CN104483739A - 薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，该技术方案优化模具拉伸比，减小机头压力，使出料均匀平衡；生产大芯数时，通过光纤分段和张力递减手法，使套管不发生弯扭，避免产生蛇形、S形、余长不一致的情况；该技术方案生产的松套管成型好，外观光滑，壁厚均匀，管壁薄，套管护套回缩小；并且为干式结构，无油膏填充，套管壁厚很薄，最小0.13mm；该技术方案的光纤容量大，成本较低，便于大规模的推广应用。

Description

薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法

技术领域

本发明涉及一种松套管的生产方法，具体设计一种薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法。

背景技术

松套管即光缆中可以松散地放置光纤，保护光纤免受内部应力与外部侧压力影响的聚丙烯或尼龙制成的套管。一般在剥开光缆护套后才能看见，主要是用来保护光纤。随着通信行业的迅速发展，对光缆的要求也越来越高，尤其是降低光缆的直径，这对光缆生产提出更高的要求，尤其是需要降低松套管的厚度，目前松套结构的干式套管即非油膏填充式，壁厚尺寸都较大，正常都达到0.3mm左右，这样做的好处一是工艺上比较容易实现，如果壁厚做薄，套管很容易破裂，不良品会较多，故，壁厚做大，会减少很多产生不良品的几率；二是壁厚大，回缩稳定，套管常温就不会发生扭曲；但是现有技术中在生产薄壁松套管时存在以下技术问题：1）由于松套管壁薄，生产时，容易使得套管成S型扭动；2）余长不一致，并且余长不容易控制；3）生产出的松套管外观节状，粗细不均；4）生产的松套管壁厚不均匀，易破皮；5）在生产过程中调试过程长，浪费材料；鉴于当前通信行业迅速发展，对通信容量要求越来越高，研制一种薄壁型的低烟无卤松套管，可以在尺寸相同的前提下，容纳更多的光纤，提供通信容量，显得格外重要。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，该工艺设计巧妙，容易操作，提高了松套管的合格率，减少材料的浪费和损耗，套管的成型好，穿纤后无S型产生，外观光滑。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）调整放线架，即调整1-16路光纤放线架，将1-16盘着色光纤分别放在各放线架的轴上，固定好，调节光纤位置，使1-16根光纤能够对准光纤集线模的中心；在放线张力控制设备的触控屏幕上设定1-16根光纤的放线的张力值为0.5N；

2）调整挤塑机，将低烟无卤材料倒入料斗内，设置好挤塑机温度，挤塑机由机身和机头组成，机身分为3段加热，机头为2段加热，共5段加热，加热温度分别设置为为140℃、160℃、165℃、170℃、178℃；准备光纤集线模，光纤预热装置、热冷水槽、轮式牵引、收线张力舞蹈器以及双盘收线机，所述光纤集线模设置在光纤放线架和光纤预热装置之间，所述挤塑机的后面依次设置有热冷水槽、轮式牵引、收线张力舞蹈器以及双盘收线机；

3）打开挤塑机开关，挤塑机开始工作，材料被从机头挤出，形成一个空心管状的空套管，挤塑机一边工作，员工一边用手匀速（20m/min）牵引空管前进，经过热冷水槽，进入轮式牵引即可，这样在挤塑机、热冷水槽、轮式牵引三种设备中就有了一根空管，为后面穿入光纤做准备；

4）穿入光纤，该步骤中采用光纤分段、张力递减方式，具体操作如下，设定松套管的芯数为N，即N取2-16的整数，先设定光纤张力为0.5N，将N根光纤穿过光纤集线模后固定，光纤预热装置用来干燥光纤，防止水气粘到光纤表面影响光纤传输性能，生产时，光纤从预热装置中穿过，然后进入挤塑机机头；生产时先穿2根光纤，通过预热装置和挤塑机机头，穿到步骤3）已准备好的空套管中，穿入9-11米后，确保光纤不会受到放线张力影响而脱离套管，在确认光纤已到达轮式牵引的位置后，这时套管就会因为光纤的存在而产生了一定的张力，调整好挤塑机挤塑量与生产速度匹配，准备穿入剩余的（N-2）根光纤，采用与先前2根光纤相同的方法，将剩余光纤穿入套管后，迅速在触控屏幕上将光纤的放线张力由0.5N修改为0.15N，查看套管的外观情况；

5）到轮式牵引的位置查看测径仪上的外径显示值，通过调整挤塑量，将外径调整到要求值之后，将带有N个芯光纤的套管经过收线张力舞蹈器后进入双盘收线机的收线盘上，启动收线机，由收线张力舞蹈器控制收线机的收线速度来收线，至此，松套管生产流程全部完成；

6）对产品进行余长测试。

该技术方案提出一种薄壁型的低烟无卤干式松套管制造方法，将套管的壁厚控制在0.13-0.18mm之间，套管内部最多可容纳16根普通光纤，且光纤性能不受影响，方便使用。

现有技术中一般为12芯放线架，由Danfoss变频器控制每一个放线架的转动；改造之后，在原有12芯基础上，增加一组4芯放线架，并排放置，与原有放线架互联；把转速控制改为由Panasonic伺服器控制，可以更好的平稳放线，伺服器与触控屏幕相连，实现在触控屏幕控制张力有无和张力值的大小，这样的方式能精确控制张力值大小。

该技术方案中采用光纤分段、张力递减方式，步骤3）中成型的空管抗拉性能差，如果一次性穿入16根光纤，16根光纤的拉力值会很大，达到8N，穿入空套管后很容易将空套管拉断；16根光纤的拉力值很大，不能保证光纤在进入轮式牵引之前不回弹而被拉出套管；如果一开始就设定很小的张力值，如0.15N，那光纤放线时的抖动会很厉害，放线架上控制每个放线盘的舞蹈器会上下抖动的幅度较高，造成光纤在抖动中被拉断或者跳出舞蹈器，只有光纤放线稳定后，再改小张力值，这样光纤的抖动才会很小，不会拉到光纤；先穿入两根光纤，原因是让步骤3）中的空套管有一定的张力，不至于被后面穿入的光纤拉断，利于很好的成型，该方式能够比较平稳的放线和生产套管，保证外观，无S形或其他不良现象。

作为本发明的一种改进，所述步骤3）中热冷水槽具体操作如下，热冷水槽总长度为16米，其中热水槽4米，冷水槽12米，水槽中充满水，套管浸没在水中，起到给套管降温、结晶的作用，其中与挤塑机机头靠近的是热水槽，设置热水槽水温的加热温度为60—65℃，因为，低烟无卤材料最佳的结晶温度为60℃-70℃，这个温度下，低烟无卤能够很好的结晶，减小套管后收缩。冷水槽水温为常温，18—22℃。这样，套管经过热水槽和冷水槽之间时有一个温度差，易于低烟无卤材料的二次结晶，能使回缩更加稳定。

作为本发明的一种改进，所述挤塑机的机头中设置了拉伸比为2—3的模具，所述模具包括外模和内模，其中外模的尺寸为D1，内模的尺寸为D2，套管的外径为d1，套管的内径为d2，即DDR（拉伸比）=                                                。该拉伸比对松套管的成型有益，且压力小，易于形成薄壁型护套；通过改变内模与外模之间间隙的夹角，接近于平行角度，这样可以使低烟无卤材料挤出模具时的压力减小，材料能够平滑挤出；设计合理的内外模具尺寸，使拉伸比介于2~3之间，这样小的拉伸比有益于松套管成型。

作为本发明的一种改进，所述步骤6中的余长测试具体操作如下，余长测试即余长是指光纤长度与套管长度的长度差：取一段含光纤的套管，长度记为L1，把其中的光纤抽出来，光纤长度记为L2，L2-L1=Δ，Δ即为光纤余长，Δ/L1≤1‰，即产品合格。

该技术方案设置了余长测试，降低对光纤衰减的影响；由于套管材料为低烟无卤，经过高温挤塑再经水槽冷却成型后，材料本身特性注定了套管会有一定的回缩，而光纤是二氧化硅的晶体，不会回缩，这样就会导致光纤的长度比套管长度长，光纤在套管内有一定的弯曲。所以光纤余长不能太大，太大会影响光纤衰减，比较合适的余长值为1‰，即：Δ/L1≤1‰；

影响余长的因素由以下几个方面：材料特性，材料的回缩大小；光纤放线张力大，余长小；放线张力小，余长就大；挤塑机机头模具，材料挤塑挤出机头时压力大小也会影响套管的回缩，压力小，余长就小，压力大，余长就大，所以设计的拉伸比2~3的模具就是为了减小模具内的压力，该技术方案通过巧妙的设计，尽量的降低余长值，进一步确保产品质量。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1）整个技术方案设计巧妙，容易操作，2）该技术方案可以减少生产调试时的损耗，一次调试，可长时间稳定生产；3）该技术方案优化模具拉伸比，减小机头压力，使出料均匀平衡；4）生产大芯数时，通过光纤分段和张力递减手法，使套管不发生弯扭，避免产生蛇形、S形产生，余长不一致的情况；5）该技术方案生产的松套管成型好，外观光滑，壁厚均匀，管壁薄，套管护套回缩小；6）该技术方案为干式结构，无油膏填充，套管壁厚很薄，最小0.13mm；7）该技术方案的光纤容量大，成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明

图1为本发明整个工艺流程图；

图2为松套管结构示意图；

图3为外模、内模结构示意图；

图中：1、光纤放线架，2、光纤预热装置，3、挤塑机，4、热冷水槽，5、轮式牵引，6、收线张力舞蹈器，7、双盘收线机，8、外护套，9、着色光纤。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对发明作进一步的描述和介绍。

实施例1：一种薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，所述方法包括以下步骤：

1）调整放线架，即调整1-16路光纤放线架1，将1-16盘着色光纤9分别放在各放线架的轴上，固定好，调节光纤位置，使1-16根光纤能够对准光纤集线模的中心；在放线张力控制设备的触控屏幕上设定1-16根光纤的放线的张力值为0.5N；

2）调整挤塑机3，将低烟无卤材料倒入料斗内，设置好挤塑机温度，挤塑机3由机身和机头组成，机身分为3段加热，机头为2段加热，共5段加热，加热温度分别设置为为140℃、160℃、165℃、170℃、178℃；准备光纤集线模，光纤预热装置、热冷水槽、轮式牵引、收线张力舞蹈器以及双盘收线机，所述光纤集线模设置在光纤放线架和光纤预热装置之间，所述挤塑机的后面依次设置有热冷水槽、轮式牵引、收线张力舞蹈器以及双盘收线机；

3）打开挤塑机开关，挤塑机开始工作，材料被从机头挤出，形成一个空心管状的空套管，挤塑机一边工作，员工一边用手匀速（20m/min）牵引空管前进，经过热冷水槽，进入轮式牵引即可，这样在挤塑机、热冷水槽、轮式牵引三种设备中就有了一根空管，为后面穿入光纤做准备；

4）穿入光纤，该步骤中采用光纤分段、张力递减方式，具体操作如下，设定松套管的芯数为N，即N取2-16的整数，先设定光纤张力为0.5N，将N根光纤穿过光纤集线模后固定，光纤预热装置用来干燥光纤，防止水气粘到光纤表面影响光纤传输性能，生产时，光纤从预热装置中穿过，然后进入挤塑机机头；生产时先穿2根光纤，通过预热装置和挤塑机机头，穿到步骤3）已准备好的空套管中，穿入9-11米后，确保光纤不会受到放线张力影响而脱离套管，在确认光纤已到达轮式牵引的位置后，这时套管就会因为光纤的存在而产生了一定的张力，调整好挤塑机挤塑量与生产速度匹配，准备穿入剩余的N-2根光纤，采用与先前2根光纤相同的方法，将剩余光纤穿入套管后，迅速在触控屏幕上将光纤的放线张力由0.5N修改为0.15N，查看套管的外观情况；

该实施例中，N取16时，以生产16芯松套管为例，先确认光纤张力为0.5N，将16根光纤穿过光纤集线模后固定，集线模位于图1中光纤预热装置2和光纤放线架1之间，光纤预热装置2用来干燥光纤，防止水气粘到光纤表面影响光纤传输性能。生产时，光纤从预热装置2中穿过，然后进入挤塑机机头。生产时先穿2根光纤，通过预热装置2和挤塑机机头3，穿到先前已准备好的空套管中，穿入大概10米后，确保光纤不会受到放线张力影响而脱离套管，在确认光纤已到达轮式牵引5的位置后，这时套管就会因为光纤的存在而产生了一定的张力，调整好挤塑机挤塑量与生产速度匹配，准备穿入剩余的14根光纤，采用与先前那2根光纤相同的方法，将剩余光纤穿入套管后，迅速在触控屏幕上将光纤的放线张力由0.5N修改为0.15N，查看套管的外观情况；

5）到轮式牵引的位置查看测径仪上的外径显示值，通过调整挤塑量，将外径调整到要求值之后，将带有16个芯光纤的套管经过收线张力舞蹈器后进入双盘收线机的收线盘上，启动收线机，由收线张力舞蹈器控制收线机的收线速度来收线，至此，松套管生产流程全部完成；

6）对产品进行余长测试。

该技术方案提出一种薄壁型的低烟无卤干式松套管制造方法，将套管的壁厚控制在0.13-0.18mm之间，套管内部最多可容纳16根普通光纤，且光纤性能不受影响，方便使用。

现有技术中一般为12芯放线架，由Danfoss变频器控制每一个放线架的转动；改造之后，在原有12芯基础上，增加一组4芯放线架，并排放置，与原有放线架互联；把转速控制改为由Panasonic伺服器控制，可以更好的平稳放线，伺服器与触控屏幕相连，实现在触控屏幕控制张力有无和张力值的大小，这样的方式能精确控制张力值大小。该技术方案中采用光纤分段、张力递减方式，步骤3）中成型的空管抗拉性能差，如果一次性穿入16根光纤，16根光纤的拉力值会很大，达到8N，穿入空套管后很容易将空套管拉断；16根光纤的拉力值很大，不能保证光纤在进入轮式牵引之前不回弹而被拉出套管；如果一开始就设定很小的张力值，如0.15N，那光纤放线时的抖动会很厉害，放线架上控制每个放线盘的舞蹈器会上下抖动的幅度较高，造成光纤在抖动中被拉断或者跳出舞蹈器，只有光纤放线稳定后，再改小张力值，这样光纤的抖动才会很小，不会拉到光纤；先穿入两根光纤，原因是让步骤3）中的空套管有一定的张力，不至于被后面穿入的光纤拉断，利于很好的成型，该方式能够比较平稳的放线和生产套管，保证外观，无S形或其他不良现象。

实施例2：作为本发明的一种改进，所述步骤3）中热冷水槽具体操作如下，热冷水槽总长度为16米，其中热水槽4米，冷水槽12米，水槽中充满水，套管浸没在水中，起到给套管降温、结晶的作用，其中与挤塑机机头靠近的是热水槽，设置热水槽水温的加热温度为60—65℃，因为，低烟无卤材料最佳的结晶温度为60℃-70℃，这个温度下，低烟无卤能够很好的结晶，减小套管后收缩。冷水槽水温为常温，18—22℃。这样，套管经过热水槽和冷水槽之间时有一个温度差，易于低烟无卤材料的二次结晶，能使回缩更加稳定。

实施例3：作为本发明的一种改进，所述挤塑机的机头中设置了拉伸比为2—3的模具，所述模具包括外模和内模，其中外模的尺寸为D1，内模的尺寸为D2，套管的外径为d1，套管的内径为d2，即DDR（拉伸比）=。以16芯薄壁型低烟无卤松套管为例，模具尺寸为D1=2.1mm，D2=1.6mm，松套管要求外径d1=1.55mm，d2=1.25mm，带入上述公式，DDR=2.2，即拉伸比为2.2，这样的松套管可以做到壁厚较薄，且外观圆整。该拉伸比对松套管的成型有益，且压力小，易于形成薄壁型护套；通过改变内模与外模之间间隙的夹角，接近于平行角度，这样可以使低烟无卤材料挤出模具时的压力减小，材料能够平滑挤出；设计合理的内外模具尺寸，使拉伸比介于2~3之间，这样小的拉伸比有益于松套管成型。

实施例4：作为本发明的一种改进，所述步骤6中的余长测试具体操作如下，余长测试即余长是指光纤长度与套管长度的长度差：取一段含光纤的套管，长度记为L1，把其中的光纤抽出来，光纤长度记为L2，L2-L1=Δ，Δ即为光纤余长，Δ/L1≤1‰，即产品合格。

该技术方案设置了余长测试，降低对光纤衰减的影响；由于套管材料为低烟无卤，经过高温挤塑再经水槽冷却成型后，材料本身特性注定了套管会有一定的回缩，而光纤是二氧化硅的晶体，不会回缩，这样就会导致光纤的长度比套管长度长，光纤在套管内有一定的弯曲。所以光纤余长不能太大，太大会影响光纤衰减，比较合适的余长值为1‰，即：Δ/L1≤1‰；

影响余长的因素由以下几个方面：材料特性，材料的回缩大小；光纤放线张力大，余长小；放线张力小，余长就大；挤塑机机头模具，材料挤塑挤出机头时压力大小也会影响套管的回缩，压力小，余长就小，压力大，余长就大，所以设计的拉伸比2~3的模具就是为了减小模具内的压力，该技术方案通过巧妙的设计，尽量的降低余长值，进一步确保产品质量。

  本发明还可以将实施例2、3、4所述技术特征中的至少一个与实施例1组合，形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (4)

1.薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1）调整放线架，即调整1-16路光纤放线架，将1-16盘着色光纤分别放在各放线架的轴上，固定好，调节光纤位置，使1-16根光纤能够对准光纤集线模的中心；在放线张力控制设备的触控屏幕上设定1-16根光纤的放线的张力值为0.5N；

2）调整挤塑机，将低烟无卤材料倒入料斗内，设置好挤塑机温度，挤塑机由机身和机头组成，机身分为3段加热，机头为2段加热，共5段加热，加热温度分别设置为为140℃、160℃、165℃、170℃、178℃；准备光纤集线模，光纤预热装置、热冷水槽、轮式牵引、收线张力舞蹈器以及双盘收线机，所述光纤集线模设置在光纤放线架和光纤预热装置之间，所述挤塑机的后面依次设置有热冷水槽、轮式牵引、收线张力舞蹈器以及双盘收线机；

3）打开挤塑机开关，挤塑机开始工作，材料被从机头挤出，形成一个空心管状的空套管，挤塑机一边工作，员工一边用手匀速，速度为20m/min，牵引空管前进，经过热冷水槽，进入轮式牵引即可，这样在挤塑机、热冷水槽、轮式牵引三种设备中就有了一根空管，为后面穿入光纤做准备；

4）穿入光纤，该步骤中采用光纤分段、张力递减方式，具体操作如下，设定松套管的芯数为N，即N取2-16的整数，先设定光纤张力为0.5N，将N根光纤穿过光纤集线模后固定，光纤预热装置用来干燥光纤，防止水气粘到光纤表面影响光纤传输性能，生产时，光纤从预热装置中穿过，然后进入挤塑机机头；生产时先穿2根光纤，通过预热装置和挤塑机机头，穿到步骤3）已准备好的空套管中，穿入9-11米后，确保光纤不会受到放线张力影响而脱离套管，在确认光纤已到达轮式牵引的位置后，这时套管就会因为光纤的存在而产生了一定的张力，调整好挤塑机挤塑量与生产速度匹配，准备穿入剩余的（N-2）根光纤，采用与先前2根光纤相同的方法，将剩余光纤穿入套管后，随后在触控屏幕上将光纤的放线张力由0.5N修改为0.15N，查看套管的外观情况；

5）到轮式牵引的位置查看测径仪上的外径显示值，通过调整挤塑量，将外径调整到要求值之后，将带有N个芯光纤的套管经过收线张力舞蹈器后进入双盘收线机的收线盘上，启动收线机，由收线张力舞蹈器控制收线机的收线速度来收线，至此，松套管生产流程全部完成；

6）对产品进行余长测试。

2.根据权利要求1所述的薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，其特征在于，所述步骤3）中热冷水槽具体操作如下，热冷水槽总长度为16米，其中热水槽4米，冷水槽12米，水槽中充满水，套管浸没在水中，起到给套管降温、结晶的作用，其中与挤塑机机头靠近的是热水槽，设置热水槽水温的加热温度为60—65℃，冷水槽水温为常温，18—22℃。

3.根据权利要求2所述的薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，其特征在于，所述挤塑机的机头中设置了拉伸比为2—3的模具，所述模具包括外模和内模，其中外模的尺寸为D1，内模的尺寸为D2，套管的外径为d1，套管的内径为d2，即DDR（拉伸比）=                                                。

4.根据权利要求2或3或4所述的薄壁型低烟无卤干式松套管的生产方法，其特征在于，所述步骤6中的余长测试具体操作如下，余长测试即余长是指光纤长度与套管长度的长度差：取一段含光纤的套管，长度记为L1，把其中的光纤抽出来，光纤长度记为L2，L2-L1=Δ，Δ即为光纤余长，Δ/L1≤1‰，即产品合格。