CN1172957A - 在一金属保护管中获得光纤超长度的方法和实施该方法的生产线 - Google Patents

Abstract

把光纤按控制的超长度引入一金属保护管中,保护管由最初的一金属带成型,然后用激光焊接,随着在生产线上的行进还可以进行缩径。获得预定超长度的方法的特征在于,借助绞盘使被驱动的管经受按预定值的随后的伸长,绞盘以恒定转矩工作,因而保证光纤在焊接管中的前进,然后使拉伸过的管松弛。应用:将光纤置入保护管的生产线。

Description

在一金属保护管中获得光纤超长度的方法和实施该方法的生产线

本发明涉及在一金属保护管中获得光纤超长度的方法和实施该方法的一条加工生产线。

按照一般已知的方法，置入金属保护管中的一根或多根光纤在该管中制备成超长光纤，并浸没在一种填料中。这种超长度避免了光纤经受不希望的应力，应力有害于光信号在光纤中好的传送质量。然而这种超长度不应该太长，以防止光纤在保护管中过分弯曲，过分弯曲对于光信号的传送质量同样有害。

光纤保护金属管是由最初的一块金属带板，随着金属带和置入光纤的管子向前移动，金属带逐渐变形成管形，沿着管子长度方向用激光焊接成封闭的管子，这样连续加工而成。光纤是利用一导管引入保护管中的。在保护管还在半开状态时导管置入其中，导管从生产线上激光焊接点起在保护管中伸展。焊接好的保护管通常进行缩径，以便得到所希望的最小的最终直径并使其形状更完善。在激光焊接之后或有时缩径之后，保护管还要进行直接冷却。

文献WO 91/01506描述将光纤置入金属保护管的这样一条生产线，介绍了在保护管中光纤超长度的控制方法和装置。事实上，按照实时控制引入速度，把光纤引入导管中，从而再把导管引入保护管中。通过对在保护管上施加的使其在生产线上移动的牵引力的瞬时测量、对保护管移动速度的瞬时测量以及对保护管温度的瞬时测量来控制上述引入速度，以便得到在保护管长度和在该保护管中的光纤长度之间的预定比值。

保护管速度及其温度的瞬时测量是在缩径之后进行的。牵引力的瞬时测量是通过与由一台自动同步马达带动的牵引绞盘相连的传感器进行的。这些瞬时值传送到一个控制中心。控制中心预先从一操作者接收到特别是与在保护管中所希望的光纤超长度有关的信息、该管的金属膨胀系数、弹性模量以及此管的几何形状。因此，控制中心利用预先编好的程序确定光纤引入的速度，该速度被传送到控制光纤引入装置的一台自动同步马达上，引入装置例如是在引导管中这些光纤的牵引履带。

由该文献所介绍的方法相当复杂，这些方法并不总能获得在保护管中均匀的和足够精确的光纤超长度。特别是，所得到的超长度与所实施的缩径率及管子的精确性质和特征有关连，它们影响牵引力，能够导致所得到的真实超长度或多或少的不精确。

本发明的目的就是用很简单、可靠的方法解决上述这些问题，以便得到具有大的光纤精度的真正均匀的、调整好的一种超长度。

本发明的主题是在一金属保护管中制成超长度的光纤的方法，该方法在于将最初的金属带加工成管子，以密封的方式焊接该管，在一条生产线上同时带动初始金属带和成形及焊接好的管子，至少将一根光纤引入成形和焊接好的管子中并使其前进，同时得到每根光纤所希望的超长度，本发明的特征在于，使所述焊接和以直线驱动的管子以一预定值经受随后的拉伸，在所述管中实现每根光纤按拉伸管前进的线性速度前进，然后让拉伸管松弛，以便在松弛的管中得到所希望的等于所述预定值的超长度。

有利的是，进行上述拉伸的同时，以一恒定和预定的牵引力直线驱动管前进。

最好，所述管子还要在拉伸之前进行缩径，拉伸的伸长与实施的缩径率无关。

本发明还涉及实施这一方法的将光纤置入金属保护管中的生产线，它包括将所述金属带变形加工成管子的装置，形成的管的密封焊接装置，在所述形成和焊接后的管中引入每根光纤的装置，使每根光纤前移的装置以及使金属带和形成、焊接好的管子在生产线上行进的装置，其特征在于，在所述行进装置的下游安装一台绞盘，以恒定转矩工作，接收所述管子，以便在绞盘出口处构成以一预定值拉伸该管子的装置，并确保在所述绞盘出口处拉伸过的管子的松弛，并同时构成使每根光纤前移的装置，确保在松弛的管子中得到所述预定值的超长度。

有利的是，生产线上行进的装置是由一系列缩径机动滚轮构成的，不管实施的缩径率如何，都能按所述预定值达到随后的伸长。

作为变型方案，所述行进装置与缩径装置联接在一起，都安装在所述绞盘的上游，用于按所述预定值的随后的伸长，不管缩径率是多少。

本发明的特征和优点通过对下面的一个实施方式所作的描述将能体现出来，该实施方式给出优选的例子并参照唯一的附图来说明。

该唯一的附图示出光纤置入金属保护管的生产线，以得到按照本发明实施的光纤的超长度。

在这个唯一的图中，1表示逐渐形变成管子的一钢带，通过未示出的已知的装置，金属带用激光焊接法密封焊接成管子，然后进行缩径，在金属带和管子沿箭头2指示的方向行进过程中，光纤置入该保护管中。标号3指示半张开的管子，4表示密封焊接好的管子，但没有缩径，5表示刚刚缩径后的管子。图上箭头6示意所实施的激光焊接操作，箭头下面指向该生产线对应的点。7表示缩径装置，在该装置中焊接好的管4行进，8表示缩径后的管子5的牵引绞盘，9表示保护金属管，该保护管刚好从牵引绞盘出来。

随着保护管的密封焊接，一根或者更常见的多根传输光纤10置入该保护管中。为此，一根导向毛细管11插入半张开的管3中，并在用激光密封焊接好的、但还没有缩径的管子4中伸展。

同时，另外一根填充料辅助注入管12也插入半张开的管中，在焊接好的、但尚未缩径的管4中延伸。填充料注入管子与一填充料注入泵13相连，填料的注入以控制方式进行，以在管9中得到满意的填充，作为人们熟悉的控制方式，此处不加叙述，因其超出了本发明的范围。

根据本发明，将光纤置入保护管中、得到按预定值确定的均匀的超长光纤由缩径和焊接好的管的直线行进装置的联合作用来保证，缩径和焊管的直线行进装置由如15和16表示的缩径机动滚轮组和以恒定转矩工作的绞盘8组成。

这些机动滚轮组15和16要进行选择，以便得到管4所希望的缩径率，其驱动速度要进行选择，以便金属带1和焊接后的管子4按箭头2所指方向有所希望的直线行进速度，而绞盘被驱动进行转动，以便对缩径的管进行拉伸，并为了在该绞盘上管5的入口处得到该管的伸长，从而在绞盘8的出口处在松弛的管9中得到相应的光纤超长度。

特别是，缩径率可能为零，在此情况下，机动滚轮只保证沿箭头2的方向的管的直线行进。

光纤在引导毛细管11中引入的速度是由缩径后的管5的线性速度给出，而缩径后的管5在绞盘的入口处被拉伸。光纤的引入速度来自光纤对管5内表面的作用，管对绞盘产生压力，因而使光纤以缩径的管的速度前进。

在最终的松弛保护管9中光纤的超长度可以用下述办法进行调节，使绞盘以预先选定的值按恒定转矩工作，以便得到管5的所需的伸长和管9的相反的松弛，这个预定的转矩值根据相对于保护管不同参数、特别是保护管的性质和几何形状，以及光纤、特别是光纤数目和它们的直径来确定。这个预定的转矩值确定在已经缩径的管子上所施加的恒定的牵引力，以便得到该管子的所希望的伸长，从而在缩径但已松弛的管中得到所期望的超长度。

由缩径管的伸长得到超长光纤的方式与管的缩径率无关。超长度的调节只需使绞盘按预定的恒定的转矩工作即可实现，以便使驱动的管子以预定的不变的牵引力直线行进和缩径。管子的伸长、也就是说在松弛管中的光纤的超长度在其全部长度上是均匀的。为了得到所需要的超长数值，转矩数值要进行调节。

在上面图示和描述的优选实施方式中，缩径装置是由一系列机动滚轮组组成。所使用的机动滚轮组确定所需要的缩径率。该缩径率根据所使用的滚轮组可以进行适当的调节。要注意到，每一组滚轮的两个滚轮都是机动的，但这两个滚轮中也可以只有一个滚轮是机动的，而另一个滚轮自由转动。

作为一种变型方案，缩径装置可以带有一个或几个传统的缩径拉模和一个下游牵引装置，以便在一个或几个拉模中获得管子的行进。这样的缩径装置也像前述一样，后面有所述绞盘8，绞盘按照相对于连到拉模上的牵引装置恒定的转矩工作。根据这样一种变型方案所实施的生产线还是相当简单的，但其缩径装置显然比只带有机动滚轮的缩径装置更长和更笨重。

Claims (6)

1.在金属保护管中实施超长光纤的方法，它在于，将最初的金属带成形为管子，以密封方式焊接此管，同时驱动最初的金属带和焊管直线前进，在成形和焊接好的管中至少引入一根光纤并使其前进，且使每根光纤获得所需的超长度，其特征在于，对所述焊接的、直线驱动的管按预定值进行随后拉伸，在所述管中使每根光纤按拉伸管的线性前进速度前进，使拉伸过的管松弛，以便在松弛的管中获得等于所述预定值的所需的光纤超长度。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，对直线驱动的管施加一个恒定和预定的拉力而进行所述的拉伸。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，在所述焊接的管拉伸之前进行缩径，当管拉伸时，该管的伸长与实施的缩径率无关。

4.在金属保护管中置入光纤的生产线，实施根据权利要求1的方法，包括将所述金属带变形、加工成管的装置，对所述成形管进行密封焊接的装置，将每根光纤引入所述成形和焊接的管中的装置，使每根光纤前进的装置以及使金属带和成形、焊接的管直线行进的装置，其特征在于，它具有安装在所述行进装置(15，16)下游的一个绞盘(8)，该绞盘以恒定的转矩工作，接收所述焊接和直线驱动的管，以便构成以预定值拉伸该管的装置，保证被拉伸的管从所述绞盘的出口出来后得以松弛，同时构成使每根光纤前进的装置，确保在松弛的管中实现所述预定值的超长度。

5.根据权利要求4的生产线，其特征在于，所述直线行进装置由同时进行缩径的机动滚轮(15，16)系列(7)构成，以便缩径的管以所述预定值进行随后的伸长，不管所述滚轮实现的缩径率是多少。

6.根据权利要求4的生产线，其特征在于，所述行进装置安装在缩径拉模和所述绞盘之间，以便缩径管以所述预定值进行随后的伸长，不管所述拉模实现的缩径率是多少。