[发明专利]光纤安装设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于安装电信线缆的方法和设备，具体地说，本发明涉及通过“吹送”技术将光纤安装到预安装的光纤管中。

背景技术

从EP108590和后续的公开中已知用于使用流体介质(通常为空气)的高速流动所提供的粘滞曳力将光纤传输线路安装到光纤管或管道中的方法和设备。吹送头用于将光纤单元安装到光纤管或管道中。(在本说明中，对“光纤”和“光纤单元”的引用应被视为包括单个光纤构件和光纤束，反之亦然，只要上下文允许。)

吹送头包括泵入有加压空气的室。使该空气流入到连接至吹送头的光纤管的口中，接着经过该管。最初通过推力将光纤单元装进管中，以使得当管内存在足以使加压空气继续工作的光纤表面时，粘滞曳力的作用至少部分负责在管内推进光纤。

在使用中，现有技术的吹送头遇到多个问题。

首先，发现光纤单元在安装过程中容易变弯。如在EP253636中讨论的，光纤是柔性的，并且横截面必须比它所填充的光纤管小。例如，推进光纤单元的一部分可能因光纤与管内部之间建立的过度摩擦而停止在管内移动。如果吹送头不顾后果地继续推进光纤单元，则弯曲会发展。弯曲的光纤单元在安装时可能对光纤的性能造成不利影响，甚至以物理方式破坏它。至少，弯曲将拖延安装过程。

在EP253636和WO98/12588中解决了这个光纤弯曲问题，其中描述了用于感测光纤弯曲、将光纤单元中存在的弯曲反馈给吹送头、接着利用该信息来调节向前推进光纤的推力的方法和设备。在这些解决方案中，管内光纤弯曲的效果被“传送”回吹送头，并且光纤单元将弯曲成“弯曲腔”。在该腔内设置用于检测弯曲的传感器。

JP H04-335604同样提出了一种在基于电磁离合器的吹送光纤单元安装系统中使用感测信息来控制施加的推力的方法。这种感测不是通过检测弯曲完成的，而是通过利用安培计感测安装过程中施加在推进机械上的载荷来完成。其目的是使吹送头平稳且可控制地放出光纤，由此避免弯曲。然而，由于提出的方法和设备因电磁离合器系统中的磁滞回线滞后而造成既不具有足够的响应性也不具有可重复性，因此这种方法不能达到目的。

第二个问题涉及从吹送头泄漏出的空气的量。在相当大的压力(通常从5巴至15巴)下将空气装进吹送头的室中。因为光纤管的内径非常小(按现今的标准，通常不超过3.5mm)，但长度可以非常大(通过吹送技术填充的超过1000米的光纤管当前并不罕见)，所以需要这样的高压。吹送头的由孔组成的室通常为约1.1mm至1.2mm。装进室中的空气在高压下试图从吹送头中的每一个可能的出口和裂缝中逸出。

而且，并不是所有的吹送过程都涉及将光纤单元装进管的口中，并使光纤在管的另一端露出。有时，吹送过程在安装时从预期光纤路径中的中间点开始；这有时被称为双向安装。这种安装方法可以用于填充较长的管，在这种情况下，要覆盖的总距离超过在单一吹送过程的情况下可能的距离。简短地说，将光纤单元的一个末端装进第一管中，并且沿一个方向吹送它，直到端部从管的远端露出为止；使用光纤单元的另一末端重复该过程，并且沿相反方向吹送它。为了应付双向安装中吹送方向的改变，WO98/12588说明了怎样可以沿光纤单元的行进路线打开吹送头，使得用户可以在完成任务的第一部分之后去除安装的光纤。然而，这意味着此时吹送头通常由两半(其在安装过程中必须被密闭(例如，通过夹紧))构成。因此，存在加压空气的大量逸出点：不仅在构成室的孔的两端(光纤单元进入和退出处)处，而且沿夹紧闭合时吹送头的部件相接的接缝。

通常使用可变形密封件来防止空气泄漏，但这些密封件被证实由于其暴露于涂覆光纤单元或光纤束的保护外皮的玻璃微球体而缺乏耐用性。这些玻璃珠用在被吹送光纤单元上，用于减小光纤与内部管表面之间产生的摩擦，例如在EP186753中进一步描述的。由于可变形密封件通常由橡胶或这种材料制成，因此它们非常容易被玻璃损坏，导致频繁更换昂贵的必需件。

作为空气从吹送头泄漏的结果，减少了可用于产生光纤管内所需的粘滞曳力的量。因此，必须使用昂贵的高容量空气压缩机来补偿空气的损失。除了取得并运转这种压缩机以补偿损耗的费用以外，机器的重量和体积使得必须雇用一个以上熟练工人，这具有相关联的成本牵连。