光纤缆连接的装置和光缆接线盒的制作方法

专利名称：光纤缆连接的装置和光缆接线盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤缆尤其是海底光纤缆的连接。更具体涉及编制光纤缆连接的装置和光缆接线盒。
光纤缆通常包括一束光纤，尽可能安置在带沟槽的棒或用凝胶填充的保护管内，或者尽可能嵌入附有一个或多个载体和/或与纤维结合的强化元件的粘结聚合物内。海底光缆还包括至少一层外皮铠装，如果需要，还有电导性远距离电源馈给装置。陆地光缆常常包括将起增强抗张强度作用的金属丝汇入或环绕光学元件。光纤缆用蒙皮覆盖来保护并且尽可能将其与海水隔离。
为连接两条光纤缆，每条光缆的纤维或光学元件在该光缆尾端适当长度的地方从光缆结构中脱出，使该两条光缆的纤维能够进行拼接。
欧洲申请EP-A-0274060公开一种光纤缆特别是海底光缆的接线盒。它包括用配有镗孔的两个盖板将其端部封闭的一个容器管，和堆置有连接纤维的内部圆筒箱体。箱体固定在盖板之间。光缆穿入盖板并固定其上，纤维通过每个盖板配备的狭窄通道进入箱体。箱体有个宽的中央开口，待连接的纤维可通过开口抽出然后再进入箱体。它的低壁，在箱体中部是圆筒状，收尾成漏斗形以接受通过每个盖板的纤维。它还有两个环形内凹槽，该处每个端部与箱体的中间部位连接，连接纤维的剩余部分呈线圈状堆置在凹槽底部。
贮存箱体不包括任何固定接头的装置，因为没有任何外部加强物，并且是松散地贮存在箱体内，因此接头必须有良好的机械强度。箱体内缺乏接头的夹持装置与接头的机械强化物是不相适应的，因为同纤维的刚性相比它们的重量显得太大。出于实际原因，机械强化的接头常常优选于未强化的接头。
文件US-A-4840449公开两个光纤缆之间编制连接的一种装置。该装置包括一种长方形支架，在其一面沿每条短边有肋条，沿其中一条长边是并排放置的两个圆筒，纤维在其上绕成线圈，和沿另一条长边是固定纤维之间接头的器件。两个圆筒彼此间隔，并且与其邻接的肋条间也彼此间隔。光缆固定到支架上，靠近支架上备有供纤维出入的通道，纤维之间进行拼接，接头位于夹持装置内，而且来自光缆的剩余长度的纤维以线圈形式环绕两个圆筒堆置。支架上每个圆筒和邻接肋条间的间隔通常用于堆置根据被堆置的剩余长度的不同而变化长度的线圈。
线圈允许纤维朝向光缆稍微活动或者移动，至少如果第一圈大于圆筒周边时。任何的这种活动都非常小而且不充分，特别是纤维在光缆结构中或多或少松散以及对光缆进行拉伸时。
本发明目的是允许拼接的纤维具有朝向相应光缆移动有较大的自由度，其方式与纤维之间接头通常允许的剩余长度无关，并且还备有堆置装置。
本发明在于一种光纤缆连接编制器装置，它包括一种基本平行管状支架组件，组件在两个相对端部有供所述光缆纤维出入的横向通道，和夹持所述光缆连接纤维接头的第一器件，堆置连接纤维尾端剩余长度(纤维)的第二器件，和不受限制地贮存每个光缆另外备用部分纤维的第三器件，第三器件使所述横向通道耦联到所述支架组件内所述第二堆置器件，并包括至少一个堆置松散线圈的第一单独仓盒，它位于所述支架组件尾端面向供有关光缆纤维出入的横向通道，并向所述横向通道基本敞开，使得所述光缆之一的纤维通过其中一个所述横向通道进入。
这种装置还有下面至少一个附加特征－堆置备用部分(纤维)的第三器件进一步包括至少一个关联第一仓盒的第二单独仓盒，以贮存另外的松散线圈，位于所述支架组件另一端部接连供有关光缆纤维出入的横向通道，并向其他横向通道和所述第一仓盒敞开，关联每个第一仓盒的每个第二仓盒在水平上补偿所述第一仓盒以及所述横向通道；-中央圆筒在两套仓盒之间的支架组件内，中央圆筒以每个所述松散线圈进入每个单独仓盒开口一边和出口一边定界并将限定每个松散线圈的最小长度；-支架组件包括带有两套单独仓盒的两个支架板以及位于其间的中央圆筒，支架板之一是结合了横向通道和沟槽的底板。沟槽用于从每个横向通道处基本正切于中央圆筒的圆周边引导光缆纤维；-底板在其顶面有凹槽，其中安装有两套仓盒，并且从此处中央圆筒凸起。
本发明进一步涉及利用上述装置的海底光缆接线盒，进一步包括安置在所述装置上其尾端用两个盖板封闭的容器管，所述光缆固定到盖板上，支持元件固定到最里面盖板的前面以安置和固定该装置并引导光缆纤维进入装置的横向通道。
本发明特征和优点在通过下面实施例给出实施方案的详述和参照附图之后将更为明显。


图1是配备本发明连接编制装置海底光缆接线盒的部分剖面图。
图2是未配备情况下装置底板的顶视图。
图3和4分别是沿图2中III-III和IV-IV线底板的剖面图。
图5是配备情况下底板的顶视图。
图6是沿图5的VI-VI线已配备底板的剖面图。
图7是该装置顶板的顶视图。
图8，9和10分别是沿图7的VIII-VIII，IX-IX和X-X线顶板的剖面图。
图1所示接线盒用于连接两条光纤海底光缆1A和1B。它包括设置在容器管3内的光纤缆连接编制器装置2，可提供连接光缆的机械连续性。容器管用两个盖板4A和4B封闭，光缆固定其上且装置2设置其间。容器管和盖板由金属制造。它们有外保护涂层，涂层沿每边的光缆伸展一小段。在这个实施方案中，用两个蒙皮5A和5B提供保护，环绕容器管的中间部位一个蒙皮叠套在另一个之内并与收缩套筒6相连，套筒6A和6B提供另外的保护特别是密封保护，它位于已套好的蒙皮之上至端部及光缆。作为选择，这种保护可模压在每侧的容器管和光缆上。
盖板4A和4B边缘被攻丝，且在容器管的每端有内螺纹与之适配。每个盖板有镗孔，从中接受其中之一的光缆并固定之，调节镗孔使之与它所接受的光缆结构相适宜。参照图1可以看出，盖板4A是一个部件，其最里面端部容器管内有个截头圆锥形镗孔，其中利用紧固圆锥8A将光缆1A的铠装金属丝7A端接和固定。盖板4B是两个紧靠在一起的部件，其中要将它们调节成等效于适合光缆1B的单一部件。盖板4B在其尾端容器管内也有截头圆锥形镗孔，通过紧固锥8B的方法将光缆1B的铠装金属丝7B端接和固定。
如果光缆有多层铠装金属丝，可将多个圆锥一个套一个地放在盖板镗孔内使用。
相应光缆的纤维轴向通过锥体8A和8B，并根据它的光学部件结构可以全部或部分地从光缆中脱出。
固定到容器管内最里面盖板前面的元件9A和9B一般是半环状，合在一起限定两个盖板之间的支架，装置1位于其上且用螺丝10A和10B对其固定。元件9A和9B具有引导纤维进入装置2的沟槽。它们也可固定光缆光学部件内与纤维关联的强化元件，如果需要，可用双头螺丝11B连接到有关元件9B中间部分并且用螺丝固定到位于装置2中的元件9B和双头螺丝11B之间的光纤引导沟槽的任何一面。
两个自锁螺母12A和12B连接并旋拧到盖板4A和4B上，面向容器管，一直将它们旋拧至紧靠容器管端部。
为连接光缆1A和1B，自锁螺母12A和12B被旋拧到各自的光缆上，且容器管3被旋拧到一条光缆上。将光缆剥开，它们的铠装金属丝在盖板内固定，且纤维穿过盖板有合适的长度。
连接纤维，其剩余长度盘成线圈放入固定在盖板之间的装置2中。然后通过旋拧移动容器管3使其通过第一个盖板，之后同时旋拧到两个盖板上。自锁螺母12A和12B靠向盖板运动使其旋拧到盖板上。保护蒙皮5A和5B之后是套筒6，然后固定6A和6B，放置在光缆上的后者已事先备好。
继续参看图1，从表示装置2的部分剖视图，可以看出，装置2包括接受纤维和堆置来自仓盒3内光缆纤维备用部分的底板20，和堆置接头及连接纤维剩余长度的顶板40，仓盒30置于板20和板40之间。它们用螺丝13固定到底板20上并被顶板覆盖。另个选择是它们可被固定到顶板底部。顶板40用螺丝14固定到底板20上。
参照图2-4来说明连接编制器装置2，这些附图表示未配备状况的底板20，而图5和图6表示配备仓盒30的底板。
底板20为长方形，在其顶面有个宽的长方形凹槽21。该凹槽被周边凸缘22和在凹槽底部中央圆筒23凸起部分限定。该圆筒稍高于周边凸缘22且其直径小于板的宽度。板20优选用铝或铝合金制造。
供两条光缆纤维束出入的两个横向通道24A和24B装在穿过周边凸缘22短边的中间。它们比凹槽21稍微深一些。两个沟槽25A和25B配备在沟槽底部内以引导两束纤维。它们是弓形，以大的半径曲率进入各自的横向通道24A和24B。它们连接在一起沿凸缘22较长一边环绕圆筒23切线式通过。在一种选择的设计中，两个引导沟槽不连接在一起，但沿凸缘22较长一边相对环绕圆筒伸展。沿沟槽纵向开口配备突边26A和26B以夹持每束纤维。沟槽底部厚度方向，在每个突边的下方有相应的开口27A和27B，以方便板20的制造。
两对固定突边28A和28B配备在板20端部。板某一端部的突边28A较薄并与沟槽25A的底部同一水平。在它们之内有椭圆洞孔29A且其长轴平行于板纵轴。突边28B较厚其中有圆形洞孔29B，在其顶端的开口直径为了适配螺丝头要大一些。
仍参照图1，其中固定到接线盒容器管盖板上的元件9A和9B限定了装置2座落其上的支架，应当了解，接受螺丝10B的洞孔29B不允许元件9B上板20的任何活动，而接受螺丝10A的洞孔29A却允许元件9A上板沿洞孔29A长轴方向稍微活动。
板20还有轴式沟槽24直接连接横向出入通道并且与中央圆筒23交叉。在凸缘22较短一边端部还有孔洞22｀，以及在凹槽21底部四角有孔洞21｀，前者用于固定顶板后者将仓盒固定到底板上。
如果与两个光缆光学部件的纤维束有任何关联时，轴向沟槽24用于中心强化元件。这种中心强化元件由图中未画出的所连接的辅助元件端接，并且固定在中央圆筒23内。贮存来自每个光缆纤维束备用部分的仓盒30组配成两套相同的仓盒。每套仓盒放置在凹槽21内，在其中之一的横向通道24A、24B和中央圆筒23之间。它安装在凹槽底部对着相应的周边凸缘，并利用两个螺丝13(图1和图6)和板20上的洞孔21｀及仓盒上的攻丝的孔洞31将其固定。
每套仓盒由平行的板32和33限定，这些平行板间有狭窄间隔，并附着在横向支持元件34上。支撑元件34通常是U型，位于板20内凹槽中平坦处，分叉和底座的宽度与凹槽21深度相适应。元件34的分叉内表面和底座规定为半椭圆表面，从中板32和33被卡住。分叉外表面和底座是平坦的并沿着板20的凸缘22压紧。
板32是仓盒装置的底面板。它是实心半椭圆体。每个板33带有轴向凹槽35，它们是U型，带有圆形底面和尾端，并且它们以椭圆环形收尾。在支撑元件34基底处分叉的内表面连接沟槽36，从分叉的一个端部到这个元件另一个分叉的端部互相重叠和连续。这些沟槽定位于板32和33上，用例如胶接方法固定在其上。
仓盒30在面向圆筒23一边敞开。它们在端部中间部分上方有个进口37，在圆筒23和凸缘相应的长边之间，此处连接引导沟槽25A和25B。它们还在圆筒23相对的端部有出口38。
每套单独的仓盒固定在两个板32和33之间。它们可交替用作堆置相当多的来自每条光缆纤维的备用部分，以松散线圈形式置于每个仓盒内。这些在图6中以字母A和B表示的仓盒，在仓盒装置内按照它们的排列与被指定的横向通道24A和24B相对应。两套中每个仓盒按照它们在每套中的排列分派，并从底部仓盒开始。位于板20上装置(set)内奇数排列的仓盒对着有关的横向通道，其他装置内偶数排列的仓盒全部用于堆置经过那些通道进入该装置的备用部分纤维束。因此，指定仓盒30A堆置经过通道24A进入的纤维，指定仓盒30B堆置经过通道24B进入的纤维。用来堆置来自通道24A的纤维束的仓盒30A中的第一个是该装置面向通道的底部仓盒，所用的第二个是来自其他装置的第二个仓盒，所用第三个是来自第一装置的第三仓盒。有种方案可用仓盒20B堆置来自通道24B的纤维束。每个装置中仓盒数目可以选择，以便贮存最大长度的备用部分。本实施方案仓盒数可选择为3，当然可以大于3。
堆置来自光缆纤维束备用部分要使得纤维可以在光缆承载牵引时朝向光缆移动，并且纤维束在光缆结构内是松散的。在这种情况下，仓盒内的线圈环绕中央圆筒23被连续拉紧，结果纤维束在光缆承载牵引时不受应力。圆筒23直径通常要选择，使得纤维环绕圆筒的曲率半径能够被接受。
编制两个光纤缆连接的装置的顶板40可专门参照图7-10来说明。它与底板的连接可专门参照附图1，5和6来进一步说明。
板40是长方形并盖在底板上。在它的两个长边之一中间部分相对有两个槽口41A和41B，从所用顶部仓盒30A和30B通过的纤维穿过该槽口。它的顶面是凹进的，带有被槽口41A和41B间断的周边凸缘42。它固定在底板20上，底板20通过将四个螺丝14旋拧到底板上的小孔22’及顶板凸缘上相应的攻丝孔42’中装配有两套仓盒30。板40对板20的定位可以简化，其方式是在其底面刻上环形标记43以在底板上接受中央圆筒23的尾端。
板40在其开有槽口的顶面中间部分有凸出肋条44，该肋条相对边上有两个凸出的横向圆筒45A和45B。
肋条44平行于板的长边并在它们和凸缘42之间构成夹持纤维间接头的沟槽46。在肋条未端和凸缘长边相关位置上的凸台47突出进入沟槽以便楔入接头。沟槽是断续的，被分成两组，两组沟槽之间是中心腔室。这种腔室沿着沟槽底部接受用于夹持接头的可移动板50。板50在对着接头受压一边优选携带泡沫衬垫51。它在凸缘42长边锁住两个面槽缝52。每个凸缘上存在两个这种槽缝52是有益的，可限定两个水平面，在该水平面处可使沟槽内的接头夹紧到板50上，例如对每个沟槽内单独的接头或者两个叠加的接头而言。
为使附图清楚起见，没有绘出纤维及纤维间的接头。只需说明接头受到抗增加强度的保护就够了。
两个圆筒45A和45B用于堆置两束拼接后的纤维的剩余长度，这些多余长度与来自光缆的每束纤维中的备用部分完全无关，它们已堆置在仓盒内。它们与和围绕它们的并由肋条和凸缘42的邻接部分所限定的周边间隔49A和49B相对应，其较短一边在里面是半圆形。每个间隔通过槽口42A和42B之一与配备的底板连通。
虚线表示的泡沫块55弹性地楔入凸缘42和一个横向圆筒45A或45B之间，以便固定堆置空间中环绕这些圆筒的纤维线圈。
应当注意，凸缘42较长一边在外面上是斜削的，所以它们并不防碍容器管在编制器装置2上的滑动(图1)。
在图1所示海底光缆接线盒中，容器管保护编制器装置2。对陆地链路光缆，编制器装置2以盖在顶板的盖顶板来保护。作为选择，顶板可以形成盖板，该盖板优选其底面配备有夹持接头的沟槽和堆置拼接后的纤维多余长度的圆筒，并且组配到底板上，没有与装配底板连通的槽口。
这种光纤缆连接编制器装置适用于各种结构的光缆，所述光缆在其承受机械牵引时能够造成纤维束移动。它能使来自光缆的大量纤维束备用部分被堆置，与供给纤维拼接的剩余长度无关，并且与备用部分分开贮存。它能够防止供给备用部分的松弛线圈相互缠绕，以及与供给纤维拼接的剩余长度的线圈缠绕。纤维之间的接头优选提供外部增强的保护并优选保护后夹持在装置内。
权利要求
1.光纤缆连接编制器装置，包括一种基本平行管状支架组件，组件两个相对尾端有供所述光缆纤维的横向出入通道，夹持连接所述光缆纤维接头的第一器件，堆置连接纤维尾端剩余长度(纤维)的第二器件，其特征在于它包括不受限制地堆置每个光缆另外的松驰部分纤维的第三器件(30)，在所述支架组件(20，40)内将所述横向通道(24A，24B)耦联到所述堆置器件(45A，45B)上，并且包括至少一个单独的堆置松散线圈的第一仓盒(30A，30B)，它位于所述支架组件尾端与供有关光缆纤维出入的横向通道相对，并面向所述横向出入通道基本敞开，使得所述光缆之一的纤维通过一个所述横向出入通道(24A，24B)进入。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于所述堆置松驰部分的第三器件进一步包括至少一个关联所述第一仓盒的第二单独仓盒，以贮存另外的松驰线圈，它位于所述支架组件另一个尾端与相关光缆纤维出入的横向通道相邻，并面向其他横向通道和所述第一仓盒敞开，关联每个第一仓盒的每个第二仓盒对所述第一仓盒以及所述横向通道有一个水平偏移。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于所述单独仓盒(30A，30B)定义为两套叠加的单独仓盒分别在所述支架组件尾端与所述横向通道相邻。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于它进一步包括在所述支架组件内所述两套仓盒(30)之间的中央圆筒(23)，在每一边限定了松散线圈的一个入口(37)一个出口(38)在每一个单独仓盒内，并限制了每个松散线圈的最小长度。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于所述支架组件包括带有所述两套单独的仓盒(30)以及其间的中央圆筒(23)的两个支架板(20，30)，支架板之一是结合所述横向出入通道(24A，24B)和引导所述光缆纤维沟槽(25A，25B)的底板(20)，纤维在每个横向出入通道基本正切于所述中央圆筒(23)的周边。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于所述底板(20)在其顶面有凹槽，其中装配有两套仓盒(30)，并且从此处所述中央圆筒凸起。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于另一个支架板(40)在其一面有凹槽，其中所述第一夹持接头的器件由一系列从夹持所述纤维之间接头那一边的中间部分凸起的平行肋条(44)限定和由所述第二器件限定，该第二器件利用与所述肋条(44)每一边上同一面凸起的两个横向圆筒(45A，45B)堆置被连接的剩余长度的纤维。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于所述肋条(44)是断续的，并且是编制为利用腔室(48)彼此分开的互相面对着的两套，其中它包括在所述腔室内可移动的板(50)以便在肋条之间的位置内夹持接头。
9.利用权利要求1-8任一项装置的海底光缆接线盒，其特征在于它进一步包括，安置在所述装置(2)上的容器管(3)其尾端用两个盖板(4A，4B)将其封闭，所述光缆固定到盖板，支持元件(9A，9B)固定到所述盖板最里面的前面以固定所述装置(2)并引导光缆纤维进入所述装置的所述横向出入通道(24A，24B)。
全文摘要
一种光纤缆连接编制器装置，包括带有供光缆纤维出入的横向通道的支架组件，夹持纤维之间接头的一种器件和堆置多余长度的连接纤维的一种器件。它进一步包括堆置两个光缆另外的备用部分纤维的两套仓盒。用途包括用于海底光纤缆接线盒。
文档编号G02B6/36GK1162751SQ96108079
公开日1997年10月22日 申请日期1996年5月3日 优先权日1996年5月3日
发明者J·F·李伯特, B·达格特, R·蕾曼特, F·米思尼 申请人:阿尔卡特·塞伯马克姆股份有限公司