铠装光纤电缆的制作方法
【专利说明】铠装光纤电缆
[0001]相关的申请案
[0002]本申请案要求2013年8月9日提交的美国申请案号61/864，104、2013年12月7日提交的美国申请案号14/099,921和2014年6月26日提交的美国申请案号14/315,872的权益，每个所述申请案的内容是本申请案的基础并以全文引用方式并入本文。
[0003]背景
[0004]本公开案总体涉及光学通信电缆，并且更具体地，涉及包括被配置成保护电缆主体免于与定位在电缆护套内的部件相互作用的一或多个特征的光学通信电缆。光学通信电缆已经越来越多用于各种各样的电子设备和电信领域。光学通信电缆可包含或包围一或多个通信光纤。电缆提供用于电缆内的光纤的结构和保护。
[0005]概述
[0006]本公开案的一个实施方式涉及光学通信电缆，所述光学通信电缆包括芯、包围所述芯的铠甲、包围并粘结至所述铠甲的护套、以及也包围所述芯并处于所述铠甲内部的捆缚膜。所述芯包括包围成组光纤的缓冲管以及中心强度构件。所述缓冲管是围绕所述中心强度构件以在所述缓冲管的铺设方向上包括逆转(reversal)的绞合图案进行绞合，并且所述捆缚膜将所述缓冲管保持在适当位置中。所述捆缚膜被粘结至所述铠甲内部，由此提供通过在将所述铠甲和护套移除的同时移除所述捆缚膜而来接近所述芯的快速接近能力。
[0007]另外的特征和优点将会在以下详述中阐述，并且部分将通过说明书而对本领域的技术人员显而易见，或是通过实践如所撰写的说明书和其权利要求书中描述的实施方式以及附图来认识到。
[0008]应当理解，以上概述和以下详述仅为示例性的，并且意图提供用于理解权利要求书的性质和特征的概述和框架。
[0009]附图被包括来提供对本说明书的进一步理解，并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图例示一或多个实施方式，并且与说明书一起用于解释各种实施方式的原理和操作。
[0010]附图简述
[0011 ]图1是根据示例性实施方式的纤维光缆的透视图。
[0012]图2是根据示例性实施方式的图1的纤维光缆的横截面图。
[0013]图3是根据示例性实施方式的图1的纤维光缆的一部分的详细横截面图。
[0014]图4是根据另一示例性实施方式的纤维光缆的横截面图。
[0015]图5是根据示例性实施方式的纤维光缆的透视图。
[0016]图6是根据另一示例性实施方式的纤维光缆的横截面图。
[0017]图7是根据另一示例性实施方式的铠甲界面的横截面图。
[0018]详述
[0019]总体参考附图，附图示出光学通信电缆(例如，纤维光缆(fiber optic cable)、光纤电缆(optical fiber cable)等等)的各种实施方式。一般来说，本文所公开的电缆实施方式包括通常由聚合物材料(例如，中密度聚乙烯材料)形成的电缆护套或主体。一组光纤被保护性铠甲或加强材料(例如，一或多种波纹状金属板材料)所包围，并且一组铠装光纤定位在电缆护套中心通道中。一般来说，电缆护套向电缆内的光纤提供物理支撑和保护，并且铠甲材料向电缆护套内的光纤提供另外的加强。
[0020]—或多种铠甲片材包括通过在铠甲围绕光纤延伸时铠甲材料的相反边缘的重叠而产生的重叠部分。重叠部分的上方部分的重叠区段以及具体来说是暴露的侧向边缘可以接触电缆护套的内表面，所述内表面限定了电缆护套的通道。这种相互作用或者说接触可趋向于尤其在电缆扭转时在电缆护套内造成裂缝(这种开裂可在本领域中称为“电缆拉拉链式撕裂(cable zippering)”)。
[0021]本文中讨论的电缆护套实施方式包括定位在电缆护套的壁内的至少一个保护构件或特征，所述保护构件或特征抵抗或防止由铠甲重叠所引起的开裂损害电缆护套的完整性。保护构件定位成与铠甲材料的重叠部分和/或铠甲的暴露侧向边缘相邻，并且在一些实施方式中，会与重叠部分和/或暴露侧向边缘接触。保护构件可以用来抵抗、限制或防止裂缝形成或裂缝传播，所述裂缝形成或裂缝传播在其他情况下可通过铠甲重叠部分与电缆护套的材料之间的接触而引起。
[0022]在一些实施方式中，保护构件的材料可比电缆护套的主要材料更具刚性。在此类实施方式中，两种不同材料界面处的不连续性可制止裂缝继续传播穿过而到达电缆护套的外表面。在一些其他实施方式中，保护构件材料可为柔顺材料，所述柔顺材料比电缆护套的主要材料刚性更小。在此类实施方式中，保护构件可以起到柔顺缓冲物的作用，从而将铠甲重叠部分的移动吸收，而非允许裂缝形成在电缆护套的主要材料内。
[0023]在本文中讨论的各种实施方式中，保护构件可连同电缆护套一起在单个生产步骤中形成。例如，保护构件可以与电缆护套的挤出材料共挤出。在此类实施方式中，本文中讨论的嵌入保护构件实施方式可以避免对另外制造步骤的需要，以便覆盖或以其他方式钝化铠甲重叠部分。
[0024]参考图1和图2，示出根据示例性实施方式的光学通信电缆，所述光学通信电缆示为电缆10。电缆10包括电缆护套，所述电缆护套示为电缆护套12，所述电缆护套具有内表面14，所述内表面14限定通道，所述通道被示为中心孔16。多个光学传输元件(示为光纤18)位于孔16内。一般来说，电缆10在安装期间和安装之后向光纤18提供结构和保护(例如，搬运期间提供保护，提供保护免于自然环境(elements)，提供保护免于害虫(verm in)等等)。
[0025]在图1和图2所示的实施方式中，多束光纤18定位在缓冲管20内。一或多个填料棒22也位于孔16内。填料棒22和缓冲管20围绕中心支撑棒24布置，所述中心支撑棒24是由诸如玻璃加强塑料或金属的材料形成。在一些实施方式中，螺旋地缠绕的捆缚物26包裹缓冲管20和填料棒22，以将这些元件围绕支撑棒24保持在适当位置中。屏障材料(诸如水障28)围绕受包裹的缓冲管20和填料棒22定位。在其他实施方式中，可使用薄膜捆缚物，所述薄膜捆缚物可另外为水障。
[0026]铠甲层30被定位在水障28或薄膜捆缚物外部。铠甲层30围绕电缆10的内部元件(包括光纤18)延伸以使铠甲层30包围光纤18。铠甲层30大体电缆10的轴向长度的全部或大致全部。铠甲层30通常会向电缆10内的光纤18提供另外的保护层，并可抵制损害(例如，由在安装期间的接触或压缩而引起的损害、来自自然环境的损害、来自啮齿动物的损害等等)。
[0027]如图2和图3中最佳所示，铠甲层30具有第一侧向边缘32和第二侧向边缘34。在所示实施方式中，侧向边缘32和34大致上平行于电缆10和光纤18的纵轴。参考图2和图3，铠甲层30被定位成使得第一侧向边缘32越过第二侧向边缘34或者与其重叠。在这种布置中，铠甲层30的相邻第一侧向边缘32的区段36位于铠甲层30的相邻第二侧向边缘34的区段38上方，从而形成重叠部分40。在一个实施方式中，区段38的上表面与区段36的下表面接触，使得重叠部分40的厚度T2(S卩，图2和图3所示径向方向上的尺寸)是铠甲层30的材料厚度的约两倍。在区段38位于区段36下方的情况下，侧向边缘32的上拐角42限定铠甲层30的最外部的拐角。
[0028]在各种实施方式中，铠甲层30可由各种强化或抗损害材料形成。在图1所示实施方式中，铠甲层30是由具有一系列的交替脊部和槽部的波纹状金属板材料形成。波纹可定向成使得由此而形成的脊部被引导成远离电缆的纵长轴。另外，可以协调方式来将板波纹化，使得板的重叠部分具有相啮合的波纹特征，由此在使板弯曲(一般来说，经由波纹实现)以及经由相互啮合来使板彼此耦接的方面而向板提供灵活性。在一个实施方式中，波纹金属是钢。在其他实施方式中，波纹金属可另外充当用于电缆的接地导体，诸如具有铜或铝铠甲的接地导体。在其他实施方式中，可使用其他非金属强化材料。例如，铠甲层30可由纤维玻璃纱线(例如，涂布纤维玻璃纱线、粗纱等等)形成。在一些实施方式中，铠甲层30可由塑料材料形成，所述塑料材料具有超过2GPa并且更确切地超过2.7GPa的弹性模量。此类塑料的铠甲层可以用于抵抗动物啃咬，并且可以包含动物/害虫驱避材料(例如，苦味材料、辣味材料、合成虎尿等等)。在一个实施方式中，电缆10可包括用来抵抗白蚁的尼龙12层。
[0029]参考图2和图3，电缆护套12大体包括主要护套部分50和次要护套部分，所述次要护套部分示为抗裂特征52。特征52是嵌入电缆护套12的主要护套部分50材料内的伸长构件或结构。在各种实施方式中，特征52是在电缆的第一末端与第二末端之间延伸电缆护套12的长度的邻接构件。一般来说，主要护套部分50是由第一材料制成，并且特征52是由不同于第一材料的第二材料制成。特征52包括内表面54，并且特征52被定位成使得内表面54可与电缆护套12的内表面14邻接，使得内表面54和内表面14限定通道16。在一个实施方式中，特征52连同主要护套部分50—起共挤出，使得内表面54与内表面14之间的过渡是大致上平滑的过渡。
[0030]特征52定位在主要护套部分50内，使得内表面54与重叠部分40、第一侧向边缘32和拐角42对准，并大体与重叠部分40、第一侧向边缘32和拐角42相邻。特征52与重叠部分40、第一侧向边缘32和拐角42对准，使得内表面54定位在重叠部分40与电缆护套12的外表面58之间。在图3所示实施方式中，特征52的内表面54定位在重叠部分40、第一侧向边缘32和拐角42外(S卩，在图3的定向上方)。在【具体实施方式】中，特征52的内表面54与重叠部分40的外表面和/或第一侧向边缘32的拐角42接触。在另一实施方式中，护套部分的材料层可定位在特征52的内表面54与重叠部分40的外表面和第一侧向边缘32的拐角42之间。在此类实施方式中，即使内表面54因居间材料层而无法与重叠部分40直接接触，诸如当特征52完全嵌入(即，当从横截面观察时被完全包围的)主要护套部分50时的情况，内表面54仍可定位成与重叠部分40的外表面和第一侧向边缘32的拐角42相距较小距离(例如，小于Imm或小于0.5mm)，使得抵抗裂缝的形成或传播(参见例如图8)。
[0031]特征52用来抵抗或防止电缆护套12的主要护套部分50的材料内的裂缝形成或传播。在各种实施方式中，如果铠甲重叠部分40的部分接触主要护套部分50的材料，那么主要护套部分50的材料可能容易形成裂缝。这种接触可在移动(诸如在电缆安装期间的典型扭转移动)期间发生。然而，在本文中讨论的实施方式中，特征52设定大小、成形、定位和/或具有某些材料性质，所述材料性质允许特征52防止/限制/抵抗裂缝形成或传播。因此，通过如图3所示将特征52定位成邻近重叠部分40，特征52能够在电缆10的移动期间与重叠部分40相互作用并且抵抗裂缝形成/传播。
[0032]在各种实施方式中，特征52的内表面54的宽度W1(S卩，图2的圆形实施方式中的圆周尺寸)大小相对于重叠部分40的宽度W2来设定，使得特征52与重叠部分40保持对准，即使铠甲层30相对于电缆护套12的旋转发生在护套挤出期间时也是如此。在此类实施方式中，特征52的内表面54的宽度Wl大于重叠部分40的宽度W2。在各种实施方式中，Wl在Imm与20mm之间并且确切地说在3mm与1mm之间，并且W2在2mm与1mm之间并且确切地说在3mm与5mm之间。在圆形电缆中，宽度Wl围绕电缆中心覆盖至少2°和/或小于20° (诸如至少3