CN112034571A - 一种抗收缩多单元平行束管光缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗收缩多单元平行束管光缆及其制造方法，光缆包括缆芯和包覆在缆芯外的护套层，缆芯包括中心加强件、至少两根平行设置的束管和抗收缩包层，多根所述束管围绕中心加强件设置且平行于中心加强件，束管包括光纤单元和包覆在光纤单元外的松套管，松套管的外表面设置有多道凹槽，多道凹槽沿松套管的轴向延伸方向间隔设置，抗收缩包层包覆在松套管外部，抗收缩包层部分嵌入到凹槽中；制造方法包括套塑工序、压槽工序、包覆抗收缩包层和护套工序。本发明的光缆结构紧凑、重量轻，光纤占空比高，并且解决了束管在光缆内的收缩问题；本发明的制造方法能够快速、便捷的生产制造出上述光缆，满足上述光缆的结构需求。

Description

一种抗收缩多单元平行束管光缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及光缆结构设计领域，具体涉及一种抗收缩多单元平行束管光缆及其制造方法。

背景技术

目前，适用于光通信领域传输线路中的光缆结构一般有层绞式与中心束管式两种，其中层绞式光缆光纤芯数较大，但其结构大，重量重，制造材料成本相对较高；而中心束管式光缆光纤芯数少，结构紧凑，重量轻，制造材料成本相对较低，但一般芯数不大于12芯。国内外的各大光缆厂商在积极寻找新的光缆结构，在满足技术指标、保证质量稳定的同时，又要降低制造成本。故需要设计结构紧凑、自重轻、同时又可容纳较多芯数光纤的光缆。

一般情况下，接入光缆宜采用中心束管式结构，但是，中心束管光缆在外界温度发生变化时，松套管将产生一定程度的收缩，这种收缩将导致管中光纤受力，而当光统敷设在温差大的地区时，此种情况会进一步加剧，甚至会引发通信中断事故。为止，行业内研究了防止松套管回缩的光缆；

申请日为2005.8.25、申请号为200520106358.9、授权公告号为CN2824073Y、名称为：一种防回缩、全阻水、易开剥光缆，采用了防水粘胶均匀并连续涂覆在中心束管上，将中心束管粘在外护套上来实现防收缩；这种方式虽然达到了防收缩的目的，但光缆不易开剥。申请日为2000.12.27、申请号为00264096.1、授权公告号为CN2456180Y为、名称为：防止束管回缩的中心管式光缆，采用塑钢护套与中心束管之间沿纵向间隔设置与两者紧密相联的热熔胶环来实现防止回缩，与上述专利一样存在弊端；申请日为2006.1.13、申请号为200680005231.15、公开号为CN 101120277A、名称为：低收缩电信光缆及其制造方法，采用液晶聚合物制成的收缩减小件放置在外套与缓冲层之间来实现防收缩；虽然达到了防收缩的功能，但由于液晶聚合物本身价格昂贵且加工中不易放置，因此实用性很差、成本很高、成品率很低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗收缩多单元平行束管光缆及其制造方法，结构紧凑、重量轻，光纤占空比高，并且解决了束管在光缆内的收缩问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗收缩多单元平行束管光缆，包括缆芯和包覆在缆芯外的护套层，所述缆芯包括中心加强件、至少两根平行设置的束管和抗收缩包层，多根所述束管围绕所述中心加强件设置且平行于所述中心加强件，所述束管包括光纤单元和包覆在光纤单元外的松套管，所述松套管的外表面设置有多道凹槽，多道所述凹槽沿松套管的轴向延伸方向间隔设置，所述抗收缩包层包覆在松套管外部，所述抗收缩包层部分嵌入到凹槽中。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述抗收缩包层外包覆有阻水层，所述阻水层包括阻水带和阻水纱。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述抗收缩包层外包覆有加强层，所述加强层为玻璃丝，多根所述玻璃丝绕包缠绕在抗收缩包层外。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述护套层外表面设置有多个V型槽，所述V型槽开设在相邻的两个束管之间，所述V型槽的槽底指向所述中心加强件。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述抗收缩包层内设置有撕裂绳。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，包括以下步骤，

套塑工序：采用挤塑机通过挤管方式拉伸形成松套管，将光纤单元放置于松套管内，同时向松套管内填充纤油膏，所述光纤单元在松套管中留有0.1％～1％的余长；

压槽工序：在松套管的外表面开设多道凹槽，多道所述凹槽沿松套管的轴向延伸方向间隔设置，所述凹槽由压槽装置加工而成；

包覆抗收缩包层：采用挤塑机通过挤压方式在压槽后的松套管外包覆抗收缩材料，所述抗收缩材料嵌入到凹槽中形成抗收缩包层；

护套工序：将多根包覆有抗收缩包层的松套管和加强件穿过安装在护套挤塑机的机头上的模具，护套挤塑机通过挤管的方式在松套管和加强件外形成护套层，并对护套层进行冷却、烘干、测径、喷印处理。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述压槽装置包括上挤压辊和下挤压辊，所述上挤压辊和下挤压辊之间设置有松套管通道，所述上挤压辊和下挤压辊上均设置有压刀，所述压刀沿轴向方向设置，所述压刀设置在对应的上挤压辊和下挤压辊内并且刃部凸出至外部设置，所述上挤压辊和下挤压辊配合转动挤压松套管移动，并通过压刀在松套管上切压出凹槽。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括在所述套塑工序前还设置有着色工序，所述着色工序采用着色设备对光纤单元进行着色处理，所述着色设备包括：光纤放线盘、放线控制轮组、氮气填充装置、油墨涂覆装置、UV固化炉、牵引轮、收线控制轮组和光纤收线盘。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述模具上开设有位于中心的加强件通孔和围绕加强件通孔设置的束管通孔，使所述加强件位于模具的中心位置，多根松套管围绕所述加强件设置且平行于所述加强件。

本发明一个较佳实施例中，进一步包括在进入到护套工序前在抗收缩包层外包覆阻水层和加强层。

本发明的有益效果：

本发明的抗收缩多单元平行束管光缆相较于传统的中心束管光缆，由一根中心束管变成多根束管结构，增加了光缆内部的光纤单元占空比，接入光纤数量可达到普通束管的2-3倍，极大的节省了施工费用与产品成本，并且，本发明采用抗收缩包层包覆在松套管外部，且部分嵌入到松套管中，在松套管遇冷收缩时，抗收缩包层能够阻止松套管收缩。

本发明的抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，能够快速、便捷的生产制造出上述光缆，满足上述光缆的结构需求。

附图说明

图1是本发明的抗收缩多单元平行束管光缆的结构示意图；

图2是本发明的抗收缩多单元平行束管光缆的制造流程图；

图3是本发明的着色设备的结构示意图；

图4是本发明的压槽装置的结构示意图；

图5是本发明的护套工序的结构示意图。

图中标号说明：1、中心加强件；2、光纤单元；3、松套管；4、凹槽；5、抗收缩包层；6、阻水层；7、加强层；8、护套层；9、V型槽；10、撕裂绳；11、光纤放线盘；12、放线控制轮组；13、氮气填充装置；14、油墨涂覆装置；15、UV固化炉；16、牵引轮；17、收线控制轮组；18、光纤收线盘；19、上挤压辊；20、压刀；21、下挤压辊；22、龙门放线架；23、放线张力轮；24、阻水带放置架；25、阻水纱绕包机；26、引导轮装置；27、玻璃丝放置架；28、纵包架；29、挤出机；30、热、温、冷水槽；31、测径仪；32、烘干机；33、印字机；34、履带牵引机；35、龙门收线架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的抗收缩多单元平行束管光缆的一实施例，包括缆芯和包覆在缆芯外的护套层8，所述缆芯包括中心加强件1、两根平行设置的束管和抗收缩包层5，两根束管分别设置在所述中心加强件1的两侧，并且且平行于所述中心加强件1，所述束管包括光纤单元2和包覆在光纤单元外的松套管3，所述松套管3的外表面设置有多道凹槽4，多道所述凹槽4沿松套管3的轴向延伸方向间隔设置，所述抗收缩包层5包覆在松套管3外部，所述抗收缩包层5部分嵌入到凹槽4中。

通常情况下，在低温状态时，松套管3会有收缩的趋势，这样就导致了松套管3内的光纤单元2余长过长，导致光纤单元2在套管内弯曲、打折，增大了光纤单元2的损耗。

本实施例中，采用抗收缩包层5包覆在松套管3外部，并且抗收缩包层5部分嵌入到松套管3的凹槽4中，这样当松套管3遇冷有收缩趋势时，抗收缩包层5能够阻止松套管3收缩，抗收缩包层5能够对松套管3起到支撑和抑制的作用，从而能够使本实施例的光缆在低温的环境下使用。

具体地，本实施例中的中心加强件1采用FRP(纤维增强复合材料)制成，具有质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀的有点。

具体地，光缆的阻水分为缆芯阻水和松套管3内阻水，为了提高缆芯的阻水性能，所述抗收缩包层5外包覆有阻水层6，所述阻水层6包括阻水带和阻水纱，所述阻水纱绕包在抗收缩包层5外，所述阻水带纵包于抗收缩包层5外，为了防止边缘渗水，纵包的阻水带搭边包覆；为了提高松套管3内的阻水性能，在所述松套管3内填充有纤油膏，所述纤油膏一方面能够起到阻水效果，另一方面也能对光纤单元2起到缓冲保护的作用。

具体地，为了提高光缆抗拉伸的机械性能，所述抗收缩包层5外包覆有加强层7，所述加强层7为玻璃丝，多根所述玻璃丝绕包缠绕在抗收缩包层5外。

本实施例中的中心加强件1、阻水层6、加强层7全部采用非金属材料制成，相比于金属材料，进一步减轻了光缆的重量，并且还能防止电磁干扰和雷击。

在施工过程中，为了方便对光纤单元2进行区分和熔接，本实施例中的光纤单元2包括不同颜色的着色纤，所述光纤单元2按照光纤标准色谱进行着色处理，在着色时采用着色油墨。

本实施例中，为了方便将多个束管分离并将束管外的抗收缩包层5剥离，所述护套层8外表面设置有多个V型槽9，所述V型槽9开设在相邻的两个束管之间，所述V型槽9的槽底指向所述中心加强件1，所述抗收缩包层5内设置有撕裂绳10；在实际使用的过程中，先沿所述V型槽9能够将护套层8撕开，并且将束管和中心加强件1分离，然后先用刀切开抗收缩包层5，取出抗收缩包层5内的撕裂绳10，拉动撕裂绳10即可将抗收缩包层5剥离，取出松套管3。

本实施例中，所述护套层8采用低烟无卤阻燃护套料制成，抗紫外线，防水防霉，耐环境应力开裂；并且无酸性气体释放，不腐蚀机房设备，适合高阻燃等级的室内环境(如天花板内布线、明线布线等)使用。

参照图2所示，为了能够制造上述抗收缩多单元平行束管光缆，本发明还提供了一种制造方法，包括以下步骤，

着色工序：所述着色工序采用着色设备对光纤单元2进行着色处理；

套塑工序：采用挤塑机将PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)颗粒通过挤管方式拉伸形成松套管3，将光纤单元2放置于松套管3内，同时向松套管3内填充纤油膏，所述光纤单元2在松套管3中留有0.1％～1％的余长，保留一定的余长，使光纤单元2在松套管3内处于波浪形弯折状态，并且余长不易过大，保证光纤单元2不会接触到松套管3内壁；

压槽工序：在松套管3的外表面开设多道凹槽4，多道所述凹槽4沿松套管3的轴向延伸方向间隔设置，所述凹槽4由压槽装置加工而成；

包覆抗收缩包层5：采用挤塑机通过挤压方式在压槽后的松套管3外包覆抗收缩材料，所述抗收缩材料嵌入到凹槽4中形成抗收缩包层5，采用挤压的挤塑方式，能够将抗收缩包层5紧紧包覆于松套管3外，能够抑制松套管3收缩。

护套工序：将多根包覆有抗收缩包层5的松套管3和加强件1穿过安装在护套挤塑机的机头上的模具，护套挤塑机通过挤管的方式在松套管3和加强件外1形成护套层8，并对护套层8进行冷却、烘干、测径、喷印处理。

参照图3所示，所述着色设备包括：光纤放线盘11、放线控制轮组12、氮气填充装置13、油墨涂覆装置14、UV固化炉15、牵引轮16、收线控制轮组17和光纤收线盘18，初始状态下，所述光纤单元2卷绕在光纤放线盘11中，从光纤放线盘11中拉出光纤单元2依次经过放线控制轮组12控制光纤单元2的放线张力，油墨涂覆装置14用于在光纤单元2表面涂覆不同颜色的着色油墨，UV固化炉15对着色油墨进行照射固化，防止着色油墨掉色，牵引轮16拉动光纤单元2移动，收线控制轮组17控制光纤单元2的收线张力，光纤收线盘18对着色后的光纤单元2缠绕收线；由于着色油墨易发生氧化反应，采用使用氮气填充装置13加压让着色油墨进入到油墨涂覆装置14中。

参照图4所示，所述压槽装置包括上挤压辊19和下挤压辊21，所述上挤压辊19和下挤压辊21之间设置有松套管3通道，所述上挤压辊19和下挤压辊21上均设置有压刀20，所述压刀20沿轴向方向设置，所述压刀20设置在对应的上挤压辊19和下挤压辊21内并且刃部凸出至外部设置，所述上挤压辊19和下挤压辊21配合转动挤压松套管3移动，并通过压刀20在松套管3上切压出凹槽4，本实施例的压槽装置带动松套管3移动的同时，在松套管3的上、下两面上压制凹槽4，并且控制上挤压辊19和下挤压辊21转速不变的情况下，能够保证多个凹槽4均匀间隔设置。

为了保证在包覆护套层8的过程中，限定中心加强件1和束管的位置，所述模具上开设有位于中心的加强件通孔和围绕加强件通孔设置的束管通孔，使所述中心加强件1位于模具的中心位置，多根松套管3围绕所述中心加强件1设置且平行于所述中心加强件1，并且，为了在护套层8的外表面设置有V型槽9，在注塑外模上设置有突出的V型挡块。

参照图5所示，为了在包覆护套层8时能够同时包覆阻水层6和加强层7，以及在完成护套后能够进行快速冷却和烘干、测径、喷印处理等工作，所述护套工序包括：龙门放线架22、放线张力轮23、阻水带放置架24、阻水纱绕包机25、引导轮装置26、玻璃丝放置架27、纵包架28、挤出机29、热、温、冷水槽30、测径仪31、烘干机32、印字机33、履带牵引机34、龙门收线架35。

将包覆有抗收缩包层5的松套管3和中心加强件1分别放置在不同的龙门放线架22上，所述松套管3经放线张力轮23引导后依次穿过阻水带放置架24、阻水纱绕包机25、引导轮装置26、玻璃丝放置架27，作业顺序为：首先让松套管3进入到阻水带放置架24上进行阻水带的纵包，然后通过纵包架28进行包裹，之后进入到阻水纱绕包机25中，进行阻水纱绕包，节距可设定为：50mm-150mm之间即可，然后通过引导轮装置26进入到玻璃丝放置架27中进行玻璃丝绕包，使其均匀的包裹在阻水带与阻水纱之外。

在此过程中，控制放线张力轮23与引导轮装置26的速度，使其各个放置架中摩擦力以及牵引力大小适中，使得松套管3在传输过程中不易变形，增加整体稳定性，提高工作效率。

包裹玻璃丝后进入到挤出机29中，挤出机分为5级加热部件和机台挤出部件，使用低烟无卤阻燃护套料进行护套包裹，5级加热部件加热温度分别设定为：第一级加热管温度：195℃、第二级加热管温度：225℃、第三级加热管温度：245℃、第四级加热管温度：225℃、第五级加热管温度：205℃，机头挤出部件温度为：195℃，其温度变化控制意义在于：让原料在加热部件中逐渐加热，并使用螺杆进行推进搅拌，使其熔解均匀，越到挤出部件温度越低是为了让原料逐渐定型，让其即均匀的包裹在玻璃丝外。

原料均匀的包裹在松套管3与中心加强件1上后，立即进入到热、温、冷水槽30定型，不会造成挤压变形，水槽分为热、温、冷水槽30，其温度分别为热水区温度：65℃，温水区温度：40℃，冷水区温度：25℃，水槽温度的逐渐降低可以使光缆逐渐降温，不会造成因温度骤然降低使其光缆表皮开裂等现象，在定型后通过测径仪31对光缆的外径进行测量。

光缆通过水槽后立刻进入到烘干机32内，使用强风进行迅速吹干，这样做的目前可以使光缆表面没有水花，愈加光滑、圆润。

吹干后进入到印字机33内，这里将根据客户要求进行等离子印刷或者激光印刷，用这两种印刷方式印刷的字体不易掉落、使用寿命极长。

印字完成后进入履带牵引机34内让履带带动光缆进入到龙门收线架35内使用既定盘具收线。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种抗收缩多单元平行束管光缆，包括缆芯和包覆在缆芯外的护套层，其特征在于，所述缆芯包括中心加强件、至少两根平行设置的束管和抗收缩包层，多根所述束管围绕所述中心加强件设置且平行于所述中心加强件，所述束管包括光纤单元和包覆在光纤单元外的松套管，所述松套管的外表面设置有多道凹槽，多道所述凹槽沿松套管的轴向延伸方向间隔设置，所述抗收缩包层包覆在松套管外部，所述抗收缩包层部分嵌入到凹槽中。

2.如权利要求1所述的抗收缩多单元平行束管光缆，其特征在于，所述抗收缩包层外包覆有阻水层，所述阻水层包括阻水带和阻水纱。

3.如权利要求1所述的抗收缩多单元平行束管光缆，其特征在于，所述抗收缩包层外包覆有加强层，所述加强层为玻璃丝，多根所述玻璃丝绕包缠绕在抗收缩包层外。

4.如权利要求1所述的抗收缩多单元平行束管光缆，其特征在于，所述护套层外表面设置有多个V型槽，所述V型槽开设在相邻的两个束管之间，所述V型槽的槽底指向所述中心加强件。

5.如权利要求1所述的抗收缩多单元平行束管光缆，其特征在于，所述抗收缩包层内设置有撕裂绳。

6.一种抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，

套塑工序：采用挤塑机通过挤管方式拉伸形成松套管，将光纤单元放置于松套管内，同时向松套管内填充纤油膏，所述光纤单元在松套管中留有0.1％～1％的余长；

压槽工序：在松套管的外表面开设多道凹槽，多道所述凹槽沿松套管的轴向延伸方向间隔设置，所述凹槽由压槽装置加工而成；

包覆抗收缩包层：采用挤塑机通过挤压方式在压槽后的松套管外包覆抗收缩材料，所述抗收缩材料嵌入到凹槽中形成抗收缩包层；

护套工序：将多根包覆有抗收缩包层的松套管和加强件穿过安装在护套挤塑机的机头上的模具，护套挤塑机通过挤管的方式在松套管和中心加强件外形成护套层，并对护套层进行冷却、烘干、测径、喷印处理。

7.如权利要求6所述的抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，其特征在于，所述压槽装置包括上挤压辊和下挤压辊，所述上挤压辊和下挤压辊之间设置有松套管通道，所述上挤压辊和下挤压辊上均设置有压刀，所述压刀沿轴向方向设置，所述压刀设置在对应的上挤压辊和下挤压辊内并且刃部凸出至外部设置，所述上挤压辊和下挤压辊配合转动挤压松套管移动，并通过压刀在松套管上切压出凹槽。

8.如权利要求6所述的抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，其特征在于，在所述套塑工序前还设置有着色工序，所述着色工序采用着色设备对光纤单元进行着色处理，所述着色设备包括：光纤放线盘、放线控制轮组、氮气填充装置、油墨涂覆装置、UV固化炉、牵引轮、收线控制轮组和光纤收线盘。

9.如权利要求6所述的抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，其特征在于，所述模具上开设有位于中心的加强件通孔和围绕加强件通孔设置的束管通孔，使所述中心加强件位于模具的中心位置，多根松套管围绕所述中心加强件设置且平行于所述中心加强件。

10.如权利要求6所述的抗收缩多单元平行束管光缆的制造方法，其特征在于，在进入到护套工序前在抗收缩包层外包覆阻水层和加强层。

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