ES2203213T3 - Procedimiento y aparato para la fabricacion de un cable de fibra optica, y cable asi fabricado. - Google Patents
Procedimiento y aparato para la fabricacion de un cable de fibra optica, y cable asi fabricado.Info
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Abstract
Procedimiento para la producción de un tubo de material polimérico asociado con por lo menos una fibra óptica alojada en su interior, que comprende las etapas de: a) suministro de dicha por lo menos única fibra óptica a una extrusionadora a lo largo de una ruta; b) extrusión del material polimérico alrededor de dicha fibra óptica para formar dicho tubo; y c) enfriamiento de dicho tubo hasta una temperatura final predeterminada, definiendo de esta forma un salto térmico entre la temperatura a la cual se extrusiona el tubo y dicha temperatura final predeterminada, en el que dicha etapa de enfriamiento comprende: u aplicar una primera fuerza de tracción a una primera sección (S1) de dicho tubo que contiene a dicha fibra óptica mientras se enfría dicho tubo hasta una primera, más alta que dicha temperatura final predeterminada; u aplicar una segunda fuerza de tracción a una segunda sección (S2) de dicho tubo, con ausencia sustancial de congruencia entre dicha fibra y dicho tubo, siendo esta segunda fuerza de tracción mayor que dicha primera fuerza de tracción, mientras se somete dicho tubo a un descenso de temperatura limitado, siendo dicho descenso de temperatura en dicha sección del tubo menor que aproximadamente 10% de dicho salto térmico; u aplicar una tercera fuerza de tracción a una tercera sección (S3) de dicho tubo, siendo dicha tercera fuerza de tracción menor que dicha segunda fuerza de tracción, mientras dicho tubo se enfría hasta dicha temperatura final predeterminada.
Description
Procedimiento y aparato para la fabricación de un
cable de fibra óptica, y cable así fabricado.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de cables ópticos, en concreto
para la fabricación de cables ópticos que contienen fibras ópticas
situadas de forma suelta y un cable fabricado de esta forma.
Más específicamente, la presente invención se
refiere a un procedimiento para la producción de un tubo polimérico
que contiene una fibra óptica alojada en su interior.
Actualmente, el procedimiento de fabricación de
fibra óptica consiste en la inserción de forma suelta de una o más
fibras ópticas en el interior de un tubo de plástico para formar el
llamado "núcleo óptico" del cable. Este elemento, que se conoce
también como "tubo suelto" o "tubo tampón" puede
utilizarse a continuación, en diferentes configuraciones, para
fabricar cables ópticos, de forma unitaria o en grupos de varios
tubos. Estos tubos pueden contener fibras ópticas únicas, o grupos
de vibras ópticas agrupadas en uno o más haces, o una o más cintas.
Típicamente, los tubos contienen también un relleno, por ejemplo
una grasa, para evitar que el agua se filtre dentro del tubo y se
propague longitudinalmente en su interior.
La longitud de las fibras del interior de los
tubos (unitaria, haces o cintas) puede ser igual, más larga o más
corta que la longitud (axial) del tubo. En la presente descripción,
la diferencia de longitud entre la fibra y el tubo se denominará de
forma convencional "exceso de fibra". En concreto, cuando la
fibra es más larga que el tubo que la contiene, se utilizará el
término "exceso de fibra positivo". Por el contrario, cuando la
fibra es más corta que el tubo que la contiene, se utilizará el
término "exceso de fibra negativo". Finalmente, el término
exceso de fibra cero se utilizará para indicar que la longitud de la
fibra es sustancialmente la misma que la del tubo que la
contiene.
Típicamente, la diferencia de longitud entre la
fibra y el tubo permite el estirado y la contracción de la
estructura del cable causados, por ejemplo, por variaciones
térmicas o manipulación mecánica, para evitar que las variaciones de
la longitud del cable afecten a la fibra. De hecho, a diferencia de
los polímeros, el material vítreo que forma la fibra óptica no es
muy sensible a las variaciones de temperatura a las que se somete
el cable durante su utilización, pero puede presentar problemas si
se estira mecánicamente. En consecuencia, la longitud de la fibra
dentro del tubo debería permitir generalmente que el tubo siga las
variaciones de longitud asociadas con las tensiones (mecánicas y
térmicas) a las que se somete, sin imponer a la fibra tracción
mecánica no deseada u otros fenómenos causantes de atenuación. Por
ejemplo, el exceso de fibra positivo es adecuado para un ambiente
de alta temperatura o aplicaciones de fibra óptica por cable aéreo
(sujeto a estirado debido a su propio peso) para compensar el
estirado estructural del cable para permitir que la fibra siga
dichos estirados sin sufrir tensiones no deseadas. Esto asegura que
la fibra puede seguir el estirado sin ser estirada ella misma de
forma no deseada. Por otro lado, para aplicaciones a baja
temperatura ambiente de un cable de fibra óptica, la contracción
estructural de dicho cable tiende a aumentar el valor de exceso de
fibra. En este caso, si se utilizase exceso de fibra positivo, el
aumento adicional del valor podría causar una curvatura excesiva de
la fibra dentro del tubo, con el riesgo de inducir atenuación de
señal. En estos casos puede ser adecuada la utilización de exceso de
fibra negativo.
Típicamente en la fabricación de núcleos ópticos
sueltos, el material plástico se extrusiona a alta temperatura
alrededor de las fibras para formar un tubo que, una vez enfriado,
se bobina sobre carretes especiales.
En la patente US 4414165 de Oestreich et al. se
describe un procedimiento para la realización de cables sueltos y
el control del exceso de fibra. Esta patente describe un
procedimiento y dispositivo para formar un elemento de transmisión
óptica con fibras ópticas sueltas dentro de una cubierta tubular
que contiene material de relleno.
En la patente US 5372757 de Schneider et al. se
describe otro procedimiento para la producción de cables sueltos y
el control de la longitud de la fibra, respecto a la longitud del
tubo que contiene a la fibra. En concreto, como se describe en esta
patente, se aplica una fuerza de tracción a alta temperatura al
tubo de plástico y a las fibras ópticas. A continuación se enfría
el tubo, manteniendo la fuerza de tracción. El solicitante ha
observado, sin embargo, que en el intervalo de tiempo entre la
producción del tubo y la aplicación subsiguiente, por ejemplo
realizar un cable óptico que utiliza este tubo, puede tener lugar
una contracción longitudinal no deseada e imprevisible, con las
consiguientes variaciones incontroladas de la relación entre la
longitud del tubo y la de la fibra.
GB-A-2 079 970 se
refiere a un elemento de cable óptico que comprende un tubo de goma
o material plástico que envuelve de forma suelta un haz óptico en el
que dicho tubo se extrusiona de forma que su diámetro interno es
mayor que el diámetro del haz óptico y el tubo extrusionado se
estira hacia abajo para reducir su diámetro interno hasta que
envuelve de forma suelta el haz óptico. El tubo estirado hacia abajo
se recuece a continuación para reducir el riesgo de contracción
subsiguiente del tubo.
EP-A-0 253 753 se
refiere a un procedimiento para la fabricación de un tubo
extrusionado que presenta por lo menos una fibra óptica, que
consiste en extrusionar dicho tubo alrededor de la(s)
fibra(s), estirar por medio de un tractor de oruga y a
continuación por medio de un tractor cabrestante para obtener un
alargamiento elástico solamente del tubo extrusionado, establecer
una diferencia de velocidad entre el tractor de oruga y el tractor
de cabrestante, y relajar dicho tubo a la salida del tractor
cabrestante causando un aporte de las fibras.
En consecuencia, como ha observado el
solicitante, las variaciones de exceso de fibra se deben controlar
tanto durante la etapa de control de exceso de fibra en la línea de
extrusión como durante el periodo desde la producción del tubo, que
típicamente se bobina sobre un carrete en el extremo del proceso de
producción, hasta su utilización subsiguiente para realizar el
cable. Típicamente, los tiempos de almacenamiento (es decir el
tiempo en el que los tubos se encuentran bobinados sobre el carrete
antes de utilizarse para fabricar el cable) varían desde varias
horas hasta aproximadamente una semana.
En concreto, el solicitante ha observado que una
vez que los núcleos ópticos, realizados según técnicas conocidas, se
recogen sobre un carrete, el material plástico que forma el tubo
tiende a asentarse adicionalmente y, en concreto, contraerse. Este
asentamiento generalmente no puede ser previsto; sin embargo,
generalmente causa una contracción adicional del tubo que conduce a
variaciones incontrolables - normalmente aumentos - de los valores
de exceso de fibra establecidos.
La contracción observada por el solicitante tiene
como resultado en algunos casos dimensiones comparables al valor de
exceso de fibra establecido en la producción, con el resultado de
modificar de forma sustancial el valor final de exceso de fibra y
crear problemas en la utilización subsiguiente del tubo para
fabricar los cables ópticos.
En concreto, el solicitante ha observado que, a
velocidades de producción altas, el tubo típicamente se bobina
sobre el carrete en vueltas cruzadas aleatoriamente. Este bobinado
no ordenado de tubo genera espacios distribuidos de forma aleatoria
en la madeja de tubo recogida sobre el carrete. El tubo puede
perder tensión más fácilmente cerca de estos espacios y contraerse,
mientras que la pérdida de tensión puede resultar obstruida en
otras zonas. Esto causa una contracción diferente, sin control, de
los tubos bobinados sobre carretes diferentes y también a lo largo
de tramos diferentes del mismo tubo bobinado sobre el mismo
carrete.
Habiendo definido el problema, el solicitante ha
encontrado una solución para eliminar, o por lo menos minimizar,
estas variaciones de longitud durante el almacenamiento de tubos de
plástico que contienen fibras ópticas, estirando el material que
forma el tubo que contiene las fibras ópticas en una cantidad
predeterminada.
La presente invención, por tanto, se refiere a un
procedimiento para la fabricación de tubos de material polimérico
asociados con una o más fibras ópticas como se indica en la
reivindicación 1.
Preferiblemente, dicha segunda fuerza de tracción
se aplica a una temperatura de tubo en la que el módulo de
elasticidad del material polimérico es aproximadamente 2000 MPa,
preferiblemente entre aproximadamente 100 MPa y aproximadamente 2000
MPa, o más preferiblemente entre aproximadamente 300 MPa y
aproximadamente 1500 MPa.
Preferiblemente, dicha temperatura final es más
baja que aproximadamente 40ºC, preferiblemente aproximadamente
20ºC.
La variación de temperatura del tubo durante la
aplicación de la segunda fuerza de tracción es limitada.
La variación de temperatura del tramo de tubo que
se somete a la fuerza de tracción es menor que aproximadamente 10%
del salto térmico total sufrido por el tubo a lo largo de la línea
de extrusión; preferiblemente, la variación de temperatura en el
tramo de tubo que se somete a dicha segunda fuerza de tracción es
menor que aproximadamente 20ºC, y más preferiblemente menor que
aproximadamente 10ºC.
Según una realización preferida, dicha segunda
fuerza de tracción se define previamente para inducir una
contracción de aproximadamente 1% o más cuando el material
polimérico del tubo es polibutileno teraftalato (PBT).
La presente invención será mejor expuesta por
medio de las siguientes descripciones detalladas, con referencia a
las figuras adjuntas, en las cuales:
la figura 1 muestra un ejemplo esquemático de una
línea de extrusión según el estado actual de la técnica;
la figura 2 muestra un ejemplo esquemático de una
línea de extrusión;
la figura 3 muestra un ejemplo esquemático de una
línea de extrusión;
la figura 4 muestra un ejemplo esquemático de una
línea de extrusión;
la figura 5 muestra un ejemplo esquemático de un
equipo;
la figura 6 ilustra de forma esquemática un
elemento de actuación adecuado para imponer una velocidad
predeterminada al tubo del equipo anterior para lograr el estirado
del tubo deseado;
la figura 7 ilustra de forma esquemática un
elemento de actuación adecuado para imponer una velocidad
predeterminada al tubo del equipo anterior para lograr el estirado
del tubo deseado, que comprende una pista para evitar que el tubo se
deslice;
la figura 8 ilustra de forma esquemática la vista
frontal de un elemento de frenado que se puede utilizar para lograr
el estirado de tubo deseado;
la figura 9 ilustra de forma esquemática la vista
lateral del mismo ejemplo que se representa en la figura 8;
la figura 10 ilustra de forma esquemática la
vista frontal de un segundo ejemplo de elemento de frenado que se
puede utilizar para lograr el estirado de tubo deseado;
la figura 11 ilustra de forma esquemática un
ejemplo de un dispositivo con dos ruedas de actuación para producir
estirado de tubo;
la figura 12 muestra la vista inferior del mismo
dispositivo que se representa en la figura 11;
la figura 13 ilustra de forma esquemática un
ejemplo de un tampón;
la figura 14 ilustra de forma esquemática un
cable que comprende por lo menos un tubo plástico de fibra óptica
suelta realizado según el presente procedimiento;
la figura 15 ilustra de forma esquemática un
segundo ejemplo de un cable que comprende por lo menos un tubo
plástico de fibra óptica suelta;
la figura 16 ilustra de forma esquemática un
tercer ejemplo de un cable que comprende por lo menos un tubo
plástico de cinta de fibra óptica suelta; y
la figura 17 muestra un ejemplo de cómo puede
variar la tracción que se aplica al tubo, la temperatura del tubo y
el valor de exceso de fibra en las diferentes secciones de la línea
de extrusión, según el procedimiento de la presente invención.
Típicamente, para realizar un tubo de material
plástico que contiene en su interior una o más fibras, dicho tubo
se extrusiona alrededor de las fibras ópticas.
Como se muestra de forma esquemática en la figura
1, una línea de extrusión convencional para fabricar un tubo que
contiene por lo menos una fibra óptica 1 comprende típicamente por
lo menos un carrete a partir del cual se toman una o más fibras
ópticas 1 y se envían a una cabeza de extrusión 3, a través de la
cual el material plástico se extrusiona alrededor de las mismas,
formando un tubo 11. A continuación el tubo 11 se envía a un
dispositivo de enfriamiento 10, y desde allí a un dispositivo de
estirado 5 (típicamente con un diámetro de 600 mm hasta 1000 mm) y
a continuación a un carrete final de recogida 4. Opcionalmente, la
línea de extrusión puede comprender una polea adicional 7 (también
con un diámetro típico de 600 mm hasta 1000 mm) dispuesto entre el
elemento de estirado 5 y la extrusionadora.
Las fibras y el tubo de material plástico que las
encierra avanzan cierta longitud a lo largo de la línea de
extrusión, cada uno independientemente de los otros. El
enfriamiento, y contracción consiguiente, del material plástico no
causa variaciones del valor de exceso de fibra en esta sección,
puesto que las fibras no forman parte integral con el tubo y la
contracción se distribuye a lo largo de toda la parte del tubo no
unida de forma integral a las fibras.
Para generar o modificar el exceso de fibra, por
otro lado, las fibras y el tubo deben avanzar de forma integral
mutuamente a lo largo de la línea de extrusión, de forma que la
contracción longitudinal del tubo de plástico causada por el
enfriamiento genera el exceso de fibra deseado, debido a la
ausencia o al valor considerablemente menor de la contracción de la
fibra. El punto de la línea de extrusión en el que se alcanza dicho
movimiento integral de la fibra y el tubo de plástico se denomina
"punto de congruencia" y desde este punto hacia adelante la
fibra y el tubo se definen como "congruentes".
La congruencia es causada típicamente por medio
de alcanzar un umbral de rozamiento entre las fibras ópticas y el
tubo, favorecido generalmente por el enfriamiento del tubo a lo
largo de la línea de extrusión, y por la posible presencia de
relleno en el interior del tubo.
Bajo iguales condiciones de procesado, el punto
de congruencia se puede desplazar a lo largo de la línea de
extrusión por medio de ajustar adecuadamente la disposición de
enfriamiento del tubo. Por ejemplo, el punto de congruencia se puede
desplazar más cerca de la extrusionadora disminuyendo la
temperatura en el pozo de enfriado.
Alternativamente, la congruencia entre la fibra y
el tubo se puede forzar mecánicamente en cierto punto de la línea de
extrusión. Por ejemplo, se puede utilizar una rueda (por ejemplo la
polea 7 de la figura 1) sobre la cual se bobina el tubo que
contiene la fibra en un cierto número de vueltas (por ejemplo dos o
más) para aumentar la fricción y evitar que la fibra óptica se
deslice dentro del tubo. De esta forma, la congruencia deseada
entre la fibra y el tubo se crea en la rueda.
Esencialmente, el exceso de fibra depende de la
temperatura a la cual se produce la congruencia del tubo y la
fibra. Una temperatura del material plástico más elevada en el
punto de congruencia conducirá a una contracción mayor a
continuación de este punto y a un mayor exceso de fibra
consiguiente generado por contracción.
Así, en una aproximación inicial:
\DeltaL/L = a(T)
\DeltaT
\DeltaL estirado de la muestra de tubo
L longitud de la muestra de tubo
a(T) coeficiente de dilatación térmica
(según temperatura)
\DeltaT variación de temperatura entre el
punto de congruencia y el final del transitorio de
enfriamiento.
La evaluación precisa de los fenómenos
considerará también otras variables, como la rigidez axial, tracción
intercambiada, viscosidad del relleno, etc., que dependen de la
temperatura.
Por consiguiente, habiendo definido las
condiciones del procedimiento y dadas las características del
material plástico, especialmente el coeficiente de dilatación
térmica del material, la congruencia del tubo y la fibra se puede
alcanzar a la temperatura óptima para obtener el exceso de fibra
deseado.
Típicamente, al final del proceso de producción,
el exceso de fibra final del tubo óptico es igual a varias décimas
de un punto porcentual y, en concreto, varía desde aproximadamente
-3\textperthousand hasta aproximadamente +3\textperthousand,
preferiblemente desde aproximadamente -1\textperthousand hasta
aproximadamente +1\textperthousand.
La tracción controlada del tubo según la presente
invención se establece por medio de insertar dispositivos a lo
largo de la línea de extrusión para imponer de forma controlada
diferentes velocidades sobre dos longitudes de dicho tubo, o por
medio de aplicar una fuerza de estirado de plástico al tubo. En
concreto, la tracción es más elevada que la que se aplica
generalmente a los tubos bajo condiciones normales de extrusión,
preferiblemente 2 a 5 veces la tracción que se aplica normalmente al
tubo.
Según un primer ejemplo, que se muestra de forma
esquemática en la figura 2, el tubo 11 procedente de la
extrusionadora 15 se somete a la fuerza de tracción deseada por
medio de un dispositivo que comprende un primer elemento actuador 12
(por ejemplo una polea de actuación con una velocidad de rotación
predeterminada alrededor de la cual se bobina el tubo en una o más
vueltas completas sin deslizamiento) y un segundo elemento actuador
13 con funciones de frenado, situado anterior al elemento actuador
12 (por ejemplo una segunda polea alrededor de la cual se bobina el
tubo en una o más vueltas completas sin deslizamiento, establecida
en una velocidad de rotación más baja que la de la polea 12). El
dispositivo se sitúa a una distancia L1 de la extrusionadora de
forma que el tubo alcanza la temperatura deseada de aplicación de
tracción. Dicha distancia depende también del tipo de material, la
velocidad de extrusión de tubo y la temperatura del refrigerante.
Por ejemplo, dicha distancia aumentará al aumentar la velocidad de
extrusión y la temperatura del refrigerante. Típicamente, esta
distancia será entre 1 m y 10 m.
La distancia L2 entre los dos elementos de
actuación 12 y 13 será suficientemente reducida de forma que la
longitud de tubo entre los dos elementos se encuentre sometida a
variaciones de temperatura limitadas. En principio, dicha distancia
es menor que un metro, preferiblemente entre aproximadamente 200 mm
y aproximadamente 500 mm, más preferiblemente entre 300 mm y 400
mm.
La temperatura del tubo se lleva a los valores
deseados para el estirado del tubo por medio de uno o más pozos de
enfriamiento 10 situados a lo largo de la línea de extrusión.
En una configuración preferida, se utilizan
varios pozos de enfriamiento 10a, 10b, 10c alineados en secuencia.
La longitud total L3 de los pozos de enfriamiento debería
encontrarse preferiblemente entre 10 m y 50 m y dichos pozos de
enfriamiento podrían estar llenos de refrigerante a varias
temperaturas.
Una configuración concreta preferida contempla
que el dispositivo de estirado, que comprende elementos de
actuación 12 y 13, debería encontrarse contenido dentro de un pozo
de enfriamiento 10b.
El tubo avanza a diferentes velocidades sobre los
dos elementos de actuación para causar el estirado en el tramo
comprendido entre los elementos de actuación como se expresa por
medio de la fórmula:
\varepsilon = (L_{a11} -
L_{0})/L_{0} = (V_{A} - V_{0})/V_{0} = (V_{A}/V_{0}) -
1
donde L_{0} es la longitud inicial del tubo,
L_{a11} es la longitud del tubo sometido a tracción, V_{A} y
V_{0} son las velocidades de tubo sobre los elementos de actuación
12 y 13,
respectivamente.
\newpage
Sobre la longitud del tubo entre los dos
elementos de actuación 12 y 13 se aplica una tracción
predeterminada por medio de establecer de forma adecuada la
velocidad de rotación de los dos elementos de actuación 12 y 13
para el estirado.
Según la presente invención, la tracción aplicada
a dicha longitud del tubo es más alta que la tracción aplicada al
tubo en otras secciones de la línea de extrusión, en concreto en la
sección que sigue a la sección de línea donde se encuentra situado
el dispositivo de estirado arriba descrito.
La tracción aplicada al tubo en esta sección será
preferiblemente de 2 a 5 veces la tracción aplicada normalmente en
la siguiente sección de línea de extrusión, en concreto entre el
elemento 12 y la rueda de actuación 5.
Por ejemplo, si el tubo se estira por medio de
una fuerza de tracción de aproximadamente 1 kg en la sección entre
la polea 12 y la rueda de actuación 5, dicho tubo se puede someter
ventajosamente a una tracción de aproximadamente
2,5-3 kg en la sección entre las poleas 12 y
13.
El estirado del material plástico del tubo se
realiza antes de alcanzar la congruencia entre el tubo y la fibra.
De esta forma, durante el estirado del tubo, las fibras se mueven
independientemente respecto al tubo y en consecuencia no se someten
a la tensión de la tracción de estirado que se impone sobre el
tubo.
Las fibras ópticas pueden resistir generalmente
un estirado de hasta 0,3% sin resultar dañadas. Una vez se ha
excedido este umbral, pueden crearse tensiones en la fibra que
generalmente causan atenuación sobre la señal transmitida.
Sin congruencia, como resultado, el tubo se puede
estirar en una cantidad relativamente alta, por ejemplo del orden de
1% o más, sin someter a las fibras ópticas a una tensión no
deseada.
Independientemente del tipo de dispositivo
utilizado para aplicar la fuerza de tracción al tubo, la longitud de
tubo sometido a tracción debería sin embargo encontrarse limitada
de forma que el tramo de tubo estirado se encuentre sometido a
variaciones de temperatura limitadas.
Si la variación de temperatura del tubo se
encuentra limitada, el módulo de elasticidad del polímero se somete
también a variaciones limitadas, permitiendo de esta forma un mejor
control de la condición de proceso.
La variación de temperatura en el tramo de tubo
sometido a tracción es menor que aproximadamente 10% del salto
térmico total del tubo a lo largo de la línea de extrusión.
Por ejemplo, para material polimérico PBT
(polibutileno teraftalato), que tiene una temperatura de extrusión
de aproximadamente 300ºC, el salto térmico para alcanzar la
temperatura ambiente de 20ºC es aproximadamente 280ºC; una variación
de temperatura aceptable en el tramo de tubo sometido a estirado
será por consiguiente aproximadamente 28ºC.
Para limitar más la variabilidad del módulo de
elasticidad del material, la variación de temperatura en el tramo
de tubo que se somete a tracción controlada debería ser menor que
aproximadamente 20ºC, preferiblemente menor que aproximadamente
10ºC.
Para limitar la variación de temperatura arriba
mencionada, la longitud del tubo que se somete a tracción
controlada debería estar por debajo de un metro, preferiblemente
entre aproximadamente 200 mm y aproximadamente 500 mm.
La figura 17 muestra un ejemplo esquemático de
los patrones de tracción, temperatura y exceso de fibra en un tubo a
lo largo de varias secciones de línea de extrusión que se muestran
en la figura 2. Los valores numéricos de este ejemplo se refieren
específicamente a la extrusión de un tubo de PBT con un diámetro
interno de 2 mm, diámetro externo de 3 mm y que contiene 6 fibras
ópticas con un diámetro de 250 \mum.
En la sección S1 (de aproximadamente 3 metros de
longitud) comprendida entre la extrusionadora 3 y la rueda 13 del
dispositivo de estirado, la tracción (gráfico inferior) se requiere
para hacer que el tubo y las fibras avancen por la línea de
extrusión (0,2 kg). En esta primera sección, la temperatura del
tubo (gráfico del medio) desciende exponencialmente desde
aproximadamente 300ºC en la cabeza extrusionadora hasta
aproximadamente 60ºC. A esta temperatura el material polimérico
presenta el módulo de elasticidad deseado. Sin congruencia entre
fibra y tubo, el valor de exceso de fibra es cero (gráfico
superior).
En la sección S2 entre las dos ruedas 13 y 12 del
dispositivo de estirado se aplica al tubo una fuerza de tracción de
aproximadamente 2,5 kg a una velocidad de deformación de
aproximadamente 0,6 m/min. La longitud de tubo a la cual se aplica
la tracción se muestra en el diagrama, por razones de simplicidad,
como la longitud de tubo entre los ejes de las dos poleas 12 y 13
(aproximadamente 0,5 m).
En esta sección, la variación de temperatura se
encuentra contenida en 10ºC, para minimizar las variaciones del
valor del módulo de elasticidad del material polimérico. No existe
congruencia entre las fibras y el tubo en la sección entre las dos
poleas, de forma que el estirado aportado al tubo no se transmite a
las fibras. Por el contrario la rueda 12 crea la congruencia entre
el tubo y las fibras de forma que las fibras avanzan como parte
integral con el tubo en la salida de la sección S2.
En la sección S3, la tracción aplicada al tubo se
lleva a los valores que se aplican normalmente en las líneas de
extrusión, en este caso aproximadamente 0,8 kg. En esta sección, la
congruencia entre la fibra y el tubo y el descenso adicional de la
temperatura (desde aproximadamente 60ºC hasta aproximadamente 20ºC)
generan el exceso de fibra deseado (aproximadamente 1%) en el tubo
por el efecto de la contracción térmica del material
polimérico.
La figura 7 muestra de forma esquemática un
ejemplo del elemento de actuación 12 y el elemento de frenado 13
(según la configuración que se muestra en la figura 2). Dicho
elemento consiste en una rueda de actuación y posibles dispositivos
adicionales 24 para evitar que el tubo 11 se deslice sobre dicha
rueda de actuación.
Dicho dispositivo 24 consiste en tres ruedas
inactivas 23 dispuestas para formar un triángulo, entre las cuales
se desliza un cinturón 19. El dispositivo 24 está situado de forma
que las tres ruedas inactivas 23 se disponen sobre una parte de la
rueda de actuación.
El cinturón 19 se estira para mantener el tubo
contra la rueda de actuación y evitar que el tubo se deslice de
forma no deseada. La tensión del cinturón y la longitud del
cinturón en contacto con el tubo 11 se ajustan según, por ejemplo,
la posición de la rueda de actuación, la temperatura del tubo y el
material del tubo. Dicha parte del cinturón en contacto con el tubo
se hace variar situando las dos ruedas inactivas 23 sobre la rueda
de actuación de forma que el cinturón toma la forma de la rueda.
Cuanto mayor sea la parte de la rueda de actuación entre las dos
ruedas inactivas, mayor será la parte del tubo que se adhiere al
cinturón 19.
Si la rueda de actuación se utiliza también para
producir congruencia entre fibra y tubo en la línea de extrusión,
ventajosamente el tubo 11 se bobina alrededor de la rueda de
actuación un cierto número de veces para hacer que el movimiento del
tubo sea parte integral con el de las fibras que contiene. La
figura 12 muestra un ejemplo de bobinado múltiple (cuatro vueltas)
alrededor de la rueda de actuación. En este caso, puede no
requerirse un dispositivo de tres ruedas con un cinturón adecuado
para evitar el deslizamiento del tubo.
La figura 6 muestra un elemento de actuación
alternativo para empujar el tubo a lo largo de la línea de
extrusión que comprende un par de pistas de actuación.
El tubo 11 es empujado por las pistas de
actuación específicas, esencialmente de una forma lineal, por medio
de dos conjuntos de ruedas de actuación 21 situadas sobre los dos
lados opuestos del tubo. El número de ruedas de actuación 21 de la
pista (seis en la figura) depende también del material del tubo y
de la posición sobre la línea de extrusión, para evitar el
deslizamiento entre el material polimérico del tubo y las ruedas de
actuación 21 y para evitar excesivas variaciones dañinas de la
velocidad de suministro establecida del tubo sin, a pesar de todo,
realizar una presión excesiva sobre el tubo. Dicho elemento de
actuación se puede utilizar en lugar de una de las dos ruedas de
actuación como arriba se muestra, preferiblemente en lugar del
elemento de frenado.
Según una solución alternativa, el estirado del
tubo procedente de la extrusionadora se realiza por medio de la
imposición de una fuerza directamente perpendicular a la fuerza
directa de tracción aplicada por un primer elemento de actuación y
un segundo elemento de actuación situados a lo largo de la línea de
extrusión y adecuado para aplicar tensión a la parte del subo
sujeta a dicha fuerza perpendicular a la fuerza directa de
tracción.
Por ejemplo, como se muestra de forma esquemática
en la figura 4, dicha fuerza perpendicular a la fuerza directa de
tracción que va desde los elementos de actuación 13 hasta los
elementos de actuación 12 situados a lo largo de la línea de
extrusión se produce por medio de la aplicación de una fuerza (por
ejemplo un peso, un resorte o similar) al tubo utilizando una rueda
17 a la cual se conecta un peso 18 calibrado adecuadamente. En esta
configuración, el elemento de actuación 12 hace congruentes el tubo
y las fibras.
Según un ejemplo de configuración diferente, que
se ilustra de forma esquemática en la figura 3, el estirado del tubo
11 procedente de la extrusionadora 15 se puede realizar por medio
de la imposición de una fuerza de tracción T sobre la longitud de
tubo de forma controlada, por medio del elemento de actuación de
estirado 12 y un dispositivo de frenado 16 adecuado. Esto se
expresa por medio de la fórmula siguiente:
\varepsilon =
T/EA
donde EA es la rigidez axial del
tubo.
La temperatura del tubo se lleva a los valores
deseados para el estirado por medio de uno o más pozos de enfriado
10 situados a lo largo de la línea de extrusión. En un ejemplo de
configuración, que se muestra por medio de una línea quebrada en la
figura 3, el elemento de frenado 16 y el elemento de actuación de
estirado 12 se encuentran contenidos dentro del pozo de
enfriamiento 10.
Según un ejemplo de configuración, el elemento de
frenado 16 consiste en zapatas deslizantes y dispositivos de
fijación elásticos, neumáticos, hidráulicos o similares.
Según otro ejemplo de configuración, el elemento
de frenado 16 consiste en una rueda inactiva a la cual se aplica un
freno, por ejemplo un freno por fricción, alrededor de la cual se
bobina el tubo formando un arco predeterminado. Preferiblemente,
dicha rueda comprende también un sistema para evitar el
deslizamiento del tubo, por ejemplo una pista con tres ruedas
situadas para formar un triángulo, como se muestra de forma
esquemática en la figura 7.
Según otro ejemplo de configuración, que se
muestra de forma esquemática en las figuras 8 y 9, el elemento de
frenado 16 consiste en un funda deslizante 38 hecha con material
plástico, con un lado exterior 46 y un lado interior 47 dentro del
cual se introduce el tubo 11 que contiene las fibras ópticas 1. La
longitud de la funda se define principalmente según el material del
tubo y su temperatura en la posición en la que se sitúa el elemento
de frenado 16. Esta funda hinchable 38 dispone de un ajuste 37
fijado a un sistema de hinchado. La funda 38 se hincha por medio del
ajuste 37 y se lleva a una presión de forma que los lados de la
funda 38 en contacto con el tubo 11 ejercen una presión uniforme a
lo largo de la longitud completa de la funda 38, independientemente
de las posibles variaciones de la dimensión del tubo extrusionado,
para frenar el tubo 11 por fricción sin dañarlo o deformarlo.
Dicho dispositivo de frenado permite reducir al
mínimo cualquier ovalización del tubo que tiene lugar cuando el
material plástico se somete a estirado bajo condiciones de
temperatura excesivamente alta en presencia de una tensión
desigual.
En otra configuración, que se muestra de forma
esquemática en la figura 10, la funda hinchable 38 realizada con
material plástico se rodea con un estuche rígido 40 para evitar la
dilatación de la funda 38 en la dirección contraria a la del tubo 11
subsiguiente a la presión interna de la funda 38. El estuche rígido
40 asegura que la dilatación inducida sobre la funda hinchable 38
causa dilataciones solamente en la dirección que se dirige hacia el
tubo 11.
El estirado del tubo se puede producir por medio
de acoplar un dispositivo, como el que se muestra de forma
esquemática en la figura 5, a una rueda de actuación 12 entre la
rueda y la extrusionadora. Dicho dispositivo comprende dos conjuntos
de rodillos con ejes desplazados entre los cuales pasa el tubo.
Dichos dos conjuntos de rodillos 21a y 21b se disponen
alternadamente en extremos opuestos respecto al eje central del tubo
de forma que la distancia entre la tangente inferior de la
superficie del conjunto superior 21a y la tangente superior de la
superficie del conjunto inferior 21b es menor que el diámetro del
tubo. La desviación de la ruta lineal impartida al tubo, en la parte
del tubo sometida a una curvatura mayor, causa pequeños estirados
que, sumados, proporcionan el estirado predefinido deseado. Dicho
dispositivo en este ejemplo de configuración es preferible para
tubos con un módulo de elasticidad muy bajo, por ejemplo menor que
200 MPa.
Los dispositivos arriba mencionados para el
estirado de los tubos pueden ser móviles y encontrarse situados
adecuadamente a lo largo de la línea de extrusión según los
diferentes requerimientos, especialmente para realizar el
procedimiento de estirado a la temperatura más conveniente.
Como se ha mencionado anteriormente, la
congruencia entre las fibras ópticas y el tubo se puede establecer
en cualquier punto de la línea de extrusión después del dispositivo
de estirado, utilizando un dispositivo que consiste en ruedas o
tambores, inactivas o, preferiblemente activas, sobre el cual se
bobina el tubo cierto número de veces para evitar un deslizamiento
adicional entre fibra y tubo.
Preferiblemente, la congruencia se alcanza en un
elemento de actuación que coincide con el elemento de actuación 12
que se muestra en las figuras 2, 3 ó 4. Esto asegura la
configuración más simple puesto que el dispositivo de estirado de
tubo define también el exceso de fibra.
El valor de exceso de fibra se puede controlar
también durante el proceso de producción del tubo, por ejemplo
comparando las revoluciones de una rueda situada cerca del carrete
de alimentación de fibra (anterior a la extrusionadora) - girando de
forma integral (sin deslizarse) con la fibra - con las revoluciones
de una rueda que gira sin deslizamiento de tubo a temperatura
ambiente (es decir cuando la contracción térmica ha terminado
básicamente), por ejemplo cerca del tambor de colección.
Con referencia a las figuras 2, 3 y 4, se
utilizan dispositivos de control de tracción 14 adecuados, situados
adecuadamente a lo largo de la longitud del tubo que se somete a
estirado, para controlar de forma efectiva la tracción del tubo.
La tracción aplicada se puede controlar de forma
efectiva por medidas directas, por ejemplo por medio de un
"tampón" situado a lo largo de la longitud de estirado o por
medio de una o más "células de carga" situadas en el equipo de
frenado o actuación. El término "tampón" se refiere a un
sistema, que se muestra de forma esquemática en la figura 13, que
consiste típicamente en dos poleas de giro libre 42, 43, una de las
cuales (42) tiene un eje de rotación fijo y la otra (43) un eje
móvil respecto al eje de la polea 42, preferiblemente encajado en
guías o en un vástago oscilante 44 y equilibrado adecuadamente con
un contrapeso 45 para equilibrar la tensión del tubo 11 y la presión
ejercida por la polea móvil 43. Una vez se establece una tracción
predeterminada sobre el tubo, las variaciones de tracción serán
absorbidas por el movimiento relativo de la polea móvil respecto a
la polea fija, manteniendo la tracción de estirado constante.
\newpage
El término "células de carga" se utiliza
para describir un dispositivo que comprende una polea de giro libre
aparejada con un sensor de presión, por ejemplo un dispositivo
comercializado con la marca comercial Tensión transducer ATB 05
fabricado por ASA Automazione Torino.
Alternativamente, se pueden medir las velocidades
V_{0} y V_{A} en los dos extremos de la longitud del tubo que
se somete a estirado, es decir en el principio y el final de la
longitud de tubo entre el elemento de actuación 12 y el elemento 13
ó 16, a partir de las cuales se puede calcular el estirado del tubo
según la fórmula arriba indicada.
Estos dispositivos de control actúan para
mantener tan constante como sea posible la presión ejercida sobre
el material plástico, interviniendo de forma retroactiva sobre el
sistema después de detectar variaciones del estirado de tubo o la
velocidad V_{0} y/o V_{A}, por medio de aumentar o disminuir
adecuadamente la velocidad de rotación y/o la intensidad de frenado
en los elementos que definen el estirado de tubo. Preferiblemente,
estas acciones retroactivas se controlan electrónicamente.
Según una realización preferida, parece
particularmente conveniente estirar el material polimérico en una
zona de la línea de extrusión donde el tubo se ha enfriado
adecuadamente para prevenir riesgos de ovalización, pero donde
conserva todavía una temperatura adecuadamente alta de forma que el
módulo de elasticidad del tubo todavía es suficientemente bajo para
favorecer el estirado del tubo. La temperatura a la cual se realiza
el estirado asegurará que el módulo de elasticidad del material del
tubo, según la presente invención, se encuentra preferiblemente
entre aproximadamente 100 MPa y aproximadamente 2000 MPa, más
preferiblemente entre aproximadamente 300 MPa y aproximadamente 1500
MPa. Para los materiales utilizados normalmente para fabricar
dichos tubos, dicha temperatura se encuentra generalmente entre 20ºC
y 100ºC, preferiblemente entre 30ºC y 70ºC.
El solicitante ha observado que con el
procedimiento de la presente invención, se puede limitar
considerablemente la contracción longitudinal del tubo después de
la producción, con referencia en especial al almacenamiento. En
concreto, para un tubo sometido a tracción controlada según la
presente invención, se puede reducir de forma sustantiva la
contracción del tubo respecto a tubos similares que no sufrieron
una tracción similar, durante el almacenamiento anteriormente
mencionado. Más concretamente, el solicitante ha observado que la
contracción de un tubo producido según este procedimiento es por lo
menos 20% menor que la de un tubo similar fabricado con los
procedimientos tradicionales.
La cantidad de estirado a la cual se somete el
tubo por consiguiente debe ser suficientemente alta para asegurar
cierta reducción de la contracción durante el almacenamiento; sin
embargo, el estirado del material plástico debe limitarse
adecuadamente para que dicho estirado no deteriore de forma excesiva
las propiedades mecánicas del tubo.
Además del valor de tracción, la velocidad con la
que se aplica la tracción aparece también como importante. Con
referencia a la figura 17, la velocidad de aplicación de la
tracción de estirado es definida concretamente por la diferente
velocidad de tubo en la sección S3 y en la sección S1. Típicamente,
dicha velocidad de aplicación se encuentra entre aproximadamente
0,1 m/min y aproximadamente 2 m/min.
Por ejemplo, en observaciones prácticas, un tubo
de PBT sometido a estirado de aproximadamente 10% a una velocidad de
deformación de aproximadamente 0,6 m/min presenta las
características de reducción de contracción durante el
almacenamiento deseadas.
Los materiales utilizados ventajosamente para la
fabricación de tubos de fibra óptica comprenden polialquileno
teraftalatos y polioleofinas, en concreto polibutileno teraftalato
(PBT), polietileno (PE) y polipropileno (PP).
Aunque los resultados de la presente invención no
deberían limitarse a teorías específicas, el solicitante cree que
una posible razón para la reducción de la contracción longitudinal
del tubo después de la producción debería basarse en el hecho de
que el estirado del tubo en la línea de extrusión, dadas las
condiciones en las cuales se realiza, excede el valor límite de
estirado elástico del tubo. Exceder dicho límite de estirado
elástico (o límite de elasticidad) en el tubo, o en parte de su
longitud, causa una deformación permanente, la cual podría ser la
causa de la reducción de la contracción del tubo observada durante
las etapas que siguen a la producción.
En la figura 14 se muestra un ejemplo de un cable
de fibra óptica que utiliza un tubo según la presente invención. El
cable de la figura 14 presenta, en la posición radial más interior,
un miembro central 32, realizado típicamente con vidrio de fibra,
revestido con una cubierta de polímero 28, por ejemplo polietileno.
El cable presenta uno o más tubos 26 de PE, PBT o PP, que pueden
encontrarse empotrados en un relleno 33, los cuales contienen de
forma suelta fibras ópticas 25, también empotradas en un relleno 33.
El relleno 33, si es necesario, se puede sustituir por un polvo
hinchable por agua u otro material de bloqueo del agua. Se aplicó
un estirado predefinido a tubos 26, según la presente invención.
Los tubos 26 se encuentran revestidos con una capa de refuerzo 29,
realizada típicamente con Kevlar® o fibra de vidrio, que comprende
dos cordones de corte de cubierta 34, situados longitudinalmente
respecto al cable. Finalmente, el cable comprende una cinta
metálica corrugada 30 (si es necesaria) y una cubierta externa 27,
realizada típicamente con polietileno.
En la figura 15 se muestra otro cable. Consiste
en un cable con un único tubo 26 que contiene de forma suelta las
fibras ópticas 25. En concreto, la figura 15 muestra una vista en
sección de un cable de fibra óptica que comprende un tubo central
estirado 26, según la presente invención, conteniendo las fibras
ópticas sueltas 25 empotradas en el relleno 33, si es necesario. El
radio del tubo central 26 se encuentra rodeado por una capa de
refuerzo 29, que comprende dos cordones de corte de cubierta 34, una
cinta corrugada 30 y una cubierta externa de polietileno 27.
En la figura 16 se muestra un ejemplo adicional
de cable. La estructura de este cable es similar al que se describe
en la figura 15. La diferencia es que las fibras ópticas 25,
contenidas de forma suelta en el tubo 26 estirado adecuadamente, se
agrupan en cintas 31. Además, dos elementos de refuerzo dieléctrico
35, por ejemplo realizados con vidrio de fibra, se encuentran al
lado de los cordones de corte de cubierta 34.
La inserción de componentes adicionales en el
cable arriba descrito se puede realizar, según técnicas conocidas, a
partir del tubo realizado según la presente invención y por esta
razón no se describen con mayor detalle.
La presente invención se ilustra en mayor detalle
en el siguiente ejemplo práctico.
Se realizó un tubo de fibra óptica suelta de
polibutileno teraftalato Vestodur 3000 utilizando el dispositivo
que se describe en la figura 2. Dicho tubo presentaba un diámetro
interno de aproximadamente 2 mm y un diámetro externo de
aproximadamente 3 mm. Contenía 6 fibras ópticas con un diámetro de
250 \mum. El tubo 11 procedente de la extrusionadora 15 se estiró
por medio de variar adecuadamente la velocidad de alimentación a lo
largo de la línea de extrusión, utilizando una primera polea de
actuación 12 y una segunda polea de actuación 13 para propósitos de
frenado (puesto que la velocidad de rotación establecida era menor
que la de la polea 12). Además, la congruencia entre la fibra
óptica y el tubo se alcanzaba sobre la polea 12 por medio del
bobinado del tubo en cinco vueltas sobre dicha rueda.
La polea 12 y la polea 13, teniendo ambas un
diámetro de 250 mm, se situaron con los centros de rotación
respectivos a una distancia de 350 mm uno del otro para formar el
dispositivo de estirado. Dicho dispositivo se situó dentro del pozo
de enfriamiento 10 (de 25 m de longitud y 15 cm de anchura). La
polea 12 se situó a 2,7 m de la extrusionadora. La temperatura del
refrigerante del pozo 10 se mantuvo constante a 20ºC. La tracción
aplicada al tubo en la sección entre la extrusionadora y la polea 13
era menor que 0,3 kg.
Una rueda de actuación de 100 cm de diámetro se
situó en el extremo del pozo de refrigeración (fuera del pozo), a
una distancia de aproximadamente 27 m de la extrusionadora. El tubo
se bobinó sobre un carrete con un diámetro de 30 cm situado a
aproximadamente 30 m de la extrusionadora.
La velocidad de producción del tubo se estableció
a aproximadamente 60 m/min.
La velocidad de rotación de la polea 12 se
estableció a aproximadamente 76 g/min, correspondiente a una
velocidad lineal del tubo V_{A} de aproximadamente 60 m/min,
mientras que la velocidad de rotación de la polea 13 se estableció a
75 g/min, correspondiente a una velocidad lineal del tubo V_{0}
igual a 59,5 m/min. En este caso, la longitud del tubo entre las
dos poleas 12 y 13 se sometió a una tracción de aproximadamente 2,3
kg y se estiró en aproximadamente 1%.
El estirado de tubo se realizó a una temperatura
de aproximadamente 60ºC, la temperatura a la cual Vestodur 3000
presenta un módulo de elasticidad de aproximadamente 600 MPa.
La rueda de actuación 5 se estableció a una
velocidad de rotación de aproximadamente 19 g/min. La longitud del
tubo entre la polea 12 y la polea de actuación se sometió a una
tracción de aproximadamente 0,8 kg.
El tubo se bobinó sobre el carrete en vueltas con
giros aleatorios.
Al final del procedimiento, el valor de exceso de
fibra en el interior del tubo era de aproximadamente
1\textperthousand. De esta forma se realizaron 2 km de tubo.
El solicitante, con este procedimiento, fabricó
un total de 9 tubos, según la presente invención (un total de 18
km).
A modo de referencia, se prepararon 9 muestras de
tubo (de 2 km cada una) utilizando el sistema descrito arriba pero
sin el dispositivo de estirado. Como se ha descrito anteriormente,
la rueda de actuación 5 se situó a una distancia de 27 m de la
extrusionadora y seguida por un carrete. La velocidad de la rueda se
estableció en 19 g/min, imponiendo una tracción de aproximadamente
0,8 kg sobre el tubo.
Los valores de contracción medidos sobre las 9
muestras realizadas según la presente invención y las 9 muestras de
prueba después de una semana de almacenamiento, junto con el exceso
de fibra relativo que resulta después de la contracción, se dan en
las tablas 1 y 2.
| Tubo con estirado | ||
| (exceso de fibra antes del almacenamiento: 1\textperthousand) | ||
| Muestra | Porcentaje de contracción después | Exceso de fibra |
| de una semana de almacenamiento | resultante | |
| 1 | 0,2\textperthousand | 1,2\textperthousand |
| 2 | 0,2\textperthousand | 1,2\textperthousand |
| 3 | 0,3\textperthousand | 1,3\textperthousand |
| 4 | 0,3\textperthousand | 1,3\textperthousand |
| 5 | 0,3\textperthousand | 1,3\textperthousand |
| 6 | 0,4\textperthousand | 1,4\textperthousand |
| 7 | 0,4\textperthousand | 1,4\textperthousand |
| 8 | 0,5\textperthousand | 1,5\textperthousand |
| 9 | 0,5\textperthousand | 1,5\textperthousand |
| Tubo sin estirado | ||
| (exceso de fibra antes del almacenamiento: 1\textperthousand) | ||
| Muestra | Porcentaje de contracción después | Exceso de fibra |
| de una semana de almacenamiento | resultante | |
| 10 | 0,6\textperthousand | 1,6\textperthousand |
| 12 | 0,6\textperthousand | 1,6\textperthousand |
| 13 | 0,8\textperthousand | 1,8\textperthousand |
| 14 | 0,8\textperthousand | 1,8\textperthousand |
| 15 | 0,8\textperthousand | 1,8\textperthousand |
| 16 | 1,0\textperthousand | 2,0\textperthousand |
| 17 | 1,4\textperthousand | 2,4\textperthousand |
| 18 | 1,6\textperthousand | 2,6\textperthousand |
| 19 | 1,9\textperthousand | 2,9\textperthousand |
Después de analizar los datos que se muestran en
las tablas 1 y 2, el solicitante observó que la contracción después
de una semana de almacenamiento era una media de 60% menor en los
tubos que se sometieron a un estirado del 1%, encontrándose en el
campo desde un valor medio de aproximadamente 1\textperthousand
hasta un valor medio de aproximadamente 0,4\textperthousand,
reduciendo consiguientemente las variaciones de exceso de fibra
causadas por contracción durante el almacenamiento.
Claims (10)
1. Procedimiento para la producción de un tubo de
material polimérico asociado con por lo menos una fibra óptica
alojada en su interior, que comprende las etapas de:
a) suministro de dicha por lo menos única fibra
óptica a una extrusionadora a lo largo de una ruta;
b) extrusión del material polimérico alrededor de
dicha fibra óptica para formar dicho tubo; y
c) enfriamiento de dicho tubo hasta una
temperatura final predeterminada, definiendo de esta forma un salto
térmico entre la temperatura a la cual se extrusiona el tubo y
dicha temperatura final predeterminada,
en el que dicha etapa de enfriamiento
comprende:
\bullet aplicar una primera fuerza de tracción
a una primera sección (S1) de dicho tubo que contiene a dicha fibra
óptica mientras se enfría dicho tubo hasta una primera, más alta
que dicha temperatura final predeterminada;
\bullet aplicar una segunda fuerza de tracción
a una segunda sección (S2) de dicho tubo, con ausencia sustancial
de congruencia entre dicha fibra y dicho tubo, siendo esta segunda
fuerza de tracción mayor que dicha primera fuerza de tracción,
mientras se somete dicho tubo a un descenso de temperatura
limitado, siendo dicho descenso de temperatura en dicha sección del
tubo menor que aproximadamente 10% de dicho salto térmico;
\bullet aplicar una tercera fuerza de tracción
a una tercera sección (S3) de dicho tubo, siendo dicha tercera
fuerza de tracción menor que dicha segunda fuerza de tracción,
mientras dicho tubo se enfría hasta dicha temperatura final
predeterminada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual dicha segunda fuerza de tracción se aplica a una temperatura
de tubo en la cual el material polimérico presenta un módulo de
elasticidad menor que aproximadamente 2000 MPa.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
cual a la temperatura de tubo en la cual se aplica dicha segunda
fuerza de tracción, el material polimérico presenta un módulo de
elasticidad que se encuentra entre aproximadamente 100 MPa y
aproximadamente 2000 MPa.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
cual a la temperatura de tubo en la cual se aplica dicha segunda
fuerza de tracción, el material polimérico presenta un módulo de
elasticidad que se encuentra entre aproximadamente 300 MPa y
aproximadamente 1500 MPa.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual dicha temperatura final es menor que aproximadamente 40ºC.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el
cual dicha temperatura final es aproximadamente 20ºC.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual la variación de temperatura en la longitud de tubo que se
somete a dicha segunda fuerza de tracción es aproximadamente 10%
menor que el salto térmico total que sufre el tubo a lo largo de la
línea de extrusión.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
cual la variación de temperatura en la longitud de tubo que se
somete a dicha segunda fuerza de tracción es menor que
aproximadamente 20ºC.
9. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
cual la variación de temperatura en la longitud de tubo que se
somete a dicha segunda fuerza de tracción es menor que
aproximadamente 10ºC.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el cual dicha segunda fuerza de tracción se define previamente para
causar una contracción de por lo menos 1% cuando el material
polimérico del tubo es polibutileno teraftalato (PBT).
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