BR112020004475A2 - cabo óptico de descida plano; processo e aparelho de fabricação de cabos ópticos de descida planos - Google Patents

Abstract

É descrito um cabo óptico de descida plano que compreende uma cobertura externa que forma uma cavidade, em que a cavidade é moldada na forma de estádio, pelo menos um membro de resistência e pelo menos um elemento de fibra óptica que compreende uma ou mais fibras ópticas. O pelo menos um elemento de fibra óptica oscila no interior da cavidade sobre um plano de oscilação paralelo a um plano longitudinal do cabo e a altura da cavidade corresponde substancialmente à altura do pelo menos um elemento de fibra óptica.

Description

CABO ÓPTICO DE DESCIDA PLANO; PROCESSO E APARELHO DE FABRICAÇÃO DE CABOS ÓPTICOS DE DESCIDA PLANOS CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao campo de cabos. Particularmente, a presente invenção refere-se a um cabo óptico de descida plano para aplicações FTTX (Fibra para X), processo e aparelho de fabricação desse cabo óptico de descida plano.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Como se sabe, em aplicações FTTX, cabos ópticos de descida estão localizados no lado do assinante para conectar o terminal de um cabo de distribuição às instalações do assinante. Eles tipicamente compreendem uma cobertura externa que rodeia uma série de fibras ópticas e dois membros de resistência. As fibras ópticas podem ser abrigadas em um tubo de buffer. Cabos ópticos de descida são tipicamente instalados em dutos ou utilizados em instalações de antenas. Eles deverão, portanto, suportar tensões sob a carga ambiental (devido, por exemplo, à gravidade e condições meteorológicas), sem induzir tensões sobre as fibras ópticas nele compreendidas, de forma a não causar atenuação dos sinais transmitidos nas fibras ópticas.

[003] Um exemplo de cabo de descida plano comercial típico é o cabo conhecido como ResiLink® ADF – Dielétrico de Descida Plano, um cabo de descida plano totalmente dielétrico fabricado pela Prysmian Group, 700 Industrial Drive, Lexington SC 29072, Estados Unidos. Este cabo compreende uma cobertura externa de HDPE (Polietileno de Alta Densidade), dois membros de resistência e um abrigo de tubo de buffer que abriga até 12 fibras ópticas. Outro exemplo de cabo de descida plano comercial típico é o Cabo Dielétrico SST-Drop® fabricado pela Corning Cable Systems LLC, P. O. Box 489, Hickory NC 28603-0489, Estados Unidos. Este cabo compreende uma cobertura externa de PE (Polietileno), dois membros de resistência dielétrica e um tubo de buffer que abriga 1-12 fibras ópticas.

[004] Exemplos adicionais de cabos ópticos de descida são descritos nos documentos relacionados abaixo.

[005] WO 2015/193696 descreve conjuntos de cabos que podem ser utilizados em ambientes que possuem variações de temperaturas extremas, incluindo temperaturas muito baixas, abaixo de zero. Mais especificamente, são descritos conjuntos de cabos cobertos que possuem fibras e membros de resistência, com canais construídos entre as fibras e a camisa de cabos.

[006] EP 2.184.630 descreve um método de formação de cabos de descida de baixo custo. O método inclui o fornecimento de materiais de cobertura protetores (352) que possuem temperatura de extrusão de 140 °C ≤ TE ≤ 160 °C. O material de cobertura protetor é extrudado através de um molde que possui uma única abertura que define a forma de corte transversal alongado do cabo. O processo de extrusão envolve a cobertura de primeiro e segundo membros de resistência sobre qualquer lado de pelo menos uma fibra óptica. A combinação da baixa temperatura do material de cobertura protetor que pode ser extrudado e do formato alongado da abertura de molde isolada causam a formação de cavidade oval dentro do material de cobertura protetor extrudado. A cavidade oval possui eixos central e principal e rodeia a pelo menos uma fibra óptica. Os membros de resistência repousam ao longo do eixo principal da cavidade. O tensionamento dos membros de resistência durante a extrusão e, em seguida, a liberação da tensão causam a redução do comprimento do cabo de descida. Isso gera comprimento excessivo da fibra, que adota configuração de serpentina substancialmente em um plano definido pelos eixos principal e central da cavidade oval.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[007] O Depositante observou que cabos ópticos de descida planos típicos são capazes de suportar tensões utilizando grandes membros de resistência com alto módulo de Young e baixo coeficiente de expansão térmica. O uso desse tipo de membros de resistência tipicamente gera, entretanto, aumento de dimensões dos cabos.

[008] Além disso, o Depositante observou que o cabo de EP 2.184.630 possui uma cavidade oval formada no material de cobertura e inclui dois membros de suporte em forma de vara sobre lados correspondentes da cavidade. Pelo menos uma fibra óptica é contida na cavidade, que é sustentada substancialmente em configuração de serpentina (ou seja, substancialmente senoidal). A presença de cavidade oval permite que a fibra óptica possua maior excesso de comprimento de fibra (EFL) com relação a cavidades circulares, o que permite que o cabo seja mais robusto com relação à flexibilidade e ciclos de temperatura. Além disso, o método descrito em EP 2.184.630 permite o fornecimento de cabo de descida que possui área transversal reduzida. Além disso, a etapa de processo de tamponamento é eliminada, alimentando-se as fibras ópticas diretamente à cobertura protetora.

[009] Adicionalmente, o Depositante observou que o cabo de WO 2015/193696 compreende um canal em forma de pista de corridas, que é formado na cobertura externa, e dois membros de resistência localizados no interior da cobertura. O canal abriga uma fibra óptica. O canal e a fibra óptica oscilam com relação aos membros de resistência ao longo do comprimento do cabo. Conforme descrito em WO 2015/193696, o canal é suficientemente grande para que a fibra não necessite estar em contato com nenhuma das paredes do canal. A configuração oscilante do canal e da fibra óptica nele abrigada permite que o cabo seja flexível sob baixas temperaturas sem causar tensões sobre a fibra óptica. De fato, ela permite acomodar o comprimento excessivo da fibra geralmente criado sob baixas temperaturas devido ao diferente coeficiente de expansão térmica entre a fibra e a cobertura.

[0010] Por fim, o Depositante observou que, no cabo de EP 2.184.630 e WO 2015/193696, as fibras ópticas são abrigadas diretamente no interior do canal ou cavidade fornecido na cobertura externa sem que sejam retidas pela cobertura. De fato, as fibras ópticas oscilam no plano que compreende o eixo longitudinal do cabo e os membros de resistência, mas também se permite que eles se movam em outras direções, tais como a direção perpendicular ao mencionado plano. Caso o cabo seja instalado em dada inclinação com relação à direção horizontal, portanto, as fibras ópticas podem migrar dentro do canal ou cavidade. Essa migração pode causar tensão nos conectores ou divisões que podem causar danos às fibras ópticas. Além disso, a migração das fibras resulta em seções do cabo com diferente excesso de fibras, ou seja, seções em que o excesso de fibras é alto e seções em que o excesso de fibras é baixo. Em seções em que existe alto excesso de fibras, as fibras se enrolam nos tubos, o que resulta em atenuação. Em seções em que existe baixo excesso de fibras, a fibra torna- se sensível a cargas ambientais.

[0011] Em vista do acima, o Depositante enfrentou o problema de fornecer cabos ópticos de descida planos que permitam superar as desvantagens descritas acima. Particularmente, o Depositante enfrentou o problema de fornecer cabos ópticos de descida planos capazes de suportar tensões devido à carga ambiental sem induzir tensão sobre as fibras ópticas, que possuam tamanho reduzido com relação aos cabos ópticos de descida planos típicos e que permitam minimizar a migração da fibra óptica no interior do cabo.

[0012] No presente relatório descritivo e nas reivindicações, a expressão “cabo plano” indica um cabo no qual os elementos internos são dispostos com eixos longitudinais que são substancialmente paralelos e repousam no mesmo plano ou em planos paralelos próximos. Tipicamente, a forma do corte transversal do cabo plano, considerado em plano transversal ao eixo longitudinal do cabo, é substancialmente retangular. Ele preferencialmente possui extremidades arredondadas. O lado maior desse corte transversal é denominado largura do cabo e o lado menor é denominado altura do cabo.

[0013] Em um aspecto, a presente invenção refere- se a um cabo óptico de descida plano que compreende: - uma cobertura externa que forma uma cavidade, em que a cavidade é moldada na forma de estádio; - pelo menos um membro de resistência; e - pelo menos um elemento de fibra óptica que compreende uma ou mais fibras ópticas; em que o pelo menos um elemento de fibra óptica oscila no interior da cavidade sobre um plano de oscilação paralelo a um plano longitudinal do cabo e a altura da cavidade corresponde substancialmente à altura do pelo menos um elemento de fibra óptica.

[0014] Preferencialmente, a cavidade compreende dois lados curvos opostos e um dentre o pelo menos um membro de resistência encontra-se em localização correspondente de um dos lados curvos opostos da cavidade.

[0015] Preferencialmente, o pelo menos um membro de resistência compreende uma vara de GRP, fio ou fios de aço trançados.

[0016] Preferencialmente, o pelo menos um elemento de fibra óptica oscila no interior da cavidade de acordo com padrão senoidal ou padrão de ziguezague.

[0017] Preferencialmente, o diâmetro do pelo menos um elemento de fibra óptica é de 0,5 mm a 3,0 mm, o período de oscilação do pelo menos um elemento de fibra óptica é de 30 mm a 300 mm e a razão entre a amplitude entre picos da mencionada oscilação e a largura do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica é de 1,3 a 5.

[0018] Segundo uma realização da presente invenção, o cabo compreende dois membros de resistência posicionados no interior da cavidade, em que cada um dos dois membros de resistência está posicionado em um dos lados curvos opostos correspondentes da cavidade. Preferencialmente, o pelo menos um elemento de fibra óptica é um tubo solto que engloba uma ou mais fibras ópticas.

[0019] Segundo outra realização da presente invenção, o cabo compreende dois membros de resistência embutidos no interior da cobertura externa, em que cada um dos dois membros de resistência está posicionado nas proximidades de um dos lados curvos opostos correspondentes da cavidade. Preferencialmente, o pelo menos um elemento de fibra óptica é um feixe de fibras rígido que compreende uma ou mais fibras ópticas.

[0020] Segundo realização adicional da presente invenção, o pelo menos um elemento de fibra óptica é uma subunidade que compreende um único cabo de fibra.

[0021] Preferencialmente, a cavidade compreende dois lados alongados opostos e o cabo compreende, em uma parte da cobertura externa ao longo de um dos lados alongados, uma faixa apropriada para identificar o cabo, em que a cobertura externa compreende duas elevações côncavas formadas em conjunto com a faixa e a janela de abertura fácil.

[0022] Em aspecto adicional, a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de cabos ópticos de descida planos, em que o processo compreende: a. fornecimento de pelo menos um membro de resistência e pelo menos um elemento de fibra óptica; b. movimentação do elemento de fibra óptica para fornecer um padrão de oscilação do elemento de fibra óptica; e c. extrusão de cobertura externa em volta do pelo menos um membro de resistência e do pelo menos um elemento de fibra óptica, para formar uma cavidade na qual pode oscilar o pelo menos um elemento de fibra óptica, em que a cavidade é moldada na forma de estádio e possui altura substancialmente correspondente à altura do pelo menos um elemento de fibra óptica.

[0023] Em ainda outro aspecto, a presente invenção refere-se a um aparelho de fabricação de cabos ópticos de descida planos, em que o aparelho compreende: - primeira máquina de acabamento para fornecer pelo menos um elemento de fibra óptica; - segunda máquina de acabamento para fornecer pelo menos um membro de resistência; - oscilador para mover o elemento de fibra óptica, a fim de fornecer um padrão de oscilação do elemento de fibra óptica; e - cabeça de extrusão para extrusão de uma cobertura externa sobre o pelo menos um membro de resistência e o pelo menos um elemento de fibra óptica, para formar uma cavidade na qual pode oscilar o pelo menos um elemento de fibra óptica, em que a cavidade é moldada na forma de estádio e possui altura substancialmente correspondente à altura do pelo menos um elemento de fibra óptica.

[0024] Preferencialmente, a cabeça de extrusão compreende um tubo central e um molde, em que o tubo central compreende pelo menos um orifício de passagem do pelo menos um membro de resistência e uma fenda horizontal para passagem do pelo menos um elemento de fibra óptica, mantendo fixo em um plano de oscilação o pelo menos um elemento de fibra óptica à medida que ele se move de acordo com o padrão de oscilação.

[0025] Preferencialmente, o aparelho compreende adicionalmente um duto de resfriamento que compreende um duto de resfriamento de água, em que o duto de resfriamento de água é um duto a vácuo no qual a água se encontra em pressão inferior à atmosfera no interior do cabo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0026] A presente invenção tornar-se-á totalmente clara por meio de leitura da descrição detalhada a seguir, que deve ser lida por meio de referência aos desenhos anexos, nos quais: - a Figura 1 exibe esquematicamente corte transversal de um cabo óptico de descida plano de acordo com um projeto de cabo padrão; - a Figura 2 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com primeira realização da presente invenção; - a Figura 3 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com segunda realização da presente invenção; - a Figura 4 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com primeira variante da primeira realização da presente invenção; - a Figura 5 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com segunda variante da primeira realização da presente invenção; - a Figura 6 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com terceira variante da primeira realização da presente invenção; - a Figura 7 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com primeira variante da segunda realização da presente invenção; - a Figura 8 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com terceira realização da presente invenção; - a Figura 9 é um esquema de bloco de um aparelho de fabricação do cabo óptico de descida plano de acordo com realizações da presente invenção; - a Figura 10 é uma vista em corte de uma parte do aparelho da Figura 9, em que a parte compreende um oscilador e uma cabeça de extrusão; - a Figura 11 é outra vista em corte do oscilador e da cabeça de extrusão da Figura 10; e - as Figuras 12a, 12b e 12c exibem exemplos de padrões (oscilações) dos elementos ópticos dos cabos de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0027] No presente relatório descritivo e nas reivindicações, a menos que especificado em contrário, todos os números e valores deverão ser compreendidos como precedidos pela expressão “cerca de”. Além disso, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximo e mínimo descritos e incluem quaisquer faixas intermediárias entre elas, que podem ou não ser especificamente enumeradas no presente.

[0028] A presente invenção fornece um cabo óptico de descida plano, que compreende: - uma cobertura externa que forma uma cavidade, em que a cavidade se encontra moldada na forma de estádio, como será descrito com mais detalhes a seguir; - pelo menos um membro de resistência; e - pelo menos um elemento de fibra óptica que compreende uma ou mais fibras ópticas.

[0029] Preferencialmente, cada elemento óptico oscila no interior da cavidade sobre um plano de oscilação, em que o plano de oscilação é paralelo ao plano que compreende o eixo longitudinal da cavidade e os eixos longitudinais dos membros de resistência (e será indicado como o plano longitudinal do cabo). Cada elemento óptico oscila de acordo com um padrão de oscilação previamente definido. Além disso, o(s) elemento(s) óptico(s) é(são) retido(s) pela cobertura externa sobre o seu plano de oscilação e, portanto, é(são) mantido(s) em posição fixa (ou seja, evita-se o seu movimento quando o cabo for instalado em inclinação). Isso se deve ao fato de que a altura do pelo menos um elemento óptico é substancialmente igual à altura da cavidade, como será descrito com mais detalhes a seguir.

[0030] Dever-se-á observar que o verbo “oscilar”, da forma utilizada no presente relatório descritivo e nas reivindicações, tipicamente com relação a elementos ópticos, não indica que os elementos ópticos realizam movimento de oscilação no cabo. O verbo “oscilar” designa configuração estática ou padrão de elemento (tipicamente, um elemento óptico) em um espaço confinado, tipicamente na cavidade de uma cobertura ou similar. As Figuras 12a, 12b e 12c exibem exemplos de padrões dos elementos ópticos dos cabos de acordo com a presente invenção.

[0031] No presente relatório descritivo e nas reivindicações, a expressão “altura do pelo menos um elemento de fibra óptica” ou “altura de elemento” indicará uma dimensão do pelo menos um elemento de fibra óptica ao longo de uma direção perpendicular ao plano longitudinal do cabo. No caso de um único elemento de fibra óptica ou diversos elementos de fibra óptica colocados lado a lado no interior da cavidade sobre o plano longitudinal do cabo, a altura do pelo menos um elemento de fibra óptica é o diâmetro do elemento de fibra óptica. No caso de elementos de fibra óptica sobrepostos (a saber, diversos elementos de fibra óptica que repousam sobre diferentes planos paralelos ao plano longitudinal do cabo), a altura do pelo menos um elemento de fibra óptica corresponde substancialmente à soma dos diâmetros dos elementos de fibra óptica sobrepostos.

[0032] O padrão de oscilação pode ser padrão de “ziguezague” (ou dentado) conforme exibido na Figura 12a ou padrão senoidal conforme exibido na Figura 12b, ou pode ser um padrão aleatório conforme exibido na Figura 12c.

[0033] Segundo a presente invenção, o elemento de fibra óptica pode ser um tubo solto (ou tubo de buffer) que engloba as fibras ópticas ou um feixe de fibras rígido que compreende as fibras ópticas, ou pode consistir nas fibras ópticas sem cobertura. O número de elementos de fibra óptica no interior do cabo pode variar de 1 a 12. O número de fibras no interior de cada elemento de fibra óptica pode variar de 1 a 12. O número de fibras no interior do cabo pode, portanto, variar de 1 a 144. Preferencialmente, o número de fibras do cabo varia de 1 a 48 (pode, por exemplo, ser igual a 36) e, de maior preferência, de 1 a 12.

[0034] Segundo a presente invenção, o diâmetro do elemento óptico pode variar de 0,5 mm a 3,0 mm.

[0035] Preferencialmente, a cobertura externa é feita de material polimérico. De maior preferência, o material polimérico é um ou uma combinação de: polímero de PE (Polietileno), PELD (Polietileno de Baixa Densidade), PP (Polipropileno), PA (Poliamida) e LSOH (Halogênio Zero com Baixa Fumaça).

[0036] Preferencialmente, a cobertura externa possui espessura de 0,10 mm a 4,50 mm. Um valor preferido para a espessura da cobertura é de 0,75 mm.

[0037] O número de membros de resistência no interior do cabo óptico de descida plano de acordo com a presente invenção pode ser de 1 a 6. Os membros de resistência podem apresentar-se na forma de varas de GRP (Plástico Reforçado com Vidro), fios ou fios de aço trançados. Exemplos de fios são fios de aramida com densidade linear de 3220 dtex fornecidos pela Teijin Aramid ou fios de vidro com densidade linear de 1600 dtex fornecidos pela Gotex S. A. Os fios de aço trançados podem ser fios de aço revestidos com cobre ou revestidos com latão enrolados de forma helicoidal entre si. Segundo diferentes realizações da presente invenção, os membros de resistência podem estar localizados no interior da cavidade ou podem ser embutidos na cobertura externa.

[0038] Preferencialmente, o cabo óptico de descida plano pode conter um ou mais cordões (particularmente, 1-4 cordões). Preferencialmente, o cabo óptico de descida plano pode conter elementos bloqueadores da água, tais como um ou mais dos seguintes: fios, pó de poliacrilato, fita e gel.

[0039] Segundo a presente invenção, a largura do cabo pode ser de 1,5 mm a 14,5 mm. A altura do cabo pode ser de 1,0 mm a 11 mm. Em um cabo com um único elemento óptico, a largura do cabo pode ser de 4,0 mm a 10,0 mm e a altura pode ser de 1,5 mm a 5,5 mm. Exemplos mais detalhados de cabos serão fornecidos na descrição a seguir, com referência às diferentes realizações que serão descritas.

[0040] Conforme mencionado acima, cada elemento de fibra óptica oscila no interior da cavidade do cabo óptico de descida plano de acordo com a presente invenção, segundo um padrão de oscilação previamente definido. Um padrão de oscilação preferido é um padrão senoidal. O padrão de oscilação de um elemento de fibra óptica pode possuir um período de oscilação que varia de 30 mm a 300 mm e razão de amplitude entre picos e largura do elemento que varia de 1,3 a 5,0, em que a amplitude entre picos do padrão de oscilação é definida como a distância entre as duas posições mais distantes que o elemento de fibra óptica pode assumir no interior da cavidade sobre o plano de oscilação, medida ao longo de uma linha ortogonal ao eixo longitudinal em volta do qual o elemento oscila com o período fornecido.

[0041] No presente relatório descritivo e nas reivindicações, a expressão “largura do pelo menos um elemento de fibra óptica” ou “largura de elemento” indicará uma dimensão do pelo menos um elemento de fibra óptica ao longo de uma direção paralela ao plano longitudinal do cabo. No caso de um único elemento de fibra óptica ou dois elementos de fibra óptica sobrepostos, a largura do pelo menos um elemento de fibra óptica é o diâmetro do elemento de fibra óptica. No caso de diversos elementos de fibra óptica colocados lado a lado ou em paralelo com o plano longitudinal do cabo, a largura do pelo menos um elemento de fibra óptica corresponde substancialmente à soma dos diâmetros dos elementos de fibra colocados lado a lado.

[0042] No presente relatório descritivo e nas reivindicações, a expressão “cavidade moldada na forma de estádio” ou “cavidade em forma de estádio” indicará uma cavidade que possui formato de retângulo alongado no qual cada lado menor do retângulo alongado é substancialmente um arco de circunferência, em que o arco é o mesmo nos lados opostos da cavidade. O centro de cada arco repousa substancialmente no plano longitudinal do cabo. No presente relatório descritivo e nas reivindicações, a expressão “altura da cavidade” indicará a distância entre os dois lados maiores do retângulo alongado, enquanto a expressão “largura da cavidade” indicará a dimensão máxima da cavidade no plano longitudinal do cabo.

[0043] Na descrição a seguir, diversos cabos de acordo com diferentes realizações da presente invenção serão descritos em forma de exemplo.

[0044] Os cabos que serão descritos a seguir foram projetados pelos inventores investigando o seu desempenho de acordo com os cálculos teóricos a seguir.

[0045] De fato, considerando carga de tensão F e aumento de temperatura ΔT, é possível calcular a tensão do cabo resultante SC e a geometria necessária para evitar carregamento de tensão de fibra. A tensão de cabo SC resulta da combinação entre a tensão de estiramento e a tensão térmica. A tensão do cabo SC pode, portanto, ser calculada de forma aproximada como a soma das duas tensões mencionadas, conforme segue: SC = (F /( A  E)) + (T   ) [1] em que F é a carga de tensão, A é a área transversal dos membros de resistência, E é o módulo de Young dos membros de resistência, ΔT é o aumento de temperatura e α é o coeficiente de expansão térmica dos membros de resistência.

[0046] A liberação de tensão do cabo pode ser calculada como a razão entre o comprimento do elemento de fibra óptica em excesso (alimentação excessiva de elemento) e o comprimento do cabo. Caso um quarto do período P seja considerado como o comprimento do cabo e a alimentação excessiva seja modelada como padrão de ziguezague, a liberação da tensão do cabo pode ser calculada de forma aproximada como:

 2 P  (L − DE )2 +   −  P

P    4 4 4   [2] em que L é a distância entre os membros de resistência e DE é o diâmetro do elemento óptico.

[0047] Igualando-se a tensão do cabo e a compensação da tensão do cabo, é possível computar o período necessário P para prevenção da carga de tensão da fibra. Por outro lado, o período necessário P pode ser computado em função da tensão do cabo, da distância entre os membros de resistência e do diâmetro do elemento de fibra óptica, conforme segue: P=4 (L − DE )2 (SC 2 + 2  SC ) [3]

[0048] Além disso, caso o elemento de fibra óptica seja um tubo de buffer que abriga uma série de fibras, pode haver excesso de fibras ou alimentação excessiva de fibras, EF no interior do tubo de buffer. Além disso, como se sabe, a tensão de trabalho da fibra permissível, SFW, indica a tensão de fibra máxima que não causa atenuação do sinal ou que não causa impactos sobre a vida útil do cabo. Em vista do acima, a tensão de fibra S pode ser calculada de forma aproximada levando-se em consideração os fatores acima, conforme segue: S = SC − EF − SFW [4]

[0049] Considerando-se a tensão da fibra S, o período necessário P pode ser computado conforme segue: P=4 (L − DE )2 (S 2 + 2S ) [5]

[0050] Durante os testes realizados pelos inventores, o desempenho dos cabos que foi projetado de acordo com as realizações da presente invenção foi comparado com o desempenho correspondente com base em um exemplo de cabo óptico de descida plano padrão cujo corte transversal pode ser representado esquematicamente como na Figura 1. O cabo padrão utilizado para comparação compreende uma cobertura externa de PE, dois membros de resistência dielétrica (GRP) e um tubo de buffer que abriga uma série de fibras ópticas. O tubo de buffer é retido entre os dois membros de resistência, no interior da cobertura externa. O cabo padrão utilizado para comparação possui largura igual a 8,1 mm, altura de 4,5 mm, espessura de cobertura de 0,75 mm e área de corte transversal de 37,5 mm2. O diâmetro do tubo padrão é igual a 3,0 mm. O cabo padrão foi submetido a diferentes cargas até a carga de instalação máxima de 1350 N e aumento de temperatura de 40 °C. Considerando que o tubo de buffer possui excesso de fibras de 0,04% e a tensão de trabalho permissível das fibras é atingida na carga máxima de instalação, concluiu-se que a tensão de trabalho permissível SFW é de 0,51%.

[0051] A Figura 2 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano 1 de acordo com primeira realização da presente invenção.

[0052] Preferencialmente, o cabo óptico de descida plano 1 compreende: - uma cobertura externa 11 que forma uma cavidade 12, em que a cavidade é uma cavidade em forma de estádio; - dois membros de resistência 13; e - um elemento de fibra óptica 14 que compreende uma ou mais fibras ópticas 15.

[0053] Preferencialmente, a cobertura externa 11 é feita de material polimérico. De maior preferência, o material polimérico é um ou uma combinação de: polímero de Polietileno (PE), PELD (Polietileno de Baixa Densidade), PP (Polipropileno), PA (Poliamida) e LSOH (Halogênio Zero com Baixa Fumaça). Segundo a primeira realização, a espessura da cobertura externa 11 pode ser igual a 0,75 mm.

[0054] Preferencialmente, os membros de resistência 13 estão localizados no interior da cavidade, em que cada um dos membros de resistência 13 está localizado em um lado curvo correspondente da cavidade. Particularmente, cada membro de resistência 13 está localizado em um lado curvo curto correspondente da cavidade 12, de forma que a sua superfície externa esteja em contato com a superfície interna da cobertura externa 11. Preferencialmente, os membros de resistência 13 são varas de GPR. Segundo a primeira realização da presente invenção, o diâmetro de cada vara de GPR 13 pode ser igual a 1,8 mm e os dois membros de resistência 13 podem ser separados em distância de 3 mm. Além disso, o módulo de Young do membro de resistência pode ser igual a 50 GPa e o coeficiente linear de expansão térmica pode ser igual a cerca de 5,9 x 10-6 mm/mm/°C (°C-1).

[0055] Segundo esta realização da presente invenção, o elemento de fibra óptica 14 é preferencialmente um tubo de buffer que engloba uma ou mais fibras ópticas 15. Preferencialmente, o tubo de buffer 14 é preenchido com gel. Exemplos de géis que podem ser utilizados são o gel de enchimento tixotrópico Infogel K-880 fornecido pela Indore Composite Pvt. Ltd. ou o Unigel 400N fornecido pela Unigel UK Ltd. O material do tubo de buffer 14 é preferencialmente tereftalato de polibutileno (PBT). Exemplos de materiais para o tubo de buffer são BASF Ultradur® B 6550 LN da BASF

Corporation ou Spesin® KP270EX LN da Kolon Plastics, Inc. O tubo de buffer 14 possui preferencialmente o mesmo diâmetro dos membros de resistência, ou seja, de acordo com o valor de exemplo relatado acima, diâmetro de 1,8 mm.

[0056] O exemplo de cabo óptico de descida plano 1 conforme descrito acima possui largura igual a 8,1 mm, altura igual a 3,3 mm e corte transversal de cabo igual a cerca de 24,4 mm2.

[0057] O tubo de buffer 14 oscila preferencialmente entre as duas varas de GRP 13 no plano de oscilação de acordo com um padrão de período P. O plano de oscilação, que coincide com o plano longitudinal do cabo, é indicado na Figura 2 como plano X-X’. A oscilação pode possuir padrão dentado ou padrão senoidal. A Figura 2 exibe as posições mais distantes a, a’ do elemento de fibra óptica 14 no interior da cavidade 12 devido ao padrão de oscilação. A amplitude entre picos é a distância entre essas duas posições mais distantes e é substancialmente igual à distância entre os dois membros de resistência 13. No exemplo de cabo descrito acima com referência a esta primeira realização da presente invenção, a amplitude entre picos é, portanto, de 3 mm e a razão entre a amplitude entre picos e o diâmetro do elemento de fibra óptica 14 é de cerca de 1,7.

[0058] Foram conduzidos diferentes testes pelos inventores, a fim de pesquisar o desempenho do cabo de acordo com esta primeira realização e determinar sua geometria, a partir dos exemplos de valores relatados acima. Os inventores utilizaram as equações [1]-[5] acima e concluíram que, utilizando um período P de 196 mm, a mesma tensão de trabalho de fibra permissível de 0,51% do cabo padrão pode ser atingida pelo exemplo de cabo descrito acima sob a carga de tensão de 1350 N. O cabo descrito acima é, entretanto, mais fino que o cabo padrão (em 26%) e o volume é consideravelmente reduzido (em 34%). Caso a carga de tensão aumente para 2025 N, a mesma tensão de trabalho de fibras permissível de 0,51% pode ser mantida reduzindo-se o período P para 62 mm. Caso o desvio da temperatura de trabalho aumente para 80 °C, a mesma tensão de trabalho de fibras permissível de 0,51% pode ser mantida reduzindo-se adicionalmente o período P para 60 mm.

[0059] Como se pode apreciar a partir do acima, utilizando-se o tubo de buffer oscilante 14 entre os dois membros de resistência 13, os inventores projetaram um cabo de acordo com primeira realização da presente invenção que possui altura reduzida com relação ao cabo padrão (de 4,5 mm para 3,3 mm), volume reduzido (de 37,5 mm2 para 24,4 mm2) e exibe o mesmo desempenho do cabo padrão (em termos da tensão de trabalho de fibra permissível) quando a carga de tensão de trabalho máxima aumentou de 1350 N para 2025 N e o desvio de temperatura permissível aumentou de 40 °C para 80 °C.

[0060] A Figura 3 exibe esquematicamente corte transversal de cabo óptico de descida plano 2 de acordo com segunda realização da presente invenção.

[0061] Preferencialmente, o cabo óptico de descida plano 2 compreende: - uma cobertura externa 21 que forma uma cavidade 22, em que a cavidade é uma cavidade em forma de estádio; - membros de resistência 23; e - um elemento de fibra óptica 24 que compreende uma ou mais fibras ópticas 25.

[0062] A cobertura externa 21 é preferencialmente feita de material polimérico. De maior preferência, o material polimérico é um ou uma combinação de: polímero de Polietileno (PE), PELD (Polietileno de Baixa Densidade), PP (Polipropileno), PA (Poliamida) e LSOH (Halogênio Zero com Baixa Fumaça). Conforme esta segunda realização da presente invenção, a espessura da cobertura externa 21 pode ser nominalmente de 0,75 mm.

[0063] Conforme esta segunda realização, cada membro de resistência 23 é um cordão de fios. Particularmente, cada membro de resistência 23 pode conter três fios de aço revestidos com latão enrolados helicoidalmente com comprimento de deposição que pode ser, por exemplo, de 25 mm. Conforme esta segunda realização, os cordões 23 podem possuir diâmetro equivalente de 0,9 mm, módulo de Young de 71,5 GPa e coeficiente linear de expansão térmica de cerca de 13x10-6 mm/mm/°C (°C-1). Preferencialmente, os membros de resistência 23 são embutidos na cobertura externa 21 nas proximidades dos dois lados curvos curtos opostos da cavidade 22.

[0064] O elemento de fibra óptica 24 do cabo de acordo com a segunda realização da presente invenção é preferencialmente um feixe de fibras rígido. As fibras são preferencialmente encapsuladas em uma camada de acrilato. O diâmetro do feixe 24 pode ser de 1,1 mm.

[0065] O feixe de fibras 24 preferencialmente oscila no interior da cavidade 22 no plano de oscilação de acordo com um padrão de período P. A oscilação pode possuir padrão dentado ou padrão senoidal. O feixe de fibras 24 não possui alimentação excessiva de fibras. A Figura 3 exibe as posições mais distantes a, a’ do elemento de fibra óptica 24 no interior da cavidade 22 devido ao padrão de oscilação.

[0066] Foram conduzidos diferentes testes pelos inventores, a fim de pesquisar o desempenho do exemplo de cabo descrito até aqui com referência à segunda realização da presente invenção e determinar sua geometria. Os inventores utilizaram as equações [1]-[5] e concluíram que, caso seja considerada largura de cabo de 8,1 mm (ou seja, a mesma largura dos cabos considerada acima), considerando-se distância entre os membros de resistência de 4,4 mm, um período P de 92 mm garante tensão de trabalho de fibra permissível de 0,51% em carga de 1350 N. Como os fios são menores que as varas do exemplo de cabo descrito acima com referência à primeira realização da presente invenção, entretanto, a altura do cabo é reduzida para 2,6 mm. A área de corte transversal do cabo é, portanto, igual a 17,2 mm2. Além disso, os inventores reduziram a distância entre os membros de resistência para 2,5 mm. Neste caso, para manter a mesma tensão de trabalho de fibra permissível de 0,51% em carga de 1350 N, o período P necessário é de 39 mm. Isso reduz adicionalmente a largura do cabo de 8,1 mm para 6,2 mm. A área de corte transversal do cabo é, portanto, reduzida para 12,7 mm2 e o peso do cabo resultante é de 0,17 N/m. Em comparação com o cabo padrão da Figura 1, a área de corte transversal de cabo do exemplo de cabo de acordo com a segunda realização da presente invenção é reduzida em 66%.

[0067] Na Tabela 1, o exemplo de cabo óptico de descida plano de acordo com a primeira realização e o exemplo de cabo óptico de descida plano de acordo com a segunda realização são comparados com o cabo óptico de descida plano padrão do tipo representado na Figura 1. Na Tabela 1, o cabo óptico de descida plano padrão é indicado como “cabo A”, o exemplo de cabo de acordo com a primeira realização da presente invenção é indicado como “cabo B” e o exemplo de cabo de acordo com a segunda realização da presente invenção é indicado como “cabo C”. TABELA 1 Cabo A Cabo B Cabo C Largura do cabo 8,1 8,1 6,2 mm Altura do cabo 4,5 3,3 2,6 mm Espessura da cobertura 0,75 0,75 0,75 mm Área de corte transversal mm2 37,5 24,39 12,7 do cabo Peso do cabo 0,34 0,31 0,17 N/m Excesso de tubo de buffer 0,04 0,01 0,00 % Módulo do membro de Pa 5,00E+10 5,00E+10 7,15E+10 resistência Diâmetro do membro de m 0,0018 0,0018 0,0009 resistência Distância entre membros mm - 3,0 2,5 de resistência Diâmetro do elemento de mm 3,0 1,8 1,1 fibra óptica Período - 60 39 mm

[0068] Deve-se observar que os sinais “-” na tabela acima indicam, respectivamente, que, no cabo padrão, não há espaço permitido para oscilação do elemento óptico e que o período de oscilação computado é tão grande que o elemento óptico é virtualmente reto.

[0069] A Tabela 2 ilustra o desempenho dos exemplos de cabos descritos acima, em comparação com o cabo padrão. Os cabos foram testados em aplicações de antenas sob exemplos de cargas ambientais. Os cabos foram submetidos a carga de gelo combinada com espessura radial de 3 mm e cargas horizontais devido a 97 km/h de vento. TABELA 2

Cabo A Cabo B Cabo C Carga de gelo do cabo (3 mm) 0,83 0,79 0,67 N/m Carga de vento do cabo (97 6,41 6,41 5,55 N/m km/h) Carga vertical 1,17 1,10 0,84 N/m Carga de tensão 6,52 6,51 5,61 N/m Cobertura máxima (3 mm de gelo, 74 74 114 m 97 km/h) Afrouxamento do vetor a 50 cobertura (3 mm de gelo, 97 3,00 3,00 2,75 m km/h)

[0070] Como se pode observar a partir dos valores relacionados nas Tabelas acima, o cabo B é menor que o cabo A e o cabo C é menor que o cabo B e o cabo A. Consequentemente, o peso do cabo C é consideravelmente menor (0,17 N/m x 0,34 N/m do cabo padrão). Além disso, a carga de gelo e a carga de vento do cabo C são mais baixas. Particularmente, a carga de gelo é 19% mais baixa (0,67 N/m x 0,83 N/m) e a carga de vento é 13% mais baixa (5,55 N/m x 6,41 N/m). Consequentemente, a cobertura máxima do cabo C é consideravelmente maior que a cobertura máxima dos dois outros cabos (114 m x 74 m), enquanto o afrouxamento queda é similar (2,75 x 3,00).

[0071] A Figura 4 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com primeira variante da primeira realização da presente invenção. Na Figura 4, foram utilizados os mesmos números de referência da Figura 2. Segundo esta primeira variante, diversos elementos de fibras ópticas 14 são abrigados na cavidade 11 do cabo óptico de descida plano 1. Os diversos elementos de fibras ópticas 14 são colocados lado a lado no plano longitudinal no interior da cavidade 11 do cabo óptico de descida plano 1. A Figura 4 exibe particularmente dois tubos de buffer abrigados na cavidade do cabo óptico de descida plano. A largura do cabo de acordo com esta primeira variante pode ser de 10,0 mm e a altura do cabo pode ser de 3,5 mm.

[0072] A Figura 5 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com segunda variante da primeira realização da presente invenção. Também na Figura 5, foram utilizados os mesmos números de referência da Figura 2. Conforme esta segunda variante, o cabo óptico de descida plano 1 compreende, no interior da cavidade 11, um tubo de buffer 14 que abriga uma série de fibras ópticas 15, dois membros de resistência 13 na forma de varas de GRP e uma série de elementos condutores 16 na forma de fios de cobre isolados. A quantidade de fios de cobre isolados 16 é interposta entre o elemento de fibra óptica 14 e um membro de resistência 13. A largura do cabo de acordo com esta segunda variante pode ser de 10,0 mm e a altura do cabo pode ser de 3,5 mm.

[0073] A Figura 6 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com terceira variante da primeira realização da presente invenção. Também na Figura 6, foram utilizados os mesmos algarismos de referência da Figura 2. Segunda esta terceira variante da primeira realização, diversos elementos de fibra óptica 14 são abrigados na cavidade em configuração sobreposta. A Figura 6 exibe, como exemplo não limitador, quatro tubos de buffer 14, cada qual oscilando em um plano de oscilação correspondente (que é paralelo ao plano longitudinal do cabo) entre duas posições mais distantes (a e a’, b e b’, c e c’, d e d’), em que dois tubos de buffer 14 estão localizados sobre os outros dois. Segundo esta terceira variante da primeira realização, os membros de resistência 13 são varas de GRP embutidas no interior da cobertura externa 11 nos dois lados curvos curtos opostos do cabo óptico de descida plano 1. A largura do cabo de acordo com esta terceira variante pode ser de 12,5 mm e a altura do cabo pode ser de 6,5 mm.

[0074] A Figura 7 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano de acordo com primeira variante da segunda realização (Figura 3) da presente invenção. Na Figura 7, foram utilizados os mesmos números de referência da Figura 3. Segundo esta primeira variante da segunda realização, o cabo 2 pode possuir largura de 6,2 mm e altura de 2,6 mm. O cabo compreende um feixe de fibras de acrilato 24 que compreende uma série de fibras ópticas (por exemplo, quatro), cobertura externa de PE 21 e dois membros de resistência 23, cada qual na forma de três fios revestidos com latão trançados. A cavidade 22 pode conter material bloqueador de água, vela ou fios e, opcionalmente, um cordão que pode inchar com água. O cabo compreende preferencialmente, em uma parte da cobertura externa sobre um dos lados alongados da cavidade 22, uma fita 26. A fita 26 pode ser feita de material colorido para identificar o cabo. Além disso, a cobertura externa 21 pode compreender, na sua superfície interna, duas saliências côncavas 27, que formam uma janela de fácil abertura em conjunto com a fita 26. A janela de fácil abertura permite abertura fácil da cobertura externa e subsequente extração do elemento de fibra óptica para gestão eficiente de fibras no interior de um equipamento de conectividade.

[0075] Deve-se observar que, embora a janela de fácil abertura tenha sido descrita acima com referência ao primeiro cabo variante de acordo com a segunda realização da presente invenção, isso não é limitador, pois também os outros cabos descritos no presente pedido podem compreender uma janela de fácil abertura similar.

[0076] A Figura 8 exibe esquematicamente um corte transversal de cabo óptico de descida plano 3 de acordo com terceira realização da presente invenção.

[0077] Preferencialmente, o cabo óptico de descida 3 compreende: - uma cobertura externa 31 que forma uma cavidade 32, em que a cavidade é uma cavidade em forma de estádio; - membros de resistência 33; e - um elemento de fibra óptica 34.

[0078] O elemento de fibra óptica 34 é preferencialmente uma subunidade que compreende um único cabo de fibra (SFC) que compreende uma única fibra de buffer rígida rodeada por fio de aramida e protegida por uma cobertura retardante de chama de LSOH (Halogênio Zero com Pouca Fumaça). O elemento de fibra óptica 34 pode possuir diâmetro de 2,2 mm.

[0079] A cobertura externa 31 pode possuir espessura de 1 mm e pode ser feita de Polietileno de Média Densidade (PEMD).

[0080] Segundo variante não exibida nas Figuras, os membros de resistência podem apresentar-se na forma de varas de GRP embutidas na cobertura externa. Segundo outra variante, os membros de resistência podem ser cordões de aço. Segundo a variante exibida esquematicamente na Figura 8, um membro de resistência isolado 33 na forma de fios de aço trançados é embutido na cobertura externa 31.

[0081] O SFC 34 preferencialmente oscila no interior da cavidade 32 no plano de oscilação de acordo com um padrão de período P. A oscilação pode possuir padrão dentado ou padrão senoidal. A Figura 8 exibe as posições extremas a, a’ do elemento de fibra óptica 34 no interior da cavidade 32 devido ao padrão de oscilação. A amplitude entre picos é a distância entre essas duas posições extremas e, neste caso, corresponde substancialmente à largura da cavidade 32.

[0082] Foram conduzidos diferentes testes pelos inventores, a fim de determinar a geometria de um exemplo de cabo de acordo com esta terceira realização.

[0083] O exemplo de cabo foi comparado com um cabo padrão que compreende o mesmo tipo de elemento de fibra óptica descrito acima, firmemente embutido na cobertura externa. Este cabo padrão não é exibido nas figuras. O cabo padrão utilizado para comparação é um cabo de descida plano Prysmian Resilink® USD fabricado pela Prysmian Group, 700 Industrial Drive, Lexington SC 29072, Estados Unidos. O cabo padrão utilizado para comparação possui largura de 8,5 mm, altura de 4,9 mm e área de corte transversal de 41,9 mm2. Ele também compreende dois membros de resistência na forma de varas de GRP nos dois lados opostos do cabo, espaçados em 2,9 mm. Este cabo padrão exibe tensão de trabalho de fibra permissível de 0,55% em carga de trabalho máxima de 1350 N.

[0084] Os inventores aplicaram as equações [1]-

[5] ao cabo de acordo com esta terceira realização e concluíram que, com espaçamento dos membros de resistência de 2,9 mm, o elemento de fibra óptica pode oscilar com período P de 86 mm para que haja tensão de trabalho de fibra permissível de 0,55% em carga de 1485 N (10% acima da carga de trabalho máxima do cabo padrão). Substituindo-se as varas de GRP pelos cordões de aço, os inventores concluíram que o cabo de acordo com esta terceira realização pode ser similar, mantendo-se tensão de trabalho de fibra permissível de 0,55% em carga de 1350 N. Particularmente, a largura pode ser reduzida para 7,4 mm, mantendo-se ao mesmo tempo espaçamento entre os membros de resistência de 3,6 mm, com área transversal resultante de 32,8 mm2 e período de oscilação P de 40 mm.

[0085] Será descrito em seguida um aparelho 9 de fabricação de cabos de acordo com as realizações da presente invenção.

[0086] Conforme exibido na Figura 9, o aparelho 9 compreende uma cabeça de extrusão 90. O aparelho 9 compreende adicionalmente uma série de máquinas de acabamento. A Figura 9 exibe três máquinas de acabamento, uma primeira máquina de acabamento 91 para o elemento de fibra óptica e segunda e terceira máquinas de acabamento 92a, 92b para os membros de resistência. Cada máquina de acabamento 92a, 92b para os membros de resistência pode ser equipado com um pré-aquecedor 93a, 93b correspondente, que aquece um membro de resistência metálico na saída da máquina de acabamento, por exemplo, com ar quente a cerca de 370 °C ao longo de dois metros.

[0087] A tensão de acabamento do elemento óptico é nominalmente de cerca de 1250 g, enquanto a tensão de acabamento dos cordões de aço é nominalmente de cerca de 600 g.

[0088] O elemento de fibra óptico emitido pela máquina de acabamento 91 é passado através de um oscilador 94 que fornece o padrão de oscilação necessário (por exemplo, padrão circular). Os membros de resistência e os elementos de fibra óptica são reunidos em seguida na cabeça de extrusão 90 por meio de passagem através de polias defletoras 95.

[0089] Na cabeça de extrusão 90, a cobertura de polímero é extrudada no formato necessário sobre os membros de resistência e o elemento de fibra óptica.

[0090] Na saída do cabeça de extrusão 90, o aparelho 9 pode compreender opcionalmente um duto a vácuo 96. O aparelho 9 compreende preferencialmente um duto de resfriamento 97 para resfriar o cabo extrudado e um secador 98 para secar o cabo extrudado por meio de facas de ar ou dispositivos similares.

[0091] O cabo pode ser submetido a medição contínua em equipamento de medição 99, antes de ser enrolado sobre um tambor em tensão controlada. A tensão pode ser também controlada ao longo da linha de produção descrita acima, utilizando cabrestantes dirigidos adicionais ou correias de trator dirigidas não exibidas na Figura 9.

[0092] A Figura 10 exibe em detalhes adicionais a cabeça de extrusão 90 e o oscilador 94 compreendidos no aparelho 9, de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 10 também exibe uma parte 916 do duto de resfriamento 96, 97.

[0093] A cabeça de extrusão 90 possui um corpo 910 mantido em temperatura previamente definida por meio de aquecimento elétrico 920. O corpo 910 compreende um cartucho 911, um tubo central 912 e um molde 913 sustentado por uma porca de molde 914.

[0094] A operação da cabeça de extrusão 90 e do oscilador 94 será descrita a seguir com referência, por exemplo, à fabricação do cabo C descrito acima. Neste caso, dois fios de aço trançados passam através da cabeça de extrusão

90. As fibras ópticas incorporadas ao feixe de fibras passam através do oscilador 94 e, em seguida, através da cabeça de extrusão 90. O oscilador 94 move continuamente o feixe de fibras que incorpora as fibras ópticas em movimento circular. Em seguida, no tubo central 912 da cabeça de extrusão 90, o movimento do feixe de fibras é restrito a um plano (a saber, o plano de oscilação), de forma que o feixe de fibras mova-se em padrão de oscilação senoidal plano entre os membros de resistência e no interior da cobertura de cabo.

[0095] O material de cobertura é alimentado para a cabeça de extrusão 90 e pressurizado para a cabeça de extrusão 90 na posição indicada pela seta “A” na Figura 10. O material de cobertura flui em seguida em volta do cartucho 911 e no interior do molde 913 em volta do tubo central 912. Material adicional pode ser pressurizado na cabeça de extrusão 90 na posição indicada pela seta “B” na Figura 10 e coextrudado com o material da cobertura externa. Este material adicional pode fluir em volta de uma placa de extração 915 e formar parte da janela de fácil abertura descrita acima com referência à variante da segunda realização da presente invenção ilustrada na Figura 7. O material de cobertura e, opcionalmente, o material adicional são extrudados em seguida sobre os fios de aço. O tubo central 912 e o molde 913 são preferencialmente projetados de forma a produzir um espaço no qual o feixe de fibras pode oscilar. O espaço é tal que o feixe de fibras seja mantido em padrão de oscilação sem ação de carga lateral excessiva sobre o feixe de fibras. Este pode ser ajustado variando-se os parâmetros de processo tais como a distância entre o tubo central 912 e o molde 913, girando-se a porca de molde 914.

[0096] O cabo extrudado é preferencialmente resfriado em ar em seguida no duto de resfriamento 96 antes de entrar em um duto de resfriamento de água 916. O duto de resfriamento de água pode ser um duto a vácuo no qual a água se encontra sob pressão mais baixa que a atmosfera no interior do cabo. Desta forma, o formato de cabo pode ser mantido enquanto o material é resfriado. A pressão de água negativa no duto de resfriamento de água 916 é mantida tipicamente a cerca de -280 mbar.

[0097] A Figura 11 exibe em detalhes adicionais o oscilador 94. A Figura 11 também exibe o tubo central 912 e o molde 913 compreendidos na cabeça de extrusão 90, de acordo com uma realização da presente invenção.

[0098] O tubo central 912 possui preferencialmente um corpo oco que se estende ao longo de um eixo z (também indicado como “direção de alimentação”) e possui uma extremidade afilada. A extremidade afilada é equipada com uma série de orifícios configurados para permitir a passagem dos membros de resistência. De fato, conforme exibido, os membros de resistência eliminam o oscilador 94 e são mantidos em posição fixa no interior do cabo à medida que eles passam através dos orifícios da extremidade afilada do tubo central

912. Por outro lado, o feixe de fibras é oscilado pelo oscilador 94 em padrão circular e mantido fixo em seguida no plano de oscilação à medida que se move no interior de uma fenda horizontal no tubo central 912.

[0099] Segundo a presente invenção, são fornecidos cabos ópticos de descida planos nos quais pelo menos um elemento de fibra óptica pode ser convenientemente alimentado excessivamente no cabo, enquanto o cabo ainda mantém formato plano.

Isso é atingido por meio de oscilação do elemento de fibra óptica no interior do cabo, mantendo ao mesmo tempo o elemento de fibra óptica com padrão de oscilação fixo pela cobertura externa do cabo.

Isso minimiza a migração de fibras ópticas no interior do cabo.

O padrão de oscilação permite compensar as cargas mecânicas ou ambientais sem induzir tensão sobre as fibras ópticas.

O cabo possui convenientemente tamanho reduzido com relação a cabos ópticos de descida planos conhecidos.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES

1. CABO ÓPTICO DE DESCIDA PLANO (1; 2; 3), caracterizado por compreender: - uma cobertura externa (11; 21; 31) que forma uma cavidade (12; 22; 32), em que a cavidade (12; 22; 32) é moldada na forma de estádio; - pelo menos um membro de resistência (13; 23; 33); e - pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34) que compreende uma ou mais fibras ópticas (15; 25); em que o mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34) oscila no interior da mencionada cavidade (12; 22; 32) sobre um plano de oscilação paralelo a um plano longitudinal do mencionado cabo (1; 2; 3), em que a altura da mencionada cavidade (12; 22; 32) corresponde substancialmente à altura do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34).

2. CABO (1; 2; 3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela mencionada cavidade (12; 22; 32) compreender dois lados curvos opostos, em que um dentre o mencionado pelo menos um membro de resistência (13; 23; 33) está localizado em correspondência a um dos mencionados lados curvos opostos da mencionada cavidade (12; 22; 32).

3. CABO (1; 2; 3), de acordo com qualquer umas das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo mencionado pelo menos um membro de resistência (13; 23; 33) compreender uma vara de GRP, fio ou fios de aço trançados.

4. CABO (1; 2; 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34) oscilar no interior da mencionada cavidade (12; 22; 32) de acordo com padrão senoidal ou padrão de ziguezague.

5. CABO (1; 2; 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo diâmetro do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34) ser de 0,5 mm a 3,0 mm, o período de oscilação do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34) é de 30 mm a 300 mm e a razão entre a amplitude entre picos da mencionada oscilação e a largura do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica é de 1,3 a 5.

6. CABO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo mencionado cabo (1) compreender dois membros de resistência (13) localizados no interior da cavidade (12), em que cada um dos mencionados dois membros de resistência (13) está localizado em um dos mencionados lados curvos opostos correspondentes da mencionada cavidade (12).

7. CABO (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14) ser um tubo solto que engloba as mencionadas uma ou mais fibras ópticas (15).

8. CABO (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo mencionado cabo (2) compreender dois membros de resistência (23) embutidos na mencionada cobertura externa (21), em que cada um dos mencionados dois membros de resistência (23) está localizado nas proximidades de um dos mencionados lados curvos opostos correspondentes da mencionada cavidade (22).

9. CABO (2), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (24) ser um feixe de fibras rígido que compreende uma ou mais fibras ópticas (25).

10. CABO (3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (34) ser uma subunidade que compreende um único cabo de fibra.

11. CABO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pela mencionada cavidade (22) compreender dois lados alongados opostos, em que o cabo (2) compreende, em uma parte da mencionada cobertura externa (21) ao longo de um dos mencionados lados alongados, uma fita (26) apropriada para identificar o mencionado cabo (2) e a mencionada cobertura externa (21) compreende duas saliências côncavas (27) que formam, em conjunto com a mencionada fita (26), uma janela de fácil abertura.

12. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CABOS ÓPTICOS DE DESCIDA PLANOS (1; 2; 3), caracterizado pelo processo compreender: a. fornecimento de pelo menos um membro de resistência (13; 22; 33) e pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34); b. movimentação do mencionado elemento de fibra óptica (14; 24; 34) para fornecer um padrão de oscilação do mencionado elemento de fibra óptica (14; 24; 34); e c. extrusão de cobertura externa (11; 21; 31) em volta do mencionado pelo menos um membro de resistência (13; 22; 33) e do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34), para formar uma cavidade (12; 22; 32) na qual pode oscilar o pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34), em que a cavidade (12; 22; 32) é moldada na forma de estádio e possui altura substancialmente correspondente à altura do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34).

13. APARELHO (9) DE FABRICAÇÃO DE CABOS ÓPTICOS DE DESCIDA PLANOS, caracterizado pelo aparelho (9) compreender: - primeira máquina de acabamento (91) para fornecer pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34); - segunda máquina de acabamento (92a; 92b) para fornecer pelo menos um membro de resistência (13; 22; 33); - oscilador (94) para mover o mencionado elemento de fibra óptica (14; 24; 34) para fornecer um padrão de oscilação do mencionado elemento de fibra óptica (14; 24; 34); e - cabeça de extrusão (90) para extrusão de uma cobertura externa (11; 21; 31) sobre o mencionado pelo menos um membro de resistência (13; 22; 33) e o mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34), para formar uma cavidade (12; 22; 32) na qual pode oscilar o pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34), em que a cavidade (12; 22; 32) é moldada na forma de estádio e possui altura substancialmente correspondente à altura do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34).

14. APARELHO (9), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela mencionada cabeça de extrusão (90) compreender um tubo central (912) e um molde (913), em que o tubo central (912) compreende pelo menos um orifício de passagem do mencionado pelo menos um membro de resistência (13; 22; 33) e uma fenda horizontal para passagem do mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34), mantendo fixo em um plano de oscilação o mencionado pelo menos um elemento de fibra óptica (14; 24; 34) à medida que ele se move de acordo com o mencionado padrão de oscilação.

15. APARELHO (9), de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado por compreender adicionalmente um duto de resfriamento (96) que compreende um duto de resfriamento de água (916), em que o duto de resfriamento de água (916) é um duto a vácuo no qual a água se encontra sob pressão inferior à atmosfera no interior do cabo.