一種耐彎曲的輕型野外光纜及其實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光纜【技術(shù)領(lǐng)域】。所要解決的問題是提供一種耐彎曲的輕型野外光纜及其實現(xiàn)方法，在保證具有常規(guī)野外光纜的機械和環(huán)境性能的基礎(chǔ)上，以提高光纜的耐彎曲性能，并降低光纜的尺寸和重量，有效實現(xiàn)單人快速便捷反復(fù)收放。所述光纜包括光纜纜芯、加強層及外護套，所述光纜纜芯的外部均勻絞合有加強層，在加強層外部包覆有外護套；所述光纜纜芯采用三芯絞合結(jié)構(gòu)，并采用外徑為0.4mm～0.8mm的耐彎曲的緊包光纖制作光纜纜芯，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、材料選擇合理、產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，極大降低光纜的外徑和重量，并提高光纜的耐彎曲性能。本發(fā)明的工藝方法采用加強層絞合、外護套擠出同步串聯(lián)一次成型的加工方式，更簡化高效、結(jié)構(gòu)也更緊湊穩(wěn)定。
【專利說明】一種耐彎曲的輕型野外光纜及其實現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐彎曲的輕型野外光纜及其實現(xiàn)方法，屬于光纜【技術(shù)領(lǐng)域】。 技術(shù)背景
[0002] 野外光纜是以單芯光纜為基本元件制造的專門用于野外、特殊環(huán)境布放或單人反 復(fù)收放使用的一種特種光纜。由于野外光纜使用場合不同，首先要確保野外光纜在各種惡 劣使用條件的可靠性和壽命；其次是要求可吸收機械和環(huán)境應(yīng)力，降低應(yīng)力對光纜的附加 損耗影響，以保證野外光纜有較大的拉伸應(yīng)變窗口；再次是要求強度極高，尺寸小，重量輕， 強重比高，溫度范圍寬；最后是圓形護套結(jié)構(gòu)要緊湊，特別是要適用于單人反復(fù)收放的場 合。
[0003] 目前市場上常規(guī)的野外光纜，如圖1所示，由緊包光纖11、填芯12、聚酯薄膜包帶 13、芳綸纖維14、聚氨酯護套15及中心元件16組成，中心元件16置于光纖11和填芯12的 中心，在光纖11和填芯12的外部包覆有聚酯薄膜包帶13,在聚酯薄膜包帶13外部依次包 覆有芳綸纖維14和聚氨酯護套15。該種結(jié)構(gòu)的野外光纜雖然具有柔軟、可反復(fù)收放的特 點，但是由于光纜外徑較大和重量較重，不能實現(xiàn)單人快速便捷反復(fù)收放。由于一般是采用 普通G. 652單模光纖，光纜彎曲半徑較大，在實際使用過程中，當遇到小彎曲半徑情況會出 現(xiàn)光纜附加衰減增加，情況嚴重會出現(xiàn)光纖斷裂造成光路不通的現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種耐彎曲的輕型野外 光纜及其實現(xiàn)方法，在保證具有常規(guī)野外光纜的機械和環(huán)境性能的基礎(chǔ)上，以提高光纜的 耐彎曲性能，并降低光纜的尺寸和重量，有效實現(xiàn)單人快速便捷反復(fù)收放。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的： 一種耐彎曲的輕型野外光纜，所述光纜包括光纜纜芯、加強層及外護套，所述光纜纜芯 的外部均勻絞合有加強層，在加強層外部包覆有外護套；所述光纜纜芯采用三芯絞合結(jié)構(gòu)。
[0006] 所述光纜纜芯采用的三芯絞合結(jié)構(gòu)，即可以由外徑相同的一根耐彎曲緊包光纖和 兩根填芯正規(guī)同心式絞合并在絞合后的光纖及填芯外部繞包一層包帶制成。
[0007] 所述光纜纜芯采用的三芯絞合結(jié)構(gòu)，即可以由外徑相同的兩根耐彎曲緊包光纖和 一根填芯正規(guī)同心式絞合并在絞合后的光纖及填芯外部繞包一層包帶制成。
[0008] 所述光纜纜芯采用的三芯絞合結(jié)構(gòu)，即可以由外徑相同的三根耐彎曲緊包光纖正 規(guī)同心式絞合并在絞合后的光纖及填芯外部繞包一層包帶制成。
[0009] 進一步地，所述光纜纜芯的外徑為0. 8mm?1. 6mm。
[0010] 進一步地，所述填芯是在采用芳綸纖維或玻璃纖維或FRP或KFRP的填充材料外層 擠出塑料構(gòu)成。
[0011] 進一步地，所述耐彎曲緊包光纖為外徑為0. 4mm?0. 8mm。
[0012] 進一步地，所述加強層為芳綸纖維或玻璃纖維或FRP或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0013] 進一步地，所述外護套是聚氨酯或熱塑性彈性體，外護套壁厚不小于0. 1mm。
[0014] 進一步地，所述光纜外徑為2. 0mm?3. 0mm。
[0015] 一種耐彎曲的輕型野外光纜實現(xiàn)方法，包括以下步驟： 步驟一：制作光纜纜芯，將制備好的三芯進行正規(guī)同心式絞合，并在外層同步繞包一層 聚酯薄膜包帶制成光纜纜芯，光纜纜芯外徑為0. 8mm?1. 6mm，并收到專用光纜盤上； 步驟二：加強層絞合、外護套擠出，將加強層絞合設(shè)備和外護套擠出設(shè)備串聯(lián)成一條 生產(chǎn)線，在光纜纜芯外部均勻絞合一層加強層，并同步擠出一層由聚氨酯或熱塑性彈性體 構(gòu)成的外護套，擠出模具采用半擠管式，光纜外徑為2. 0mm?3. 0mm，外護套壁厚不小于 0· lmm〇
[0016] 所述步驟一中的耐彎曲緊包光纖是通過以下步驟制備： 步驟1. 1 :光纖選用： 選用帶涂覆層的彎曲損耗不敏感單模光纖，光纖涂覆外徑為0. 2mm?0. 4mm ; 步驟1. 2 :光纖緊包： 采用步驟1. 1所制成的耐彎曲涂覆光纖，在涂覆光纖外擠出塑料制成外徑為0. 4mm? 0. 8mm的耐彎曲緊包光纖。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟1. 1中選用的帶涂覆層的彎曲損耗不敏感單模光纖為G. 657型 單模光纖。
[0018] 進一步的，在步驟1. 1中選用的帶涂覆層的彎曲損耗不敏感單模光纖外再涂覆一 層緩沖層。
[0019] 本發(fā)明可帶來以下有益效果： 首先，由于本發(fā)明的光纜彎曲半徑不小于15_，甚至更小可達到不小于7. 5_，故本發(fā) 明的光纜彎曲性能相比常規(guī)的野外光纜更優(yōu)異。
[0020] 其次，本發(fā)明耐彎曲的輕型野外光纜，采用外徑為0. 4_?0. 8_的耐彎曲的緊包 光纖制作光纜纜芯，緊包光纖是由耐彎曲性能優(yōu)異的耐彎曲涂覆光纖和塑料緊包層組成， 可以解決普通緊包光纖的制成的野外光纜結(jié)構(gòu)尺寸大、重量重和彎曲性能差等問題；在保 證機械和環(huán)境性能基礎(chǔ)上，降低光纜的外徑和重量，實現(xiàn)單人快速便捷反復(fù)收放，并通過提 高光纜的耐彎曲性能，保證光纜在實際使用過程中遇到小彎曲的可靠性。
[0021] 再次，常規(guī)的野外光纜采用緊包光纖外徑為（0. 9±0. 05)mm，光纜纜芯結(jié)構(gòu)采用交 叉對稱結(jié)構(gòu)，并且纜芯中間是有中心元件，故光纜纜芯外徑較大，不適用于本發(fā)明的尺寸小 和重量輕要求。本發(fā)明采用緊包光纖外徑為0. 4mm?0. 8mm，光纜纜芯結(jié)構(gòu)設(shè)計突破常規(guī)， 大膽創(chuàng)新采用三芯絞合結(jié)構(gòu)，制成外徑更小的光纜纜芯，滿足本發(fā)明輕型化的技術(shù)要求。
[0022] 最后，本發(fā)明的工藝方法采用加強層絞合、外護套擠出同步串聯(lián)一次成型的加工 方式，而現(xiàn)有常規(guī)野外光纜采用將加強層絞合與外護套擠出分成兩道工序的加工方式，本 發(fā)明工藝方法與其相比更簡化高效、結(jié)構(gòu)也更緊湊穩(wěn)定。常規(guī)野外光纜采用擠管式擠出模 具，不適用于本發(fā)明小尺寸光纜的薄壁外護套擠出，在外護套擠出過程中會出現(xiàn)壁厚太薄 和脫料等情況，在實際使用中也會出現(xiàn)磨破和起皺等情況；本發(fā)明采用半擠管式擠出模具， 通過增加擠出壓力，減小加強層與外護套之間空間和增強外護套材料附著粘結(jié)力，達到增 加外護套壁厚的目的，避免在加工過程中出現(xiàn)外護套壁厚太薄和脫料等情況，解決在使用 過程中發(fā)生外護套磨破和起皺等情況，并使光纜結(jié)構(gòu)的更加緊湊穩(wěn)定性，提高光纜在實際 使用過程中性能可靠性。
[0023] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為常規(guī)野外光纜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2為本發(fā)明實施例1的耐彎曲的輕型野外光纜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖3為本發(fā)明實施例2的耐彎曲的輕型野外光纜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖4為本發(fā)明實施例3的耐彎曲的輕型野外光纜結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理作進一步詳細說明。
[0029] 本發(fā)明是一種耐彎曲的輕型野外光纜，包括耐彎曲緊包光纖1、填芯2、包帶3、加 強層4及外護套5。
[0030] 如圖2所示的實施例1中耐彎曲緊包光纖1為G. 657型碳涂覆單模光纖，其外徑 為0. 4_。將兩根耐彎曲緊包光纖1和一根填芯2正規(guī)同心式絞合，并在絞合后的緊包光纖 1及填芯2外部繞包一層聚酯薄膜包帶3制成光纜纜芯，所述光纜纜芯的外徑為0. 8_。
[0031] 本實施例中填芯2是由填充材料外擠出塑料構(gòu)成。所用填充材料是芳綸纖維，也 可以換用玻璃纖維或FRP或KFRP。
[0032] 本實施例中光纜纜芯的外部均勻絞合有加強層4,所用加強層4為芳綸纖維，也可 以換用玻璃纖維或FRP或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0033] 在加強層4外部包覆有外護套5。本實施例中外護套5是聚氨酯，也可以換用熱塑 性彈性體，外護套壁厚不小于0. 1mm。本實施例的光纜外徑為2. 0mm。
[0034] 圖3所示實施例2為中耐彎曲緊包光纖1為G. 657型碳涂覆單模光纖，其外徑為 0. 6_。將一根耐彎曲緊包光纖1和兩根填芯2正規(guī)同心式絞合，并在絞合后的緊包光纖1 及填芯2外部繞包一層聚酯薄膜包帶3制成光纜纜芯，所述光纜纜芯的外徑為1. 2_。
[0035] 本實施例中填芯2是由填充材料外擠出塑料構(gòu)成。所用填充材料是玻璃纖維，也 可以換用芳綸纖維或FRP或KFRP。
[0036] 本實施例中光纜纜芯的外部均勻絞合有加強層4,所用加強層4為玻璃纖維，也可 以換用芳綸纖維或FRP或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0037] 在加強層4外部包覆有外護套5。本實施例中外護套5是聚氨酯，也可以換用熱塑 性彈性體，外護套壁厚不小于0. 1mm。本實施例的光纜外徑為2. 5mm。
[0038] 圖4為所不的實施例3中耐彎曲緊包光纖1為G. 657型單模光纖，其外徑為0. 8mm。 將三根耐彎曲緊包光纖1正規(guī)同心式絞合，并在絞合后的緊包光纖1外部繞包一層聚酯薄 膜包帶3制成光纜纜芯，所述光纜纜芯的外徑為1. 6_。
[0039] 本實施例中光纜纜芯的外部均勻絞合有加強層4,所用加強層4為FRP，也可以換 用芳綸纖維或玻璃纖維或ΡΒ0或PBZT或PBI。
[0040] 在加強層4外部包覆有外護套5。本實施例中外護套5是熱塑性彈性體，也可以換 用聚氨酯，外護套壁厚不小于0. 1mm。本實施例的光纜外徑為3. Omm。
[0041] 本發(fā)明的一種耐彎曲的輕型野外光纜的實現(xiàn)方法，其步驟如下： 1、緊包光纖制作 選用帶涂覆層的彎曲損耗不敏感G. 657型單模光纖；先在耐彎曲光纖外再涂覆一層緩 沖層，再在耐彎曲涂覆光纖外擠出塑料制成緊包光纖，緊包光纖外徑為0. 4mm?0. 8mm。擠 出模具采用擠管式，緊包光纖在光纖二次被覆機上完成。
[0042] 2、光纜纜芯制作 本實施例采用三芯正規(guī)同心式絞合，并同步繞包一層聚酯薄膜包帶制成光纜纜芯，光 纜纜芯外徑為0. 8mm?1. 6mm。光纜纜芯制作在帶正規(guī)同心式絞合功能的成纜設(shè)備上完成。
[0043] 3、加強層絞合、外護套擠出 在光纜纜芯外部均勻絞合加強層，并同步擠出一層外護套制成耐彎曲的輕型野外光 纜，擠出模具采用半擠管式，外護套壁厚不小于〇. 1mm。光纜外徑為2. 0mm?3. 0mm。
[0044] 光纜纜芯、加強層絞合及外護套擠出在將加強層絞合設(shè)備和外護套擠出設(shè)備串聯(lián) 成一條生產(chǎn)線上完成。
[0045] 根據(jù)上述技術(shù)方案研制的耐彎曲的輕型野外光纜與現(xiàn)有常規(guī)野外光纜相比，具有 尺寸小、重量輕和彎曲性能優(yōu)異等優(yōu)點，能真正實現(xiàn)單人快速便捷反復(fù)收放的特殊要求。
[0046] 上述的對實施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā) 明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施 例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述光纜包括光纜纜芯、加強層及外護 套，所述光纜纜芯的外部均勻絞合有加強層，在加強層外部包覆有外護套；所述光纜纜芯采 用三芯絞合結(jié)構(gòu)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述光纜纜芯采 用的三芯絞合結(jié)構(gòu)，即可以由外徑相同的一根耐彎曲緊包光纖和兩根填芯正規(guī)同心式絞合 并在絞合后的光纖及填芯外部繞包一層包帶制成。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述光纜纜芯采 用的三芯絞合結(jié)構(gòu)，即可以由外徑相同的兩根耐彎曲緊包光纖和一根填芯正規(guī)同心式絞合 并在絞合后的光纖及填芯外部繞包一層包帶制成。
4. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述光纜纜芯采 用的三芯絞合結(jié)構(gòu)，即可以由外徑相同的三根耐彎曲緊包光纖正規(guī)同心式絞合并在絞合后 的光纖外部繞包一層包帶制成。
5. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述光纜纜芯的 外徑為〇· 8mm?L 6mm。
6. 按照權(quán)利要求2或3所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述填芯是 在采用芳綸纖維或玻璃纖維或FRP或KFRP的填充材料外層擠出塑料構(gòu)成。
7. 按照權(quán)利要求2或3或4所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述耐 彎曲緊包光纖為外徑為〇. 4mm?0. 8mm。
8. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述加強層為芳 綸纖維或玻璃纖維或FRP或PBO或PBZT或PBI。
9. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述外護套是聚 氨酯或熱塑性彈性體，外護套壁厚不小于〇. 1mm。
10. 按照權(quán)利要求1所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜，其特征在于：所述光纜外徑為 2. 0mm ?3. 0mm〇
11. 一種耐彎曲的輕型野外光纜實現(xiàn)方法，包括以下步驟： 步驟一：制作光纜纜芯，將制備好的三芯進行正規(guī)同心式絞合，并在外層同步繞包一層 聚酯薄膜包帶制成光纜纜芯，光纜纜芯外徑為0. 8mm?1. 6mm，并收到專用光纜盤上； 步驟二：加強層絞合、外護套擠出，將加強層絞合設(shè)備和外護套擠出設(shè)備串聯(lián)成一條 生產(chǎn)線，在光纜纜芯外部均勻絞合一層加強層，并同步擠出一層由聚氨酯或熱塑性彈性體 構(gòu)成的外護套，擠出模具采用半擠管式，光纜外徑為2. 0mm?3. 0mm，外護套壁厚不小于 0. 1mm η
12. 按照權(quán)利要求11所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜實現(xiàn)方法，其特征在于：所述 步驟一中的耐彎曲緊包光纖是通過以下步驟制備： 步驟1. 1 :光纖選用： 選用帶涂覆層的彎曲損耗不敏感單模光纖，光纖涂覆外徑為〇. 2mm?0. 4mm ; 步驟1. 2 :光纖緊包： 采用步驟1. 1所制成的耐彎曲涂覆光纖，在涂覆光纖外擠出塑料制成外徑為0. 4mm? 0. 8mm的耐彎曲緊包光纖。
13. 按照權(quán)利要求12所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜實現(xiàn)方法，其特征在于：所述 步驟1. 1中選用的帶涂覆層的彎曲損耗不敏感單模光纖為G. 657型單模光纖。
14.按照權(quán)利要求12或13所述的一種耐彎曲的輕型野外光纜實現(xiàn)方法，其特征在于： 在步驟1. 1中選用的帶涂覆層的彎曲損耗不敏感單模光纖外再涂覆一層緩沖層。
【文檔編號】G02B6/44GK104155732SQ201410365239
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】楊國發(fā) 申請人:中國電子科技集團公司第二十三研究所