一种光缆的生产方法和装置及其生产的光缆制造方法及图纸

包含光纤的塑性材料管，在其生产之后可能会发生不符要求和不可预见的收缩，特别在管缠绕于卷线筒上的贮存期间。结果，可能产生管长度与包含于其中的光纤长度（“过量纤维改变”）之间的比例的不可控改变。本发明专利技术涉及通过在生产期间将管拉伸一个预定量，限制塑料管中过量纤维改变的方法和设备。本发明专利技术还涉及受到预定拉伸的塑料管，包括此种管的缆索、以及适于生产此种管的设备。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光缆的生产方法，特别是包含未束缚地放置着光纤的光缆的生产方法，以及如此生产的光缆。更具体地说，本专利技术的一个方面涉及控制光纤在适于包含光纤的细长套管中数量的方法，特别在管状部件中，通常它由塑料制成。本专利技术的另一些方面涉及光学部件，它由管状部件构成，管状部件包含一根或多根长度受控的光纤；还涉及方法，用于生产此光学部件；以及缆索，包括此光学部件。目前的光纤生产方法在于将一根或多根光纤未束缚地插入塑料管中，以形成所谓的缆索的“光芯”。此部件也称为“松散管”或“缓冲管”，然后它可以不同结构，单管或若干管的组合，用于生产光缆。这些管可或包含单根光纤，或包含光纤的组合，它们组合成一束或若干束，或一根带或若干根带。通常，管也包含填充剂，如润滑酯，用以防止水偶然渗入管中，并沿内侧纵向地传布。纤维(单根、束或带)在管中的长度可等于、长于或短于管的长度。为说明目的，纤维与管之间的长度差别便于称为“过量纤维”。具体讲，当纤维长于包含它的管时，将应用名词“正过量纤维”。相反，当纤维短于包含它的管时，将应用名词“负过量纤维”。最后，名词“零过量纤维”将用于表示纤维的长度基本与包含它的管的长度相同。通常，纤维在管中的长度差别得以使缆索结构能产生由于例如热变化或机械处理引起的拉伸或收缩，而避免缆索长度的变化影响纤维。事实上，与聚合物不同，形成光纤的玻璃质材料对使用期间缆索受到的温度变化不十分敏感，但如果机械拉伸的话，它可能出现问题。因此，纤维在管中的长度通常应使管得以接受与其所受的应力(机械或热的)相关联的长度变化，而不会对纤维施加不符要求的机械拉伸或其它引起衰减的现象。例如，正过量纤维适合于高温环境或高架缆索的光纤应用(由于自身重量而受到拉伸)，用以抵消缆索的结构拉伸，以便使纤维得以接受这一拉伸，而不会遭受不符要求的拉伸。这确保纤维能接受拉伸而不会不符要求地将其自身拉伸。另一方面，对于光缆的低温环境应用，此种缆索的结构收缩趋于增加过量纤维值。这时，如果应用了正过量纤维，则值的额外增加可能引起纤维在管中的过度弯曲，具有引起信号衰减的风险。在这些情况，应用负过量纤维是适当的。通常在未束缚光芯的生产中，塑性材料在高温下围绕纤维受挤压以形成管，一旦管冷却，就缠绕在特定卷线筒上。制造未束缚缆索和控制过量纤维的一种方法描述于Oestreich等的美国专利4414165中。此专利描述了一种成形光学传输部件的方法和设备，光学传输部件具有位于包含填充材料的管状套筒中的未束缚光纤。另一生产未束缚缆索和相对包含纤维的管长度以控制纤维长度的方法描述于Schneider等的美国专利5372757中。特别是，如在此专利中描述的，牵引力在高温下作用于塑料管和光纤上。然后在保持牵引力的同时，冷却管。但是，申请人已观察到，随着管的生产与其后应用，如应用此管制造光缆，之间的时间的推移，不符要求和不可预见的纵向收缩可能发生，从而可能产生管长度与纤维长度之间比例的不可控改变。因此，如申请人观察到的，过量纤维变化必须在以下两个阶段中均加以控制，即在挤压流水线上的过量纤维控制阶段期间和从管的生产，管通常在生产过程的终点缠绕在卷线筒上，至其随后应用于制造缆索的时期期间。通常，贮存时间(即在此时间内，管在用于制造缆索前被缠绕在卷线筒上)从几小时变化至约一个星期。特别，申请人已发现，一旦按已知技术制造的光芯收集在卷线筒上，形成管的塑性材料趋于附加的调整，特别是收缩。此调整通常不能预见；但是，它一般引起附加的管收缩，导致设定的过量纤维值的不可控改变一通常是增加。申请人观察到在某些情况，收缩的大小可与生产中设定的过量纤维值相比较，结果，显著地改变最终过量纤维值，并在管于制造光缆的后继应用中产生问题。特别是，申请人已观察到，在高的生产速度下，管通常随机交叉盘旋地缠绕在卷线筒上。这种无序的管缠绕产生随机分布在收集于卷线筒上的管束的间隙。管在这些间隙附近比较容易滞留，从而收缩，而在另外一些区域不易产生滞留。这引起缠绕在不同卷线筒上的管有不同的、不可控的收缩，也引起缠绕在同一卷线筒上的同一管沿不同长度有不同的、不可控的收缩。限定问题后，申请人已找到消除，或至少将包含光纤的塑料管在贮存期间的这些长度变化降至最小的解决方法，这方法是将形成包含光纤的管的材料拉伸一个预定的量。因此，本专利技术的一个方面涉及一种方法，用于生产在其中容纳一根或多根光纤的聚合材料管，该方法包括下述步骤将至少一根光纤沿一条路径进给至挤压机；围绕所述光纤挤压聚合材料，以形成管；将管冷却至最终的预定温度；在冷却期间进行以下步骤将第一牵引力施加至在所述挤压流水线的第一区间的，包含所述光纤的管上；将第二牵引力施加至在所述挤压流水线的第二区间的所述管上，这时，在所述纤维与所述管之间基本不存在重合，因为所述第二牵引力大于所述第一牵引力；将第三牵引力施加至所述挤压流水线的第三区间的所述管上，所述第三牵引力小于所述第二牵引力；所述第二牵引力将把管在挤压后立即贮存一星期或更长时间后的纵向收缩至少比未受拉伸的相同管降低20％。较受推荐的是，此第二牵引力是在这样的管温度下施加，此时，聚合材料的弹性模量约为2000Mpa，较受推荐的是在约100Mpa与约2000Mpa之间，或，更受推荐的是在约300Mpa与约1500Mpa之间。较受推荐的是，所述最终温度低于约40℃，更受推荐的是约20℃。管的温度变化在施加第二牵引力的期间是受到限制的。较受推荐的是，在承受牵引力的管长度段中的温度变化比管沿挤压流水线经受的总温差小约10％；较受推荐的是，在承受所述第二牵引力的管长度段中的温度变化低于约20℃，更受推荐的是，低于约10℃。根据一个较优实施例，所述第二牵引力预定成，当管的聚合材料是聚丁烯对酞酸盐polybutyleneterephthalate(PBT)时，诱发的拉伸为约1％或更多。本专利技术的第二方面涉及一种聚合物管，它通过挤压制成，并包括一根或多根部署在所述管内侧的光纤，其特征在于，生产期间，所述管承受拉伸，从而其纵向收缩在挤压后立即贮存一星期或更长时间后要比未拉伸的管少20％或更多。较受推荐的是，所述管由聚丁烯对酞酸盐(PBT)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)聚合材料制成。较受推荐的是，这样的拉伸对PBT聚合材料管约为1％或更多。在又一方面，本专利技术涉及一种设备，用于生产包含一根或多根光纤的管，包括挤压机，适于生产包含一根或多根光纤的塑性材料管；一个或多个冷却池；拉伸装置，适用对所述管的一个长度段施加牵引，此时在所述管长度段上的温度变化比管从挤压机至周围温度的总温度差低10％。特别是，此拉伸装置驱动部件和制动部件，制动部件位于挤压机与所述驱动部件之间。所述驱动部件可包括驱动轮或一对驱动导轨。制动部件又可包括第二驱动轮或一对驱动导轨，其中管的进给的速度低于管在驱动部件的速度。可替而代之的是，这样的制动部件可或是一个惰轮，管围绕它缠绕一个整圈，且制动力作用于其上；或是一个可吹气套筒，它具有一个基本为圆形的中心孔，管在孔中滑移。较受推荐的是，所述拉伸装置包括第一驱动轮，它设定在第一转速上；以及第二轮，它设定在较第一驱动轮慢的转速上。可替代的是，所述拉伸装置包括第一驱动装置，适于在第一速度下拉伸所述管；第二驱动部件，它设定在基本等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于生产至少在其中容纳一根光纤的聚合材料管，该方法包括下述步骤：将所述至少一根光纤沿一条路径进给至挤压机；围绕所述光纤挤压聚合材料，以形成所述管；将管冷却至最终的预定温度，在该温度下，在所述冷却期间进行以下步骤：将 第一牵引力施加至在所述挤压流水线的第一区间的包含所述光纤的管上；将第二牵引力施加至在所述挤压流水线的第二区间的所述管上，此时在所述纤维与所述管之间基本不相合，所述第二牵引力大于所述第一牵引力；将第三牵引力施加至在所述挤压流水线的第三 区间的所述管上，所述第三牵引力小于所述第二牵引力；所述第二牵引力是这样的，它用以决定所述管在所述挤压后立即贮存一星期或更长时间后的纵向收缩至少比未经受此种拉伸的相同管小２０％。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗马雷利，法比奥鲍，
申请(专利权)人：普雷斯曼电缆及系统能源有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]