层绞式光缆及其制备方法和方法所用的装置的制作方法

专利名称：层绞式光缆及其制备方法和方法所用的装置的制作方法
技术领域：
本发明属于光纤光缆技术领域，具体涉及一种层绞式光缆，并且还涉及该层绞式 光缆的制备方法和该方法所用的装置。
背景技术：
随着通信事业的发展，光缆由于传输信息大而被广泛应用于通信领域。应用于通 信领域中的光缆结构大致有三种一是层绞式光缆；二是中心束管式光缆；三是骨架式光缆。层纹式光缆是将已着色的光纤与油膏同时加入到由高模量塑料制成的松套管中， 光纤在配套管内可以移动，不同的松套管沿中心加强件(也称中心加强芯)绞合制成缆芯， 缆芯外加防护材料，得到松套层绞式光缆。层绞式光缆的主要特点有松套管材料本身具 有耐水解特性和良好的强度，管内充以特种油膏，对光纤进行保护；中心加强件处于缆芯中 央位置，松套管以适当绞合节距围绕中心加强件层绞，通过控制光纤余长和调整绞合节距， 可使光缆具有良好的抗拉性能和温度特性；松套管和加强芯之间用缆膏填充绞合在一起， 保证了松套管和中心加强件之间的防水性能。在中国专利文献中可大量见诸关于层绞式 光缆的技术方案，例如CN2396405Y公开的层绞式小缆芯ADSS光缆；CN2458637Y介绍的 高效阻水半干式层绞轻铠光缆；CN2508257Y披露的松套层绞式光纤光缆；CN2624229Y提 供的护套夹带钢丝层绞式光缆、CN2802529Y揭示的室内外一体化层绞式光缆以及公开号 CN101231370A、CN101382629A、CN101458380A、CN101592766A、公布号 CN101697028A 和公布 号CN101706601A，等等，均涉及了层绞式光缆。中心束管式光缆通常简称为中心管式光缆，其是将光纤套入由高模量塑料制成的 螺旋空间松套管中，套管内填充防水化合物，套管外施加一层阻水材料和铠装材料，两侧放 置两根平行钢丝并挤制聚乙烯护套而构成。这种结构形式的光缆在中国专利文献中也同样 可以大量见诸，例如CN2559002Y、CN2168265Y 和 CN2537988Y 等等。骨架式光缆也称森伯格骨架式光缆，较适合于架空和管道安装环境，在中国专利 文献中依然可以大量见诸，例如 CN1617006A、CN2486980Y、CN101359072A、CN201181350Y、 CN2876812Y、CN2869902Y 以及 CN2550786Y，等等。层绞式光缆(以下称前者)相对于中心管式光缆(以下简称后者)而言，具有以 下拔萃之处就结构而言，前者的光纤余长比后者的光纤余长更容易控制；就防水性而言， 前者显著优于后者，因为前者由多个不同的松套管组成，直径相对较小，而后者的松套管直 径较粗，光纤均封装在一个松套管内；就机械性能而言，前者的抗拉强度优于后者；前者可 达数十至数百芯，而后者仅为几十芯；就敷设方式而言，前者应用场合广，例如架空、直埋、 管道和水下均能适用，而后者具有挑剔性；就安装的便利性而言，前者的安装比后者方便， 因为后者的纤芯集合在同一松套管中，当缆开剥后，所有光纤全部暴露，而且充满油膏，不 便安装，而前者因由多个不同的松套管组成，故可选择开剥松套管，便于安装使用。由于在前述的三种光缆中，层绞式光缆的制造工艺最为成熟，并且约为80%以上的场合均使用层绞式光缆，因此，层绞式光缆在通信领域最受器重。由上述说明可知，由于层绞层光缆具有结构稳定、纤芯容量大、抗拉强度高和安装 方便等长处而被广为使用，这种光缆的结构概括而言由内含多根光纤或光纤带的松套管、 填充绳、中心加强件、防潮层(或者防压层)以及外护层构成。松套管和填充绳共同围绕位 于光缆中心(中央)的中心加强件绞合形成缆芯，在缆芯外包覆防潮层或防压层，再在防潮 层或防压层外以挤塑方式挤覆护套层。前述的中心加强件的材料通常使用钢丝。为了达到 结构上的圆整性，中心加强件的尺寸通常随松套管与填充绳的直径之和的增大而增大，但 对于光缆而言，中心加强件的主要作用是保障或者称满足机械拉伸力的要求，因而在满足 拉伸力的前提下，通常在钢丝外挤覆塑料垫层藉以作为中心加强件使用，这样做的长处有 三一是缩小了钢丝的直径，使生产中盘绕更容易；二是使光缆的柔软性更为理想；三是具 有经济性，即降低制造成本。然而，钢丝生产厂商为了避免钢丝生锈，通常在钢丝外涂抹一 层油脂，而光缆生产厂商在涂抹油脂的钢丝外挤覆塑料垫层时，为了确保塑料垫层与钢丝 之间的结合效果，以避免纵向渗水，通常使用明火将涂抹在钢丝外的油脂烧除，如此做法显 然存在顾此失彼的问题，所谓的顾此，即可以改善挤覆在钢丝外的塑料垫层与钢丝相互结 合的可靠程度，钢丝与塑料垫层不会出现相对滑动情形，防水性较为理想；所谓的失彼，即 去除油脂后，钢丝的防锈效果会受到严重影响，并且采用明火烧除油脂既存在影响环境，又 存在不安全隐患，用化学方法例如使用脱脂剂去除钢丝外的油脂虽可避免使用明火烧除油 脂的不安全隐患(引发火灾)，但同样会致使钢丝生锈，并且用脱脂剂除油脂同样对环境产 生不利因素，此外还导致光缆生产工艺步骤增加和成本增大。综上所述，目前业界对作为中心加强件的钢丝的处置方式处于进退两难的境地， 因为如果保留涂抹于钢丝外的油脂直接挤覆塑料垫层，那么由于钢丝表面极其滑润，塑料 垫层与钢丝之间无法持久紧密结合，易致光缆纵向渗水，最终影响光缆的使用性能。此外， 由于光缆使用的环境温度客观上是不断变化的，而钢丝与挤覆在钢丝外的塑料垫层因材质 相异，热胀冷缩系数不同，在环境温度变化较大时，常常会导致塑料垫层与钢丝之间分离， 进而使水份渗入，破坏光缆的性能；又因为如果去除涂抹于钢丝外的油脂，那么钢丝的防锈 作用消失，钢丝会逐渐生锈，光缆的机械拉伸力受到严重影响，乃至使产品无法达到标准要 求。所以，如何在既能确保钢丝具有理想的防锈效果又能保障挤覆于钢丝外的塑料垫 层与钢丝之间具有优异的结合效果这两者之间找到最佳的结合点的问题长期以来成为了 光缆生产厂商极度关注并且迫切期取解决的问题，尤其是，权威者认为，在前述的两个效果 (钢丝的防锈效果及塑料垫料与钢丝的结合效果)中只能选择其一，而并不能兼而得之，然 而，本申请人经过了长期的有益探索，找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便 是在这种背景下产生的。

发明内容
本发明的任务在于提供一种既无需去除涂抹于钢丝外的油脂而藉以确保钢丝的 防锈效果又能保障挤覆于钢丝外的塑料垫层与钢丝之间具有持久的结合效果而藉以避免 纵向渗水的层绞式光缆。本发明的还一任务在于提供一种能够保障所述层绞式光缆的所述技术效果的全面体现并且无需增加额外的工艺步骤的层绞式光缆的制备方法。本发明的又一任务在于提供一种层绞式光缆的制备方法所用的装置，该装置结构 简单并且对已有技术中的装置无干涉现象。本发明的任务是这样来完成的，一种层绞式光缆，包括缆芯、包覆在缆芯外的保护 层和挤覆在保护层外的护套层，所述缆芯包括由外壁涂抹有油脂的钢丝和挤覆在钢丝外的 塑料垫层构成的中心加强件和两个以上的与中心加强件绞合的并且各自容纳有多根光纤 的松套管，特征在于所述钢丝的外壁上构成有凹槽，所述的塑料垫层嵌入到所述的凹槽 内。在本发明的一个具体的实施例中，所述的凹槽以间隔状态构成于钢丝上，并且与 钢丝的轴向中心线之间构成垂直或者与钢丝的轴向中心线之间构成有一倾斜的夹角。在本发明的另一个具体的实施例中，所述的凹槽的深度为0. 12 0. 3mm。在本发明的又一个具体的实施例中，所述的夹角为25 60°。在本发明的再一个具体的实施例中，所述的容纳有多根光纤的松套管内设有用于 将光纤与松套管之间的空域填充的阻水填充剂，所述的各松套管之间的空隙内充填有阻水 物，所述的阻水填充剂为石油膏或阻水粉，所述的阻水物为缆膏或阻水带，所述的保护层为 铝带、钢带、聚酯薄膜带或阻水带；所述的护套层为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密 度聚乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯。在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的光纤为横截面形状呈圆形的光纤丝 或者横截面形状呈矩形或正方形的光纤带。一种层绞式光缆，包括缆芯、包覆在缆芯外的保护层和挤覆在保护层外的护套层， 所述缆芯包括由外壁涂抹有油脂的钢丝和挤覆在钢丝外的塑料垫层构成的中心加强件、两 个以上的与中心加强件绞合的并且各自容纳有多根光纤的松套管和位于所述松套管之间 的并且参与松套管与所述中心加强件绞合的填充绳，特征在于所述钢丝的外壁上构成有 凹槽，所述的塑料垫层契入到所述的凹槽内。本发明的还一任务是这样来完成的，一种层绞式光缆的制备方法，包括以下步 骤A)光纤着色，将用于容纳到松套管中的光纤引入光纤着色机着色，在光纤的外表 面结合供识别的颜色，得到着色光纤；B)光纤入管，将着色光纤穿入由松套管挤塑机挤制的松套管中，并且盘绕于盘具 上，其中穿入于同一松套管中的各根着色光纤的彼此的颜色相异，得到内置光纤的松套 管，待用；C)制取中心加强件，将表面涂抹有油脂的钢丝引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具， 由塑料垫层挤塑机的挤塑模具将塑料垫层挤覆到钢丝外，得到中心加强件，其中在所述钢 丝引至所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝途经钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝的表面构成 凹槽；D)制备缆芯，将内置光纤的松套管与中心加强件引入绞合成缆机绞合，得到缆E)设置保护层，在缆芯外包覆保护层，得到包裹有保护层的缆芯；F)挤覆护套层，由护套层挤塑机在包裹有保护层的缆芯外挤覆护套层，得到层绞式光缆。一种层绞式光缆的制备方法，包括以下步骤A)光纤着色，将用于容纳到松套管中的光纤引入光纤着色机着色，在光纤的外表 面结合供识别的颜色，得到着色光纤；B)光纤入管，将着色光纤穿入由松套管挤塑机挤制的松套管中，并且盘绕于盘具 上，其中穿入于同一松套管中的各根着色光纤的彼此的颜色相异，得到内置光纤的松套 管，待用；C)制取填充绳，由填充绳挤制机挤制填充绳，待用；D)制取中心加强件，将表面涂抹有油脂的钢丝引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具， 由塑料垫层挤塑机的挤塑模具将塑料垫层挤覆到钢丝外，得到中心加强件，其中在将所述 钢丝引至所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝途经钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝的表面构 成凹槽；E)制备缆芯，将内置光纤的松套管、中心加强件和填充绳引入绞合成缆机绞合，得 到缆芯；F)设置保护层，在缆芯外包覆保护层，得到包裹有保护层的缆芯；G)挤覆护套层，由护套层挤塑机在包裹有保护层的缆芯外挤覆护套层，得到层绞 式光缆。本发明的又一任务是这样来完成的，一种层绞式光缆的制备方法所用的装置，包 括用于对光纤着色的光纤着色机、用于挤制松套管的松套管挤塑机、用于在钢丝外挤覆塑 料垫层的塑料垫层挤塑机、用于将内置光纤的松套管与中心加强件绞合成缆芯的绞合成缆 机、用于在缆芯外绕包保护层的绕包机和用于向绕包有保护层的缆芯外挤覆护套层的护套 层挤塑机，特征在于还包括有一用于对所述钢丝的表面轧制凹槽的钢丝轧槽机，该钢丝轧 槽机设置在所述钢丝向所述塑料垫层挤塑机行进的通道上。在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的钢丝轧槽机包括一机架；一辊座架， 该辊座架固定在所述机架上；一成槽辊和一光辊，该成槽辊和光辊均转动地设置在所述辊 座架上，两者保持上下对应关系。一种层绞式光纤的制备方法所用的装置，包括用于对光纤着色的光纤着色机、用 于挤制松套管的松套管挤塑机、用于挤制填充绳的填充绳挤制机、用于在钢丝外挤覆塑料 垫层的塑料垫层挤塑机、用于将内置光纤的松套管与中心加强件绞合的绞合成缆芯的成缆 机、用于在缆芯外绕包保护层的绕包机和用于向绕包有保护层的缆芯外挤覆护套层的护套 层挤塑机，特征在于还包括有一用于对所述钢丝的表面轧制凹槽的钢丝轧槽机，该钢丝轧 槽机设置在所述钢丝向所述塑料垫层挤塑机行进的通道上。本发明提供的技术方案由于在中心加强件的钢丝外构成有凹槽，因此在无需去除 涂抹于钢丝外的油脂的前提下保证塑料垫层与钢丝良好结合，避免缆芯出现纵向渗水；提 供的层绞式光缆的制备方法能使构成中心加强件的钢丝在进入塑料垫层挤塑机之前在表 面形成凹槽，使塑料垫层借助于凹槽与钢丝可靠结合；在提供的层绞式光缆的制备方法所 用的装置中所增加的钢丝轧槽机结构简单，并且对其它机械不产生干涉的情形。


图1为本发明的层绞式光缆的第一实施例结构图。图2为本发明的层绞式光缆的第二实施例结构图。图3为本发明的层绞式光缆的第三实施例结构图。图4为本发明所述的中心加强件的第一实施例结构图。图5为本发明所述的中心加强件的第二实施例结构图。图6为本发明的层绞式光缆的制备方法所用的钢丝轧槽机的结构图。图7为图6结构的钢丝轧槽机的应用例示意图。
具体实施例方式为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有 益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不 是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效 变换都应视为本发明的技术方案范畴。实施例1 本实施例是针对制备由图1所示结构的层绞式光缆而言的。请见图1、图4和图6，制备由图1所示结构的层绞式光缆的方法包括以下步骤A)光纤着色，将用于容纳到图1所示的作为构成缆芯1的五个松套管12中的光 纤121引入光纤着色机着色，在光纤121的外表面结合可供识别的颜色，得到着色光纤，由 于在本实施例中，每个松套管12中共有六根光纤121，并且各光纤121的横截面形状为圆 形，因此，由光纤着色机将六根光纤121着色成六种不同颜色，不同的颜色可为安装提供辨 识(识别)方便，提高安装速度；B)光纤入管，将由步骤A)得到的着色的光纤121穿入即容纳到经由松套管挤塑 机挤制的并且材料优选为高模量塑料的五个松套管12中，使每个松套管12中具备六根不 同颜色的光纤121，并且盘绕于盘具上，得到内置光纤121的松套管12，待用，优选的方案 在各个松套管12内的光纤121之间以及光纤121与松套管12的内壁之间的所有空域(空 隙)内填充阻水填充剂122，阻水填充剂采用石油膏(也可使用阻水粉)。C)制取中心加强件，将由市售渠道获得的直径为1. 2mm的并且表面涂抹有用于防 止生锈的油脂的钢丝111引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具，由塑料垫层挤塑机的挤塑模具 将材质为塑料的塑料垫层112挤覆到钢丝111外，得到心中加强件11，待用，其中，在将钢丝 111引入所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝111预先途经配置在塑料垫层挤塑机之前的并且 由图6示意的钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝111的表面形成由图4所示的凹槽1111，在 本实施例中，凹槽1111在钢丝111的长度方向间隔分布，并且与钢丝111的轴向中心线构 成垂直关系，凹槽1111的深度为0. 13mm ；D)制备缆芯，将由步骤B)得到内置光纤121的五个松套管12与由步骤C)得到的 中心加强件11引入绞合成缆机绞合，得到缆芯，即得到层绞式缆芯，绞合方式既可以以双 向正弦SZ的方式也可以以单向螺旋绞合方式分布在中心加强件11的周围绞合，中心加强 件11位于五个松套管12的中央，其中，在各松套管12之间的空隙内充填阻水物123，本实 施例所用的阻水物为缆膏；
E)设置保护层，采用绕包机在由步骤D)得到的缆芯外绕包保护层2，保护层2为 铝带，得到绕包有保护层2的缆芯1 ；F)挤覆护套层，由护套层挤塑机对由步骤E)得到的绕包有保护层2的缆芯1外挤 覆护套层3，得到由图1所示结构的层绞式光缆，其中，所述护套层3的材料为高密度聚乙烯。请继续见图6，本实施例步骤C)中所述的钢丝轧槽机包括一机架4 ；一辊座架5， 该辊座架5固定在机架4的顶部；一成槽辊6和一光辊9，该成槽辊6和光辊9均转动地设 置在辊座架5上，两者保持上下对应关系。由图6所示，辊座架5包括一第一、第二支承座 51、52和一底板53，第一支承座51固定在底板53的一端，第二支承座52固定在底板53的 另一端并且与第一支承座51相对应，底板53固定在机架4的顶部，成槽辊6的第一轴头61 转动地设置在第一调整轴座611上，第一调整轴座611上下移动地配设在所述的第一支承 座51上，而成槽辊6的第二轴头62转动地设置在第二调整轴座621上，第二调整轴座621 上下移动地配设在所述的第二支承座52上，所述光辊9对应于成槽辊6的下方。其中在 所述的第一支承座51的顶部设有一第一轴座调整机构7，而在所述的第二支承座52的顶部 设有一结构与所述第一轴座调整机构7完全相同的第二轴座调整机构8。前述的第一轴座调整机构7包括限位板71、第一调整螺杆72和嵌块73，限位板71 固定在所述的第一支承座51的顶部，在该限位板71的中央开设有一调整螺杆孔711，第一 调整螺杆72旋配在调整螺杆孔711上，该调整螺杆72下端窄缩成有一颈721，嵌块73由 彼此配合的一对嵌块瓣配合构成并且该对嵌块瓣与第一调整轴座611顶部的中央固定，在 嵌块73的中央形成有一颈孔731，所述的颈721位于颈孔731内，在所述的第一调整轴座 611的顶部的中央开设有一螺杆头探入孔612，所述第一调整螺杆72的下端探入于螺杆头 探入孔612内。由图6所示，前述的限位板71的几何形状为长方体，两端各开设有一对限 位板固定孔712，由限位板固定螺钉7121穿入限位板固定孔712将限位板71的两端与预设 在前述的第一支承座51的顶部的对应两侧的螺钉固定孔511固定，而前述的嵌块73由螺 钉与开设在第一调整轴座611的顶部的并且围绕所述螺杆头探入孔612周围的嵌块固定螺 钉孔613固定。进而由图6所示，在第一支承座51的上部的对应两侧的内壁各形成有一导 条512，而在第一调整轴座611的两端并且在对应于前述的导条512的部位各凹设有一滑槽 614，滑槽614与导条512相滑配。当图中示意的钢丝111在牵引的状态下从成槽辊6与光辊9之间朝着前述的塑料 垫层挤塑机方向行进并且经过时，则由成槽辊6上的辊齿63在钢丝111的一侧表面即钢丝 111朝向成槽辊6的一侧的表面形成由图4所示的凹槽1111，凹槽1111的深浅通过前述的 第一、第二轴座调整机构7、8的调节予以保证。申请人虽然在上面仅对第一轴座调整机构 7作了详细说明，但并不会给第二轴座调整机构8的理解构成任何困惑，因为第二轴座调整 机构8与第一轴座调整机构7的结构完全相同，例如第二轴座调整机构8的第二调整螺杆 82与第二调整轴座621的连接方式如同第一调整螺杆72与第一调整轴座611的连接方式， 又如，第二轴座调整机构8的限定板81与第二支承座52的顶部相固定的方式如同限位板 71与第一支承座51的顶部相固定的固定方式，等等。此外，在图中示意于第二调整螺杆82 上的固定螺母821用于固定第二调整螺杆82，基于此理，在第一调整螺杆72上同样配有一 作用与固定螺母821相同的螺母722 (图7示)。前述的第一轴头61通过第一轴套615转 动地支承于第一调整轴座611上，同理，前述的第二轴头62通过第二轴套622转动地支承于第二调整轴座621上，以及，前述的光辊9的两端的光辊轴头71也各由相应的光辊轴套 转动地支承在第一支承座51和第二支承座52上。如果需要使钢丝111的上、下表面均构成由图4所示的凹槽1111，那么可在机架1 上再固定一套(一台)图6所示结构的钢丝轧槽机，只要将增设的一套钢丝轧槽机的成槽 辊6与光辊9的位置对调，即光辊9位于上部，而成槽辊6位于光辊9的下方。于是，当钢 丝111在一对钢丝轧槽机中经过时，便可在钢丝111的上下表面均形成凹槽1111。实施例2:本实施例是针对制备由图2所示结构的层绞式光缆而言的。请见图2、图5和图7，制备由图2所示结构的层绞式光缆的方法包括以下步骤A)光纤着色，将用于容纳到图2所示的作为构成缆芯1的六个松套管12中的光 纤121引入光纤着色机着色，在光纤121的外表面结合可供识别的颜色，得到着色光纤，由 于在本实施例中，每个松套管12中共有六根光纤121，并且各光纤121的横截面形状为圆 形，因此，由光纤着色机将六根光纤121着色成六种不同颜色，不同的颜色可为安装提供辨 识(识别)方便，提高安装速度；B)光纤入管，将由步骤A)得到的着色的光纤121穿入即容纳到经由松套管挤塑 机挤制的并且材料优选为高模量塑料的六个松套管12中，使每个松套管12中具备六根不 同颜色的光纤121，并且盘绕于盘具上，得到内置光纤121的松套管12，待用，优选的方案 在各个松套管12内的光纤121之间以及光纤121与松套管12的内壁之间的所有空域(空 隙)内填充阻水填充剂122，阻水填充剂采用阻水粉。C)制取中心加强件，将由市售渠道获得的直径为2. 9mm的并且表面涂抹有用于防 止生锈的油脂的钢丝111引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具，由塑料垫层挤塑机的挤塑模具 将材质为塑料的塑料垫层112挤覆到钢丝111外，得到心中加强件11，待用，其中，在将钢丝 111引入所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝111预先途经配置在塑料垫层挤塑机之前的并且 由图6示意的钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝111的表面形成由图5所示的凹槽1111，在 本实施例中，凹槽1111在钢丝111的长度方向间隔分布，并且与钢丝111的轴向中心线之 间构成倾斜的夹角α，夹角α的角度为45°，凹槽1111的深度为0. 28mm ；在本步骤中，由 图7所示，将图6所示结构的钢丝轧槽机在机架1上的安装固定位置与钢丝111的直线行进 方向之间构成一倾斜角β，该倾斜角β的度数优选为25-60°，较好地为30-50°，更好地 为45°，本实施例选择45°，由于钢丝轧槽机的倾斜安装，从而使钢丝111在钢丝轧槽机的 成槽辊6与光辊9之间通过时，则可在钢丝111上形成凹槽1111，并且凹槽1111与钢丝111 的轴向中心线之间也相应地形成由图5所示的夹角α，即前述的夹角α的角度为45°，由 于本实施例同样使用了一对钢丝轧槽机，因此在钢丝111的上下表面均构成有凹槽1111 ；D)制备缆芯，将由步骤B)得到内置光纤121的六个松套管12与由步骤C)得到的 中心加强件11引入绞合成缆机绞合，得到缆芯，即得到层绞式缆芯，绞合方式既可以以双 向正弦SZ的方式也可以以单向螺旋绞合方式分布在中心加强件11的周围绞合，中心加强 件11位于六个松套管12的中央，其中，在各松套管12之间的空隙内充填阻水物123，本实 施例所用的阻水物为阻水带；Ε)设置保护层，采用绕包机在由步骤D)得到的缆芯外绕包保护层2，保护层2为 钢带，得到绕包有保护层2的缆芯1 ；
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F)挤覆护套层，由护套层挤塑机对由步骤E)得到的绕包有保护层2的缆芯1外挤 覆护套层3，得到由图2所示结构的层绞式光缆，其中，所述护套层3的材料为线性低密度聚 乙烯。其余均同对实施例1的描述。实施例3 图略。仅将步骤A)中所述的松套管12的数量改为三个，每个松套管12中的光 纤121的根数改为十根；将步骤C)中的钢丝111的直径改为2. 1mm，凹槽1111的深度改为 0.21mm;步骤E)中的保护层2改用聚酯薄膜带；步骤F)中的护套层3的材质改用低烟无卤 阻燃聚乙烯。其余均同对实施例1的描述。实施例4 图略。仅将步骤A)中所述的松套管12的数量改为八个，每个松套管12内光纤 121的根数改为三根，并且光纤121为横截面形状呈矩形的光纤带；将步骤C)中的钢丝111 的直径改为1.8mm，凹槽1111的深度改为0. 17mm，并且凹槽1111与钢丝111的轴向中心线 之间构成的夹角α的角度改为60° ；将步骤Ε)中的保护层2改用阻水带；将步骤F)中的 护套层3的材料改用中密度聚乙烯，其余均同对实施例2的描述。实施例5 本实施例是针对制备由图3所示结构的层绞式光缆而言的。请见图3、图4和图6，制备由图3所示结构的层绞式光缆的方法包括以下步骤Α)光纤着色，将用于容纳到图3所示的作为构成缆芯1的四个松套管12中的光 纤121引入光纤着色机着色，在光纤121的外表面结合可供识别的颜色，得到着色光纤，由 于在本实施例中，每个松套管12中共有六根光纤121，并且各光纤121的横截面形状为圆 形，因此，由光纤着色机将六根光纤121着色成六种不同颜色，不同的颜色可为安装提供辨 识(识别)方便，提高安装速度；B)光纤入管，将由步骤Α)得到的着色的光纤121穿入即容纳到经由松套管挤塑 机挤制的并且材料优选为高模量塑料的四个松套管12中，使每个松套管12中具备六根不 同颜色的光纤121，并且盘绕于盘具上，得到内置光纤121的松套管12，待用，优选的方案 在各个松套管12内的光纤121之间以及光纤121与松套管12的内壁之间的所有空域(空 隙)内填充阻水填充剂122，阻水填充剂122采用石油膏；C)制取填充绳，由填充绳挤制机挤制填充绳13，待用；D)制取中心加强件，将由市售渠道获得的直径为1. 2mm的并且表面涂抹有用于防 止生锈的油脂的钢丝111引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具，由塑料垫层挤塑机的挤塑模具 将材质为塑料的塑料垫层112挤覆到钢丝111外，得到心中加强件11，待用，其中，在将钢丝 111引入所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝111预先途经配置在塑料垫层挤塑机之前的并且 由图6示意的钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝111的表面形成由图4所示的凹槽1111，在 本实施例中，凹槽1111在钢丝111的长度方向间隔分布，并且与钢丝111的轴向中心线构 成垂直关系，凹槽1111的深度为0. 24mm ；E)制备缆芯，将由步骤B)得到内置光纤121的四个松套管12、步骤C)得到的填 充绳13以及由步骤D)得到的中心加强件11引入绞合成缆机绞合，得到缆芯，即得到层绞 式缆芯，绞合方式既可以以双向正弦SZ的方式也可以以单向螺旋绞合方式分布在中心加 强件11的周围绞合，中心加强件11位于四个松套管12的中央，其中，在各松套管12之间的空隙内充填阻水物123，本实施例所用的阻水物为缆膏；F)设置保护层，采用绕包机在由步骤D)得到的缆芯外绕包保护层2，保护层2为 铝带，得到绕包有保护层2的缆芯1 ；G)挤覆护套层，由护套层挤塑机对由步骤E)得到的绕包有保护层2的缆芯1外挤 覆护套层3，得到由图3所示结构的层绞式光缆，其中，所述护套层3的材料为高密度聚乙 火布。本实施例的制备方法所用的装置与实施例1的区别仅在于增加有填充绳挤制机， 其余均同对实施例1的描述。实施例6 图略，仅将步骤A)中所述的松套管12的数量改为两个，填充绳13的数量增加至 四根，每个松套管12内穿入光纤121的根数改为7根；将步骤D)中的钢丝111的直径改为 1. 5mm,凹槽1111的深度改为0. 15mm，其余均同对实施例5的描述。上述实施例1-6中所述的松套管12的材料分别为聚对苯二甲酸丁二醇酯(实施 例1和实施例5)、聚丙烯(实施例2)、聚氨酯(实施例3和实施例4)和聚碳酸酯(实施例 6)。
权利要求
一种层绞式光缆，包括缆芯(1)、包覆在缆芯(1)外的保护层(2)和挤覆在保护层(2)外的护套层(3)，所述缆芯(1)包括由外壁涂抹有油脂的钢丝(111)和挤覆在钢丝(111)外的塑料垫层(112)构成的中心加强件(11)和两个以上的与中心加强件(11)绞合的并且各自容纳有多根光纤(121)的松套管(12)，其特征在于所述钢丝(111)的外壁上构成有凹槽(1111)，所述的塑料垫层(112)嵌入到所述的凹槽(1111)内。
2.根据权利要求1所述的层绞式光缆，其特征在于所述的凹槽(1111)以间隔状态构成 于钢丝(111)上，并且与钢丝(111)的轴向中心线之间构成垂直或者与钢丝(111)的轴向 中心线之间构成有一倾斜的夹角(α )。
3.根据权利要求2所述的层绞式光缆，其特征在于所述的凹槽(1111)的深度为 0. 12 0. 3ΜΜ。
4.根据权利要求2所述的层绞式光缆，其特征在于所述的夹角(α)为25 60°。
5.根据权利要求1所述的层绞式光缆，其特征在于所述的容纳有多根光纤(121)的松 套管(12)内设有用于将光纤(121)与松套管(12)之间的空域填充的阻水填充剂(122)，所 述的各松套管(12)之间的空隙内充填有阻水物(123)，所述的阻水填充剂(122)为石油膏 或阻水粉，所述的阻水物(123)为缆膏或阻水带，所述的保护层(2)为铝带、钢带、聚酯薄膜 带或阻水带；所述的护套层为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或低烟无卤 阻燃聚乙烯。
6.根据权利要求1或5所述的层绞式光缆，其特征在于所述的光纤(121)为横截面形 状呈圆形的光纤丝或者横截面形状呈矩形或正方形的光纤带。
7.—种层绞式光缆，包括缆芯(1)、包覆在缆芯(1)外的保护层(2)和挤覆在保护 层(2)外的护套层(3)，所述缆芯(1)包括由外壁涂抹有油脂的钢丝(111)和挤覆在钢丝 (111)外的塑料垫层(112)构成的中心加强件(11)、两个以上的与中心加强件(11)绞合的 并且各自容纳有多根光纤(121)的松套管(12)和位于所述松套管(12)之间的并且参与松 套管(12)与所述中心加强件(11)绞合的填充绳(13)，其特征在于所述钢丝(111)的外 壁上构成有凹槽(1111)，所述的塑料垫层(112)契入到所述的凹槽(1111)内。
8.—种如权利要求1所述的层绞式光缆的制备方法，其特征在于包括以下步骤Α)光纤着色，将用于容纳到松套管中的光纤引入光纤着色机着色，在光纤的外表面结 合供识别的颜色，得到着色光纤；B)光纤入管，将着色光纤穿入由松套管挤塑机挤制的松套管中，并且盘绕于盘具上， 其中穿入于同一松套管中的各根着色光纤的彼此的颜色相异，得到内置光纤的松套管，待 用；C)制取中心加强件，将表面涂抹有油脂的钢丝引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具，由塑 料垫层挤塑机的挤塑模具将塑料垫层挤覆到钢丝外，得到中心加强件，其中在所述钢丝 引至所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝途经钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝的表面构成凹 槽；D)制备缆芯，将内置光纤的松套管与中心加强件引入绞合成缆机绞合，得到缆芯；Ε)设置保护层，在缆芯外包覆保护层，得到包裹有保护层的缆芯；F)挤覆护套层，由护套层挤塑机在包裹有保护层的缆芯外挤覆护套层，得到层绞式光缆。
9.一种如权利要求7所述的层绞式光缆的制备方法，其特征在于包括以下步骤A)光纤着色，将用于容纳到松套管中的光纤引入光纤着色机着色，在光纤的外表面结 合供识别的颜色，得到着色光纤；B)光纤入管，将着色光纤穿入由松套管挤塑机挤制的松套管中，并且盘绕于盘具上， 其中穿入于同一松套管中的各根着色光纤的彼此的颜色相异，得到内置光纤的松套管，待 用；C)制取填充绳，由填充绳挤制机挤制填充绳，待用；D)制取中心加强件，将表面涂抹有油脂的钢丝引至塑料垫层挤塑机的挤塑模具，由塑 料垫层挤塑机的挤塑模具将塑料垫层挤覆到钢丝外，得到中心加强件，其中在将所述钢丝 引至所述塑料垫层挤塑机之前将钢丝途经钢丝轧槽机，由钢丝轧槽机在钢丝的表面构成凹 槽；E)制备缆芯，将内置光纤的松套管、中心加强件和填充绳引入绞合成缆机绞合，得到缆-I-H心；F)设置保护层，在缆芯外包覆保护层，得到包裹有保护层的缆芯；G)挤覆护套层，由护套层挤塑机在包裹有保护层的缆芯外挤覆护套层，得到层绞式光缆。
10.一种如权利要求8所述的层绞式光缆的制备方法所用的装置，包括用于对光纤着 色的光纤着色机、用于挤制松套管的松套管挤塑机、用于在钢丝外挤覆塑料垫层的塑料垫 层挤塑机、用于将内置光纤的松套管与中心加强件绞合成缆芯的绞合成缆机、用于在缆芯 外绕包保护层的绕包机和用于向绕包有保护层的缆芯外挤覆护套层的护套层挤塑机，其特 征在于还包括有一用于对所述钢丝的表面轧制凹槽的钢丝轧槽机，该钢丝轧槽机设置在 所述钢丝向所述塑料垫层挤塑机行进的通道上。
11.根据权利要求10所述的层绞式光缆的制备方法所用的装置，其特征在于所述的钢 丝轧槽机包括一机架(4)；一辊座架(5)，该辊座架(5)固定在所述机架(4)上；一成槽辊 (6)和一光辊(9)，该成槽辊(6)和光辊(9)均转动地设置在所述辊座架(5)上，两者保持 上下对应关系。
12.—种如权利要求9所述的层绞式光纤的制备方法所用的装置，包括用于对光纤着 色的光纤着色机、用于挤制松套管的松套管挤塑机、用于挤制填充绳的填充绳挤制机、用于 在钢丝外挤覆塑料垫层的塑料垫层挤塑机、用于将内置光纤的松套管与中心加强件绞合的 绞合成缆芯的成缆机、用于在缆芯外绕包保护层的绕包机和用于向绕包有保护层的缆芯外 挤覆护套层的护套层挤塑机，其特征在于还包括有一用于对所述钢丝的表面轧制凹槽的 钢丝轧槽机，该钢丝轧槽机设置在所述钢丝向所述塑料垫层挤塑机行进的通道上。
全文摘要
一种层绞式光缆及其制备方法和方法所用的装置，属于光纤光缆技术领域。包括缆芯、包覆在缆芯外的保护层和挤覆在保护层外的护套层，所述缆芯包括由外壁涂抹有油脂的钢丝和挤覆在钢丝外的塑料垫层构成的中心加强件和两个以上的与中心加强件绞合的并且各自容纳有多根光纤的松套管，特征在于所述钢丝的外壁上构成有凹槽，所述的塑料垫层嵌入到所述的凹槽内。在无需去除涂抹于钢丝外的油脂的前提下保证塑料垫层与钢丝良好结合，避免缆芯出现纵向渗水；能使构成中心加强件的钢丝在进入塑料垫层挤塑机之前在表面形成凹槽，使塑料垫层借助于凹槽与钢丝可靠结合；所增加的钢丝轧槽机结构简单，并且对其它机械不产生干涉的情形。
文档编号G02B6/44GK101950059SQ20101025590
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者龚建良 申请人:江苏长飞中利光纤光缆有限公司