CN1134872C - 电缆用多通道导管组件 - Google Patents
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Abstract
电缆用多通道导管组件包括多根塑料内导管(10)，它们大致平行并彼此贴合着相邻同向延伸，每根所述内导管(10)的横截面面积足以容纳至少一根电缆；以及一根塑料外导管(20)，其沿所述内导管的全长包围着它们以将它们保持在相邻关系；其中，上述外导管(20)具有一段波纹管形管面，该管面包括多个沿全长延伸的相邻脊(21)和槽(22)；上述组件柔性地卷绕在可运输卷筒(30)上。低摩擦塑料的内导管(10)状况可以为用于穿过光纤电缆、电线或类似物的内导管(10)提供足够光滑的内表面。
Description
发明的领域
本发明涉及一种导管，其用于容纳布置在地下网络中的长距离光纤电缆、电线或类似物。具体地讲，本发明涉及一种多通道导管组件，其包括用于容纳长距离光纤电缆、电线或类似物的多根相邻导管。
背景技术
在地下网络业中，适宜地设计和安装光纤电缆或电线对于保持这种电缆所承载的信息或电能的完整性而言是很重要的。由于光纤或电线自身的精密性，因此需要保护光纤或电线远离外界应力源，例如温度、压力和与污染物质接触。其结果是，本行业的大多数创新面向的是设计一定的组合蒙皮，以包围光纤或电线。因此，下面简要讨论光纤电缆的安装方法。
美国专利No.4,741,593中公开的一种多通道导管包括：多根波纹内导管，它们大致平行并彼此贴合着相邻同向延伸，每根上述导管上分别具有一系列沿其全长延伸的环绕相邻环，环由相邻的脊和槽构成；以及一个柔性的合成树脂制包装套，该包装套包括一个厚度为大约5密耳至大约15密耳的刚性聚氯乙烯套，上述刚性聚氯乙烯套在波纹内导管的全长环绕并套装着这些内导管，以保持它们的相邻关系。
上述参考文献中说，这种类型的多通道导管是柔性的并且能够卷绕在相对较大的卷筒上。较大长度的上述多通道导管组件可以卷绕在卷筒上，以便展开布置到地下通信管中或者放开在沟中而直接掩埋。由于采用了包装套，因此这种导管组件能够全面降低光纤电缆安装费用，而且系统的支管状况可以沿导管全长保持高度的结构完整性并提高整个系统的防潮性能。这些优点对于形成光纤、电线或类似物的电缆导管而言是最理想的。
然而，迄今为止尚未发现有任何现实电缆市场出售过这种类型的多通道导管。其原因在于这种类型的多通道导管在实际应用中存在强度或柔性方面的严重缺点，而发明人在开始时没有发现这一点。众所周知的事实是，塑料内导管具有相对较小的直径，因此即使不带波纹也足够柔软，所以能够卷绕在可运输卷筒上，而不带波纹且直径相对较大的塑料外导管就不那么柔软了，因而不能卷绕在可运输卷筒上。
上述多通道导管包括多根塑料制波纹内导管和一根塑料制无波纹外导管。因此容易理解，上述多通道导管不具有足够的柔性，因而不能卷绕在可运输卷筒上。发明人认为该缺点是这种类型的多通道导管不能出现在现实电缆市场上的原因之一。
目前有一种光纤电缆安装方法公开于美国专利No.5,027,864中。该参考文献涉及使用一根空心外导管，其通常由聚氯乙烯(PVC)制成为四十英尺长，并提供初级保护以隔离地下成分。这种外导管用作若干更小管道即“内导管”的通道，内导管通常由聚氯乙烯制成为连续的长距离，用以提供二级保护以隔离地下成分。每根这样的内导管分别具有若干外部纵向延伸肋，而且每根内导管可以容纳单根光纤电缆或多根电缆。
电缆的安装方法首先要从位于地面上的卷轴上将内导管拉出并将内导管穿入外导管中。在地下工作区，每根内导管的一端被附装上一个夹子，之后这些内导管被牵引通过外导管直至完全位于外导管中，在这些内导管被安置就位后，将利用穿过每根内导管的牵引线将光纤电缆拉入每根内导管中。这样，所产生的组件包含：若干内导管中的每根内分别有装单根光纤电缆或多根光纤电缆，这些内导管被保护性外导管环绕着。内导管的肋式构造是为了在维护或更换时便于安装和取出电缆。
虽然上述光纤电缆安装和嵌入方法向维护和建筑工人提供了一定程度的便利，同时又能保护电缆自身，但仍存在一些明显的缺点。
第一，在四十英尺以上长度时，用于制造外导管的材料即聚氯乙烯不能提供用于卷筒时所需的柔性。因此，将四十英尺的外导管型材连接起来所需的劳动力成本将在总体项目预算中添加一项高额费用。第二，每个外导管的连接位置会增加一系列外导管型材的结构薄弱点，并且增多了可能被地下污染源渗入的位置。此外，将内导管插入外导管也导致在劳动力方面的安装成本显著增加。
另一类型的多通道导管公开于美国专利No.5,692,545中。该参考文献涉及一种用于保护通信电缆的电缆导管，该导管包括：一个具有第一端和第二端的细长体部，体部还包含一根延伸在第一端与第二端之间的纵向轴线；以及至少两个完全穿通体部成形并大致平行于纵向轴线延伸的通道，每个通道的横截面面积足够大，因而能够松弛地容纳至少一根通信电缆；其中上述体部由包含塑料和粒状橡胶的组合材料制成。
这种类型的多通道导管完全取消了内导管，因而能够挤出长度大得多的导管，并且能够从卷筒上开始安装这种导管。因此这种导管还有一个优点，即导管型材之间所需的接头以及其他保护措施的数量可以最小化，而且电缆自身的数据传输整体性可以提高。
然而，由于这种类型的导管是由塑料和粒状橡胶的组合材料制成的，因此存在固有缺点。如该参考文献的说明书中所描述，上述导管所需要的刚度越大，则需要添加的塑料比例也越大。相反，所需要的柔性越大，则需要添加的粒状橡胶比例越大，以提供所需的弯曲度。
因此，这种类型的多通道导管难以同时满足高强度和高柔性的严格要求。此外容易预见到，所含粒状橡胶的比例越大，这种类型的多通道导管的通道内表面的光滑性越低。这些缺点在用于穿过光纤电缆、电线或类似物的电缆导管领域更显得严重。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种多通道导管组件，其能够更快速地安装光纤电缆、电线或类似物，从而同现有技术相比能够显著降低劳力和材料费用。
本发明的另一个目的是提供一种多通道导管组件，其能够减少导管区段自身之间所需的接头数量，并且同时具有更大的长度和更高的柔性。
本发明的另一个目的是提供一种多通道导管组件，其内导管具有足够光滑的内表面。
在阅读了下面对各实施例所作描述之后，本发明的这些以及其他目的对于本领域的普通技术人员而言将更加清楚，这些实施例包含并显示于各个附图中。
根据本发明的电缆用多通道导管组件包括：多根塑料内导管，它们大致平行并彼此贴合着相邻同向延伸，每根上述内导管的横截面面积足以容纳至少一根电缆；以及一根塑料外导管，其沿上述内导管的全长包围着它们以将它们保持在相邻关系；其特征在于，上述外导管具有一段波纹管形管面，该管面包括多个沿全长延伸的相邻脊和槽；上述组件柔性地卷绕在可运输卷筒上。
多通道导管组件可以被不间断挤出为更大长度并且卷绕在可运输卷筒上。较大长度的上述多通道导管组件可以卷绕在卷筒上，以便展开布置到地下通信管中或放开在沟中而直接掩埋。
由于外导管是波纹形的并且不间断延伸，因此这种导管组件能够全面降低电缆安装费用，而且本发明的支管状况可以沿导管全长保持高度的结构完整性并提高整个系统的防潮性能。此外，低摩擦塑料内导管状况可以为用于穿过光纤电缆、电线或类似物的内导管提供足够光滑的内表面。
附图说明
图1是本发明的多通道导管组件的主视图，描述了一种典型组件，其包括位于一根波纹外导管中的五根内导管。波纹外导管的一部分被剖开以显示位于波纹外导管中的内导管。
图2是沿图1中的线2-2的剖视图。
图3是由单独挤出的内导管组装形成的内导管束的横截面图。
图4是通过叠合带柔性连接腹板的内导管而形成的内导管束的横截面图。
图5是用于显示根据本发明的多通道导管组件卷绕在一个存储卷筒上的方式的主视图，组件随时可以展开以便通过普通方式安装在地下设施中。
图6和7是本发明其他实施例的横截面图，所示导管组件包括位于一根圆形横截面波纹外导管中的多根直管形内导管。
图8、9和10是本发明其他实施例的横截面图，所示导管组件包括位于一根非圆形横截面波纹外导管中的多根直管形内导管。
图11是本发明其他实施例的横截面图，所示导管组件包括位于一根非圆形横截面波纹外导管中的多根直管形内导管和多根直波纹形内导管。
具体实施方式
为制作根据本发明的导管组件，需要利用特别方法和设备。用于制作根据本发明的导管组件的方法和设备也与现有技术有区别，因此与本发明分开申请专利。所以，在说明书和附图中省略了对用于制作根据本发明的导管组件的方法和设备的详细描述。
如图1和2所示，多通道导管组件包括多根细长的塑料内导管10，它们彼此贴合着延伸；以及一根塑料外导管20，其通过一段波纹管形管面沿内导管全长包围着内导管10，以将它们保持在相邻关系。
各内导管10彼此贴合着大致平行地同向延伸，它们每个的横截面面积均足以容纳至少一根光纤电缆或电线。内导管10组装起来以形成一个管束1。管束1可以这样形成，即如图3所示组装单独挤出的内导管10，或如图4所示叠合带柔性连接腹板11的内导管10。根据内导管10的数量和外导管20的横截面形状，管束1可以具有各式各样的横截面形状。尽管在优选实施例中内导管10的横截面是圆环形的，但可以理解每根内导管10可以采用任何理想形状，如圆形、椭圆形、正方形或其他任何能够满足最终用途要求的横截面形状。
内导管10可以由聚乙烯、聚丙烯或任何其他热塑性树脂制成。然而，优选每根内导管由聚乙烯制成，因为聚乙烯同其他塑料相比柔性更高而且滑动摩擦力更小。为了在电缆被牵引通过系统时进一步减小内导管10与光纤电缆之间的摩擦力，内导管10的内表面上可以成形出纵向或螺旋脊12，电缆在被牵引通过内导管时即依靠在这些脊上，如图3所示。或者，内导管的壁上可以成形出波纹。由波纹管形管面构成的外导管20具有多个延伸通过其全长的脊21和槽22，脊和槽在内导管的全长上包围着内导管以保持它们。重要的一点是外导管20上的槽22与内导管10保持相邻关系，如图2所示。优选在外导管的槽与内导管接触的相邻部位将外导管20与内导管10熔接在一起。
尽管外导管的优选形状为规则的精确圆环形波纹，但也可以采用螺旋波纹。外导管也可以由聚乙烯、聚丙烯或任何其他热塑性树脂制成。然而外导管的最优选材料为聚乙烯，即与内导管相同。本发明归属于这样的结构，即多根内导管10相邻、同向、大致平行并彼此贴合着延伸，一根波纹外导管20在上述内导管10的全长包围着它们以保持它们的相邻关系。由于直径相对较大的塑料制外导管20由波纹管形管面构成，因此根据本发明的多通道导管组件是如此柔软，即能够卷绕在可运输卷筒上。
图1和2中的实施例用于描述一种根据本发明的多通道导管组件，这种组件已经在工厂制造出来了。五根内导管10以彼此贴合的关系大致平行地沿它们的纵向轴线延伸，它们被一个波纹管形外导管保持着。每根内导管10分别被柔性腹板12连接着。外导管20具有螺旋波纹。外导管20上的波纹包括沿外导管全长延伸的相邻交替脊21和槽22，从而同时提供出更高的柔性和更高的强度，以使多通道导管组件可以弯曲到相对较小的半径而不破裂。在这个实施例中，外导管20和内导管10由相同材料聚乙烯制成。由纵向直管形管面构成的内导管10被柔性腹板11连接着并被叠合而形成彼此贴合的管束。内导管10的内表面上成形出纵向脊12。外导管20与内导管10在外导管的槽与内导管接触的相邻部位上熔接在一起。
下面将描述根据本发明的实施例的具体优点。
第一，根据本发明的实施例具有令人惊异的柔性，因而可以容易地卷绕在直径只有二米的卷筒上，如图5所示。根据安装光纤电缆或电线的施工现场的要求，本发明的多通道导管组件可以不间断地挤出超过一公里的长度。获得这种显著增大长度的益处是：(1)电缆和电缆导管的接头少；(2)电缆的寿命更长且可靠性更高；(3)电缆和电缆导管二者的安装和保养均更迅速。
第二，根据本发明的实施例具有彼此贴合着的直管形管面内导管10和一根波纹外导管20，外导管沿内导管全长包围着它们以将它们保持在相邻关系。这种总体构造提供了优良的耐压性能以承受填入沟中的泥土的重量，同时又使得本发明能够弯曲或弯折成小至五英寸半径的圆弧。
第三，由于聚乙烯制内导管10在其内表面上带有纵向脊12而且接头较少，从而提供了低摩擦表面，因此光纤电缆、电线或类似物可以容易地穿入内导管中。
第四，由于外导管和内导管不但由相同材料制成，而且在它们的相邻部位上被熔接起来，因此即使内导管和外导管在施工现场发生温度变化，内导管也不会相对于外导管纵向移动。
尽管图6和7所示的实施例具有圆形横截面波纹外导管，但图8～11中描述的非圆形横截面形状可以在任何非圆形横截面形状具有优势的环境中用于特殊情况。当然，根据特定电缆设施所需的内导管布置，可以采用更多的其他形状。下面描述根据本发明的各实施例。
图8示出了一种多通道导管组件，其包括两根圆形横截面的直管形内导管10和一根椭圆形横截面波纹外导管20。
图9示出了一种多通道导管组件，其包括三根圆形横截面的直管形内导管10和一根带圆角的三角形横截面波纹外导管20。
图10示出了一种多通道导管组件，其包括四根圆形横截面的直管形内导管10和一根带圆角的四边形横截面波纹外导管20。
图11示出了一种多通道导管组件，其包括四根直管形内导管和五根波纹内导管以及一根带圆角的四边形横截面波纹外导管20。
尽管通过特定的实施例对本发明进行了描述，但可以预料，对它们的替代和改型对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。因此可以认为附属权利要求书覆盖了所有这些落在本发明真正精神和范围内的替代和改型。
Claims (20)
1.一种电缆用多通道导管组件，其包括：
多根塑料内导管，它们大致平行并彼此贴合着相邻同向延伸，每根所述内导管的横截面面积足以容纳至少一根电缆；以及
一根塑料外导管，其沿所述内导管的全长包围着它们以将它们保持在相邻关系；其特征在于，
所述外导管具有一段波纹管形管面，该管面包括多个沿全长延伸的相邻脊和槽；
所述组件柔性地卷绕在可运输卷筒上。
2.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，每根所述内导管由聚乙烯制成。
3.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，每根所述内导管具有大致圆形横截面形状。
4.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，每根所述内导管是通过单独挤出制成的。
5.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，每根所述内导管被柔性连接腹板连接着。
6.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有大致圆形横截面形状。
7.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有大致椭圆形横截面形状。
8.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有带圆角的大致三角形横截面形状。
9.如权利要求1所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有带圆角的大致四边形横截面形状。
10.一种电缆用多通道导管组件，其包括：
多根塑料内导管，它们大致平行并彼此贴合着相邻同向延伸，每根所述内导管的横截面面积足以容纳至少一根电缆；以及
一根塑料外导管，其沿所述内导管的全长包围着它们以将它们保持在相邻关系；其特征在于，
所述外导管具有一段波纹管形管面，该管面包括多个沿全长延伸的相邻脊和槽，所述内导管和所述外导管均由聚乙烯制成；
所述组件柔性地卷绕在可运输卷筒上。
11.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述内导管和所述外导管在所述外导管的槽与所述内导管的外周表面接触的相邻部位上熔接在一起。
12.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，每根所述内导管是通过单独挤出制成的。
13.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，每根所述内导管被柔性连接腹板连接着。
14.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述内导管的内表面上成形出纵向脊，电缆在被牵引通过内导管时即依靠在这些脊上。
15.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述内导管的内表面上成形出螺旋脊，电缆在被牵引通过内导管时即依靠在这些脊上。
16.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述内导管的壁上成形出波纹。
17.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有大致圆形横截面形状。
18.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有大致椭圆形横截面形状。
19.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有带圆角的大致三角形横截面形状。
20.如权利要求10所述的电缆用多通道导管组件，其特征在于，所述外导管具有带圆角的大致四边形横截面形状。
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