RU1835079C

RU1835079C - Способ изготовлени основного элемента волоконно-оптического кабел св зи и устройство дл его изготовлени

Info

Publication number: RU1835079C
Application number: SU904831914A
Authority: RU
Inventors: Цимек Герхард
Original assignee: Кабельметал электро ГмбХ
Priority date: 1990-02-05
Filing date: 1990-12-24
Publication date: 1993-08-15
Also published as: AU640736B2; US5072870A; EP0440926A1; DE59005274D1; AU7023891A; EP0440926B1; JPH04213414A; DE4003311A1

Abstract

Использование: волоконно-оптические линии св зи. Сущность изобретени : способ включает формование металлической ленты в форму разрезной трубы, введение оптических волокон в разрезную трубу, сварку разрезной трубы по продольным кромкам, уменьшение сечени трубы, при этом металлическую ленту перед или.оо врем формовани в трубу реверсипно удлин ют посредством нагрева относительно одного или нескольких отрезков оптических волокон, а нагрев ленты регулируют в соответствии с требуемой избыточной длиной волокон в металлической трубе, а также скоростью изготовлени путем непрерывного измерени температуры ленты. Нагрев осуществл ют индукциотт или реэистивно. .Устройство содержит формующее устройство дл формовани непрерывно подводимой металлической ленты в форму разрезной трубы по продольным кромкам, нагревательное устройство, соединенное обратной св зью с устройством измерени температуры, выполненным в виде контактного элемента из полос термопары, установленных с возможностью скольжени по сформованной трубе, на поточное устройство . 2 с. и 1 з,п. ф-лы, 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс к технологии изготовлени волоконно-оптических кабелей св зи, а именно основного элемента кабелей св зи, выполненного в форме металлической оболочки, D которой расположены оптические волокна с избыточной длиной.

Исход из этого уровн техники, цель изобретени состоит в том, чтобы изыскать возможность, с помощью которой основные элементы кабел св зи выполн лись бы простым способом в виде волокна с избыточной длиной, расположенного в металлической трубе, а величину избыточных длин можно было бы выбирать в соответствии с поставленными требовани ми.

Эта цель, согласно изобретению, достигаетс за счет того, что формуют металлическую ленту в форму разрезной трубы, ввод т оптические волокна в разрезную трубу, сва- ривают трубу по продольным кромкам, уменьшают сечение трубы, при этом металлическую ленту перед или во врем формовани ее в трубу реверсивно удлин ют посредством нагрева относительно одного или нескольких, предназначенных дл опре00 СА СЛ

О

Х|

ю

со

деленного участка трубы,отрезков волокон, а нагрев ленты регулируют в соответствии с требуемой избыточной длиной волокон в трубе, а также скоростью изготовлени путем непрерывного измерени температуры ленты.

Удлинение металлической ленты перед сваркой ее в трубу может осуществл тьс различными способами, например, посредством подключаемого процесса выт гивани . Особенное преимущство данного изобретени вы вл етс однако тогда, когда удлинение ленты осуществл етс посредством ее нагрева перед или во врем изготовлени из нее трубы. В основе изобретени при этом заложено то соображение , что при расположении одного оптического волокна в металлической трубке при комнатной температуре, как трубка так и волокно имеют длину Lo. Если такую комбинацию труба-волокно нагревают на величину Av, то длина металлической трубы будет равна:

Lti Lo(1 + а т Av)

При этом LU -.длина удлинившейс в результате увеличени температуры трубы, Cf.n коэффициент линейного теплового расширени металла.

Это же вл етс действительным дл наход щегос внутри трубы оптического во- локнз, а именно;

Lt2 1-0(1 + CtggAv)

При этом Ц. - представл ет собой длину удлинившегос в результате увеличени температуры оптического волокна, Оде - коэффициент линейного теплового расширени комбинации волокно/оболочка. Дл этого коэффициента характерным вл етс то, что в диапазоне температур от 0°С до 100°С он очень мал по сравнению с коэффициентом теплового расширени металла, настолько, что на практике им пренебрегают .

Если оптическое волокно или его отрезки равной длины, определ емые соответствующими отрезками металлической ленты при комнатной температуре ввод т в нагретую металлическую трубу и охлаждают ее, то результатом этого будет получение избыточной длины волокна согласно приведенной ниже формуле, т.к. волокно проводитс во внутренней части трубы и не может из нее выскользнуть.

Lttf -LO

(0т -ОдС)

Т.к. «т вл етс посто нной величиной дл каждого металла в рассматриваемом диапазоне температур от 0°С до 100°C;aage опускаетс , избыточна длина е может оыть точно определена из значений коэффициентов теплового расширени примен емого

металла и результатов измерени температуры .

Нагрев металлической ленты перед или во врем ее формовки в трубу может быть осуществлен любыми известными средствами , однако наиболее целесообразным зарекомендовал себ индуктивный или резистивный нагрев металлической ленты. Как следует из приведенных выше доводов , нагрев ленты примен емой в качестве

5 защитной оболочки оптических волокон, осуществл етс в соответствии с требуемой величиной избыточной длины волокна в трубе , при этом температура ленты должна не- прерывно измер тьс в процессе

0 осуществлени изобретени во врем фор- мовки ленты или непосредственно после ее завершени . Это непрерывное измерение температуры необходимо, если, как предусмотрено изобретением, должны изготавли5 ватьс практически любые длины и при выборе требуемой избыточной длины на каждом участке длины изготавливаемого основного элемента, чтобы в каждом случае было надежно защищено чувствительное к

0. механическим воздействи м оптическое волокно . По этой причине, в развитие мысли изобретени , контактный термоэлемент, который состоит из скольз щих на трубе полос обычной термоэлектрической пары, зареко5 мендовал себ как особенно предпочтительный . Если эти полосы, как предусмотрено в дальнейшем развитии изобретени ,выполнены в виде прижимных пружин и изготовлены . из меди, соответственно конста.нтана или ни0 кол , то чакое их расположение допускает непрерывное измерение температуры, которое может быть использовано дл контролируемого нагрева вход щей металлической ленты. Этот контролируемый нагрев под5 страиваетс под требуемую длину волокон, а также под любую скорость сварки.

Устройство дл осуществлени данного

способа состоит из формующего устройства

дл формовани непрерывно подводимой

0 металлической ленты в форму разрезной трубы, устройства дл сварки разрезной трубы по продольным кромкам, намоточное устройство дл наметки основного элемента , при этом перед формующим устройством

5 установлено нагревательное устройство, соединенное обратной св зью с устройством измерени температуры, которое выполнено в виде контактного элемента из полос термопары, установленных с возможностью скольжени по сформованной т рубе.

Изоретение по сн етс чертежом.

С катушки 1 сматываетс металлическа лента 2, например, из стали или меди, шириной , например, 25 мм и толщиной 0,9 мм; в ванне дл мойки 3 ленту 2 обезжиривают и очищают, в непоказанном на чертеже обрезном устройстве, кромки ленты обрезают таким образом, что металлическа лента становитс шириной, например, 21 мм. Это меропри тие обеспечивает посто нстсо диаметра разрезной трубы. Помимо этого, таким образом дл .сварки получают ыеокисленные поверхности кромок. Лента 2 с обрезанными кромками входит далее в формующее устройство 4 и там в несколько этапов приобретает форму разрезанной грубы 5. Формующее устройство 4 состоит из р да формующих элементов 6, например, из первых роликов, следующих за ними по направлению движени ленты - конусных труби расположенных в заключении формовочных колец. В полученную таким образом разрезную трубу ввод т оптическое волокно 7.

Поз.8 обозначено сварочное устройство , которое служит дл сварки встык, после формовки, кромок ленты. В представленном варианте исполнени это сварочное устройство представл ет собой тройную горелку, работающих в среде защитного газа , в случае если должны изготавливатьс большие по длине участки, которые, например , требуютс длл подводных кабелей, то преимущественным может быть исполнение сварочного устройства 8 в виде лазера. Это сварочное устройство имеет также преимущество в случае, когда трубы или трубки малых диаметров сваривают встык и требуетс высока скорость изготовлени ..

Сваренную трубу затем прот гивают через прот жное кольцо 9 с целью разглаживани наружной поверхности и дл сокращени поперечного сечени . В качестве съемного устройства наиболее целесооб- разным вл етс применение так называемого колодочного съемного устройства 10, которое состоит из множества зажимов 11 захватывающих и вновь освобождающих сваренную трубу 12. Эти зажимы креп тс , известным способом на бесконечной приводной цепи 13. Изготовленный таким образом основной элемент наматывают на накопительный барабан 14 дл проверки или дальнейшей его обработки , например, дл свивки в сердечник кабел св зи.

Как можно видеть из рисунка, оптическое волокло 7 вводитс в изготовл емую разрезную труЬу b сверху. За счет сматывани с катушки 1 металлической ленты обеспечиваетс синхронность в движении между обоими элементами, образующими основной элемент, т.е. между ними не существует никакой отнорительной скорости , Это означает, что в изготовленной трубе оптическое волокно заключено без избыточной длины. Дл устранени по вл ющейс в результате этого опасности повреждени оптического волокна со стороны

внешних механических воздействий, изо-, бретение предусматривает, что в области введени оптического волокна возникает реверсивное удлинение ленты 2, которое обеспечивает избыточную длину волокна 7,

относительно ленты, соответственно охватывающей волокне трубы, Дл этого используетс , например, действующее по индуктивному принципу устройство нагреоэ 15, которое о представленном примере исполнени нагревает ленту еще перед ее формовкой до температуры, необходимой дл получени требуемой избыточной длины волокна с учетом предусмотренной скорости изготовлени , Этот нагрев

контролируетс , т.е. нагретую ленту формуют в трубу, котора имеет требуемую повышенную температуру. Дл этого чтобы достичь этого, внутри формовочного устройства 4 предусмотрено устройство 16 дл измерени температуры, которое, например, состоит из контактного термоэлемента, из термопар, в виде полос, скольз щих на разрезной трубе. Исход из значений замеренной требуемой температуры и завис щего

от материала металлической ленты коэффициента теплового расширени , может быть определена избыточна длина:

Ј От Д V.

40

Целесообразным вл етс , как схема- .тично показано на рисунке, управление осуществл ть через отвод 17 мощности к устройству нагрева 15.

. Измерение температуры, а также контролируемый нагрев ленты осуществл етс непрерывно, оптическое волокно 7 вводитс в образующуюс разрезную трубу, в область , где уже осуществл етс управл емый

нагрев ленты и таким образом удлинение ее на требуемом участке.

Изготовленные таким образом основные элементы особенно подход т дл передачи информации посредством оптических

волокон в подводных кабел х, у которых с одной стороны чувствительные волокна должны быть защищены от воздействи давлени и колебаний, а с другой стороны основные элементы должны быть в состо нии перекрывать большие рассто ни . Эти причины обусловливают то, что, охватывающа оптические волокна, труба должна иметь определенное соотношение между диаметром и толщиной стенок.

Из-за исключительно высоких дав щих нагрузок при создании таких подводных ка- Оелей исход т изЈравнительно малых диаметров трубы, тем более, что требуютс большие длины, до нескольких километров, одного отрезка кабел дл избежани мест сращивани на нем. Поэтому предлагаютс трубы, наружный диаметр которых составл ет от 5 мм до 10 мм, и соответственно толщина стенок которых равна от 0,2 мм до 1,0 мм.

Claims

1. Способ изготовлени основного элемента волоконно-оптического кабелл св зи, выполненного в форме металлической оболочки , в которой расположены оптические волокна с избыточной длиной, включающий формование металлической ленты в форму разрезной трубы, введение оптических волокон в разрезную трубу, соарку разрезной трубы по продольным кромкам, уменьшение сечени трубы, от л и ч а ю щи и с тем, что, с целью упрощени способа, металлическую ленту перед или во врем формова- ни в трубу реверсивно удлин ют

посредством нагрева относительно одного или нескольких отрезков оптических волокон , при этом нагрев ленты регулируют в соответствии с требуемой избыточной дли- ной во окон в металлической трубе, а также скоростью изготовлени путем непрерывного измерени температуры ленты.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что нагрев осуществл ют индукционно

или резистивно.

3.Устройство дл изготовлени основного элемента волоконно-оптического кабел св зи, выполненного в форме металлической оболочки, в которой расположены оптические волокна с избыточной длиной, содержащее формующее устройство дл формовани непрерывно подводимой металлической лепты в форму разрезной трубы, устройство дл варки раэрезной трубы но продольным кромкам, намоточное устройстоо дл намотки основного элемента, о т л и чающеес тем что, с целью упрощени устройства, перед формующим устройством установлено

нагревательное устройстоо, соединенное обратной св зью с воеденным устройством измерени температуры, которое выполнено в виде контактного элемента из полос термопары, установленных с возможностью

скольжени по сформованной трубе.