專利名稱：橢圓架空自支承光纖纜及相關(guān)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信纜線領(lǐng)域，尤其涉及架空自支承光纖纜及其制造裝置和方法。
光纖通信纜線被廣泛地用于通訊行業(yè)中。尤其是多纖纜被廣泛地用于遠(yuǎn)距離電話通訊，互連交換電話業(yè)務(wù)，及其他通話和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。纖維光纜也適合于取代更為傳統(tǒng)的同軸電纜而用于有線電視網(wǎng)。光纖可以允許信號中繼站之間有更長的距離，或者完全沒有設(shè)立這種中繼站的必要。此外，光纖有很寬的帶寬和低的噪聲。
一條光纖纜通常包括一個(gè)纜芯和一個(gè)外護(hù)套，若干根光纖被包容在該纜芯內(nèi)。對于普通的光纖光纜而言，諸如用于遠(yuǎn)距通訊的那種。光纖松弛地包容在一或多個(gè)緩沖管內(nèi)。該緩沖管限定了纜芯并由此使光纖免受纜線受到的應(yīng)力的影響。普通的松包緩沖纜，如北卡羅來納州辛克萊市的Siecor公司以MINIBUNDLETM為品牌出售的那種，包含一組以同心層形式絞合在中心支承組件周圍的塑料緩沖管。
另一種類的松包緩沖型纖維光纜是AT&T公司提供的LIGHTPACK LXER牌產(chǎn)品。該AT&T纜包括一個(gè)較大的單個(gè)中心緩沖管，管中包容著若干根光纖，如Kinard等人的美國專利US.4,844575所示的，一或多個(gè)縱向加強(qiáng)組件，如反向繩索可以放置在外塑料護(hù)套內(nèi)。見Arroyo等人的美國專利US.5,138,685和Carter的美國專利US.5,165,003，兩份文獻(xiàn)都公開了傳統(tǒng)的中心緩沖管型纖維光纜。
與之相似，Panuska等人的美國專利US.5,125,063公開了一種輕質(zhì)光纜，該纜有單個(gè)中心緩沖管和一對在直徑的相對兩端放置的加強(qiáng)組件。由于纜線的應(yīng)力延伸孔的存在。鋼索或玻璃棒可以做為其加強(qiáng)組件，并可以去掉通常的鎧裝層，尤其對需要重量輕一些的架空安裝場合更是如此。對于普通光纜有600lb的張力限制標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)光纜的加強(qiáng)組件在纜的安裝過程中一般允許600lb的牽拉張力。但是，通常在架空安裝時(shí)，由于吊索承擔(dān)著被安裝纜的重量，所以加強(qiáng)組件不再是必須的了。
一種傳統(tǒng)的光纜可以通過直接把纜埋在土壤中，通過將纜放入管線內(nèi)，或通過沿一組垂直支承件架空安裝纜，而沿著它的既定路線進(jìn)行安裝。這種安裝工藝的組合也可以用于給定的光纖通信系統(tǒng)。光纜通常是通過把纜系于一螺旋纏繞的細(xì)定位實(shí)心線，而沿著公用木桿線路安裝到預(yù)先設(shè)置好的支承吊索上。吊索通常是一個(gè)由夾子分別固定于一組木桿或其他垂直支承件中的每一個(gè)上的加捻金屬纜。纜線被拉到與吊索鄰近的位置處，且捆扎線螺旋纏繞在纜線與吊索外圍。因此，吊索可支承起被安裝纜線的重量。
在有風(fēng)和結(jié)冰的氣候條件下，當(dāng)?shù)跛髋c纜線周圍結(jié)冰且纜線重量大大增加時(shí)，則傳統(tǒng)的架空光纜和其支承吊索承受著大的垂度和張力。而且，由于結(jié)冰而形成了更大的表面積，風(fēng)會(huì)進(jìn)一步地增加纜線的負(fù)荷。為了沿公用木桿線路進(jìn)行常規(guī)的光纜安裝，纜線通常被安裝在木桿上的所謂“通信空間”內(nèi)，為了安全的目的，該空間低于高壓供電線并與之隔開一定間隔。因此，為了保持光纜下方區(qū)域留有足夠的空間，可接受的垂度量受到限制。
自支承型光纜也是已知技術(shù)，它不需要單獨(dú)的支承吊索。例如，8字形自支承架空光纜由如Harbrecht等人的美國專利US.5,096,176所公開。該纜包括一個(gè)封有支承絞線的第一外護(hù)套部分，和一個(gè)包容著傳輸介質(zhì)的第二部分，其中的傳輸介質(zhì)可以是光纖。與之相似，Keith的美國專利US.4,763,983公開了一種全絕緣8字形光纜，它有一個(gè)起著總支承吊索作用的玻璃加強(qiáng)塑料棒。在常規(guī)安裝的情況下，該總支承吊索在最上方，纜的包容光纖的部分在總吊索的下方。
8字結(jié)構(gòu)的自支承架空纜，在電力纜線中也是已知的，如Egner等人的美國專利US.960,291；Slechta的美國專利US.3,207,836；Pusey等人的美國專利US.3,267,201；以及McClean等人的美國專利US.3,297,814中所公開的。與之相似，Arnold，Jr.等人的美國專利US.4,378,462公開了一種8字形自支承的銅導(dǎo)線對遠(yuǎn)距離通信纜。
不幸的是，8字型光纜可能較硬而難以處置，特別是安裝的時(shí)候。而且，由于單一的強(qiáng)度承受組件，即總吊索位于包含光纖部分的一側(cè)，則整個(gè)纜線可能有一個(gè)明顯不對稱的且最佳的彎曲方向。這使光纜的處置更為困難。這樣的8字形纜一般只適用于架空安裝。更為具體地講，8字型纜不能廣泛用于直接埋設(shè)和管道光纜系統(tǒng)。
另一種類型的架空自支承光纜包括一層圍繞在含纜芯的光纖周圍的芳族聚酰胺紗線。但是，該層用于自支承結(jié)構(gòu)的芳族聚酰胺紗線比較貴。而且，由于纜線較輕，且對風(fēng)而言有一個(gè)平滑的對稱表面，因此這種纜線可能會(huì)遭受風(fēng)致運(yùn)動(dòng)的危害。
芳族聚酰胺紗線光纜一般也不適于直埋安裝或安裝于預(yù)置管線內(nèi)，因?yàn)樗^貴且缺乏防嚙齒動(dòng)物措施。
鑒于前述背景技術(shù)的情況，因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光纜，它易于處置并易于安裝到架空自支承結(jié)構(gòu)中，而且也可以用于地下安裝。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種防止風(fēng)致運(yùn)動(dòng)的架空自支承光纜。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種制造本發(fā)明自支承光纜的裝置與方法。
本發(fā)明的這些與其他目的，特征和優(yōu)點(diǎn)，由一個(gè)包含一對沿芯相對兩端縱向延伸的加強(qiáng)組件和一個(gè)圍繞著芯與加強(qiáng)件的外護(hù)套的自支承光纜而實(shí)現(xiàn)，其中的外護(hù)套有一個(gè)大致為橢圓的外形截面形狀。橢圓形適合于較大加強(qiáng)件。大致橢圓外護(hù)套的橫向主軸，與一對縱向加強(qiáng)件之間限定的虛線對準(zhǔn)。纜芯包括至少一個(gè)縱向緩沖管和至少一根置于該緩沖管內(nèi)的光纖。該自支承架空光纜適于沿著一組間隔開的垂直支承件架空安裝，以在兩相鄰的垂直支承件之間大致水平取向地延伸。因此，加強(qiáng)件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，以支承相鄰垂直支承件之間的光纜。
本發(fā)明的纜線可以安裝于自支承結(jié)構(gòu)中，從而免除獨(dú)立支承吊索的勞動(dòng)力和材料的開支。自支承光纜還可以滿足預(yù)定跨度所需的垂度和張力。比如，300英尺跨度的光纜可以要求該跨度上僅0.5％至1.5％左右的垂度。
光纜也適宜包含一個(gè)圍繞著芯并處于纜的外護(hù)套之內(nèi)的鎧裝帶層，以為纜芯提供附加保護(hù)。因此，該光纜也可以方便地安裝于地下，如直接埋設(shè)或放入管道中，鎧裝層尤其為抵御嚙齒動(dòng)物侵害提供了附加保護(hù)。由于該纜比8字型纜更加便于處置，所以本發(fā)明的光纜可以有一部分安裝于自支承架空結(jié)構(gòu)中，而有一部分要安裝于地下。換句話講，本發(fā)明的光纜可以被視為用于多個(gè)光纖通信系統(tǒng)的通用纜。
每個(gè)加強(qiáng)組件可以是實(shí)心金屬線，加捻金屬線，或加強(qiáng)的介質(zhì)材料。對于具有圓形截面的鋼絲而言，其直徑適宜在1.7至3mm的范圍內(nèi)。在自支承纜的一個(gè)實(shí)施例中，緩沖管，加強(qiáng)組件對，和外護(hù)套都是塑料的，從而使光纜成為全絕緣纜。
大致橢圓的形狀比圓形纜更能抵御風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。外護(hù)套可以有一個(gè)大致的橢圓形狀，它帶有纜芯周圍放大的中心凸起而在中心凸起兩側(cè)有分別包圍著較大的縱向加強(qiáng)組件的一對較小凸起。因此，本實(shí)施例的纜線有三凸形的外護(hù)套。
一個(gè)單獨(dú)的中心緩沖管可以構(gòu)成纜芯，或者采用一組緩沖管絞合在中心支承組件周圍的另一種方式。光纜最好是柔性的，以便于在相鄰兩垂直支承件之間扭絞，為風(fēng)通過該光纜限定出一個(gè)無規(guī)則的形狀，進(jìn)而減少纜線的風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，是用于制作自支承光纜的方法，該纜適合于架空安裝在一組隔開的垂直支承件上并在相鄰的垂直支承件之間基本沿水平方向延伸。該方法的步驟包括提供一個(gè)包含至少一個(gè)延伸緩沖管和至少一個(gè)置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；放置一對沿著芯的相對兩側(cè)延伸的加強(qiáng)組件；及在芯和加強(qiáng)件周圍形成一個(gè)塑料外護(hù)套，以使外護(hù)套有一個(gè)其橫主軸基本對準(zhǔn)一對縱向加強(qiáng)件之間虛連線的大致橢圓形。
形成大致橢圓形外護(hù)套的步驟，適宜包括形成一個(gè)具有包圍纜芯的較大的中心凸起，和一對分別包圍著縱向加強(qiáng)組件位于中心凸起兩側(cè)的較小凸起的外護(hù)套，從而限定一個(gè)三凸形外護(hù)套。大致橢圓外形的外護(hù)套可以讓纜芯和加強(qiáng)件通過一個(gè)有大致橢圓形狀的擠壓模而形成。
用于制造自支承光纜的裝置包括沿著預(yù)定路徑推進(jìn)光纜芯的饋送裝置，該光纜芯包含至少一個(gè)延伸的緩沖管和至少一個(gè)置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖。該裝置還包括用于定位一對分別沿著前進(jìn)著的光纜芯相對兩側(cè)延伸的縱向加強(qiáng)組件的裝置。擠壓裝置沿著預(yù)定運(yùn)行線路定位，以形成包圍著芯與加強(qiáng)件的塑料護(hù)套，從而使該塑料護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形截面形狀，而且其橢圓的橫向主軸基本與一對縱向加強(qiáng)件間限定的虛連線對準(zhǔn)。
擠壓裝置適宜包括一個(gè)大致橢圓的模。在一個(gè)實(shí)施例中，大致橢圓的模形成了具有一個(gè)大致橢圓形狀的外護(hù)套，該橢圓有一個(gè)包圍著纜芯的較大中心凸起，和一對分別包圍著縱向加強(qiáng)件位于中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起，從而限定出一個(gè)三凸形的外護(hù)套。冷卻裝置可以位于擠壓裝置的下游，以進(jìn)一步冷卻和固化擠壓出的塑料護(hù)套。此外，鎧裝帶的供應(yīng)適宜在擠壓裝置的上游，以便用鎧裝帶層包圍纜芯為纜芯提供附加保護(hù)。
本發(fā)明的另一種方法是用于制造一種光纖通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括架空地沿著一組隔開的垂直支承件安裝且在相鄰垂直支承之間基本水平延伸的長的自支承光纜。該光纜最好是上述類型的，并包括一個(gè)包含至少一個(gè)延伸的緩沖管和至少一個(gè)置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；一對分別沿著纜芯相對兩側(cè)延伸的縱向加強(qiáng)組件，該加強(qiáng)件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度以在相鄰垂直支承件之間支承光纜；及一個(gè)包圍著纜芯和加強(qiáng)件的外護(hù)套。外護(hù)套適宜具有大致橢圓的外形截面形狀，其橫向主軸基本與一對縱向加強(qiáng)組件之間限定的虛連線對準(zhǔn)。該方法的步驟包括使大致橢圓形的自支承光纜穿過一組安裝于各垂直支承件上的夾持器；使相鄰垂直支承件之間的大致橢圓形光纜扭絞；固定纜線夾持器以保持纜線中的扭絞，為風(fēng)通過光纜提供一個(gè)更為無規(guī)則的形狀，從而降低風(fēng)致移動(dòng)或運(yùn)動(dòng)。
圖l是光纖通信系統(tǒng)架空部分的示意圖，表示了本發(fā)明的光纜沿一組公用木桿架空安裝于自支承結(jié)構(gòu)中的情況。
圖2是

圖1所示光纖通信系統(tǒng)相鄰部分的示意圖，表示出安裝于地下的本發(fā)明光纜。
圖3是本發(fā)明自支承光纜一個(gè)實(shí)施例的局部透視圖。
圖4是沿圖3中沿4-4線截得的自支承纜截面圖。
圖5是本發(fā)明自支承光纜另一實(shí)施例的局部透視圖。
圖6是沿圖5中沿6-6線截得的自支承纜截面圖。
圖7是本發(fā)明自支承光纜又一實(shí)施例的局部透視圖。
圖8是沿圖7中沿8-8線截得的自支承纜截面圖。
圖9是制造本發(fā)明自支承光纜裝置的示意圖。
下文將參考附圖對本發(fā)明做更全面的描述，圖中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是本發(fā)明可以按許多不同的方式實(shí)施，不能局限于本文提出的實(shí)施例；而應(yīng)該是這些實(shí)施例使得本文的說明更為充分全面，而且向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)了本發(fā)明的范圍。相同的數(shù)字始終表示相同的元件。一撇和兩撇標(biāo)記用于表示本發(fā)明不同實(shí)施例的相似元件。
首先參考圖1-4，其中描述了本發(fā)明自支承光纜20的第一實(shí)施例。光纜20沿著一組垂直支承件，如所示的公用木桿22(圖1)，架空安裝。光纜20可以是光纖通信系統(tǒng)24的一部分，該系統(tǒng)也包括終端電子設(shè)備，如用于電話或用于有線電視服務(wù)(未示出)。
纜線20借助于如圖1示意性表示的適合的夾持器25固定在每個(gè)桿上。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣，夾持器25可以是塑料的，并包括共同限定一個(gè)接受纜線20之通路的兩 該通路適宜有一個(gè)預(yù)定的形狀，以對應(yīng)于光纜20的形狀，如下文所詳述的那樣。一個(gè)貫通螺栓用于把夾持器固定在一起并將夾持器固定于木桿22上。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣，該夾持器還可以是包含固定于纜線上的夾持嚙合件類型的(未示出)，以便在夾持點(diǎn)處沿著纜線更長的長度分布嚙合力。
光纜20包括一個(gè)纜芯，在所述實(shí)施例中包含一個(gè)單獨(dú)中心緩沖管31，和一個(gè)波紋金屬鎧裝帶的外層32。該金屬鎧裝帶32為纜線提供了一個(gè)抵御嚙齒動(dòng)物的鎧裝。因此，如圖2所示，相同的光纜20可以直接埋設(shè)，或經(jīng)由入孔28而進(jìn)入一組管道中原有管道29地安裝起來。如所示的，從空中向地下的轉(zhuǎn)移在圖2的木桿22處進(jìn)行，而且如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣，其中的纜線20沿著該桿受到U形防護(hù)罩27的保護(hù)。由于本發(fā)明的光纜20易于處置，因此便于地下安裝工作，這與傳統(tǒng)的8字形自支承纜成鮮明對照。
一或多根光纖33以松套一緩沖關(guān)系容納在緩沖管31內(nèi)，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所應(yīng)容易理解的那樣。還如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣，緩沖管31也可以包含一種潤滑油填充劑(未標(biāo)出)，以防止水沿著纜線的移動(dòng)。
自支承光纜20還包括一對毗鄰纜芯徑向兩側(cè)縱向延伸的加強(qiáng)組件34。在所述實(shí)施例中，各加強(qiáng)組件34都是加捻鋼繩。每根加強(qiáng)組件34都有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度以在相鄰垂直支承件22之間支承光纜20，同時(shí)滿足垂度與張力要求。
整個(gè)塑料外護(hù)套35包圍著纜芯與加強(qiáng)組件34。外護(hù)套適宜于熱塑性聚合物，如聚乙烯構(gòu)成，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的。而且，所述的外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓以外形橫截面形狀，其橫向主軸37基本與一對縱向加強(qiáng)組件34間限定的虛線對準(zhǔn)。加強(qiáng)組件34在相對兩側(cè)的放置，和外護(hù)套35的橢圓形狀，使纜線20有一個(gè)較大的柔韌性，并使之更易于處置，尤其在安裝過程中。光纜20適宜是柔韌的，以便于其在相鄰垂直支承件22(圖1)之間扭絞，限定出對通過光纜的風(fēng)而言更無規(guī)則的形狀，從而減小它的風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。
此外，毗鄰纜芯且由塑料外護(hù)套包圍地放置加強(qiáng)組件34，可以大大提高纜線的使用壽命，因?yàn)槠鹬С凶饔玫募訌?qiáng)件34由塑料護(hù)套35的主部包圍著，而相反地，傳統(tǒng)的8字型纜線僅用一個(gè)較簿的塑料把組合的支承吊索連接到纜線包含光纖的部分上。
橢圓形外護(hù)套35適用于制造自支承纜所需的較大加強(qiáng)組件34。與圓形纜等相反，本發(fā)明的橢圓形纜線20比圓形纜需要更少的塑料，而且更輕。
本發(fā)明的橢圓形自支承纜線20的一個(gè)特征是光纜可以在垂直支承件22(圖1)之間相對扭絞。因此，扭絞的橢圓纜線打破了會(huì)引起其他后果的空氣層流模式。對于常規(guī)的安裝，光纜20可以在相鄰垂直支承件之間有一個(gè)預(yù)定圈數(shù)的扭轉(zhuǎn)，以對通過其上的風(fēng)限定出一個(gè)無規(guī)則的形狀，從而減小自支承光纜20上所不希望有的風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。比如，光纜20可適宜在每100英尺跨度上扭轉(zhuǎn)1至25次。
于是，扭絞的橢圓纜20更能抵抗風(fēng)致運(yùn)動(dòng)，如氣流振動(dòng)，和更嚴(yán)重的纜線疾動(dòng)。例如，見“纜線運(yùn)動(dòng)與它們的控制”預(yù)制線制品公司(preformed Line Products Company)的Sunkle等人出席1989年10月25日在德克薩斯州奧斯汀市得克薩斯大學(xué)舉行的《1989年配電系統(tǒng)會(huì)議》(1989Power Distribution Conference)時(shí)發(fā)表的文章，其全文適宜做本文的參考。本發(fā)明的扭絞橢圓自支承纜20幾乎不需要抑制振動(dòng)的減振器。這種減振器公開在預(yù)制線制品公司的Sunkle等人出席1991年5月29-31日在澳大利亞悉尼舉行的《1991年配電系統(tǒng)2000會(huì)議絕緣線與纜系統(tǒng)》(1991Distribution 2000 Confer-ence Insulated line and Cable System)時(shí)發(fā)表的“配件與架空光纜測試”(Testing of Fittings and Aerial Fiber Optic Cables)一文中，其全文適宜做本文的參考。
現(xiàn)在參見圖5和6，其中描述了本發(fā)明自支承纜20的另一個(gè)實(shí)施例。纜線20’是一個(gè)全介質(zhì)的實(shí)施例，它可以避免由相鄰電力線引起的金屬組件帶電現(xiàn)象。自支承纜20’包括一個(gè)由一組緩沖管31’圍繞著中心支承組件36而構(gòu)成的纜芯。每個(gè)緩沖管31’包括一或多根光纖33’。紗線38以所需螺旋或反螺旋纏繞方式把緩沖管31’固定到中心支承組件36周圍，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣。紡織品帶39也可以固定在纜芯周圍。
一對相對放置的加強(qiáng)組件34’可以由各種加強(qiáng)了的介質(zhì)材料構(gòu)成，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣。整個(gè)保護(hù)性塑料外護(hù)套35’也是有橢圓外形橫截面形狀的，并具有與前述本發(fā)明第一實(shí)施例相對應(yīng)的期望特征與優(yōu)點(diǎn)。該橢圓形外護(hù)套35’有一個(gè)與一對加強(qiáng)組件34’相對準(zhǔn)的橫向主軸37’。全介質(zhì)光纜20’的實(shí)施例不包括金屬鎧裝帶；但是如果不是必須用全介質(zhì)纜，鎧裝層可以與加捻緩沖管31’和介質(zhì)加強(qiáng)組件34’一起使用。
現(xiàn)參考圖7和8，其中描述了本發(fā)明自支承光纜20”的第三個(gè)實(shí)施例。該光纜20”包括一個(gè)具有單一中心緩沖管31”的纜芯。一個(gè)波紋金屬鎧裝層32”包圍著纜芯。一對對置的加強(qiáng)組件34”與主軸37”對準(zhǔn)，并在本實(shí)施例中分別由高強(qiáng)度實(shí)心鋼絲構(gòu)成。對于本發(fā)明常規(guī)的自支承光纜20”而言，每個(gè)實(shí)心金屬絲34”適宜為直徑在1.7至3mm左右范圍內(nèi)的圓截面鋼絲。
所述的保護(hù)性外護(hù)套35”有一個(gè)大致橢圓的形狀，該橢圓有一個(gè)大的包圍著纜芯的中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件34”位于中心凸起兩側(cè)的較小凸起，從而限定出一個(gè)三凸形外護(hù)套。三凸形護(hù)套35”還可以減少整個(gè)外護(hù)套所需塑料的量。此外，三凸的形狀提供了一個(gè)不規(guī)則表面，進(jìn)一步減小了風(fēng)致運(yùn)動(dòng)，既使在相鄰垂直支承件22(圖1)之間沒有加任何扭絞的情況下進(jìn)行安裝也能如此。纜線20”的其他組件與前述相似標(biāo)號所述的相同，所以無需再做說明。
現(xiàn)參見圖9，其中描述了本發(fā)明用于制造自支承光纜20的裝置50及方法。自支承光纜20適合于架空安裝在一組隔開的垂直支承件22(圖1)上，并在相鄰支承件之間基本水平方向地延伸，如上所述。裝置50包括一個(gè)光纜芯供給器51，在所述實(shí)施例中纜芯包括容納著一或多根光纖的單一中心緩沖管31。裝置50也包括一個(gè)波紋鎧裝帶32的供給器，和一對對置加強(qiáng)件34的供給器53。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)容易理解的那樣，一或多個(gè)輥54或者其他引導(dǎo)器將光纜組件向前引導(dǎo)。
纜芯，鎧裝層和加強(qiáng)組件通過擠出機(jī)55，該擠出機(jī)有一個(gè)大致橢圓形模具，以形成自支承光纜20的所需外形。大致橢圓形應(yīng)理解為也包括前述的三凸形。在擠出機(jī)55的下游，一水冷卻槽57進(jìn)一步冷卻和固化纜的外護(hù)套。由一對牽引皮帶構(gòu)成的拾起器58將纜線送到一接納卷軸59上，如所示的。
制造自支承光纜20的方法包括以下步驟提供包含至少一個(gè)延伸的緩沖管31和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)置光纖33的纜芯；沿著該芯的相對兩側(cè)放置一對縱向加強(qiáng)組件34；以及在該芯與加強(qiáng)件周圍形成一塑料外護(hù)套35，以使塑料護(hù)套有一大致橢圓的外形橫截面形狀，其橢圓形狀的橫向主軸基本與一對縱向加強(qiáng)件之間限定的虛線對準(zhǔn)。鎧裝層32也可以形成在纜芯周圍和外護(hù)套的下面。
在一個(gè)實(shí)施例中，形成大致橢圓外護(hù)套的步驟，適宜包括形成一種有包圍著纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件34”位于中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起的外護(hù)套35”(圖7和8)，從而限定出一個(gè)三凸形外護(hù)套。外護(hù)套大致橢圓形外形，可以借助于使纜芯和加強(qiáng)組件通過具有大致橢圓形擠出模的擠出機(jī)55而形成。
本發(fā)明的另一種方法是用于制造一種光纖通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括一定長度的沿一組隔開的垂直支承件22架空安裝的，并在相鄰垂直支承件之間基本水平延伸的自支承光纜20。該光纜20最好是前述類型的，并包括至少一個(gè)延伸的緩沖管31和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖33；一對沿著纜芯相對兩側(cè)延伸的縱向加強(qiáng)組件34，每一加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度以在相鄰的垂直支承件之間支承光纜；和一個(gè)包圍著纜芯和加強(qiáng)組件的外護(hù)套35。外護(hù)套35適宜有大致橢圓的外形橫截面形狀，該形狀有一個(gè)與該一對縱向加強(qiáng)件間限定的虛線基本對準(zhǔn)的橫向主軸37。該方法包括以下步驟推進(jìn)大致橢圓形自支承光纜穿過一組置于各垂直支承件22上的夾持器25；在相鄰垂直支承件之間扭絞大致橢圓形自支承光纜20，并固定夾持器為通過光纜的風(fēng)限定一個(gè)更無規(guī)則形狀，從而減少其風(fēng)致振動(dòng)。此外，包括鎧裝層的光纜實(shí)施例還可以方便地置于地下安裝，比如直接埋設(shè)，或放入管道中。
本發(fā)明自支承光纜的許多改型和其他實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在獲益于前述說明書和附圖中的教導(dǎo)之后，將是可以想到。例如還有一種光纜的實(shí)施例，可以包括三凸外形全介質(zhì)纜中的加捻緩沖管。所以，應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于公開的具體實(shí)施例，而是改形與實(shí)施例應(yīng)包含在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適于沿著一組隔開的垂直支承件架空安裝成基本水平延伸的自支承結(jié)構(gòu)的光纜，所述光纜包括一個(gè)纜芯，包含至少一個(gè)伸長的緩沖管和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；一對縱向加強(qiáng)組件，沿著所述纜芯的相對兩側(cè)延伸，所述的加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度以在相鄰的垂直支承件之間支承所述光纜；一個(gè)包圍著所述纜芯和所述加強(qiáng)組件的外護(hù)套，所述的外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形橫截面形狀，其橫向主軸基本與所述一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)；并且其中所述的光纜是柔性的，以便于在相鄰垂直支承件之間將其扭絞，為通過所述光纜的風(fēng)限定一個(gè)更無規(guī)則的形狀，從而減小其風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的一對加強(qiáng)組件的每一個(gè)都是一根實(shí)心金屬絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的光纜，其中所述的每一根實(shí)心金屬絲都是一根直徑在1.7至3mm左右范圍內(nèi)的圓截面鋼絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的一對加強(qiáng)組件的每一根是一個(gè)加捻的金屬線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的一對縱向加強(qiáng)組件的每一根包含一種加強(qiáng)了的介質(zhì)材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的至少一個(gè)緩沖管，所述的一對加強(qiáng)組件和所述的外護(hù)套都是塑料的，從而使該光纜是一個(gè)全介質(zhì)纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，進(jìn)一步包括一個(gè)包圍著所述纜芯并在所述外護(hù)套之下的鎧裝層，以為所述纜芯提供附加的保護(hù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的形狀，該形狀有一包圍著所述纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件且位于所述中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起，從而限定出所述外護(hù)套的一個(gè)三凸形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的至少一個(gè)緩沖管是一個(gè)單一緩沖管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的光纜，其中所述的纜芯進(jìn)一步包括一個(gè)中心支承組件，而且其中所述的至少一個(gè)緩沖管包含若干個(gè)包圍著所述中心支承組件的緩沖管。
11.一種光纜包括一個(gè)纜芯，包含至少一個(gè)伸長的緩沖管，和至少一根置于所述至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；一對縱向加強(qiáng)組件，沿著所述纜芯的相對兩側(cè)延伸，所述的加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，并適于在自支承架空結(jié)構(gòu)中相鄰垂直支承件之間支承所述光纜；一個(gè)包圍著所述纜芯和所述加強(qiáng)組件的外護(hù)套，所述的外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形橫截面形狀，其橫向主軸基本與所述一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)；一個(gè)包圍所述纜芯并位于所述外護(hù)套之下的鎧裝層，為所述纜芯提供附加保護(hù)；而且其中所述的光纜是柔性的，以便于在相鄰垂直支承件之間將其扭絞，為通過所述光纜的風(fēng)限定一個(gè)更為無規(guī)則的形狀，從而減小其風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的光纜，其中所述一對加強(qiáng)組件的每一個(gè)都是一根直徑在1.7至3mm左右范圍內(nèi)的圓形截面鋼絲。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的光纜，其中所述一對加強(qiáng)組件的每一個(gè)都是加捻金屬線。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的光纜，其中所述的一對縱向加強(qiáng)組件的每一個(gè)都包含一種加強(qiáng)了的介質(zhì)材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的光纜，其中所述的外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的形狀，該形狀有一包圍著所述纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件且位于所述中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起，從而限定出所述外護(hù)套的一個(gè)三凸形狀。
16.一種適于沿著一組隔開的垂直支承件架空安裝成基本水平延伸的自支承結(jié)構(gòu)的光纜，所述光纜包括一個(gè)纜芯，包含至少一個(gè)伸長的緩沖管和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；一對縱向加強(qiáng)組件，沿著所述纜芯的相對兩側(cè)延伸，所述加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，以在相鄰垂直支承件之間支承所述光纜和；一個(gè)包圍著所述纜芯和所述加強(qiáng)組件的塑料外護(hù)套，所述的塑料外護(hù)套有一個(gè)三凸形狀的外形橫截面形狀，該形狀有一個(gè)包圍著所述纜芯的較大中心凸起和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件的較小凸起，所述外護(hù)套的該三凸形狀限定了一個(gè)與所述一對縱向加強(qiáng)組件間所限定的虛線對準(zhǔn)的橫向主軸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的光纜，其中所述一對縱向加強(qiáng)組件的每一個(gè)包含一個(gè)直徑在1.7至3mm左右范圍的圓形截面實(shí)心鋼絲。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的光纜，其中所述的至少一個(gè)緩沖管是單一一個(gè)位于中心的緩沖管。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的光纜，其中所述的纜芯進(jìn)一步包含一個(gè)中心支承組件，且其中所述的至少一個(gè)緩沖管包含若干個(gè)圍繞著所述中心支承組件的緩沖管。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的光纜，其中所述的纜芯，所述的加強(qiáng)組件和所述的外護(hù)套是較柔軟的，以便于所述光纜在相鄰垂直支承之間旋轉(zhuǎn)扭絞，為通過其上的風(fēng)限定出一個(gè)無規(guī)則的形狀，從而減小所述光纜的風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。
21.一種光纜通信系統(tǒng)包括一組隔開的垂直支承件；和一根安置于每一所述垂直支承件上且在相鄰垂直支承件之間基本水平延伸的自支承光纜，所述自支承光纜包含一個(gè)纜芯，包含至少一個(gè)伸長的緩沖管和至少一根置于所述至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；一對縱向加強(qiáng)組件，沿著所述纜芯的相對兩側(cè)延伸，所述的加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，以在相鄰垂直支承件之間支承所述光纜；一個(gè)包圍著所述纜芯和所述加強(qiáng)組件的外護(hù)套，所述的外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形橫截面形狀，其橫向主軸基本與所述一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)；而且其中所述光纜在相鄰支承件之間有預(yù)定數(shù)量的旋轉(zhuǎn)扭絞，為通過其上的風(fēng)限定一個(gè)無規(guī)則的形狀，從而減小所述自支承光纜的風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)包圍著所述纜芯并位于所述外護(hù)套之下用于進(jìn)一步保護(hù)所述纜芯的鎧裝層，其中有一部分所述光纜被安裝于地下。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述的光纜，每100英尺的水平跨度中有1至25次扭絞。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述一對縱向加強(qiáng)組件的每一個(gè)都是直徑為1.7至3mm左右范圍內(nèi)的圓截面實(shí)心鋼絲。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述一對縱向加強(qiáng)組件的每一個(gè)都是加捻金屬線。
26.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述一對縱向加強(qiáng)組件的每一個(gè)都包含加強(qiáng)了的介質(zhì)材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的形狀，該形狀有一個(gè)圍繞著所述纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件位于所述中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起，從而限定了所述外護(hù)套的三凸形狀。
28.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述的至少一個(gè)緩沖管是一個(gè)單一的位于中心的緩沖管。
29.根據(jù)權(quán)利要求21的光纜通信系統(tǒng)，其中所述的纜芯進(jìn)一步包括一個(gè)中心支承組件，且其中所述的至少一個(gè)緩沖管包含若干個(gè)圍繞著所述中心支承組件的緩沖管。
30.一種用于制造自支承光纜的裝置，該光纜適合于沿著一組隔開的垂直支承組件架空安裝成基本水平延伸的自支承結(jié)構(gòu)，所述的裝置包括用于沿著預(yù)定路徑推進(jìn)光纜芯的饋送裝置，該光纜芯包括至少一個(gè)伸長的緩沖管和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖；用于定位沿著前進(jìn)著的光纜芯相對兩側(cè)延伸的一對縱向加強(qiáng)組件的裝置；以及沿著預(yù)定行進(jìn)線路的擠壓裝置，它用于在纜芯和加強(qiáng)組件周圍形成一個(gè)塑料外護(hù)套，從而使塑料外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形橫截面形狀，該形狀有一個(gè)基本與一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)的橫向主軸，所述擠壓裝置包括一個(gè)基本橢圓的模具，使得該外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的形狀，該形狀有一個(gè)包圍著纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件并位于中心凸起相對兩側(cè)的較小凹起，從而限定了外護(hù)套的三凸形狀。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，其中所述的擠壓裝置包括一個(gè)大致橢圓的模具。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，進(jìn)一步包括位于所述擠壓裝置下游，用于進(jìn)一步冷卻和固化擠出的塑料外護(hù)套的冷卻裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的裝置，進(jìn)一步包含位于所述擠壓裝置上游，用于在光纜芯周圍形成鎧裝層的鎧裝施加裝置。
34.一種用于制造自支承光纜的方法，該光纜適合于沿著一組隔開的垂直支承件架空安裝成基本水平延伸的自支承結(jié)構(gòu)，所述的方法包括以下步驟提供一個(gè)包含至少一個(gè)伸長緩沖管和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖的纜芯；定位一對沿著該纜芯相對兩側(cè)延伸的縱向加強(qiáng)組件；在纜芯與加強(qiáng)組件周圍形成一塑料外護(hù)套，以使塑料外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形橫截面形狀，其橫向主軸基本與一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)，而且其中形成大致橢圓形外護(hù)套的步驟，包含形成具有包圍著纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件并位于中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起的大致橢圓形狀，從而限定了三凸形的外護(hù)套。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，進(jìn)一步包括形成一個(gè)包圍著光纜芯并位于外護(hù)套下面的鎧裝層的步驟。
36.一種用于制造光纖通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)包括一定長度的光纜，該光纜沿一組隔開的垂直支承件被架空安裝成基本水平延伸的自支承結(jié)構(gòu)；所述光纜包括一個(gè)含有至少一個(gè)伸長緩沖管和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)光纖的纜芯，一對沿著纜芯相對兩側(cè)延伸的縱向加強(qiáng)組件，該加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定抗拉強(qiáng)度以在相鄰垂直支承件之間支承該光纜，以及纜芯和加強(qiáng)組件的一個(gè)外護(hù)套，該外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外形橫截面形狀，其橫向主軸基本與該一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)；所述的方法包括以下步驟推進(jìn)大致橢圓形自支承光纜通過一組被置于各個(gè)垂直支承件上的夾持器；在相鄰垂直支承件之間扭絞大致橢圓形的自支承光纜，為通過該光纜上的風(fēng)限定一個(gè)更加無規(guī)則的形狀，從而減小其風(fēng)致運(yùn)動(dòng)；以及固定夾持器以保持纜上的扭絞。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中光纜還包括一個(gè)包圍著纜芯并位于外護(hù)套之下的鎧裝層，而且進(jìn)一步包括把一定長度光纜放置于地下的步驟。
全文摘要
一種架空自支承光纜，包括一對沿著纜芯相對兩側(cè)延伸的縱向加強(qiáng)組件，和一個(gè)包圍著纜芯與加強(qiáng)組件的外護(hù)套，其中外護(hù)套有一個(gè)大致橢圓的外橫截面形狀。大致橢圓的外護(hù)套的一個(gè)橫向主軸基本與一對縱向加強(qiáng)組件間限定的虛線對準(zhǔn)。纜芯包括至少一個(gè)伸長的緩沖管和至少一根置于該至少一個(gè)緩沖管內(nèi)的光纖。加強(qiáng)組件有一個(gè)預(yù)定的抗拉強(qiáng)度，以在相鄰的垂直支承件之間支承該光纜。外護(hù)套可以有一大致橢圓的形狀，并有一包圍著纜芯的較大中心凸起，和一對包圍著各縱向加強(qiáng)組件并位于中心凸起相對兩側(cè)的較小凸起。一鎧裝層包圍著纜芯并還為纜線的地下鋪設(shè)提供了保護(hù)。光纜還適宜是柔性的，以便于相鄰垂直支承件間將其扭絞，為通過光纜上的風(fēng)限定一個(gè)更為無規(guī)則的形狀，從而減小纜線的風(fēng)致運(yùn)動(dòng)。還公開了一種用于制造該纜的裝置和方法。
文檔編號G02B6/44GK1150481SQ95193515
公開日1997年5月21日 申請日期1995年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月10日
發(fā)明者道格拉斯·J·布魯, 布魯斯·J·卡爾森, 約漢·C·錢伯賴恩, 亞納·豪斯卡 申請人:康姆斯科普公司