CN102246078A - 具有变化的周边粘结的光缆护套 - Google Patents

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Abstract

通过沿着所选粘结区域在铠装层(120)和光缆涂层护套(130)的界面处引入中间材料来控制铠装层和光缆涂层护套之间的粘结。中间材料可包括颗粒物质或在铠装层周边的所选位置处引入的条状材料，以允许在所选区域处容易地接近。

Description

具有变化的周边粘结的光缆护套
优先申请
本申请要求提交于2008年12月11日并且名称为“具有变化的周边粘结的光缆护套”的美国申请No.61/121,711的权益，通过参考将其全部内容结合于此。
相关申请
本申请涉及提交于2008年6月19日并且名称为“具有容易接近的特征结构的铠装层的光缆”的美国申请No.12/214,416、涉及提交于2008年4月30日并且名称为“光缆及其制造方法”的美国申请No.12/150,656、涉及提交于2008年11月26日并且名称为“控制粘结的方法以及以此形成的产品”的美国申请No.61/118,196、涉及提交于2009年11月24日并且名称为“控制粘结的方法以及以此形成的产品”的国际申请PCT/US09/65760、以及涉及名称为“光缆内控制粘结及阻水的方法”的美国申请No.61/139,187，通过参考将它们的全部内容结合于此。
背景技术
光缆被用来在户内和户外环境中传输数据。通常，对于户外光缆来说，其包括保护其免于啮齿动物攻击、压碎和/或提供一般的光缆强度设计的铠装层。铠装层可以是金属、塑料，例如多层的，并且通常被光缆护套涂层覆盖，光缆护套涂层在铠装层上延伸。
为了接近装有铠装层的光缆内的光纤，首先需要从铠装层剥去护套，然后在铠装层中形成接近点，通常是裂开铠装层。现有的金属铠装层通常包括聚乙烯涂层或其它涂层材料。在制造光缆期间，在铠装层上模压护套之前，将诸如胶水的中间液体层施加到铠装层涂层上。施加胶水以形成释放层，其防止在铠装层涂层和护套之间形成牢固的热塑粘结，牢固的热塑粘结使得护套难于或不能从铠装层分离。
虽然中间胶水层使得护套能够从铠装层分离，但护套和铠装层之间的粘结可能仍相对较强，仍旧难于分离。而且，胶水相对肮脏、昂贵、并且难以在制造环境中使用。例如，胶水在被运用到铠装层表面之前必须至少加热到其熔化温度，并且必须被发送穿过密封管，该密封管以受控的方式加热以便胶水在传送期间不能固化。没有粘附在铠装层表面的多余胶水也必须从生产线上定期地清除。
发明内容
根据本发明的第一实施例，一种制造装有铠装层的光缆的方法，包括：提供光缆芯，至少部分地将光缆芯包围在铠装层内，施加颗粒物质到铠装层的外表面，以及在施加颗粒物质之后，在铠装层上形成涂层。施加颗粒物质到铠装层的外部以使得形成铠装层周边的第一粘结区域和第二粘结区域。铠装层和涂层之间的粘结力在第一粘结区域小于第二粘结区域。在一些应用中，将第一粘结区域中的涂层拉离铠装层所需要的单位面积上的力可以小于第二粘结区域中所需力的一半。
根据一个方面，颗粒物质提供涂层到铠装层的受控粘结并且使得在第一粘结区域容易接近。在涂层和铠装层之间的界面包括颗粒物质的情况下，当涂层从铠装层拉离时，由于颗粒物质的不粘着而易于移去涂层。涂层和铠装层之间的粘结在第二粘结区域内相对牢固以提供到光缆的强度和稳定性。
根据第二实施例，一种制造装有铠装层的光缆的方法，包括：提供光缆芯；至少部分地将光缆芯包围在铠装层内；开卷(pay off)条状材料；以及在铠装层和条状材料上形成涂层。施加条状材料到铠装层的外部以使得形成铠装层周边的第一粘结区域和第二粘结区域。由于条状材料的存在，铠装层和涂层之间的粘结力在第一粘结区域小于第二粘结区域。
本领域技术人员通过阅读下面参考下列附图的实施例的详细描述，将能意识到不同额外实施例的上述优点和其它优点以及益处。
附图说明
根据一般习惯，下述附图的不同特征不是必然以相同比例绘制的。附图中不同特征和元件的尺寸可能放大或缩小以更清楚地说明本发明的实施例。
图1是根据第一实施例的光缆的部分剖面图，其中一部分光缆涂层拉离光缆铠装层。
图2是图1中的装有铠装层的光缆沿着图1中的线2-2的截面图。
图3是图1中的光缆的铠装层和涂层的界面的纵向截面图。
图4是用于图1中的光缆的一部分铠装层的截面图。
图5示意性说明适于形成光缆的生产线，该光缆具有在光缆内的表面之间的受控粘结。
图6是根据本发明第二实施例的截面图。
图7示意性说明适于形成具有变化的周边粘结的光缆的另一生产线。
具体实施方式
现在详细参考本发明的实施例，在附图中对其范例进行了说明。尽可能地，相同的附图标记表示相同的部件或部分。
图1是根据第一实施例的光缆100的部分剖面图。图2是沿着图1中的线2-2的光缆100的截面图。光缆100通常包括：芯110，具有外部、邻接表面122的铠装层120，和包围铠装层120并具有内部、邻接表面132的涂层130，该邻接表面132与铠装层120的外表面122接触。在图1中，所示的光缆100具有部分移去的涂层130，如同技术人员要接近光缆100似的。光缆100可以包括一个或多个强度元件140，例如，一对沿着光缆长度延伸的强度元件140。也可以提供相邻铠装层120并嵌入涂层130内的一个或多个拉索144。芯110包括设置在铠装层120的内部并沿着铠装层120的长度延伸的聚合物缓冲管160和干燥插入物164。如图1所示，拉索144可被向后拉以助于移去涂层130。第二干燥插入物(未示出)可位于缓冲管160的外部和铠装层120之间。
参照图1和2，在示范性实施例中，芯110也包括一根或多根光纤，每根光纤都具有传送光纤通讯的能力。因此，示范性的芯110被称为“光缆芯”。在所示实施例中，光纤112被布置成多个光纤带116的堆叠114，每个光纤带116都具有包在带矩阵118中的一行12根光纤112。其它的光纤布置也是可能的。干燥插入物164可以是，例如，纵向延伸的泡沫带。如果需要，缓冲管160和干燥插入物可被省略以便容易地接近带堆叠114。
铠装层120包围和保护芯110并且具有管状形状。铠装层120的内部可邻接芯110的外表面，或者可以设置中间干燥插入物(未示出)。在本说明书中，术语“铠装层”不是必须指的是金属元件，例如，其允许使用电介质铠装层。铠装层120可以包括含有形成在基底铠装层材料126上的聚合物层的涂敷层124，该涂敷层124用作铠装层的邻接表面122。铠装层120也可包括可替换的和/或额外的层，使得铠装层120实际上是铠装层叠层。铠装层120在芯110周围形成并且在重叠或接缝128处结合。术语“铠装层”用在本说明书中是为了描述简单，并且如所属领域通常熟知的，其意指包括铠装层叠层。下面会参照附图4详细描述示范的铠装层的结构。
仍然参照图1和2，涂层130包围和紧密邻接铠装层120并且被称为“护套”或“光缆护套”。在示范实施例中，涂层130是通过挤压过程形成在铠装层120上的聚合物材料。用来形成涂层130的聚合物可以是诸如，例如，塑料的材料。在示范实施例中，聚合物涂层130是抗紫外的中等密度聚乙烯(MDPE)。涂层130通常被描述成包括聚合物或描述成“聚合体的”，但是涂层也包括其它大量的非聚合物。在本说明书中，术语“聚合体的”允许包含添加剂，并且指的是包括至少60％、或至少70％的聚合物材料的涂层。
如图2所示，在铠装层120上挤压涂层130期间，在每个强度元件140和铠装层120之间可形成纵向延伸的空间或通道146。在本说明书中，术语“空间”并不是指没有任何物质，而是指在涂层130的挤压期间强度元件和铠装层之间的没有渗透聚合物护套材料的区域。
根据本发明的一个方面，铠装层120的外部周边和涂层130在沿着铠装层120的周边的不同点处具有变化的粘结度。如图2所示，光缆具有第一粘结区域152和第二粘结区域154。接缝128可设置在第一粘结区域152中。第一粘结区域152是涂层130和铠装层120在参考线A之间的界面，尽管这一区域通常并不清楚地限定。尽管由于区域内的颗粒物质的变化量的缘故粘结强度可以有些变化，但第一粘结区域152中的铠装层120和涂层130之间的粘结通常比第二粘结区域154中的粘结弱，该第二粘结区域154是示出为光缆100的周边的剩余部分。图2中，较弱的第一粘结区域152通常对应在拉索144之间延伸的铠装层—涂层界面。当向后拉拉索144以接近光缆100的内部时，第一粘结区域152中的涂层130部分能够被相对容易地向后拉，如图1所示。可在铠装层管周边的接缝128的每一侧上，在铠装层管周边的一个或多个位置设置纵向延伸的刻痕158，以便容易地接近芯100内的光纤。
可选择第一和第二粘结区域152、154中的粘结度以能够通过较弱粘结区域152容易地接近以及通过较强的粘结区域154提供稳定的光缆特性。通过改变第一粘结区域152内的铠装层和涂层之间的界面的性质能够沿着铠装层周边改变铠装层120和涂层130之间的粘结强度。例如，参照图1和2，可将中间材料170在第一粘结区域152引入到铠装层120和涂层130之间，然而第二粘结区域154内并没有中间材料170，或者第二粘结区域154内中间材料170的量小于第一粘结区域152内的量。下面将详细论述产生各粘结区域152、154的不同方法。
第二粘结区域154相对较强，并且可被产生以使得涂层130在第二粘结区域154内不容易从铠装层120分离。为了本说明书的目的，铠装层120上的涂敷层124，如果存在，则被认为是铠装层的一部分，因为供应者经常预先涂敷用来形成这种铠装层的实体材料。低密度的乙烯是常用的涂敷材料。聚丙烯是另一种涂敷材料。如果通常的塑料光缆护套材料(例如，MDPE)被直接挤压到聚乙烯铠装层涂敷层上，在铠装层涂敷层和所获得的塑料涂层之间将形成牢固的热塑粘结。因此，形成第二粘结区域的一种方法是当在铠装层120上挤压聚合体涂层130时，使铠装层120暴露而不添加任何中间材料。铠装层120的到涂层130的第二、牢固的周边粘结区域154提供给光缆100坚硬的和较好的机械特性。如果在铠装层上形成涂层130之前用油涂敷铠装层120，也可以形成牢固的粘结区域154。油通常被用作涂敷层以助于形成铠装层，而涂敷在铠装层上的残留的油并不阻碍在铠装层120和涂层130之间形成牢固的热塑粘结。
铠装层和涂层之间的粘结在第一粘结区域152弱于第二粘结区域154，并且可通过在第一粘结区域152内在铠装层120和涂层130之间引入中间材料170来实现。根据第一实施例，利用在涂层130和铠装层120的界面处应用颗粒物质170来控制第一粘结区域152内的涂层130到铠装层120的粘结。根据第一实施例的粘结控制的颗粒物质170被施加到铠装层120和涂层130之间的界面以中断、阻碍和/或弱化多个位置处的热塑粘结，从而方便在第一粘结区域152内涂层130从铠装层120的分离。
图3是利用施加颗粒物质170控制第一粘结区域152内的粘结的方法的示意性说明。图3中的截面可描述为涂层130和铠装层120的一小部分界面的高度放大的纵向截面的示意性表现，特别是在第一粘结区域152内的铠装层的涂敷层124处的界面。实际上，第一粘结区域152的整个周边截面包括如图3所示的颗粒物质170的应用。粘结材料层174可位于涂层130和铠装层120的界面处。粘结剂174可以是，例如，在制造光缆110期间由施加到铠装层120的液体形成的层。粘结剂174有助于在铠装层上形成涂层130之前将颗粒物质170粘结到铠装层120的外表面。虽然图1中所示的粘结材料174位于铠装层120的表面上，但是，诸如油的材料将可能在挤压期间被完全地或基本上结合进入涂层130。
颗粒物质170可由分布在第一粘结区域152内在铠装层120的表面122上的多个独立的无机或有机颗粒176组成。可以选择颗粒物质170的密度和布置以提供第一粘结区域152内的在涂层130和铠装层120之间期望的粘结度。合适的无机颗粒包括诸如含水云母硅酸镁(Talc)、粘土(例如含水硅酸铝)和那些用在光缆阻水应用中的超吸收聚合物(SAP)的矿物颗粒。合适的矿物颗粒的例子是从R.T.Vanderbilt公司获得的VANTALC 2500
Figure BPA00001388205200061
。另一种合适的颗粒是从北卡罗来纳州的格林斯博罗的Evonik公司获得的以商标CABLOC GR-211销售的交联聚丙烯酸钠。云母或粘土都可以混合有小百分比的高亲水性SAP颗粒以提供阻水特性。耐腐蚀吸收粉末可以用作一部分粘性控制颗粒物质，或者可以构成粘性控制颗粒物质的全部。在一实施例中，当强度元件由诸如钢铁的金属形成时，使用“盐水SAP”。盐水SAP较少地受生锈金属释放的离子的影响，生锈金属释放的离子能够减少标准的超吸收聚合物的效力。另一种防止腐蚀的方式是在SAP中添加抗腐蚀添加剂，或者在制造期间施加的粘结流体(例如，油)中添加抗腐蚀添加剂。粘结材料174可以是液体，例如，中等粘性的液体。在示范的实施例中，粘结材料174是油。
仍参照图3，颗粒材料170的各个颗粒176中断在涂层130和铠装层120之间的界面处的夹层粘结。涂层130，其在被应用到铠装层120上的期间被加热成全部或部分的熔融状态，可以形成与铠装层涂敷层124的材料的牢固的热塑粘结，铠装层涂敷层124的材料可以是诸如聚乙烯的聚合物。颗粒物质170在多个位置处中断涂敷层124和涂层130之间的夹层粘结，选择性地改变颗粒170的量以便适合预期的粘结强度。因此，每个颗粒176(其可以由颗粒结块形成)提供一区域，在涂层130从铠装层120分离的时候过程中，该区域中的铠装层/涂层粘结是失效的。铠装层/颗粒/涂层界面处的失效通常被称为“粘着失效”，因为各个颗粒176能够在内部失去作用(即颗粒破碎成分隔片或结块的颗粒破碎成分隔片)以方便第一粘结区域152内的分离。当涂层130从铠装层120分离时，各个颗粒176破碎或经受粘着失效。颗粒材料170处的失效也可以是“粘着的”，因为颗粒物质170与涂层130和/或与铠装层120之间的粘结可相对较低。如图4所示，各个颗粒176在挤压期间可成为至少部分地嵌入涂层130。在图3中，为了便于说明，所示的颗粒176为球形。实际上，颗粒物质可以是任何形状。颗粒176也可以是至少部分嵌入铠装层涂敷层124。
图4是用于图1中的光缆的一部分铠装层120的部分示意性纵向截面图。铠装层120可以包括基底铠装层材料层126和涂敷层124，该涂敷层124通过粘结层128粘结到基底铠装层126。粘结层128可以是，例如，诸如乙烯丙烯醋酸盐(EAA)的粘结膜。涂敷层124可以包括附加层，并且可以是，例如，多个膜的叠层。基底铠装层材料层126可以包括诸如金属、电介质等的材料。在所示实施例中，基底铠装层126是金属的，而涂敷层124是聚烯烃。
图5说明的是形成具有涂层130的变化的周边粘结的光缆100的生产线500。参照图5，平坦的材料片502、芯504和一个或多个强度元件506通常沿着工序方向508连续提供。还提供用于形成拉索(未示出)的一根或多根线。平坦的片502可以是，例如，涂敷的金属片，并且将最终形成光缆铠装层120。片502可包括基底铠装层材料，基底铠装层材料的一侧上覆盖有通过粘结剂粘结的涂敷层(图6中未示出)，该涂敷层形成铠装层涂敷层124。例如，可从辊将平坦的片502开卷(paid off)。芯504可以是任何纵向延伸的元件，其被包围在铠装层和涂层内。在所示的实施例中，芯504是图2所示的光缆芯110，其包括布置成堆叠的光纤带的一根或多根光纤并且能够传送光纤信号。芯504从线轴上开卷(paid off)。在示范的实施例中，强度元件506是从线轴上开卷(paid off)的具有圆形截面的狭长金属元件。
仍参照图5，平坦的铠装层片502向前穿过涂敷器510，在涂敷器510处，将粘结材料涂敷层施加到平坦片502的外表面上。粘结剂可以是诸如油的液体，并且能够通过旋转浸在粘结剂中的辊而施加到片502的表面。
然后，涂敷的片512向前进入波纹机520，该波纹机520使片512起波纹。波纹机520可以是常规的装置，例如，具有两个反方向旋转的波纹辊的装置，片512在该两个波纹辊之间通过。
波纹片522向前进入铠装层形成机530，该铠装层形成机530将铠装层片512形成围绕芯504的大致管状构造以致其具有图1所示的构造。铠装层形成机530可以是常规的构造，并且可以包括减少直径的模，该减少直径的模连续同心地压缩铠装层片并将其缠绕成围绕光缆芯504的管状形状。芯504设置在铠装层管的内部，其中铠装层的粘结剂涂敷表面面向外。铠装管周边的一个或多个位置可具有纵向延伸的刻痕(未示出)。
如果需要，组合的铠装层/芯组件532可向前通过粘结剂平滑机(未示出)，该平滑机整平组件532的波纹铠装层的外部圆周表面。例如，可利用一个或多个高速喷气嘴在粘结剂上面喷射气体以便将粘结剂分布在片522的表面上。可替换地，可以使用刷子，或者除喷气嘴之外还使用刷子。
然后，组合的铠装层/芯组件532向前通过颗粒涂敷器550。颗粒涂敷器550将颗粒物质沉积到铠装层/芯组件532的外部铠装层管的周边表面的目标区域上。铠装层/芯组件532的铠装层上的粘结剂涂敷层有助于颗粒物质粘结到铠装层/芯组件周边的选定区域。颗粒涂敷器550可以是通常密封的纵向柜或其它结构，铠装层/芯组件532穿过所述纵向柜或其它结构。颗粒物质可通过例如一个或多个加压喷嘴引导到铠装层/芯组件532的周边的一个或多个目标区域。在示范实施例中，组合的铠装层/芯组件532的目标区域包括铠装层中的接缝位置。可利用相对小的喷嘴来引导定向到特定应用或定向到铠装层/芯组件532的表面的目标区域的颗粒物质流，例如，在图2所示的第一粘结区域内。通过使铠装层穿过与中空的圆筒辊筒(未示出)相联通的腔也可以将颗粒物质施加到铠装层表面。将诸如大气空气的加压气体引入辊筒以便在辊筒内产生涡流。在辊筒的与颗粒物质源相联通的外部形成开孔。涡流产生引诱颗粒物质的局部真空，涡流内混合颗粒物质。向心加速度使颗粒物质在中空辊筒的外部周边或附近环绕，因此，铠装层穿过的腔可位于辊筒的外部周边处以便颗粒物质具有较高的机会碰撞铠装层并粘结在那儿。为了在铠装层上更有效地分布颗粒物质，可沿着生产线顺序布置辊筒以致每个辊筒能够将颗粒物质引向铠装层周边的特定部分(或弧形部分)。例如，一个或多个辊筒可顺序布置在生产线上，其中，辊筒被相对于铠装层布置以对准铠装层管的周边的指定部分，例如第一粘结区域152。可替换地，可将颗粒物质简单地滴在或者靠重力自然流到铠装层的顶部上以便大体涂敷铠装层周边的上半部。粘结到铠装层周边的下半部上的全部颗粒物质在体积上是相对较小的并且不能过多地减弱护套—铠装层粘结。
然后，将施加有颗粒物质的铠装层/芯组件552前进到挤压装置560。该挤压装置560根据常规的原理运行，其中铠装层/芯组件552向前穿过挤压模，在该挤压模中围绕组件552引导挤出物。熔化的挤出物在组件552周围形成挤压锥，该挤压锥最后径向收缩或下拉并紧密地形成在组件552的铠装层的外表面上。可替换地，当挤出物穿过挤压装置560并且挤压模限定护套的外形时，挤出物可在压力下被直接引向铠装层组件552的外表面上。挤出物形成图1所示的管状涂层130。来自挤压工艺的熔化聚合物提供用于铠装层涂敷层和涂层130之间的热塑粘结的热能。然后，组件被向前穿过冷却装置例如槽，此时冷却的组件构成光缆100(图1)。然后，将光缆100收集在卷绕装置上，例如，卷带盘或卷线盘。
如图5所示，可将强度元件506引入挤压装置的挤压模。强度元件506可成全部或部分包在涂层130中，如图1所示。拉索(未示出)也可引入挤压装置560的挤压模。可对准强度元件506以便它们在一个或多个位置处紧密邻近或邻接铠装层/芯组件的外表面。挤压过程可以是使强度元件和铠装层之间留有空间或通道。在挤压期间，可保持强度元件506相对接近铠装层以便形成涂层130的挤压材料不会渗透进入强度元件和铠装层之间的空间，这种渗透将使移去涂层130变得困难。在挤压加工的上游(upstream of the extrusion tooling)，强度元件可从铠装层分离。不受理论约束，本申请人相信在加工期间，强度元件和铠装层的过度冲击将导致重叠点128在制造期间过多地旋转(例如，旋转从而偏离图2中所示的标称时钟位置)。
返回参照图2，强度元件140附近的铠装层120的表面122上的颗粒物质170起到抑制和/或阻止水沿着空间146移动的作用。如果，例如，颗粒物质170包括超吸收聚合物、这种聚合物的混合、或者包含这种聚合物的混合物，吸收性颗粒物质将吸收沿着空间移动的水并阻挡水移动。适于阻挡水移动的颗粒混合物的例子是混合有SAP颗粒的粘土或云母。SAP单独用作颗粒物质170也可以阻挡水沿着空间146移动。例如，利用喷嘴，可直接将SAP施加到强度元件下面的区域。如果如上所述的SAP靠重力自然流到铠装层周边的顶部上，也可将足够多的SAP沉积到空间146。
根据本发明的另一方面，第一粘结区域152的粘结力可实质上低于第二粘结区域154中的粘结力。粘结力可以作为从铠装层分离一部分涂层需要的力来测量，表示为牛顿每平方米或毫米。由于铠装层上沉积的颗粒物质170可能并不十分均匀，因此第一粘结区域152中的粘结力也可能是不均匀的。因此，本说明书中描述的粘结力是各个粘结区域152、154上的平均粘结力。根据本发明，第一粘结区域152中的平均粘结力可以低于第二粘结区域154中的粘结力的80％。根据本发明的另一方面，第一粘结区域152中的平均粘结力可以低于第二粘结区域154中的粘结力的60％。如果将相对高浓度的颗粒物质170施加到第一粘结区域152，第一粘结区域152中的粘结力可以低于第二粘结区域154中的粘结力的一半，或甚至低于30％。第一粘结区域152中的平均粘结力可以是，例如，小于1.0N/mm2，而第二粘结区域154中的平均粘结力可以大于1.5N/mm2。换句话说，在第二粘结区域154中，从铠装层120剥掉单位面积的涂层130所需要的平均力可能高至第一粘结区域152中的两倍、甚至三倍。
可以选择第一粘结区域152以占据铠装层120的外部周边的预期部分。在图3中，第一粘结区域152占据稍微少于一半或大约40％的铠装层120的周边。第一粘结区域152可占据，例如，10％到60％之间的铠装层120的周边。为了更容易接近芯110内的光纤，第一粘结区域152可以接收颗粒物质170的重度涂敷，该重度涂敷覆盖第一粘结区域中的几乎所有铠装层。非常少或没有颗粒物质170被引导到第二粘结区域154，以致在铠装层120和涂层130的界面处极少出现大量颗粒物质170。因此，第二粘结区域154限定非常牢固的热塑粘结区域，在该热塑粘结区域，涂层130被固定粘结到铠装层120。因此，第一粘结区域152中的涂层130到铠装层120的粘结对于光缆100的稳定性和功能变得较不重要。然而，即使在使用小的引导喷嘴和精细的引导功率从涡流施加颗粒物质时，施加颗粒物质的方向也不是精确的，因而将有一些颗粒物质粘结到铠装层周边的非计划部分，并且第一粘结区域152和第二粘结区域154之间的边界将是不严格的。
可以改变到颗粒涂敷器550的颗粒物质的流速以及因此结合进入光缆的颗粒物质的总量以便在第一粘结区域152内涂层130和铠装层120的界面处获得预期的粘结强度。通常，在具有5mm到35mm直径范围的光缆中，结合进入光缆的颗粒物质的总量至少是25毫克(mg)每米，并且第一粘结剂区域占据铠装层周边的小于210度。光缆的较高的量诸如至少500mg/m、甚至超过2000mg/m可用在具有5mm到35mm直径范围的光缆中。对于直径为10mm或更大的光缆，可以利用超过100mg/m、或超过1000mg/m或超过2000mg/m的量。
根据本发明的另一方面，涂层130和铠装层120的界面可以没有诸如胶水的材料，并且除了有设置在铠装层120和涂层130之间的颗粒物质170(和粘结材料174，如果存在)的地方外，涂层130的邻接表面132直接接触铠装层120的表面122。因此，这里所用的术语“邻接”指的是铠装层和涂层的相邻表面，允许存在颗粒物质和粘结材料的中间层，并且那儿的铠装涂敷层124被认为是铠装层120的一部分。
图6是根据第二实施例的光缆700的截面图。光缆700基本上与图1所示的光缆100相同，图6中的相同元件在前面加上“7”而不是“1”。类似于光缆100，光缆700通常包括：芯710，具有外部、邻接表面722的铠装层720，包围铠装层720并具有接触铠装层720的外表面722的内部、邻接表面732的涂层730，一对强度元件740和一对拉索744。芯710具有一根或多根光纤，并且每根光纤都具有传送光通信的能力，缓冲管760和干燥插入物764布置在以带状堆叠714形式布置的光纤的周围。
如同在光缆100中，光缆700沿着铠装层720的周边的不同位置的涂层730具有变化的粘结度。然而，在光缆700中，铠装层720和涂层730之间的减弱粘结的区域通过引入沿着光缆700的长度纵向延伸并横跨铠装层720的一部分的条状材料770而产生。
例如，条状材料770可以是沿着光缆700的长度在铠装层720和涂层730之间延伸的条状聚合材料。条770的宽度通常限定线A之间的第一粘结区域752。引入条770以在涂层730的挤压时减少甚至全部打断铠装层720和涂层730之间的热塑粘结。条770可由诸如例如MYLAR
Figure BPA00001388205200111
的材料制造。如图6所示，条770可以位于铠装层720的接缝728之上。第二粘结区域754可以由类似于第二粘结区域154的方式形成。美国专利US5,930,431公开了能够在不同技术应用中用于涂敷铠装层接缝的材料的例子。
图7示出了形成具有变化的周边粘结涂层730的光缆700的生产线800。参照图7，通常沿着工序方向808连续设置平坦材料片802，芯804和一个或多个强度元件806。也可以提供用于形成拉索(未示出)的一根或多根线。例如，平坦的片802可以是涂敷的金属片，并且将最终形成光缆铠装层720。片802可包括：基底铠装层材料，基底铠装层材料的一侧上覆盖有通过粘结剂粘结的涂敷层(图7中未示出)，该涂敷层形成铠装层涂敷层724。例如，可从辊将平坦的片802开卷。芯804可以是任何纵向延伸的元件，其被包围在铠装层和涂层内。在所示的实施例中，芯804是光缆芯，其包括能够传送光纤信号的一根或多根光纤。芯804从线轴上开卷。在示范的实施例中，强度元件806自线轴开卷的具有圆形截面的狭长金属元件。
仍参照图8，平坦的铠装层片802向前穿过涂敷器810，在涂敷器810处，将油涂敷层施加到平坦片802的外表面上。然后，涂敷的片812向前进入波纹机820，该波纹机820使片812起波纹。波纹机820可以是常规的装置，例如，具有两个反方向旋转的波纹辊的装置，薄片812在该两个波纹辊之间通过。
波纹片822向前进入铠装层形成机830，该铠装层形成机830将铠装层片812在芯804周围形成为大致管状构造以致其具有图7所示的构造。铠装层形成机830可以是常规的构造，并且可以包括减少直径的模，该减少直径的模连续同心地压缩铠装层片并将其在光缆芯804周围缠绕成管状形状。芯804设置在铠装层管的内部，其中铠装层的油涂敷表面面向外。铠装管周边的一个或多个位置可具有纵向延伸的刻痕(未示出)。
组合的铠装层/芯组件832向前穿过挤压装置860。该挤压装置860根据常规的原理运行，其中铠装层/芯组件832向前穿过挤压模，在该挤压模中围绕组件832引导挤出物。熔化的挤出物在组件832周围形成挤压锥，该挤压锥最后径向收缩或下拉并紧密地形成在组件832的铠装层的外表面上。挤出物形成图6所示的管状涂层730。当管状涂层在铠装层/芯组件832周围挤压时，将条状材料809设置在组件832的外表面上，因此，条809设置在挤出物和组件832之间。然后，将组件向前穿过冷却装置例如槽，此时冷却的组件构成光缆700(图7)。然后，将光缆700收集在卷绕装置上，例如，卷带盘或卷线盘。条状材料809形成图7所示的条770。条809可从辊开卷，例如，并且可通过例如一个或多个导辊将其引导到直接邻接组件832的位置。在示范实施例中，条809施加到铠装层涂层的接缝上。
如图8所示，可将强度元件806引入挤压装置的挤压模。强度元件806可成全部或部分包在涂层730中。拉索(未示出)也可引入挤压装置860的挤压模。
根据本发明的一方面，第一粘结区域752的粘结力可实质上低于第二粘结区域754中的粘结力。根据本实施例，第一粘结区域752中的粘结力可以低于第二粘结区域754中的粘结力的80％。据本实施例的另一方面，第一粘结区域752中的粘结力可以低于第二粘结区域754中的粘结力的50％。第一粘结区域752中的平均粘结力可以是，例如，小于1.0N/mm2，而第二粘结区域754中的平均粘结力可以大于1.5N/mm2。换句话说，在第二粘结区域754中，从铠装层720剥掉单位面积的涂层730所需要的平均力可能高至第一粘结区域752中的两倍、甚至三倍。本说明书所述的粘结力指的是各粘结区域上的平均粘结力。
通过改变条770的宽度可以选择第一粘结区域752以占据铠装层720的外部周边的预期部分。在图6中，第一粘结区域752占有稍微少于铠装层720的周边的一半或大约40％。可以改变条770的宽度以致第一粘结区域752可占据例如铠装层720的周边的20％到60％之间。为了提供接近光缆内部的足够区域，条的宽度优选地足够大以便其占据铠装层周边的至少15％。
根据另一方面，涂层730和铠装层720的界面可以没有诸如胶水的材料，并且除了铠装层720和涂层730之间设置有条770的地方之外，涂层730的邻接表面732直接接触铠装层720的表面722。
根据另一实施例，可沿着光缆纵向改变涂层到铠装层的粘结。例如，光缆的选定长度可以构成相对高粘结的区域，并且可以邻接相对低粘结的光缆区域。低粘结“环”可以用作接近光缆的点。通过将颗粒物质间断施加到铠装层的外部可以形成光缆的低粘结区域的单个环或“部分”。
也可以利用静电涂敷器施加颗粒到铠装层。例如，铠装层可保持正电荷，而颗粒物质可被相反充电并施加到铠装层的表面。该方法不需要粘结剂。
也可以通过使铠装层穿过颗粒物质流化床将颗粒物质施加到铠装层的表面。
在本说明书中，术语“颗粒物质”理解成包括不同类型和/或颗粒尺寸的颗粒混合物以及单一成分和尺寸的颗粒。
用于本发明的光纤可以是任何合适类型的光波导。此外，光纤可以是光纤带、光纤束等的一部分。
可替换的颗粒包括从吸收剂技术公司获得的商标为AQUAKEEP J550P的交联聚丙烯酸钠，丙烯酸盐和聚丙烯酰胺的共聚物，石墨，硼等等。
涂层130、730可由诸如例如MDPE、紫外稳定的聚乙烯之类的可挤压材料形成。
芯110、710可以是光纤芯类型，例如，标准管状光缆、单管光缆、微模块光缆、有槽芯光缆、松管光缆、管组件、松管和标准管、紧包光纤、单管分接光缆等等。另外，光缆芯可包括任何合适的部件，例如，阻水或水膨胀部件，诸如带、涂敷层之类的阻燃部件，或其它合适部件。光缆芯可具有任何合适的光纤数，例如，从北卡罗来纳州的希柯利的Corning Cabl e Systems获得的6光纤MIC光缆或24光纤MIC光缆。合适的特定光纤芯光缆类型包括从Corning Cable Systems获得以商标ALTOS、SST-RIBBONTM和SST-UltraRibbonTM销售的光缆。
权利要求范围内的本发明的许多改变和其它具体实施方式对于本领域技术人员来说是明显的。例如，本发明的精神可用于任何合适的光缆设计和/或制造方法。例如，所示的实施例可包括其它合适的诸如铠装层、耦合元件、不同截面形状等等的光缆部件。因此，本发明说明书打算覆盖这些改变和实施方式以及那些对于本领域技术人员来说明显的改变和具体实施方式。

Claims (57)

1.一种制造装有铠装层的光缆的方法，包括：
提供光缆芯，所述光缆芯包括能够传送光信号的至少一根光纤；
将所述光缆芯至少部分地包围在铠装层内；
在所述铠装层的至少一部分外部周边上施加颗粒物质；以及
在施加颗粒物质之后，在所述铠装层上形成涂层，其中
所述光缆具有第一粘结区域和第二粘结区域，所述第一粘结区域占据所述铠装层的周边的第一部分并部分地通过施加颗粒物质而形成，所述第二粘结区域占据所述铠装层的周边的第二部分，在所述第一粘结区域内所述涂层和铠装层之间的第一粘结力小于在所述第二粘结区域内的第二粘结力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述铠装层上形成涂层包括在所述铠装层上挤压涂层。
3.根据权利要求1-2所述的方法，其中所述涂层包括聚合物。
4.根据权利要求1-3所述的方法，其中所述铠装层包括第一铠装层材料和在所述第一铠装层材料上的涂敷层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一铠装层材料选自由下述材料组成的组：金属和电介质材料。
6.根据权利要求1-5所述的方法，其中将所述光缆芯至少部分地包围在铠装层内包括在所述光缆芯周围变形铠装层片。
7.根据权利要求1-6所述的方法，其中施加颗粒物质包括通过喷嘴吹出颗粒物质。
8.根据权利要求1-7所述的方法，其中所述颗粒物质包括有机颗粒和无机颗粒中的至少一种。
9.根据权利要求1-7所述的方法，其中所述颗粒物质包括矿物颗粒。
10.根据权利要求1-7所述的方法，其中所述颗粒物质包括聚合物。
11.根据权利要求1-10所述的方法，其中所述颗粒物质在将所述涂层形成在所述铠装层上期间成为至少部分地嵌入所述涂层。
12.根据权利要求1-11所述的方法，还包括形成沿着所述铠装层纵向延伸的至少一个刻痕。
13.根据权利要求1-12所述的方法，其中所述颗粒物质覆盖在所述铠装层中纵向延伸的接缝。
14.根据权利要求1-13所述的方法，其中所述涂层为一般的管状。
15.根据权利要求1-14所述的方法，其中所述铠装层为一般的管状。
16.根据权利要求1-15所述的方法，其中所述第一粘结区域占据少于所述铠装层的周边的60％。
17.根据权利要求1-15所述的方法，其中所述第一粘结区域占据少于所述铠装层的周边的40％。
18.根据权利要求1-17所述的方法，其中铠装层在所述第二粘结区域中的部分在将所述涂层形成在所述铠装层上期间是热塑粘结到所述涂层。
19.根据权利要求1-18所述的方法，其中提供光缆芯包括连续提供沿着工序方向移动的狭长的光缆芯。
20.一种装有铠装层的光缆，包括：
光缆芯，所述光缆芯包括能够传送光信号的至少一根光纤；
包围所述光缆芯的铠装层；
包围并邻接所述铠装层的涂层；以及
在所述铠装层的周边的第一粘结区域中设置在涂层和铠装层界面处的颗粒物质，其中
所述铠装层的周边还包括第二粘结区域，在所述第一粘结区域中所述涂层和铠装层之间的第一粘结力小于在所述第二粘结区域中的第二粘结力。
21.根据权利要求20所述的装有铠装层的光缆，其中所述涂层包括聚合物。
22.根据权利要求20-21所述的装有铠装层的光缆，其中所述铠装层包括第一铠装层材料和在所述第一铠装层材料上的涂敷层。
23.根据权利要求22所述的装有铠装层的光缆，其中所述第一铠装层材料选自由下述材料组成的组：金属和电介质材料。
24.根据权利要求20-23所述的装有铠装层的光缆，其中所述颗粒物质包括有机颗粒和无机颗粒中的至少一种。
25.根据权利要求24所述的装有铠装层的光缆，其中所述颗粒物质包括矿物颗粒。
26.根据权利要求20-24所述的装有铠装层的光缆，其中所述颗粒物质包括聚合物。
27.根据权利要求20-26所述的装有铠装层的光缆，还包括沿着所述铠装层纵向延伸的至少一个刻痕。
28.根据权利要求20-26所述的装有铠装层的光缆，其中所述颗粒物质覆盖在所述铠装层中纵向延伸的接缝。
29.根据权利要求20-28所述的装有铠装层的光缆，其中所述涂层为一般的管状。
30.根据权利要求20-29所述的装有铠装层的光缆，其中所述铠装层为一般的管状。
31.根据权利要求20-30所述的装有铠装层的光缆，其中所述第一粘结区域占据少于所述铠装层的周边的60％。
32.根据权利要求20-30所述的装有铠装层的光缆，其中所述第一粘结区域占有少于所述铠装层的周边的40％。
33.根据权利要求20-32所述的装有铠装层的光缆，其中铠装层在所述第二粘结区域中的部分热塑粘结到所述涂层。
34.一种制造装有铠装层的光缆的方法，包括：
提供光缆芯，所述光缆芯包括能够传送光信号的至少一根光纤；
将所述光缆芯至少部分地包围在铠装层内，所述铠装层具有周边；
开卷条状材料；以及
在施加颗粒物质之后，在所述铠装层上形成涂层，其中
所述条状材料沿着所述光缆的长度延伸并设置在所述涂层和铠装层之间，所述条状材料部分地限定第一粘结区域，所述第一粘结区域占据所述铠装层的周边的至少15％，以及
在所述第一粘结区域中所述涂层和铠装层之间的第一粘结力小于第二粘结区域中的第二粘结力。
35.根据权利要求34所述的方法，其中在所述铠装层上形成涂层包括在所述铠装层上挤压涂层。
36.根据权利要求34-35所述的方法，其中所述涂层包括聚合物。
37.根据权利要求34-36所述的方法，其中所述铠装层包括第一铠装层材料和在所述第一铠装层材料上的涂敷层。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一铠装层材料选自由下述材料组成的组：金属和电介质材料。
39.根据权利要求34-38所述的方法，其中将所述光缆芯至少部分地包围在铠装层内包括在所述光缆芯周围变形铠装层片。
40.根据权利要求34-39所述的方法，其中所述条状材料是聚合物。
41.根据权利要求34-39所述的方法，还包括形成沿着所述铠装层纵向延伸的至少一个刻痕。
42.根据权利要求34-39所述的方法，其中所述条状材料重叠在所述铠装层中纵向延伸的接缝。
43.根据权利要求34-42所述的方法，其中所述涂层为一般的管状。
44.根据权利要求34-43所述的方法，其中所述铠装层为一般的管状。
45.根据权利要求34-44所述的方法，其中所述条状材料覆盖少于所述铠装层的周边的60％。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述条状材料覆盖少于所述铠装层的周边的40％。
47.根据权利要求34-46所述的方法，其中铠装层在所述第二粘结区域中的部分在将所述涂层形成在所述铠装层上期间成为热塑粘结到所述涂层。
48.根据权利要求34-47所述的方法，其中提供光缆芯包括连续提供沿着工序方向移动的狭长的光缆芯。
49.一种装有铠装层的光缆，包括：
光缆芯，所述光缆芯包括能够传送光信号的至少一根光纤；
包围所述光缆芯的铠装层；
包围并邻接所述铠装层的涂层；以及
在所述铠装层的周边的第一粘结区域中设置在所述涂层和铠装层的界面处的条状材料，所述条状材料覆盖所述铠装层的周边的至少15％，其中
所述铠装层的周边还包括第二粘结区域，在所述第一粘结区域中所述涂层和铠装层之间的第一粘结力小于第二粘结区域中的第二粘结力。
50.根据权利要求49所述的装有铠装层的光缆，其中所述涂层包括聚合物。
51.根据权利要求49-50所述的装有铠装层的光缆，其中所述铠装层包括第一铠装层材料和在所述第一铠装层材料上的涂敷层。
52.根据权利要求49-51所述的装有铠装层的光缆，其中所述条状材料包括聚合物。
53.根据权利要求49-52所述的装有铠装层的光缆，其中所述条状材料覆盖在所述铠装层中纵向延伸的接缝。
54.根据权利要求49-53所述的装有铠装层的光缆，其中所述涂层和铠装层为一般的管状。
55.根据权利要求49-54所述的装有铠装层的光缆，其中所述条状材料覆盖所述铠装层的外表面区域的至少25％。
56.根据权利要求55所述的装有铠装层的光缆，其中所述条状材料覆盖所述铠装层的外表面区域的小于50％。
57.根据权利要求49-56所述的装有铠装层的光缆，其中铠装层在所述第二粘结区域中的部分热塑粘结到所述涂层。
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