ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ С ИЗВЛЕКАЕМЫМИ МИКРОМОДУЛЯМИ И С ВНУТРЕННИМ ПРОДОЛЬНЫМ ПРОФИЛЕМ Российский патент 2016 года по МПК G02B6/44 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области изготовления оптоволоконных кабелей, а именно к области изготовления кабелей с оптическими волокнами под извлекаемыми микромодулями.

Уровень техники

Оптические волокна получили широкое распространение в электронных коммуникационных сетях, так как поток информации, который можно передавать через оптическое волокна, практически не зависит от расстояния, проходимого информацией, тогда как поток, передаваемый через медные провода, зависит от их длины. Следовательно, операторы в области телекоммуникаций стараются подвести оптическое волокно как можно ближе к пользователю, чтобы улучшить пропускную способность. Таким образом, в зданиях оптическое волокно подводят к каждому из пользователей. Все эти волокна сгруппированы в несколько микромодулей в одном кабеле. Классический микромодуль представляет собой гибкую оболочку, герметичную или не герметичную, содержащую одно или несколько оптических волокон, обычно не более двенадцати волокон на микромодуль. Эти микромодули объединены и охвачены наружной оболочкой, в которую часто включают продольные усиления, предназначенные для восприятия усилий натяжения кабеля во время операций прокладки кабеля. Эти усиления, как правило, выполненные из неметаллического материала, погружены в толщу оболочки в диаметрально противоположных точках, и установочные метки, как правило, в виде цветных вставок, нанесенных краской на наружную оболочку, позволяют локализовать месторасположение этих усилений в оболочке. Микромодули, содержащиеся в кабеле, определяют по цвету окружающей их оболочки, и волокна, содержащиеся в каждом микромодуле, тоже определяют по цвету окружающей их оболочки. Обычно используют двенадцать индикаторных цветов, так как они обеспечивают легкую идентификацию кабелей, в частности, при малых диаметрах. Если число микромодулей в одном кабеле превышает двенадцать, необходимо применять комбинации, такие как чередование цветов или выполнение цветных колец, которые могут стать источниками ошибок, в частности, на микромодулях, диаметр которых обычно составляет от 0,5 мм до 1,5 мм. Оптоволоконные кабели с извлекаемыми микромодулями обычно прокладывают в стояках зданий. В случае необходимости подключения сети пользователя к волокну микромодульного кабеля в наружной оболочке кабеля вырезают окно для извлечения. Установочные метки, указывающие на место расположения продольных усилений, позволяют избежать их разрезания. Микромодуль, содержащий выделенное пользователю волокно, идентифицируют по цвету его оболочки и извлекают на длину, которая может достигать нескольких метров. Микромодуль вскрывают и выделенное пользователю волокно извлекают и соединяют с его сетью в точке оптического подключения или с медной схемой через оптический преобразователь.

Во время изготовления микромодульного кабеля в идеале микромодули располагают таким образом, чтобы они не перекрещивались и не перекручивались и чтобы они имели достаточную степень свободы для перемещения скольжением относительно друг друга во время извлечения. Увеличение числа микромодулей в кабеле увеличивает вероятность их скручивания или перекручивания друг с другом или перекрещивания и, учитывая уменьшение свободного пространства для их перемещения скольжением относительно друг друга, повышает риски затруднения и даже невозможности извлечения микромодулей. Во время операций прокладки кабеля усиления, присутствующие в наружной оболочке, препятствуют сгибанию кабеля и определяют приоритетную плоскость изгиба, которая может оказаться неудобной и привести к перекручиванию кабеля во время его прокладки. В случае большого числа микромодулей необходимо вырезать большие отверстия в наружной оболочке кабеля, чтобы получить доступ к подключаемым микромодулям и извлечь их из оболочки. Наконец, включение продольных усилений в наружную оболочку вынуждает увеличивать толщину оболочки, что затрудняет ее разрезание и делает эту операцию опасной для оператора, осуществляющего прокладку. Эта толщина влияет также на стоимость изготовления кабеля, на его вес и его габариты. В документе GB 2158963 (Telephones Cables Ltd) предложено размещать микромодули внутри чехла, содержащего внутренние радиальные выступы, которые ограничивают четыре отсека, проходящие спиралеобразно вокруг продольной оси кабеля. Микромодули вставляют в отсеки через продольные щели, выполненные в чехле. Затем вокруг чехла наматывают полосы из разного материала, после чего весь комплекс закрывают пластиковой оболочкой. Однако такой кабель лишь частично решает проблемы существующих устройств с точки зрения веса и гибкости кабеля (с учетом большого сечения чехла) и его использования (вырезание окна для извлечения и извлечение микромодулей).

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является улучшение операций прокладки кабеля, а также извлечения и определения местонахождения микромодулей в кабеле с извлекаемыми микромодулями.

В связи с этим объектом изобретения является кабель с извлекаемыми микромодулями, проходящий в продольном направлении, содержащий внутренний продольный профиль разделения на отсеки и множество микромодулей, каждый из которых содержит, по меньшей мере, одно оптическое волокно, и наружную оболочку, при этом внутренний продольный профиль разделения на отсеки ограничивает вместе с наружной оболочкой, по меньшей мере, два отсека, при этом, по меньшей мере, в одном из отсеков располагают, по меньшей мере, один из микромодулей, при этом наружная оболочка образует одну из стенок этого отсека.

Таким образом, разделение оболочки на отсеки, которое приводит к разделению микромодулей на подгруппы, позволяет уменьшить риск перекрещивания микромодулей между собой и риск появления помехи для перемещения скольжением микромодулей относительно друг друга. Извлечение микромодулей тоже облегчается, так как окно для извлечения выполняют путем разрезания только наружной оболочки.

Согласно частному варианту осуществления продольный профиль содержит продольное усиление.

Включение усиления в профиль позволяет отказаться от продольных усилений, погруженных в наружную оболочку, как в известных технических решениях. Таким образом, уменьшают толщину наружной оболочки и ее вес, снижают стоимость ее изготовления и облегчают манипулирование и прокладку кабеля. Центральное усиление обеспечивает одинаковый изгиб кабеля во всех направлениях, что делает монтаж более быстрым и легким. Наконец, оболочка меньшей толщины облегчает вырезание окна для извлечения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления наружная оболочка содержит идентификационные метки, указывающие на продольные отсеки и на их расположение.

Таким образом, облегчается поиск нужного микромодуля, в частности, в случае, когда кабель содержит более двенадцати микромодулей.

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания частных и неограничивающих вариантов осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Описание представлено со ссылками на прилагаемые фигуры.

На фиг. 1 схематично показан кабель в соответствии с изобретением, вид в поперечном разрезе;

на фиг. 2 показана часть детали оболочки кабеля согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 1;

на фиг. 3 показана часть детали оболочки кабеля согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг. 4 схематично показан кабель согласно третьему варианту осуществления изобретения, вид в поперечном разрезе.

Осуществление изобретения

Показанный на фиг. 1-3 кабель с извлекаемыми микромодулями в соответствии с изобретением, имеющий общее обозначение 1, проходит вдоль продольной оси X и содержит в трубчатой наружной оболочке 2 внутренний продольный профиль 3 разделения на отсеки, имеющий крестообразное поперечное сечение, образующий вместе с наружной оболочкой 2 четыре отсека 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4. В центре профиль 3 содержит цилиндрическое продольное усиление 5. В каждом из отсеков 4.1-4.4 расположены от одного до двенадцати микромодулей 6, каждый из которых содержит, по меньшей мере, одно оптическое волокно 7. Способ изготовления таких микромодулей 6 и содержащихся в них оптических волокон 7 сам по себе известен.

В частности, внутренний продольный профиль 3 разделения на отсеки содержит четыре продольные нервюры 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, расположенные симметрично относительно друг друга. В данном случае они отстоят на 90° друг от друга вокруг продольной оси X кабеля 1. Эти нервюры соединяются в цилиндрическом утолщении 3.5, проходящем вокруг оси X. Предпочтительно профиль 3 разделения на отсеки выполнен из гибкого пластического материала, предпочтительно из невоспламеняемого безгалогенного материала, обеспечивающего минимальный радиус кривизны, больший минимального радиуса кривизны, допустимого для содержащихся в нем микромодулей 6. Нервюры 3.1, 3.2, 3.3 и 3.4 расположены в плоскости, перпендикулярной к продольной оси X, и входят в контакт с внутренней поверхностью наружной оболочки 2. Таким образом, вместе с наружной оболочкой 2 эти нервюры образуют четыре продольных отсека 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4, в каждом из которых располагают один или несколько микромодулей 6. На своем конце, входящем в контакт с внутренней поверхностью наружной оболочки 2, две из этих нервюр 3, в данном случае нервюры 3.3 и 3.4 содержат цветные установочную метку 8 и установочную метку 9. Во время изготовления кабеля 1 эти установочные метки 8 и 9 позволяют быстро найти и идентифицировать отсеки 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4 кабеля 1.

В цилиндрическое утолщение 3.5 профиля разделения на отсеки погружено продольное усиление 5. В данном случае продольное усиление представляет собой шнур, выполненный из неметаллического материала и содержащий, например, усилительные волокна на основе арамида или стекла, погруженные или не погруженные в смолу (композитное усиление). Этот шнур предназначен для восприятия продольных усилий натяжения, действующих на кабель 1 со стороны его собственного веса или во время операций протягивания кабеля, а в случае композитного усиления повышенной жесткости позволяет уменьшить коэффициент теплового расширения/сжатия кабеля для ограничения рисков появления напряжений на оптических волокнах во время температурных перепадов. Продольное усиление 5 обладает гибкостью, соответствующей максимальному радиусу кривизны, необходимому для кабеля 1.

Наружная оболочка 2 является трубчатой и окружает внутренний продольный профиль 3 разделения на отсеки. Предпочтительно она выполнена из невоспламеняемого безгалогенного материала. Таким образом, наружная оболочка 2 образует наружную стенку каждого из продольных отсеков 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4. Следовательно, получение доступа в один из продольных отсеков кабеля 1 требует простой операции разрезания наружной оболочки.

Согласно изобретению наружная оболочка 2 содержит на своей наружной поверхности идентификационные метки 10, 11, 12 и 13, позволяющие определять продольные отсеки 4.1, 4.2, 4.3 и 4.4. Эти метки выполнены на равном удалении от двух нервюр, образующих внутренний продольный отсек. Согласно частному варианту осуществления, показанному на фиг. 2, эти идентификационные метки представляют собой бороздки 10, выполненные на наружной оболочке 2. Число бороздок 10 на наружной оболочке позволяет идентифицировать и определить место расположения отсека. Таким образом, получают четкую, экономичную и нестираемую маркировку наружной оболочки 2. Предпочтительно бороздку 10 выполняют таким образом, чтобы в нее могло заходить и чтобы она могла направлять лезвие режущего инструмента, например, такого как кусачки (или специальный инструмент). Таким образом, во время операций вырезания окон для извлечения режущий инструмент направляется и выполняет четкий вырез окна в месте оболочки с наименьшей толщиной, что тоже облегчает разрезание. Операции вырезания окна являются при этом более надежными, так как направление лезвия позволяет избежать любого проскальзывания.

Согласно второму варианту осуществления, показанному на фиг. 3, идентификационная метка представляет собой цветную вставку 13, выполненную при помощи краски или путем совместной экструзии в массе на наружной оболочке. Отсеки 4.1-4.4 можно легко и быстро идентифицировать по цвету цветной вставки 13 или по числу этих вставок 13, расположенных на наружной оболочке 2 напротив идентифицируемого ими отсека.

Изготовление кабеля 1 включает в себя операцию экструзии продольного профиля 3 разделения на отсеки и наружной оболочки 2. Сначала на центральном усилении посредством экструзии выполняют профиль 3, затем вставляют его во вторую головку экструдера для экструзии наружной оболочки 2. Катушки с микромодулями 6, находящиеся на периферии продольного профиля 3 и на входе головки экструзии наружной оболочки 2, обеспечивают введение микромодулей 6 в отсеки 4.1-4.4. В ходе этих операций следует уделять особое внимание положению внутреннего профиля 3 разделения на отсеки в наружной оболочке 2. Чтобы сохранить возможность извлечения микромодулей 6, отсеки 4.1-4.4, образованные профилем 3, должны оставаться максимально прямолинейными и не закручиваться в виде спирали. Вместе с тем закручивание с очень длинным и даже бесконечным шагом спирали все же позволяет сохранять легкость извлечения микромодулей 6. Профиль 3 проходит в продольном направлении и образует, таким образом, четыре прямых отсека. Это расположение отсеков параллельно продольной оси, а не в виде спирали облегчает вырезание окна для извлечения при помощи простых инструментов (прямой и не спиралевидный разрез), а также извлечение микромодулей за счет сокращения трений, которые могут возникать при контакте с другими микромодулями или со стенками отсеков (профиль 3 и наружная оболочка 2). Во время введения в кабель 1 микромодули 6 не должны перекручиваться между собой и должны быть приблизительно параллельными. Микромодули одного отсека не должны быть покрыты лентой или шнурами, стягивающими/соединяющими микромодули между собой. Наконец, между микромодулями должно оставаться достаточное пространство, чтобы они могли свободно перемещаться скольжением относительно друг друга и допускать изгибание кабеля без создания напряжения натяжения или сжатия в зависимости от их положения в отсеке. Конструкция с применением профиля 3 разделения на отсеки способствует соблюдению этих параметров и помогает избегать тесного контакта между всеми микромодулями 6 одного кабеля 1.

В дальнейшем описании третьего варианта осуществления кабеля в соответствии с изобретением элементы, идентичные или аналогичные описанным выше элементам, будут иметь такие же обозначения.

Согласно этому варианту осуществления, показанному на фиг. 4, наружная оболочка 2 содержит несколько продольных полос 15, 16, 17 и 18, присоединенных к нервюрам внутреннего продольного профиля 3 разделения на отсеки. В данном случае этот профиль имеет поперечное сечение, имеющее общую форму крюкового креста. Каждая нервюра 3.1-3.4 содержит на своем конце, наиболее удаленном от продольной оси X кабеля 1, лапку 14.1, 14.2, 14.3 и 14.4 в виде полумесяца, проходящую перпендикулярно с двух сторон от нервюры в плоскости, перпендикулярной к оси. Сечение каждой лапки 14.1-14.4 соответствует угловому сектору круга, центр которого находится на оси X. Каждая продольная полоса 15-18 закреплена на внутреннем продольном профиле 3 разделения на отсеки. Это крепление может быть окончательным, выполненным, например, при помощи клея или посредством экструзии полосы совместно с профилем 3. Эта ситуация показана на фиг.4 в виде полос 16 и 18. Крепление полосы может также быть разъемным. Вариант крепления полосы 15, в данном случае из невоспламеняемого безгалогенного материала, представляет собой первый вариант разъемного крепления, в котором части крепежных лапок 14.3 и 14.4, взаимодействующие с полосой 15, имеют зубчатую поверхность, взаимодействующую с ответной поверхностью, выполненной на полосе 15. Таким образом, эту полосу можно отсоединить, если необходимо получить доступ к микромодулям, находящимся в отсеке 4.4, который она образует вместе с нервюрами внутреннего профиля 3.

Вариант крепления полосы 17, показанный на фиг. 4, представляет собой второй вариант разъемного крепления. Эта полоса 17 содержит две адгезивные ленты 17.1 и 17.2, взаимодействующие с крепежными лапками 14.1 и 14.2. Снятие полосы 17 осуществляют посредством отклеивания полос адгезивной ленты 17.1 и 17.2 от крепежных лапок 14.1 и 14.2 внутреннего продольного профиля 3, на которых они приклеены. Согласно частному варианту осуществления полоса 17 является адгезивной полосой, ширина которой соответствует сечению оболочки, находящемуся между нервюрами 3.1 и 3.2.

Разумеется, изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления и охватывает любую версию, не выходящую за рамки изобретения, определенные формулой изобретения.

В частности:

- хотя установочные метки 8 и 9, находящиеся на внутреннем продольном профиле 3 разделения на отсеки и предназначенные для локализации отсеков, являются цветными метками, изобретение можно применять также для установочных меток, различающихся по своей форме;

- хотя внутренний продольный профиль 3 разделения на отсеки ограничивает в данном случае четыре отсека, изобретение можно применять также для профиля, ограничивающего два или более отсеков;

- хотя съемные продольные полосы, образующие наружную оболочку, в данном случае являются полосами, имеющими длину, идентичную с длиной кабеля, изобретение можно применять также для съемных лент, установленных точечно, например, через каждый метр.

Изобретение относится к механическим конструкциям для обеспечения прочности на разрыв и внешней защиты волокон, а именно к кабелю (1) с извлекаемыми микромодулями (6), проходящему в продольном направлении (X), содержащему внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки и наружную оболочку (2), при этом внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки ограничивает посредством соединения вместе с наружной оболочкой (2), по меньшей мере, два отсека (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), при этом, по меньшей мере, в одном из отсеков (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) находится, по меньшей мере, один из микромодулей (6), причем наружная оболочка (2) образует одну из стенок этого отсека. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Кабель (1) с извлекаемыми микромодулями (6), проходящий в продольном направлении (X), содержащий внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки и множество микромодулей (6), каждый из которых содержит, по меньшей мере, одно оптическое волокно (7), и наружную оболочку (2), при этом внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки ограничивает посредством соединения вместе с наружной оболочкой (2), по меньшей мере, два отсека (4.1, 4.2, 4.3, 4.4), при этом, по меньшей мере, в одном из отсеков расположен, по меньшей мере, один из микромодулей (6), причем наружная оболочка (2) образует одну из стенок этого отсека.

2. Кабель (1) по п. 1, в котором профиль (3) содержит четыре продольные нервюры (3.1, 3.2, 3.3, 3.4), расположенные симметрично относительно друг друга.

3. Кабель (1) по п. 1, в котором профиль (3) разделения на отсеки содержит продольное усиление (5).

4. Кабель (1) по п. 3, в котором продольное усиление (5) выполнено из неметаллического материала.

5. Кабель (1) по п. 1, в котором наружная оболочка (2) содержит, по меньшей мере, одну идентификационную метку (10, 11, 12, 13), позволяющую различать продольные отсеки (4.1, 4.2, 4.3, 4.4).

6. Кабель (1) по п. 5, в котором идентификационные метки (10, 11, 12, 13) содержат, по меньшей мере, одну цветную вставку (13) на наружной оболочке (2).

7. Кабель (1) по п. 5, в котором идентификационная метка (10, 11, 12, 13) содержит, по меньшей мере, одну бороздку (10), выполненную на наружной оболочке (2).

8. Кабель (1) по п. 5, в котором идентификационная метка (10, 11, 12, 13) указывает на расположение плоскости выреза окна для извлечения, через которое извлекаются микромодули (6).

9. Кабель (1) по п. 1, в котором наружная оболочка (2) имеет трубчатую форму и охватывает внутренний продольный профиль (3) разделения на отсеки.

10. Кабель (1) по п. 1, в котором наружная оболочка (2) содержит, по меньшей мере, одну полосу (15, 17), разъемно закрепленную на внутреннем продольном профиле (3) разделения на отсеки.

11. Кабель (1) по п. 1, в котором наружная оболочка (2) содержит, по меньшей мере, одну полосу (17) адгезивной ленты, приклеенную к внутреннему продольному профилю (3) разделения на отсеки.