CN111399151A - 一种自承式防蝉蝶缆及加工其的生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自承式防蝉蝶缆，包括光缆本体，光缆本体包括外护套、通信单元和加强件，外护套包裹在通信单元和加强件的外部；通信单元包括卷绕光纤带和两对称设置的防护片，卷绕光纤带置于两防护片中间；在外护套的两侧各设有两个撕裂凹槽，位于一侧的两个撕裂凹槽的距离大于防护片的宽度，解决了蝉类附着在光缆上，造成光纤衰减超标或光缆结构破坏的问题。还公开了一种用于加工所述自承式防蝉蝶缆的生产设备，加设了防护片放线架，并对挤塑机的挤塑模芯和挤塑模套进行了改进，可完成一体挤塑的生产过程，实现该新型光缆的一体成型，生产效率较高。

Description

一种自承式防蝉蝶缆及加工其的生产设备

技术领域

本发明属于光纤光缆技术领域，特别涉及一种自承式防蝉蝶缆及加工其的生产设备。

背景技术

自承式蝶形光缆作为光网络组建末端一种常用接入光缆，广泛应用在智能大楼、数字小区、智慧园区、数字局域网组建等网络工程中。目前常见的自承式光缆蝶形光缆受结构和光纤并带技术的约束，光纤芯数较少，多数芯数为2-8芯。随着5G、大数据、人工智能等概念技术逐步的商用，较小的芯数容量难以适用后期的高密度、大容量的网络组建需求。此外由于大部分自承式蝶形的设计凹槽处靠近缆中光纤，在户外敷设过程易遭受到栖息的蝉类破坏，主要为蝉类附着在光缆上，同时将卵产在凹槽处，造成光纤衰减超标、光缆结构破坏等异常。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种自承式防蝉蝶缆，解决了蝉类附着在光缆上，造成光纤衰减超标或光缆结构破坏的问题。

本发明的目的之二在于提供一种用于加工所述自承式防蝉蝶缆的生产设备，可以实现该自承式防蝉蝶缆的一体成型，生产效率高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种自承式防蝉蝶缆，包括光缆本体，光缆本体包括外护套、通信单元和加强件，外护套包裹在通信单元和加强件的外部；

通信单元包括卷绕光纤带和两对称设置的防护片，卷绕光纤带置于两防护片中间；

在外护套的两侧各设有两个撕裂凹槽，位于外护套一侧的两个撕裂凹槽的距离大于防护片的宽度。

进一步，卷绕光纤带包括多根光纤，相邻的光纤之间存在间隙，并通过粘结树脂间歇式粘结。。

进一步，光纤采用弯曲损耗不敏感单模光纤。

进一步，防护片由非金属材料制成。

进一步，撕裂凹槽呈V型。

进一步，加强件包括光缆加强件和吊线加强件，光缆加强件对称设置于通信单元两侧，吊线加强件设置在所述光缆本体的一侧。

本发明还公开了一种用于加工所述自承式防蝉蝶缆的生产设备，包括依次设置于流水线上的吊线加强件放线架、牵引轮、光纤及加强件组合放线架、预热设备、挤塑机、主机控制设备、冷却水槽、储线牵引轮和收线架；

挤塑机包括挤塑模芯和挤塑模套；

在光纤及加强件组合放线架一侧还设有防护片放线架，防护片放线架用于放置防护片。

进一步，在挤塑模芯上开有防护片模芯孔、卷绕光纤带模芯孔、光缆加强件模芯孔和加强件模芯孔；

防护片模芯孔与所述自承式防蝉蝶缆的防护片的位置和尺寸相适应；卷绕光纤带模芯孔与所述自承式防蝉蝶缆的卷绕光纤带的位置和尺寸相适应；加强件模芯孔与所述自承式防蝉蝶缆的加强件的的位置和尺寸相适应。

挤塑模套上开有本体模套孔，在本体模套孔两侧各预制有两个模套撕裂凹槽，模套撕裂凹槽与所述自承式防蝉蝶缆的撕裂凹槽的位置和尺寸相适应。

进一步，加强件包括光缆加强件和吊线加强件，加强件模芯孔包括光缆加强件模芯孔和吊线加强件模芯孔，光缆加强件模芯孔与所述自承式防蝉蝶缆的光缆加强件的位置和尺寸相适应；吊线加强件模芯孔与所述自承式防蝉蝶缆的吊线加强件的位置和尺寸相适应。

进一步，本体模套孔包括吊线加强件模套孔和吊脖模套孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开了一种自承式防蝉蝶缆，包括外护套、通信单元和加强件，通信单元包括卷绕光纤带和两对称设置的防护片，在光纤部分采用卷绕光纤带，该光纤带通过卷绕的方式进一步提高光缆单位截面的光纤密集度，解决了目前该类型光缆光纤芯数较小的问题；在外护套的两侧各设有两个撕裂凹槽，将常规蝶缆位于光缆本体中心部分的两个凹槽改进设计为上下共计4个撕裂凹槽，撕裂凹槽的距离由防护片宽度决定，主要目的是将撕裂凹槽处设计远离光纤位置，避免外力冲击或蝉类产卵、附着等造成的光纤折断、衰减超标等异常，撕裂时将上下两部分分别沿凹槽处撕开，即可分离光纤部分与加强件部分；并且在光缆放置光纤的两侧设计添加了防护片，防护片尺寸由保护的光纤带宽度决定，可进一步保护光纤传输，避免外界冲力或蝉类的危害。

进一步，可卷绕光纤带其相邻两根光纤之间具备一定间隙，相邻的间隙间采用粘结树脂间歇式粘结，就可以实现光纤的相对转动，使得光纤之间具备一定的可卷绕空间，光纤带通过可卷绕的结构方式优化光纤束的空间面积，增加光纤的纤密度，适合应用于大芯数需求的光纤带光缆。

进一步，光纤采用单模光纤，为弯曲损耗不敏感单模光纤，其最显著的特点是弯曲不敏感、弯曲损耗比较小，具有良好的抗弯曲性能，适用于光纤接入网，包括位于光纤接入网终端的建筑物内的各种布线。

进一步，非金属防护片选用非金属材料，一般采用的高强度轻型的非金属材料，在保护光缆本体中光纤的同时具备轻型、防雷电的作用。

本发明还公开了一种用于加工所述自承式防蝉蝶缆的生产设备，在生产设备中还加设了用于放置防护片的防护片放线架，防护片放线架位于流水线的一侧，可以实现该新型光缆的一体成型，生产效率较高，产品满足自承式蝶形光缆的行业标准要求。

进一步，挤塑机包括挤塑模芯和挤塑模套，根据光缆的结构重新设计了挤塑模芯和挤塑模套，在挤塑模芯上设计了防护片模芯孔，重新设计了卷绕光纤带模芯孔，在挤塑模套上重新设计了模套撕裂凹槽，通过对挤塑机的改进设计，可完成一体挤塑的生产过程。

附图说明

图1是本发明自承式防蝉蝶缆的结构示意图；

图2是本发明自承式防蝉蝶缆中卷绕光纤带的结构示意图；

图3是本发明自承式防蝉蝶缆中卷绕光纤带卷绕方式示意图，图(a)为未卷绕的光纤带，图(b)为卷绕后的光纤带；

图4是本发明自承式防蝉蝶缆挤塑模芯的示意图；

图5为模芯壳体结构示意图；

图6是本发明自承式防蝉蝶缆挤塑模套的示意图；

图7为模套壳体结构示意图；

图8是本发明自承式防蝉蝶缆生产设备示意图。

在图1中，1为吊线加强件，2为吊线外护套，3为吊脖，4为光缆加强件，5为撕裂凹槽，6为防护片，7为卷绕光纤带，8为光缆外护套；

在图2中，9为光纤，10为粘结树脂；

在图4中，11为挤塑模芯，111为防护片模芯孔，112为卷绕光纤带模芯孔，113为光缆加强件模芯孔，114为吊线加强件模芯孔；

在图5中，115为模芯壳体，116为定位销；

在图6中，12为挤塑模套，121为吊线加强件模套孔，122为模套撕裂凹槽，123为本体模套孔，124为吊脖模套孔；

在图7中，125为模套壳体，126为销孔；

在图8中，20为吊线加强件放线架，21为牵引轮，22为光纤及加强件组合放线架，23为防护片放线架，24为预热设备，25为导轮，26为挤塑机，27为主机控制设备，28为冷却水槽，29为储线牵引轮，30为导轮，31为收线架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明公开了一种自承式防蝉蝶缆，由本体部分、吊脖部分和吊线部分组成，具体地，本体部分包括通信单元、加强件4和光缆外护套8，通信单元包括卷绕光纤带7和两对称设置的防护片6，卷绕光纤带7置于两防护片6中间；吊线部分包括吊线加强件1和吊线外护套2，吊脖部分包括吊脖3。

光缆的吊线加强件1采用钢丝、钢绞线或玻璃纤维棒等材料制成，起到长跨距敷设光缆自承式承载作用。

吊线外护套2一般采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成，通过挤塑工艺挤制在吊线加强件1外侧。

吊脖3由低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤塑而成，主要作用为连接吊线部分和光缆部分。

光缆加强件4，可以选用金属或非金属加强元件，可为镀铜钢丝、镀锌钢丝、玻璃纤维棒等材料，具备抗拉保护作用。

光缆外护套8采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成，通过挤塑工艺挤制在光纤外侧，进一步保护缆中光纤。

撕裂凹槽5：本发明将常规蝶缆位于光缆本体中心部分的两个凹槽改进设计为上下共计4个凹槽，凹槽的距离由光纤带高度和防护片6长度决定，主要目的是将凹槽处设计远离光纤位置，避免外力冲击或蝉类产卵、附着等造成的光纤折断、衰减超标等异常。在外护套的两侧各设有两个撕裂凹槽5，位于外护套一侧的两个撕裂凹槽5的距离大于防护片6的宽度，撕裂时将上下两部分分别沿撕裂凹槽5处撕开，即可分离光纤部分与加强件部分。

更优地，本发明在光缆本体部分中加设了防护片6，可选用玻璃纤维板等高强度轻型非金属材料，防护片6尺寸由保护的光纤带宽度决定，可进一步保护光纤传输，避免外界冲力或蝉类的危害。

本发明中采用的是卷绕光纤带7，设计芯数为24芯。该类型光纤带通过可卷绕的结构方式进一步优化光纤束的空间面积，增加光纤的纤密度，应用于大芯数需求的光纤带光缆。

下面具体描述卷绕光纤带及卷绕方式：

如图2所示，卷绕光纤带7具体为多根光纤9通过粘结树脂10粘结组成。

光纤9为单模光纤，为弯曲损耗不敏感单模光纤，其最显著的特点是弯曲不敏感、弯曲损耗比较小，具有良好的抗弯曲性能。适用于光纤接入网，包括位于光纤接入网终端的建筑物内的各种布线。

粘结树脂10主要起到粘结相邻两根光纤的作用，通过UV固化的工艺成型。

如图3所示的可卷绕光纤带的卷绕方式示意图，分为图3(a)所示的未卷绕光纤带状态和图3(b)所示的卷绕后的光纤带状态两种方式。

常规的光纤带间通过连续的粘结固化工艺定型，不具备形变空间。而可卷绕光纤带其相邻两根光纤9之间具备一定间隙，相邻的间隙间采用粘结树脂10间歇式粘结后，再通过UV固化的工艺固化成型，由于相邻的光纤9之间通过间歇式粘结并且存在间隙，就可以实现光纤的相对转动，使得光纤9之间具备一定的可卷绕空间。

卷绕后的光纤带采用顺时针卷绕的方式，将单层未卷绕的玻纤带成型为多层光纤带的结构，可有效的利用光纤束的空间面积利用率。

下面具体描述加工本发明的自承式防蝉蝶缆的设备及其工艺。

现有的挤塑机包括挤塑机身和挤塑机头，其中挤塑机头中装配挤塑模芯11和挤塑模套12，其中挤塑模芯11主要起到定位引导作用，而挤塑模套12主要起到挤出外护套成型作用，如图5和图7所示，挤塑模芯11外设有模芯壳体115，挤塑模套12外设有模套壳体125，模芯壳体115和模套壳体125通过定位销20和销孔21连接后安装于挤塑机头中。

如图4所示为自承式防蝉蝶缆挤塑模芯示意图，主要结合本发明蝶缆结构特点，重新设计了挤塑模芯。在挤塑模芯上开有防护片模芯孔111、卷绕光纤带模芯孔112、光缆加强件模芯孔113和吊线加强件模芯孔114。

本发明设计添加了防护片模芯孔111，其模芯口尺寸由防护材料尺寸决定，应满足防护片不受剐蹭的紧贴在光纤带两侧。

本发明重新设计了卷绕光纤带模芯孔112，模芯孔尺寸由所需光纤带尺寸决定。

光缆加强件模芯孔113，位于光纤带模芯孔112两侧，起加强件穿孔定位作用。

吊线加强件模芯孔114，起吊线穿孔定位作用。

如图5所示为自承式防蝉蝶缆挤塑模套示意图，主要重新设计了撕裂槽口的位置，挤塑模套12包括吊线加强件模套孔121、模套撕裂凹槽122、本体模套孔123和吊脖模套孔124。

加强件模套孔121，用于规定挤出加强件的结构尺寸。

模套撕裂凹槽122，本发明重新设计了凹槽的位置，设计位于光纤带两侧的上下部分，共计4处。由此可以将撕裂槽口远离光纤处，避免撕裂口处对光纤的传输性能破坏。

本体模套孔123，用于规定挤出光缆本体的结构尺寸。

吊脖模套孔124，用于挤制规定吊脖尺寸。

如图8所示为自承式防蝉蝶缆生产设备示意图。生产设备主要包含：吊线加强件放线架20、牵引轮21、光纤及加强件组合放线架22、防护片放线架23、预热设备24、第一导轮25、挤塑机26、主机控制设备27、冷却水槽28、储线牵引轮29、第二导轮30和收线架31。

吊线加强件放线架20、牵引轮21、光纤及加强件组合放线架22、预热设备24、第一导轮25、挤塑机26、主机控制设备27、冷却水槽28、第二导轮30及收线架31的中心处于同一中心线，通过传送带连接。主机控制设备27位于中心线内侧，储线牵引轮29位于中心线的上部。

本发明针对光缆的结构，在生产设备中还加设了防护片放线架23，防护片放线架23位于中心线的一侧，用于放置防护片6。

第一导轮25和第二导轮30相同，均为过程中走线引导作用。

自承式防蝉蝶缆的制作方法分为以下几个步骤：

a、将如图4所示的挤塑模芯11和如图5所示的挤塑模套12安装至挤塑机26机头处。

b、将含有吊线加强件1的盘具放置在吊线加强件放线架20上，并调节放线张力。

c、将含有卷绕光纤带7的盘具放置在光纤及加强件组合放线架22上侧，将含有加强件4的两盘盘具放置在光纤及加强件组合放线架22下侧，并调节各放线张力。

d、将含有防护片6的两盘盘具放置在防护片放线架23上，并调节放线张力。

e、将吊线加强件1放出，按照顺序在牵引轮21上并排缠绕3圈后引出，依次通过预热设备24、导轮25后穿入挤塑机26机头处，其中在机头处分别从吊线加强件模芯孔114和吊线加强件模套孔121穿出。

f、从光纤及加强件组合放线架22引出的卷绕光纤带7和光缆加强件4，依次通过预热设备24、导轮25后穿入挤塑机26机头处，卷绕光纤带7在机头处从卷绕光纤带模芯孔112和本体模套孔123中穿出，光缆加强件4在机头处从光缆加强件模芯孔113和本体模套孔123穿出。

g、从防护片放线架23引出的防护片6依次通过预热设备24、导轮25后穿入挤塑机26机头处，其中在机头处分别从防护片模芯孔111和本体模套孔123穿出。

h、将从挤塑机26机头处穿出的吊线加强件1、卷绕光纤带7、加强件4、防护片6以吊线加强件1的中心线位基准，依次通过冷却水槽28、导轮30、储线牵引轮29，最终并排缠绕在收线架31上的空盘具上。

i、进一步操作主机控制设备27，首先打开收线架31同步将吊线加强件1、卷绕光纤带7、光缆加强件4、防护片6带动收绕在空盘具上。

g、然后打开挤塑电机，使挤塑机开始运转、挤塑成缆。

k、最终当成品缆牵引至储线轮处，经检测结构尺寸合格后切换盘收线至另一空盘具上，正常生产。

Claims (10)

1.一种自承式防蝉蝶缆，其特征在于，包括光缆本体，光缆本体包括外护套、通信单元和加强件，外护套包裹在通信单元和加强件的外部；

通信单元包括卷绕光纤带(7)和两对称设置的防护片(6)，卷绕光纤带(7)置于两防护片(6)中间；

在外护套的两侧各设有两个撕裂凹槽(5)，位于外护套一侧的两个撕裂凹槽(5)的距离大于防护片(6)的宽度。

2.根据权利要求1所述的自承式防蝉蝶缆，其特征在于，卷绕光纤带(7)包括多根光纤(9)，相邻的光纤(9)之间存在间隙，并通过粘结树脂(10)间歇式粘结。

3.根据权利要求2所述的自承式防蝉蝶缆，其特征在于，光纤(9)采用弯曲损耗不敏感单模光纤。

4.根据权利要求1所述的自承式防蝉蝶缆，其特征在于，防护片(6)由非金属材料制成。

5.根据权利要求1所述的自承式防蝉蝶缆，其特征在于，撕裂凹槽(5)呈V型。

6.根据权利要求1所述的自承式防蝉蝶缆，其特征在于，加强件包括光缆加强件(4)和吊线加强件(1)，光缆加强件(4)对称设置于通信单元两侧，吊线加强件(1)设置在所述光缆本体的一侧。

7.一种用于加工权利要求1～6任意一项所述自承式防蝉蝶缆的生产设备，其特征在于，包括依次设置于流水线上的吊线加强件放线架(20)、牵引轮(21)、光纤及加强件组合放线架(22)、预热设备(24)、挤塑机(26)、主机控制设备(27)、冷却水槽(28)、储线牵引轮(29)和收线架(31)；

挤塑机(26)包括挤塑模芯(11)和挤塑模套(12)；

在光纤及加强件组合放线架(22)一侧还设有防护片放线架(23)，防护片放线架(23)用于放置防护片(6)。

8.根据权利要求7所述的生产设备，其特征在于，在挤塑模芯(11)上开有防护片模芯孔(111)、卷绕光纤带模芯孔(112)、加强件模芯孔；

防护片模芯孔(111)与所述自承式防蝉蝶缆的防护片(6)的位置和尺寸相适应；卷绕光纤带模芯孔(112)与所述自承式防蝉蝶缆的卷绕光纤带(7)的位置和尺寸相适应；加强件模芯孔与所述自承式防蝉蝶缆的加强件的位置和尺寸相适应。

挤塑模套(12)上开有本体模套孔(123)，在本体模套孔(123)两侧各预制有两个模套撕裂凹槽(122)，模套撕裂凹槽(122)与所述自承式防蝉蝶缆的撕裂凹槽(5)的位置和尺寸相适应。

9.根据权利要求7所述的生产设备，其特征在于，加强件包括光缆加强件(4)和吊线加强件(1)，加强件模芯孔包括光缆加强件模芯孔(113)和吊线加强件模芯孔(114)，光缆加强件模芯孔(113)与所述自承式防蝉蝶缆的光缆加强件(4)的位置和尺寸相适应；吊线加强件模芯孔(114)与所述自承式防蝉蝶缆的吊线加强件(1)的位置和尺寸相适应。

10.根据权利要求7所述的生产设备，其特征在于，本体模套孔(123)包括吊线加强件模套孔(121)和吊脖模套孔(124)。

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