[发明专利]制造光缆的方法和设备以及这样制出的光缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造光缆的方法、用于所述制造的设备以及一种光缆，该光缆包括至少一个容纳至少一根光纤的金属管。

容纳在金属管中得到保护的光纤应用于架空、地下和水下光缆。

通常，金属管装入单根光纤或数根光纤，优选是聚集成多光纤束。金属，比如钢、铝、铝合金或铜可用来制造该管。

背景技术

一种在一根或多根光纤周围构成金属管的方法包括形成具有纵向狭缝的金属管的步骤，所述狭缝在将光纤置入管内后被密封。例如参见US6,522,815(以Nexans Deutschland Industries AG&Co.KG的名义)。

US6,047,586(以Alcatel的名义)涉及一种方法，其中，通过成型喷嘴挤压原始材料来制造金属管。在挤压金属期间，光纤通过第二开口被输送到成型喷嘴的中心。这项技术是用有色金属制造成型件和管的Conform^TM方法(例如US3,765,216中所述)。使用这种技术，绳索形式的金属被引入设置在旋转摩擦轮的圆周周围的凹槽中。该轮将金属输送到止动装置(retaining block)的止动空间，该止动装置与凹槽接合并将凹槽密封。摩擦轮的旋转在止动空间内产生高温和高压，使金属塑性变形。然后，通过成型喷嘴可挤压金属并固化形成成型件或管。

在上面所述的光缆种类中，特别考虑到玻璃光纤和管金属的不同导热系数，通常使光纤具有较金属管更大的长度。

所述过量光纤长度(EFL)通常随着光缆的构造、采用的材料以及金属管的直径变化而有所不同。适合的EFL保护光纤不会受到由于在光缆操作期间，比如安装时对其产生的应力或在运行期间因环境条件，比如温度改变、刮风、结冰造成的衰减增大和机械损坏。

US6,047,586公开了利用稍微较快的进料速度在成型喷嘴终止的通道中移动光纤来制造金属内部的过量长度。

本申请人观察到这种方法难以实施，并且使光纤过量长度的结果不可靠。

US6,522,815示出制造较金属管具有更大过量长度的光纤，波纹装置设置在绞盘下游，在持续的操作中绞盘将波纹压入管壁。光纤的过量长度随波纹的深度和间距而变。

根据US2004/0008956，为了使金属管内的光纤产生过量长度，金属管在夹爪拉出之间持续地被夹紧，该夹爪对牢固地夹住金属管并施加变形力。金属管受到弹性变形，即被拉伸。因此，相同长度的拉伸金属管和光纤被缠绕在拉出圆盘上。弹性变形状态在拉出圆盘上“放松”，并且金属管缩短至正常状况。

发明内容

在本发明中，本申请人认识到，利用金属管的负荷/延伸图的塑性变形部分，而不是金属管的负载/延伸图的弹性变形部分可获得许多优点。

然而，本申请人也体验到，通过管起波纹达到过量光纤长度，产生的光缆沿着光缆的纵向延伸具有的EFL变化超出容许极限。

特别是在本发明中，本申请人还观察到，尽管缩短管尤其是通过塑性变形缩短金属管是难以操作来产生恒定的结果，但管的塑性延伸仍是可重现的过程，因为这种过程在工业生产中可被精确控制。

本申请人发现，沿着光缆纵向延伸具有EFL基本恒定值的光缆可通过在制造过程中至少一个步骤期间产生比所需更高的EFL并随后以可控制的方式将容纳光纤的管塑性拉伸到最终的EFL值制出。

在第一方面中，本发明涉及一种制造光缆的方法，该光缆包括至少一个容纳至少一根光纤的金属管，所述光缆具有预定的过量光纤长度(EFL)，所述方法包括以下步骤：

-送进所述光纤；

-测量一段时间内送进的所述光纤的长度；

-成形围绕所述光纤的金属管；

-使金属管与所述光纤之间重合；

-在送进金属管的同时，使金属管塑性变形，缩短金属管预定的量(S_t)，该量比所述预定的EFL更大；

-在送进金属管的同时，塑性变形缩短之后的金属管，以使其延伸；

-在所述延伸后，测量所述一段时间内送进的金属管的长度；

-随着所述测量的光纤长度和所述测量的金属管长度的变化评估产生的过量光纤长度；

-通过控制金属管的延伸来调节产生的过量光纤长度，以达到所述预定的过量光纤长度。

出于本发明说明书和随后权利要求书的目的，除了另有说明之外，表示大小、数量、百分比等的全部数字均可理解为在所有情况下以术语“大约”修正。此外，全部范围还包括公开的最大点和最小点的任意组合并包括其中本文可能或不可能特别计算的任意中间范围。