光纖安裝設備的製作方法

2023-09-18 23:56:50 3

專利名稱：：光纖安裝設備的製作方法
技術領域：
：本發明涉及用於安裝電信線纜的方法和設備，具體地說，本發明涉及通過"吹送"技術將光纖安裝到預安裝的光纖管中。
背景技術：
：從EP108590和後續的公開中已知用於使用流體介質(通常為空氣)的高速流動所提供的粘滯曳力將光纖傳輸線路安裝到光纖管或管道中的方法和設備。吹送頭用於將光纖單元安裝到光纖管或管道中。(在本說明中，對"光纖"和"光纖單元"的引用應被視為包括單個光纖構件和光纖束，反之亦然，只要上下文允許。)吹送頭包括泵入有加壓空氣的室。使該空氣流入到連接至吹送頭的光纖管的口中，接著經過該管。最初通過推力將光纖單元裝進管中，以使得當管內存在足以使加壓空氣繼續工作的光纖表面時，粘滯曳力的作用至少部分負責在管內推進光纖。在使用中，現有技術的吹送頭遇到多個問題。首先，發現光纖單元在安裝過程中容易變彎。如在EP253636中討論的，光纖是柔性的，並且橫截面必須比它所填充的光纖管小。例如，推進光纖單元的一部分可能因光纖與管內部之間建立的過度摩擦而停止在管內移動。如果吹送頭不顧後果地繼續推進光纖單元，則彎曲會發展。彎曲的光纖單元在安裝時可能對光纖的性能造成不利影響，甚至以物理方式破壞它。至少，彎曲將拖延安裝過程。在EP253636和W098/12588中解決了這個光纖彎曲問題，其中描述了用於感測光纖彎曲、將光纖單元中存在的彎曲反饋給吹送頭、接著利用該信息來調節向前推進光纖的推力的方法和設備。在這些解決方案中，管內光纖彎曲的效果被"傳送"回吹送頭，並且光纖單元將彎曲成"彎曲腔"。在該腔內設置用於檢測彎曲的傳感器。JPH04-335604同樣提出了一種在基於電磁離合器的吹送光纖單元安裝系統中使用感測信息來控制施加的推力的方法。這種感測不是通過檢測彎曲完成的，而是通過利用安培計感測安裝過程中施加在推進機械上的載荷來完成。其目的是使吹送頭平穩且可控制地放出光纖，由此避免彎曲。然而，由於提出的方法和設備因電磁離合器系統中的磁滯回線滯後而造成既不具有足夠的響應性也不具有可重複性，因此這種方法不能達到目的。第二個問題涉及從吹送頭洩漏出的空氣的量。在相當大的壓力(通常從5巴至15巴)下將空氣裝進吹送頭的室中。因為光纖管的內徑非常小(按現今的標準，通常不超過3.5mm)，但長度可以非常大(通過吹送技術填充的超過1000米的光纖管當前並不罕見)，所以需要這樣的高壓。吹送頭的由孔組成的室通常為約1.1mm至1.2mm。裝進室中的空氣在高壓下試圖從吹送頭中的每一個可能的出口和裂縫中逸出。而且，並不是所有的吹送過程都涉及將光纖單元裝進管的口中，並使光纖在管的另一端露出。有時，吹送過程在安裝時從預期光纖路徑中的中間點開始；這有時被稱為雙向安裝。這種安裝方法可以用於填充較長的管，在這種情況下，要覆蓋的總距離超過在單一吹送過程的情況下可能的距離。簡短地說，將光纖單元的一個末端裝進第一管中，並且沿一個方向吹送它，直到端部從管的遠端露出為止；使用光纖單元的另一末端重複該過程，並且沿相反方向吹送它。為了應付雙向安裝中吹送方向的改變，W098/12588說明了怎樣可以沿光纖單元的行進路線打開吹送頭，使得用戶可以在完成任務的第一部分之後去除安裝的光纖。然而，這意味著此時吹送頭通常由兩半(其在安裝過程中必須被密閉(例如，通過夾緊))構成。因此，存在加壓空氣的大量逸出點不僅在構成室的孔的兩端(光纖單元進入和退出處)處，而且沿夾緊閉合時吹送頭的部件相接的接縫。通常使用可變形密封件來防止空氣洩漏，但這些密封件被證實由於其暴露於塗覆光纖單元或光纖束的保護外皮的玻璃微球體而缺乏耐用性。這些玻璃珠用在被吹送光纖單元上，用於減小光纖與內部管表面之間產生的摩擦，例如在EP186753中進一步描述的。由於可變形密封件通常由橡膠或這種材料製成，因此它們非常容易被玻璃損壞，導致頻繁更換昂貴的必需件。作為空氣從吹送頭洩漏的結果，減少了可用於產生光纖管內所需的粘滯曳力的量。因此，必須使用昂貴的高容量空氣壓縮機來補償空氣的損失。除了取得並運轉這種壓縮機以補償損耗的費用以外，機器的重量和體積使得必須僱用一個以上熟練工人，這具有相關聯的成本牽連。第三個問題由光纖束(包括多個光纖單元或光纖構件)的尺寸和光纖管的尺寸的發展而引起。英國的英國電信公共股份有限公司在過去的18年中運用或已經運用了範圍從2至12個光纖構件的光纖束。管的尺寸相應地變化。將來可能採用何種其他尺寸是未知的。雖然現有技術的吹送頭試圖在它們可以處理的光纖束和管的範圍中加入對柔性的測量，但當前使用中的尺寸絕對範圍意味著能夠處理整個尺寸範圍的單個吹送頭具有成本效益和極大優勢。然而，現有技術的吹送頭的另一問題是成本問題在製造方面和運營中的成本。到目前為止，已有的經驗是主要在商業或商用環境中運用吹送光纖。這是因為，對基於光纖的通信的需求高於獲得它的成本。然而，對於住宅用戶來說，對於這種客戶的費用敏感性並非小部分地出現"最後一英裡"問題(最終用戶在其他全光纖網絡中仍使用有限帶寬的銅線)。作為在住宅領域中佔有量較低的結果，實際上並未大規模運用吹送頭。然而，預期隨著客戶需求的上升，在不久的將來，遍布式光纖到戶("FTTH")將在英國和其他地方成為現實。大量提供低成本光纖安裝服務對於提供這種業務來說變得至關重要。實際上，成本是確定FTTH的採用率的主要因素。因此，需要一種可以以低價格來製造並且可以廉價地操作的吹送頭。由於過去往往較少考慮成本，因此現有技術的吹送頭趨於被視為由昂貴材料製造的專業化設備。由於使用中嚴重的空氣洩漏，因此現有技術的吹送頭必須使用大功率且昂貴的空氣壓縮機。現有技術的吹送頭還必須由熟練的用戶來操作。各個吹送過程都是獨特的。例如，在光纖/光纖束和管的尺寸、要填充的管的長度、大氣條件(例如，露點程度影響泵入吹送頭中的空氣的質量)方面存在差異。用戶需能準確地讀取這些條件，以確保吹送頭的正確安裝。而且，需要向他們警告諸如光纖彎曲的問題的可能性，並且他們需要通過對吹送頭進行調節來採取快速的補救步驟。除了需要熟練的操作員以外，現有技術的吹送頭在安裝過程中還需要至少兩個人，這部分是由於大壓縮機需要一個以上人來移動並安裝。簡而言之，現有技術的吹送頭在製造和使用上過於昂貴，大規模用於提供到私有房屋的光纖連接顯然是不可行的。
發明內容本申請人現設計了一種解決上述問題的新的吹送頭，以提供克服與光纖彎曲、過度的漏氣、雙向安裝、利用尺寸不同的光纖束和管的使用中的不靈活性以及成本有關的問題的解決方案。根據本發明的第一方面，提供了一種與用於將線纜安裝到管中的設備一起使用的器件，所述設備包括用於以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置，所述器件適合於將氣流引導到所述管中，並且所述器件包括將所述氣流引導到其中的孔，該孔具有長度和縱軸；遮擋裝置，該遮擋裝置用於減少來自所述孔的沿所述孔的所述縱軸的氣流，其中，所述遮擋裝置延伸經過所述孔的所述長度，並且其中，所述孔由所述遮擋裝置形成。根據本發明的該方面的氣室被構造成供吹送頭使用。在使用中，氣室位於吹送頭內，以使得送入到吹送頭中的空氣流入氣室的孔中。室或吹送頭的一端連接有光纖管，以使得流過孔的空氣退出氣室和吹送頭進入到光纖管中。作為典型的孔，氣室的孔包括兩個端部，而本發明在於，裝進孔中的基本上所有空氣將在連接至光纖管的端部處退出。然而，空氣可能在管的另一端部處或者沿孔的縱軸損失。因此，沿縱軸設置有遮擋裝置。然而，與現有技術的吹送頭不同的是，本發明的氣室中的密封或遮擋裝置直接限定所述孔。如下面將要討論的，現有技術的孔由位於吹送頭的每一個面上的配合的槽製成。這裡，所述孔由遮擋裝置確定地限定，並且在一優選實施方式中，包括在將所述器件的部件組裝到一起時配合起來的兩組結構或"壁"。所述氣室還可以包括可變形密封件以更進一步減少從所述孔的漏氣。為了解決未接合至光纖管的孔的端部處的漏氣，所述孔包括兩個部分通向光纖管端部的端部相對短且內徑寬，而通向另一端部的部分相對長且窄。優選的是，在內孔尺寸在中間點處改變的連接處將空氣裝進孔中。這具有使空氣優先在光纖管方向上沿孔流動的作用。在另一優選實施方式中，氣室包括一個以上的部分，孔以線性方式組裝，而不是通過如在下面討論的現有技術的吹送頭中使用的旋轉連接方法(參見圖1)。這使得可以精確對準，以使所述遮擋裝置可以確定地限定所述孔。然後，由此限定的孔可以使用固定銷、螺釘或其他常規方法來固定。根據本發明的第二方面，提供了一種用於使用氣流將線纜安裝到管中的設備，該設備包括用於以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置，並且包括一器件，所述器件包括將所述氣流引導到其中的孔，該孔具有長度和縱軸；遮擋裝置，該遮擋裝置用於減少來自所述孔的沿所述孔的所述縱軸的氣流，其中，所述遮擋裝置延伸經過所述孔的所述長度，並且其中，所述孔由所述遮擋裝置形成。一種吹送頭有利地設置有本發明的氣室，其將減少在被吹送光纖安裝過程中從所述設備的漏氣量。根據本發明的第三方面，提供了一種用於使用氣流將線纜安裝到管中的設備，該設備包括以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置；以及包括用於容納一器件的空間的外殼，所述器件包括將所述氣流引導到其中的孔，該孔具有長度和縱軸；遮擋裝置，該遮擋裝置用於減少來自所述孔的沿所述孔的所述縱軸的氣流，其中，所述遮擋裝置延伸經過所述孔的所述長度，並且其中，所述孔由所述遮擋裝置形成。本發明的氣室是模塊產品，並且它可以供被構造成容納一個氣室的合適的吹送頭使用。通過在吹送頭的外殼內設置合適的空間，可以將同一吹送頭用於使用各種尺寸的線纜、被吹送光纖單元、光纖管等的多種安裝中。這是因為氣室的內部尺寸可以適用於這種尺寸不同的產品，而不影響氣室的外部尺寸。根據本發明的另一方面，提供了一種使用氣流將線纜安裝到管中的方法，該方法包括以下步驟提供根據下面權利要求14所述的設備；提供並組裝根據下面權利要求1至12中的任一項所述的器件；將所述器件容納在所述設備的所述外殼中；以及使用以機械方式推進所述線纜的裝置和所述氣流將所述線纜安裝到所述管中。本發明的氣室可以被組裝並包括在本發明的吹送頭中，該吹送頭用於使用吹送頭的機械推進力和沿管中的光纖單元的粘滯曳力的作用來安裝被吹送光纖。下面將參照以下附圖僅通過舉例來對本發明進行說明，在附圖中圖1是根據現有技術的吹送頭的內部的圖；圖2是圖1中的吹送頭的示意圖；圖3是根據本發明的吹送頭的外殼的實施方式的外視圖；圖4是圖3中的外殼中的吹送頭的內視圖；圖5A和圖5B是根據本發明的吹送頭的主要操作部件的實施方式的圖；圖6描繪了圖5A中的實施方式以及用於該實施方式的控制單元的實施方式；圖7是示出根據本發明的控制單元的初始啟動順序的流程圖；圖8是示出用戶可用的操作的控制單元順序的流程圖；圖9A、圖9B以及圖9C是示出控制單元的安裝順序的流程圖；圖10是示出在使用本發明的吹送頭的典型安裝過程中的各種性能測量的水平的圖；圖11是圖1中的現有技術的吹送頭的氣室的詳圖；圖12是根據本發明的氣室的實施方式的未組裝的兩個部件的細節；圖13是圖12中的氣室的圖，詳細示出了組裝過程中兩個部件的接合.圖14A和圖14B分別是圖12中的組裝好的氣室的光纖單元出口端和光纖單元入口端的圖；圖15A和圖15B是圖12中的組裝好的氣室的其他圖；以及圖16是根據本發明的氣室的另一實施方式的未組裝的兩個部件的圖。具體實施方式圖1是本申請人開發並使用的現有技術的吹送頭的圖。在該圖中，將吹送頭中的將光纖單元(未繪出)裝進光纖管(也未繪出)中並在光纖管中推進光纖單元的操作部件打開，以提供其中各種部件的圖。吹送頭中的光纖單元所通過的操作部件及其組件將在本說明書中共同稱為"氣室"。該氣室的兩個部件通過旋轉樞紐(2)連接，並且可以利用夾具(4)而夾緊在一起。氣室的這種"分離"雙部件設計使得可以雙向安裝被吹送光纖，如上所述。圖2是圖1中的現有技術的吹送頭的示意圖，下面將使用圖1和圖2來說明用於被吹送光纖安裝的操作方法。氣室包括貫穿該氣室的長度的孔(54)。在典型的安裝過程中，沿孔路徑放置光纖，接著利用夾具(4)將兩個部件夾緊在一起。光纖的端部或末端指向箭頭X所描繪的方向。要填充的光纖管通常經由光纖管連接器而在接收部(58)處連接至吹送頭。在吹送過程中，將氣室關閉並夾緊。第一驅動輪(12A)與第二驅動輪(12B)緊密嚙合，其間設置有光纖。電動機(10)開啟，以使驅動輪(12A)沿箭頭X方向旋轉。電動機不向第二驅動輪(12B)提供動力，但第二驅動輪與第一驅動輪緊密嚙合，因此也旋轉。兩個驅動輪一起沿箭頭X所描繪的方向將光纖推進到在吹送頭的光纖出口端處等候的光纖管中。根據EP108590中所述的方法，將所有或大部分空氣快速移動到光纖管中以產生沿光纖的粘滯曳力作用，使加壓空氣經由進氣口(60)泵入氣室中。圖1中的吹送頭還包括彎曲腔(56)，其在如W098/12588所述的彎曲檢測系統中操作。圖3和圖4分別是本發明的吹送頭的實施方式的外視圖和內視圖。圖3是吹送頭的外部殼體(100)的整體圖。該殼體包括用於電動機和氣室的空間。夾具(102)用於固定閉合的殼體。在結合圖1和圖2所描述的現有技術的吹送頭中，夾緊機構對於防止空氣洩漏是最重要的。在本發明中，殼體夾具對於該目的的重要性較低，如下面例如結合圖12所解釋的。圖4是根據本發明的設置在圖1中的殼體內的吹送頭的內視圖。圖2中的殼體是"可分離的"，並且被設計成允許雙向安裝。該殼體保護包括電動機在內的整個吹送頭單元。將電動機與光纖行進方向平行地設置在該殼體內。電動機在該圖中不可見，但位於面板(99)下面。殼體內的這種布局縮小了吹送頭的整體尺寸和佔地面積。如在圖1中的現有技術的吹送頭中，電動機向驅動輪(118和120(不可見))提供動力。然而，與現有技術的吹送頭不同的是，獨立地向兩個驅動輪提供動力，經由齒輪系(116)向每一個驅動輪傳送動力。回想以下情況在現有技術的吹送頭中，僅對一個驅動輪提供動力，第二驅動輪與第一驅動輪緊密嚙合，使得在沿氣室推進驅動輪之間的光纖單元時光纖單元在它們之間被"壓毀"。打開的殼體的上半部分(未示出)通過樞紐(104)連接至示出的部件。氣室是包括在使用中被固定或夾緊在一起的兩個部件(152和154)的模塊化組件。在該圖中，示出了氣室的要安裝到殼體中的一半(152)。示出了未組裝狀態下的氣室(154)。示出了設置在殼體中其槽內的一半(152)。兩個半部分可以通過將螺釘旋入螺孔(102)中或其他固定方式而固定在一起。可以在已組裝或未組裝狀態下從殼體中去除氣室在使用中，將要安裝的光纖沿氣室的孔路徑(180)放置，光纖末端指向箭頭Y的方向。光纖管(未示出)在氣室的接收部(140)處經由管連接器(98)連接至吹送頭。最初利用驅動輪將光纖單元通過吹送頭推進到管中，並且最終在粘滯曳力的附加作用的幫助下一起推進光纖單元。光纖單元彎曲下面考慮與在使用吹送光纖技術安裝光纖的過程中的光纖彎曲有關的問題。如上所述，已發現在安裝過程中細的柔性光纖(甚至包括幾個光纖構件的光纖束)在管內容易彎曲。一定程度的彎曲對於光纖是可接受且無害的，但是在極端處可能存在的過度彎曲會沿其長度產生壓應力或拉應力，導致損壞光纖和/或吹送頭。最低限度，彎曲會拖延安裝過程。如上所述，在EP0253636和PCT/GB97/02507中描述了用於處理這種問題的方法。在兩種情況下，開發了用於感測光纖彎曲以將該彎曲反饋給吹送頭的方法和設備，其中，該信息用於調節向前推進光纖的輪的速度。結果，將彎曲檢測器與吹送頭相協同但與其分離地使用(例如，EP253636和EP108590)，或者按單個集成吹送頭的方式與其一起使用(例如，W098/12588)。本申請人採用的用於在圖1和圖2中的吹送頭中使用的檢測方法基於對彎曲腔內的彎曲光纖單元的光檢測。雖然這種方法通常工作良好，但發現由於玻璃光學傳感器的精密特性而具有高維護費用。而且，由於光纖塗覆有微小的玻璃珠(例如在EP186753中進一步所述的)，因此當光纖通過單元時這些微小的玻璃珠可能脫落在彎曲腔室中。當玻璃珠產生的粉塵覆蓋光學傳感器時，檢測性能被削弱。安裝有彎曲檢測器的吹送頭必然增加安裝設備的體積和重量。儘管這對於過去的安裝可能是可接受的(考慮到成本相對較低)，但是FTTH的出現產生了對利用可以由較少人員管理的更輕量且更緊湊的設備的更經濟的解決方案的緊迫需要。圖5A和圖5B描繪了吹送頭(沒有其外殼)的實施方式的"正面"12視圖和"背面"視圖。該實施方式與圖3和圖4中所示的實施方式略有不同。這裡，氣室是單個整體"不可分離"件(150)。(因此這種吹送頭不能用於雙向吹送)。如上所述，沿箭頭Y的方向安裝光纖。存在多種方式來最初將光纖插入到吹送頭中以使得光纖單元延伸通過氣室並且部分地進入光纖單元管中。首先，可以由熟練工人人工地將光纖末端插入到光纖單元入口(130)中，並且推進它直到它緊靠驅動輪(118和120)為止。在這點上，可以繼續人工地推進光纖單元直到光纖出口部分可以這樣做是因為兩個驅動輪僅彼此輕微接觸——實際上它們可能根本沒有接觸。這與現有技術的吹送頭的彼此緊密嚙合的驅動輪相比，削弱了"壓毀力"。作為自始至終人工地將光纖單元推進通過氣室的另一種選擇，可以將電動機(110)編程成負責這個操作部分(下面結合圖7(在"加載光纖"下面)所描述的)。然而另一種方式是當使用如以上例如結合圖4所討論的"可分離"氣室時，打開氣室並且將光纖沿孔路徑(180)放置，使光纖的末端指向箭頭Y的方向，接著，在吹送之前閉合氣室和外殼。在吹送頭在光纖出口端處的另一端處，將管連接器(98)裝配到氣室(150)上，將光纖管(未示出)裝配到管連接器。由此描述了從光纖入口(130)到光纖管的連續路徑。在使用中，開啟電動機(110)，其經由齒輪裝置(116)沿箭頭Y的方向向兩個驅動輪(118和120)提供動力。在該實施方式中，齒輪比為4:1。儘管齒輪比可以是一範圍，但系統在低慣性環境中工作得最佳。當驅動頭沿箭頭Y的方向開始移動光纖時，可以經由進氣口(140)將空氣泵入氣室中。在安裝過程的早期階段中，驅動輪繼續將光纖推進到管中。實際上，大部分典型過程至少部分地需要驅動輪的推進作用以確保將光纖單元推進到管中。應當注意，在根據本發明的吹送頭中不存在彎曲檢測系統。JPH04-335604(見上文)提出了一種在不使用彎曲檢測系統的情況下避免光纖彎曲的方法，但如所討論的，這種方法不可能在具有磁滯和系統慣性的基於電磁離合器的系統中實現其目的。另一方面，本申請人已發現，通過對要在安裝過程中施加給電動機的電流設置上限，與低慣性電動機和驅動輪系統相協同，他們的設備和方法顯著減少了彎曲的出現。圖6示出了圖5A中的吹送頭和用戶控制安裝過程所利用的控制單元(200)的組件。包括微處理器的控制單元是使得用戶可以控制安裝過程的優選方式。然而，在本發明的範圍內，有技能和有經驗的熟練工人人工地控制過程，而不需要使用這種控制單元，其中，熟練工人決定應當怎樣進行安裝。在這種情況下，不同的控制方式，例如直接對吹送頭自身的控制方式或者遠程控制方式。在該實施方式中，單元蓋(204)包括使得用戶可以選擇各種選項(例如下面結合圖7所討論的)的按鈕。控制單元(202)的主體包括印刷電路板和顯示屏。該實施方式示出了具有手持尺寸並且連線至吹送頭的控制單元。技術人員應當理解，可以對控制單元的尺寸和它怎樣連接至吹送頭進行許多變型。根據本發明，電壓電平確定光纖移動的速度，而電流電平用於控制電動機輸出的力的量。通常在開始安裝過程之前預設電壓電平，但是可以在過程中使電壓電平變化，以例如修正安裝速度。在本實施方式中，使用脈寬調製(PWM)來實現用於控制電動機速度的電壓變化。PWM還用於控制向電動機提供的最大電流。PWM控制信號由微處理器生成。模擬比較器用於將電動機汲取的電流與微處理器所允許的最大電流進行比較，並且如果檢測到汲取的電流大於微處理器設置的最大量，則切換比較器的輸出狀態，使得流過電動機的電流受阻，由此防止其上升到最大容許值以上。圖8示出了控制單元所經歷的預備步驟的流程圖。在典型安裝過程(過程S7)開始時，電動機通電並且處於電壓電平和電流電平為零的空閒狀態，並且將加壓空氣裝進氣室中。如上所述，要安裝的光纖自始至終或部分地裝進或已經裝進吹送頭中。如果熟練工人決定使用電動機來將光纖單元加載到光纖管中，則他可以選擇選項"加載光纖"(選項04)(如下面在圖8中更全面地討論的)。然後，用戶通過按一按鈕在控制單元上進行選擇，以開始安裝光纖。在控制單元的這個實施方式中，用戶利用四個選項("菜單"(01)、"停止"(02)、"重置"(03)或"加載光纖"(04))來控制安裝過程。圖8中示出了這些選項的順序。(為清楚起見選項03在該實施方式中為"開始吹送"和"停止"例程)。編碼器(112)在整個過程中監視電動機的動作。該設備用於檢測電動機的動作程度(例如，在機械旋轉方面)並將其反饋給微處理器控制器，以提供控制軟體處理的輸入。由於E4光學旋轉編碼器(例如，從TridentEngineering獲得；它們針對這個產品的技術規格見h加:〃www.tridenteng.co.uk/media/pdf41addl7df22ed.pdf)較小，因而將它安裝在本發明的本實施方式中的電動機上，但是，可以使用執行相同功能的任何類似設備。只要用戶沒有進行選擇，電動機就繼續處於其空閒/"準備就緒"狀態。當用戶在控制單元上選擇"開始吹送"(02)時，電動機電流逐漸增加，直到傳送至驅動輪的推動功率使光纖開始移動為止。當光纖移動時，此時的電流電平足以克服所有阻止光纖移動的力，例如氣室內的摩擦、驅動輪和齒輪裝置的慣性，以及在沿與期望光纖移動方向相反的方向的壓力下逸出的空氣的"活塞作用"。使光纖開始移動所需的該電流電平由控制電路捕獲，並且控制器使用該電流電平來計算電流電平的上限。此後，在安裝過程的持續時間內都使用該電流電平的上限來防止電動機過度推動。在安裝過程結束之後，廢棄該電流上限值，以針對每一個安裝過程設置新的值。在每一個安裝過程捕獲電動機要獲得光纖移動所需的電流電平的值的方法存在顯著的益處。如上所述，對於每一個過程，吹送條件都取決於從路線長度和布局到光纖和管自身的尺寸的因素而不同。具有出廠預設推力等級的吹送頭將不能基於這種條件對過程進行優化。非常有經驗的熟練工人可能會獲得優良的結果，但這種員工是昂貴的。如果吹送過程在中途(即，當光纖僅部分地安裝時)或在雙向安裝過程中被放棄，則當該過程恢復/再次開始時可以重置電流上限值。然而，技術人員顯見的是，可利用另選例，只有當過程在特定時段內沒有恢復時才這樣廢棄電流上限值。為了獲得電流電平上限值，本申請人採用了向使光纖開始在吹送頭內移動所需的電流電平增加約12.5%的實踐。這用於為吹送系統以及吹送環境和條件的波動和變化留有餘地。該數字當然僅是憑經驗估計的，而本發明的範圍將包括根據向使光纖開始移動所需的電平增加的(或實際上從其減去的)其他值而導出的電流電平上限。在圖9A至圖9C的流程圖中進一步說明了安裝過程中包含的步驟，具體來說，控制單元中的處理器怎樣安排不同預期安裝條件下的流程事件，是"正常"(通常吹送過程)還是"異常"(當該過程中出現問題時)。圖9A描述了安裝過程(S9A)的開始和怎樣導出該過程的電流上限值。例如可以根據其中吹送頭沿"相反"方向運轉的步驟而看出多種預期情形和應用(例如，騰空填充的管，或其中光纖單元需要從管內的失速位置恢復)。技術人員應當能夠設想包括進來可能有用的其他選項。圖9B的流程圖示出了"正常"安裝過程(S9B)中包含的步驟。控制單元的處理器重複檢查電動機汲取的電流是否已達到上限值，並且只要其尚未超過上限，電動機就將保持向驅動輪提供動力，驅動輪又保持推進光纖通過吹送頭並且進入光纖管中。電流電平在安裝過程中隨著推進光纖所需的力的量的變化而變化。例如，光纖速度在安裝過程中因粘滯曳力的接管作用而增加，因此電動機所需的電流電平下降。相反的是，如果光纖失速或者如果光纖移動減小(這將增加電動機所需的電流)，則所需的推力的量將增加。電流上限的作用在於，電動機不會輸出過度地推進光纖的過度的力，因此降低了過度彎曲的概率。這種控制電動機輸出的力的方法用於低慣性系統中，以使得電動機、齒輪裝置以及驅動輪儘可能迅速響應，以使對安裝過程中光纖移動的改變的靈敏性最大化。因此，實際上，如果光纖停止移動，則電動機的電流電平作為響應將快速增加。如果該電平達到上限值，則電動機將停止輸出推力，並且推入光纖管中。這裡，用戶將選擇控制單元上的用於"停止"順序(圖8中的02)的按鈕3，然後可能選擇"重置"(03)順序以使系統準備好恢復安裝。只要電流沒有超過上限值，系統就認為光纖被平滑地且沒有過度彎曲地安裝到管中。任選的是，用戶可以選擇按圖9B中所述的方式和圖9C中的"優化速度"過程(S9C.2)來優化(即，增加)安裝速度。如果光纖停止在驅動輪之間移動，則光纖移動狀態的這種改變將經由驅動輪快速傳送回低慣性系統中的電動機。當系統等待IO秒來清除彎曲或阻塞時，控制單元將進入控制器降低用於電動機的電流電平的"光纖失速"狀態(圖9C，S9C.3)。然後，電流上升至上限值，並且當系統等候來自驅動輪的光纖再次移動的信息時，發生另一短暫的暫停。本申請人己加入了該過程，己發現被阻塞的光纖可以在光纖管內的粘滯曳力的幫助下使其自身自由。在光纖繼續移動但需要不期望的高等級的力(導致電流電平達到上限值)來獲得該移動的情況下，控制器進入"反光纖旁路(Anti-FibreShunt)"狀態(圖9C，S9C.1)。這裡，假定光纖管內的條件此時不能使光纖平滑地放出到光纖管中，可能會有光纖彎曲的預兆。控制器減小電動機的電壓以減小驅動輪的速度。如果需要，則控制器將使該過程循環，以使速度繼續減小，直到光纖再次平滑地安裝到管中為止。在一優選實施方式中，該流程圖還包括使得用戶可以設置"期望速度"(這裡，給定為IO米每分鐘)的選項。圖10是描繪在使用根據本發明的設備和方法在1000米的路線上的典型的被吹送光纖安裝過程中隨時間測量的各種值的曲線圖。這裡，利用向驅動輪提供動力的電動機的力將光纖單元推入管中最初10米。從該點至約600米，隨著粘滯曳力開始生效，安裝部分地受到粘滯曳力的幫助。在這個階段，電流電平降低。在600米之後，管中的空氣的量較低，並且光纖與管之間的摩擦等級已經升高。粘滯曳力的作用在距吹送頭的該距離處變平，機動的驅動輪再次在沿管驅動光纖的過程中充當主要作用。在這個階段，電流電平上升，直到它們達到上限值(該上限值將保持該過程的其餘部分)為止。因此，隨著控制軟體使電壓循環降低，速度減小(例如，圖9C中的S9C.1)。過度空氣洩漏在使用圖1中的現有技術的吹送頭中的最大問題之一是使用中較高的漏氣程度。典型的是，已發現在10巴的氣壓下，可能從氣室損失約80升空氣。該吹送頭中的洩漏程度的部分原因源於該頭是針對雙向安裝而開發的事實。與如以上圖5中所描繪的氣室(其中，洩漏被限於光纖入口(130)區和光纖出口(140)區)的作為單個整體件的氣室相比，該氣室具有更多的空氣逸出點，特別是沿與光纖行進方向相平行的長邊。如較早所述，結果是，這種吹送頭需要使用非常大且大功率的空氣壓縮機來彌補這種缺陷。隨著在FTTH中大規模運用廉價的吹送安裝的推進，這種損失程度是不可接受的。同時，對於可適用於雙向和單向吹送的設備的適配件的需求，與減少漏氣的要求同樣重要。圖11是圖1中的現有技術的吹送頭的氣室的閉合圖。使用旋轉樞紐(2)將組成氣室的兩個部件(14A和14B)裝在一起，接著利用夾具(4)將它們固定在一起。組裝產生貫穿氣室部分的長度的孔(54)。該孔由14A和14B的面上兩個相對應的槽的配合而形成。在部件(14A)的面上設置有可變形密封件(80)，並且當室的部件被夾緊在一起時，可變形密封件(80)形成一種在以下部分周圍的密封件孔的從管連接器接收/光纖單元出口部分起繞彎曲腔部分(56)的部分，以及孔的從彎曲腔部分延伸至驅動輪(12A)的部分。根據上述得到的漏氣程度，已發現，對漏氣(從光纖單元的入口點和出口點，以及沿與光纖行進方向相平行的側邊)的密封程度完全不夠。這部分地起因於採用了小的密封件，以及在對兩個槽進行配合時，由於氣室的由旋轉樞紐連接的兩個部件可能未對準而造成的不準確。圖12是根據本發明的未組裝氣室的圖。它也包括使得可以雙向吹送的兩個部件。本申請人發現，使用這種氣室使類似條件下的安裝過程的安裝過程中的漏氣量顯著減少約4倍(例如，對於直徑為1mm的光纖單元，從約80升每分鐘到約20升每分鐘)。氣室可以由塑料或金屬製成，但優選的是，由於下面結合圖16詳細闡述的原因，直接與光纖單元相接觸的部分應當為耐用材料。氣室的兩個部件(152、154)各包括沿它們的長度的槽或溝(180)。溝的一端在光纖單元入口(130)中終止，溝的另一端在光纖單元出口(其還用作光纖管連接器接收部)(170)中終止。在該具體實施方式中，管接收器適合於保持連接器，該連接器又保持光纖單元管。管連接器的示例可以參見圖4(98)。當組裝室的兩個部件時，這兩個部件(152、154)配合以使溝會合從而形成沿室的長度延伸的通孔。在氣室部件(152)中設置有在安裝過程中通過其泵入空氣的進氣口。該進氣口包括與通孔相連通的進氣孔(160)。從圖12可以看出，通孔的尺寸在進氣孔(160)與通孔在室部件(152)上的其餘部分的連接處改變。從光纖入口的口通向該連接的部分("光纖入口孔部分")相對長且窄；另一方面，光纖管連接器接收部(170)短得多且寬得多。光纖管連接器接收部的比例部分地由當前管連接器的尺寸來指定(典型的現貨供應連接器的尺寸的範圍從3mm到10mm)。然而，還有意地按以下方式分配通孔的兩個部分的相對尺寸的比例使得沿光纖入口孔產生較大的空氣阻力，因此，促進泵入的空氣沿較短且較寬的管連接器接收部(而並非沿長且窄的光纖入口孔)的方向流動，並由此進入光纖管中。下面的表示出了基於在圖12中的氣室中使用直徑為1mm的光纖的測試，光纖入口孔部分的尺寸的各種組合的漏氣程度。tableseeoriginaldocumentpage19從以上測試結果中可以看出，與較長且縮小的孔(1.08mm/75mm)相比，在相對短且寬的孔(以上1.18mm/12.5mm組合)中經歷了最大的漏氣。因此，受到以物理方式加工溝以及為光纖移動通過通孔留出足夠的裕量的限制，孔越窄則空氣逸出的空間越小。通過增加孔的長度來加強這種作用。還可以觀察到，相對於前面在圖1中的現有技術的吹送頭中所經受的約80升每分鐘的洩氣率，以上表中的所有結果都顯著改善了。雖然與現有技術的吹送頭中相對應的氣室部分相比，該光纖入口孔的尺寸長得多且細得多，但本申請人已發現其不能單獨實現對漏氣的密封的顯著改善。替代的是，這根據以下新的方法來獲得以物理方式將通孔與吹送頭的其餘部分密封開，以接近與"不可分離"氣室相同的低洩漏程度。如上所討論的，在整體"不可分離"氣室中，主要在光纖單元入口點和出口點處經受漏氣。圖12示出了各部分的溝如何不僅開槽於氣室面的面中，如同現有技術的吹送頭中的情況一樣。這裡，通過延伸經過氣室的長度並且部分地限定溝的連續壁(182)，溝被進一步構造在各側上。圖13是室的兩個部件(152和154)可以如何裝配在一起的閉合圖。當組裝好時，各室部件的壁非常緊密地嚙合，所得到的通孔被非常精確地限定在以這種方式連接的四壁內。在所示的實施方式中，氣室部件(152)的溝在橫截面中的尺寸比部件(154)上相對應的溝寬。這使得部件(154)的溝可以裝配在部件(152)的溝內。壁(182)的外形上的變化當然是可以的。圖14A和圖14B是組裝好的氣室的分別從光纖管連接器接收端和光纖單元入口端觀看的圖。這些圖示出了由壁(182)產生的對通孔的緊密限定。在組裝之後，通過使螺釘(圖3中所示的102)通過螺孔(142)而將氣室固定在一起。通過單獨的夾具(140)來提供額外的夾緊，如圖15A和圖15B中的操作中更清楚地示出的。用於產生通孔的溝的壁(182)的裝配的精確度與固定機構的緊密度一起有效地產生了與由單件材料形成的整體氣室的特性接近的氣室，僅在邊上具有較多漏氣，這大體上在光纖入口和管接收部分處發生。有利的是，這種氣室可以用於雙向吹送。通過密封通孔自身(而不是如在圖11中的現有技術的氣室中的在孔的周圍以遠距方式密封)，當前氣室能夠將更多的要轉移到光纖管中的空氣保持在室內。在另選的實施方式中，可以通過在通孔的周圍設置可變形密封件(184)來實現密封，而不是使用沿氣室的壁(182)所限定的溝。圖16描繪了這種想法的實施方式。如上所述，基於橡膠的密封件很容易受到以高達一米每秒的速度行進的光纖所塗覆的玻璃微球體磨損。已發現，使用現有技術的吹送頭，與移動的光纖單元相接觸的密封件(圖11中的80)特別容易對玻璃產生切割作用。頻繁更換的需要與對廉價吹送設備和技術的需要相牴觸，因此，雖然利用可變形材料來密封氣室是本發明的有效實施方式，但是優選的方法是使用溝的壁來產生緊密限定的通孔，這是由於溝是由耐用材料製成。還應注意到，使用吹送頭的分離的兩個半部(其不是如現有技術中那樣以樞紐接合在一起，而是使用與吹送頭的兩個半部的匹配表面相垂直地延伸的固定銷線性地組裝在一起)，使得能夠更好地進行對配合表面的裝配，並且避免對於配合表面的將損壞配合部件的任何剪切力。這樣，即使沒有使用可變形密封件(如上所述，該可變形密封件往往在操作過程中在吹送頭內所經受的苛刻條件下快速劣化)，也可以形成非常好的密封。為了進一步改進密封，同時減少可變形密封件暴露於高壓、微密封件以及剪切力的苛刻條件下，可以將可變形密封件與不可變形密封件一起使用，將可變形材料遠離玻璃塗覆的光纖的直接切割作用而設置。這保持了線性組裝的減小可變形密封件上的剪應力的優點，並且通過非變形密封件(其自然比可變形密封件更堅固)稍微保護該非變形密封件不受微球體的影響。技術人員應當認識到，在本發明的範圍內的其他各種另選例和組合例都是可能的。權利要求1、一種與用於將線纜安裝到管中的設備一起使用的器件，所述設備包括以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置，所述器件適合於將氣流引導到所述管中，並且所述器件包括將所述氣流引導到其中的孔，該孔具有長度和縱軸；遮擋裝置，該遮擋裝置用於減少來自所述孔的沿所述孔的所述縱軸的氣流，其中，所述遮擋裝置延伸經過所述孔的所述長度，並且其中，所述孔由所述遮擋裝置形成。2、根據權利要求1所述的器件，其中，該器件包括多個可組裝部分，並且其中，所述孔在所述多個可組裝部分組裝好後形成。3、根據權利要求1或2所述的器件，該器件包括兩個可組裝部分，所述兩個可組裝部分包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分包括第一遮擋壁，所述第二部分包括第二遮擋壁，並且其中，所述第一遮擋壁可與所述第二遮擋壁接合以形成所述孔。4、根據任一前述權利要求所述的器件，其中，所述遮擋裝置不可變形。5、根據任一前述權利要求所述的器件，其中，所述遮擋裝置還包括可變形密封件。6、根據任一前述權利要求所述的器件，其中，所述孔包括第一孔部分和第二孔部分，所述第一孔部分具有通向第一孔端部的較小直徑，所述第二孔部分具有通向第二孔端部的較大直徑，所述第一孔部分在孔接合部處與所述第二孔部分會合，其中，在使用中，所述氣流經由位於所述孔接合部處或接近所述孔接合部的開口被引入到所述孔中，並且所述管在所述第二孔端部處連接至所述孔。7、根據權利要求6所述的器件，其中，所述第一孔部分比所述第二孔部分的長度長。8、根據任一前述權利要求所述的器件，其中，所述遮擋裝置被構造成可線性接合以形成所述孔。9、根據權利要求8所述的器件，該器件還包括用於線性接合所述遮擋裝置的導向裝置。10、根據權利要求8或9所述的器件，該器件還包括用於在組裝之後將所述多個可組裝部分固定在一起的固定裝置。11、根據權利要求9或10所述的器件，其中，所述導向裝置和所述固定裝置中的一個或全部兩個包括一組位於所述多個可組裝部分上的配合孔以及固定銷，用於線性接合所述遮擋裝置和/或用於固定所述多個可組裝部分。12、根據任一前述權利要求所述的器件，其中，在使用中，所述設備推進所述線纜通過所述孔。13、用於使用氣流將線纜安裝到管中的設備，該設備包括以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置，並且包括根據任一前述權利要求所述的器件。14、用於使用氣流將線纜安裝到管中的設備，該設備包括以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置；以及包括用於容納根據權利要求1至12中的任一項所述的器件的空間的外殼。15、一種使用氣流將線纜安裝到管中的方法，該方法包括以下步驟提供根據權利要求14所述的設備；提供並組裝根據權利要求1至12中的任一項所述的器件；將所述器件容納在所述設備的所述外殼中；以及使用以機械方式推進所述線纜的裝置和所述氣流來將所述線纜安裝到所述管中。全文摘要本發明涉及光纖安裝設備。提供了一種與用於將線纜安裝到管中的設備一起使用的器件，所述設備包括以機械方式將所述線纜推進到所述管中的裝置，所述器件適合於將氣流引導到所述管中，並且所述器件包括將所述氣流引導到其中的孔，該孔具有長度和縱軸；遮擋裝置，該遮擋裝置用於減少來自所述孔的沿所述孔的所述縱軸的氣流，其中，所述遮擋裝置延伸經過所述孔的所述長度，並且其中，所述孔由所述遮擋裝置形成。文檔編號G02B6/44GK101151566SQ200680010677公開日2008年3月26日申請日期2006年3月29日優先權日2005年3月31日發明者克裡斯多佛·查爾斯·泰勒,尼燦·戈嫩,菲利普·阿爾佛雷德·巴克申請人:英國電訊有限公司