具有非金属铠装系统的光缆技术方案

一种封装于管状件（２８）内且包括一非金属铠装系统（３０）的光缆，该光缆内包含一至少具有一根光学纤维的心线。此铠装系统包括两相邻层（４０，５０）的非金属增强件，沿光缆纵向地延伸并依反方向分别螺旋式地绕于该管状件上。此两层增强件封入塑料套（３６）内。能经受预计之压缩与张力负荷的此种增强件中，至少有某些与该套充分结合而形成可有效抑制收缩之复合结构。这些增强件与其余之增强件为此光缆提供了预定的抗张劲度，并使此光缆较易弯曲。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有非金属铠装系统的光缆，其中围绕一心线在两个邻接层中配置了若干非金属质的增强件，这类增强件中的某些则能经受住所预计的压力与张力。传光用的光学纤维，虽因其禀赋着高带宽和尺寸小而为人们所需求，但它们的机械强度是脆弱的，在张力负荷下的抗应变断裂本邻很低，并在弯曲时会减弱其传光性能。这种因弯曲而造成的传光衰减称作为微弯损耗。作为其结果，已开发了从力学角度上在各种环境下能保护光学纤维的若干光缆结构。例如，用于管道中的光缆，就必须要经受住在拖入管道中时加给它的张力负荷以及因弯曲而造成的应力。在为光学纤维而开发的光缆结构中，包括P.E.Gagen与M.R.Santana的，在1980年12月30日公布之美国专利4241979中所公开的一种光缆。在这种光缆结构中，于挤塑成的内套与外套之间，添加有一绕其周围螺旋式地卷有若干增强件的衬垫层，用来控制这些增强件为外套所封合的强度。此种光缆包括两个独立的金属增强件层，它们依相反方向作螺旋式地卷绕。在持续的张力负荷之下，这两层增强件围绕着光缆产生出大小相等但方向相反的转矩，确保此光缆不发生扭曲。这样的增强件不仅有利地为光缆提供了必须的强度特性，还加固了铠装，有助于保护光纤不受外来影响。尽管美国专利4241979中的光缆满足了上述各种需要，但仍在继续努力去寻求其它可能的结构。除此，渴望有一种全介质的光缆。这样一种光缆，有可能通过建筑物的管道到达用户分配点，而在交接点处不需要会增加光缆安装费用的接地连接件。同时，这样的光缆将大大减少电击的可能性。在既有工艺中，为了实现全介质的结构，已于前面指出的Gagen-Santana二人的专利中，以玻璃纤维的棒状件取代了有关光缆中的金属线，这类棒状件能够承受预计的压缩负荷与张力负荷。当光缆于包套材料初期紧以及于热循环中趋于收缩时，有压缩负荷发生。但是，采用足够数量的玻璃棒使此光缆具有合适的支承负荷的能力后，就会使该光缆较难弯曲。而且，上述使两层反向卷绕的棒状件分开的内塑料套，也给光缆的制造增加了额外的工序。我们所需要的而且看来也是既有工艺所未能给出的乃是这样一种光缆，它具有一种紧放的和较易弯曲的铠装系统，而这种系统则能经受住压缩负荷与张力负荷。这种拟追求的光缆应能适应各式各样的环境，并能在全介质的结构中容纳大量的光学纤维。除此，所探求的这种光缆，应该较当前市售的那些光缆更易弯曲，而且不会损害事先确立的强度要求。既有工艺中前述的一些问题业已由本专利技术的光缆予以解决。本专利技术的光缆，包括有由一根光学纤维或可取绞合形式的多根光学纤维组成的心线或包括由一根或多根光学纤维带组成的心线。以及一个封装此种心线的管状塑料件。此心线与管状件则封入一非金属的铠装系统内，后者包括一塑料套。介于此管状件与塑料套之间的是一层增强件。此增强件中的第一批较易弯曲，其中的第二批则具有足够的抗压劲度，它们与该塑料套充分地结合而形成一种复合结构，可有效地抑制光缆收缩。此第一与第二批增强件在一起;为光缆在不超过预定值的应变影响下提供所要求的承受载荷的能力。在一优选出的实施方案中，上述增强件按两层配置，使其内层与管状件结合而会外层结合内层。把可以抵抗预计弯曲力的增强件设置于最外层，而把较易弯曲主要用来抵抗张力的增强件至少要布置在最内层。能抗弯的增强件最好用棒状形式的并包含有玻璃纤维单丝，而另一些增强件则最好是较易弯曲的同时也包含有玻璃纤维单丝。既有工艺的光缆已然包括有由一塑料套分隔的两层玻璃质棒状增强件。本专利技术的光缆则通过一批棒状的玻璃纤维件和一批较易弯曲的玻璃纤维件二者间的配合，很方便地达到了所必须的强度要求。除此，本专利技术的光缆在这两层增强件之间并不包含一种内塑料套。在本专利技术的附图中图1是本专利技术之光缆透视图;图2是图1中之一种光缆的端视图;图3是本专利技术之另一种光缆的透视图;图4是图3中之光缆的端视图;图5是既有工艺中之一种光缆的透视图;图6是图5中之既有工艺的光缆之端视图;图7是一曲线图，对于既有工艺中的一种光缆和本专利技术之一种光缆的实施例，表明了负荷力相对于应变的关系。现在参看图1与2，其中表明了本专利技术的一种光缆20，此光缆包括由一或多根光学纤维23-33组成的心线22。每根光学纤维，有一芯子和一包层以及密封此包层的涂层。光学纤维23-33可以由改进的化学汽相沉积法制备，例如J.B.Mac chesney与P.O′Connor的1980年8月12日公布之美国专利4217027中所披露的方法。心线22封装在一沿光缆按纵向伸延的管状件28中。这一有时称之为心管的管状件28，是由高密度的聚乙烯或聚氯乙烯(PVC)之类的塑料制成。这些纤维光学之间的以及它们与管状件28之间的空隙，可以用适当的阻水材料29充填。将上述心线22与管状件28封装起的是一非金属的铠装系统，此系统一般以数字30标明。此非金属铠装系统30包括一增强件系32与一外塑料套36。此增强件系必须符合某些准则。首先，它必须有足够的抗压强度以抵抗热循环与弯曲时感生的应力，同时要有足够的抗张强度以抵抗弯曲和拉时感生的应力。此增强件系中至少要有一部分必须与上述外套作充分的结合，使此部分增强件系与该外套构成一抗弯的复合结构。此外，这种光缆一定要较易弯曲。还有，这部分增强件系的横截面形状不得过大。增强件系32包括一内部的第一层40，它由与管状件28结合的较易弯曲的增强件42-42组成。每个这样的增强件42-42包括一根例如由匹茨堡平板玻璃公司(PPG)销售的，玻璃粗纱或玻璃线之类的玻璃纤维件，后者已用一种例如树脂性的材料浸渍处理过。在一优选出的实施例中，每个增强件42-42都是一根玻璃粗纱，并螺旋式地绕在管状件28上。每根玻璃组纱的特征为在张力下承受负荷的能力为每百分之一应变约88磅。每单位应变上的负荷定义为劲度。增强件系32的另一部分为一外部的第二层50，它由与内层40之增强件42-42贴合的增强件组成。如上述两图中所见，外层中大部分增强件的每一个都以52标出，并且都包括一根由线或组纱形式之一些玻璃纤维组成的较易弯曲之棒状件。这样的玻璃棒可由空军后勤公司(Air Logistics Corp.)在牌号为E玻璃(一种电绝缘玻璃-校者注)带之下购得。在图1所示的实施例中，外层50也还包括若干增强件42-42。对于此优选出的实施例，外层的增强件52-52与42-42均以螺旋形式绕在该内层的增强件上，但是仅仅取一与此内层的增强件相反的螺旋方向。尽管在上述优选出的实施例中，该增强件系包括着两层螺旋式卷绕的增强件，但其它的排列方式也是可以出现在本专利技术中的。例如(参看图3)，光缆20的增强件可以组装到光缆内而无编接的打算。此外，这种增强件也能以单层形式配置(参看图3与4)。这在带状心线光缆中尤其是如此，其中管状件28的外径大于图1与图2中之光缆的，因而绕其周围可以配置更多的增强件。应该指出，此优选出之实施例的每个棒状件52-52与较易弯曲的增强件42-42，都包括一由E玻璃纤维单丝构成的衬底。每个衬底可含有多达4000根的玻璃纤维单丝。对于此优选实施例的增强件52-52来说，这种衬底是用环氧树脂材料浸渍过。这就使得它较准弯曲，并能经受住预计的压应力与张应力。预计的压应力包括，例如由热循环以及由此外套材料初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种这样的光缆，它包括：一个至少含一根光纤（２３）的心线（２２）；一种由介质材料制成且封闭上述的心线的管状件（２８）；一件由塑料制成且封住所说管状件的套子（３６）；其特征在于：在述及的管状件与套子之间介入一增强件系（３２）， 后者包括有介质材料的增强件，所说之增强件中的第一批（４２—４２）为较易弯曲的增强件，而其中的第二批（５２—５２）则为具有充分抗压劲度的增强件，且与前述的套子充分结合而形成一种复合结构，得以有效地抑制此种光缆的收缩，上述第一与第二批增强件共同起作用使所说光缆具有预定的抗张劲度。

【技术特征摘要】
US 1986-5-28 8676431.一种这样的光缆，它包括一个至少含一根光纤(23)的心线(22)；一种由介质材料制成且封闭上述的心线的管状件(28)；一件由塑料制成且封住所说管状件的套子(36)；其特征在于在述及的管状件与套子之间介入一增强件系(32)，后者包括有介质材料的增强件，所说之增强件中的第一批(42-42)为较易弯曲的增强件，而其中的第二批(52-52)则为具有充分抗压劲度的增强件，且与前述的套子充分结合而形成一种复合结构，得以有效地抑制此种光缆的收缩，上述第一与第二批增强件共同起作用使所说光缆具有预定的抗张劲度。2.如权利要求1中的这种光缆，其中所说的设置在前述管状件与套子之间且为此光缆提供一预定的抗张劲度之增强件，包括一由介质材料制成且沿纵向延伸的增强件组成的内层，以及一由介质材料制成且沿纵向延伸的增强件组成的外层，而此后一层增强件结合着前述之内层增强件与述及的套子，此外层的一批增强件具有充分的抗压劲度并与...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿蒂斯科尔内尔詹金斯，帕尔胡布海达荷亚布海帕特尔，
申请(专利权)人：美国电话电报公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]