BR112017026199B1

BR112017026199B1 - Cabo de micromódulo aéreo e método de fabricação de cabos de micromódulos aéreos

Info

Publication number: BR112017026199B1
Application number: BR112017026199-5A
Authority: BR
Inventors: Olivier Tatat; Jean-Marc Testu
Original assignee: Draka Comteq B.V.
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2022-11-16
Also published as: US10330879B2; MX2017016881A; EP3690507C0; PL3690507T3; US20180172937A1; PL3314322T3; EP3690507B1; AU2015399539B2; WO2016207687A1; EP3314322A1; AU2015399539A1; EP3690507A1; CA2990558C; ES2966734T3; EP3314322B1; ES2828273T3; BR112017026199A2; CA2990558A1

Abstract

MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE CABOS DE MICROMÓDULOS AÉREOS, E CABO DE MICROMÓDULO AÉREO. É descrito um método de fabricação de cabo de micromódulo aéreo (2) com excesso de comprimento de um núcleo óptico (8), em que o cabo compreende uma cobertura de cabo (3) que define uma cavidade (6) na qual é disposto o núcleo óptico (8), o mencionado cabo possui dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) embutidos na parede da cobertura (3); em que o método compreende a orientação do cabo (2) sobre uma roda (26); em que um primeiro plano (P1) que intersecciona o centro de gravidade (C1) da cavidade de cabo (6) é paralelo a um segundo plano (P2) que intersecciona os dois membros de resistência rígidos, os mencionados primeiro e segundo planos (P1, P2) são compensados entre si e, durante a mencionada orientação, os dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) encontram-se em posição mais próxima da roda (26) que o primeiro plano (P1), de forma a fazer com que o núcleo óptico (8) possua excesso de comprimento de núcleo de pelo menos 0,05%.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se, de forma geral, ao campo de cabos de fibra óptica aéreos e, mais especificamente, a cabos de micromódulos aéreos, nos quais as fibras ópticas são agrupadas para formar uma série de micromódulos reunidos na forma de cabo.

Antecedentes da Invenção

[002] Ao instalar-se cabos ópticos em forma aérea, eles são expostos a tensões constantes e, como resultado, podem ser submetidos a alongamentos indesejáveis. As forças de tensão aplicadas a cabos ópticos aéreos dependem particularmente dos elementos climáticos (vento, gelo etc.), das especificações físicas (comprimento, peso etc.) dos cabos e da forma de instalação dos cabos no campo.

[003] Para limitar o alongamento que pode ocorrer em cabos ópticos aéreos, esses cabos são normalmente fabricados da forma menor e mais leve possível. Cabos pequenos e leves podem ser produzidos utilizando um projeto de cabos de micromódulos. Em cabos de micromódulos aéreos, as fibras ópticas são agrupadas para formar um ou mais micromódulos reunidos na forma de cabo.

[004] Em cabos de micromódulos aéreos e, mais geralmente, em cabos de micromódulos, as coberturas dos micromódulos são finas e flexíveis, o que resulta em baixa resistência desses cabos a forças externas. Consequentemente, a cobertura do cabo não pode ser extrudada de forma apertada sobre o núcleo do cabo, pois isso causaria tensão excessiva sobre as fibras ópticas, aumentando a atenuação. Em cabos de micromódulos, o núcleo óptico formado pelas fibras ópticas é, portanto, desacoplado da cobertura do cabo.

[005] Além disso, o núcleo do cabo é geralmente projetado de forma a exibir algum nível de excesso de comprimento com relação ao comprimento da cobertura do cabo (tipicamente, cerca de 0,2%). Ter esse comprimento de fibra excessivo no cabo garante que as fibras ópticas não sejam alongadas, a menos que o cabo seja carregado acima de um certo nível de tensão.

[006] São conhecidos métodos convencionais para atingir certo nível de comprimento de fibra excessivo em cabos de micromódulos.

[007] O comprimento de fibra excessivo pode ser controlado até certo ponto por meio de ajuste dos parâmetros de construção geométrica da cobertura de cabo e do núcleo óptico.

[008] O documento US 5.125.063 (AT&T Bell Laboratories) descreve um cabo de fibra óptica apropriado para uso em distribuição aérea, incluindo, por exemplo, em uma realização preferida, pelo menos um feixe de fibras ópticas. O pelo menos um feixe é disposto em um membro tubular que é feito de material plástico apropriado para uso em faixa de temperaturas relativamente ampla e é coberto por um sistema de cobertura. Comprimento de fibra excessivo previamente determinado é forçado a ser disposto no membro tubular. O excesso de comprimento de cada fibra é suficiente para evitar estiramentos indevidos sobre a fibra à medida que o núcleo da fibra é exposto aos elementos e a forças impostas durante o manuseio, tal como durante a instalação. Este documento faz referência a um método de fabricação descrito no documento US 4.446.686 (AT&T Bell Laboratories) para obter excesso de comprimento do núcleo.

[009] Mais especificamente, o documento US 4.446.686 descreve que, na fabricação de um cabo de fibras de orientação de luz no qual um núcleo de fibra de orientação de luz é disposto de forma solta em uma cobertura composta, é importante controlar a razão entre os comprimentos do núcleo e da cobertura. Um núcleo que é mais curto que a cobertura e segue um trajeto reduzido sobre uma bobina pode ser indevidamente restrito quando o cabo é instalado no campo. Este problema é superado pelo acoplamento do núcleo à cobertura por um sistema que inclui um cabrestante linear em velocidade constante e uma roldana com velocidade variável relativamente grande, que é posicionada entre o cabrestante linear e uma bobina de recolhimento. O acoplamento do núcleo à cobertura é realizado sobre a roldana após o alongamento da cobertura entre o cabrestante linear e a roldana. O acoplamento e o alongamento cooperam para compensar a deficiência inerente de comprimento do núcleo que, de outra forma, ocorreria quando o cabo fosse enrolado sobre uma bobina. Como resultado, quando as forças de tensão que foram aplicadas à cobertura forem reduzidas, a cobertura, que inclui membros de resistência que possuem módulo de elasticidade relativamente alto, recupera o seu comprimento original e a razão entre o comprimento do núcleo e o da cobertura torna-se um valor previamente determinado.

[010] O documento US 5.372.757 descreve que um elemento de tubo solto que inclui uma cobertura plástica que contém um material similar a graxa e uma fibra óptica, feixe de fibras ópticas ou fita de fibras ópticas é puxado da cruzeta de um extrusor através de um banho de resfriamento e em volta de um cabrestante sob velocidade constante. O elemento de tubo solto trafega em volta do cabrestante sob velocidade constante diversas vezes e, à medida que sai do cabrestante, é submetido a uma força de tensão fornecida por um cabrestante de controle de torque variável. A força de tensão causa alongamento da cobertura de plástico, faz com que a fibra óptica seja puxada e esticada e, desta forma, controla a razão entre o comprimento da fibra e o comprimento da cobertura dentro do elemento de tubo solto. Embora submetido à força de tensão, o elemento é resfriado em seguida, fazendo com que o alongamento da cobertura de plástico torne-se permanente, de forma a fixar a razão de comprimento entre a fibra e a cobertura. A razão de comprimento entre fibra e cobertura não é afetada pela variação da velocidade da linha de produção e a linha de produção pode operar em velocidades muito altas, produzindo elementos de tubo soltos com razões de comprimento entre fibra e cobertura consistentes. O elemento de tubo solto é armazenado em seguida sobre uma bobina de recolhimento ou é utilizado como elemento de formação de cordão ou elemento de núcleo em um cabo de fibra óptica.

[011] Somente uma quantidade limitada de excesso de comprimento de fibra pode ser atingida, entretanto, utilizando um método de fabricação de cabos convencional como um dos mencionados acima. Além disso, o uso, por exemplo, do método de fabricação do documento US 4.446.686 pode ser problemático, pois ele geralmente requer a aplicação de tensões importantes à cobertura do cabo. Nem sempre é prático ou viável, em uma linha de produção, aplicar o nível necessário de forças de tensão à cobertura.

[012] Nenhum método de fabricação de cabos convencional permite a produção, de forma eficiente e confiável, de cabos ópticos aéreos, mais especificamente cabos de micromódulos aéreos, com excesso de comprimento de fibras suficientemente alto para limitar ou evitar tensões indesejáveis nesses cabos durante ou depois da sua instalação sobre o campo de operação.

Descrição Resumida da Invenção

[013] Um objeto da presente invenção é o de reduzir as desvantagens e insuficiências resultantes do estado da técnica mencionado acima.

[014] Em uma realização específica da presente invenção, é descrito um método de fabricação de cabos de micromódulos aéreos com excesso de comprimento de um núcleo óptico, em que o mencionado cabo compreende uma cobertura de cabos, uma parede da mencionada cobertura de cabos que define uma cavidade de cabo na qual é disposto o núcleo óptico, em que o mencionado cabo possui dois membros de resistência rígidos embutidos na parede da mencionada cobertura de cabo; em que o mencionado método compreende: - orientação do cabo de micromódulo aéreo sobre a circunferência externa de uma roda; em que um primeiro plano que intersecciona o centro de gravidade da cavidade do cabo é paralelo a um segundo plano que intersecciona os dois membros de resistência rígidos na cobertura do cabo e o mencionado primeiro plano e o mencionado segundo plano são compensados entre si; e em que, durante a mencionada orientação, os dois membros de resistência rígidos encontram-se em posição mais próxima da circunferência externa da roda que o primeiro plano, de forma a fazer com que o núcleo óptico possua excesso de comprimento do núcleo de pelo menos 0,5% com relação ao comprimento da cobertura do cabo.

[015] A presente invenção permite a geração conveniente, de forma prática e confiável, de excesso de comprimento de pelo menos 0,05% no núcleo óptico de um cabo de micromódulo aéreo, sem aplicação de tensões indevidas sobre o cabo durante a sua fabricação.

[016] Segundo uma realização específica, durante a mencionada orientação, a roda gira em volta de um eixo de rotação paralelo ao mencionado primeiro plano e ao mencionado segundo plano.

[017] Segundo uma realização específica, o primeiro plano é um plano transversal médio do cabo.

[018] Segundo outra realização, o segundo plano é um plano transversal médio do cabo.

[019] Segundo uma realização específica, o primeiro plano é um plano de simetria da cavidade do cabo.

[020] Segundo uma realização específica, o segundo plano divide o cabo de micromódulo aéreo em uma primeira região e uma segunda região, em que a mencionada primeira região compreende o primeiro plano; em que, durante a mencionada orientação, o centro de gravidade do núcleo óptico é disposto na primeira região do mencionado cabo, de forma que o eixo neutro do cabo seja posicionado entre o centro de gravidade do núcleo óptico e o segundo plano.

[021] Segundo outro aspecto da presente invenção, um cabo de micromódulo aéreo compreende: - uma cobertura de cabo que compreende uma parede que define uma cavidade de cabo; - um núcleo óptico disposto no interior da cavidade de cabo, em que o mencionado núcleo óptico é desacoplado da cobertura de cabo; em que o mencionado cabo possui dois membros de resistência rígidos embutidos na parede da mencionada cobertura; em que um primeiro plano que intersecciona o centro de gravidade da cavidade do cabo é paralelo a um segundo plano que intersecciona os dois membros de resistência rígidos na cobertura do cabo e o mencionado primeiro plano e o mencionado segundo plano são compensados entre si; e em que o mencionado núcleo óptico possui excesso de comprimento de pelo menos 0,05% com relação ao comprimento da cobertura de cabo.

[022] Segundo uma realização específica, a seção transversal da cavidade de cabo é circular ou elipsoidal.

[023] Segundo uma realização específica, o núcleo óptico compreende pelo menos um micromódulo, em que cada um dos mencionados micromódulos compreende 4, 8 ou 12 fibras.

[024] Segundo uma realização específica, o cabo de micromódulo aéreo compreende adicionalmente um indicador visível sobre a periferia externa do cabo para indicar a direção segundo a qual o cabo deve ser dobrado sobre uma roda durante uma etapa de orientação de acordo com um método de fabricação conforme definido acima, de forma a fazer com que o mencionado núcleo óptico possua o mencionado excesso de comprimento de pelo menos 0,05%.

[025] Segundo uma realização específica, o primeiro plano é um plano transversal mediano do cabo.

[026] Segundo outra realização específica, o segundo plano é um plano transversal mediano do cabo.

[027] Segundo uma realização específica, o primeiro plano é um plano de simetria da cavidade do cabo.

[028] Segundo uma realização específica, o segundo plano divide o cabo de micromódulo aéreo em uma primeira região e uma segunda região, em que a mencionada primeira região compreende o primeiro plano; em que o centro de gravidade do núcleo óptico é disposto na primeira região, de forma que o eixo neutro do cabo seja posicionado entre o centro de gravidade do núcleo óptico e o segundo plano.

[029] Embora não seja explicitamente descrito, as realizações do presente podem ser empregadas em qualquer combinação ou subcombinação.

Breve Descrição das Figuras

[030] A presente invenção pode ser mais bem compreendida com referência à descrição a seguir e às figuras, fornecidas como forma de exemplo e sem limitar o escopo de proteção, nas quais: - a Figura 1 é uma vista esquemática do corte transversal de um cabo de acordo com uma realização da presente invenção; - a Figura 2 é uma vista esquemática de um corte longitudinal do cabo ilustrado na Figura 1; - a Figura 3 é uma vista esquemática de uma linha de cobertura de cabos utilizada no método de fabricação de acordo com uma realização da presente invenção; - a Figura 4 é uma vista esquemática do corte transversal do cabo acoplado a uma roda em um método de fabricação de acordo com uma realização da presente invenção; - a Figura 5 é um fluxograma que representa as etapas principais de um método de fabricação de acordo com uma realização da presente invenção; - a Figura 6 é uma vista esquemática do corte transversal de um cabo de acordo com outra realização da presente invenção; - a Figura 7 é uma vista esquemática do corte transversal de um cabo de acordo com ainda outra realização da presente invenção; e - a Figura 8 é um gráfico que ilustra resultados experimentais obtidos com uma realização específica da presente invenção.

[031] Os componentes das figuras não se encontram necessariamente em escala, pois a ênfase é na ilustração dos princípios da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[032] A presente invenção refere-se a cabos ópticos aéreos e, mais especificamente, cabos micromodulares aéreos. Muitos detalhes específicos da presente invenção são incluídos na descrição a seguir e nas Figuras 1 a 8. Os técnicos no assunto compreenderão, entretanto, que a presente invenção pode ter realizações adicionais ou que a presente invenção pode ser praticada sem vários dos detalhes incluídos na descrição a seguir.

[033] A Figura 1 ilustra esquematicamente um cabo micromodular aéreo 2 que compreende uma cobertura (ou camisa) 3 que define o contorno do cabo 2. A cobertura do cabo 3 é feita, por exemplo, de material plástico, tal como polietileno de alta densidade (HDPE), cloreto de polivinila (PVC), material retardante de chamas livre de halogênios (HFFR), tereftalato de polibutileno (PBT) ou nylon.

[034] A parede interna 3b da cobertura 3 define uma cavidade longitudinal 6 na qual é disposto um núcleo óptico 8. No presente exemplo, o corte transversal da cavidade 6 é circular, cujo raio é indicado como R1. Podem ser contemplados, entretanto, outros formatos da cavidade 6.

[035] Ainda neste exemplo, o núcleo óptico 8 compreende uma camada de fios 12 (por exemplo, fios de aramida), que são cabeados em volta de pelo menos um micromódulo 10 (ou seja, dois micromódulos 10 no presente exemplo). Alternativamente, a camada de fios 8 pode ser substituída por uma fita. Cada micromódulo 10 no núcleo óptico 8 compreende uma quantidade de fibras ópticas (por exemplo, 4, 8 ou 18). Dever-se-á observar, entretanto, que podem ser contempladas outras realizações do núcleo óptico 8. Mais geralmente, o núcleo óptico 8 contém pelo menos um micromódulo 10.

[036] O núcleo óptico 8 inclui neste exemplo, portanto, dois micromódulos que preenchem apenas parcialmente a cavidade central 6. Esta configuração permite uma certa quantidade de excesso de comprimento do núcleo óptico, conforme explicado com mais detalhes abaixo.

[037] O núcleo óptico possui, neste exemplo, corte transversal circular, cujo raio é indicado por R2. Podem ser contempladas, entretanto, outras disposições físicas.

[038] A cobertura 3 exibe uma certa espessura cujo valor é igual à distância entre a sua parede interna 3b e a sua parede externa 3a.

[039] O núcleo óptico 8 é desacoplado da cobertura 3. Em outras palavras, o núcleo óptico 8 é disposto de forma solta no interior da cavidade de cabo 6, de forma a poder mover-se radial e/ou longitudinalmente até certo ponto com relação à cobertura de cabo 3. Neste exemplo, o núcleo óptico 8 encontra-se em contato a parede interna 3b da cobertura de cabo 3 em uma área de contato Z1, conforme exibido na Figura 1.

[040] O cabo 2 é equipado com dois membros de resistência rígidos (RSM) 4a e 4b (denominados coletivamente 4) embutidos na parede da cobertura de cabo 3. Neste exemplo, os dois membros de resistência rígidos 4 estendem-se longitudinalmente no interior da cobertura de cabo 3.

[041] Os membros de resistência rígidos 4 são projetados para sustentar a maior parte das forças de tração e compressão quando o cabo 3 é submetido a tensão mecânica e/ou térmica. Os membros de resistência rígidos 4 exibem módulo de Young (ou módulo elástico) e rigidez maior que a parte restante da cobertura de cabo 3. Os membros de resistência rígidos 4 podem ser varas de plástico reforçado com vidro, conhecido como GRP, varas de plástico reforçado com aramida ou varas de aço galvanizado isoladas ou trançadas, ou qualquer outro membro de reforço longitudinal apropriado para reforçar um cabo de micromódulo aéreo.

[042] Um primeiro plano P1, que intersecciona o centro de gravidade C1 da cavidade de cabo 6, é disposto de forma a ser paralelo a um segundo plano P2 que intersecciona os dois membros de resistência rígidos 4 embutidos na cobertura de cabo 3. “Intersecção dos dois membros de resistência rígidos” indica que o centro de gravidade de cada um dos dois membros de resistência rígidos 4 está contido no plano P2.

[043] Por “centro de gravidade” da cavidade de cabo, indica-se o centroide ou centro geométrico do corte transversal da cavidade de cabo vazia.

[044] O primeiro plano P1 e o segundo plano P2 são compensados entre si. Neste exemplo, os planos P1 e P2 são paralelos e espaçados entre si por uma compensação OF > 0. Como se pode observar na Figura 1, o centro de gravidade C1 da cavidade 6 é posicionado no plano P1, enquanto os eixos de simetria correspondentes Ca, Cb dos membros de resistência rígidos 4a, 4b são posicionados no plano P2.

[045] Como já indicado, o corte transversal da cavidade 6 possui formato circular no presente exemplo. Consequentemente, o primeiro plano P1 é um plano de simetria da cavidade 6 e será designado como tal a seguir. Dever-se-á observar, entretanto, que outras formas e disposições da cavidade de cabo 6 podem ser contempladas, em que o primeiro plano P1 é ou não um plano de simetria da cavidade 6, dependendo de cada caso.

[046] Neste exemplo, o plano de simetria P1 é um plano transversal mediano do cabo 2.

[047] Ainda neste exemplo, o centro de gravidade C2 do núcleo óptico 8 e do eixo neutro C3 do cabo 2 são ambos posicionados entre os planos P1 e P2. O eixo neutro C3 (ou eixo de dobra neutro) é tal que não ocorre contração e extensão no mencionado cabo 2 no eixo neutro C3 quando o cabo é dobrado na direção perpendicular a P2.

[048] Por “centro de gravidade” do núcleo óptico, designa-se o centroide ou centro geométrico do corte transversal do núcleo óptico, sem considerar a massa dos materiais diferentes que formam o núcleo óptico. Neste exemplo, o centro de gravidade C2 é o eixo de simetria longitudinal do núcleo óptico 8.

[049] Excesso de comprimento do núcleo óptico 8 (e, portanto, dos micromódulos 10) é fornecido no interior da cavidade 6 do cabo 2. Mais especificamente, o cabo 2 é disposto de tal forma que o núcleo óptico 8 possua excesso de comprimento de fibra EFL (ou excesso de comprimento de núcleo) de pelo menos 0,05% com relação ao comprimento da cobertura de cabo 3.

[050] Conforme ilustrado esquematicamente na Figura 2, o núcleo óptico 8 e a cobertura de cabo 3 possuem, respectivamente, comprimento L1 e L2. Consequentemente, o cabo 2 exibe excesso de comprimento de fibra EFL (ou seja, razão entre o comprimento do núcleo óptico e o comprimento da cobertura) que pode ser definido conforme segue: EFL = 100 [(LI - L2)/L2]

[051] Conforme indicado anteriormente, o excesso de comprimento do núcleo óptico é possível, notadamente porque o mencionado núcleo preenche apenas parcialmente a cavidade de cabo 3.

[052] Será agora descrito um método de fabricação do cabo de micromódulo aéreo 2 de acordo com uma realização específica com referência às Figuras 3 a 5.

[053] A Figura 3 exibe esquematicamente uma linha de cobertura de cabos JL utilizada no presente exemplo para produzir o cabo 2 conforme descrito com referência às Figuras 1 e 2. Alguns componentes e detalhes da linha de cobertura de cabos JL foram voluntariamente omitidos por questão de clareza.

[054] A linha de cobertura de cabos JL compreende os componentes a seguir: um dispositivo de encerramento do núcleo óptico 19, um extrusor 20, um primeiro dispositivo de resfriamento 22, um segundo dispositivo de resfriamento 24, uma roda de acoplamento 26 e um dispositivo impulsor 30.

[055] Durante o processo de fabricação, o cabo 2 fornecido pelo extrusor 20 é movido para a frente ao longo de um trajeto de processo de forma a ser processado sucessivamente pelo primeiro dispositivo de resfriamento 22, o segundo dispositivo de resfriamento 24, a roda de acoplamento 26 e, uma vez mais, o segundo dispositivo de resfriamento 22. No presente exemplo, o avanço do cabo 2 ao longo do trajeto de processo é atingido puxando-se o mencionado cabo 2 utilizando o dispositivo de tração 30 (por exemplo, um trator). A roda de acoplamento 26 é uma roda ociosa, que pode girar livremente em volta de um eixo de rotação X1. Em uma realização alternativa, a roda de acoplamento 26 é motorizada.

[056] Na etapa S2 (Figura 5), o extrusor 20 fornece um cabo 2 que compreende a cobertura de cabo 3 (na qual são embutidos membros de resistência rígidos 4a, 4b) extrudada em volta do núcleo óptico 8, em que o mencionado núcleo óptico 8 é disposto longitudinalmente no interior da cavidade de cabo 3 definida pela parede interna 3b da mencionada cavidade. Neste exemplo, o extrusor 20 é alimentado com o núcleo óptico 8 pelo dispositivo de payoff do núcleo óptico 19 posicionado acima no fluxo com relação ao extrusor 20.

[057] A parte do cabo 2 que sai do extrusor 20 é indicada como PR1. Nesta etapa, o núcleo óptico 8 é desacoplado da cobertura de cabo 3 e não há excesso de comprimento do núcleo óptico 8 com relação à cobertura de cabo 3.

[058] Na etapa S4, a cobertura de cabo 3 é resfriada sucessivamente em seguida pelo primeiro dispositivo de resfriamento 22 e pelo segundo dispositivo de resfriamento 24. Os dispositivos de resfriamento 22, 24 são, por exemplo, dispositivos de resfriamento de água de passagem. A parte de cabo 2 que sofre tratamento de resfriamento nos dispositivos de resfriamento 22 e 24 é indicada como PR2.

[059] A roda de acoplamento 26 (uma roldana, neste exemplo) é instalada de forma a constituir a primeira roda que recebe o cabo 2 após o extrusor 20. Desta forma, a roda 26 opera como ponto de acoplamento da cobertura de cabo 3 e do núcleo de cabo 8. O raio da roda de acoplamento 26 é indicado como R3.

[060] Em uma etapa de orientação S6, o cabo 2 é, portanto, orientado sobre a circunferência externa da roda de acoplamento 26. A Figura 4 exibe esquematicamente um corte transversal da parte PR3 do cabo 2, que é orientado sobre a roda de acoplamento 26 na etapa S6. Como se pode observar neste exemplo, a circunferência externa 27 da roda de acoplamento 26 forma uma ranhura na qual é disposta uma parte PR3 do cabo 2. Uma região de contato Z2 da cobertura de cabo 3 coopera, portanto, com a circunferência externa 27 da roda 26.

[061] Dever-se-á observar, entretanto, que o uso de uma roda dentada 26 não é obrigatório para conduzir a presente invenção. Em outra realização, a circunferência externa 27 da roda de acoplamento 26 é plana ou possui qualquer outro formato apropriado.

[062] Durante a etapa de orientação S6, os dois membros de resistência rígidos 4 (ou seja, seus centros de gravidade correspondentes Ca, Cb) são posicionados mais perto da circunferência externa 27 da roda 26 (e, portanto, mais perto da região de contato Z2) que o primeiro plano P1, de forma a fazer com que o núcleo óptico 8 possua excesso de comprimento do núcleo de pelo menos 0,05% com relação ao comprimento da cobertura de cabo 3.

[063] Graças à compensação OF presente entre os planos P1 e P2, excesso de comprimento significativo do núcleo óptico 8 com relação ao comprimento da cobertura de cabo 3 pode ser gerado quando o cabo 2 é dobrado ao longo da roda de acoplamento 26. Neste exemplo, a roda de acoplamento 26 gira livremente em volta do eixo de rotação X1 sob a força de tensão aplicada sobre o cabo 2 pelo trator 30.

[064] Neste exemplo específico, os dois planos P1 e P2 são posicionados paralelamente ao eixo de rotação X1 da roda de acoplamento 26.

[065] Ainda neste exemplo, o segundo plano P2 divide o cabo de micromódulo aéreo 2 em uma primeira região RG1 e uma segunda região RG2, em que a mencionada primeira região R1 do cabo 2 compreende o primeiro plano P1 (conforme exibido na Figura 4). Neste exemplo, durante a etapa de orientação S6, o centro de gravidade C2 do núcleo óptico 8 é disposto na primeira região RG1, de forma que o eixo neutro C3 do cabo 2 seja posicionado entre o centro de gravidade C2 do núcleo óptico 8 e o segundo plano P2. Podem ser contempladas, entretanto, outras realizações.

[066] Além disso, o cabo 2 fornecido pelo extrusor 20 pode incluir convenientemente um indicador visível 35 sobre a periferia externa do cabo para indicar a direção segundo a qual o cabo 2 deve ser dobrado sobre a roda de acoplamento 26 durante a etapa de orientação S6, de forma a fazer com que o núcleo óptico 8 tenha excesso de comprimento de pelo menos 0,05% conforme discutido anteriormente. O indicador visível 35 pode ser uma marca, relevo (recesso, protuberância etc.) ou ter qualquer outra forma apropriada para informar como o cabo 2 deverá ser posicionado com relação à roda de acoplamento 26 durante a etapa de orientação. No presente exemplo, o indicador visível 35 é posicionado sobre a superfície externa 3a da cobertura de cabo 3, em posição oposta à circunferência externa 27 da roda de acoplamento 26 durante a etapa de orientação S6.

[067] Após o término da etapa S6, o cabo 2 é movido de volta (S8) para o segundo dispositivo de resfriamento 24, para resfriamento adicional. Neste exemplo, o dispositivo de resfriamento 24 compreende uma disposição de roda 28 para permitir diversas passagens do cabo 2 em um banho de resfriamento. A parte de cabo 2 transportada na etapa S8 através do dispositivo de resfriamento 24 é indicada como PR4.

[068] O cabo 2 é extraído em seguida do dispositivo de resfriamento 24 pelo trator 30 para tratamento ou manipulação adicional (parte PR5 do cabo 2).

[069] Conforme já mencionado, a realização representada nas Figuras 1 a 5 é fornecida como mero exemplo da presente invenção.

[070] A Figura 6 é o corte transversal de um cabo de micromódulo aéreo 40 de acordo com outra realização da presente invenção. O cabo 40 difere do cabo 2 porque o corte transversal da cavidade de cabo (referência 42 neste caso) possui formato elíptico. Podem ser contempladas outras configurações da cavidade de cabo.

[071] A Figura 7 é um corte transversal de um cabo de micromódulo aéreo 50 de acordo com outra realização da presente invenção. O cabo 50 difere do cabo 2 porque o plano de simetria P1 da cavidade de cabo (referência 52 neste caso) não é um plano transversal mediano do cabo. Nesta realização alternativa, é o plano P2 que intersecciona os dois membros de resistência rígidos (referência 54a, 55b, respectivamente neste caso e, coletivamente, 54) é um plano transversal mediano do cabo 50 paralelo ao plano P1. Em outras palavras, o plano P1 encontra-se fora do centro com relação ao plano transversal mediano do cabo no lugar do plano P2. Podem ser contempladas outras realizações nas quais os dois planos, P1 e P2, encontram-se fora do centro com relação ao plano transversal mediano do cabo, em que os mencionados planos P1 e P2 ainda são compensados entre si conforme discutido anteriormente.

[072] A presente invenção permite convenientemente a geração de excesso de comprimento de pelo menos 0,05% do núcleo óptico de um cabo óptico aéreo e, mais especificamente, de um cabo micromodular aéreo. Conforme mencionado acima, os cabos aéreos estão sujeitos a tensão constante. A geração de excesso de comprimento de pelo menos 0,05% garante que, na maior parte do tempo, o núcleo óptico (e, portanto, as fibras ópticas) não é tensionado. A ocorrência de tensão limitada no interior do núcleo óptico pode ser tolerada ao longo de curtos períodos de tempo devido aos elementos climáticos, por exemplo (tais como carregamento de gelo e/ou vento). Graças à presente invenção, pode-se, entretanto, evitar ou reduzir tensão excessiva produzindo-se excesso de comprimento de pelo menos 0,05%, utilizando um método de fabricação baseado no princípio ilustrado acima com referência às Figuras 3 a 7.

[073] Métodos convencionais como os mencionados anteriormente não permitem a obtenção desse nível de excesso de comprimento do núcleo de forma simples e confiável. Particularmente, a presente invenção elimina convenientemente a necessidade de aplicação de tensões significativas sobre o cabo durante a fabricação, como geralmente é o caso em métodos convencionais. Ao utilizar-se o método do documento US 4.446.686, por exemplo (vide acima), pode-se obter algum nível limitado de excesso de comprimento do núcleo causando- se o alongamento elástico da cobertura de cabo, seguido pelo seu relaxamento. Acima de um certo tamanho dos membros de resistência rígidos embutidos na cobertura de cabo, torna-se, entretanto, difícil (quando não impossível) aplicar o nível necessário de tensões na cobertura de cabo para atingir a quantidade desejável de excesso de comprimento do núcleo. A aplicação de tensões importantes na cobertura do cabo não é uma opção prática, pois ela exige equipamento adequado para fazê-lo, tal como um trator adicional, antes do ponto de acoplamento, em que alta força de tração é aplicada entre esse trator e o dispositivo de tração 30 ilustrado na Figura 3, a fim de criar alongamento elástico da cobertura 3. Como forma de exemplo, considerando-se um cabo que possui dois membros de resistência rígidos com diâmetro de 1,8 mm cada, a carga de tração necessária entre os dois tratores para criar alongamento elástico de 0,2% da cobertura 3 seria de cerca de 500 N (Newtons). Como solução alternativa, pode-se considerar a aplicação de alta tensão (cerca de 250 N neste exemplo) sobre cada membro de resistência rígida no seu equipamento de payoff antes do extrusor.

[074] Na presente invenção, pode-se atingir excesso de comprimento de núcleo de pelo menos 0,05% em um cabo de micromódulo aéreo, alterando-se a disposição geométrica do cabo e o seu posicionamento com relação à roda de acoplamento.

[075] A quantidade de excesso de comprimento do núcleo pode ser convenientemente controlada na presente invenção por meio de ajuste de qualquer um dos parâmetros a seguir: - o diâmetro da roda de acoplamento 26; - o diâmetro da cavidade de cabo 6; - o valor da compensação OF; e - o diâmetro do núcleo óptico 8.

[076] A presente invenção é conveniente porque o excesso de comprimento do núcleo que é gerado no cabo não depende da velocidade da linha durante a fabricação, como no caso do método do documento US 4.446.686, por exemplo.

[077] A Figura 8 exibe resultados experimentais obtidos por meio da fabricação de cabos micromodulares aéreos de acordo com uma realização específica da presente invenção, em que: - o diâmetro da roda de acoplamento é de 2,6 m; - o diâmetro da cavidade de cabo é de 4 mm; - cada um dos dois membros de resistência rígidos 4 possui diâmetro de 1,8 mm; - a compensação OF = 0,8 mm; e - o diâmetro do núcleo óptico é de 3 mm.

[078] Conforme ilustrado na Figura 8, pode-se observar excesso de comprimento do núcleo de cerca de 0,2% entre a curva 60 que representa o alongamento do núcleo e a curva 62 que representa o alongamento do cabo.

[079] Os técnicos no assunto compreenderão, entretanto, que as realizações descritas acima são fornecidas apenas com fins ilustrativos e que essas realizações podem ser empregadas em qualquer combinação ou subcombinação.

Claims

1. CABO DE MICROMÓDULO AÉREO (2), que compreende: - uma cobertura de cabo (3) que compreende uma parede (3b) que define uma cavidade de cabo (6); - um núcleo óptico (8) compreendendo uma camada de fios (12) ou uma fita, que é cabeada em volta de pelo menos um micromódulo (10), - dito núcleo óptico (8) sendo disposto no interior da cavidade de cabo (6), o o dito núcleo óptico (8) é desacoplado da cobertura de cabo (3) e preenche apenas parcialmente a cavidade de cabo (6); o dito cabo (2) possuindo dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) embutidos na parede da mencionada cobertura (3); e o dito cabo (2) é caracterizado por um primeiro plano (P1) que intersecciona o centro de gravidade (C1) da cavidade do cabo (6) ser paralelo a um segundo plano (P2) que intersecciona os dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) na cobertura do cabo (3) e o dito primeiro plano (P1) e o dito segundo plano (P2) são compensados entre si; em que o dito núcleo óptico (8) possui excesso de comprimento de pelo menos 0,05% com relação ao comprimento da cobertura de cabo (3).

2. CABO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo corte transversal da cavidade de cabo (6) ser circular ou elipsoidal.

3. CABO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo núcleo óptico (8) compreender pelo menos um micromódulo (10), em que cada um dos ditos micromódulos compreende 4, 8 ou 12 fibras.

4. CABO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender adicionalmente um indicador visível (35) sobre a periferia externa do cabo (2) para indicar a direção segundo a qual o cabo (2) deve ser dobrado sobre uma roda de acoplamento (26) durante uma etapa de orientação em conformidade com um método de fabricação de forma a fazer com que o mencionado núcleo óptico (8) possua o mencionado excesso de comprimento de pelo menos 0,05%.

5. CABO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo primeiro plano (P1) ser um plano transversal mediano do cabo (2).

6. CABO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo segundo plano (P2) ser um plano transversal mediano do cabo (2).

7. CABO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo primeiro plano (P1) ser um plano de simetria da cavidade de cabo.

8. CABO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo segundo plano (P2) dividir o cabo de micromódulo aéreo (2) em uma primeira região (RG1) e uma segunda região (RG2), em que a mencionada primeira região compreende o primeiro plano (P1); em que o centro de gravidade (C2) do núcleo óptico (8) é disposto na primeira região, de forma que o eixo neutro (C3) do cabo seja posicionado entre o centro de gravidade (C2) do núcleo óptico (8) e o segundo plano.

9. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE CABOS DE MICROMÓDULOS AÉREOS (2) com excesso de comprimento de um núcleo óptico (8), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o mencionado cabo compreende uma cobertura de cabos (3), uma parede interna (3b) da mencionada cobertura de cabos define uma cavidade de cabo (6) na qual é disposto o núcleo óptico e o mencionado cabo possui dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) embutidos na parede da mencionada cobertura de cabos (3); caracterizado pelo método compreender: - extrusão da cobertura de cabos (3) em torno do núcleo óptico (8), para prover o dito cabo, o dito núcleo óptico não tendo comprimento excessivo em relação à cobertura de cabos (3); - orientação do cabo de micromódulo aéreo (2) sobre a circunferência externa de uma roda de acoplamento (26), a dita roda de acoplamento (26) sendo a primeira roda que recebe o cabo após a dita extrusão; e um primeiro plano (P1) que intersecciona o centro de gravidade (C1) da cavidade do cabo (6) ser paralelo a um segundo plano (P2) que intersecciona os dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) na cobertura do cabo (3) e os mencionados primeiro e segundo planos são compensados entre si; e em que, durante a mencionada orientação, os dois membros de resistência rígidos (4a, 4b) encontram-se em posição mais próxima da circunferência externa da roda de acoplamento (26) que o primeiro plano (P1), de forma a fazer com que o núcleo óptico (8) tenha excesso de comprimento do núcleo de pelo menos 0,05% com relação ao comprimento da cobertura do cabo (3).

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por, durante a mencionada orientação, a roda de acoplamento (26) girar em volta de um eixo de rotação paralelo ao mencionado primeiro plano (P1) e ao mencionado segundo plano (P2).

11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo primeiro plano (P1) ser um plano transversal mediano do cabo (2).

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo segundo plano (P2) ser um plano transversal mediano do cabo (2).

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo primeiro plano (P1) ser um plano de simetria da cavidade de cabo (6).

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo segundo plano (P2) dividir o cabo de micromódulo aéreo (2) em uma primeira região (RG1) e uma segunda região (RG2), em que a mencionada primeira região (RG1) compreende o primeiro plano (P1); em que, durante a mencionada orientação, o centro de gravidade do núcleo óptico (8) é disposto na primeira região (RG1), de forma que o eixo neutro (C3) do cabo seja posicionado entre o centro de gravidade (C2) do núcleo óptico (8) e o segundo plano (P2).