RU2372632C2 - Method and device for making optical cable and cable, made using said method - Google Patents
Method and device for making optical cable and cable, made using said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372632C2 RU2372632C2 RU2007139815/28A RU2007139815A RU2372632C2 RU 2372632 C2 RU2372632 C2 RU 2372632C2 RU 2007139815/28 A RU2007139815/28 A RU 2007139815/28A RU 2007139815 A RU2007139815 A RU 2007139815A RU 2372632 C2 RU2372632 C2 RU 2372632C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal tube
- tube
- efl
- optical cable
- optical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу изготовления оптического кабеля, устройству для указанного изготовления и оптическому кабелю, содержащему, по меньшей мере, одну металлическую трубку, внутри которой заключено, по меньшей мере, одно оптическое волокно.The present invention relates to a method for manufacturing an optical cable, a device for said manufacture, and an optical cable comprising at least one metal tube inside which at least one optical fiber is enclosed.
Защита оптических кабелей с помощью кожуха в виде металлической трубки находит применение для воздушных, подземных и подводных кабелей.The protection of optical cables with a casing in the form of a metal tube is used for aerial, underground and underwater cables.
Обычно металлическая трубка содержит отдельное волокно или несколько оптических волокон, предпочтительно собранных в многожильный жгут. Для изготовления трубки могут использоваться металлы, такие как сталь, алюминий, сплавы алюминия или медь.Typically, the metal tube contains a single fiber or several optical fibers, preferably assembled in a multicore bundle. Metals such as steel, aluminum, aluminum alloys, or copper can be used to make the tube.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Один способ создания металлической трубки вокруг одного или более оптических волокон содержит стадию формирования металлической трубки с продольной прорезью, причем указанная прорезь герметизируется после расположения оптических волокон в трубке. См., например, патент США 6522815 (на имя Nexans Deutschaland Industries AG&Co.KG).One way to create a metal tube around one or more optical fibers comprises the step of forming a metal tube with a longitudinal slot, wherein said slot is sealed after the optical fibers are located in the tube. See, for example, US Pat. No. 6,522,815 (to Nexans Deutschaland Industries AG & Co.KG).
Патент США 6047586 (на имя Alcatel) относится к процессу, в котором металлическая трубка изготавливается за счет формования выдавливанием исходного материала через формирующую насадку. За время формования металла выдавливанием оптические волокна перемещаются к центру формирующей насадки через второе отверстие. Технология представляет собой процесс Conform™ для изготовления профилей и трубок из цветных металлов (как описано, например, в патенте США 3765216). По этой технологии металл в форме непрерывной заготовки вводится в канавку, расположенную около окружности вращающегося фрикционного колеса. Колесо перемещает металл к фиксирующей области фиксирующего блока, который входит в контакт с канавкой и герметизирует канавку. Вращение фрикционного колеса приводит к возникновению высоких температур и высокого давления в удерживающем пространстве, что вызывает пластическую деформацию металла. Затем металл может быть сформован выдавливанием через формирующую насадку и отвержден для формирования профиля или трубки.US patent 6047586 (in the name of Alcatel) relates to a process in which a metal tube is made by molding by extrusion of a source material through a forming nozzle. During extrusion molding, the optical fibers move toward the center of the forming nozzle through the second hole. The technology is a Conform ™ process for the manufacture of non-ferrous metal profiles and tubes (as described, for example, in US Pat. No. 3,765,216). According to this technology, a metal in the form of a continuous billet is inserted into a groove located near the circumference of a rotating friction wheel. The wheel moves the metal to the locking region of the locking block, which comes into contact with the groove and seals the groove. The rotation of the friction wheel leads to high temperatures and high pressures in the holding space, which causes plastic deformation of the metal. The metal can then be extruded through a forming nozzle and cured to form a profile or tube.
В упомянутых выше типах оптических кабелей обычно используется оптическое волокно, которое имеет длину, большую, чем длина металлической трубки, в частности, для того, чтобы принять во внимание различные термические коэффициенты стекловолокна и металла трубки.The types of optical cables mentioned above typically use an optical fiber that is longer than the length of the metal tube, in particular in order to take into account the different thermal coefficients of the glass fiber and the metal of the tube.
Указанная дополнительная длина волокна (EFL) обычно изменяется в зависимости от конструкции кабеля, используемых материалов и диаметра металлической трубки. Подходящая величина EFL защищает оптические волокна от увеличения затухания и механических повреждений из-за напряжений, генерируемых в кабеле в ходе его срока службы, появляющихся в ходе установки или вызванных внешними условиями, например, температурными изменениями, ветром, наледью, в процессе работы.The indicated extra fiber length (EFL) usually varies depending on the cable design, materials used and the diameter of the metal tube. A suitable EFL value protects the optical fibers from increasing attenuation and mechanical damage due to stresses generated in the cable during its service life, appearing during installation or caused by external conditions, for example, temperature changes, wind, ice, during operation.
Патент США 6047586 описывает получение дополнительной длины внутри металлической трубки за счет перемещения со слегка большей скоростью волокон через канал, заканчивающийся в формирующей насадке.US patent 6047586 describes the receipt of additional length inside a metal tube by moving with a slightly higher speed of the fibers through the channel ending in the forming nozzle.
Заявитель наблюдал, что этот способ является трудным для реализации, а получающиеся в результате значения дополнительной длины волокна являются ненадежными.The applicant has observed that this method is difficult to implement, and the resulting values of the additional fiber length are unreliable.
Патент США 6522815 показывает, что для получения дополнительной длины оптических волокон по сравнению с металлической трубкой устройство для получения гофрированной поверхности располагается после шпилевой лебедки, которая вдавливает гофрированную поверхность в стенку трубки в ходе непрерывного процесса. Дополнительная длина оптического волокна является функцией глубины и шага гофрирования.US Pat. No. 6,522,815 shows that in order to obtain an extra length of optical fibers compared to a metal tube, a device for producing a corrugated surface is located after a hairpin winch that presses the corrugated surface into the tube wall during a continuous process. The extra fiber length is a function of the depth and corrugation pitch.
В соответствии с патентом США 2004/0008956, для того, чтобы оптическое волокно в металлической трубке было изготовлено с дополнительной длиной, металлическая трубка непрерывно зажимается между фиксирующими стягивающими зажимами, чьи стягивающие пары зажимов крепко зажимают металлическую трубку и прикладывают деформирующие силы. Металлическая трубка подвергается упругой деформации, т.е. вытягивается. Следовательно, вытянутая металлическая трубка и оптическое волокно одинаковой длины наматываются на стягивающий диск. Состояние упругой деформации «ослабляется» на стягивающем диске, и металлическая трубка укорачивается до нормального состояния.According to US 2004/0008956, in order for the optical fiber in the metal tube to be manufactured with an extra length, the metal tube is continuously clamped between the fixing tightening clamps, whose tightening pairs of clamps tightly clamp the metal tube and exert deforming forces. The metal tube undergoes elastic deformation, i.e. stretches out. Consequently, an elongated metal tube and an optical fiber of the same length are wound on a tightening disk. The state of elastic deformation is “weakened” on the tightening disk, and the metal tube is shortened to a normal state.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
В этом изобретении заявитель понял, что преимущества могли возникнуть при использовании части диаграммы удлинения под нагрузкой металлической трубки, связанной с пластической деформацией, а не части диаграммы, связанной с упругой деформацией.In this invention, the applicant realized that advantages could arise when using part of the elongation diagram under load of a metal tube associated with plastic deformation, and not part of the diagram associated with elastic deformation.
Однако на опыте заявитель узнал, что при создании дополнительной длины волокна за счет гофрирования трубки результирующий кабель имеет величину EFL, изменяющуюся свыше допустимых пределов вдоль продольного направления кабеля.However, in experience, the applicant learned that when creating an additional fiber length due to the corrugation of the tube, the resulting cable has an EFL value that varies beyond the allowable limits along the longitudinal direction of the cable.
В частности, в настоящем изобретении заявитель наблюдал, что в то время как укорочение трубки, в частности укорочение металлической трубки за счет пластической деформации, является операцией, сложной для выполнения с получением постоянного результата, пластическое удлинение трубки является воспроизводимым процессом, который можно точно контролировать при промышленном производстве.In particular, in the present invention, the applicant has observed that while shortening the tube, in particular shortening the metal tube due to plastic deformation, is an operation difficult to obtain with a permanent result, plastic elongation of the tube is a reproducible process that can be precisely controlled when industrial production.
Заявитель обнаружил, что оптический кабель со значением EFL, по существу постоянным вдоль его продольного направления, может быть изготовлен путем придания большего удлинения, чем требуется, по меньшей мере, в ходе одной стадии процесса изготовления и последующего пластического вытягивания трубки, содержащей внутри волокна, контролируемым способом до получения окончательного значения EFL.Applicant has discovered that an optical cable with an EFL value substantially constant along its longitudinal direction can be made by giving greater elongation than is required during at least one stage of the manufacturing process and subsequent plastic stretching of the tube containing the inside of the fiber, controlled way to get the final EFL value.
В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу изготовления оптического кабеля, содержащего, по меньшей мере, одну металлическую трубку, заключающую внутри, по меньшей мере, одно оптическое волокно, причем указанный кабель имеет предварительно заданное значение дополнительной длины волокна или превышения длины волокна (EFL) и указанный способ содержит стадии:In a first aspect, the present invention relates to a method for manufacturing an optical cable comprising at least one metal tube enclosing at least one optical fiber, said cable having a predetermined value of extra fiber length or excess fiber length (EFL) and said method comprises the steps of:
продвижение указанного оптического волокна;promoting said optical fiber;
измерение длины указанного оптического волокна, продвигаемого в течение определенного времени;measuring the length of the specified optical fiber promoted for a certain time;
формирование металлической трубки вокруг указанного оптического волокна;the formation of a metal tube around the specified optical fiber;
получение согласованности (конгруэнтности) между указанной металлической трубкой и указанным оптическим волокном, т.е. конец металлической трубки и соответствующий конец оптического волокна находятся в одной и той же точке мнимой оси вдоль оптического волокна;obtaining consistency (congruence) between the specified metal tube and the specified optical fiber, i.e. the end of the metal tube and the corresponding end of the optical fiber are at the same point of the imaginary axis along the optical fiber;
пластическое деформирование металлической трубки, укорачивающее металлическую трубку на предварительно заданную величину (St), большую, чем указанная предварительно заданная величина EFL, при продвижении металлической трубки;plastic deformation of the metal tube shortening the metal tube by a predetermined value (S t ) greater than the specified predefined value EFL, while advancing the metal tube;
пластическое деформирование металлической трубки после укорочения для получения ее удлинения, при продвижении металлической трубки;plastic deformation of the metal tube after shortening to obtain its elongation, while advancing the metal tube;
измерение длины металлической трубки, которая продвигается, в течение определенного времени, после указанного удлинения;measuring the length of a metal tube that advances, for a certain time, after the specified extension;
оценка результирующей дополнительной длины волокна как функции указанной измеренной длины оптического волокна и указанной измеренной длины металлической трубки;evaluating the resulting additional fiber length as a function of the specified measured length of the optical fiber and the specified measured length of the metal tube;
регулировка результирующей дополнительной длины волокна путем регулировки удлинения металлической трубки для достижения указанной предварительно заданной дополнительной длины волокна.adjusting the resulting additional fiber length by adjusting the extension of the metal tube to achieve the specified predefined additional fiber length.
Для целей настоящего описания и формулы изобретения, которая следует дальше, за исключением отмеченных по-другому, все номера, обозначающие величины, количества, проценты и т.д., должны пониматься во всех примерах как употребляемые с термином «приблизительно». Также все диапазоны включают какое-либо сочетание описываемых точек максимумов и минимумов, а также какие-либо промежуточные диапазоны, которые могут быть особо перечислены или не перечислены здесь.For the purposes of the present description and the claims that follow, except as otherwise indicated, all numbers indicating quantities, amounts, percentages, etc., should be understood in all examples as used with the term "approximately". Also, all ranges include some combination of the described maximum and minimum points, as well as any intermediate ranges that may or may not be specifically listed here.
В настоящем описании и формуле изобретения, в качестве превышения длины волокна (EFL) используется величина, даваемая следующей формулойIn the present description and claims, as the excess fiber length (EFL) is used, the value given by the following formula
где Lf представляет собой длину, по меньшей мере, одного оптического волокна, а Lt представляет собой длину металлической трубки, внутри которой заключено металлическое волокно (волокна).where L f represents the length of at least one optical fiber, and L t represents the length of a metal tube, inside which is enclosed a metal fiber (s).
Величина EFL, получаемая по способу изобретения, предпочтительно может находиться в диапазоне от -1,5% до 1,5%, в зависимости от требований к конкретному оптическому кабелю, который изготавливается. Обычно преимущественным является положительное значение EFL во всех случаях, когда кабель может подвергаться нагрузкам растяжения или удлинения, например, воздушные оптические кабели; однако в некоторых случаях преимущественным может быть отрицательное значение EFL, например в подземных кабелях, особенно, когда на находящийся внутри кабель воздействует мороз.The EFL value obtained by the method of the invention can preferably be in the range of -1.5% to 1.5%, depending on the requirements of the particular optical cable that is being manufactured. In general, a positive EFL value is advantageous in all cases where the cable may be subjected to tensile or extension loads, for example, aerial optical cables; however, in some cases, a negative EFL may be advantageous, for example in underground cables, especially when the cable inside is exposed to frost.
С точки зрения приведенного выше определения, дополнительная длина волокна (EFL) может быть легко измерена в итоговом кабеле.From the point of view of the above definition, the extra fiber length (EFL) can be easily measured in the final cable.
Для того, чтобы измерить величину EFL с целью контроля в ходе процесса изготовления, величина EFL определяется как функция измеряемой длины протягиваемых оптических волокон в данный период времени и измеряемой длины протягиваемой металлической трубки в тот же самый период времени. Если такая величина вычисляется на основе измеряемой длины протягиваемой металлической трубки в конце производственной линии (т.е. когда не ожидается, что трубка будет подвергаться какому-нибудь дальнейшему изменению размера, полученная величина также соответствует окончательной величине EFL кабеля, при этом волокно является по существу нерастяжимым вдоль всей производственной линии изготовления кабеля.In order to measure the EFL value for control during the manufacturing process, the EFL value is determined as a function of the measured length of the drawn optical fibers in a given time period and the measured length of the drawn metal tube in the same time period. If this value is calculated based on the measured length of the drawn metal tube at the end of the production line (i.e. when it is not expected that the tube will undergo any further resizing, the resulting value also corresponds to the final cable EFL, the fiber being essentially inextensible along the entire cable production line.
В настоящем изобретении и формуле изобретения термин «интервал времени» означает произвольный период времени. Предпочтительно, полезный интервал времени при изготовлении кабеля в соответствии с настоящим изобретением составляет порядка времени, которое требуется, чтобы оптическое волокно прошло вдоль производственной линии с обычной скоростью изготовления, при длине производственной линии обычно от 10 до 50 м.In the present invention and the claims, the term "time interval" means an arbitrary period of time. Preferably, the useful time interval in the manufacture of the cable in accordance with the present invention is of the order of the time that it takes for the optical fiber to travel along the production line at a normal manufacturing speed, with a production line length typically from 10 to 50 m.
Различный интервал времени может использоваться с точки зрения конкретных нужд изготовления, например, более короткий интервал может быть полезным для достижения особо высокого постоянства величины EFL вдоль кабеля, когда требуется такое конкретное применение кабеля; более длинный интервал времени при высокой скорости изготовления может дать возможность использовать более простые измерительные приборы и устройства контроля, или может использоваться при низких скоростях изготовления.A different time interval can be used from the point of view of the specific needs of the manufacture, for example, a shorter interval can be useful to achieve a particularly high constancy of the EFL value along the cable when such a specific application of the cable is required; a longer time interval at a high manufacturing speed may make it possible to use simpler measuring instruments and control devices, or it can be used at low manufacturing speeds.
Стадия формирования металлической трубки вокруг оптического волокна может реализоваться с помощью технологии, известной в технике, например, при создании металлической трубки с продольной прорезью, которая запаивается после вставки, по меньшей мере, одного оптического волокна, или при формировании металлической трубки на своем месте за счет формования выдавливанием пластифицированного металла, предпочтительным является последний способ.The step of forming a metal tube around an optical fiber can be implemented using technology known in the art, for example, when creating a metal tube with a longitudinal slot, which is sealed after inserting at least one optical fiber, or when forming a metal tube in its place due to molding by extrusion of plasticized metal, the latter method is preferred.
Преимущественно, стадия формирования металлической трубки вокруг, по меньшей мере, одного оптического волокна включает контроль скорости формирования металлической трубки.Advantageously, the step of forming a metal tube around at least one optical fiber includes controlling the rate of formation of the metal tube.
Преимущественно, способ изобретения, кроме того, содержит стадию подачи наполнителя в указанную металлическую трубку.Advantageously, the method of the invention further comprises the step of supplying a filler to said metal tube.
Предпочтительно, наполнитель продвигается отдельно от оптического волокна до тех пор, пока металлическая трубка не сформируется вокруг оптического волокна.Preferably, the filler is advanced separately from the optical fiber until a metal tube is formed around the optical fiber.
В предпочтительном варианте реализации способ изобретения, кроме того, содержит стадии:In a preferred embodiment, the method of the invention further comprises the steps of:
подача пластифицированного металла через насадку для формирования металлической трубки;feeding plasticized metal through a nozzle to form a metal tube;
проведение, по меньшей мере, одного оптического волокна в металлическую трубку через первый канал подачи, конец которого расположен после насадки; иpassing at least one optical fiber into a metal tube through a first supply channel, the end of which is located after the nozzle; and
подача наполнителя в металлическую трубку через второй канал подачи, конец которого расположен после насадки.filler feeding into a metal tube through a second feed channel, the end of which is located after the nozzle.
В настоящем описании и формуле изобретения под «получением конгруэнтности или согласованности» понимается приведение оптического волокна и металлической трубки в такое положение, когда они согласованы вместе в продольном направлении.In the present description and claims, “obtaining congruence or consistency” means bringing the optical fiber and the metal tube to a position where they are aligned together in the longitudinal direction.
Если согласованность получается за счет наматывания металлической трубки, содержащей оптическое волокно, на шкив или тому подобное, длина оптического волокна может оказаться меньше, чем длина металлической трубки, потому что волокно наматывается на диаметр, который меньше, чем диаметр намотки для оси трубки. В таком случае, для того, чтобы достичь окончательной величины EFL, нужно принять во внимание укорочение металлической трубки и это сокращение длины волокна.If consistency is obtained by winding a metal tube containing an optical fiber onto a pulley or the like, the length of the optical fiber may be less than the length of the metal tube because the fiber is wound around a diameter that is less than the diameter of the winding for the tube axis. In this case, in order to achieve the final EFL, it is necessary to take into account the shortening of the metal tube and this reduction in fiber length.
Предпочтительно, так как в этом случае волокно испытывает растягивающее напряжение после его наматывания внутри трубки на конгруэнтный шкив, последующее укорочение длины трубки должно быть произведено немедленно после того, как волокно и трубка будут удалены с конгруэнтного шкива, для уменьшения времени, в течение которого волокно испытывает такое растягивающее напряжение.Preferably, since in this case the fiber experiences tensile stress after it is wound inside the tube onto the congruent pulley, the subsequent shortening of the length of the tube should be done immediately after the fiber and the tube are removed from the congruent pulley, in order to reduce the time during which the fiber experiences such tensile stress.
В настоящем описании и формуле изобретения под «пластической деформацией» понимается возникновение изменения длины металлической трубки за счет приложения силы, причем указанное изменение остается после того, как приложенная сила устраняется. Например, указанное изменение может возникать за счет приложения поддерживаемого напряжения, превышающего предел упругости материала трубки.In the present description and the claims, “plastic deformation” means the occurrence of a change in the length of the metal tube due to the application of force, and this change remains after the applied force is eliminated. For example, this change may occur due to the application of a supported voltage that exceeds the elastic limit of the tube material.
Предпочтительно, стадия укорочения осуществляется путем гофрирования, коробления или вдавливания, по меньшей мере, одной металлической трубки. В настоящем описании и формуле изобретения термин «вдавливание» будет также включать в себя термин «коробление» и «гофрирование», если не указано по-другому.Preferably, the shortening step is carried out by crimping, warping or indenting at least one metal tube. In the present description and claims, the term “indentation” will also include the term “warping” and “corrugation”, unless otherwise indicated.
Например, укорочение получается за счет вдавливания металлической трубки с помощью винтовой деформации, имеющей предварительно заданные величины шага и глубины. Предпочтительно, шаг устанавливается равным от 5 до 15 мм.For example, shortening is obtained by indenting a metal tube using helical deformation having predetermined pitch and depth values. Preferably, the pitch is set to be 5 to 15 mm.
Предпочтительно величина укорочения St оказывается больше на 0,2-0,4%, чем величина, соответствующая предварительно заданному значению EFL.Preferably, the shortening amount S t is greater than 0.2-0.4% than the value corresponding to the predetermined EFL value.
Стадия оценки результирующего значения EFL проводится путем сравнения длины металлической трубки после удлинения с длиной оптического волокна, как это измеряется наверху из конгруэнтности.The step of evaluating the resulting EFL is by comparing the length of the metal tube after elongation with the length of the optical fiber, as measured above from congruence.
Предпочтительно, стадия подбора (регулировки) результирующей величины EFL с помощью регулировки удлинения металлической трубки осуществляется путем регулировки скорости на устройстве, протягивающем трубку. Более конкретно, удлинение трубки реализуется при увеличении скорости протягивания трубки, когда результирующее значение EFL выше, чем предварительно заданное, или при уменьшении скорости протягивания трубки, когда результирующее значение EFL ниже, чем предварительно заданное.Preferably, the step of selecting (adjusting) the resulting EFL value by adjusting the elongation of the metal tube is carried out by adjusting the speed on the device extending the tube. More specifically, elongation of the tube is realized by increasing the speed of the tube when the resulting EFL is higher than the predetermined one, or by decreasing the speed of the tube when the resulting EFL is lower than the preset.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к оптическому кабелю, содержащему, по меньшей мере, одну металлическую трубку и, по меньшей мере, одно оптическое волокно внутри нее, причем указанный кабель имеет локальное значение превышения длины волокна (EFL), изменяющееся менее чем на 0,2% вдоль продольного направления кабеля по отношению к среднему значению EFL кабеля.In another aspect, the present invention relates to an optical cable comprising at least one metal tube and at least one optical fiber within it, said cable having a local fiber length excess value (EFL) of less than 0, 2% along the longitudinal direction of the cable relative to the average EFL of the cable.
В настоящем описании и формуле изобретения под «средним значением EFL» понимается величина EFL, получающаяся из измерений длин оптического волокна и трубки, взятых на оптическом кабеле длиной, по меньшей мере, 1 км.In the present description and claims, “average EFL” means the EFL obtained from measurements of the lengths of the optical fiber and the tube taken on an optical cable of at least 1 km length.
В настоящем описании и формуле изобретения под «локальным значением EFL» понимается величина EFL, получающаяся из измерений длин волокна и трубки, взятых из части кабеля, имеющей длину от 10 до 50 м.In the present description and claims, “local EFL value” means the EFL value obtained from measurements of fiber and tube lengths taken from a portion of a cable having a length of 10 to 50 m.
Предпочтительно, в кабеле, в соответствии с настоящим изобретением, локальное значение EFL, измеряемое в частях кабеля, удаленных на расстояние друг от друга, по меньшей мере, 100 м в кабеле длиной, по меньшей мере, 1 км, изменяется менее чем на 0,2% вдоль продольного направления кабеля по отношению к среднему значению EFL длины указанного кабеля.Preferably, in the cable in accordance with the present invention, the local EFL value measured in parts of the cable spaced at least 100 m apart in a cable of at least 1 km length changes by less than 0, 2% along the longitudinal direction of the cable with respect to the average EFL of the length of the specified cable.
Примерами оптических кабелей, в соответствии с изобретением, являются кабели для воздушного использования такие, как оптический провод заземления (OPGW) и оптические фазовые провода (ОРРС); также наземные кабели для использования в суровых условиях или, в общем, когда желательна металлическая защита.Examples of optical cables in accordance with the invention are cables for air use, such as optical ground wire (OPGW) and optical phase wires (ORRS); also terrestrial cables for use in harsh environments or, in general, when metal protection is desired.
В варианте реализации, предпочтительном в соответствии с изобретением, кабель согласно изобретению имеет среднее значение EFL от 0,2% до 1,5%, более предпочтительно от 0,2% до 0,9%. В другом варианте реализации средняя величина EFL может принимать отрицательные значения, например, - 0,5%.In an embodiment preferred in accordance with the invention, the cable according to the invention has an average EFL of 0.2% to 1.5%, more preferably 0.2% to 0.9%. In another embodiment, the average EFL may take negative values, for example, -0.5%.
Предпочтительно, локальное значение EFL отличается от среднего значения EFL менее чем на 0,1%.Preferably, the local EFL value differs from the average EFL value by less than 0.1%.
Предпочтительно, оптический кабель изобретения содержит, по меньшей мере, одну металлическую трубку, в которую заключены от 12 до 96, более предпочтительно от 24 до 48 оптических волокон.Preferably, the optical cable of the invention comprises at least one metal tube in which 12 to 96, more preferably 24 to 48 optical fibers are enclosed.
Металлическая трубка изготавливается из пластически деформируемого металлического материала. Примерами таких металлических материалов являются сталь, сплавы алюминия и медь.The metal tube is made of plastically deformable metal material. Examples of such metallic materials are steel, aluminum alloys, and copper.
В предпочтительном варианте реализации металлическую трубку укорачивают в продольном направлении по отношению, по меньшей мере, к одному оптическому волокну, заключенному в ней. Более конкретно, металлическую трубку укорачивают путем коробления, вдавливания или гофрирования. Более предпочтительно, металлическая трубка вдавливается.In a preferred embodiment, the metal tube is shortened in the longitudinal direction with respect to at least one optical fiber enclosed therein. More specifically, the metal tube is shortened by warping, indenting or crimping. More preferably, the metal tube is pressed in.
В предпочтительном варианте реализации коробление, вдавливание или гофрирование металлической трубки имеет глубину от 0,05 мм до 2 мм, более предпочтительно от 0,1 мм до 1 мм от внешней огибающей поверхности трубки.In a preferred embodiment, the warping, indentation or corrugation of the metal tube has a depth of from 0.05 mm to 2 mm, more preferably from 0.1 mm to 1 mm from the outer envelope surface of the tube.
В предпочтительном варианте реализации указанное коробление, вдавливание или гофрирование осуществляются по спирали с шагом от 5 мм до 15 мм.In a preferred embodiment, said warpage, indentation or corrugation is carried out in a spiral with a pitch of 5 mm to 15 mm.
Предпочтительно, металлическая трубка имеет внутренний диаметр от 2 до 11 мм, более предпочтительно - от 2 мм до 4 мм.Preferably, the metal tube has an inner diameter of from 2 to 11 mm, more preferably from 2 mm to 4 mm.
Предпочтительно, металлическая трубка имеет внешний диаметр от 3 до 15 мм, более предпочтительно - от 3 до 6 мм.Preferably, the metal tube has an outer diameter of from 3 to 15 mm, more preferably from 3 to 6 mm.
Для целей настоящего описания и формулы изобретения на внутренний и внешний диаметры трубки будут даваться ссылки как на внутреннюю и внешнюю цилиндрические поверхности трубки, не будет приниматься во внимание их коробление, вдавливание или гофрирование.For the purposes of the present description and claims, the inner and outer diameters of the tube will be referred to as the inner and outer cylindrical surfaces of the tube, and warping, indentation or corrugation will not be taken into account.
В предпочтительном варианте реализации оптическое волокно, заключенное в металлическую трубку, вводится в наполнитель. Примерами наполнителя являются гель, желе или пластичная смазка. Предпочтительно, указанный наполнитель имеет, по меньшей мере, одну характеристику, выбираемую из гидрофобности, поглощения водорода, тиксотропии. Более предпочтительно, указанный наполнитель является гидрофобным и триксотропным. Более предпочтительно, наполнитель является гидрофобным, триксотропным и способным поглощать водород.In a preferred embodiment, an optical fiber enclosed in a metal tube is introduced into the filler. Examples of fillers are gel, jelly, or grease. Preferably, said filler has at least one characteristic selected from hydrophobicity, hydrogen absorption, thixotropy. More preferably, said filler is hydrophobic and trixotropic. More preferably, the filler is hydrophobic, trixotropic and capable of absorbing hydrogen.
Предпочтительно наполнитель, подходящий для изобретения, имеет способность поглощать водород, равную или большую, чем 0,1 см3/г при (STP/g) - нормальные условия для температуры и давления/сила тяжести, более предпочтительно, равную или большую, чем 0,5 см3/г при нормальных условиях для температуры и давления/сила тяжести, где STP/g - стандартные (нормальные) условия для температуры и давления/сила тяжести.Preferably, a filler suitable for the invention has the ability to absorb hydrogen equal to or greater than 0.1 cm 3 / g at (STP / g) - normal conditions for temperature and pressure / gravity, more preferably equal to or greater than 0 , 5 cm 3 / g under normal conditions for temperature and pressure / gravity, where STP / g - standard (normal) conditions for temperature and pressure / gravity.
Предпочтительно, наполнитель, подходящий для изобретения, имеет вязкость при комнатной температуре от 40 до 300 Па·с (скорость сдвига 1,56 в секунду), более предпочтительно от 50 до 120 Па·с. Величины вязкости получаются из реологического измерения с помощью реометра для контроля напряжения Bohlin CVO 120 с плоскоконической 2°/40 мм измеряющей системой при постоянной температуре.Preferably, a filler suitable for the invention has a viscosity at room temperature of from 40 to 300 Pa · s (shear rate of 1.56 per second), more preferably from 50 to 120 Pa · s. Viscosity values are obtained from a rheological measurement using a Bohlin CVO 120 voltage control rheometer with a 2 ° / 40 mm flat-conical measuring system at constant temperature.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к устройству для изготовления оптического кабеля, содержащему, по меньшей мере, одну металлическую трубку, включающую, по меньшей мере, одно оптическое волокно, причем указанный кабель имеет предварительно заданное значение превышения длины волокна (EFL), а устройство содержит:In yet another aspect, the present invention relates to a device for manufacturing an optical cable comprising at least one metal tube including at least one optical fiber, said cable having a predetermined value for exceeding fiber length (EFL), and the device contains:
приспособление для непрерывного формирования металлической трубки;a device for the continuous formation of a metal tube;
первый канал подачи для введения, по меньшей мере, одного оптического волокна в указанную металлическую трубку;a first supply channel for introducing at least one optical fiber into said metal tube;
первую тяговую лебедку для изготовления металлической трубки и, по меньшей мере, одного конгруэнтного оптического волокна;a first traction winch for manufacturing a metal tube and at least one congruent optical fiber;
гофромашину для укорочения указанной металлической трубки;a corrugator for shortening said metal tube;
вторую тяговую лебедку для удлинения указанной металлической трубки.a second traction winch for lengthening said metal tube.
Примером устройства для формирования металлической трубки в соответствии с изобретением является машина для формования выдавливанием при непрерывной подаче металла.An example of a device for forming a metal tube in accordance with the invention is a machine for extrusion molding with a continuous supply of metal.
Преимущественно, указанное устройство содержит второй канал подачи для введения наполнителя в указанную металлическую трубку.Advantageously, said device comprises a second feed channel for introducing filler into said metal tube.
Преимущественно, второй канал подачи является коаксиальным по отношению к первому каналу подачи и располагается радиально с внешней стороны по отношению к нему.Advantageously, the second feed channel is coaxial with respect to the first feed channel and is located radially from the outside with respect to it.
Устройство изобретения преимущественно содержит первое охлаждающее приспособление, окружающее первый указанный канал подачи.The device of the invention advantageously comprises a first cooling device surrounding the first feed channel.
Предпочтительно, указанное первое охлаждающее приспособление содержит охлаждающую трубку, расположенную коаксиально по отношению к первому каналу подачи, и радиально с внешней стороны по отношению к нему, причем указанная охлаждающая трубка содержит текущую охлаждающую жидкость.Preferably, said first cooling device comprises a cooling pipe located coaxially with respect to the first supply channel and radially outwardly with respect to it, said cooling pipe containing a flowing cooling liquid.
Более предпочтительно, указанная охлаждающая трубка является коаксиальной и расположенной радиально с внешней стороны по отношению ко второму каналу подачи.More preferably, said cooling tube is coaxial and located radially from the outside with respect to the second supply channel.
Второе охлаждающее приспособление, например охлаждающая кювета, действующая за счет орошения водой, предпочтительно располагается после устройства для формирования металлической трубки.A second cooling device, for example a cooling cell, operated by irrigation with water, is preferably located after the device for forming a metal tube.
Необязательно, до первой тяговой лебедки может быть расположен штамп для выравнивания размера или поверхности металлической трубки. Указанный штамп также может обеспечивать уменьшение диаметра металлической трубки.Optionally, a die may be positioned prior to the first traction winch to align the size or surface of the metal tube. The specified stamp can also provide a reduction in the diameter of the metal tube.
Первая тяговая лебедка может представлять собой, например, шпилевую лебедку или гусеницу, первая является предпочтительной.The first traction winch may be, for example, a spire winch or a caterpillar, the first is preferred.
В рамках настоящего описания и формулы изобретения под шпилевой лебедкой мы подразумеваем управляемый мотором шкив, вокруг которого наматываются кабель или трубка, по меньшей мере, в один оборот. Если необходимо, такая шпилевая лебедка включает гусеницу, воздействующую на кабель или трубку непосредственно после барабана или шкива, для протягивания кабеля или трубки с силой, достаточно высокой для того, чтобы возникало трение, препятствующее проскальзыванию кабеля или трубки по поверхности барабана или шкива.In the framework of the present description and claims, by a spindle winch, we mean a motor-driven pulley around which a cable or tube is wound at least one revolution. If necessary, such a hairpin winch includes a caterpillar acting on the cable or tube immediately after the drum or pulley to pull the cable or tube with a force high enough to cause friction to prevent the cable or tube from slipping over the surface of the drum or pulley.
В рамках настоящего описания и формулы изобретения под гусеницей подразумеваются управляемые мотором две бесконечные металлические полосы, поддерживаемые соответствующими шкивами, между которыми зажимаются кабель или трубка. Когда гусеница используется как тяговая лебедка, сжимающая сила полос является достаточно высокой, чтобы дать возможность передать протягивающую силу к кабелю без проскальзывания кабеля.In the framework of the present description and claims, a caterpillar is understood to mean two endless metal strips driven by a motor supported by respective pulleys between which a cable or tube is clamped. When the caterpillar is used as a traction winch, the compressive force of the strips is high enough to allow the pulling force to be transmitted to the cable without slipping the cable.
В настоящем описании и формуле изобретения термин «гофромашина» означает устройство, способное укорачивать металлическую трубку путем пластической деформации, например, путем вдавливания, гофрирования или коробления стенки металлической трубки.In the present description and claims, the term "corrugator" means a device capable of shortening a metal tube by plastic deformation, for example, by pressing, crimping or warping the wall of a metal tube.
Вторая тяговая лебедка может выбираться из гусеницы или шпилевой лебедки, причем последняя является предпочтительной.The second traction winch may be selected from a track or spire winch, the latter being preferred.
Преимущественно, устройство изобретения, кроме того, содержит, по меньшей мере, одно измеряющее длину приспособление для проверки хода процесса изготовления. Предпочтительно, измеряющие длину приспособления располагаются, например, до первого канала подачи, до и после первой тяговой лебедки, после второй тяговой лебедки. Преимущественно, указанные измеряющие длину приспособления измеряют длину оптических волокон, металлической трубки или их обоих при продвижении вдоль устройства. Каждое из указанных измеряющих длину приспособлений преимущественно связаны со счетчиком.Advantageously, the device of the invention further comprises at least one length measuring device for checking the progress of the manufacturing process. Preferably, the length measuring devices are arranged, for example, before the first feed channel, before and after the first traction winch, after the second traction winch. Advantageously, said length measuring devices measure the length of optical fibers, a metal tube, or both, as they move along the device. Each of these length measuring devices is advantageously associated with a counter.
Примерами измеряющих длину приспособлений, используемых в настоящем устройстве для изготовления оптического кабеля, являются датчики и бесконтактные измерительные инструменты на основе лазера, в которых применяется эффект Доплера.Examples of length measuring devices used in this device for manufacturing an optical cable are sensors and non-contact laser-based measuring instruments that utilize the Doppler effect.
Предпочтительно, по меньшей мере, одно из указанных измеряющих длину приспособлений является датчиком.Preferably, at least one of said length measuring devices is a sensor.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Далее изобретение будет проиллюстрировано со ссылкой на следующие примеры и чертежи, гдеThe invention will now be illustrated with reference to the following examples and drawings, where
- фиг.1 показывает вид поперечного сечения оптического кабеля в соответствии с изобретением;- figure 1 shows a cross-sectional view of an optical cable in accordance with the invention;
- фиг.2 - схематичный вид сбоку устройства в соответствии с изобретением;- figure 2 is a schematic side view of a device in accordance with the invention;
- фиг.3 - вид поперечного сечения устройства для формирования металлической трубки в соответствии с изобретением;- figure 3 is a cross-sectional view of a device for forming a metal tube in accordance with the invention;
- фиг.4 - часть продольного сечения металлической трубки, содержащей оптическое волокно;- figure 4 is a part of a longitudinal section of a metal tube containing an optical fiber;
- фиг.5 относится к изменению значения EFL в кабеле, изготавливаемом в соответствии с предшествующим уровнем техники;- figure 5 relates to a change in the EFL value in a cable manufactured in accordance with the prior art;
- фиг.6 и 7 относятся к изменению значения EFL в кабеле, изготавливаемом в соответствии с изобретением.- Fig.6 and 7 relate to the change in the EFL value in the cable manufactured in accordance with the invention.
Подробное описание предпочтительных вариантов реализации изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
На фиг.1 показан пример OPGW кабеля 100 в соответствии с изобретением.Figure 1 shows an example of an OPGW cable 100 in accordance with the invention.
Кабель 100 содержит жгут оптических волокон 101, введенный в наполнитель 102, вся конструкция заключена в алюминиевую трубку 103. Защитные элементы 104, 105 располагаются радиально с внешней стороны алюминиевой трубки 103.The cable 100 contains an optical fiber bundle 101 inserted into the filler 102, the whole structure is enclosed in an aluminum tube 103. The protective elements 104, 105 are located radially from the outside of the aluminum tube 103.
Предпочтительно защитные элементы намотаны по спирали вокруг трубки 103 в один слой, коаксиально с трубкой 103.Preferably, the security elements are spirally wound around the tube 103 in a single layer coaxially with the tube 103.
В предпочтительном варианте реализации изобретения, в особенности, при использовании OPGW (Optical Ground Wire) кабеля, защитные элементы включают покрытые алюминием стальные провода 104 и алюминиевые провода 105. Количество и диаметр покрытых алюминием стальных проводов 104 и алюминиевых проводов 105 определяется с точки зрения необходимого натяжения кабеля и необходимого электрического сопротивления кабеля (в частности, для его использования как провод заземления в высоковольтных воздушных электрических линиях).In a preferred embodiment of the invention, especially when using an OPGW (Optical Ground Wire) cable, the protective elements include aluminum coated steel wires 104 and aluminum wires 105. The number and diameter of the aluminum coated steel wires 104 and aluminum wires 105 is determined in terms of the required tension cable and the necessary electrical resistance of the cable (in particular, for its use as a ground wire in high voltage overhead electric lines).
У кабелей с различным применением защитных элементов может не быть, или они могут быть изготовлены из различных материалов, либо металлов, либо диэлектриков.Cables with various applications of protective elements may not have, or they can be made of various materials, or metals, or dielectrics.
В зависимости от использования, одного или более покрытий или полимерных материалов могут быть представлены вне алюминиевой трубки 103 (не показаны).Depending on use, one or more coatings or polymeric materials may be provided outside the aluminum tube 103 (not shown).
На фиг.2 показано устройство для изготовления кабеля в соответствии с изобретением.Figure 2 shows a device for manufacturing a cable in accordance with the invention.
В устройстве 200 согласно фиг.2 стенд 201а выпуска и система 201b подачи создаются для подачи соответственно оптических волокон и наполнителя.In the
Обычно, стенд 201а выпуска волокон содержит один или более несущих волокна барабанов, с которых волокна сматываются при регулируемом трении, и передаются для формирования волоконного жгута, который подается на следующие элементы устройства.Typically, the
На выходе стенда 201a выпуска волокон располагается первый датчик 202, подходящий для измерения длины оптических волокон, продвигаемых в данный период времени.At the output of the
Датчик представляет собой промышленно выпускаемое устройство и обычно включает валик, управляемый трением при вращении за счет перемещающихся волокон, без проскальзывания. Вращение валика контролируется, создается электронная схема для вычисления достигаемой длины как функции количества измеренных оборотов валика.The sensor is a commercially available device and typically includes a roller controlled by friction during rotation due to moving fibers, without slipping. Roller rotation is monitored, an electronic circuit is created to calculate the length achieved as a function of the number of measured roller revolutions.
После первого датчика 202 оптические волокна подаются в систему 203 ввода.After the
Система 203 ввода при функционировании подсоединяется к машине 204 для формования металла выдавливанием, где с помощью формования выдавливанием получается металлическая трубка. Примером машины 204 для формования металла выдавливанием служит Conform™ машина.The
На выходе машины 204 для формования металла выдавливанием располагается охлаждающая кювета 205, которая охлаждает полученную за счет формования выдавливанием металлическую трубку с помощью охлаждающей жидкости, предпочтительно с помощью орошения водой.At the outlet of the extruding
Второй датчик 206 создается для контроля продвижения металлической трубки, содержащей оптические волокна на выходе охлаждающей кюветы 205.A
После второго датчика 206 располагается шпилевая лебедка 207, вокруг барабана которой наматывается в один оборот трубка, содержащая волокно или волокна.After the
Наматывание трубки вокруг барабана шпилевой лебедки 207 позволяет достичь конгруэнтности между оптическими волокнами и металлической трубкой.Winding the tube around the drum of the
Наматывание трубки и волокон вокруг барабана шпилевой лебедки 207 приводит к тому, что длина оптических волокон в трубке становится меньше, чем длина металлической трубки, как уже объяснялось выше.Winding the tube and fibers around the drum of the
Величина последующего укорочения металлической трубки выбирается так, чтобы принять во внимание также этот факт.The size of the subsequent shortening of the metal tube is chosen so as to take into account this fact as well.
Со шпилевой лебедки 207 металлическая трубка стягивается с помощью первой гусеницы 209 и подводится на вход гофромашины 210.From the
Между шпилевой лебедкой 207 и первой гусеницей 209 располагается третий датчик 208 для измерения длины трубки. С другой стороны, указанный датчик 208 может быть расположен на самой шпилевой лебедке 207.Between the
Первая гусеница 209 предпочтительно располагается около гофромашины 210.The
Гофромашина 210 представляет собой машину, способную вызывать пластическую деформацию трубки в форме гофрирования, вдавливания или коробления. Предпочтительно, такое гофрирование или вдавливание получается с помощью вдавливающей головки, включающей съемное кольцо, через которое вытаскивается трубка, приводимое во вращение вокруг трубки и служащее препятствием за счет своего внешнего диаметра для части этого вращения.The
Действие кольца на трубку приводит к тому, что сама трубка пластически деформируется в соответствии с зубчатой спиралью, шаг, ширина и глубина которой определяются геометрическими параметрами гофромашины и скоростью продвижения трубки. Такой шаг, ширина и глубина являются параметрами, которые в сочетании определяют соответствующую величину укорочения трубки.The action of the ring on the tube leads to the fact that the tube itself is plastically deformed in accordance with the gear spiral, the pitch, width and depth of which are determined by the geometrical parameters of the corrugator and the speed of the tube. Such a step, width and depth are parameters that, in combination, determine the corresponding amount of shortening of the tube.
Параметры для укорочения трубки устанавливаются на гофромашине 210 и могут изменяться в ходе работы. В частности, вдавливающая головка изменяет свою скорость вращения, следуя изменениям скорости трубки, измеряемой третьим датчиком 208 для поддержания постоянного шага вдоль длины трубки.Parameters for shortening the tube are set on the
После гофромашины 210 вторая гусеница 211 тянет гофрированную трубку и подает ее на собирающий барабан 213.After the
Металлическая трубка тянется второй гусеницей 211 в соответствии с предварительно заданной скоростью так, чтобы вытянуть металлическую трубку и достичь требуемой величины EFL.The metal tube is pulled by the
Полученное укорочение металлической трубки измеряется путем сравнения длины трубки, измеряемой с помощью третьего датчика 208, расположенного между первой гусеницей 209 и гофромашиной 210 и длины трубки, измеряемой четвертым датчиком 212, расположенным после гофромашины 210 и второй гусеницы 211.The resulting shortening of the metal tube is measured by comparing the length of the tube measured with the
Четвертый датчик 212 измеряет значение длины после укорочения и удлинения, т.е. окончательную длину трубки в кабеле.The
При работе четвертый датчик 212 измеряет длину, проходимую за период времени, когда третий датчик 208 измерял прохождение предварительной заданной длины. Предпочтительно, такая предварительно заданная длина, измеряемая третьим датчиком 208, составляет порядка длины производственной линии (например, от 10 до 50 м).In operation, the
Результирующее значение дополнительной длины волокна измеряется путем сравнения измерений первого датчика 202, который измеряет длину оптических волокон, исходящих от стенда 201 выпуска оптических волокон, и четвертого датчика 212, который измеряет длину трубки после второй гусеницы 211.The resulting value of the extra fiber length is measured by comparing the measurements of the
Наконец, трубка с заключенными в ней оптическими волокнами наматывается на барабан 213; трубка затем используется на следующих стадиях, когда на нее наносится защитная оболочка и покрытие в соответствии с необходимостью. На таких стадиях величина EFL в основном не меняется, так что величина EFL, измеряемая на линии, является по существу такой же, как величина для окончательного кабеля. Однако в случае специальной обработки, сделанной на этих стадиях, ожидается, что эта величина изменится, параметры описанной выше линии могут выбираться с учетом этого изменения.Finally, a tube with optical fibers enclosed in it is wound onto a
При работе укорочение, вызываемое гофромашиной 210, выбирается равным величине, превышающей величину, соответствующую итоговому значению EFL кабеля.In operation, the shortening caused by the
Гусеница 211 вытягивает гофрированную или вдавленную трубку на величину, определяемую тем, чтобы на датчике 212 достигалось требуемое значение EFL.The
Таким образом, любое неконтролируемое измерение и допустимое отклонение при укорочении, получаемом с помощью гофромашины, принимается во внимание, тем самым достигается требуемая точность итогового значения EFL.Thus, any uncontrolled measurement and tolerance during shortening obtained with the corrugator are taken into account, thereby achieving the required accuracy of the final EFL value.
Как пример, если требуется оптический кабель со значением EFL 0,5%, устанавливается укорочение металлической трубки (St) большее, чем эта величина, например, 0,7%. Таким образом, металлическая трубка, имеющая исходную длину 10 м, приобретает длину 9,993 м после укорочения.As an example, if an optical cable with an EFL value of 0.5% is required, the shortening of the metal tube (S t ) is set to be greater than this value, for example, 0.7%. Thus, a metal tube having an initial length of 10 m acquires a length of 9.993 m after shortening.
Если скорость второй гусеницы 211 на 0,7% ниже, чем скорость шпилевой лебедки 207, металлическая трубка сохраняет установленный процент укорочения St. Для того, чтобы достичь требуемой величины EFL, равной 0,5%, относительная скорость второй гусеницы 211 устанавливается на 5% меньше, чем шпилевой лебедки 207, т.е. для трубки наблюдается удлинение в 0,2% (St - EFL), поэтому окончательное изделие имеет укорочение 0,5%, т.е. длину 9,995 м.If the speed of the
Поскольку скорость второй гусеницы 211 может быть подобрана на основе измеренной итоговой величины EFL с относительно высокой точностью (например, ±0,00025 м/с или ±0,15 м/мин), любая ошибка величины укорочения St может быть компенсирована.Since the speed of the
Способ согласно изобретению позволяет получать предварительную заданную величину EFL с намного меньшими изменениями вдоль продольного направления оптического кабеля по сравнению с процессом предшествующего уровня техники.The method according to the invention allows to obtain a predetermined EFL value with much smaller changes along the longitudinal direction of the optical cable compared to the prior art process.
Измерения в реальном времени и в случае регулировки результирующей величины EFL проводятся путем регулирования относительной скорости второй гусеницы 211 по отношению к скорости шпилевой лебедки 207.Measurements in real time and in the case of adjusting the resulting EFL value are carried out by adjusting the relative speed of the
Результирующая величина EFL вычисляется в соответствии с формулой (1), в которой Lf представляет собой длину оптического волокна, измеряемую первым датчиком 202, a Lt представляет собой длину трубки, измеряемую четвертым датчиком 212, обе длины измеряются в один и тот же интервал времени.The resulting EFL value is calculated in accordance with formula (1), in which L f is the length of the optical fiber measured by the
В случае, когда результирующая величина EFL выше, чем требуемая, т.е. оптические волокна в трубке оказываются «длиннее», чем ожидалось, относительная скорость второй гусеницы 211 по отношению к скорости шпилевой лебедки 207, увеличивается на соответствующую величину для того, чтобы обеспечить большее удлинение трубки и соответственно уменьшить результирующее значение EFL.In the case where the resulting EFL is higher than the required value, i.e. the optical fibers in the tube turn out to be “longer” than expected, the relative speed of the
В случае, когда результирующее значение EFL ниже требуемой величины, т.е. оптические волокна оказываются «короче», чем ожидалось, относительная скорость второй гусеницы 211 по отношению к скорости шпилевой лебедки 207, уменьшается на соответствующую величину для обеспечения меньшего удлинения трубки и соответственно увеличения результирующего значения EFL.In the case when the resulting value of EFL is lower than the required value, i.e. the optical fibers turn out to be “shorter” than expected, the relative speed of the
Фиг.3 иллюстрирует часть 300 устройства согласно изобретению, в частности Conform™ машину 301 и, частично, систему 302 ввода наполнителя. Металлический стержень 303, подходящий для получения трубки для оптического кабеля согласно изобретению, перемещается с вращающегося фрикционного колеса 304 через отверстие 305 в камеру 306. Увеличение температуры на поверхности фрикционного колеса 305 и давления, производимого непрерывно подаваемым материалом, заставляет металлический стержень 303 становится пластичным. Пластифицированный металл 309 затем пропускается через выходное отверстие насадки 307 для формирования металлической трубки 308.3 illustrates a
Одно оптическое волокно 309 (или жгут оптических волокон) подается через первый канал 310 подачи, заканчивающийся после насадки 307. Наполнитель (стрелка F) подается через второй канал 311 подачи, расположенный по радиусу с внешней стороны по отношению к первому каналу 310 подачи и заканчивающийся после насадки 307. Охлаждающий контур 312 для охлаждающей жидкости располагается коаксиально и по радиусу с внешней стороны по отношению к первому и второму каналам 310, 311 подачи. Вход и выход охлаждающей жидкости показаны стрелками CF1, CF2.One optical fiber 309 (or optical fiber bundle) is supplied through a
На фиг.4 показано частичное сечение металлической трубки 401, содержащей оптическое волокно 402, в осевой плоскости для того, чтобы представить примерный профиль вдавливания.Figure 4 shows a partial section of a
Металлическая трубка 401 вдавливается по спирали с шагом А и глубиной В (от внешней поверхности трубки, которая не вдавливается).The
Ширина вдавливания С (определяемая инструментом вдавливания) предпочтительно относительно мала по отношению к шагу А. Например, ширина С может изменяться в диапазоне от 10% до 50% от шага А, и, предпочтительно, от 20% до 30% от шага А.The indentation width C (determined by the indentation tool) is preferably relatively small with respect to step A. For example, the width C can vary from 10% to 50% of step A, and preferably from 20% to 30% of step A.
Предпочтительно, глубина вдавливания В составляет от 2 до 15% ширины С.Preferably, the indentation depth B is from 2 to 15% of the width C.
Предпочтительно, глубина вдавливания В такова, чтобы внутренний диаметр трубки не уменьшался более чем на 10% от исходного, невдавленного внутреннего диаметра трубки.Preferably, the indentation depth B is such that the inner diameter of the tube does not decrease by more than 10% from the original, non-depressed inner diameter of the tube.
В то время, как предпочтительным вдавливанием является вдавливание по спирали, в частности, по причине изготовления, могут быть использованы другие типы вдавливания для целей настоящего изобретения, например, кольцевые вдавливания при регулярном или нерегулярном расстоянии вдоль трубки.While the preferred indentation is indentation in a spiral fashion, in particular due to manufacturing, other types of indentation can be used for the purposes of the present invention, for example, annular indentations at a regular or irregular distance along the tube.
Пример 1 (сравнительный)Example 1 (comparative)
Была изготовлена алюминиевая трубка, имеющая внешний диаметр 4,6 мм, толщину стенок 1,7 мм и содержащая 6 оптических волокон.An aluminum tube was made having an outer diameter of 4.6 mm, a wall thickness of 1.7 mm and containing 6 optical fibers.
Трубка была получена с помощью Conform™ машины и была укорочена путем гофрирования. Постоянное тяговое усилие 40 килограмм-сил прикладывалось после гофромашины с помощью гусеницы.The tube was obtained using a Conform ™ machine and was shortened by corrugation. A constant pulling force of 40 kilogram-forces was applied after the corrugator using a caterpillar.
Была получена длина трубки, заключающей оптическое волокно, равная 10 км.A length of a tube enclosing an optical fiber of 10 km was obtained.
Требуемая величина EFL составляла 0,7%.The required EFL value was 0.7%.
Результирующая металлическая трубка обеспечила среднее значение EFL 0%, это означает, что укорочение из-за гофрирования было полностью компенсировано последующим вытягиванием.The resulting metal tube provided an average EFL of 0%, which means that shortening due to corrugation was fully compensated by subsequent stretching.
Также в ходе изготовления наблюдались частые разрывы.Also during manufacture, frequent breaks were observed.
Пример 2 (сравнительный)Example 2 (comparative)
Была изготовлена алюминиевая трубка, имеющая внешний диаметр 4,95 мм, «толщину стенок 1,25 мм и содержащая 6 оптических волокон.An aluminum tube was made having an outer diameter of 4.95 mm, a wall thickness of 1.25 mm and containing 6 optical fibers.
Трубка была получена с помощью Conform™ машины.The tube was obtained using a Conform ™ machine.
6 оптических волокон подавались в трубку, где они соединялись вместе с помощью геля Seppigel® H-LAV (Seppigel® является зарегистрированной торговой маркой Seppic).6 optical fibers were fed into the tube, where they were connected together using Seppigel ® H-LAV gel (Seppigel ® is a registered trademark of Seppic).
Трубка охлаждалась путем орошения водой.The tube was cooled by irrigation with water.
После охлаждения трубка укорачивалась на 0,9% путем гофрирования.After cooling, the tube was shortened by 0.9% by corrugation.
Гофрирование осуществлялось при следующих параметрах:Corrugation was carried out with the following parameters:
- шаг: 10 мм;- pitch: 10 mm;
- ширина: 3 мм; и- width: 3 mm; and
- глубина: 0,25 мм.- depth: 0.25 mm.
Укороченная трубка затем удлинялась на 0,2% за счет тягового усилия 20 килограмм-сил после гофромашины.The shortened tube was then lengthened by 0.2% due to the traction force of 20 kilogram-forces after the corrugator.
Указанное тяговое усилие прикладывалось с помощью управляемой мотором гусеницы, работа которой контролировалась для сохранения тягового усилия по существу постоянным (±10%).The specified tractive effort was applied using a motor-driven caterpillar, the operation of which was monitored to maintain the tractive effort essentially constant (± 10%).
Была получена длина трубки, заключающей оптическое волокно, равная 6 км.The length of the tube enclosing the optical fiber was 6 km.
Требуемая величина EFL составляла 0,7%.The required EFL value was 0.7%.
Было обнаружено, что результирующее значение EFL изменялось от -0,22% до +0,9%, как показано на фиг.5.It was found that the resulting EFL value varied from -0.22% to + 0.9%, as shown in FIG.
Пример 3 (пример изобретения)Example 3 (example of the invention)
Была изготовлена алюминиевая трубка, имеющая внешний диаметр 5,6 мм, толщину стенок 1,8 мм и содержащая 24 оптических волокна.An aluminum tube was manufactured having an outer diameter of 5.6 mm, a wall thickness of 1.8 mm, and containing 24 optical fibers.
Волокна соединялись вместе с помощью геля Seppigel® H-LAVFibers joined together using Seppigel ® H-LAV gel
Трубка охлаждалась путем орошения водой.The tube was cooled by irrigation with water.
После охлаждения трубка укорачивалась на 0,9% путем гофрирования.After cooling, the tube was shortened by 0.9% by corrugation.
Гофрирование осуществлялось при следующих параметрах:Corrugation was carried out with the following parameters:
- шаг: 11 мм;- pitch: 11 mm;
- ширина: 3,5 мм; и- width: 3.5 mm; and
- глубина: 0,3 мм.- depth: 0.3 mm.
Укороченная трубка затем удлинялась на 0,2% за счет тягового усилия 20 килограмм-сил после гофромашины.The shortened tube was then lengthened by 0.2% due to the traction force of 20 kilogram-forces after the corrugator.
Указанное тяговое усилие прикладывалось с помощью управляемой мотором гусеницы. Работа указанной гусеницы регулировалась для изменения скорости вытягивания как функции величины EFL, получающейся из измерений длины трубки, проводимых четвертым датчиком после удлинения и длины волокна, измеряемой первым датчиком, причем указанные длины проходятся за один и тот же период времени (например, 40 м/мин).The indicated tractive effort was applied using a motor-driven track. The operation of this caterpillar was adjusted to change the drawing speed as a function of the EFL value obtained from the measurements of the length of the tube carried out by the fourth sensor after elongation and the length of the fiber measured by the first sensor, and these lengths passed over the same period of time (e.g. 40 m / min )
Была получена длина трубки, заключающей оптическое волокно, равная 2,6 км.The length of the tube enclosing the optical fiber was 2.6 km.
Требуемая величина EFL составляла 0,7%.The required EFL value was 0.7%.
Было обнаружено, что результирующее значение EFL изменяется от 0,8% до 0,6%, как показано на фиг.6 и 7, где величина EFL в процентах отложена по оси абсцисс, а получаемая длина трубки в метрах - по оси ординат. В частности, фиг.6 показывает изменение величины EFL при измерениях, осуществляемых через каждые 15 м, и фиг.7 показывает изменения величины EFL при измерениях, осуществляемых каждые 45 м.It was found that the resulting EFL value varies from 0.8% to 0.6%, as shown in FIGS. 6 and 7, where the EFL value in percent is plotted along the abscissa axis, and the resulting tube length in meters is plotted along the ordinate axis. In particular, FIG. 6 shows changes in the EFL value with measurements taken every 15 m, and FIG. 7 shows changes in the EFL values with measurements taken every 45 m.
Как очевидно было обнаружено в приведенном выше примере 1, недостаток управления тяговым усилием после гофрирования металлической трубки приводит к укорочению трубки, связанному с гофрированием трубки, которое практически устраняется в последующих операциях, тем самым предотвращается получение значительной величины EFL.As was obvious in Example 1 above, the drawback of traction control after corrugating a metal tube leads to a shortening of the tube associated with corrugation of the tube, which is practically eliminated in subsequent operations, thereby preventing a significant EFL from being obtained.
В примере 2 после гофрирования металлической трубки прикладывается по существу постоянное тяговое усилие.In Example 2, after corrugating the metal tube, a substantially constant pulling force is applied.
Доказано, что управление тяговым усилием является эффективным для сохранения определенного значения укорочения трубки, поэтому полученная трубка имеет среднее значение EFL, близкое к требуемой величине. Однако, наблюдалось, что не удавалось сохранить постоянное значение локальной дополнительной длины EFL в ходе изготовления, поскольку трудно избежать осцилляции условий гофрирования и неравномерного поведения трубки в гофромашине, поэтому локальная величина EFL изменялась вне приемлемых пределов по отношению к средней величине EFL вдоль продольного направления кабеля.It is proved that traction control is effective for maintaining a certain value of the shortening of the tube, so the resulting tube has an average EFL value close to the required value. However, it was observed that it was not possible to maintain a constant value of the local additional EFL length during manufacture, since it is difficult to avoid oscillation of the corrugation conditions and uneven behavior of the tube in the corrugator, therefore, the local EFL value varied outside acceptable limits with respect to the average EFL along the longitudinal direction of the cable.
В примере 3 удлинение регулировалось скоростью регулировки гусеницы после гофромашины. Было обнаружено, что регулировка скорости является эффективной для сохранения требуемых геометрических условий (т.е. EFL) внутри узких допустимых пределов, несмотря на любую возможную неравномерность поведения трубки в гофромашине и в растягивающей гусенице.In Example 3, the extension was controlled by the speed of adjustment of the track after the corrugator. It has been found that speed adjustment is effective in maintaining the required geometric conditions (i.e., EFL) within narrow tolerance limits, despite any possible uneven behavior of the tube in the corrugator and in the stretching track.
Claims (50)
продвижение указанного оптического волокна;
измерение длины указанного оптического волокна, продвигаемого в течение определенного времени;
формирование металлической трубки вокруг указанного оптического волокна;
получение согласованности между указанной металлической трубкой и указанным оптическим волокном;
пластическое деформирование металлической трубки, укорачивающее металлическую трубку на предварительно заданную величину (St), большую, чем предварительно заданная величина EFL, при продвижении металлической трубки;
пластическое деформирование металлической трубки после укорочения для получения ее удлинения, при продвижении металлической трубки;
измерение длины металлической трубки, которая продвигается в течение определенного времени, после указанного удлинения;
оценка результирующего превышения длины волокна как функции указанной измеренной длины оптического волокна и указанной измеренной длины металлической трубки;
регулировка результирующего превышения длины волокна путем регулировки удлинения металлической трубки для достижения указанной предварительно заданной дополнительной длины волокна.1. A method of manufacturing an optical cable containing at least one metal tube comprising at least one optical fiber, wherein said cable has a predetermined value for excess fiber length (EFL), said method comprises the steps of:
promoting said optical fiber;
measuring the length of the specified optical fiber promoted for a certain time;
the formation of a metal tube around the specified optical fiber;
obtaining consistency between the specified metal tube and the specified optical fiber;
plastic deformation of the metal tube shortening the metal tube by a predetermined value (S t ) greater than the predetermined value EFL when the metal tube is advanced;
plastic deformation of the metal tube after shortening to obtain its elongation, while advancing the metal tube;
measuring the length of a metal tube that advances for a certain time after the specified extension;
assessing the resulting excess fiber length as a function of the specified measured length of the optical fiber and the specified measured length of the metal tube;
adjusting the resulting excess fiber length by adjusting the extension of the metal tube to achieve the specified predefined additional fiber length.
подача пластифицированного металла через насадку для формирования металлической трубки;
проведение, по меньшей мере, одного оптического волокна в металлическую трубку через первый канал подачи, конец которого расположен после насадки; и
подача наполнителя в металлическую трубку через второй канал подачи, конец которого расположен после насадки.6. The method according to claim 1, containing stages:
feeding plasticized metal through a nozzle to form a metal tube;
passing at least one optical fiber into a metal tube through a first supply channel, the end of which is located after the nozzle; and
filler feeding into a metal tube through a second feed channel, the end of which is located after the nozzle.
приспособление для непрерывного формирования металлической трубки;
первый канал подачи для введения, по меньшей мере, одного оптического волокна в указанную металлическую трубку;
первую тяговую лебедку для изготовления металлической трубки и, по меньшей мере, одного согласованного оптического волокна;
гофромашину для укорочения указанной металлической трубки;
вторую тяговую лебедку для удлинения указанной металлической трубки.36. A device for manufacturing an optical cable containing at least one metal tube comprising at least one optical fiber, said cable having a predetermined value for additional fiber length (EFL), and the device comprises:
a device for the continuous formation of a metal tube;
a first supply channel for introducing at least one optical fiber into said metal tube;
a first traction winch for manufacturing a metal tube and at least one matched optical fiber;
a corrugator for shortening said metal tube;
a second traction winch for lengthening said metal tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139815/28A RU2372632C2 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | Method and device for making optical cable and cable, made using said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007139815/28A RU2372632C2 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | Method and device for making optical cable and cable, made using said method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007139815A RU2007139815A (en) | 2009-05-10 |
| RU2372632C2 true RU2372632C2 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41019453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007139815/28A RU2372632C2 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | Method and device for making optical cable and cable, made using said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2372632C2 (en) |
-
2005
- 2005-03-29 RU RU2007139815/28A patent/RU2372632C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007139815A (en) | 2009-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8150226B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing an optical cable and cable so manufactured | |
| US8406590B2 (en) | Apparatus for manufacturing an optical cable and cable so manufactured | |
| CA2362522C (en) | Method of making a conductive downhole wire line system | |
| AU2008263685A1 (en) | Continuous extrusion apparatus | |
| WO2012006270A1 (en) | Method and apparatus for applying uniaxial compression stresses to a moving wire | |
| GB2151391A (en) | Strand-shaped material with an armouring comprising a plurality of wires | |
| US6054070A (en) | Method of manufacturing a self-support optical cable | |
| RU2372632C2 (en) | Method and device for making optical cable and cable, made using said method | |
| US5991485A (en) | Manufacturing method for an optical cable and cable obtained by such a method | |
| JP4920234B2 (en) | Manufacturing method of insulating core body for coaxial cable, insulating core body for coaxial cable, and coaxial cable using the insulating core body | |
| US20130334274A1 (en) | Method and apparatus for applying uniaxial compression stresses to a moving wire | |
| GB2101505A (en) | Cable manufacture | |
| JP4160009B2 (en) | Optical fiber strain sensor | |
| FR2597375A1 (en) | METHOD AND INSTALLATION FOR CORRECTING WALL THICKNESS BY STRETCHING A HOLLOW CYLINDER-SHAPED METAL PRODUCT | |
| CN113539555B (en) | High-voltage composite umbilical cable and manufacturing process thereof | |
| BRPI0520166B1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING AN OPTICAL CABLE, AND APPARATUS FOR MAKING AN OPTICAL CABLE | |
| CN109176035B (en) | Special processing equipment for ultra-long thermocouple | |
| CN110449473B (en) | Method for stably producing high-quality electric wire and cable | |
| CA1218810A (en) | Method and apparatus for tubing optical fibers | |
| US8075941B2 (en) | Method and arrangement in coating line | |
| JPS60162519A (en) | Opposite drawing method of product and drawing mill | |
| JP5275904B2 (en) | Manufacturing apparatus and manufacturing method for internally grooved tube | |
| SU794674A1 (en) | Method of manufacturing plastic tube with calibrated internal hole | |
| DE1907107C3 (en) | Process for the production of copper-clad aluminum wires | |
| Hettwer et al. | Aluminum Wire by Cold Hydrostatic Extrusion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110415 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120328 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140717 Free format text: SUB-LICENCE Effective date: 20140717 |
|
| QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20120328 Effective date: 20160429 Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20140717 Effective date: 20160429 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160720 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170330 |