CN116047690A - 光缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光缆及其制造方法，涉及光缆制造的技术领域，包括光纤组件、内护套和外护套，内护套套接于光纤组件，且内护套位于光纤组件和外护套之间；内护套和外护套之间连接有多条芳纶纤维带；多条芳纶纤维带用于提升光纤组件的抗拉强度；内护套和外护套之间设置有粘合层，多条芳纶纤维带放置于粘合层内；缓解了现有技术中存在的光缆内部的结构复杂，且光缆整体的结构尺寸过大的技术问题，降低了光缆生产的劳动强度。

Description

光缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及光缆制造的技术领域，尤其是涉及一种光缆及其制造方法。

背景技术

光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯，外包有护套，有的还包覆外护层，并利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质，可以单独或成组使用的通信线缆组件，用以实现光信号传输的一种线路，广泛应用于工程制造或通讯传输等领域中，与人们的生活息息相关。

光缆从内而外依次包括光导纤维、内管、增强层和外管组成，在传统工艺中，光缆的增强层通常采用芳纶纱作为填充物，通过芳纶纱的均匀铺设，时内管和外管之间能够连接成一个整体，且各部分张力一致，提升光导纤维的抗拉强度，避免光缆产生应力集中和内应力的问题；但是，由于芳纶纱具有热缩冷伸的特性，需要外护套、铠装层、中护套、芳纶纱绞层和内护套各层分别设置相互对应的卡合沟槽，从而增加护套与受力元件的紧密程度，存在光缆内部的结构复杂，且光缆整体的结构尺寸过大，生产劳动强度较高的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光缆及其制造方法，以缓解现有技术中存在的由于芳纶纱具有热缩冷伸的特性，需要外护套、铠装层、中护套、芳纶纱绞层和内护套各层分别设置相互对应的卡合沟槽，从而增加护套与受力元件的紧密程度，存在光缆内部的结构复杂，且光缆整体的结构尺寸过大，生产劳动强度较高的技术问题。

第一方面，本发明提供的光缆，包括光纤组件、内护套和外护套，所述内护套套接于所述光纤组件，且所述内护套位于所述光纤组件和所述外护套之间；

所述内护套和所述外护套之间连接有多条芳纶纤维带；多条所述芳纶纤维带用于提升所述光纤组件的抗拉强度；

所述内护套与所述外护套之间设有粘合层，且所述芳纶纤维带放置于所述粘合层内。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，多条所述芳纶纤维带环绕设置于所述光纤组件的周侧。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述芳纶纤维带的厚度大于0.4mm，且所述芳纶纤维带的宽度介于3mm-5mm之间。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，多条所述芳纶纤维带之间的间隙小于1mm。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述粘合层包含有固态粘合剂。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述光纤组件包括中心加强件和若干光纤，若干所述光纤环绕设置有所述中心加强件的周侧。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述光纤组件还包括包带，所述包带包裹于若干所述光纤的外侧，且所述包带连接于所述内护套的内壁。

第二方面，本发明还提供了一种光缆的制造方法，用于制造上文所述的光缆，包括放线架、涂胶机、芳纶编织带绕线机、滚轮、挤塑机、冷却槽和收线架；其步骤在于：

S1:将若干光纤着色后挤塑形成塑料松套管，所述松套管环绕设置于中心加强件的周侧，以形成光纤组件；

S2：将内护套套接于所述光纤组件的周侧以形成缆芯，并将缆芯缠绕于所述放线架，并通过放线架将缆芯的一端插入涂胶机；

S3：采用高温将所述粘合层加热成液体之后涂覆于芳纶纤维带，并通过滚轮将所述芳纶纤维带向所述光纤组件中心挤压；

S4：通过所述挤塑机将所述芳纶纤维带的外层塑性后，将外护套套接于所述芳纶纤维带，并放置于冷却槽冷却；冷却后，将光缆缠绕于收线架。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述滚轮对所述芳纶纤维带的挤压压力介于3N-5N之间。

本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述冷却槽设置有脱脂棉，用于擦拭所述外护套的多余冷却液。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用将内护套套接于光纤组件，且内护套位于光纤组件和外护套之间的方式，通过在内护套和外护套之间连接有多条芳纶纤维带，相比较于芳纶纱松散的结构特性，芳纶纤维带通过以芳纶纤维线和乙烯基树脂为基本材料，采用连续拉挤成型工艺复合而成，具有极高的强度，并且制得尺寸细小的特性，能够提升光纤组件的抗拉强度，芳纶的连续使用温度范围极宽，在﹣196℃至204℃范围内可长期正常运行，在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解不熔化，且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性，同时，通过在内护套和外护套设有粘合层，将芳纶纤维带放置于粘合层内，利用粘合层将内护套、芳纶纤维带和外护套三者紧密连接，在光缆外护套内壁均匀分布多条相互对称的纵向螺旋弧形槽，槽体内腔增加了护套与粘合剂的接触面积进而使得外护套与内部元件之间的粘合力得到加强，同时对称螺旋弧形槽体能使光缆具有较强的抵消来自外界的扭力的性能。

进而缓解了现有技术中存在的光缆内部采用芳纶纱为增强层，结构复杂，且光缆整体的结构尺寸过大的技术问题，降低了光缆生产的劳动强度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的光缆的内部结构示意图；

图2为本发明提供的光缆的制造方法的工艺流程示意图；

图3为本发明提供的光缆中外护套的结构示意图。

图标：10-放线架；20-涂胶机；30-芳纶编织带绕线机；40-滚轮；50-挤塑机；60-冷却槽；70-收线架；100-光纤组件；110-中心加强件；120-光纤；130-包带；200-内护套；300-外护套；310-弧形槽；400-芳纶纤维带；500-粘合层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1和图3所示，本发明实施例提供的光缆，包括光纤组件100、内护套200和外护套300，内护套200套接于光纤组件100，且内护套200位于光纤组件100和外护套300之间；

内护套200和外护套300之间连接有多条芳纶纤维带400；多条芳纶纤维带400用于提升光纤组件100的抗拉强度；

内护套200与外护套300之间设有粘合层500，且芳纶纤维带400放置于粘合层500内。

采用将内护套200套接于光纤组件100，且内护套200位于光纤组件100和外护套300之间的方式，通过在内护套200和外护套300之间连接有多条芳纶纤维带400，由于芳纶纤维带400是一种新形复合高性能织带.它具有极高的强度，能够提升光纤组件100的抗拉强度，同时，芳纶的连续使用温度范围极宽，在﹣196。C至204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解不熔化，且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性，同时，通过在内护套200和外护套300设有粘合层500，将芳纶纤维带400放置于粘合层500内，利用粘合层500将内护套200、芳纶纤维带400和外护套300三者紧密连接，进而缓解了现有技术中存在的由于芳纶纱具有热缩冷伸的特性，需要外护套300、铠装层、中护套、芳纶纱绞层和内护套200各层分别设置相互对应的卡合沟槽，从而增加护套与受力元件的紧密程度，存在光缆内部的结构复杂，且光缆整体的结构尺寸过大的技术问题，降低了光缆生产的劳动强度。

需要说明的是，芳纶纤维带400由多条柔性芳纶编织而成，多条芳纶纤维从多角度相互叠放，增强芳纶纤维带400的承力效果。

进一步地，多条芳纶纤维带400环绕设置于光纤组件100的周侧。

芳纶纤维带400的数量可采用6根、8根或10根，采用两两对立设置的方式，以光纤组件100为圆心均布于光纤组件100的周侧，使光纤组件100所受的应力更加均匀，增强其抗拉强度。

进一步地，芳纶纤维带400的厚度大于0.4mm，且芳纶纤维带400的宽度介于3mm-5mm之间。

通过设定芳纶纤维带400的厚度大于0.4mm，且芳纶纤维带400的宽度介于3mm-5mm之间，通过滚轮40施加的力能够充分与芳纶纤维带400接触，并且，芳纶纤维带400有足够的厚度承载内护套200和外护套300之间的应力变化。

进一步地，多条芳纶纤维带400之间的间隙小于1mm。

避免在滚轮40施加作用力的同时，由于芳纶纤维带400间隙过大，导致芳纶纤维带400移位，使光纤组件100的受力不均匀。

进一步地，粘合层包括有固态粘合剂。

采用高温将固态粘合剂加热成液体并涂覆在芳纶纤维带400上，液态粘合剂保持一定的流动性向芳纶纤维带400内外部渗透，粘合剂能够在自然环境下于10秒时间内完成发泡过程，固化成附着在芳纶纤维带400内外两侧的泡沫状且具有较强粘合力的保护层，完成发泡后的粘合剂不仅具有优异的粘合强度，而且具有优异的隔热效果和较强的抗击外力的缓冲作用，后续通过滚轮40等驱动见向光纤组件100中心位置挤压，可增强芳纶纤维带400与内护套200连接的紧密型；在此保护层外挤制光缆外护套，使外护套300与芳纶纤维带400以及芳纶纤维带400内部的内护套200三者粘结形成整体，改善了光缆在环境温度变化时不同材料之间由于热膨胀系数差异导致的各结构部件之间产生位移的问题；

同时，固态粘合剂在低温下起到保温效果，光缆中油膏不易凝结，确保光纤能够在油膏中处于自由状态，保证光纤信号传输性能不受温度变化影响；发泡后的粘合剂作为缓冲保护层能够有效抵抗来自光缆外部的侧向压力和冲击力，对光缆内部元件起到优良的保护作用，保证光纤不易损坏。

需要说明的是，本实施中，在光缆外护套300内壁均匀分布多条相互对称的纵向螺旋弧形槽310，槽体内腔增加了护套与粘合剂的接触面积进而使得外护套与内部元件之间的粘合力得到加强，同时对称螺旋弧形槽310能使光缆具有较强的抵消来自外界的扭力的性能。

需要说明的是，粘合层500的厚度大于0.5mm，使粘合层500有足够的厚度完成芳纶纤维带400与内护套200之间的连接，同时，粘合层500的熔点大于200摄氏度，避免光缆在高温环境下，热熔胶融化，产生芳纶纤维带400与内护套200分离的情况。

进一步地，光纤组件100包括中心加强件110和若干光纤120，若干光纤120环绕设置有中心加强件110的周侧。

中心加强件110采用非金属材质，通过若干光纤120环绕设置有中心加强件110的周侧的方式，能够稳定对光纤120进行支撑。

进一步地，光纤组件100还包括包带130，包带130包裹于若干光纤120的外侧，且包带130连接于内护套200的内壁。

包带130可采用挤塑等工艺方法包括与若干光纤120的外侧，进一步保障光纤120位置间的稳定性，同时，避免外界受力对内部光纤120产生的损害。

第二方面，如图2所示，本发明实施例还提供了一种光缆的制造方法，包括放线架10、涂胶机20、芳纶编织带绕线机30、滚轮40、挤塑机50、冷却槽60和收线架70；其步骤在于：

S1:将若干光纤120着色后挤塑形成塑料松套管，松套管环绕设置于中心加强件110的周侧，以形成光纤组件100；

S2:将内护套200套接于所述光纤组件100的周侧以形成缆芯，并将缆芯缠绕于所述放线架10，并通过放线架10将缆芯的一端插入涂胶机20；

S3：采用高温将所述粘合层500加热成液体之后涂覆于芳纶纤维带400，并通过滚轮40将所述芳纶纤维带400向所述光纤组件100中心挤压；S4：通过挤塑机50将芳纶纤维带400的外层塑性后，将外护套300套接于芳纶纤维带400，并放置于冷却槽60冷却；冷却后，将光缆缠绕于收线架70。

本实施例通过在内护套200和外护套300之间设置粘合层，采用若干根厚度不低于0.4mm、宽度为3.0-5.0mm的柔性芳纶纤维编织带作为承力加强材料绞合在粘合层内，芳纶纤维编织带绞合后经一组滚轮40模具向光缆中心位置挤压的方式，加强芳纶纤维带400与内外护套300之间的牢固性，结构简单，方便加工，降低了工作人员的劳动强度。

进一步地，滚轮40对芳纶纤维带400的挤压压力介于3N-5N之间。

将滚轮40对芳纶纤维带400的挤压压力介于3N-5N之间，在保障芳纶纤维带400稳定与内护套200连接的同时，避免施加力度过大，对内护套200产生损害。

进一步地，冷却槽60设置有脱脂棉，用于擦拭外护套300的多余冷却液。

冷却槽60中可放置半导电油性冷却液，挤塑后的外护套300后光缆进入冷却槽60后，经过脱脂棉的擦拭直接缠绕于收线架70进行收纳，由于外护套300吸收了冷却槽60中的半导电油性冷却液后能够具有半导电性能，因此光缆能够具备一定抗电弧反应的性能，在长期电场环境中不易被电腐蚀。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光缆，其特征在于，包括光纤组件（100）、内护套（200）和外护套（300），所述内护套（200）套接于所述光纤组件（100），且所述内护套（200）位于所述光纤组件（100）和所述外护套（300）之间；

所述内护套（200）和所述外护套（300）之间连接有多条芳纶纤维带（400）；多条所述芳纶纤维带（400）用于提升所述光纤组件（100）的抗拉强度；

所述内护套（200）与所述外护套（300）之间设有粘合层（500），且所述芳纶纤维带（400）放置于所述粘合层（500）内；

所述外护套（300）的内壁均匀分布多条相互对称的纵向螺旋状的弧形槽（310）。

2.根据权利要求1所述的光缆，其特征在于，多条所述芳纶纤维带（400）环绕设置于所述光纤组件（100）的周侧。

3.根据权利要求2所述的光缆，其特征在于，所述芳纶纤维带（400）的厚度大于0.4mm，且所述芳纶纤维带（400）的宽度介于3mm-5mm之间。

4.根据权利要求2所述的光缆，其特征在于，多条所述芳纶纤维带（400）之间的间隙小于1mm。

5.根据权利要求2所述的光缆，其特征在于，所述粘合层包含有固态粘合剂。

6.根据权利要求3所述的光缆，其特征在于，所述光纤组件（100）包括中心加强件（110）和若干光纤（120），若干所述光纤（120）环绕设置有所述中心加强件（110）的周侧。

7.根据权利要求6所述的光缆，其特征在于，所述光纤组件（100）还包括包带（130），所述包带（130）包裹于若干所述光纤（120）的外侧，且所述包带（130）连接于所述内护套（200）的内壁。

8.一种光缆的制造方法，用于制造权利要求1-7任一项所述的光缆，其特征在于，包括放线架（10）、涂胶机（20）、芳纶编织带绕线机（30）、滚轮（40）、挤塑机（50）、冷却槽（60）和收线架（70）；其步骤在于：

S1:将若干光纤（120）着色后挤塑形成塑料松套管，所述塑料松套管环绕设置于中心加强件（110）的周侧，以形成光纤组件（100）；

S2：将内护套（200）套接于所述光纤组件（100）的周侧以形成缆芯，并将缆芯缠绕于所述放线架（10），并通过放线架（10）将缆芯的一端插入涂胶机（20）；

S3：将所述粘合层（500）加热成液体之后涂覆于芳纶纤维带（400），

并通过滚轮（40）将所述芳纶纤维带（400）向所述光纤组件（100）中心挤压；

S4：通过所述挤塑机（50）将所述芳纶纤维带（400）的外层塑性后，将外护套（300）套接于所述芳纶纤维带（400），并放置于冷却槽（60）冷却；冷却后，将光缆缠绕于收线架。

9.根据权利要求8所述的光缆的制造方法，其特征在于，所述滚轮（40）对所述芳纶纤维带（400）的挤压压力介于3N-5N之间。

10.根据权利要求8所述的光缆的制造方法，其特征在于，所述冷却槽（60）设置有脱脂棉，用于擦拭所述外护套的多余冷却液。

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