BRPI0721873A2 - Cabo de telecomunicação, e, fibra óptica - Google Patents

Description

“CABO DE TELECOMUNICAÇÃO, E, FIBRA ÓPTICA” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um cabo de telecomunicação equipado com pelo menos uma fibra óptica. Em particular, a presente invenção refere-se a um cabo de telecomunicação equipado com pelo menos uma fibra óptica tamponada-cerrada, especialmente para instalações internas.

Uma fibra óptica geralmente compreende um núcleo circundado por uma blindagem, dito núcleo e revestimento sendo preferivelmente feitos de vidro, e pelo menos um revestimento. A combinação de núcleo e blindagem é usualmente identificada como “guia de ondas ópticas”. Usualmente, os revestimentos da guia de ondas ópticas são dois. O revestimento diretamente contatando a guia de ondas ópticas é chamado “primeiro revestimento” ou “revestimento primário” e o revestimento sobrejazendo o primeiro é chamado “segundo revestimento” ou “revestimento secundário”. Tipicamente, ditos primeiro e segundo revestimentos são feitos de um material polimérico, tal como um polímero de acrilato curável por UV.

Certas aplicações requerem que a fibra óptica seja ainda revestida por um revestimento tampão, providas sobre o pelo menos um revestimento.

Exemplos destas aplicações são instalações internas e locais, terminações de cabo, fios flexíveis, fios de plugues e, mais genericamente, aquelas aplicações em que a fibra óptica é submetida a repetidas tensões mecânicas, por causa das operações de instalação recorrentes. Quando dito revestimento tampão é provido substancialmente em contato com o pelo menos um revestimento externo é dito ser um “tampão cerrado”. Quando dito revestimento tampão é na forma de um tubo tendo um diâmetro interno maior do que o diâmetro de revestimento externo total (o diâmetro externo da fibra óptica tipicamente é de 250 - 250 μπι) é dito ser um “tampão frouxo”. Dependendo da diferença entre o diâmetro do revestimento externo de fibra e o diâmetro interno de tampão, um tampão frouxo pode ser identificado como “frouxo” ou “quase cerrado”.

Tipicamente, uma fibra óptica tamponada pode ser usada como componente de semiacabamento, para formar um cabo em associação com outros componentes, como requerido pelo uso específico a que o cabo é destinado. Em algumas aplicações, quando proteção adicional não é necessária, a fibra óptica tamponada pode ser usada como tal para operar como um cabo.

A US 5.917.978 descreve uma fibra óptica tamponada, que inclui uma fibra óptica revestida, folgadamente contida dentro de um espaço delimitado pela superfície interna de um tubo plástico. A superfície externa da fibra óptica revestida é formada de um material não-pegajoso, tal como Teflon™. Devido ao revestimento não pegajoso sobre a fibra óptica revestida e ao vão de ar em tomo dela, os cabos aperfeiçoados podem ser extraídos em qualquer comprimento prático. O diâmetro externo do revestimento externo pode ser da aproximadamente 273 μηι. O diâmetro externo do tubo pode ser de cerca de 900 μηι e o diâmetro interno do tubo pode ser na faixa de 300 a 500 μιη, com um valor preferido sendo 400 μηι. O tubo plástico pode ser formado de qualquer material, tal como material de cloreto de polivinila, adequado para uso como a camisa de uma fibra tamponada de 900 μηι. Materiais adequados podem ter uma resistência à tração na faixa de 2000 - 4000 PSI (13,8 - 27,6 mpA) conforme ASTM D-412. Um processo de extrusão vertical pode ser usado para formar o tubo em tomo de uma fibra óptica revestida. Não é aplicado vácuo ao extrusado formando o tubo, quando o extrusado deixa a matriz de extrusão.

A US 6.714.713 refere-se a uma fibra óptica tamponada tendo um núcleo, uma blindagem e pelo menos um revestimento e uma camada tampão genericamente circundando a fibra óptica, em que a camada tampão tem uma sua parte genericamente contatando uma parte do pelo menos um revestimento, a camada tampão tendo um encolhimento médio de cerca de 3 mm ou menos, a partir da primeira extremidade da fibra óptica tamponada. Além disso, uma fibra óptica tamponada é descrita, em que a camada tampão tem uma força de extração média de cerca de 5 Newtons ou menos, quando 5 um comprimento de 50 cm da camada tampão é extraído de uma extremidade da fibra óptica tamponada. A camada tampão pode ser relativamente folgada ou cerrada disposta em tomo da fibra óptica. Por exemplo, a fibra óptica pode ter um diâmetro extemo nominal de cerca de 245 micros e a camada tampão pode ter um diâmetro interno nominal (ED) de cerca de 155 a cerca de 350 10 micros, mais preferivelmente cerca de 255 a cerca de 320 micros e, muitíssimo preferivelmente, cerca de 255 micros a cerca de 270 micros, com um diâmetro extemo de até cerca de 900 micros. Em certas aplicações, pode ser vantajoso extrair a camada tampão em longos comprimentos, por exemplo, 50 cm ou mais em uma passagem. Comprimentos de fibra longos 15 podem ser conseguidos com ou sem camada interfacial. O material da camada tampão pode ter um alongamento final predeterminado, por exemplo, conforme medido usando-se ASTM D-412. Um alongamento final na faixa de cerca de 300% ou mais e, mais preferivelmente, na faixa de cerca de 325% ou mais e, muitíssimo preferivelmente cerca de 350% ou mais, é desejado. Além 20 disso, o material da camada tampão pode ter uma dureza Shore D, medida usando-se ASTM D-2240, na faixa de cerca de 50 a 60. Exemplos de materiais a serem usados para a camada tampão são GFO 9940DW, um elastômero termoplástico (TPE), e Elastollan® 1154 D 10 FHF (BASF), um poliéter-poliuretano termoplástico (TPU). GFO 9940DW tem um 25 alongamento final de cerca de 650 % (ASTM D-412) e uma dureza Shore D de cerca 48 (ASTM D-2240). Elastollan® 1154 D 10 FHF tem um alongamento final de cerca de 350% (ASTM D-412) e uma dureza Shore D de cerca de 58 (ASTM D-2240).

A US 6.215.931 refere-se a um elemento de cabo de telecomunicação tendo um elemento de transmissão disposto em um tubo tampão feito de material tampão elastomérico de poliolefma termoplástico, tendo um módulo de elasticidade abaixo de cerca de 500 MPa, em temperatura ambiente e um módulo de elasticidade abaixo de cerca de 1500 5 MPa a -40°C. O elemento de transmissão pode ser uma fibra óptica, um feixe de fibras ópticas ou uma fita de fibra óptica. O elemento de transmissão pode ser disposto no tubo de tamponamento em uma configuração apertada, quase apertada ou frouxa. Se o módulo de elasticidade e o alongamento na ruptura forem bastante baixos, um tubo ou membro de tampão cerrado ou quase 10 cerrado pode ser facilmente removido sem ferramentas especiais e sem avariar a fibra ou fibras ópticas dispostas nele. Portanto, o módulo de elasticidade do material tampão é abaixo de cerca de 500 MPa e o alongamento na ruptura é abaixo de 500%, preferivelmente abaixo de cerca de 300%, ambos em temperatura ambiente.

Um exemplo de um elastômero de poliolefma termoplástico,

tendo as características físicas acima, é um copolímero de propileno e etileno, preferivelmente tendo mais do que 10 % em peso de etileno. Outro exemplo é um polietileno de densidade ultra baixa ou um copolímero de etileno e octeno, o último estando preferivelmente presente em uma quantidade maior do que 20 10 % em peso. O material elastomérico de poliolefma termoplástico pode também conter cargas orgânicas ou inorgânicas, tais como talco, carbonato de cálcio, negro de fumo, triidreto de alumínio, hidróxido de magnésio. Nos exemplos, o material elastomérico de poliolefma termoplástico tem um módulo de elasticidade de 120 MPa ou superior e um alongamento na ruptura 25 de 250% ou superior.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Foi encarado o problema de prover cabos ópticos particularmente adequados para instalações internas de tubo vertical e horizonal, p. ex., em prédios de multi-pisos, com o objetivo de reduzir tanto a mão-de-obra de campo como a habilidade de instalação requerida. Observou-se que o cabeamento de um prédio de multi-pisos pode requerer extração de metros da fibra óptica do cabo vertical, para alcançar a conexão do usuário final em cada piso. As forças exercidas sobre a fibra durante o procedimento de extração podem avariar a fibra óptica. Um tampão cerrado deve prover a fibra óptica com uma proteção sólida contra tais forças. Por outro lado, para realizar a conexão da fibra óptica ao equipamento recipiente (p. ex., uma caixa de terminação), a camada tampão será descascada da fibra óptica e, quando a camada tampão estiver cerrada, a extração do devido comprimento e difícil e pode requerer ferramentas especiais e instaladores hábeis. Contrariamente, um tampão folgado é facilmente extraível da fibra óptica, porém não provê uma proteção adequada em um sistema de cabos interno, onde uma posição vertical e a falta de aderência entre a fibra óptica e o tampão pode provocar rasgamento do tampão folgado e/ou microdobra da fibra.

Além disso, quando cabeando-se um prédio, a camada tampão de fibra óptica necessita ser congruente tanto quanto possível com a fibra óptica, preferivelmente em uma distância de cerca de 100 - 150 cm do ponto de extração (ou menos), a fim de permitir a instalação de uma fibra óptica adjacente em outro equipamento receptor (p.ex., uma caixa de terminações ou similar), evitando o risco de que o movimento de tracionar em tal fibra adjacente possa perturbar ou de outro modo afetar as outras fibras já conectadas ou em processo de ser conectadas.

Foi constado agora que é possível instalar uma fibra óptica, extraída por um cabo vertical (tubo ascendente) dentro de um prédio ou similar, provendo-se uma proteção de tampão cerrado na fibra óptica, em que dito tampão tem uma combinação de propriedades, incluindo folga de tampão-com-fibra e resistência mecânica do material polimérico da camada tampão, adequados para permitir a extração de um comprimento relativamente baixo de tampão, e provocar congruência de tampão-com-fibra, após uma distância relativamente curta da extremidade do tampão.

A combinação acima de aspectos do material polimérico formando a camada tampão permite obter-se uma fibra óptica que é eficazmente protegida durante as operações de instalação e durante o uso e, ao mesmo tempo, poder ser facilmente extraída pelo instalador sem utilizarem-se quaisquer ferramentas de extração, simplesmente aplicando-se uma pequena pressão com as pontas dos dedos e uma moderada força de rasgamento ao longo do eixo geométrico da fibra. A extração pode ser conseguida em uma passagem, isto é, em uma única operação de extração, por um comprimento suficiente para ter-se a fibra óptica acessível para as subsequentes operações de junção/emenda, por exemplo, de alguns centímetros até cerca de 50 cm, sem significativos esforços. Por outro lado, a configuração cerrada da camada tampão assegura a desejada congruência entre a fibra óptica e a camada tampão em uma distância de cerca de 100 cm da extremidade da camada tampão. Em outras palavras, a fibra óptica de acordo com a presente invenção é substancialmente não descascável em uma passagem acima de um comprimento de cerca de 100 cm ±30 cm.

Portanto, de acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um cabo de telecomunicação equipado com pelo menos uma fibra óptica revestida por uma camada de tampão cerrado feita de um material polimérico tendo um alongamento final igual a ou inferior a 100% e uma resistência à tração final igual a ou inferior a 10 MPa.

De acordo com outro aspecto, a presente invenção refere-se a uma fibra óptica revestida por uma camada tampão cerrada, feita de um material polimérico tendo um alongamento final igual a ou menor do que 100% e uma resistência à tração final igual a ou menor do que 10 MPa.

O alongamento final e a resistência à tração final são medidos, a 15°C, de acordo com a norma CEIEN 60811-1-1 (2001). Vantajosamente, o material polimérico da camada tampão de acordo com a presente invenção tem um alongamento final de pelo menos 50%.

Vantajosamente, o material polimérico da camada tampão de 5 acordo com a presente invenção tem uma resistência à tração final de pelo menos 4 MPa.

Para fins da presente descrição e das reivindicações anexas, com a expressão “camada tampão cerrada” pretendemos significar uma camada protetora circundando uma fibra óptica, o diâmetro interno da camada protetora senso substancialmente o mesmo diâmetro extemo da fibra óptica. Não é observada folga tampão-com-fibra.

Deve ser citado que a camada tampão cerrada da presente invenção não será confundida com um chamado “tubo tampão”. Um tubo tampão tipicamente inclui uma ou mais fibras ópticas dispostas dentro do 15 mesmo, possivelmente imersas em um material de bloqueio de água (usualmente uma graxa), que inibe a migração de água que pode penetrar dentro do tubo tampão. Além disso, um tubo tampão geralmente tem um diâmetro interno relativamente grande, quando comparado com o diâmetro extemo de cada fibra óptica inserida ali, a fim de permitir que a fibra mova-se 20 livremente ali dentro.

Para fins da presente descrição e das reivindicações anexas, exceto onde de outro modo indicado, todos os números expressando valores, quantidades, percentagens e assim em diante são para ser entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo “cerca de”. Também as 25 faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximos e mínimos descritos e incluem quaisquer faixas intermediárias ali, que podem ou não ser especificamente enumeradas aqui.

A fibra óptica de acordo com a presente invenção geralmente compreende um guia de ondas ópticas constituído por um núcleo transmissor de luz, circundado por uma blindagem. Preferivelmente, o guia de ondas ópticas de acordo com a presente invenção é uma fibra óptica de modo simples. Alternativamente, o guia de ondas ópticas pode ser do tipo multimodal.

Preferivelmente, o cabo de telecomunicação de acordo com a presente invenção é equipado com de 12 a 48 fibras ópticas.

O guia de ondas ópticas é preferivelmente circundado por pelo menos um revestimento protetor, usualmente por dois revestimentos protetores. O primeiro revestimento protetor (revestimento primário) diretamente contata o guia de ondas ópticas, enquanto segundo revestimento protetor (revestimento secundário) sobrejaz o primeiro.

Preferivelmente, o guia de ondas ópticas tem um diâmetro de 120 μιη a 130 μηι. Preferivelmente, o revestimento primário tem uma espessura de 25 μιη a 35 μηι. Preferivelmente, o revestimento secundário tem uma espessura de 10 μηι a 30 μιη.

De acordo com uma forma de realização preferida, o guia de ondas ópticas tem um diâmetro de 120 μηι a 130 μιη, o revestimento primário tem uma espessura de 18 μιη a 28 μηι, mais preferivelmente de 22 μιη a 23 μηι, e o revestimento secundário tem uma espessura de 10 μιη a 20 μιη.

Preferivelmente, a fibra óptica antes da aplicação do tampão cerrado tem um diâmetro de 160 a 280 μιη, mais preferivelmente de 175 a 160 μιη, mais preferivelmente de 240 μιη a 250 μπι.

A camada tampão cerrada da fibra óptica preferivelmente tem uma espessura de modo a prover uma fibra óptica tamponada com um diâmetro de 600 a 1000 μιη, mais preferivelmente de 800 a 900 μιη.

Vantajosamente, o material polimérico da camada tampão da invenção tem uma módulo de elasticidade (módulo de Young) igual a ou inferior a 100 MPa, medido de acordo com a norma ASTM D-638-97.

Vantajosamente, o material polimérico da camada tampão da invenção tem uma dureza Shore D inferior a 50, medida de acordo com a norma ASTM D-2240.

De acordo com uma forma de realização preferida, a camada tampão tem uma força de extração média, medida de acordo com a norma 5 FOTP/184/TIA/EIA (realizada com uma velocidade de tira de 10 mm/m in) de 0,10 N/15 mm a 0,50 N/15 mm, mais preferivelmente de 0,15 N/15 mm a 0,40 N/15 mm. A camada tampão tem uma força de tira pico, medida de acordo com a norma FOTP/184/TIA/EIA (realizada com uma velocidade de tira de 30 mm/min) de 1,0 N/15 mm a 3,5 N/15 mm, mais preferivelmente de 10 1,5 N/15 mm a 2,0 N/15 mm.

De acordo com uma forma de realização preferida, a camada tampão tem uma contração média, medida após 24 horas a 70°C, de 3 mm/1000 mm a 15 mm/1000 mm, mais preferivelmente de 5 mm/1000 mm a 10 mm/l000 mm.

O material polimérico formando a camada tampão de acordo

com a presente invenção preferivelmente compreende pelo menos um polímero selecionado de: polietileno, preferivelmente polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE) ou polietileno de densidade baixa linear (LLDPE); copolímeros de etileno com 20 pelo menos uma C3-Cj2 alfaolefma e, opcionalmente, com pelo menos um C4- C2o dieno; copolímeros de etileno com pelo menos um alquil-acrilato ou alquil-metacrilato, preferivelmente copolímeros de etileno/butilacrilato (EBA); polivinilcloreto (PVC); copolímeros de etileno/vinil acetato (EVA); poliuretanos; polieterésteres; e misturas dos mesmos.

O material polimérico pode compreender ainda, em mistura

com pelo menos um polímero, pelo menos uma carga inorgânica. Preferivelmente, a carga inorgânica está presente em uma quantidade de 30 a 70 % em peso, mais preferivelmente de 35 a 55 % em peso, com respeito ao peso total do material polimérico. A carga inorgânica pode ser selecionada de: hidróxidos, óxidos ou óxidos hidratados, sais ou sais hidratados, p. ex., carbonatos ou silicatos, de pelo menos um metal, particularmente de cálcio, magnésio ou alumínio. Preferidos são: hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio, óxido de alumínio, tiidrato de alumina, hidrato de carbonato de magnésio, carbonato de magnésio ou misturas dos mesmos. O hidróxido de magnésio, de origem sintética ou natural (brucita), é particularmente preferido.

Com o objetivo de melhorar a compatibilidade entre a carga inorgânica e o material polimérico, um agente de acoplamento pode ser adicionado no material ou sobre a carga orgânica ou ambos. Este agente de acoplamento pode ser selecionado de: compostos de silano saturados ou compostos de silano contendo pelo menos uma insaturação etilênica; epóxidos contendo uma insaturação etilênica; ácidos monocarboxílicos ou, preferivelmente, ácidos dicarboxílicos tendo pelo menos uma insaturação etilênica, ou derivados dos mesmos, em particular anidridos ou ésteres.

Compostos de silano preferidos, adequados para esta finalidade, são: γ-metacriloxipropil-trimetoxissilano, metiltrietoxissilano, metiltris(2-metoxietóxi)silano, dimetildietoxissilano, viniltris(2-metoxietóxi)- silano, viniltrimetoxissilano, viniltrietoxissilano, octiltrietoxissilano, isobutil- trietoxissilano, isobutiltremetoxissilano e misturas dos mesmos.

Epóxidos preferidos contendo uma insaturação etilênica são: acrilato de glicidila, metacrilato de glicidila, monoglicidil éster do ácido itacônico, glicidil éster do ácido maleico, vinil glicidil éter, alil glicidil éter ou misturas dos mesmos.

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Acidos monocarboxílicos ou dicarboxílicos preferidos, tendo pelo menos uma insaturação etilênica, ou derivados dos mesmos, como agentes de acoplamento, são, por exemplo: ácido maleico, anidrido maleico, ácido esteárico, ácido fiimárico, ácido citracônico, ácido itacônico, ácido acrílico, ácido metacrílico e similares, e anidridos ou ésteres derivados deles, ou misturas dos mesmos. O anidrido maleico é particularmente preferido. Outros componentes convencionais, tais como antioxidantes, coadjuvantes de processamento, lubrificantes, pigmentos, outras cargas e similares podem ser adicionados ao material polimérico tampão da presente invenção.

Outros coadjuvantes de processamento possivelmente adicionados ao material polimérico são, por exemplo, estearato de cálcio, estearato de zinco, cera de parafina, borrachas de silicone e similares ou misturas dos mesmos.

O cabo de telecomunicação de acordo com a presente invenção é equipado com pelo menos uma fibra óptica tamponada, preferivelmente com uma pluralidade de fibra óptica tamponadas, de acordo com a presente invenção. As fibra óptica tamponadas são usualmente contidas por pelo menos um envoltório de cabo polimérico. O envoltório de cabo polimérico tem principalmente a função de agrupar e proteger as fibras ópticas de tensões mecânicas, particularmente de forças laterais de compressão e é usualmente feito de um material polimérico substancialmente rígido, p. ex., por polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de elevada densidade (HDPE) ou copolímero aleatório de polipropileno. Para conceder resistência a chama ao envoltório polimérico, podem ser adicionadas cargas retardantes de chama, p. ex., hidróxido de magnésio ou triidrato de alumina.

Preferivelmente, pelo menos um elemento de reforço é embutido dentro do envoltório polimérico e disposto ao longo do comprimento do cabo, a fim de reduzir as tensões mecânicas sobre as fibras ópticas devido a forças de tração. Usualmente, o elemento de reforço é feito de uma haste de polímero reforçado (GRP) ou de uma haste de aramida.

Fitas de aço ou alumínio ou outros elementos de proteção conhecidos no campo de cabos de telecomunicações podem estar presentes.

A fibra óptica tamponada de acordo com a presente invenção pode ser produzida de acordo com técnicas conhecidas. Por exemplo, o processo de manufatura pode ser realizado em duas etapas, a primeira compreendendo as sub-etapas de estirar o guia de ondas ópticas e revesti-lo com pelo menos um revestimento protetor. No final desta primeira etapa, a fibra óptica não tamponada resultante é coletada sobre um carretei e alimentada à segunda etapa. A segunda etapa compreende a deposição da camada tampão cerrada, que é usualmente obtida por extrusão do material polimérico em torno da fibra óptica por meio de um extrusor de cruzeta.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Outras características serão evidentes pela descrição detalhada dada a seguir com referência aos desenhos anexos, em que:

A Figura 1 é uma vista em seção transversal de uma fibra óptica de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 é uma vista em seção transversal de um cabo de telecomunicação de acordo com a presente invenção;

A Figura 3 é uma vista esquemática de uma linha de manufatura exemplar para produzir fibras ópticas de acordo com a presente invenção;

A Figura 4 é uma representação esquemática de uma instalação interna;

A Figura 5 é uma representação esquemática de uma conexão ramificando para longe, empregando uma fibra tamponada cerrada de acordo com a presente invenção.

As figuras acima mostram somente formas de realização preferidas da invenção. Modificações adequadas podem ser feitas naquelas formas de realização de acordo com as necessidades técnicas específicas e exigências de aplicação, sem desvio do escopo da invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Com referência à Figura 1, uma fibra óptica (1) de acordo com a presente invenção compreende um guia de ondas ópticas (2) constituído por um núcleo transmissor de luz (3), circundado por um blindagem (4). O núcleo (3) e a blindagem (4) são preferivelmente feitos de um material baseado em sílica, o material da blindagem (4) tendo um índice refrativo menor do que o índice refrativo do núcleo (3).

O guia de ondas ópticas (2) é preferivelmente circundado por pelo menos um revestimento protetor, usualmente por dois revestimentos protetores (5, 6). O primeiro revestimento protetor (5) (revestimento primário) diretamente contata o guia de ondas ópticas (2), enquanto o segundo revestimento protetor (6) (revestimento secundário) sobrejaz o primeiro (5). A camada tampão (7) está circundando a fibra óptica diretamente em contato com o revestimento secundário (6).

Tipicamente, os primeiro e segundo revestimentos (5, 6) são feitos de composições de revestimento curáveis por radiação, compreendendo oligômeros curáveis por radiação, que são compatíveis entre si, porém com diferentes propriedades. Por exemplo, um revestimento primário mole (5), usualmente tendo um módulo de elasticidade de cerca de 1 - 2 MPa, circunda o guia de ondas ópticas (2), enquanto um revestimento secundário relativamente rígido (6), usualmente tendo um módulo de elasticidade de cerca de 500 - 1000 MPa, circunda o revestimento primário (5). Por exemplo, os oligômeros curáveis por radiação podem ter uma cadeia principal de polipropileno glicol e um ácido de dímero baseado em poliéster poliol. Preferivelmente, o oligômero é um oligômero de acrilato de uretano, compreendendo dita cadeia principal, mais preferivelmente um oligômero de acrilato de uretano totalmente alifático. Por exemplo, o primeiro revestimento protetor (5) é feito de uma composição curável por radiação compreendendo um oligômero curáveis por radiação, como descrito no pedido de patente internacional WO 01/05724.

Para o segundo revestimento protetor (6) pode ser usada uma formulação vendida sob o nome comercial DeSolite™ 3471-2-136 (da DSM).

Preferivelmente, a fibra óptica da presente invenção é uma fibra óptica sensível a dobra, de acordo com ITU-T G.657, por exemplo, CasaLight™ (comercializada por Prysmian).

Os revestimentos protetores (5, 6) usualmente incluem um meio de identificação, tal como uma tinta ou outras marcas distintivas adequadas para identificação.

Na Fig. 1, com Dl é indicado o diâmetro da fibra óptica antes da aplicação do tampão cerrado. Como indicado acima, Dl tem preferivelmente um valor de 160 μηι a 280 μπι, mais preferivelmente de 175 μιη a 260 μπι, mesmo mais preferivelmente de 240 μηι a 250 μπι.

Na Fig. 1, com D2 é indicado o diâmetro da fibra óptica após aplicação do tampão cerrado. Como indicado acima, D2 tem preferivelmente um valor de 600 μπι a 1000 μπι, mais preferivelmente de 800 μπι a 900 μπι.

Com referência à Figura 2, um cabo de telecomunicação (8) de acordo com a presente invenção compreende uma pluralidade de fibra óptica (1) frouxamente dispostas dentro do espaço interno de um envoltório polimérico (9) de forma tubular. Na Fig. 2 dos elementos de reforço (10) são embutidos dentro do envoltório polimérico (9), correndo ao longo do desenvolvimento longitudinal do cabo. Os elementos de reforço (10) podem ser feitos de uma haste de polímero reforçado com vidro (GRP) ou uma haste de aramida. Em correspondência de cada elemento de reforço (10), um entalhe (11) pode estar presente que corre longitudinalmente sobre a superfície externa do envoltório polimérico (9). O entalhe pode ser útil ao instalador para identificar a posição do pelo menos um elemento de reforço opcionalmente presente, a fim de evitar o corte de tal elemento no processo de acessar as fibras ópticas contidas dentro do envoltório de cabo. Preferivelmente, o espaço livre entre o envoltório polimérico (9) e as fibras ópticas (1) pode conter um auxiliar de deslizamento para tracionar as fibras ópticas, por exemplo, talco.

Com referência à Figura 3, a fibra óptica não tamponada, compreendendo o guia de ondas ópticas revestido com pelo menos um revestimento protetor, é alimentada por um carretei de alimentação (12). A tensão da fibra óptica é controlada por um dispositivo de controle de tensão de alimentação (13). A fibra óptica então entra na cruzeta do extrusor, onde ela é coberta pelo material polimérico formando a camada tampão cerrada. A cruzeta de extrusor inclui uma matriz e uma ponta definindo um espaço frustocônico, onde o material polimérico escoa. A fibra óptica passa através da ponta e o material polimérico é colocado sobre a superfície externa da fibra óptica por contração com o auxílio de um pressão reduzida gerada dentro da ponta. A pressão reduzida acima será cuidadosamente controlada para ter um acoplamento da camada tampão sobre a fibra óptica suficientemente apertada, a fim de obter-se a desejada força média de tira como indicado acima. Preferivelmente, uma pressão reduzida de -0,1 a ~0,3 bar pode ser aplicada. A fibra óptica tamponada é então passada através de um conduto de esfriamento (15), onde o material polimérico é esfriado, usualmente por meio de água ou ar, a fim de estabilizar seu formato e dimensões. O movimento linear da fibra óptica é conseguido por meio de um cabrestante de linha (16). Após sair do conduto de esfriamento (15), a fibra óptica tamponada é enrolada em um carretei de enrolamento (18) com uma certa tensão, que é controlada por um controle de tensão de enrolamento (17).

Com referência à Figura 4, um cabo vertical (19) é instalado partindo-se da cabine de distribuição (20), genericamente localizada no subsolo do prédio, até o último piso (21). Em cada piso (ou onde necessário) pelo menos uma caixa de tubo vertical (22) é provida para a conexão às caixas de terminação do cliente único (23). Quando uma conexão é para ser feita (referência é feita à Figura 5), uma janela (26) é cortada no envoltório do cabo. Uma fibra (1) do feixe (24) das fibras tamponadas cerradas é cortada, a uma certa distância a jusante da janela (26), isto é, em um piso superior do 5 prédio (tipicamente até 20 m a partir da janela 26) e é tracionada para baixo para fora do cabo vertical (19), em seguida posicionada dentro da caixa de tubo vertical (22). A fibra (1) é tracionada até a caixa de terminação do usuário (23), onde uma parte do tampão cerrado é extraída por um comprimento adequado para a união mecânica ou fusão da fibra (1) dentro da 10 caixa de união (25). Pelo comprimento da caixa de tubo vertical (22) até a caixa de terminação do usuário (23), a fibra (1) pode ser opcionalmente inserida dentro de um tubo protetor (não mostrado), preferivelmente feito de retardador de chama, material polimérico de baixa fricção, anteriormente instalado.

Os seguintes exemplos de trabalho são dados para melhor

ilustrar a invenção, porém sem limitá-la.

EXEMPLO 1: Preparação de uma composição polimérica Uma composição polimérica foi preparada utilizando-se os componentes como mostrados na Tabela 1 (as quantidades são expressas como % em peso com respeito ao peso total da composição polimérica).

TABELA 1

Componente % P Lotryl® 17BA07 30,2 Lotryl® 30BA02 7,1 Clearflex® CLBO 10,1 Fusabond® MC 250D 3 Hydrofy® GS 1,5 47,2 Rhodorsil® GUM 901 2 Irganox® 1010 0,4 Lotryl® 17BA07 (Atofina): copolímero de etileno-butil acrilato, contendo 16% a 19% em peso de éster acrílico;

Lotryl® 30BA02 (Atofina) copolímero de etileno-butil acrilato, contendo 28% a 32% em peso de éster acrílico; Clearflex® CLBO (Polimeri Europa): polietileno de densidade

muito baixa;

Fusabond® MC 250D (Du Pont): etileno-acetato de vinila (28% acetato de vinila);

Hydrofy® GS 1.5 (Sima): hidróxido de magnésio revestido com

ácido esteárico;

Rhodorsil GUM 901 (Rhodia); goma de dimetilsiloxano, metil vinila terminada;

Irganox® 1010 (Ciba Specialty Chemicals): antioxidante

fenólico.

A composição foi preparada misturando-se os componentes como mostrado na Tabela 1 em um misturador fechado. As misturas foram então granulados e os grânulos obtidos foram usados para manufaturar a camada tampão cerrada, como será descrito abaixo.

A composição polimérica acima foi caracterizada como segue:

- alongamento final: 90,6% (CEI EN 60811-1-1 medido

sobre uma placa);

- Resistência à tração final: 8,2 MPa (CEI EN 60811-1-1 medido

sobre uma placa);

- Contração: 0,675% (padrão interno);

- módulo de elasticidade 77,0 MPa (ASTM D-638-97);

- Dureza Shore A: 93 (ASTM D-2240);

- dureza Shore D: 36,8 (ASTM D-2240).

EXEMPLO 2: Preparação de uma fibra óptica de tampão

cerrado

A composição polimérica como preparada no Exemplo 1 foi aplicada por extrusão sobre uma fibra óptica tendo um diâmetro total de 245 ± 5 μπι, com um revestimento primário tendo uma espessura de 32,5 μηι e um revestimento secundário tendo uma espessura de 27,5 μπι. As condições operacionais da linha de extrusão foram as

seguintes:

- diâmetro interno da ponta cônica: 0,45 mm;

- diâmetro externo da ponta cônica: 0,90 mm;

- diâmetro interno da matriz cônica: 1,90 mm;

- Vácuo: -0,1 bar

- velocidade da linha: 60 m/min

- perfil térmico: 125°C (zona 1), 140°C (zona 2), 150°C (zona 3), 160°C (colar), 1650C (cabeça);

- tensão de enrolamento da fibra tamponada: 200 g

A fibra óptica tamponada assim obtida tinha um diâmetro externo de 900 μπι.

As seguintes medições foram feitas na fibra óptica tamponada (valores médios calculados de nove amostras testadas):

- força média da tira: 0,22 N/15 mm (medido de acordo com a norma

FOTP/184/TIA/EIA realizado em uma velocidade de extração de 10 mm/min);

força pico da tira: 1,84 N/15 mm (medida de acordo com a norma FOTP/184/TIA/EIA, medição realizada em uma velocidade de extração de 10 mm/min);

coeficiente de fricção entre o tampão e a fibra óptica: 0,27

Dito coeficiente de fricção foi medido como segue. A fibra óptica tamponada foi enrolada em tomo de um mandril; uma extremidade da fibra óptica (livre da camada tampão) é conectada com uma célula de carga; a outra extremidade de fibra óptica (livre da camada tampão) é conectada com um peso; a célula de carga mede a força necessária para mover 50 mm de fibra óptica através do revestimento tampão. Instalação do teste: diâmetro do mandril: 315 mm Peso (P) = I N Velocidade de tracionamento = 500 mm/min α = 5/2 π (1 + 1A redondo)

A seguir a fórmula para o cálculo do coeficiente de fricção é

provida:

T = P* Za

em que T é a força medida pela célula de carga; P é o peso aplicado; f é coeficiente de fricção e α é o ângulo de enrolamento. Assim, o coeficiente de fricção foi determinado de acordo com:

LN (T/P)

/=-

a

EXEMPLO 3: Teste de extração manual Cinco fibras ópticas tamponadas de acordo com a invenção, vindas de diferentes bateladas de produção, foram empregadas para o teste. As camadas tampão fora manualmente extraídas das fibras pelo mesmo operador em comprimentos crescentes começando de 10 cm. Todas as cinco fibras ópticas foram facilmente privadas de seu tampão, até um comprimento de 50 cm. Em um comprimento de 90 cm o tampão de duas fibras ópticas não pode ser extraído. Para as três restantes, a coerência entre o tampão e a fibra óptica (impedindo a extração do tampão) foi alcançada a 120 cm (duas fibras) e 130 cm (uma fibra).

Claims (31)

1. Cabo de telecomunicação, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos uma fibra óptica revestida por uma camada tampão cerrada feita de um material polimérico tendo um alongamento final igual a ou menor do que 100% e uma resistência à tração final igual a ou menor do que 10 MPa.

2. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o guia de ondas ópticas ser uma fibra óptica de modo único.

3. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a fibra óptica ser uma fibra óptica insensível à dobra.

4. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a fibra óptica ter um diâmetro de 160 a 280 μπι.

5. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a fibra óptica ter um diâmetro de 240 μπι a 250 μπι.

6. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a camada tampão cerrada ter uma espessura de modo a prover uma fibra óptica tamponada com um diâmetro de 650 a 1000 μπι.

7. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato o diâmetro da fibra óptica tamponada ser de 800 a 900 μm.

8. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material polimérico ter um alongamento final de pelo menos 50%.

9. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material polimérico ter uma resistência à tração final de pelo menos 4 MPa.

10. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material polimérico ter um módulo de elasticidade (módulo de Young) igual a ou menor do que100 MPa.

11. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material polimérico ter uma dureza Shore D menor do que 50.

12. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a camada tampão ter uma força de extração média de 0,1 N/15 mm a 0,5 N/15 mm.

13. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a camada tampão ter uma força de extração pico de 1 N/15 mm a 3,5 N/15 mm.

14. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a camada tampão ter uma contração média, medida após 24 horas a 70°C, de 3 mm/l000 mm a 15 mm/1000 mm.

15. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação14, caracterizado pelo fato de a camada tampão ter uma contração média, medida após 24 horas a 70°C, de 5 mm/1000 m a 10 mm/1000 mm.

16. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o material polimérico compreender pelo menos um polímero selecionado de: polietileno; copolímeros de etileno com pelo menos uma C3-C12 alfa-olefina e opcionalmente com pelo menos um C4-C2O dieno; copolímeros de etileno com pelo menos um alquil-acrilato ou alquil-metacrilato; polivinilcloreto (PVC); copolímeros de etileno/vinil acetato (EVA); poliuretanos; polieterésteres; e misturas dos mesmos.

17. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação15, caracterizado pelo fato de o material polimérico compreender pelo menos um polímero selecionado de: polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de muito baixa densidade (VLDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), copolímeros de etileno/butilacrilato (EBA) e misturas dos mesmos.

18. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação16 ou 17, caracterizado pelo fato o material polimérico compreender, em mistura com o pelo menos um polímero, pelo menos uma caga inorgânica.

19. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação18, caracterizado pelo fato a carga inorgânica estar presente em uma quantidade de 30 a 70 % em peso com respeito ao peso total do material polimérico.

20. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação18 ou 19, caracterizado pelo fato a carga inorgânica ser selecionada de: hidróxidos, óxidos ou óxidos hidratados, sais ou sais hidratados de pelo menos um metal, ou misturas dos mesmos.

21. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato a carga inorgânica ser selecionada de: hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio, óxido de alumínio, triidrato de alumina, hidrato de carbonato de magnésio, carbonato de magnésio ou misturas dos mesmos.

22. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação21, caracterizado pelo fato a carga inorgânica ser selecionada de hidróxido de magnésio sintético ou natural.

23. Cabo de telecomunicação de acordo com as reivindicações18 a 22, caracterizado pelo fato de o material polimérico compreender ainda pelo menos um agente de acoplamento selecionado de: compostos de silano saturados ou compostos de silano contendo pelo menos uma insaturação etilênica; epóxidos contendo uma insaturação etilênica; ácidos monocarboxílicos ou ácidos dicarboxílicos tendo pelo menos uma insaturação etilênica, ou derivados dos mesmos.

24. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de o cabo ser equipado com de 12 a 48 fibras ópticas.

25. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de compreender ainda pelo menos uma blindagem de cabo circundando a pelo menos uma fibra óptica.

26. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de a blindagem de cabo ser feita de um material polimérico substancialmente rígido.

27. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de o material polimérico da blindagem de cabo compreender pelo menos uma carga retardante de chama.

28. Cabo de telecomunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de pelo menos um elemento de reforço ser embutido dentro da blindagem polimérica e disposto ao longo do comprimento do abo.

29. Cabo de telecomunicação de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de o elemento de reforço ser feito de uma haste de polímero reforçado por vidro (GRP) ou de uma haste de aramida.

30. Fibra óptica, caracterizada pelo fato de ser revestida por uma camada tampão cerrada feita de um material polimérico tendo um alongamento final igual a ou menor do que 100% e uma resistência à tração final igual a ou menor do que 10 MPa.

31. Fibra óptica de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de ser como definida em qualquer uma das reivindicações 2 a 23.