BR112019027990B1 - Cabo óptico, e, processo para fabricação de um cabo óptico - Google Patents

Abstract

É descrito um cabo óptico que compreende um núcleo óptico e uma bainha externa que circunda o núcleo óptico, em que a bainha externa compreende uma camada interna que envolve circunferencialmente o núcleo óptico e uma camada externa que envolve circunferencialmente a camada interna e que compreende pelo menos uma cavidade longitudinal acessível a partir de fora da bainha externa e que se estende por pelo menos uma parte da espessura da camada externa. As camadas interna e externa da bainha externa são feitas de um primeiro material com uma primeira resistência à tração, enquanto as cavidades na camada externa são preenchidas com um segundo material com uma segunda resistência à tração inferior à primeira resistência à tração.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se ao campo de cabos ópticos. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um cabo óptico para redes terrestres, em particular - mas não exclusivamente - redes de acesso óptico, tais como redes FTTH (FIBER TO THE HOME) e redes FTTP (FIBER TO THE PREMISES).

Fundamentos da Técnica

[002] Como se sabe, um cabo óptico compreende tipicamente um núcleo óptico, incluindo uma ou mais fibras ópticas e uma bainha externa que envolve o núcleo óptico. A bainha externa é tipicamente feita de um material polimérico e tem a função principal de proteger o núcleo óptico do ponto de vista mecânico.

[003] Dentro da bainha externa, as fibras ópticas podem ser arranjadas de várias maneiras. Em particular, nos chamados “cabos de tubos soltos”, as fibras ópticas são arranjadas de forma solta dentro de um ou mais tubos amortecedores. Cada tubo amortecedor tipicamente contém múltiplas fibras, e as fibras individuais estão livres para se moverem uma em relação à outra dentro do tubo amortecedor. Nos chamados “cabos centrais de tubo solto” (resumidamente, cabos CLT), todas as fibras ópticas do cabo são arranjadas de forma solta dentro de um único tubo amortecedor, que, por sua vez, é envolvido pela bainha externa. Nos chamados “cabos múltiplos de tubo solto” (resumidamente, cabos MLT), as fibras ópticas, por outro lado, são divididas em múltiplas unidades (por exemplo, 3, 4 ou 6 unidades), as fibras ópticas de cada unidade sendo arranjadas de forma solta dentro de um respectivo tubo amortecedor. Os tubos amortecedores são então encordoados de acordo com um arranjo de hélice aberta ou S-Z, tipicamente sobre um membro de resistência central. Um aglutinante também pode ser provido ao redor dos tubos amortecedores para retê-los. Tanto nos cabos CLT quanto nos cabos MTL, a bainha externa pode compreender dois membros de resistência lateral (normalmente feitos de aço ou de resina reforçada com fibra) embutidos na espessura da bainha e colocados em posições diametralmente opostas.

[004] Os cabos de tubo solto são tipicamente usados para aplicações em que as fibras ópticas devem ser extraídas individualmente do cabo e emendadas, por exemplo, em aplicações FTTH e FTTP. Por exemplo, os cabos de derivação de redes FTTH ou FTTP são tipicamente implementados como cabos CLT ou MLT com um diâmetro particularmente reduzido (menos de 10 mm).

[005] Quando os cabos ópticos se destinam à instalação aérea ou instalação subterrânea enterrada, a bainha externa deve ser projetada para prover alta resistência à abrasão (por exemplo, devido à fricção contra galhos de árvores, no caso de instalação aérea na proximidade de árvores) e alta resistência ao esmagamento. Para esse fim, os cabos são tipicamente providos com bainhas de alta espessura, a saber, bainhas cuja espessura varia tipicamente de cerca de 1,0 mm a cerca de 2,0 mm. Além disso, materiais de alta dureza são tipicamente usados para a bainha do cabo, tal como HDPE (Polietileno de Alta Densidade).

[006] O documento WO 2015/014386 em nome do mesmo Requerente descreve um cabo com um núcleo óptico e uma bainha externa que compreende seções feitas de dois materiais com diferentes valores de tenacidade à fratura, por exemplo, HDPE e LDPE. A(s) seção(ões) feita(s) do material com o menor valor de tenacidade à fratura (por exemplo, LDPE) são acessíveis de fora do cabo e se estendem substancialmente por toda a espessura da bainha.

Sumário da Invenção

[007] Os inventores observaram que os cabos conhecidos acima apresentam algumas desvantagens.

[008] Quanto aos cabos conhecidos com bainhas externas de alta espessura e alta dureza, é desvantajosamente difícil cortar suas bainhas externas a fim de acessar as fibras ópticas dentro do núcleo óptico envolvido nos mesmos. Para isso, podem ser usadas ferramentas de corte especiais com lâminas rotativas, em vez de ferramentas de lâminas fixas. No entanto, o uso dessas ferramentas de lâmina rotativa é difícil devido à alta força longitudinal e transversal que o operador deve aplicar na ferramenta, a fim de fazer com que as lâminas penetrem por toda a espessura da bainha externa e, ao mesmo tempo, funcionem longitudinalmente ao longo do cabo para realizar cortes com um comprimento adequado.

[009] Quanto ao cabo do documento WO 2015/014386, sua bainha externa pode ser facilmente removida, uma vez que as lâminas são necessárias apenas para realizar cortes longitudinais iniciais curtos nas seções de menor tenacidade à fratura da bainha externa do cabo. Em seguida, as arestas de corte do material de menor tenacidade à fratura são separadas manualmente. A força de tração faz com que o material de menor tenacidade à fratura se frature, propagando, assim, o corte curto inicial longitudinalmente ao longo da bainha por toda a sua espessura.

[0010] Embora possa ser cortado mais facilmente, os inventores observaram que - quando é usado para instalação aérea - o cabo do documento WO 2015/014386 pode estar propenso a falhas devido a vibrações eólicas. As vibrações eólicas podem, de fato, fazer com que o cabo flexione ou dobre repetidamente, e essa flexão ou dobra repetida pode desvantajosamente fazer com que a bainha externa se rompa nos limites entre seções de diferentes materiais.

[0011] Tendo em vista o acima exposto, o Requerente abordou o problema de prover um cabo óptico para redes terrestres (em particular, mas não exclusivamente, redes FTTH ou FTTP), cuja bainha pode ser removida mais facilmente do que os cabos conhecidos que exibem resistência à abrasão e resistência ao esmagamento comparáveis e que - no caso de instalação aérea - é resistente contra efeitos prejudiciais das vibrações eólicas.

[0012] O Requerente verificou que os problemas acima são resolvidos por um cabo óptico que compreende um núcleo óptico e uma bainha externa que circunda o núcleo óptico, em que a bainha externa compreende uma camada interna que envolve circunferencialmente o núcleo óptico e uma camada externa que envolve circunferencialmente a camada interna e que compreende pelo menos uma cavidade longitudinal acessível de fora da bainha externa e que se estende por pelo menos uma parte da espessura da camada externa. As camadas interna e externa da bainha externa são feitas de um primeiro material com uma primeira resistência à tração, enquanto as cavidades na camada externa são preenchidas com um segundo material com uma segunda resistência à tração inferior à primeira resistência à tração.

[0013] Como se sabe, a resistência à tração de um material é a capacidade de um material suportar cargas que tendem a se alongar e é medida como a tensão máxima que um material pode suportar enquanto está sendo esticado ou puxado antes de romper. A resistência à tração é medida como força por unidade de área, a saber, Pa (ou MPa) no Sistema Internacional de Unidades SI. Os valores de resistência à tração mencionados aqui abaixo são obtidos aplicando o método de teste padrão definido pela ISO 527-1:2012.

[0014] O cabo da presente invenção é vantajosamente mais fácil de cortar, em comparação a cabos conhecidos que exibem resistência à abrasão e resistência ao esmagamento comparáveis. O primeiro material do qual a camada interna e externa da bainha externa do cabo são feitas e o segundo material que preenche as cavidades da camada externa podem ser, de fato, escolhidos para que seus valores de dureza sejam altos o suficiente para garantir resistência à abrasão e resistência ao esmagamento adequados (por exemplo, HDPE e LDPE, respectivamente). Ao mesmo tempo, a resistência à tração inferior do segundo material que preenche as cavidades facilita vantajosamente a operação de corte. De fato, a bainha externa do cabo pode ser cortada realizando cortes longitudinais ao longo das cavidades da camada externa da bainha por uma ferramenta com lâminas rotativas. A resistência à tração inferior do material que preenche as cavidades permite que as lâminas penetrem mais facilmente pelo menos pela camada externa da bainha externa, de modo que a bainha externa possa ser cortada por toda a sua espessura, aplicando uma força transversal reduzida na ferramenta. Também, a força longitudinal a ser aplicada a fim de fazer a ferramenta percorrer longitudinalmente o cabo e obter um corte do comprimento desejado é vantajosamente reduzida.

[0015] Além disso, no caso de instalação aérea, o cabo da invenção é vantajosamente mais resistente contra efeitos prejudiciais das vibrações eólicas. De fato, a camada interna da bainha externa impede que os limites entre o primeiro material e o segundo material entrem em contato com o núcleo óptico do cabo. Tal arranjo dos primeiro e segundo materiais na bainha externa reduz vantajosamente a probabilidade de que, no caso de uma flexão ou dobra repetida do cabo devido a vibrações eólicas, a bainha externa se rompa nos limites entre o primeiro e o segundo materiais. Além do mais, mesmo em caso de ruptura, a camada interna - que é feita apenas do primeiro material - permanece intacta e continua protegendo o núcleo óptico, assim impedindo a falha do cabo.

[0016] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção provê um cabo óptico que compreende um núcleo óptico e uma bainha externa que circunda o núcleo óptico, em que a bainha externa compreende: uma camada interna que envolve circunferencialmente o núcleo óptico; e uma camada externa que envolve circunferencialmente a camada interna e que compreende pelo menos uma cavidade acessível de fora da bainha externa e que se estende por pelo menos uma parte da espessura da camada externa, em que a camada interna e a camada externa são feitas de um primeiro material com uma primeira resistência à tração e a pelo menos uma cavidade da camada externa é preenchida com um segundo material com uma segunda resistência à tração inferior à primeira resistência à tração.

[0017] Preferencialmente, a pelo menos uma cavidade tem uma seção transversal oval.

[0018] Preferencialmente, a camada externa compreende duas cavidades arranjadas em posições diametralmente opostas em relação ao núcleo óptico.

[0019] Preferencialmente, a pelo menos uma cavidade tem uma profundidade entre 30% a 60% de uma espessura total da bainha externa.

[0020] Preferencialmente, a pelo menos uma cavidade é acessível de fora da bainha externa ao longo de um arco de uma linha curva, delimitando uma seção transversal de pelo menos uma cavidade, o arco tendo uma largura angular α compreendida entre 20 e 60 graus.

[0021] Preferencialmente, o primeiro material tem uma resistência à tração compreendida entre 10 e 25 MPa e o segundo material tem uma resistência à tração compreendida entre 25 e 35 MPa.

[0022] Preferencialmente, o primeiro material tem um primeiro módulo de flexão e o segundo material tem um segundo módulo de flexão inferior ao primeiro módulo de flexão.

[0023] Preferencialmente, o primeiro módulo de flexão está compreendido entre 600 e 1200 MPa e o segundo módulo de flexão está compreendido entre 200 e 600 MPa.

[0024] Preferencialmente, o primeiro material tem uma primeira dureza e o segundo material tem uma segunda dureza inferior à primeira dureza.

[0025] Preferencialmente, a primeira dureza está compreendida entre 55 e 70 Shore D e a segunda dureza está compreendida entre 40 e 60 Shore D.

[0026] Preferencialmente, o primeiro material e o segundo material compreendem um mesmo composto.

[0027] Preferencialmente, a pelo menos uma cavidade da camada externa é preenchida com o segundo material mesclado com o primeiro material.

[0028] Preferencialmente, o primeiro material é polietileno de alta densidade.

[0029] Preferencialmente, o segundo material é polietileno de baixa densidade.

[0030] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção provê um processo para fabricação de um cabo óptico, o processo compreendendo: prover um núcleo óptico; e extrusar uma bainha externa que circunda o núcleo óptico, a bainha externa compreendendo: uma camada interna que envolve circunferencialmente o núcleo óptico; e uma camada externa que envolve circunferencialmente a camada interna e que compreende pelo menos uma cavidade acessível de fora da bainha externa e que se estende por uma parte da espessura da camada externa, em que a camada interna e a camada externa são feitas de um primeiro material com uma primeira resistência à tração e a pelo menos uma cavidade da camada externa é preenchida com um segundo material com uma segunda resistência à tração inferior à primeira resistência à tração.

Breve descrição dos desenhos

[0031] A presente invenção ficará totalmente clara lendo a seguinte descrição detalhada, a ser lida com referência aos desenhos anexos, em que: a Figura 1 é uma vista em seção transversal de um cabo óptico de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção; a Figura 2 é uma vista em seção transversal de um cabo óptico de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção; e a Figura 3 é uma vista em seção transversal de um cabo óptico de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

Descrição detalhada de modalidades preferidas da invenção

[0032] As figuras 1 a 3 não estão em escala.

[0033] A Figura 1 mostra um cabo óptico 1 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção. O cabo óptico 1 de acordo com a primeira modalidade da presente invenção é um cabo de derivação para aplicações FTTH ou FTTP.

[0034] O cabo óptico 1 compreende um núcleo óptico 100 e uma bainha 101 que circunda o núcleo óptico 100.

[0035] O núcleo óptico 100 compreende um tubo amortecedor 102 e um número de fibras ópticas 103 arranjadas de forma solta dentro do tubo amortecedor 102. O tubo amortecedor 102 tem preferencialmente um diâmetro externo inferior a 4 mm, mais preferencialmente inferior a 2,5 mm. O tubo amortecedor 102 é preferencialmente feito de um material polimérico termoplástico, por exemplo PBT (polibutileno tereftalato). O número de fibras ópticas 103 varia preferencialmente de um a doze. A título de exemplo não limitativo, o cabo mostrado na Figura 1 compreende doze fibras ópticas 103. As fibras ópticas 103 são preferencialmente fibras de modo único complacentes com o padrão ITU-T G652. Os interstícios entre as fibras ópticas 103 dentro do tubo amortecedor 102 são preferencialmente preenchidos com um material de bloqueio de água 104, por exemplo, um gel tixotrópico.

[0036] O diâmetro externo da bainha 101 é preferencialmente inferior a 10 mm, mais preferencialmente inferior a 8 mm, ainda mais preferencialmente substancialmente igual a 6 mm.

[0037] A bainha 101 compreende preferencialmente uma camada interna 105a que envolve circunferencialmente o núcleo óptico 100 e uma camada externa 105b que envolve circunferencialmente a camada interna 105a.

[0038] A camada externa 105b compreende pelo menos uma cavidade longitudinal 105c acessível a partir de fora da bainha 101. Preferencialmente, como mostrado na Figura 1, a camada externa 105b compreende duas cavidades longitudinais 105c arranjadas em posições diametralmente opostas.

[0039] Cada cavidade 105c se estende preferencialmente (na direção radial) por uma parte da espessura da camada externa 105b, como mostrado na Figura 1. Alternativamente, cada cavidade 105c pode se estender por toda a espessura da camada externa 105b (variante não mostrada nos desenhos).

[0040] Preferencialmente, a profundidade de cada cavidade 105c é de 30% a 60% da espessura total da bainha externa 101 (a saber, a soma da espessura da camada interna 105a e da espessura da camada externa 105b, medida como se não tivesse cavidades). Mais preferencialmente, a profundidade de cada cavidade 105c está compreendida entre 35% e 45% da espessura total da bainha externa 101, ainda mais preferencialmente está cerca de 40% da espessura total da bainha externa 101. O Requerente de fato observou que, embora a estabilidade mecânica da bainha 101 (também contra vibrações eólicas) aumente à medida que a profundidade das cavidades 105c diminui, por outro lado, a facilidade da operação de corte da bainha aumenta à medida que a profundidade das cavidades 105c aumenta. Esta troca é vantajosamente resolvida provendo cavidades 105c com profundidade nas faixas acima.

[0041] Cada cavidade 105c tem preferencialmente uma seção transversal com um formato oval, a saber, um formato convexo delimitado por uma linha curva e com pelo menos um eixo geométrico de simetria. Por exemplo, cada cavidade 105c pode ter uma seção transversal elíptica ou substancialmente elíptica. O formato oval facilita vantajosamente o processo de fabricação do cabo e permite manter a seção transversal circular do cabo 1.

[0042] Cada cavidade 105c é acessível de fora da bainha 101 ao longo de um arco da linha curva que delimita a seção transversal da cavidade 105c, o dito arco tendo uma largura angular α. A largura angular α está preferencialmente compreendida entre 20 e 60 graus. Mais preferencialmente, a largura angular α está compreendida entre 25 e 35 graus, ainda mais preferencialmente é substancialmente igual a 30 graus.

[0043] A camada interna 105a e a camada externa 105b da bainha 105 são feitas de um primeiro material (preferencialmente, elas formam uma camada única feita do primeiro material), enquanto as cavidades 105c são preenchidas com um segundo material, que consequentemente forma duas partes da bainha 106 longitudinalmente extensíveis.

[0044] Preferencialmente, o primeiro material tem uma resistência à tração superior à resistência à tração do segundo material. Preferencialmente, a resistência à tração do primeiro material está compreendida entre 10 e 25 MPa, mais preferencialmente entre 15 e 20 MPa, por exemplo 18 MPa. Preferencialmente, a resistência à tração do segundo material está compreendida entre 25 e 35 MPa, mais preferencialmente entre 30 e 35 MPa, por exemplo 33 MPa.

[0045] Preferencialmente, o primeiro material tem um módulo de flexão superior ao módulo de flexão do segundo material. Como se sabe, o módulo de flexão é uma medida da tendência de dobra de um material. O módulo de flexão de um material é determinado a partir de uma curva de tensão-deformação, como produzida pelo teste de flexão de acordo com a ASTM D790-10. O módulo de flexão é medido como força por unidade de área, a saber, Pa (ou MPa) no Sistema Internacional de Unidades SI. Preferencialmente, o módulo de flexão do primeiro material está compreendido entre 600 e 1200 MPa, mais preferencialmente entre 900 e 1100 MPa, por exemplo 1000 MPa. Preferencialmente, o módulo de flexão do segundo material está compreendido entre 200 e 600 MPa, mais preferencialmente entre 300 e 500 MPa, por exemplo 400 MPa.

[0046] Preferencialmente, o primeiro material tem uma dureza superior à dureza do segundo material. Como se sabe, a dureza é uma medida de quão resistente é um material a vários tipos de mudança permanente de formato quando uma força compressiva é aplicada ao mesmo. A dureza é medida pelo durômetro tipo D, como definido pela ISO 868:2003. Preferencialmente, a dureza do primeiro material está compreendida entre 55 e 70 Shore D, mais preferencialmente entre 55 e 65 Shore D, por exemplo, 60 Shore D. Preferencialmente, a dureza do segundo material está compreendida entre 40 e 60 Shore D, mais preferencialmente entre 50 e 55 Shore D, por exemplo 53 Shore D.

[0047] Preferencialmente, o primeiro material tem uma tenacidade à fratura como definida pela ISO 13586:2000 superior à tenacidade à fratura do segundo material. Como se sabe, a tenacidade à fratura é uma indicação da quantidade de tensão necessária para propagar uma falha preexistente (por exemplo, uma rachadura) no material. Um parâmetro chamado “fator de intensidade de tensão” (K) é usado para determinar a tenacidade à fratura. Um numeral romano subscrito geralmente indica o modo de fratura (há três modos diferentes de fratura). Em particular, a fratura do modo I é a condição na qual o plano de rachadura é normal na direção da maior carga de tração, e a tenacidade à fratura do modo I é determinada pelo fator de intensidade de tensão KI (expresso em MPU^ ).

[0048] Preferencialmente, o valor de KI do primeiro material é superior ao valor de KI do segundo material. preferencialmente, o valor de KI do primeiro material está compreendido entre 0,9 e 6,0 MP^/m, mais preferencialmente entre 1,0 e 3,0 MP^/m, por exemplo 2,0 MP^^. Preferencialmente, o valor de KI do segundo material está compreendido entre 0,3 e 1,5 MP^^, mais preferencialmente entre 0,4 e 0,7 MP^/^, por exemplo 0,5 MP^^.

[0049] O primeiro e o segundo materiais são preferencialmente compatíveis do ponto de vista mecânico, em particular eles exibem propriedades de adesão recíproca. Em particular, o primeiro e o segundo materiais são preferencialmente misturas diferentes compreendendo um mesmo composto, por exemplo, polietileno. Isso provê uma ligação forte e contínua entre o primeiro e o segundo material ao longo das paredes das cavidades 501c, assim proporcionando à bainha 101 estabilidade mecânica e melhorando seu desempenho de proteção mecânica.

[0050] A fim de melhorar adicionalmente a adesão das partes da bainha 106 que se estendem longitudinalmente às paredes das respectivas cavidades 105c, as cavidades 105c são preferencialmente preenchidas com uma mescla do primeiro material e do segundo material. Preferencialmente, a mescla cruzada mútua entre o primeiro material e o segundo material está compreendida entre 5% e 30%, mais preferencialmente entre 10% e 20%, por exemplo 15%.

[0051] Opcionalmente, o primeiro e o segundo materiais podem ter cores diferentes, a fim de permitir a identificação visual das partes da bainha 106 que se estendem longitudinalmente de fora do cabo 1. Opcionalmente, pelo menos um do primeiro material e o segundo material pode ser um material transparente ou translúcido, que permite que a estrutura interna do cabo 1 seja parcialmente visível de fora do cabo 1.

[0052] O Requerente fez testes positivos usando, como primeiro material, o HDPE (polietileno de alta densidade) e, como segundo material, o LDPE (polietileno de baixa densidade). Mais particularmente, foi feito um teste positivo usando, como primeiro material, o HDPE Borealis 6062 e, como segundo material, o LDPE Borealis 8706.

[0053] Opcionalmente, o primeiro material pode compreender HDPE ou LDPE misturados com PP (polipropileno).

[0054] Opcionalmente, os corantes também podem ser adicionados ao primeiro material e ao segundo material, de modo a permitir fácil identificação das partes da bainha 106 que se estendem longitudinalmente, onde a bainha 101 pode ser cortada mais facilmente. Caso um material seja pré-colorido (tal como o HDPE Borealis 6062, não é necessário corante.

[0055] Combinações exemplares de materiais, como providas nas tabelas aqui abaixo: Exemplo I Exemplo II (mescla cruzada) Exemplo III Exemplo IV

[0056] A bainha 101 é preferencialmente extrusada por um equipamento de extrusão duplo que compreende dois parafusos de extrusão (um para cada material da bainha) que alimentam uma única cabeça cruzada a partir de diferentes pontos de entrada. Um cartucho é montado na cabeça cruzada, que divide o fluxo do primeiro material provido por um dos dois parafusos de extrusão, de modo a formar um tubo circunferencialmente fechado do primeiro material (a saber, a camada interna 105a e a camada externa 105b, que, portanto, constituem uma camada única) que circunda o núcleo óptico 100. O segundo material provido pelo outro parafuso de extrusão é, ao contrário, alimentado a uma placa arranjada em frente à cabeça cruzada, que está configurada para dividir o fluxo do segundo material em dois meios fluxos e aumentar sua pressão, de modo a permitir que eles penetrem pela espessura do primeiro material, formando, assim, as partes da bainha 106 que se estendem longitudinalmente da bainha 101.

[0057] A profundidade da penetração do segundo material durante o processo de extrusão depende das condições da ferramenta e do processamento, que podem exibir pressões diferenciais de extrusão, a pressão do segundo material sendo preferencialmente maior que a pressão do primeiro material. Por exemplo, a razão entre a pressão do segundo material e a pressão do primeiro material pode ser de 1,4:1 (isto é, 260 bar para o segundo material em comparação a 190 bar para o primeiro material, enquanto funciona a 50 m/min).

[0058] O cabo 1 também compreende, preferencialmente, dois membros de resistência 107 arranjados dentro da espessura da bainha 101.

[0059] Os dois membros de resistência 107 são arranjados em posições diametralmente opostas, embutidas dentro da espessura da camada interna 105a (como mostrado na Figura 1) e/ou da camada externa 105b. Preferencialmente, cada membro de resistência 107 compreende um número (três, na modalidade da Figura 1) de cordões metálicos, por exemplo, cordões de aço revestidos. Os membros de resistência 107 são preferencialmente arranjados em um plano longitudinal perpendicular ao plano longitudinal que contém o bissetor das cavidades 105c e as segundas partes da bainha 106.

[0060] O cabo 1 também compreende dois cabos paralelos opcionais 108 arranjados entre o núcleo óptico 100 e a camada interna 105a, alinhados com as cavidades 105c da camada externa 105b. Cada cabo paralelo 108 é preferencialmente feito de fios não metálicos, por exemplo, fios de aramida ou fios de poliéster. Os cabos paralelos 108 contribuem vantajosamente para proteger o núcleo 100 do ponto de vista mecânico.

[0061] A fim de remover uma parte de poucos metros da bainha 101 do cabo 1 para acessar as fibras ópticas 103 nele compreendidas, são primeiramente identificadas as duas partes da bainha 106 que se estendem longitudinalmente, feitas de material com resistência à tração inferior, por exemplo, com base em sua cor (que, como mencionado acima, é opcionalmente diferente da cor da camada externa da bainha 105b).

[0062] Em seguida, uma ferramenta de corte com lâminas (preferencialmente, lâminas rotativas) é aplicada à mesma, de modo que as lâminas penetrem pelas partes da bainha 106 que se estendem longitudinalmente dentro das cavidades 105c, a parte por baixo da camada externa 105b (se houver) e a camada interna 105a. Desta maneira, as lâminas cruzam substancialmente a bainha 101 por toda a sua espessura. Os cabos paralelos 108 protegem o núcleo óptico 100 de danos devido a impactos acidentais das lâminas contra o tubo amortecedor 102. Os cortes dividem a bainha 101 em duas metades substancialmente idênticas (ou meias bainhas). Em seguida, o operador pode puxar a ferramenta de corte ao longo do cabo 1, de modo que as lâminas girem e sejam obtidos cortes no comprimento desejado.

[0063] Uma parte do núcleo óptico 100, tendo substancialmente o mesmo comprimento que os cortes, é consequentemente exposta. O operador pode então remover o tubo amortecedor 102 do núcleo óptico 100 com um cortador adequado, expondo, assim, as fibras ópticas 103 nele compreendidas. O operador pode então efetuar entrançamento e outras operações de instalação nas fibras ópticas 103.

[0064] O cabo 1 é, portanto, vantajosamente mais fácil de cortar, em comparação aos cabos conhecidos que exibem resistência à abrasão e resistência ao esmagamento comparáveis.

[0065] O primeiro material do qual são feitas as camadas interna e externa 105a, 105b da bainha do cabo 101 e o segundo material que preenche as cavidades da camada externa 105c podem ser, de fato, escolhidos de modo que seus valores de dureza sejam altos o suficiente para garantir resistência à abrasão e resistência ao esmagamento adequadas. Por exemplo, o uso de materiais com valores de dureza nas faixas acima descritas de 55 a 70 e de 40 a 60 Shore D, tal como o primeiro e o segundo material, respectivamente (HDPE e LDPE, por exemplo), garante resistência à abrasão e resistência ao esmagamento adequadas.

[0066] Ao mesmo tempo, a resistência à tração inferior do segundo material que preenche as cavidades 105c facilita vantajosamente a operação de corte. Tal resistência à tração inferior de fato permite que as lâminas da ferramenta de corte penetrem mais facilmente, pelo menos, pela camada externa 105b da bainha 101, de modo que a bainha externa 101 possa ser cortada por toda a sua espessura aplicando uma força transversal reduzida na ferramenta de corte. Também é vantajosamente reduzida a força longitudinal a ser aplicada a fim de fazer com que a ferramenta de corte funcione longitudinalmente ao longo do cabo e obtenha cortes do comprimento desejado.

[0067] Adicionalmente, de forma vantajosa, não há necessidade de prover ranhuras na superfície externa da bainha 101 para indicar as posições de corte. De fato, as áreas onde os cortes podem ser feitos de maneira mais fácil podem ser identificadas pelo operador com base em sua cor, uma vez que (como mencionado acima) nessas áreas a cor da bainha 101 é diferente da do restante da bainha 101.

[0068] Além disso, no caso de instalação aérea, o cabo 1 é vantajosamente mais resistente contra efeitos prejudiciais das vibrações eólicas. De fato, a camada interna 105a da bainha 101 impede que os limites entre o primeiro material e o segundo material entrem em contato com o núcleo óptico 100 do cabo. Tal arranjo do primeiro e segundo materiais na bainha 101 reduz vantajosamente a probabilidade de que, no caso de uma flexão ou dobra repetida do cabo devido a vibrações eólicas, a bainha 101 se rompa nos limites entre o primeiro e o segundo materiais. Além do mais, mesmo em caso de rompimento, a camada interna 105a - que é feita apenas do primeiro material - permanece intacta e continua protegendo o núcleo óptico 100, impedindo, portanto, a falha do cabo 1.

[0069] A Figura 2 mostra um cabo óptico 2 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. O cabo óptico 2 de acordo com a segunda modalidade da presente invenção é um cabo de derivação para aplicações FTTH ou FTTP.

[0070] O cabo óptico 2 compreende um núcleo óptico 200 e uma bainha 201 que circunda o núcleo óptico 200.

[0071] O núcleo óptico 200 compreende um número de unidades ópticas 210, cada unidade óptica 210 compreendendo um número de fibras ópticas 203. Para os fins da presente descrição e das reivindicações, uma unidade óptica é destinada a ser um conjunto que compreende uma ou mais fibra(s) óptica(s) (cada fibra óptica sendo constituída por um núcleo de vidro, um recobrimento de vidro, uma camada de revestimento única ou dupla) e uma camada externa (por exemplo, um elemento de retenção ou um tubo amortecedor) que circunda a(s) dita(s) uma ou mais fibra(s) óptica(s), a fim de reter a(s) fibra(s) óptica(s) e/ou proteger a(s) mesma(s) de danos.

[0072] O número de unidades ópticas 210 compreendidas no núcleo óptico 200 varia preferencialmente de 2 a 4. O número de fibras ópticas 203 para cada unidade 210 varia preferencialmente de 2 a 12. A contagem de fibras do cabo 2 varia, consequentemente, de 4 a 48 ópticas fibras 203. A título de exemplo não limitativo, no cabo mostrado na Figura 2 o núcleo óptico 200 compreende 4 unidades 210 e cada unidade 210 compreende 4 fibras ópticas 203, a contagem de fibras sendo igual a 16. As fibras ópticas 203 são preferencialmente fibras de modo único complacentes com o padrão ITU-T G652. Cada unidade óptica 210 também compreende preferencialmente um elemento de retenção 211 para reter as fibras 203 de cada unidade 210. Os interstícios entre as unidades de fibra óptica 210 são preferencialmente preenchidos com um material de bloqueio de água 204, por exemplo, um gel tixotrópico. Opcionalmente, um tubo amortecedor (não mostrado nos desenhos) pode circundar todas as unidades de fibra óptica 210.

[0073] A bainha 201 tem preferencialmente uma estrutura similar à do cabo 1 mostrado na Figura 1, a saber: compreende uma camada interna 205a que envolve circunferencialmente o núcleo óptico 200, uma camada externa 205b que envolve circunferencialmente a camada interna 205a e tem pelo menos uma (duas, na Figura 2) cavidade(s) 205c, as camadas interna e externa 205a, 205b sendo feitas de um primeiro material e as cavidades 205c sendo preenchidas com um segundo material cuja resistência à tração é inferior à resistência à tração do primeiro material. As características geométricas da camada interna 205a, da camada externa 205b e das cavidades 205c, bem como as características do primeiro e do segundo materiais, são as mesmas como descritas acima com referência à primeira modalidade. Por isso, uma descrição detalhada não será repetida.

[0074] O cabo 2 também compreende, preferencialmente, dois membros de resistência 207 arranjados dentro da espessura da bainha 201, como descrito acima na primeira referência à primeira modalidade.

[0075] O cabo 3 também compreende dois cabos paralelos opcionais 208 entre o núcleo óptico 300 e a camada interna 205a da bainha 201, como descrito acima com referência à primeira modalidade.

[0076] O corte da bainha 201 do cabo 2 é similar à operação de corte da bainha 101 do cabo 1, mostrado na Figura 1 como descrito acima. Portanto, uma descrição detalhada não será repetida.

[0077] Após o corte de um comprimento da bainha 201, como descrito acima, é exposta uma parte do núcleo óptico 200 tendo substancialmente o mesmo comprimento que os cortes feitos na bainha 201. Uma vez que nenhum tubo amortecedor é preferencialmente compreendido no núcleo óptico 200, as unidades ópticas 210 são diretamente expostas. O operador pode então descascar uma ou mais unidades 210 removendo seu elemento de retenção 211 (ou à mão ou por uma ferramenta), expondo, assim, as fibras ópticas 203 compreendidas nas mesmas. O operador pode então efetuar entrançamento e outras operações de instalação nas fibras ópticas 203.

[0078] Esta segunda modalidade exibe em seguida as mesmas vantagens da primeira, a saber: a bainha pode ser removida de maneira fácil e o cabo é resistente contra efeitos prejudiciais das vibrações eólicas quando usado para instalação aérea.

[0079] A Figura 3 mostra um cabo óptico 3 de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção. O cabo óptico 3 de acordo com a terceira modalidade da presente invenção é um cabo central de tubo solto para redes terrestres.

[0080] O cabo óptico 3 compreende um núcleo óptico 300 e uma bainha 301 que circunda o núcleo óptico 300.

[0081] O núcleo óptico 300 compreende um tubo amortecedor 302 e um número de fibras ópticas 303 arranjadas de forma solta dentro do tubo amortecedor 302. A título de exemplo não limitativo, no cabo mostrado na Figura 3 o núcleo óptico 300 compreende 8 fibras ópticas 303. O tubo amortecedor 302 é preferencialmente feito de um material polimérico termoplástico, por exemplo PBT (polibutileno tereftalato). As fibras ópticas 303 são preferencialmente fibras de modo único complacentes com o padrão ITU-T G652. Os interstícios entre as fibras ópticas 303 são, preferencialmente, preenchidos com um material de bloqueio de água 304, por exemplo, um gel tixotrópico.

[0082] O cabo 3 também compreende um membro de resistência 307 entre o núcleo óptico 300 e a bainha 301. O membro de resistência 307 é preferencialmente uma camada de fios de vidro.

[0083] A bainha 301 tem preferencialmente uma estrutura similar à do cabo 1 mostrado na Figura 1, a saber: compreende uma camada interna 305a que envolve circunferencialmente o núcleo óptico 300, uma camada externa 305b que envolve circunferencialmente a camada interna 305a e que tem pelo menos uma (duas, na Figura 3) cavidade(s) 305c, as camadas interna e externa 305a, 305b sendo feitas de um primeiro material e as cavidades 305c sendo preenchidas com um segundo material cuja resistência à tração é inferior à resistência à tração do primeiro material. As características geométricas da camada interna 305a, da camada externa 305b e das cavidades 305c, bem como as características do primeiro e do segundo materiais, são as mesmas como descritas acima com referência à primeira modalidade. Por isso, uma descrição detalhada não será repetida.

[0084] O cabo 3 também compreende dois cabos paralelos opcionais 308 por baixo das cavidades 305c, preenchidas com o segundo material de resistência à tração inferior. Cada cabo paralelo 308 é preferencialmente embutido nos fios de vidro 307.

[0085] O corte da bainha 301 do cabo 3 é similar à operação de corte da bainha 101 do cabo 1, mostrado na Figura 1 como descrito acima. Portanto, uma descrição detalhada não será repetida.

[0086] Após o corte de um comprimento da bainha 301, uma parte do núcleo óptico 300 e os fios de vidro 307 tendo substancialmente o mesmo comprimento que o comprimento da bainha removida são consequentemente expostos. O operador pode então cortar o comprimento em excesso dos fios de vidro 307 (por exemplo, por meio de uma tesoura) e remover o tubo amortecedor 302 com um cortador adequado, expondo, assim, as fibras ópticas 303 neles compreendidas. O operador pode então efetuar entrançamento e outras operações de instalação nas fibras ópticas 303.

[0087] Esta terceira modalidade exibe as mesmas vantagens da primeira, a saber: a bainha pode ser removida de maneira fácil e o cabo é resistente contra efeitos prejudiciais das vibrações eólicas quando usado para instalação aérea.

[0088] Ademais, apesar do fato de que em todas as modalidades descritas acima as cavidades na camada externa da bainha, que são preenchidas com o segundo material com resistência à tração inferior, estejam arranjadas em posições diametralmente opostas, isso não é limitativo. De acordo com outras variantes não mostradas nos desenhos, as cavidades preenchidas com o segundo material de resistência à tração inferior são arranjadas em posições não diametralmente opostas, a saber, são espaçadas por um ângulo diferente de 180°.

[0089] De acordo com outras variantes não mostradas nos desenhos, a camada externa da bainha do cabo tem uma cavidade única, preenchida com o segundo material de resistência à tração inferior. Nesses casos, um único corte é feito na bainha do cabo, usando uma ferramenta de corte que compreende uma única lâmina. As vantagens estabelecidas acima são preservadas.

[0090] Embora na descrição acima tenha sido feita referência apenas aos cabos de tubo solto, deve-se considerar que as estruturas de bainha descritas acima podem ser aplicadas a cabos ópticos com outros tipos de núcleos ópticos (fita, tamponados estanques etc.).

Claims (15)

1. Cabo óptico (1, 2, 3), caracterizado pelo fato de que compreende um núcleo óptico (100, 200, 300) e uma bainha externa (101, 201, 301) que circunda o dito núcleo óptico (100, 200, 300), em que a dita bainha externa (101, 201, 301) compreende: uma camada interna (105a, 205, 305a) que envolve circunferencialmente o dito núcleo óptico (100, 200, 300); e uma camada externa (105b, 205b, 305b) que envolve circunferencialmente a dita camada interna (105a, 205, 305a) e compreende pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) acessível a partir de fora da dita bainha externa (101, 201, 301) e se estende por pelo menos uma parte da espessura da dita camada externa (105b, 205b, 305b), em que a dita camada interna (105a, 205, 305a) e a dita camada externa (105b, 205b, 305b) são feitas de um primeiro material com uma primeira resistência à tração e a dita pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) da dita camada externa (105b, 205b, 305b) é preenchida com um segundo material com uma segunda resistência à tração inferior à dita primeira resistência à tração.

2. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) tem uma seção transversal oval.

3. Cabo óptico (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita camada externa (105b, 205b, 305b) compreende duas cavidades (105c, 205c, 305c) arranjadas em posições diametralmente opostas em relação ao dito núcleo óptico (100, 200, 300).

4. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) tem uma profundidade entre 30% a 60% de uma espessura total da dita bainha externa (101, 201, 301).

5. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) é acessível a partir de fora da dita bainha externa (101, 201, 301) ao longo de um arco de uma linha curva que delimita uma seção transversal da dita pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c), o dito arco tendo uma largura angular α compreendida entre 20 e 60 graus.

6. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material tem uma resistência à tração compreendida entre 10 e 25 MPa e o dito segundo material tem uma resistência à tração compreendida entre 25 e 35 MPa.

7. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material tem um primeiro módulo de flexão e o dito segundo material tem um segundo módulo de flexão inferior ao dito primeiro módulo de flexão.

8. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro módulo de flexão está compreendido entre 600 e 1200 MPa e o dito segundo módulo de flexão está compreendido entre 200 e 600 MPa.

9. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material tem uma primeira dureza e o dito segundo material tem uma segunda dureza inferior à dita primeira dureza.

10. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a dita primeira dureza está compreendida entre 55 e 70 Shore D e a dita segunda dureza está compreendida entre 40 e 60 Shore D.

11. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material e o dito segundo material compreendem um mesmo composto.

12. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) da dita camada externa (105b, 205b, 305b) é preenchida com o dito segundo material mesclado com o dito primeiro material.

13. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro material é polietileno de alta densidade.

14. Cabo óptico (1, 2, 3) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito segundo material é polietileno de baixa densidade.

15. Processo para fabricação de um cabo óptico (1, 2, 3), o dito processo caracterizado pelo fato de que compreende: prover um núcleo óptico (100, 200, 300); e extrusar uma bainha externa (101, 201, 301) que circunda o dito núcleo óptico (100, 200, 300), a dita bainha externa (101, 201, 301) compreendendo: uma camada interna (105a, 205, 305a) que envolve circunferencialmente o dito núcleo óptico (100, 200, 300); e uma camada externa (105b, 205b, 305b) que envolve circunferencialmente a dita camada interna (105a, 205, 305a) e compreende pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) acessível a partir de fora da dita bainha externa (101, 201, 301) e se estende por uma parte da espessura da dita camada externa (105b, 205b, 305b), em que a dita camada interna (105a, 205, 305a) e a dita camada externa (105b, 205b, 305b) são feitas de um primeiro material com uma primeira resistência à tração e a dita pelo menos uma cavidade (105c, 205c, 305c) da dita camada externa (105b, 205b, 305b) é preenchida com um segundo material com uma segunda resistência à tração inferior à dita primeira resistência à tração.