化；
（2）光纤单元：将着色后的光纤（4）从放线架上放出，在恒定牵引力的作用下经过阻水物质填充装置和挤塑机，在这里挤塑机会挤出松套管（7）将光纤（4）和阻水物质（8）包覆在里面；
（3）成缆：将光纤单元（3）、填充绳（6）、中心加强件（5）从专用放线架上放出，经牵引通过一个特殊的绞合扎纱装置，将光纤单元（3）、填充绳（6）围绕在加强件（5）周围并用非金属丝带（2）包扎固定，使缆芯结构稳定圆整；
（4）护套：缆芯经专用放线架放出，经牵引通过挤塑机，挤塑机上配置有生产所需护套结构相适应的异型模具，在挤塑过程中模具能按要求旋转，在护套表面形成所需要的凹凸纹，随后光缆被牵引通过水槽冷却系统，使光缆护套层冷却成型，之后再经过吹干装置将光缆吹干；
（5）印字：印字喷码机在干燥的光缆表面上印字，一部份在光缆凸出部分，一部份在光缆凹陷部分，印字后的光缆经履带牵引装置被收在专用光缆盘上。
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