Узел продольной герметизации оптических кабелей

 

Изобретение относится к волоконно-оптическим линиям связи и представляет собой устройство гермоузла, применяемого в кабельных переходах волоконно-оптических линий передач, в перегородках между областями с различным давлением. Сущность изобретения: узел продольной герметизации оптических кабелей содержит очищенные от наружной оплетки кабели, помещенные в герметизирующий материал и оболочку, которые представляют собой единое целое и выполнены из одного и того же компаунда, включающего эпоксидную диановую смолу, титанорганический сложный полиэфир, лапрол марки 503 и катализатор. На наружной стороне оболочки выполнены диаметральные канавки для уплотнительных резиновых колец. Наличие их позволяет многократно устанавливать и демонстрировать элементы волоконно-оптических линий передач без нарушения герметичности узла. 1 ил.

Изобретение относится к волоконнооптическим линиям связи и представляет собой устройство гермоузла, применяемого в кабельных переходах между областями с различным давлением.

Известна одно- и многоэлектродная плата с контактами, через которую проходят одно или несколько оптических волокон [1] Герметичную пластину формуют, заливая предварительно подготовленные световоды эпоксидной смолой, в которую добавлен аминный или полиамидный отвердитель. Световоды освобождают от наружных слоев и обнаженный участок покрывают эпоксидной смолой. Однако эпоксидная смола проникает в зазоры между оставшимся защитным покрытием и волокном, отверждение ее может сопровождаться накоплением внутренних напряжений. Последние либо снижают прочность волокна, либо вызывают разрыв его.

Для предотвращения проникновения эпоксидной смолы в зазоры между покрытием и волокном в [2] на концевую часть защитного покрытия прикрепляют и прижимают металлическую втулку. Как и в [1] часть наружного слоя защитного покрытия волокна, расположенную в области ее прохождения через плату, удаляют. Часть выступающего наружу слоя из волоконного материала пропитывают клеящим веществом из эпоксидной смолы, клей отверждают. Обработанное таким образом оптическое волокно вводят внутрь металлической платы с контактами. Металлическую форму собирают, плату с контактами заливают эпоксидной смолой. В другом варианте [3] каждый из волноводов помещают в металлическую трубку, из них формуют плоскую колодку, которую затем сворачивают.

Предложенная конструкция плоской платы с герметизированными контактами, через которую проходят оптические волокна, не позволяет производить демонтаж элементов волоконнооптических линий передач без нарушения герметичности.

Наиболее близким к изобретению является узел герметизации оптических кабелей [4] Согласно описанию, волноводы сгруппированы в пучок либо вокруг сердечника, либо без него. Пучок зафиксирован цилиндрической оболочкой. Уплотняющая прокладка на конце ее изготовлена из обладающего эластическими свойствами бутилкаучука, который расположен в другой цилиндрической оболочке. Обе оболочки зафиксированы сжимающим шлангом (трубкой). Бутилкаучук полимеризуют при нагревании.

Приведенное описание устройства гермоузла предполагает сочетание в одной конструкции материалов с отличающимися коэффициентами линейного термического расширения. Это провоцирует возникновение и накопление внутренних напряжений, которые, в конечном итоге, приводят к преждевременному нарушению герметичности, и создает предпосылки снижения качества изделия. Кроме того, как отмечается в [4] под влиянием нагрузок на концы волновода и перепада температур имеет место образование в герметизирующем материале (бутилкаучуке) неплотностей. При сдавливании пучка в процессе сборки происходит выдавливание каучука за пределы узла, что также приводит к образованию дефектов в изделии. Герметичность сохраняется при условии, что температура плавления оболочек выше температуры плавления каучука.

Цель изобретения упрощение конструкции узла продольной герметизации оптических кабелей с сохранением прочности оптического волокна в течение длительного времени эксплуатации, а также обеспечение возможности многократной установки и демонтажа волоконнооптических линий передач без нарушения герметичности.

Поставленная цель достигается тем, что узел продольной герметизации оптических кабелей, содержащий оптические кабели, освобожденные от наружной оплетки и помещенные в герметизирующий материал и оболочку, на наружной поверхности оболочки имеет диаметральные канавки для уплотнительных колец, а герметизирующий материал и оболочка выполнены из одного и того же компаунда, состав, мас. ч.

Эпоксидная диановая смола 67,2 68,0 Титанорганический сложный полиэфир 11,0 11,5 Лапрол марки 503 19,2 20,0 Катализатор 1,3 1,8 На чертеже представлен узел герметизации оптических кабелей. Он состоит из оптических кабелей 1, на определенной длине которых снята изоляция до кварцевой жилы световода. Кабели такими участками объединены в пучок и размещены в отформованной оболочке из герметизирующего материала 2.

На наружной поверхности оболочки имеются диаметральные канавки, в которых размещены уплотнительные эластичные кольца 3. Глубина канавки определяется расчетным путем, исходя из степени сжатия кольца.

В случае воздействия гидростатического давления среды на узел со стороны торцев, такая конструкция гермоузла обеспечивает герметичность как в продольном, так и в радиальном направлениях.

Узел изготавливают следующим образом.

Оптические кабели, освобожденные от наружной оплетки, крепят в пазах, расположенных по периметру сердечника, предварительно изготовленного из герметизирующего компаунда. Сформированный таким образом пучок кабелей помещают в разъемную форму и закрепляют его, например, с помощью крышек. Форму заливают герметизирующим компаундом, который готовят следующим образом.

Эпоксидную диановую смолу смешивают с необходимым количеством титанорганического сложного полиэфира и лапрола марки 503 при нагревании. После охлаждения смеси в нее вводят необходимое количество катализатора. Смесь помещают для удаления пузырьков воздуха в вакуумный шкаф.

Отверждение компаунда проводят в ступенчатом режиме, включающем нагрев от комнатной температуры до 125^o в течение 11 ч.

После отверждения компаунда узел вынимают из формы.

Пример 1. 68,0 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, содержащей 20,3% эпоксидных групп, смешивают при 70^oC с 11,0 мас.ч. этиленгликольфталаттитаната и 19,2 мас.ч. лапрола марки 503. Смесь охлаждают и вводят в нее 1,8 мас. ч. УП 606/2. Смесь помещают для удаления пузырьков воздуха в вакуумный шкаф. Отверждение осуществляют в следующем режиме: подъем температуры от комнатной до 100^oC в течение одного часа, выдержка по 2 ч при 110 и 115^oC и 6 ч при 125^oC.

Пример 2. 67,2 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, содержащей 20,3% эпоксидных групп, смешивают при 80^oC с 11,5 мас.ч. этиленгликольфталаттитаната и 20,0 мас. ч. лапрола марки 503. После охлаждения смеси в нее добавляют 1,3 мас.ч. УП 606/2 и помещают для удаления пузырьков воздуха в вакуумный шкаф. Отверждение осуществляют по режиму, описанному в примере 1.

Предлагаемая конструкция узла, в которой герметизирующая часть и оболочка представляют единое целое, является достаточно простой и изготавливается в одну операцию.

Наличие на наружной поверхности оболочки узла диаметральных канавок для уплотнительных резиновых колец позволяет многократно устанавливать и демонтировать элементы волоконнооптических линий передач без нарушения герметичности узла.

Преимуществом предлагаемого узла является также то, что элементы его (герметизирующая часть, оболочка, сердечник) выполнены из одного материала. Отсутствие разнородных материалов исключает возникновение и накопление внутренних напряжений в узле, что препятствует снижению прочности оптических волокон и повышает срок их эксплуатации.

Источники информации: 1. Япония, заявка N 62-47281, публ. 07.10.87. кл. G 02 B 6/00, H 01 R 9/1.

2. Япония, заявка N 62-47282, публ. 07.10.87, кл. G 02 B 3/41, H 01 R 9/16.

3. Япония, заявка N 62-4783, публ. 07.10.87, кл. G 02 B 6/00, H 01 R 9/16.

4. ФРГ, заявка 3717296, публ. 1.12.88, кл. G 02 B 6/44 (прототип).

Формула изобретения

Узел продольной герметизации оптических кабелей, содержащий оптические кабели, освобожденные от наружной оплетки и помещенные в герметизирующий материал и оболочку, отличающийся тем, что с наружной стороны оболочки выполнены диаметральные канавки для уплотнительных колец, а герметизирующий материал и оболочка, представляющие единое целое, выполнены из одного и того же компаунда состава, мас.ч.

Эпоксидная диановая смола 67,2 68,0 Титанорганический сложный полиэфир 11,0 11,5 Лапрол марки 503 19,2 20,0 Катализатор 1,3 1,8л

РИСУНКИ

Рисунок 1