光纖纜連接的裝置和光纜接線盒的製作方法
2023-10-08 09:35:49
專利名稱：光纖纜連接的裝置和光纜接線盒的製作方法
技術領域：
本發明涉及光纖纜尤其是海底光纖纜的連接。更具體涉及編制光纖纜連接的裝置和光纜接線盒。
光纖纜通常包括一束光纖，儘可能安置在帶溝槽的棒或用凝膠填充的保護管內，或者儘可能嵌入附有一個或多個載體和/或與纖維結合的強化元件的粘結聚合物內。海底光纜還包括至少一層外皮鎧裝，如果需要，還有電導性遠距離電源饋給裝置。陸地光纜常常包括將起增強抗張強度作用的金屬絲匯入或環繞光學元件。光纖纜用蒙皮覆蓋來保護並且儘可能將其與海水隔離。
為連接兩條光纖纜，每條光纜的纖維或光學元件在該光纜尾端適當長度的地方從光纜結構中脫出，使該兩條光纜的纖維能夠進行拼接。
歐洲申請EP-A-0274060公開一種光纖纜特別是海底光纜的接線盒。它包括用配有鏜孔的兩個蓋板將其端部封閉的一個容器管，和堆置有連接纖維的內部圓筒箱體。箱體固定在蓋板之間。光纜穿入蓋板並固定其上，纖維通過每個蓋板配備的狹窄通道進入箱體。箱體有個寬的中央開口，待連接的纖維可通過開口抽出然後再進入箱體。它的低壁，在箱體中部是圓筒狀，收尾成漏鬥形以接受通過每個蓋板的纖維。它還有兩個環形內凹槽，該處每個端部與箱體的中間部位連接，連接纖維的剩餘部分呈線圈狀堆置在凹槽底部。
貯存箱體不包括任何固定接頭的裝置，因為沒有任何外部加強物，並且是鬆散地貯存在箱體內，因此接頭必須有良好的機械強度。箱體內缺乏接頭的夾持裝置與接頭的機械強化物是不相適應的，因為同纖維的剛性相比它們的重量顯得太大。出於實際原因，機械強化的接頭常常優選於未強化的接頭。
文件US-A-4840449公開兩個光纖纜之間編制連接的一種裝置。該裝置包括一種長方形支架，在其一面沿每條短邊有肋條，沿其中一條長邊是並排放置的兩個圓筒，纖維在其上繞成線圈，和沿另一條長邊是固定纖維之間接頭的器件。兩個圓筒彼此間隔，並且與其鄰接的肋條間也彼此間隔。光纜固定到支架上，靠近支架上備有供纖維出入的通道，纖維之間進行拼接，接頭位於夾持裝置內，而且來自光纜的剩餘長度的纖維以線圈形式環繞兩個圓筒堆置。支架上每個圓筒和鄰接肋條間的間隔通常用於堆置根據被堆置的剩餘長度的不同而變化長度的線圈。
線圈允許纖維朝向光纜稍微活動或者移動，至少如果第一圈大於圓筒周邊時。任何的這種活動都非常小而且不充分，特別是纖維在光纜結構中或多或少鬆散以及對光纜進行拉伸時。
本發明目的是允許拼接的纖維具有朝向相應光纜移動有較大的自由度，其方式與纖維之間接頭通常允許的剩餘長度無關，並且還備有堆置裝置。
本發明在於一種光纖纜連接編制器裝置，它包括一種基本平行管狀支架組件，組件在兩個相對端部有供所述光纜纖維出入的橫向通道，和夾持所述光纜連接纖維接頭的第一器件，堆置連接纖維尾端剩餘長度(纖維)的第二器件，和不受限制地貯存每個光纜另外備用部分纖維的第三器件，第三器件使所述橫向通道耦聯到所述支架組件內所述第二堆置器件，並包括至少一個堆置鬆散線圈的第一單獨倉盒，它位於所述支架組件尾端面向供有關光纜纖維出入的橫向通道，並向所述橫向通道基本敞開，使得所述光纜之一的纖維通過其中一個所述橫向通道進入。
這種裝置還有下面至少一個附加特徵－堆置備用部分(纖維)的第三器件進一步包括至少一個關聯第一倉盒的第二單獨倉盒，以貯存另外的鬆散線圈，位於所述支架組件另一端部接連供有關光纜纖維出入的橫向通道，並向其他橫向通道和所述第一倉盒敞開，關聯每個第一倉盒的每個第二倉盒在水平上補償所述第一倉盒以及所述橫向通道；-中央圓筒在兩套倉盒之間的支架組件內，中央圓筒以每個所述鬆散線圈進入每個單獨倉盒開口一邊和出口一邊定界並將限定每個鬆散線圈的最小長度；-支架組件包括帶有兩套單獨倉盒的兩個支架板以及位於其間的中央圓筒，支架板之一是結合了橫向通道和溝槽的底板。溝槽用於從每個橫向通道處基本正切於中央圓筒的圓周邊引導光纜纖維；-底板在其頂面有凹槽，其中安裝有兩套倉盒，並且從此處中央圓筒凸起。
本發明進一步涉及利用上述裝置的海底光纜接線盒，進一步包括安置在所述裝置上其尾端用兩個蓋板封閉的容器管，所述光纜固定到蓋板上，支持元件固定到最裡面蓋板的前面以安置和固定該裝置並引導光纜纖維進入裝置的橫向通道。
本發明特徵和優點在通過下面實施例給出實施方案的詳述和參照附圖之後將更為明顯。
圖1是配備本發明連接編制裝置海底光纜接線盒的部分剖面圖。
圖2是未配備情況下裝置底板的頂視圖。
圖3和4分別是沿圖2中III-III和IV-IV線底板的剖面圖。
圖5是配備情況下底板的頂視圖。
圖6是沿圖5的VI-VI線已配備底板的剖面圖。
圖7是該裝置頂板的頂視圖。
圖8，9和10分別是沿圖7的VIII-VIII，IX-IX和X-X線頂板的剖面圖。
圖1所示接線盒用於連接兩條光纖海底光纜1A和1B。它包括設置在容器管3內的光纖纜連接編制器裝置2，可提供連接光纜的機械連續性。容器管用兩個蓋板4A和4B封閉，光纜固定其上且裝置2設置其間。容器管和蓋板由金屬製造。它們有外保護塗層，塗層沿每邊的光纜伸展一小段。在這個實施方案中，用兩個蒙皮5A和5B提供保護，環繞容器管的中間部位一個蒙皮疊套在另一個之內並與收縮套筒6相連，套筒6A和6B提供另外的保護特別是密封保護，它位於已套好的蒙皮之上至端部及光纜。作為選擇，這種保護可模壓在每側的容器管和光纜上。
蓋板4A和4B邊緣被攻絲，且在容器管的每端有內螺紋與之適配。每個蓋板有鏜孔，從中接受其中之一的光纜並固定之，調節鏜孔使之與它所接受的光纜結構相適宜。參照圖1可以看出，蓋板4A是一個部件，其最裡面端部容器管內有個截頭圓錐形鏜孔，其中利用緊固圓錐8A將光纜1A的鎧裝金屬絲7A端接和固定。蓋板4B是兩個緊靠在一起的部件，其中要將它們調節成等效於適合光纜1B的單一部件。蓋板4B在其尾端容器管內也有截頭圓錐形鏜孔，通過緊固錐8B的方法將光纜1B的鎧裝金屬絲7B端接和固定。
如果光纜有多層鎧裝金屬絲，可將多個圓錐一個套一個地放在蓋板鏜孔內使用。
相應光纜的纖維軸向通過錐體8A和8B，並根據它的光學部件結構可以全部或部分地從光纜中脫出。
固定到容器管內最裡面蓋板前面的元件9A和9B一般是半環狀，合在一起限定兩個蓋板之間的支架，裝置1位於其上且用螺絲10A和10B對其固定。元件9A和9B具有引導纖維進入裝置2的溝槽。它們也可固定光纜光學部件內與纖維關聯的強化元件，如果需要，可用雙頭螺絲11B連接到有關元件9B中間部分並且用螺絲固定到位於裝置2中的元件9B和雙頭螺絲11B之間的光纖引導溝槽的任何一面。
兩個自鎖螺母12A和12B連接並旋擰到蓋板4A和4B上，面向容器管，一直將它們旋擰至緊靠容器管端部。
為連接光纜1A和1B，自鎖螺母12A和12B被旋擰到各自的光纜上，且容器管3被旋擰到一條光纜上。將光纜剝開，它們的鎧裝金屬絲在蓋板內固定，且纖維穿過蓋板有合適的長度。
連接纖維，其剩餘長度盤成線圈放入固定在蓋板之間的裝置2中。然後通過旋擰移動容器管3使其通過第一個蓋板，之後同時旋擰到兩個蓋板上。自鎖螺母12A和12B靠向蓋板運動使其旋擰到蓋板上。保護蒙皮5A和5B之後是套筒6，然後固定6A和6B，放置在光纜上的後者已事先備好。
繼續參看圖1，從表示裝置2的部分剖視圖，可以看出，裝置2包括接受纖維和堆置來自倉盒3內光纜纖維備用部分的底板20，和堆置接頭及連接纖維剩餘長度的頂板40，倉盒30置於板20和板40之間。它們用螺絲13固定到底板20上並被頂板覆蓋。另個選擇是它們可被固定到頂板底部。頂板40用螺絲14固定到底板20上。
參照圖2-4來說明連接編制器裝置2，這些附圖表示未配備狀況的底板20，而圖5和圖6表示配備倉盒30的底板。
底板20為長方形，在其頂面有個寬的長方形凹槽21。該凹槽被周邊凸緣22和在凹槽底部中央圓筒23凸起部分限定。該圓筒稍高於周邊凸緣22且其直徑小於板的寬度。板20優選用鋁或鋁合金製造。
供兩條光纜纖維束出入的兩個橫向通道24A和24B裝在穿過周邊凸緣22短邊的中間。它們比凹槽21稍微深一些。兩個溝槽25A和25B配備在溝槽底部內以引導兩束纖維。它們是弓形，以大的半徑曲率進入各自的橫向通道24A和24B。它們連接在一起沿凸緣22較長一邊環繞圓筒23切線式通過。在一種選擇的設計中，兩個引導溝槽不連接在一起，但沿凸緣22較長一邊相對環繞圓筒伸展。沿溝槽縱向開口配備突邊26A和26B以夾持每束纖維。溝槽底部厚度方向，在每個突邊的下方有相應的開口27A和27B，以方便板20的製造。
兩對固定突邊28A和28B配備在板20端部。板某一端部的突邊28A較薄並與溝槽25A的底部同一水平。在它們之內有橢圓洞孔29A且其長軸平行於板縱軸。突邊28B較厚其中有圓形洞孔29B，在其頂端的開口直徑為了適配螺絲頭要大一些。
仍參照圖1，其中固定到接線盒容器管蓋板上的元件9A和9B限定了裝置2座落其上的支架，應當了解，接受螺絲10B的洞孔29B不允許元件9B上板20的任何活動，而接受螺絲10A的洞孔29A卻允許元件9A上板沿洞孔29A長軸方向稍微活動。
板20還有軸式溝槽24直接連接橫向出入通道並且與中央圓筒23交叉。在凸緣22較短一邊端部還有孔洞22｀，以及在凹槽21底部四角有孔洞21｀，前者用於固定頂板後者將倉盒固定到底板上。
如果與兩個光纜光學部件的纖維束有任何關聯時，軸向溝槽24用於中心強化元件。這種中心強化元件由圖中未畫出的所連接的輔助元件端接，並且固定在中央圓筒23內。貯存來自每個光纜纖維束備用部分的倉盒30組配成兩套相同的倉盒。每套倉盒放置在凹槽21內，在其中之一的橫向通道24A、24B和中央圓筒23之間。它安裝在凹槽底部對著相應的周邊凸緣，並利用兩個螺絲13(圖1和圖6)和板20上的洞孔21｀及倉盒上的攻絲的孔洞31將其固定。
每套倉盒由平行的板32和33限定，這些平行板間有狹窄間隔，並附著在橫向支持元件34上。支撐元件34通常是U型，位於板20內凹槽中平坦處，分叉和底座的寬度與凹槽21深度相適應。元件34的分叉內表面和底座規定為半橢圓表面，從中板32和33被卡住。分叉外表面和底座是平坦的並沿著板20的凸緣22壓緊。
板32是倉盒裝置的底面板。它是實心半橢圓體。每個板33帶有軸向凹槽35，它們是U型，帶有圓形底面和尾端，並且它們以橢圓環形收尾。在支撐元件34基底處分叉的內表面連接溝槽36，從分叉的一個端部到這個元件另一個分叉的端部互相重疊和連續。這些溝槽定位於板32和33上，用例如膠接方法固定在其上。
倉盒30在面向圓筒23一邊敞開。它們在端部中間部分上方有個進口37，在圓筒23和凸緣相應的長邊之間，此處連接引導溝槽25A和25B。它們還在圓筒23相對的端部有出口38。
每套單獨的倉盒固定在兩個板32和33之間。它們可交替用作堆置相當多的來自每條光纜纖維的備用部分，以鬆散線圈形式置於每個倉盒內。這些在圖6中以字母A和B表示的倉盒，在倉盒裝置內按照它們的排列與被指定的橫向通道24A和24B相對應。兩套中每個倉盒按照它們在每套中的排列分派，並從底部倉盒開始。位於板20上裝置(set)內奇數排列的倉盒對著有關的橫向通道，其他裝置內偶數排列的倉盒全部用於堆置經過那些通道進入該裝置的備用部分纖維束。因此，指定倉盒30A堆置經過通道24A進入的纖維，指定倉盒30B堆置經過通道24B進入的纖維。用來堆置來自通道24A的纖維束的倉盒30A中的第一個是該裝置面向通道的底部倉盒，所用的第二個是來自其他裝置的第二個倉盒，所用第三個是來自第一裝置的第三倉盒。有種方案可用倉盒20B堆置來自通道24B的纖維束。每個裝置中倉盒數目可以選擇，以便貯存最大長度的備用部分。本實施方案倉盒數可選擇為3，當然可以大於3。
堆置來自光纜纖維束備用部分要使得纖維可以在光纜承載牽引時朝向光纜移動，並且纖維束在光纜結構內是鬆散的。在這種情況下，倉盒內的線圈環繞中央圓筒23被連續拉緊，結果纖維束在光纜承載牽引時不受應力。圓筒23直徑通常要選擇，使得纖維環繞圓筒的曲率半徑能夠被接受。
編制兩個光纖纜連接的裝置的頂板40可專門參照圖7-10來說明。它與底板的連接可專門參照附圖1，5和6來進一步說明。
板40是長方形並蓋在底板上。在它的兩個長邊之一中間部分相對有兩個槽口41A和41B，從所用頂部倉盒30A和30B通過的纖維穿過該槽口。它的頂面是凹進的，帶有被槽口41A和41B間斷的周邊凸緣42。它固定在底板20上，底板20通過將四個螺絲14旋擰到底板上的小孔22』及頂板凸緣上相應的攻絲孔42』中裝配有兩套倉盒30。板40對板20的定位可以簡化，其方式是在其底面刻上環形標記43以在底板上接受中央圓筒23的尾端。
板40在其開有槽口的頂面中間部分有凸出肋條44，該肋條相對邊上有兩個凸出的橫向圓筒45A和45B。
肋條44平行於板的長邊並在它們和凸緣42之間構成夾持纖維間接頭的溝槽46。在肋條未端和凸緣長邊相關位置上的凸臺47突出進入溝槽以便楔入接頭。溝槽是斷續的，被分成兩組，兩組溝槽之間是中心腔室。這種腔室沿著溝槽底部接受用於夾持接頭的可移動板50。板50在對著接頭受壓一邊優選攜帶泡沫襯墊51。它在凸緣42長邊鎖住兩個面槽縫52。每個凸緣上存在兩個這種槽縫52是有益的，可限定兩個水平面，在該水平面處可使溝槽內的接頭夾緊到板50上，例如對每個溝槽內單獨的接頭或者兩個疊加的接頭而言。
為使附圖清楚起見，沒有繪出纖維及纖維間的接頭。只需說明接頭受到抗增加強度的保護就夠了。
兩個圓筒45A和45B用於堆置兩束拼接後的纖維的剩餘長度，這些多餘長度與來自光纜的每束纖維中的備用部分完全無關，它們已堆置在倉盒內。它們與和圍繞它們的並由肋條和凸緣42的鄰接部分所限定的周邊間隔49A和49B相對應，其較短一邊在裡面是半圓形。每個間隔通過槽口42A和42B之一與配備的底板連通。
虛線表示的泡沫塊55彈性地楔入凸緣42和一個橫向圓筒45A或45B之間，以便固定堆置空間中環繞這些圓筒的纖維線圈。
應當注意，凸緣42較長一邊在外面上是斜削的，所以它們並不防礙容器管在編制器裝置2上的滑動(圖1)。
在圖1所示海底光纜接線盒中，容器管保護編制器裝置2。對陸地鏈路光纜，編制器裝置2以蓋在頂板的蓋頂板來保護。作為選擇，頂板可以形成蓋板，該蓋板優選其底面配備有夾持接頭的溝槽和堆置拼接後的纖維多餘長度的圓筒，並且組配到底板上，沒有與裝配底板連通的槽口。
這種光纖纜連接編制器裝置適用於各種結構的光纜，所述光纜在其承受機械牽引時能夠造成纖維束移動。它能使來自光纜的大量纖維束備用部分被堆置，與供給纖維拼接的剩餘長度無關，並且與備用部分分開貯存。它能夠防止供給備用部分的鬆弛線圈相互纏繞，以及與供給纖維拼接的剩餘長度的線圈纏繞。纖維之間的接頭優選提供外部增強的保護並優選保護後夾持在裝置內。
權利要求
1.光纖纜連接編制器裝置，包括一種基本平行管狀支架組件，組件兩個相對尾端有供所述光纜纖維的橫向出入通道，夾持連接所述光纜纖維接頭的第一器件，堆置連接纖維尾端剩餘長度(纖維)的第二器件，其特徵在於它包括不受限制地堆置每個光纜另外的松馳部分纖維的第三器件(30)，在所述支架組件(20，40)內將所述橫向通道(24A，24B)耦聯到所述堆置器件(45A，45B)上，並且包括至少一個單獨的堆置鬆散線圈的第一倉盒(30A，30B)，它位於所述支架組件尾端與供有關光纜纖維出入的橫向通道相對，並面向所述橫向出入通道基本敞開，使得所述光纜之一的纖維通過一個所述橫向出入通道(24A，24B)進入。
2.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述堆置松馳部分的第三器件進一步包括至少一個關聯所述第一倉盒的第二單獨倉盒，以貯存另外的松馳線圈，它位於所述支架組件另一個尾端與相關光纜纖維出入的橫向通道相鄰，並面向其他橫向通道和所述第一倉盒敞開，關聯每個第一倉盒的每個第二倉盒對所述第一倉盒以及所述橫向通道有一個水平偏移。
3.根據權利要求1或2的裝置，其特徵在於所述單獨倉盒(30A，30B)定義為兩套疊加的單獨倉盒分別在所述支架組件尾端與所述橫向通道相鄰。
4.根據權利要求3的裝置，其特徵在於它進一步包括在所述支架組件內所述兩套倉盒(30)之間的中央圓筒(23)，在每一邊限定了鬆散線圈的一個入口(37)一個出口(38)在每一個單獨倉盒內，並限制了每個鬆散線圈的最小長度。
5.根據權利要求4的裝置，其特徵在於所述支架組件包括帶有所述兩套單獨的倉盒(30)以及其間的中央圓筒(23)的兩個支架板(20，30)，支架板之一是結合所述橫向出入通道(24A，24B)和引導所述光纜纖維溝槽(25A，25B)的底板(20)，纖維在每個橫向出入通道基本正切於所述中央圓筒(23)的周邊。
6.根據權利要求5的裝置，其特徵在於所述底板(20)在其頂面有凹槽，其中裝配有兩套倉盒(30)，並且從此處所述中央圓筒凸起。
7.根據權利要求6的裝置，其特徵在於另一個支架板(40)在其一面有凹槽，其中所述第一夾持接頭的器件由一系列從夾持所述纖維之間接頭那一邊的中間部分凸起的平行肋條(44)限定和由所述第二器件限定，該第二器件利用與所述肋條(44)每一邊上同一面凸起的兩個橫向圓筒(45A，45B)堆置被連接的剩餘長度的纖維。
8.根據權利要求7的裝置，其特徵在於所述肋條(44)是斷續的，並且是編制為利用腔室(48)彼此分開的互相面對著的兩套，其中它包括在所述腔室內可移動的板(50)以便在肋條之間的位置內夾持接頭。
9.利用權利要求1-8任一項裝置的海底光纜接線盒，其特徵在於它進一步包括，安置在所述裝置(2)上的容器管(3)其尾端用兩個蓋板(4A，4B)將其封閉，所述光纜固定到蓋板，支持元件(9A，9B)固定到所述蓋板最裡面的前面以固定所述裝置(2)並引導光纜纖維進入所述裝置的所述橫向出入通道(24A，24B)。
全文摘要
一種光纖纜連接編制器裝置，包括帶有供光纜纖維出入的橫向通道的支架組件，夾持纖維之間接頭的一種器件和堆置多餘長度的連接纖維的一種器件。它進一步包括堆置兩個光纜另外的備用部分纖維的兩套倉盒。用途包括用於海底光纖纜接線盒。
文檔編號G02B6/36GK1162751SQ96108079
公開日1997年10月22日 申請日期1996年5月3日 優先權日1996年5月3日
發明者J·F·李伯特, B·達格特, R·蕾曼特, F·米思尼 申請人:阿爾卡特·塞伯馬克姆股份有限公司