一种便于开剥的光缆及其制造设备
技术领域
本发明涉及光缆技术领域,尤其涉及一种便于开剥的光缆及其制造设备。
背景技术
随着光通信技术的发展,全介质自承式光缆、层绞式架空光缆等多种类型的光缆作为信息传输介质正被广泛应用。以层绞式空光缆为例,由于光纤是由石英拉成的细丝,易折断,因此生产时会将多根光纤置于松套管形成缆芯,并在松套管中填充阻水油膏,然后再插入加强芯和纵包皱纹钢带,最后采用聚乙烯防护层挤塑成型,提高了光缆的机械强度的同时使光缆还具有防潮防虫性能。
光缆的铺设施工过程中,为了提高光缆的开剥速度,在现有光缆的缆芯与皱纹钢带之间通常会设置至少一个撕裂绳,便于施工人员利用开剥刀完成光缆开剥后,利用撕裂绳快速撕开光缆,且不会损坏缆芯,也能防止缆芯与防护层出现黏连。但是由于皱纹钢带的外表面通常会有压纹,压纹呈波浪起伏的状态,设于皱纹钢带上的撕裂绳在生产、运输和开剥过程中极易在皱纹钢带上发生滚动偏移,使得多根撕裂绳无法呈中心对称分布,甚至会发生互绞的现象,影响光缆外观的圆整性的同时,也降低了开剥效率,减慢了光缆的敷设速度。
因此,亟待提供一种便于开剥的光缆及其制造设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于开剥的光缆,保证光缆外观圆整性的同时,保证撕裂绳在光缆截面上呈中心对称分布,提高开剥效率。
本发明的另一个目的在于提供一种制造设备,用于制造便于开剥的光缆。
为实现上述目的,提供以下技术方案:
一种便于开剥的光缆,包括缆芯和包覆于所述缆芯外围的皱纹钢带,其特征在于,所述皱纹钢带靠近所述缆芯侧的侧壁上开设有两个撕裂槽;两个所述撕裂槽在所述皱纹钢带上呈中心对称分布;每个所述撕裂槽中均设有撕裂绳。
进一步地,所述撕裂槽沿着光缆的长度方向延伸设置。
进一步地,所述撕裂槽的截面形状可为U形、V形或者弧形。
一种制造设备,用于上述方案中的光缆,制造设备包括压纹装置;所述压纹装置包括凸辊和凹辊,所述凸辊的外圆周面上设有第三凸起;所述第三凸起为与所述凸辊同心的环形结构;
所述凹辊的外圆周面上开设有第三凹槽,所述第三凹槽为与所述凹辊同心的环形结构;所述皱纹钢带的所述撕裂槽由所述第三凸起和所述第三凹槽扎压成型。
进一步地,所述第三凸起和所述第三凹槽均设置为两个。
进一步地,所述制造设备还包括放线装置,所述放线装置包括放线支架、设于所述放线支架上的放线盘和第一过线导轮;所述放线盘与所述第一过线导轮均设置两个,且一一对应;
所述放线盘上绕设有所述撕裂绳;所述第一过线导轮的外圆周面上开设有过线槽;所述撕裂绳经由所述第一过线导轮导向后由所述过线槽的切线方向输出;
所述第一过线导轮的所述过线槽输出所述撕裂绳的切线方向与所述皱纹钢带的所述撕裂槽的中心轴线相互重合。
进一步地,所述制造设备还包括纵包装置和收线装置;所述纵包装置包括纵包台,所述收线装置设于所述纵包台的前端,所述放线装置设于所述压纹装置与所述纵包台之间。
进一步地,所述纵包台上设有两个第二过线导轮,每个所述第一过线导轮均对应一个所述第二过线导轮;所述撕裂绳依次经由所述第一过线导轮和所述第二过线导轮导向,且输出方向保持不变。
进一步地,所述第一过线导轮相对于所述放线支架的位置可调;所述第二过线导轮相对于所述纵包台的位置可调。
进一步地,所述制造设备还包括激光监测装置,所述激光监测装置设于所述纵包台的后端;所述激光监测装置发射出的激光束与所述撕裂槽的中心轴线重合。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1)本发明通过在皱纹钢带上开设撕裂槽放置撕裂绳,使得撕裂绳可以稳定放置在撕裂槽内,有效地解决了撕裂绳容易在皱纹钢带的表面滚动偏移的问题,保证了撕裂绳在光缆的横截面上呈中心对称分布,避免了撕裂绳之间互绞的现象,进而保证了光缆外观的圆整性,同时提高了开剥效率。
2)本发明通过对原有压纹装置的凸辊和凹辊进行改进,沿着周向进行第三凸起和第三凹槽的设置,使得在皱纹钢带上形成沿着长度方向设置的撕裂槽,撕裂槽与皱纹钢带的压纹同时成型,简化了生产工艺,降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例中撕裂绳在光缆的横截面上不呈中心对称分布的示意图;
图2为本发明实施例中撕裂绳在光缆的横截面上呈中心对称分布的示意图;
图3为本发明实施例中光缆不对称撕裂时的原理图;
图4为本发明实施例中光缆对称撕裂时的原理图;
图5为本发明实施例中设有撕裂槽的光缆的结构示意图;
图6为本发明实施例中凸辊的结构示意图;
图7为本发明实施例中凹辊的结构示意图;
图8为本发明实施例中凸辊和凹辊的扎压示意图;
图9为本发明实施例中压纹装置的工作过程示意图;
图10为图9中A-A面的剖视图;
图11为图9的俯视图;
图12为本发明实施例中光缆的制造流程图;
图13为本发明实施例中放线装置和纵包台的结构示意图。
附图标记:
1-光缆;11-缆芯;111-松套管;112-光纤;12-皱纹钢带;121-撕裂槽;13-撕裂绳;14-防护套;
2-压纹装置;21-凸辊;211-第一凹槽;212-第一凸起;213-第三凸起;22-凹辊;221-第二凹槽;222-第二凸起;223-第三凹槽;
3-纵包装置;31-纵包台;32-定型模;33-定径模;
4-挤塑装置;
5-放线装置;51-放线支架;52-放线盘;53-第一过线导轮;531-过线槽;54-第二过线导轮;
6-激光监测装置。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例公开了一种便于开剥的光缆及其制造设备。图1-2展示了设有两根撕裂绳13时的光缆1,包括了缆芯11、包覆于缆芯11外的皱纹钢带12和防护套14,缆芯11包括多个松套管111和设于松套管111内的多束光纤112。由图1可以看出,两根撕裂绳13在光缆1的横截面上呈非中心对称分布,撕裂绳13与光缆1中心连线的夹角小于180°,这种情况下进行光缆1的开剥,达不到完全开剥。本实施例中设置两根撕裂绳13分别为第一撕裂绳和第二撕裂绳,如图3所示,当第一撕裂绳与第二撕裂绳呈小于180°的夹角分布时,第一撕裂绳产生撕裂力F1,第二撕裂绳产生撕裂力F2,撕裂力F1与X轴呈θ1角设置,撕裂力F2与X轴呈θ2角设置。将两个撕裂力进行分解,可以得到,两个撕裂力在X轴上分别产生F1X和F2X的分力,在Y轴上产生F1Y和F2Y的分力。图3中的圆圈代表了光缆1的横截面,可以看到,在分力的作用下,撕裂绳13的有效撕裂面积为局部的扇形区域(即图3中阴影区域),由于两个撕裂力在Y轴的分力处于同一方向,使得除了扇形以外的其他区域都无法撕裂,不利于光缆1的有效开剥。当第一撕裂绳与第二撕裂绳在光缆1上呈中心对称分布,即撕裂绳13与光缆1中心连线的夹角呈180度时,如图4所示,两个撕裂力在X轴上分别产生F1X和F2X的分力,在Y轴上产生F1Y和F2Y的分力;图4中的圆圈代表了光缆1的横截面,在分力的作用下,撕裂绳13的有效撕裂面积为图中的扇形区域(即图4中阴影区域),由于两个撕裂力在Y轴的分力方向相反,光缆1能够在各个分力的作用下完全开剥,省时省力,开剥效率高。
光缆1生产时,操作人员依靠经验将撕裂绳13呈中心对称放置于皱纹钢带12的内侧,但是由于皱纹钢带12上的压纹以及生产制造过程存在的不可控因素,导致成品光缆1中撕裂绳13无法有效保证中心对称分布。因此,本实施例中,在皱纹钢带12靠近缆芯11的一侧的侧壁上设置撕裂槽121,撕裂槽121沿着光缆1的长度方向延伸设置,将撕裂绳13放置于撕裂槽121中使得撕裂绳13不偏移不滚动。可选地,撕裂槽121的数目设置为两个,两个撕裂槽121呈中心对称分布于皱纹钢带12上,保证了撕裂绳13在生产、运输和使用时都能呈中心对称分布在缆芯11外侧,避免了撕裂绳13之间互绞的现象,进而保证了光缆1外观的圆整性,同时解决了撕裂绳13开剥效率低的问题。一般地,撕裂绳13的横截面均为圆形。因此,可选地,撕裂槽121的截面形状可为弧形。进一步地,为了便于撕裂绳13放入撕裂槽121内,设置撕裂槽121为半圆形或者劣弧。在其他实施例中,如图5所示,撕裂槽121的截面形状可选地为V形;此外,V形槽的尖部还可形成应力集中,撕裂力沿着光缆1的径向作用,以较小的撕裂力完成撕裂。在一些其他实施例中,撕裂槽121的截面形状可选地为U形。值得注意的是,无论哪种形状的撕裂槽121,其尺寸设置均应令撕裂绳13至少部分容纳于其中,并保证稳定的放置。可选地,本实施例中的撕裂绳13采用聚酯材质制造而成。
为了实现在皱纹钢带12上开设撕裂槽121,针对传统的钢带压纹装置2进行改进,且主要是对压纹装置2的扎纹辊进行改进。一般地,压纹装置2包括凸辊21和凹辊22,钢带输送至凸辊21和凹辊22之间后经过二者的压合形成皱纹钢带12,并被进一步输送至纵包台31,与撕裂绳13一起纵包成型,皱纹钢带12则由矩形结构成型为圆形结构。图6为凸辊的结构示意图,图7为凹辊的结构示意图,在凸辊21的外圆周面上均匀开设有多个第一凹槽211;相邻两个第一凹槽211之间形成第一凸起212,第一凸起212和第一凹槽211均沿凸辊21的中心轴线方向延伸设置。相应地,在凹辊22的外圆周面上同样均匀地开设多个第二凹槽221,相邻的两个第二凹槽221之间形成第二凸起222,第二凸起222和第二凹槽221均沿凹辊22的中心轴线方向延伸设置。如图8所示,在进行压纹时,凸辊21和凹辊22为一上一下设置,钢带从二者之间穿过,驱动装置驱动凸辊21和凹辊22旋转,凸辊21的第一凸起212与凹辊22的第二凹槽221对应卡入,凸辊21的第一凹槽211与凹辊22的第二凸起222对应卡入,使得钢带表面扎压出皱纹,形成皱纹钢带12。本实施例中,凹辊22设于凸辊21的上方。进一步地,为了在皱纹钢带12上开设撕裂槽121,在凸辊21的外圆周面上设有第三凸起213。第三凸起213为与凸辊21同心的环形结构,其凸出凸辊21的外圆周面一定高度设置。可选地,第三凸起213包括凸出凸辊21外圆周面设置分凸起和设于第一凹槽211内的填充体,设置填充体能够增加第三凸起213与凸辊21的连接强度,均匀凸辊21和凹辊22压合时的挤压力。相应地,在凹辊22的外圆周面上开设有第三凹槽223,第三凹槽223为与凹辊22同心的环形结构,由于第三凹槽223与第二凹槽221发生间断性重合,因此第三凹槽223在第二凸起222上形成有呈现断续分布的分凹槽。如图9-11所示,具体实施时,经过改进的压纹装置2扎压后,皱纹钢带12上不仅有由第一凹槽211与第二凸起222(或第一凸起212与第二凹槽221)相互配合压成的沿皱纹钢带12宽度方向的压纹,还存在有撕裂槽121,撕裂槽121由第三凸起213和第三凹槽223配合扎压而成,并沿皱纹钢带12的长度方向设置。通过对原有压纹装置2的凸辊21和凹辊22进行改进,沿着周向进行第三凸起213和第三凹槽223的设置,使得在皱纹钢带12上形成了沿着长度方向设置的撕裂槽121,撕裂槽121能与皱纹钢带12的压纹同时成型,简化了生产工艺,降低了生产成本。
可选地,令第三凸起213和第三凹槽223均设置为两个,进而在皱纹钢带12可压设成两个撕裂槽121。进一步地,如图11所示,为了保证皱纹钢带12纵包后,撕裂槽121在圆形皱纹钢带12的横截面上是呈中心对称分布的,设置在皱纹钢带12尚未纵包成型,即仍为矩形时,两个撕裂槽121之间的垂直距离d与纵包成型后圆形皱纹钢带12的直径相同。具体实施时,根据撕裂槽121形状结构的不同,第三凸起213的分凸起和第三凹槽223的分凹槽截面形状可以进行适形的设计。比如,若撕裂槽121为U型结构,则第三凸起213和第三凹槽223的截面也设计为U形,以便获得U形的撕裂槽,其他形式的撕裂槽情况与此类似,这里不再赘述。
进一步地,考虑到皱纹钢带12在纵包成型时会发生一定的塑性延展,使撕裂槽121在皱纹钢带121宽度方向的尺寸发生收缩,因此撕裂槽121在宽度方向的尺寸设置一定的余量,避免宽度方向尺寸过小,无法稳固地容纳撕裂绳13。
如图12所示,本实施例还公开了一种制造上述光缆1的制造设备,包括了压纹装置2、纵包装置3和挤塑装置4,皱纹钢带12自压纹装置2输出后,与缆芯11(图12中未示出)一同被运送至纵包装置3上进行纵包,进而再经由挤塑装置4进行防护套14的挤包,最终成型。纵包装置3包括纵包台31(图12中未示出)、设于纵包台31上的喇叭状成型模32和定径模33。可选地,挤塑装置4为挤塑机。缆芯11与皱纹钢带12被牵引至成型模32的大口端进入,并由小口端出来,皱纹钢带12初步包覆在缆芯11外侧;再经由定径模33后牢固成型,实现缆芯11的纵包。对于缆芯11与皱纹钢带12之间夹设撕裂绳13的光缆1来说,上述制造设备还包括用于布放撕裂绳13的放线装置5和收线装置。收线装置设于纵包台31的前端,放线装置5设于压纹装置2与纵包台31之间,收线装置与放线装置5通过张力配合,使得撕裂绳13的输送速度与皱纹钢带12的输送速度相匹配;同时纵包台31上的撕裂绳13能够恰好布放于撕裂槽121中,并跟随皱纹钢带12和缆芯11一起在纵包台31上纵包成型。
具体地,如图13所示,放线装置5包括放线支架51、设于放线支架51上的放线盘52和过线导轮。可选地,放线盘52与过线导轮均设置有两个,每个放线盘52均对应一个过线导轮,过线导轮的外圆周面上开设有过线槽531。每个放线盘52上均绕设有撕裂绳13,撕裂绳13经由过线导轮导向后由过线槽531的某一切线方向输出,并与收线装置连接进行放线。为了使撕裂绳13能够在皱纹钢带12进入成型模32之前就能够布放于皱纹钢带12的撕裂槽11中,令过线槽531输出撕裂绳13的切线方向与皱纹钢带12的撕裂槽121的中心轴线相互重合,保证了撕裂绳13在放线过程中始终能够布放于撕裂槽121内。如图12所示,图中虚线代表了皱纹钢带12的输送方向,点画线代表了撕裂绳13的输送方向,从图中可以看出,在进入成型模32之前,撕裂绳13在过线导轮的导向下能够恰好位于皱纹钢带12的撕裂槽121中。
进一步地,在撕裂绳13放线初始,调节好过线导轮相对于撕裂槽121的位置后,将撕裂绳13先与撕裂槽121进行粘合,保证初始时撕裂绳13与撕裂槽121的匹配,然后再利用过线导轮完成连续性放线。进一步可选地,由于放线支架51与纵包台31之间会有一定的距离,为了保证撕裂绳13在长距离的输送中不发生偏移,在纵包台31上增设两个过线导轮,将设于放线支架51上的过线导轮称为第一过线导轮53,设于纵包台31上的过线导轮称为第二过线导轮54。每个第一过线导轮53均对应一个第二过线导轮54,二者的过线槽531位于同一水平设置,使撕裂绳13依次经由第一过线导轮53和第二过线导轮54导向后输出方向保持不变。
为了便于监控纵包时撕裂绳13准确容纳于皱纹钢带12的撕裂槽121内,如图12所示,制造设备还包括激光监测装置6,激光监测装置6设于纵包台31的后端,其发射出与皱纹钢带12输送方向平行的激光束。进一步地,在皱纹钢带12的输送至纵包台31的过程中,激光束能够保证与撕裂槽121中心轴线的始终重合,因此工作人员能够从纵包台31上观察到撕裂绳13是否能够恰好放入撕裂槽121内。具体地,当撕裂绳13与激光束重合,则说明撕裂绳13恰好位于撕裂槽121内,并一同被纵包成型;当撕裂绳13与激光束发生偏移,则说明撕裂绳13与撕裂槽121无法对准,撕裂绳13不能准确放入至撕裂槽121中,此时需要调节放线支架51上的第一过线导轮53的位置,或者调节纵包台31上的第二过线导轮54的位置,改变撕裂绳13的输出方向,使得撕裂绳13与激光束重合。可选地,过线导轮通过限位螺丝设置于放线支架51和纵包台31上,并能够通过限位螺丝进行位置的微调。进一步地,激光监测装置6设置有两个,用于分别监测两个撕裂绳13的重合情况。
本实施例所提供的便于开剥的光缆1及其制造设备,主要用于设有撕裂绳13的光缆1,如层绞式光缆,但并不仅限于层绞式光缆,可以为任何采用皱纹钢带12进行铠装的光缆。具体实施时,光缆1的皱纹钢带12可以直接包裹在缆芯11外围,还可以在缆芯11与皱纹钢带12之间扎纱或设置其他阻水层。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。