专利名称：通信光缆修复工具包的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信光缆的一种修复工具包。
含有许多光纤的通信光缆其使用面迅速扩大。光纤光缆可以含有许多条玻璃纤维，各玻璃纤维由至少一层包覆材料保护着。各光纤可装配成许多光纤群，多根光纤用扎结带固定在一起，形成缆芯。在制造厂家的光缆生产线上，缆芯用塑料管和塑料护套封装起来。
光纤光缆在使用过程中可能会损伤，造成损伤的外因可能有例如无意识地碰到各种挖土机具;受雷击，或反复遭诸如地鼠之类的动物的啃咬等等。这类损伤可能是局部的，也可能是全部的，前者可能只有一根或几根光纤断掉，后者如光缆全被切断的情况。
在上述任何情况下都需要尽快进行修复，以恢复通信。这通常可以在进行用等效的或加强的系统来代替损伤的光缆等作业的同时，采用一个加速修复进度的临时装置来进行。
临时装置必须是易于安装而价廉的装置。临时装置的各元件必须能装进一个手提箱中，最好能装进一个人可从汽车携带到通信服务中断的现场的手提箱。
损伤的光缆无论是哪一种结构，都必须采取连接措施，例如通过绞接将损伤点各侧光缆的传输媒质与用以桥接损伤点周围的通信恢复光缆相应的传输媒质连接起来。一般的作法是采用一个罩，将所有的导线在罩中连接、包扎和存放，并保护导线使其不受环境的影响。
连接金属导线时，为使其到达其它连接点，通常是要把导线急剧折弯的。玻璃光纤有它自己的物理性能，这些性能使我们不能用在罩内连接金属导线的方法来连接光纤。光纤尺寸小，质地较脆，因而在罩内处理光纤要特别注意。光纤弯过头，超过其容许的弯曲半径(即光再也不能完全在纤芯中传输的临界点)，会损害其输光能力。另一方面，若光纤的弯曲半径小于其最小弯曲半径则可能会缩短光纤预期的使用寿命。
现有技术中，连接装置附近通常备有光纤的备用部分。用机械方法或熔接法绞接光纤时，需要有足够长的备用光纤，这样才能把光纤从罩子中抽出来放入设备中以便制备光纤终端头并把各终端头连接在一起。
现有技术中一般预计是可以找到光纤罩的。但现有技术的某些光纤罩用在临时修复装置中时存在一些缺点。可参看美国专利4，820，007号。该专利中的绞接架其一侧有一个固定光纤绞接头的设施，另一侧有一个固定金属导线绞接头的设施。这种绞接架适宜装设电纤焊和夹紧装置。该罩还有拼合盖部分，可彼此接合将绞接架封装起来。此外，罩中还可以加封水密封剂。
另外，现有技术还有一种应急修复系统，该系统包括一种装备齐全的轻便装置，可装入维修工的交通工具中，并用手提箱带到光缆损坏的地点。损伤光纤光缆的一部分插入一个绞接箱中，光缆的光纤则端接到绞接箱中的绞接器上。损伤的光缆在损伤点另一侧的另一部分端接到另一个绞接箱中。毗邻手提箱外缘卷绕的临时光缆的各部分展开后使其跨接该损伤点。临时光缆的各端在临时敷设的各端用各绞接箱中相应的绞接器端接起来。临时光缆的外径约为0.5英寸。
现有技术所需要的而看来目前还没有的东西是通信光缆的这样一种修复工具包，该工具包装在一个手提箱中，工具包连同手提箱的重量小于50磅。我们所追求的这种工具包应该比较便宜，而且可迅速加以配置，只要将修复光缆卷开即可尽快恢复中断后的通信服务。
本申请权利要求书中所提出的修复工具包解决了现有技术的上述问题。
图1是本发明修复工具包的透视图。
图2是光纤罩的透视图，其中两个光纤罩装入修复工具包中。
图3是装入图1的修复工具包中的光缆的端视图。
图4是修复工具包的简化透视图，图中示出了放线轴的位置和第一光纤罩在放线盘罩座中的放线位置。
图5是放线盘配置在手提箱一个部分中的一个垫的凹口内时的详细侧面剖视图。
图6是应用修复工具包修复没有备用部分的光缆完全失灵时的示意图。
图7是应用修复工具包修复备有备用部分的光缆完全失灵时的示意图。
图8是应用修复工具包修复带紧装包皮的光缆部分有故障时的示意图。
图9是放线盘装在放线轴上时的简化透视图。
图10是第二光纤罩准备从手提箱移到光缆在损伤点另一侧的部分时的简化透视图。
图11是修复工具包其中一个光纤罩的示意图，修复光缆的多根光纤绞接到损伤光缆的光纤上。
现在参看图1，图中示出了总编号为20用以在通信光缆损伤点周围进行修复的修复工具包。修复工具包20有一个手提箱21，手提箱21中配置有第一光纤罩22和与光纤罩22一模一样的第二光纤罩23。各光罩有一个纵轴线26(见图2)。
现在参看图2，可以看到光纤罩22有一个底座24和一个盖25。光纤罩22可以为美国专利申请07/826，711所述和要求保护的那一种。底座24有一个仰拱部分28和侧壁29-29。此外，底座24有一个垫31，垫31有一个切成圆角纵向延伸的侧面部分33-33和两个彼此间隔一段距离纵向延伸的沟槽35-35。垫31最好由泡沫聚合材料制成。垫31插入底座24中，用以支撑两个侧面支架或托架37-37，两支架之间适宜配置多个绞接器座或模件40-40。各模件40-40适宜夹持市面可买到的若干不同种类连接器的任何一种。美国专利申请07/776，720中介绍了这种连接器，且要求授予专利权，本说明书提到该专利申请，可供参考。美国专利5，125，057中介绍和要求保护的那一连接器适用于本发明。
再参看图2。可以看到各绞接模件40有多个夹持件41-41，各夹持件有一个底42和两个侧壁43-43。各夹持件41中配置有插入件44，插入件44适宜存放多个光纤接头，这些光纤接头可用任何多个市面出售的光纤连接器制造。各插入件可以用诸如泡沫聚合材料之类能适应所采用的特定连接装置结构的材料制成。
从图2中可以看到，插入件44有两个侧壁45-45，两侧壁之间配置有多个间壁46-46。各侧壁45与毗邻的间壁之间以及各毗邻的间壁之间都形成有一个槽47。各槽47适宜固定光纤的连接器。
底座24的各端还固定有多个环形夹54-54。各光缆端部通过环形夹54伸入底座24的内部。
从图2中还可以看到，底座24还配备有纵向延伸的侧面部分56和57。侧面部分56的截面呈H字形，该部分的一个槽58面向盖25，该部分的另一个槽59面向一个通过仰拱部分28的平面。侧面部分有一个肋61和一个槽62，肋61面向盖25，而槽62面向仰拱部分28的平面。
再看图2，可以看到盖25呈U字形，有一个中心部分54和纵向延伸的边缘部分65-65。端板67附在盖25的两端，配置在侧面部分65-65之间，且与中心部分的内表面接合。端板67最好由诸如泡沫聚氨酯类材料之类的泡沫聚合材料制成，其上有许多穿过其中延伸的通孔69-69。盖25装配到底座上时，各端板的下部分71应该能嵌入底座的抑拱部分28和侧臂部分29-29中。伸入光纤罩的光缆座落在通过狭缝73与端板外部连通的通孔69-69中。修复光缆70的一个端部适宜通过各光纤罩的其中一个通孔延伸(也参看图1和3)，损伤光缆的一个端部则适宜通过其中一个端板的另一个通孔延伸，该端部处在光缆偏离损伤点的部分。修复光缆70可以是美国专利申请07/826，740所述的那一种。
盖25有一些可与底座的纵向延伸部分56和57相配合的设施，使盖可以装配到底座上。从图2中可以看到，盖的其中一个侧面部分65-65配备有纵向延伸的联锁部分75，另一个侧面部分65配备有联锁部分77。联锁部分75的横截面呈H字形，该部分有两个槽，一个槽面向底座24，适宜容纳底座的肋条61，该槽的编号为78，另一个槽的编号为79。另一个联锁部分77有一个肋条81，肋条81面向底座24，且嵌入底座的槽58和另一侧的槽83中。
两个最好各由泡沫聚合材料制成的块体93-93安置得使每个都毗邻光纤罩22的一端。光纤待连接的各部分都应配置在块体93的下部分95与垫31之间的槽35-35内垫31的槽35-35中。
呈C字形的纵边夹条97-97适宜将底座24和盖25夹在一起。各夹条设有两个具有内向自由边部分99-99的钩状部分98-98。在光纤罩的一边上，自由边部分99适宜嵌入盖的槽79中，另一个自由边部分则嵌入纵边部分57的槽62中。至于另一个夹条97，其一个自由边部分适宜嵌入盖的槽83中，另一个自由边部分仍适宜嵌入槽59中。各夹条97均具有一定的弹性，而各自由边部分应用力使其分开才能使它们如上述那样嵌入各槽中。这样，夹条97-97装配起来将底座和盖固定在一起时就可以有效地将力作用到底座和盖的各纵边部分。
从图1中可以看到，修复工具包20有一个放线盘100，盘上卷绕有几圈长的修复光缆70。光缆70可以有一个或一个以上的光纤束104-104(见图3)，各光纤束由许多光纤106-106组成。各光纤束的光纤106由两个包扎带107-107固定在一起，各包扎带按相反的螺旋方向绕光纤束的光纤卷绕。塑料外套108厚约0.030英寸，围绕一个或多个光纤束配置。各光纤束104-104与外套之间插设有例如象Kevlar
纱之类的纱状材料109，使光缆具有所要求的强度特性，且缓冲各光纤受到的冲击。纱状材料109按单向捻向或摆动捻向包绕着各光纤束。
从图4可以看到，光缆70的一个端部111通过光纤罩22的端板67的一个通孔延伸，且固定在其中，光缆的另一端部112则通过光纤罩23端板上的一个通孔延伸，且固定在其中。箱21安放在现场时，两端部111和112从图1中看去是从右进入它们有关的光纤罩中的。在制造厂中已制备好供端接用的各端部的修复光缆70的光纤在现场用连接器(图中未示出)端接到光纤罩22和23中。
从图1中还可以看到，第一光纤罩22支撑在箱21中，其一端部121延伸入安装座124的孔口122中。安装座124最好由泡沫塑料材料制成。盖的一部分或第一光纤罩22的底座应使其通过摩擦构件125(见图5)与安装座124摩擦接合，以防止第一光纤罩在放线盘转动使修复光缆70的放线长度增加时相对于放线盘移动。光纤罩22的另一端由可以是泡沫聚合材料制成的安装垫129的一个柱126支撑着。安装座124固定在放线盘100的上端，放线盘100则配置在其轮廓取得可以使其装入箱21中的垫129的空腔128中。
第二光纤罩配置在垫129中的凹口131内，使底座的一个纵向边部分和与其匹配的盖的纵向边部分背向垫129。
垫129上凹口133(见图1)中还配置有放线轴135。放线轴135从凹口133中取出后可以将其端部插入垫129上形成的小孔137中。可以看到，放线轴135配备有O形环139(见图1和5)和套圈138。O形环和套圈起制动系统的作用，以减少放线盘的惯性滑行。
现在参看图6、7和8，图中示出了需要修复的通信中断的三种不同情况的示意图。首先，图6中为光缆完全失灵的情况，而在敷设该损伤的光缆141时没有留出备用部分。完全损伤的失灵可能由于挖土机碰坏了光缆引起的。从图6中可以看到，恢复通信服务的方法是将光缆141的端部142连接到第一光纤罩22中的修复光缆70的部分。将修复光缆70配置在损伤点两端，第二光纤罩23则用以将修复光缆另一端的光纤连接到损伤点另一侧处光缆141的光纤上。
图7中，工具包20便于将业已切断但备有备用部分的光缆144的各端部之间连接起来，因而可用以恢复通信服务。光缆的备用部分有足够长度，因而可以从工具包的例如第二光纤罩23中卸下修复光缆的一个端部，并用第二光纤罩来装设光缆144损伤的端部，然后在第二光纤罩中将损伤点两侧的各相应光纤连接起来。
最后，图8画出了光缆146局部失灵的情况。光缆146没有备用部分，即其外套是紧的。若光缆146只是部分损伤，则将外套切除一段等于环形夹54-54之间在损伤点两侧处的光纤罩两端的距离的长度。然后打开底座两端处的环形夹，使光缆的损伤部分可以通过该环形夹延伸。将环形夹上紧，并将各损伤的光纤连接到修复光缆70一端处的光纤各端部。将护套套到光缆146上距损伤点预定距离处，使光缆的暴露部分处在第二光纤罩中。这时将配置在第二光纤罩中且从损伤部分延伸的光纤连接到修复光缆70的另一端。
在最佳实施例中，侧向支撑37-37偏离光纤罩的中心配置(见图2)。这样做是为了使光纤的弯曲半径在用光纤罩来恢复部分中断的通信时小于最小弯曲半径。通信局部中断时，如前面所述的那样，将含某些损伤光纤的光缆通过光纤罩延伸。在位置148(见图2)前面处切断业已损伤的那些光纤，将其卷绕在模件40-40的一侧，然后连接到从图2看进入左侧的光纤罩且从右侧进入连接模件的修复光缆70的各光纤上。未损伤的光纤则沿光纤罩中损伤光缆带护套的各端之间的槽35中延伸。
说明修复工具包的使用过程时，从图4开始入手，以后将提到一系列视图。将工具包20毗邻损伤的光缆在损伤点的一侧安置。图4中，工具包20是在维修工已将第一光纤罩可滑动地移入安装座内直到它基本上处于中心位置时画出的。此外，图4中，维修工已将放线轴装在从垫129的小孔137竖起的竖立位置，从而使O形环139背离垫129(也参看图5)。
这时将放线盘100从垫129的空腔128中取出，并使放线盘毂底部的孔口与放线轴对齐。令放线盘相对于放线轴滑动，使放线轴嵌入放线盘毂中，直到放线盘牢靠座落在轴圈(见图5和9)的O形环139中为止。应该注意的是，第一光纤罩22是处在安装座124的中心位置的，因而在放线盘100转动过程中它处于平衡状态使修复光缆70放线。
现在参看图10，图中示出了使用修复工具包20的下一个步骤。第二光纤罩23已从垫129的凹口中取出，准备从箱21中卸下。由于放线盘100这时可转动地装在放线轴上，因而放线盘在作用到第二光纤罩的拉力的作用下转动。于是光缆70长度方向的各部分连续从放线盘上卷开。
光缆70从放线盘上卷开时可以避免空转和空回，这是通过放线盘与O环形139(见图5)的摩擦作用实现的。从图5可以看到，摩擦力也作用到轴135的上端151上，这时轴的上端与安装座124上形成的凹口153最里的表面接合，轴135的端部即嵌入凹口153中。还有一些摩擦力是在放线盘100的凸缘与凹口157的表面155(见图5)之间产生的，放线盘100装在放线轴135上时其凸缘即嵌入凹口157中。为调节放线盘100的凸缘与垫129上凹口157的表面155之间的摩擦力，可以调节套环138在放线轴135上的位置。这里有这样的好处，由于放线盘凸缘相对于垫129表面155所处的位置，修复光缆70的各圈不会在凸缘与凹口157内表面之间卡住。
修复工具包20的重量约为45磅，这是有好处的。这一重量基本上轻得使现场的维修工可以携带箱21连同其内容物走很长一段路程。
第二光纤罩是要带到损伤点另一侧的一个位置的。假设通信完全中断，如图6所示，这时将损伤了的光缆的端部通过缝隙73插入第二光纤罩端板67的孔口69中，将各护套元件去除后，将其各光纤接到修复光缆70的各光纤上。然后从安装座124上卸下第一光纤罩22，再把修复光缆在制造厂中已引入第一光纤罩的端部的光纤接到损伤光缆在损伤点一侧的各光纤上。现在参看图11，图中示出了第一光纤罩22在损伤光缆和修复光缆70的光纤已在箱中连接在一起之后的示意图。
光纤罩的另一个特点是，它是适宜在进行光缆接线操作时使自身保持稳定的一个系统。为达到此目的，毗邻光纤罩底座24的各端开有一个孔160(见图2)。此外，底座24配备有支脚163-163，为从其各端处反面向外伸出的部分。支脚163-163最好由橡胶材料制成。接线过程中，两个光纤罩都可以用各端有一个钩167的伸缩带165(见图11)固定到手提箱21上。一个钩167套到底座一端的孔160上，伸缩带沿修复工具包的手提箱与支脚接合的另一侧走带，伸缩带另一端的钩则套到底座另一端的孔160上。用伸缩带165将底座24固定到箱21上以便于接线。以后再将伸缩带除掉。支脚防止底座与手提箱之间打滑。
从图1可以看到，工具包20中还可以装一些其它元件。例如可以装两根接地缆171-171和两根接地棒173-173，供损伤的缆接地之用。此外，工具包还可以包括一捆绳175供捆扎光缆从而支撑架空敷设时的缆芯之用，一个螺丝扣组件177供往损伤光缆上施加拉力之用。
本发明修复工具包的好处是可以再使用。大修之后，将第一和第二光纤罩从原先使用的光缆上解开，并把修复光缆再卷绕到放线轴135上。再卷绕是借助于第一光纤罩进行的。用第一光纤罩22作为曲柄，用手将其转动，从而转动放线盘并将光缆再卷绕到放线盘上。
本修复工具包还从放线盘100相对于箱21的相对位置的配置得到一个好处。例如，从图4和5中可以看到的，放线轴135工作时的位置是垂直于垫的主表面(例如表面170)的，而该表面都平行于手提箱21两部分之间的平面，因此可以增加从放线盘上通常在径向垂直于放线轴纵轴线的任何方向上卷开的修复光缆的长度。
权利要求
1.一种通信光缆修复工具包，用以在通信光缆损伤地点附近进行修复，所述修复工具包有一个手提箱，该手提箱包括第一和第二部分，适宜固紧在一起；一个安装平台，配置在所述手提箱的所述第一部分内，且其中有一个凹口；一个放线盘，有两个间隔配置的凸缘和一个在所述凸缘之间延伸的毂，且支撑在所述安装平台上；一个第一光纤罩，里面配置有连接装置，以便于将光纤光缆的各光纤连接到其上；第一光纤罩固定装置，用以相对于所述放线盘的其中一个凸缘牢靠固定所述第一光纤罩；一个第二光纤罩，支撑在所述安装平台上，且包括一个光纤连接装置，以便于连接各光纤，其特征在于有一定长度的修复光纤光缆，在所述放线盘的所述盘毂上卷绕成卷，所述修复光纤光缆一个端部的光纤适宜通过所述第一光纤罩中的连接装置连接到损伤光缆在损伤点一侧的光纤上，且固定在所述第一光纤罩中，所述修复光纤光缆另一端部的光纤适宜通过所述第二光纤罩中的连接装置连接到损伤光缆在损伤点另一侧的光纤上，且固定在所述第二光纤罩中；以及还有一个放线轴，支撑在所述安装平台上，且适宜使其一端部配置在所述安装平台的所述凹口中，以使所述放线轴配置成便于所述放线盘装在所述放线轴上，从而使所述第二光纤罩连同所述一定长的修复光纤光缆的另一端部一起、通常在从所述放线轴的任何辐射方向且在垂直于所述放线盘转轴的方向上移到沿损伤光缆远离损伤点的位置，所述修复光缆的光纤和损伤光缆的光纤即在该位置在所述第二光纤罩内被连接配置。
2.如权利要求1所述的修复工具包，其特征在于，所述放线轴两端之间的中间位置有一个套圈，还有一个摩擦系数较高的材料制成的O形环，使之当所述放线盘装在所述轴上时，其中一个所述凸缘与所述O形环接合。
3.如权利要求2所述的修复工具包，其特征在于，当所述放线盘装在所述放线轴上与O形环接合时，所述放线盘的其中一个所述凸缘毗邻且平行于所述安装平台的主表面配置。
4.如权利要求3所述的修复工具包，其特征在于，所述安装平台有一个与所述凹口连通的凹槽，使之当所述放线轴装在所述凹口中且所述放线盘装在所述放线轴上时，所述放线盘的一部分配置在所述凹槽中，从而使所述一个凸缘的内表面基本上与所述安装平台的所述主表面处在同一平面上。
5.如权利要求4所述的修复工具包，其特征在于，所述套圈是可以调节的，以便调节所述放线盘的所述一个凸缘与所述安装平台的所述凹槽的内表面的摩擦接合情况。
6.如权利要求1所述的修复工具包，其特征在于，所述各光纤罩有一个底座和一个盖，两者可沿纵向延伸的边缘部分配合。
7.如权利要求6所述的修复工具包，其特征在于，各所述光纤罩有多个连接模件，每个所述模件有多个窝口，各窝口能固定光纤连接器。
8.如权利要求7所述的修复工具包，其特征在于，所述修复光缆有多条光纤束，各所述光纤束有一个将其包扎的扎带、一个纱状强度构件系统和一个塑料外套。
9.如权利要求7所述的修复工具包，其特征在于，所述修复光缆的一端固定在所述第一光纤罩中，另一端固定在所述第二光纤罩中，各光纤罩中修复光缆的光纤是为与损伤光缆的光纤连接而准备的。
10.如权利要求1所述的修复工具包，其特征在于，所述手提箱的所述第二部分中有一个以合适材料制成的垫，垫中有一些凹口，用以容纳所述第一和第二光纤罩和所述安装座以及所述放线盘的各部分。
全文摘要
为恢复光缆的通信服务，将光缆损伤点一侧的光纤连到修复工具包(20)的第一和第二光纤罩(22，23)内修复光缆(70)的光纤端部。第一光纤罩固定在安装垫上，该垫附在放线盘(100)的一凸缘上，放线盘则装在从手提箱(21)伸出的放线轴(135)上。修复光缆各端的光纤连到装在第一和第二光纤罩的连接模件(40，40)中。第二光纤罩从手提箱中取出后放在损伤点另一侧，在那里将损伤光缆在损伤点另一侧的光纤引入第二光纤罩中并与其中的修复光缆连接。
文档编号G02B6/24GK1075008SQ9310144
公开日1993年8月4日 申请日期1993年1月27日 优先权日1992年1月28日
发明者J·A·阿伯森, E·哈卢克, W·A·韦克里 申请人:美国电话电报公司