ES2296461A1 - Procedimiento de prediccion y control de la capacidad de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lamina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variacion del paso del trenzado. - Google Patents
Procedimiento de prediccion y control de la capacidad de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lamina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variacion del paso del trenzado. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento de predicción y control de la capacidad de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lámina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variación del paso del trenzado.El procedimiento permite la predicción y el control de la capacidad eléctrica de un cable de par trenzado determinada por las dimensiones y la naturaleza de los elementos que lo conforman, y controlada mediante el parámetro paso del trenzado. El resultado de su aplicación es la obtención de un cable final de capacidad predefinida o la determinación de las características de diseño del cable a fabricar para satisfacer un valor de esta capacidad. El procedimiento y el producto de su aplicación son de interés en industrias de fabricación de cable destinado a transmisión de señal o a alimentación de circuitos electrónicos.
Description
Procedimiento de predicción y control de la
capacidad de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con
lámina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la
variación del paso del trenzado.
La invención se enmarca en el sector técnico de
procesos de fabricación y mejora de características de cable
destinado a la transmisión de señales eléctricas o alimentación de
circuitos electrónicos.
En la actualidad existen múltiples tipos de
cables destinados a transmitir señales eléctricas entre
dispositivos electrónicos o a alimentar circuitos electrónicos de
finalidades muy dispares. Debido a la repercusión que las
características eléctricas de los cables como medios de transmisión
presentan en la calidad de las señales a transmitir, se hace
necesario el control de las mismas.
Uno de los parámetros eléctricos más importantes
de una línea de transmisión eléctrica es la capacidad. El control
de la capacidad de un cable permite asegurar cierto comportamiento e
integridad en la señal eléctrica que se pretende transmitir por
dicho medio físico. Este parámetro se suele obtener empíricamente
en ensayos de productos finales ya fabricados o de forma aproximada
a través de expresiones genéricas poco precisas, que no tienen en
cuenta los parámetros de diseño de ciertos cables especiales. Uno
de los cables más empleados en transmisión de señal es el par
trenzado, que puede llevar incorporados apantallamiento y
cubiertas. Cada uno de estos elementos, en función de sus
dimensiones y propiedades físicas, y en función del proceso de
fabricación a través del cual se incorporan al cable final, aporta
una variación de la capacidad del conjunto que es necesario
cuantificar y predecir.
Los sistemas de transmisión de señales por cable
estandarizados exigen normalmente un valor máximo permitido de
capacidad, pero suelen estar orientados a tipos de cables muy
determinados en cuanto a dimensiones y materiales. El control de
este parámetro para cables genéricos está abierto a determinaciones
más precisas.
Sería deseable, por tanto, obtener una
racionalización del proceso de fabricación y un modelo de
predicción y control de la capacidad de un par trenzado en función
del principal parámetro de diseño del mismo, el paso del trenzado o
también el número de vueltas por metro, y en función de las
características de los elementos (pantallas, drenajes, cubiertas)
que se incorporan al mismo para conformar el cable final. Para
ello, la presente invención se centra en un novedoso procedimiento
que establece de forma precisa el control de la capacidad de un
cable final (Fig. 1) a partir de la selección de los elementos que
lo componen, y mediante la variación de las características del
trenzado en el proceso de fabricación.
La presente invención se refiere a un nuevo
procedimiento para el control de la capacidad desde la fabricación
de un cable de par trenzado, a partir del control de la relación
entre la velocidad de avance y recogida del cable final en la
máquina de trenzado y la velocidad de giro del elemento que aporta
la torsión a los cables individuales para establecer la hélice
final. El nuevo método también predice y cuantifica la influencia
del apantallamiento con cinta flexible de doble capa y la cubierta
aportada por extrusión al conjunto trenzado sobre la capacidad del
cable final.
El primer parámetro que determina este
procedimiento es la relación entre el avance y el giro de los
conductores en el proceso de trenzado, es decir, el número de
vueltas por metro que tiene el trenzado final, que también se
caracteriza mediante el paso, o también por el ángulo de avance de
la hélice que forman los conductores. A este parámetro fundamental
se incorporan los parámetros que definen las características del
apantallamiento y la protección con cubierta aislante.
El análisis de la variación de la capacidad del
par trenzado respecto al número de vueltas por metro (n), o su
inverso, el paso (p=1/n), aporta una tendencia positiva de
incremento de capacidad conforme aumenta dicha variable (n). El
análisis descriptivo de esta característica eléctrica permite
concluir que el término que expresa este incremento de capacidad
respecto al aumento del número de vueltas por metro depende de la
distancia media entre conductores, del espesor del aislamiento, y de
la permitividad del medio que rodea los conductores (Fig. 2). Los
términos en los que se muestra esta tendencia se establecen según
los criterios siguientes:
- \sqbullet
- El trenzado de un par de conductores para obtener un cable final de longitud predefinida exige una longitud de estos conductores mayor que la del cable final. Es decir, el trenzado implica un incremento de longitud de los cables conforme se reduce el paso para obtener una longitud establecida de cable final. Este aspecto tiene su repercusión en el valor de la capacidad por unidad de longitud del cable trenzado, que sufre un evidente incremento.
\newpage
- \sqbullet
- La forma que se origina al trenzar los cables provoca una variación de la capacidad que depende del número de vueltas por unidad de longitud. La reducción del paso del trenzado aproxima las vueltas del cable entre sí, es decir, reduce la distancia entre ellas, y este aspecto provoca un incremento de la capacidad.
Entonces, la expresión de la capacidad por
unidad de longitud del par trenzado se establece inicialmente, y
sin desarrollar, como se muestra en la ecuación (1):
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
con la
notación:
\Deltal = incremento de longitud, debido al
trenzado, en los cables a trenzar para formar un metro de cable
final
d = distancia entre centros de los conductores
de los cables que se trenzan
a = radio del conductor de cada cable
s = factor multihilo, que expresa la reducción
de área efectiva debido a la utilización de conductores multihilo
en lugar de conductores macizos
\varepsilon_{eq} = permitividad dieléctrica
equivalente del medio que rodea a los conductores
\DeltaC(n) = incremento de capacidad
debida al trenzado, una vez separado el término debido al incremento
de longitud
En coherencia con la expresión anterior, los
valores de capacidad final difieren entre los distintos modelos de
cable empleados en el trenzado en función de la sección, la
flexibilidad (debido a que se pueden emplear distintos materiales
para el aislamiento) y las dimensiones particulares de cada uno
(radio medio y espesor medio del aislamiento). Sin embargo, la
tendencia con la que se aproxima el incremento de capacidad
respecto al número de vueltas (n), o respecto el ángulo de avance
del trenzado (\theta), es muy similar en todos los cables. Esta
tendencia es la que se muestra en la ecuación (1) en el término
\DeltaC(n). Este término cuantifica la influencia de la
forma helicoidal del par trenzado en la capacidad de los cables.
Con el fin de establecer un modelo común a todos los tipos de
cables, se parte del caso de cables paralelos (n=0); el
valor de capacidad para cada modelo de cable en estas condiciones se
toma como umbral. Al dividir el valor de capacidad de cada cable,
trenzado con un número de vueltas por metro determinado, entre este
valor umbral se deduce la relación entre la capacidad del cable en
esas condiciones de trenzado y a cero vueltas por metro. En un
espectro lo suficientemente amplio de muestras se obtiene la
tendencia de variación de la capacidad de cada tipo de cable en
función de la variable n; este modelo lo denominamos
modelo incremental. La primera e importante aportación de esta
invención es la definición del modelo incremental del cable, que
refleja el incremento de capacidad respecto al par sin trenzar y
que se ajusta con gran precisión mediante polinomios de tercer
orden. Los valores de los coeficientes de estos polinomios
incrementales se establecen a partir de tablas de características y
gráficas particulares de cada cable, pero el fabricante puede
obtener sus valores mediante ensayos de capacidad según se describe
en el apartado de cálculo del polinomio geométrico. A partir
de este punto cada tipo de cable queda definido mediante el modelo
incremental, de tal modo que simplemente con conocer sus
dimensiones es posible prever cuál será el valor de capacidad para
un número de vueltas por metro determinado, y con un escaso error
de
estimación.
estimación.
La variación de la capacidad del par trenzado
queda definida en este modelo incremental por medio del
polinomio geométrico, que aproxima la variación unitaria de
capacidad del cable al variar la forma de la hélice del par
trenzado. Cada polinomio geométrico (siempre presenta la misma
tendencia) aporta la aproximación de la variación de capacidad
unitaria (respecto a la capacidad umbral, que es la capacidad entre
dos hilos sin trenzar) debido a la compleja forma que los cables
toman en el espacio, teniendo en cuenta la deformación que provoca
el trenzado en el aislamiento (Fig. 3), y donde los efectos
capacitivos aumentan al disminuir el paso porque las espiras que
forma cada vuelta de hélice se aproximan, y modifican el campo
eléctrico teórico inicial. En consecuencia, se obtiene un modelo de
comportamiento de la capacidad del par trenzado según el término
expresado a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
que, al sustituir en la ecuación
(1) da lugar a la siguiente expresión para la capacidad (por unidad
de longitud) del par
trenzado:
donde B_{n},
C_{n}, y D_{n} son coeficientes específicos de
cada modelo de cable, y dependen de las dimensiones del cable y del
tipo de material del aislamiento. Las variables son vueltas/metro
(n) o ángulo de avance del par trenzado (\theta). Esta
aproximación ajusta, mediante un polinomio de grado tres, el
incremento de capacidad debido a la variación del paso de trenzado
que presentan los dos conductores partiendo de dos conductores
paralelos. La permitividad equivalente
será:
donde:
\upsilon es un factor de forma que incluye el
grado de empaquetamiento de los conductores del par, el espesor del
aislamiento, el número de hilos y su disposición en cada cable, y
las dimensiones del conjunto
\varepsilon_{0} = permitividad dieléctrica
del vacío
\varepsilon_{par} = permitividad relativa
equivalente del par trenzado
\varepsilon_{r1}, \varepsilon_{r2} =
permitividad relativa de los medios 1 y 2 (aislamiento y aire) que
rodean a los conductores
\varepsilon_{r(aisl)} = permitividad
relativa del material del aislamiento
El factor \upsilon expresa el reparto de
espacio en el que actúa el campo electroestático para el aire y el
material que recubre los conductores. Pero también se debe añadir
que, a pesar de que tanto E como u se consideran constantes para
cada modelo, cada uno de estos parámetros depende de la exigencia
del trenzado (del paso de torsión o del número de vueltas por
metro), y en un sentido estricto será distinta para cada muestra
(se calcula utilizando la expresión anterior de C_{par} con
los datos de n y los coeficientes del modelo particular).
Sin embargo, la nueva aportación de este modelo propuesto recoge el
valor de estos parámetros para una configuración que parte de un
par de hilos sin trenzar y añade el término incremental que le
corresponde (polinomios anteriores) por el hecho de haber trenzado
un número determinado de vueltas. La \varepsilon de cada material
es la misma, pero varía la disposición geométrica del conjunto y,
en definitiva, la \varepsilon_{equivalente}. Este concepto es el
que se plantea por medio del polinomio geométrico de cada
tipo de cable.
Cálculo del polinomio geométrico. El
valor de los coeficientes del polinomio geométrico de cada cable se
obtiene de tablas (Tabla 1) y gráficas particulares para cada modelo
de cable (Fig. 4).
Si no se dispone de datos para un determinado
tipo de cable o para un modelo nuevo, se pueden obtener a partir de
ensayos tal y como se indica a continuación. Será necesario elaborar
un conjunto de muestras de cable trenzadas con un número de vueltas
por metro variable desde cero a un máximo aproximado de
\frac{0.1351}{r}, donde r es el radio (en metros) del cable
a trenzar. Estas muestras deben ser representativas del rango de
vueltas/metro permitido, por lo que el conjunto deberá tener un
valor de esta característica adecuadamente repartido en todo el
rango de vueltas/metro, y la longitud de las mismas no debe ser
inferior a un metro. Además, el número de muestras no debe ser
inferior a diez para garantizar la validez de los resultados.
Cuanto mayor número de muestras, mayor será la precisión del ajuste
en la obtención del polinomio geométrico. A las muestras realizadas
se deben añadir un mínimo de tres con conductores paralelos (n = 0)
bien unidos. La finalidad de este último paso es la de obtener un
valor fiable de capacidad del par de cables paralelos para utilizar
como valor umbral en el proceso de cálculo. Una vez obtenidas las
muestras se procede a realizar la medida de la capacidad en un
equipo de medida (capacímetro, analizador de redes, medidor de
impedancias) calibrado y con una precisión en la medida del orden
de 1 pF. Los ensayos miden capacidad y deben realizarse en
condiciones estables de humedad y temperatura, para los cuales los
valores de estas características se deben establecer entre un 40% y
un 60% para la humedad relativa y en tomo a los 23°C para la
temperatura. La recopilación de resultados se analiza con la
composición de una función matemática que aporta el valor de
capacidad y la variable vueltas/m (n). Para obtener una función del
modelo incremental, en primer lugar se dividen todos los valores de
la capacidad obtenidos entre el valor medio de la capacidad de las
muestras de conductores paralelos (n=0). De este modo se obtienen
valores porcentuales de incremento de la capacidad respecto al
incremento de la exigencia de trenzado. A la nueva colección de
valores se le resta el término que representa, para cada valor de
n, el incremento de capacidad debido al incremento de longitud de
los conductores conforme aumentan las vueltas de trenzado, que se
expresa en la ecuación (5). Como resultado se logra un conjunto de
valores de capacidad incremental en función de la variable
comentada. A partir de ellos se busca una función matemática
continua que represente con precisión la tendencia de estos
valores. Esta función se establece por ajuste mediante una curva de
tendencia modelada con un polinomio de orden 3. La función descrita
es el polinomio geométrico del cable que se ensaya. A partir de
este resultado se obtienen los valores de los coeficientes, que se
pueden guardar en tablas, gráficas o cualquier medio que facilite,
en el futuro, la aplicación del procedimiento que se describe en
esta patente. También es posible realizar este proceso utilizando
como variable el ángulo de avance del trenzado (\theta).
En estas condiciones se establece que la
capacidad del par trenzado en el modelo incremental responde a la
expresión mostrada en la ecuación (3). Debido a la relación directa
que existe entre el ángulo de avance (\theta) en el par trenzado
y el número de vueltas por metro (n), se establece la
ecuación anterior con O como variable en lugar de n
(ecuación (6)):
donde r es el radio de giro de la
hélice, que idealmente es igual al radio del conductor (de ahí que
se denote con las misma
letra).
El conductor de drenaje altera un poco la
configuración expuesta anteriormente (Fig. 4). Se introduce con el
fin de homogeneizar el contacto de la pantalla con los cables que
forman el par trenzado, reducir el efecto de acoplamiento
capacitivo entre cables (pantalla y conductores), y mejorar la
puesta a tierra desde el punto de vista de la conectividad en el
extremo del cable. El resultado obtenido al incluirlo en el cable
es el de una triple hélice formada por dos conductores de radios
iguales y un tercero (el conductores de drenaje) de radio inferior
a los otros (porque no va aislado). Limita un poco más el número de
vueltas máximo, aunque debido a que se aporta sin aislamiento y
formado por varios hilos conductores, se adapta óptimamente a la
forma del cable y su influencia en la disposición de los conductores
del par trenzado es poco importante (Fig. 5).
La presencia de este tercer conductor aporta un
evidente incremento de capacidad al conjunto anterior tal y como se
expresa en la ecuación (7). El conductor de drenaje aporta la mitad
de la capacidad que existiría entre él y cualquiera de los
conductores de forma aislada y manteniendo la misma configuración
geométrica entre ambos.
La capacidad por unidad de longitud (C/l) entre
el conductor de drenaje y uno de los conductores del par según la
configuración de la (Fig. 6) se expresa como sigue:
\varepsilon_{eq} = permitividad
equivalente
a' = radio del conductor de drenaje
e = espesor del aislamiento
Por tanto, y teniendo en cuenta el planteamiento
anterior, del que se obtiene que la contribución de la pantalla (en
este caso el drenaje, pero desde un punto de vista conceptual es
equivalente) a la capacidad del conjunto es la mitad de la
capacidad teórica que existe entre ésta y uno de los conductores del
par, se obtiene que el incremento de capacidad debido al drenaje
(\DeltaC_{drenaje}) es:
Al incorporar el conductor de drenaje se
contribuye con un incremento de capacidad por unidad de longitud
según se expresa en la ecuación (7). A partir de las expresiones
anteriores de la capacidad de un par trenzado simple se expresa,
teniendo en cuenta el drenaje, como
con \varepsilon_{eq \
cond-drenaje} = permitividad equivalente entre
conductor y
drenaje
Deformación. El desarrollo del método de
aproximación de la capacidad obtenido mediante el modelado de la
deformación del conductor de drenaje es otro factor novedoso en el
estado de la técnica. En el caso de conductores de drenaje sin
aislamiento se debe considerar la deformación del mismo. Si, además,
no está formado por un único hilo rígido, sino por varios hilos
levemente trenzados para que no pierdan la forma básica, al igual
que los que forman los dos conductores del par, este efecto es más
apreciable. En consecuencia, y debido a que este conductor no va
protegido por un aislamiento que le permita mantener su forma con
pocas variaciones, la sección real del mismo se deforma
considerablemente en el proceso de trenzado, sobre todo cuanto más
exigente es éste. El término que expresa la variación de capacidad
se ve reducida debido a la deformación que aleja notablemente el
parecido de la sección transversal de este conductor con la de un
círculo (Fig. 7). El procedimiento que se presenta tiene en cuenta
este efecto y el resultado se expresa en la ecuación (9):
donde \eta es un factor de
deformación adimensional obtenido de forma experimental, que expresa
la pérdida de capacidad por el hecho de que los conductores que
forman el drenaje pierden la forma del conjunto original. El valor
de este parámetro depende de las dimensiones del conductor y las del
par trenzado, y su valor se obtiene de forma empírica, si no se
conoce su valor, mediante ensayos de medida de capacidad en los
cuales se dispone del resto de parámetros. La permitividad
equivalente entre conductor y drenaje también se calcula, si no se
conoce previamente, mediante ensayos de capacidad sobre muestras de
par trenzado con diferente paso. En coherencia con lo anterior, se
puede expresar en función del resto de términos de la ecuación
(9):
donde C_{par} se calcula según la
ecuación (6) y C_{medida} es la medida de capacidad obtenida en
los ensayos, y se cumple de nuevo \varepsilon_{eq _{cond -
drenaje}} = (1 - \upsilon) + \varepsilon_{r(aisl.)}
\cdot
\upsilon.
Al introducir una pantalla de lámina metálica
para mejorar la inmunidad a interferencias electromagnéticas, se
aporta un nuevo conductor (Fig. 8). Este conductor va a ejercer un
efecto capacitivo sobre los dos conductores del par, con lo cual se
aprecia la evidencia de que aporta un incremento de la capacidad
por unidad de longitud. El efecto capacitivo con el que contribuye
este nuevo conductor (la pantalla o blindaje) es la mitad de la
capacidad real que existiría entre la pantalla y cada uno de ellos
por separado en esa distribución geométrica. La pantalla
introducida debe recubrir la forma que origina el par de cables
trenzados. Las secciones perpendiculares al eje del par que se van
sucediendo en el trenzado presentan un giro respecto a la anterior
de un cierto ángulo \theta_{g} que depende del ángulo de avance
de la hélice (Fig. 9). La adaptación de la pantalla a la forma que
adquiere el cable depende directamente de las vueltas/metro del
trenzado, y condiciona el valor de la capacidad entre los
conductores. El parámetro que determina con mayor influencia la
variación de la capacidad entre la pantalla y cada conductor del par
trenzado es la distancia entre ellos. Cuando se utiliza un reducido
número de vueltas por metro, la distancia media entre la pantalla y
los conductores es notablemente menor que cuando se incrementa las
exigencias de trenzado. El caso límite por un lado será el de dos
conductores paralelos; en este caso la forma que adopta la pantalla
sobre el conjunto se aproxima por una elipse de eje mayor definido
en la recta que une los centros de los dos conductores del par y de
eje menor definido en la recta tangente a los dos conductores en el
punto de unión. Al incrementar las exigencias de trenzado se
mantiene la longitud del eje mayor de la elipse de aproximación,
pero va creciendo el eje menor, hasta un límite en el cual su valor
se iguala con el del otro eje; en este caso se tiene una
circunferencia (Fig. 10).
El modelo que se aporta deduce la distancia
media desde el centro de cada conductor a la lámina enrollada, es
decir, la distancia media de un punto situado en el semieje mayor de
la citada elipse, a una distancia (r) del centro de la
elipse, hasta la citada curva (Fig. 10). Con este dato se aproxima
el valor de la capacidad entre el conductor y la cinta como la
capacidad entre un conductor central y otro que lo rodea en
configuración coaxial a una distancia igual al citado radio medio.
La capacidad de este conjunto sigue la expresión:
donde
\varepsilon_{eq.cond-pant} es la permitividad
equivalente entre el conductor y la
pantalla.
Debido a que existen dos conductores iguales,
con un valor de capacidad igual entre cada uno de ellos y el
apantallamiento, la contribución real de la pantalla será, entonces,
la mitad de lo que cuantifica este término. Es decir, la capacidad
medida muestra la capacidad entre los conductores sin apantallar
pero también la capacidad entre cada uno de ellos y la pantalla
(Fig. 11). Al aumentar el número de vueltas del trenzado se
incrementa el semieje menor de la elipse descrita para este modelo,
hasta el punto de que para un número de vueltas elevado la elipse
tiende a ser una circunferencia. La variación de esta característica
está directamente relacionada con el ancho de la cinta y con el
ángulo de avance con el que se ha aplicado sobre el par de
cables.
El radio medio o distancia media de un conductor
del par a la pantalla (d_{m _{cond-pant}})
se establece como la media geométrica de los radios de la elipse
citada, d_{m _{cond-pant}} = \sqrt{a \cdot
b}, donde a es constante (de valor igual al diámetro de
cada cable) y b es un parámetro variable según la expresión
b = r(w')\cdot\delta(n). En esta ecuación
r(w') es el parámetro variable del semieje de la elipse que
depende del paso del trenzado, y \delta(n) es la función
de flexibilidad de la cinta respecto el par que apantalla. A su vez,
r(w') se calcula como:
donde w es el ancho de la
cinta.
Por otra parte, la función de flexibilidad de la
cinta al enrollarse sobre el par trenzado se expresa a través de la
ecuación siguiente:
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
que también se expresa en función
del ángulo de trenzado del par
como
donde u, v y w
son coeficientes de la función adimensional
\delta.
La contribución de la pantalla a la ecuación del
conjunto es de la mitad de la capacidad teórica calculada, debido
al efecto del otro conductor; de este modo, se expresa la ecuación
de la capacidad del par trenzado apantallado como sigue:
Una de las aportaciones de esta invención es
la función de flexibilidad entre cinta de apantallar y cable
trenzado. Esta función aporta la reducción de la distancia entre
la forma elíptica variable descrita y los conductores del par por
el hecho de que la cinta es flexible y permite un cierto grado de
adaptación al conjunto que rodea. Los coeficientes u,
v y w de la función \delta de flexibilidad, tanto si
se expresa con \theta como variable como si se expresa en función
de n, dependen de las dimensiones de los conductores del
par, de las dimensiones y material de la cinta de apantallar y de la
exigencia del trenzado. Esta función expresa la flexibilidad de la
cinta y su adaptabilidad a la forma que adopta el cable que
apantalla. Los valores se obtienen experimentalmente a partir del
análisis de la forma de la pantalla y su repercusión en la
capacidad. La comparación de los resultados de los ensayos de
capacidad del par con pantalla y sin pantalla permiten obtener la
estimación de la influencia de esta función, y como consecuencia
establecer los coeficientes de la misma. Esta función presenta un
mínimo (que corresponde a la deformación máxima respecto a la forma
elíptica descrita y que representa una reducción de la distancia
entre la pantalla y los conductores) en el punto - \frac{v}{w}, y
el punto de inflexión en el punto - \frac{v + \sqrt{v}}{w}, con
w < 0 y 0 < v <1. Con estos datos es posible
obtener un modelo empírico de utilidad. Es un parámetro específico
de cada cable por el hecho de que depende de las características de
la cinta pero también de las dimensiones de los cables, del ángulo
de avance, del sentido de giro (igual o contrario al del trenzado) y
de parámetros del proceso de fabricación como puede ser la fuerza
de tracción. Cada fabricante debe establecer para cada cable y
proceso una función específica, pero las diferencias no son muy
grandes. Se puede realizar un método indirecto alternativo de
determinación de la función midiendo la diferencia entre la
distancia teórica entre pantalla y conductores y la de un conjunto
de muestras reales con diferentes pasos. (Fig. 12).
El valor de la permitividad relativa
\varepsilon para el par trenzado apantallado debe ser conocido. En
caso contrario, también es posible obtener su valor al medir la
capacidad de un cable del que se conocen el resto de
parámetros.
\global\parskip1.000000\baselineskip
El conjunto formado por el par trenzado y el
conductor de drenaje en una triple hélice, junto con la lámina de
apantallamiento (Fig. 13), presenta unas características similares
al caso anterior pero la forma física que se genera en el proceso
de fabricación es bastante compleja. Desde el punto de vista de
modelado, se establece un incremento de la capacidad del conjunto
anterior en el proceso de fabricación (par trenzado con drenaje) por
el hecho de aportar un nuevo conductor al realizar el
apantallamiento. El estudio teórico de este incremento sigue una
línea de razonamiento y deducción análoga a la del caso anterior. En
este caso se introduce un conductor intermedio entre la pantalla y
el par, que está en contacto con dicha pantalla a lo largo de toda
la longitud del cable. El resultado, a efectos de un estudio de
capacidades, es la de un par de conductores rodeados por un
apantallamiento de una figura poco regular (Fig. 14). Es necesario
resaltar dos aspectos:
1°. La forma que aporta la introducción del
conductor de drenaje no puede ser considerada con la misma elipse
de aproximación, sino una elipse mayor y con distinto valor medio de
excentricidad.
2°. El semieje menor (b) de la elipse que
modela la nueva situación presenta un rango de variación menor
respecto a la variación en el número de vueltas n. Parte de
un valor de 1,2r y el límite está en el valor del radio del par con
drenaje, al cual tiende con mayor rapidez que en el caso simple.
Al igual que en el caso del par simple
apantallado, el parámetro de mayor influencia en la variación de la
capacidad es la distancia a la que se sitúa la pantalla metálica
respecto a cada uno de los conductores. Con el valor de esta
distancia media se aproxima el valor de la capacidad entre el
conductor y el apantallamiento como la capacidad entre un conductor
central y otro que lo rodea (configuración coaxial) a una distancia
igual al citado radio medio calculado. Pero al existir dos
conductores, la capacidad que se mide entre ambos no es la teórica,
sino el equivalente de la configuración en paralelo de la teórica
con la suma de la que presenta cada conductor por separado con la
pantalla. La contribución real en este caso, si se consideran
iguales los dos conductores, es la mitad de lo que cuantifica este
término.
El paralelismo es claro respecto al caso
anterior. Se mantiene el enfoque en el que se resalta que al
aumentar el número de vueltas del trenzado se incrementa el semieje
menor de la elipse descrita para este modelo, hasta el punto de que
para un número de vueltas elevado la elipse tiende a ser una
circunferencia. La variación de esta característica está
directamente relacionada con el ancho de la cinta y con el ángulo
de avance con el que se ha aplicado sobre el par de cables.
El radio medio o distancia media de un conductor
del par a la pantalla se calcula como la media geométrica de los
radios de la elipse citada. d_{m _{cond-pant}}
= \sqrt{a \cdot b}, donde a es constante
(r_{M}, radio mayor de la triple hélice) y b es un
parámetro variable respecto al número de vueltas por metro (Fig.
15). Se establecen en los siguientes valores:
A su vez, r(w') se calcula como:
Por otra parte, la función de flexibilidad de la
cinta al enrollarse sobre el par trenzado se expresa a través de la
ecuación siguiente:
que también se expresa en función
del ángulo de trenzado del par
como
Hasta aquí se ha considerado un modelo similar
al del par simple con pantalla, donde la elipse que rodea al par es
un poco mayor, debido a que rodea el conductor de drenaje también.
Este caso se aborda con una nueva elipse de aproximación, que
establece el modelo de representación de la distancia media que
existe entre cada conductor y el conjunto pantalla más drenaje
(Fig. 16). Entonces, la distancia media a considerar (d_{m
_{cond-pant+d}}) en la contribución al incremento
de capacidad es la que aproxima la distancia media a la elipse
modificada, y que se expresa como:
y cuyo valor se calcula
como
(f_{d} es un factor de
proporcionalidad entre las elipses de ajuste, y depende de las
dimensiones del
drenaje)
La contribución de la pantalla en este caso a la
ecuación del conjunto es la que se muestra en la ecuación (11):
siendo r_{p+d} el radio
r_{p} calculado antes, y con r(w') y
\delta(n) según se ha descrito en dicho
anexo.
Los coeficientes u, v y w
de la función \delta de flexibilidad, tanto si \delta se expresa
con \theta como variable como si se expresa en función de
n, dependen de las dimensiones de los conductores del par, de
las dimensiones y material de la cinta de apantallar y de la
exigencia del trenzado. Esta expresión se obtiene según se ha
explicado con anterioridad.
Es dependiente de n, como en el par simple. Su
valor se puede obtener de tablas o gráficas que determinen su valor
en función de los demás parámetros de la ecuación (12) o a partir de
ensayos de capacidad. De los ensayos de medida de capacidad se
obtiene la C_{medida}, y el resto de parámetros deben ser
conocidos.
y el resto de parámetros según se
han descrito en este apartado. Es importante recordar que estas
expresiones son equivalentes a las expresadas tomando como variable
el ángulo de avance A en lugar de n, con el pertinente cambio de
coeficientes de los polinomios
geométricos.
\newpage
La aportación de una cubierta al conductor
apantallado produce un incremento en la capacidad del cable. Este
efecto se basa en que la cubierta rodea al conjunto anterior de
forma que modifica la permitividad efectiva total. Por tanto, el
conjunto formado por el par trenzado y la pantalla (con drenaje)
recibe un incremento de la capacidad debido a un nuevo factor que
expresa el incremento de la constante dieléctrica (porque los
aislamientos comúnmente utilizados, tienen una constante dieléctrica
relativa mayor que la del vacío). El resultado sobre el conjunto
anterior es el de multiplicación por un factor de proporcionalidad
que refleja ese incremento. El valor de la permitividad de la
cubierta debe ser conocido por el fabricante; en el caso contrario
debe realizar los ensayos de medida necesarios para calcular su
valor.
El procedimiento que se describe en el presente
documento se enfoca desde dos puntos de vista diferentes, en
función de las variables y requisitos de partida. En este sentido,
es posible prever o modificar los parámetros ya indicados del
proceso de fabricación del cable en cuestión que permiten obtener
un valor de capacidad predefinido, pero también es posible
determinar la capacidad a partir de las dimensiones del cable y las
variables especificadas para el proceso de fabricación. La
aplicación del procedimiento de predicción y control que se expone
en esta descripción se especifica con mayor concreción en un
conjunto de etapas necesarias para la aplicación correcta del mismo.
A continuación se exponen de forma resumida y con la consideración
de los dos planteamientos comentados:
Procedimiento
(I)
- 1.
- Determinación del tipo de cable. Definición del tipo de cable en función de la selección de los elementos que se introducen en el proceso de fabricación, como puede ser la pantalla, el drenaje y la cubierta. En esta fase se decide si el cable es un trenzado simple, un trenzado con pantalla, si lleva drenaje y si se incluye alguna cubierta.
- 2.
- Análisis de las características dimensionales y tipos de materiales del cable seleccionado. Selección de las dimensiones y materiales empleados en la fabricación del cable según las necesidades y exigencias de tipo mecánico, de resistencia de aislamiento, de propagación del fuego y de cualquier otra condición predefinida. Es decir, las exigencias de diseño previas a la determinación de las características, si existen, se aplican en esta fase.
- 3.
- Elección de la forma y partes del cable. En función del análisis de requisitos de los apartados 1 y 2, se establecen las características, dimensiones y tipos particulares de los elementos a utilizar, es decir, conductores, aislamientos, pantallas y drenaje.
- 4.
- Obtención de los parámetros del modelo. En función de las características del cable elegido en las fases anteriores, se obtienen los coeficientes del polinomio geométrico, los valores de permitividad y el resto de coeficientes que definen el cable según el modelo expuesto.
- 4.1.
- Tablas y modelos estadísticos.
- \quad
- Si existen tablas y gráficas con los datos anteriores, la determinación de los valores comentados es inmediata.
- 4.2.
- Ensayos de medida.
- \quad
- La otra opción es realizar los ensayos de medida necesarios para determinar las características del cable que se emplea en el procedimiento y de las cuales no se conocen valores. Este paso solamente es necesario cuando se ensaya un tipo de cable nuevo.
- 5.
- Determinación del valor o rango de valores de vueltas por unidad de longitud deseados. Definir el paso del trenzado (p) o el número de vueltas/m (n=1/p) deseado.
- 6.
- Obtención del valor de capacidad del cable a fabricar. Al aplicar el método descrito en este procedimiento se determina el valor de capacidad por unidad de longitud que presenta el cable diseñado. En el caso de que el valor obtenido no sea admitido como válido, se puede reiniciar el proceso volviendo al punto 1. También se puede volver a los puntos 2 y 3 porque se conoce la influencia de los aspectos que en ellos se describen sobre el resultado final.
- 7.
- Deducción del algoritmo de control del proceso de fabricación para establecer la exigencia de trenzado obtenida en el punto anterior. Cuando se consigue un valor de capacidad admisible, se introduce en el algoritmo de control la información necesaria para obtener los datos que permitan ajustar el proceso de fabricación. La información que se incorpora es el de la relación entre avance y enrollado de los conductores que se trenzan y las dimensiones y disposición del resto de componentes.
- 8.
- Aplicación al proceso de fabricación. La implementación de los resultados del punto 7 consiste en la realización del proceso de fabricación con las condiciones deducidas. La relación entre avance y enrollado de los conductores en el trenzado se aplica en la relación que existe entre la velocidad de giro (Vg) del elemento que ejerce la torsión sobre la hélice que se forma con los dos cables y la velocidad de avance del cable final (Va). Es decir, si por ejemplo se trenzan los dos conductores a una velocidad de giro de Vg = 30 vueltas/s y el cable avanza en línea a razón de Va = 5 m/s, entonces el cable final presenta un trenzado de 6 vueltas/m (Vg/Va). La aplicación más evidente es la del control de la velocidad de los motores que provocan el giro y el avance que se describen. Sin embargo esta aplicación no queda restringida a un tipo de máquina de trenzado particular, y describe el control de los parámetros del proceso.
Procedimiento
(II)
- 1.
- Determinación del tipo de cable. Definición del tipo de cable en función de la selección de los elementos que se introducen en el proceso de fabricación, como puede ser la pantalla, el drenaje y la cubierta. En esta fase se decide si el cable es un trenzado simple, un trenzado con pantalla, si lleva drenaje y si se incluye alguna cubierta.
- 2.
- Análisis de las características dimensionales y tipos de materiales del cable seleccionado. Selección de las dimensiones y materiales empleados en la fabricación del cable según las necesidades y exigencias de tipo mecánico, de resistencia de aislamiento, de propagación del fuego y de cualquier otra condición predefinida. Es decir, las exigencias de diseño previas a la determinación de las características, si existen, se aplican en esta fase.
- 3.
- Elección de la forma y partes del cable. En función del análisis de requisitos de los apartados 1 y 2, se establecen las características, dimensiones y tipos particulares de los elementos a utilizar, es decir, conductores, aislamientos, pantallas y drenaje.
- 4.
- Obtención de los parámetros del modelo. En función de las características del cable elegido en las fases anteriores, se obtienen los coeficientes del polinomio geométrico, los valores de permitividad y el resto de coeficientes que definen el cable según el modelo expuesto.
- 4.1.
- Tablas y modelos estadísticos.
- \quad
- Si existen tablas y gráficas con los datos anteriores, la determinación de los valores comentados es inmediata.
- 4.2.
- Ensayos de medida.
- \quad
- La otra opción es realizar los ensayos de medida necesarios para determinar las características del cable que se emplea en el procedimiento y de las cuales no se conocen valores. Este paso solamente es necesario cuando se ensaya un tipo de cable nuevo
- 5.
- Determinación del valor o rango de valores de capacidad deseados para el cable final. Definir el valor de capacidad por unidad de longitud que se pretende establecer para el cable final.
- 6.
- Obtención del valor de vueltas por unidad de longitud en el trenzado del cable a fabricar. Al aplicar el método descrito en este procedimiento se determina el valor de vueltas por unidad de longitud, o el paso, que debe realizarse para cumplir las exigencias impuestas en el punto 5. En el caso de que el valor obtenido no sea admitido como válido, se puede reiniciar el proceso volviendo al punto 1. También se puede volver a los puntos 2 y 3 porque se conoce la influencia de los aspectos que en ellos se describen sobre el resultado final.
- 7.
- Deducción del algoritmo de control del proceso de fabricación para establecer la exigencia de trenzado obtenida en el punto anterior. Cuando se consigue un valor de capacidad admisible, se introduce en el algoritmo de control la información necesaria para lograr un valor de capacidad deseada para el cable en el proceso de fabricación. La información que se incorpora es el de la relación entre avance y enrollado de los conductores que se trenzan y las dimensiones y disposición del resto de componentes.
- 8.
- Aplicación al proceso de fabricación. La implementación de los resultados del punto 7 consiste en la realización del proceso de fabricación con las condiciones deducidas. La relación entre avance y enrollado de los conductores en el trenzado se aplica en la relación que existe entre la velocidad de giro (Vg) del elemento que ejerce la torsión sobre la hélice que se forma con los dos cables y la velocidad de avance del cable final (Va). Es decir, si, por ejemplo, se trenzan los dos conductores a una velocidad de giro de Vg=50 vueltas/s y el cable avanza en línea a razón de Va=5 m/s, entonces el cable final presenta un trenzado de 10 vueltas/m (Vg/Va). La aplicación más evidente del proceso para conseguir el número de vueltas por metro del cable a fabricar es la del control de la velocidad de los motores que provocan el giro y el avance descritos. Sin embargo esta aplicación no queda restringida a un tipo de máquina de trenzado particular, y describe el control de los parámetros del proceso.
En la figura 1 se muestra un cable de par
trenzado con pantalla, cubierta y conductor de drenaje.
La figura 2 representa un par trenzado
simple.
En la figura 3 se aprecia el efecto de
deformación que se produce en los cables del par al realizar el
proceso de trenzado. El efecto es más importante conforme se
aumentan las exigencias, es decir, conforme aumenta el número de
vueltas por metro.
La figura 4 representa los polinomios
geométricos de doce cables, diferentes por sus dimensiones y el tipo
de aislamiento. La variable respecto a la cual se representan estos
polinomios es el ángulo de avance de la hélice del trenzado
(\theta).
La figura 5 aporta un fragmento de cable de par
trenzado con conductor de drenaje y un elevado número de
vueltas/metro.
En la figura 6 se aporta la configuración de la
sección de los conductores del par y el drenaje en la triple hélice
y se establecen las dimensiones de estos elementos con el fin de
cuantificar la capacidad entre cada conductor y el drenaje. El radio
del conductor de cada cable se denota por a, el espesor del
aislamiento se nombra mediante la letra e, y el radio del
drenaje se denomina a'.
La figura 7 aporta dos imágenes que permiten
comparar el efecto de la deformación del drenaje en la forma del
conjunto. La imagen superior representa la sección de un par
trenzado ideal con conductor de drenaje. En la imagen inferior se
muestra una sección equivalente en la cual el conductor de drenaje
se deforma por efecto de las tensiones aplicadas en el proceso de
trenzado.
En la figura 8 se muestra un cable de par
trenzado con pantalla de cinta flexible.
La figura 9 muestra la variación de la posición
relativa de dos secciones de un cable de par trenzado respecto al
eje de rotación de la hélice que conforman. Las secciones se
superponen tal y como es su posición real vista desde dicho eje.
Los cables del par trenzado de la sección 1 se denotan por
(1), y los que pertenecen a la sección 2 se denotan por
(2). El ángulo que ha girado el conjunto, tomando como eje
de giro el eje de rotación de la hélice y como ejes de cada sección
la recta imaginaria que une los centros de los cables del par en
cada sección y su perpendicular por el punto de contacto de ambos,
es el ángulo señalado como \theta_{g}.
La figura 10 aporta una explicación gráfica del
modelo de apantallamiento del par trenzado mediante cinta flexible.
Son válidas las notaciones de la Fig. 9. Se muestran dos secciones
superpuestas del par trenzado, perpendiculares al eje de rotación
(O), y el modelo de aproximación de la forma del conjunto y
la distancia media de la cinta a los conductores. La elipse de
aproximación rodea las secciones, separadas una distancia igual al
ancho de la cinta, y presenta como semieje mayor el señalado por
a (a = \upbar{O - 2}), y como semieje menor el
denotado por b (b = \upbar{O - 1} + \upbar{1 -
1'}). El semieje mayor (a) es constante, y de valor
aproximadamente igual al diámetro de cada cable (d = 2
r), pero el semieje b depende del ángulo
\theta_{g} que gira el cable entre las secciones 1 y 2, es
decir, depende del ángulo de avance del trenzado o el número de
vueltas por metro. El ángulo de giro de la elipse de aproximación
respecto al eje que une los centros de la sección 1 (O_{1}
y O_{2}) es la mitad del ángulo \theta_{g}, porque
abarca las dos secciones.
La figura 11 muestra las capacidades a nivel
general que existen entre los elementos de un cable de par trenzado
con pantalla. Se denotan por A y B los dos
conductores, y mediante la letra C a la pantalla. Las
capacidades que existen entre estos elementos son, entonces
C_{AB}, C_{BC} y C_{AC}.
La figura 12 representa la función de
flexibilidad (\delta) de una cinta de apantallar sobre un par
trenzado determinado. Esta función aporta una modificación al
modelo explicado en la descripción y cuya figura ilustrativa se
corresponde con la Fig. 10. La variable respecto a la cual se
representa la citada función es el número de vueltas por metro
(n) del trenzado.
La figura 13 muestra un cable de par trenzado
con conductor de drenaje y apantallamiento con cinta de doble
capa.
La figura 14 representa un cable de par
trenzado, apantallado, con drenaje y un elevado número de
vueltas/m.
La figura 15 reúne una explicación similar a la
de la Fig. 10 pero aplicado al caso del par trenzado con drenaje y
pantalla de cinta flexible. Sigue las notaciones de las figuras 9 y
10. El eje de rotación de la hélice no está situado en la recta de
unión de los cables del par sino que se desplaza por efecto del
drenaje. En realidad se trata de una triple hélice con centro de
rotación en O, que forma un triángulo isósceles con los
centros (O_{1} y O_{2}) de los conductores en cada sección del
cable. El eje mayor de la elipse se sitúa en la recta
e_{2}, y no en e_{1}, como sucedería si no
existiese drenaje.
En la figura 16 se explica gráficamente el
ajuste de la distancia media entre el conductor A y la
pantalla.
En la curva elíptica 1 se representa la
forma de la pantalla en el caso de que no hubiese drenaje, y
equivale a una representación de la distancia media que existe entre
el centro de dicho conductor A y la pantalla. Al introducir
el drenaje cambia la forma de la pantalla, y la curva que aproxima
la distancia media entre el centro del conductor A y el
apantallamiento se representa mediante a curva 2. La
reducción a un modelo elíptico de esta última curva implica una
curva equivalente 3, que es similar a la 1 pero
reducida de escala.
La invención que se presenta en este documento
se ilustra mediante los siguientes ejemplos, que resumen las
conclusiones obtenidas al aplicar el procedimiento que se expone.
Estos ejemplos no pretenden limitar el alcance o ámbito de
aplicación de la invención, sino que simplemente pretenden aportar
una muestra que ilustre sus conclusiones.
Cable final formado por dos conductores
individuales unidos helicoidalmente en una máquina de trenzado. En
base a los puntos 1, 2, y 3 de los procedimientos (I) y (II)
detallados en la descripción de la invención se aportan las
características del cable a utilizar:
- -
- Conductores de cobre, sección media de 0.50 mm^{2} (5E-09 m^{2}) y formados por 16 hilos
- -
- Aislamiento de cada cable con un espesor medio de 0.41 mm (0.00041 m)
- -
- Material del aislamiento: PVC
- -
- Coeficientes del polinomio geométrico: obtenidos de la Tabla 1. Sus valores son los siguientes:
Bn = 1.91E-02; Cn =
2.74E-04; Dn = 1.66E-06. En el caso
de no disponer de valores para los coeficientes es necesario
realizar el procedimiento de cálculo que se explica en la
descripción de la invención.
Para un trenzado de 20 vueltas/m (paso = 50 mm =
0.05 m) el método que se aporta predice un valor de capacidad entre
conductores del cable final de 48.5 pF/m (48.5 E-12
F/m).
En estas condiciones la relación entre velocidad
de avance del cable en línea de fabricación (Va, con unidad [m/s])
y la velocidad de giro para realizar el trenzado (Vg, expresada en
[revoluciones/s]) presenta un valor aproximado
igual a26
igual a
El método permite controlar la característica
capacidad en el proceso de fabricación. De esta forma, si se
modifica la relación entre las dos magnitudes que controlan el
trenzado (Va y Vg) a un valor de 55 se produce un incremento en la
capacidad del cable final hasta un valor de 59.0 pF/m (59.0
E-12 F/m).
Si se añade un apantallamiento mediante el
enrollado de una cinta de doble capa,
aluminio-poliéster, de espesor 0.01 mm
(1E-07 m), ancho de 14 mm (0.014 m) y ángulo de
avance igual a 20.5º, entonces, se incrementa el valor de capacidad
del conjunto a unos 119.3 pF/m (119.3 E-12 F/m). La
introducción de un drenaje en el proceso de trenzado implica, con
un conductor de drenaje de cobre, con sección 0.50 mm^{2}
(5E-09 m^{2}) y sin aislamiento, un valor de
capacidad igual a 130.5 pF/m (130.5 E-12 F/m). La
modificación de este cable por la aplicación de un proceso de
extrusión para aportar una cubierta protectora de PVC, con un
espesor medio de 0.45 mm (45 E-05 m) implica un
cambio de capacidad, cuyo valor final es de 159.0 pF/m (159.0
E-12 F/m).
Cable final formado por dos conductores
individuales unidos helicoidalmente en una máquina de trenzado. En
base a los puntos 1, 2, y 3 de los procedimientos (I) y (II)
detallados en la descripción de la invención se aportan las
características del cable a utilizar:
- -
- Conductores de cobre, sección media de 0.75 mm^{2} (75E-09 m^{2}) y formados por 24 hilos.
- -
- Aislamiento de cada cable con un espesor medio de 0.42 mm (0.00042 m).
- -
- Material del aislamiento: PVC.
- -
- Coeficientes del polinomio geométrico: obtenidos de la Tabla 1. Sus valores son los siguientes:
Bn = 5,98E-07; Cn =
6,41E-05; Dn = 5,52E-03. En el caso
de no disponer de valores para los coeficientes es necesario
realizar el procedimiento de cálculo que se explica en la
descripción de la invención.
Se pretende fabricar un cable final formado por
un par trenzado según las características que se muestran y una
cubierta protectora de PVC. El espesor de la cubierta debe
aproximarse a 0.44 mm y el material requerido es PVC. En estas
condiciones, se pretende obtener el parámetro de control del
trenzado en el proceso de fabricación que asegure un valor de
capacidad entre conductores para el cable final de un valor
aproximado de 60 pF/m (60 E-12 F/m).
El método predice el valor de la variable
vueltas/m (n) para satisfacer esta característica del
producto final, y se concluye para este caso un valor de n = 35
(vueltas/m), que es equivalente a un paso de 28,6 mm (0.0286 mm).
En consecuencia, en el proceso de trenzado se debe establecer la
relación entre el avance y el giro en los cables a un valor de 35.
Es decir, en una máquina de trenzado convencional, la relación entre
las velocidades citadas 260 El control de los
parámetros de la máquina es inmediato; si, por ejemplo, la
velocidad Va es constante, el control de la característica se
reduce al control de la velocidad de giro del elemento que trenza
según la expresión: Vg(rpm) = 35(vueltas/m)
\cdot 60 \cdot Va(m/s). En un caso genérico donde se
dan estas condiciones se plantea la solución de control según la
expresión Vg (rpm) = n (vueltas/m) \cdot 60 \cdot Va
(m/s), donde n se obtiene al aplicar el método
descrito.
En la presente invención no se pretende limitar
el tipo de máquina de trenzado a un tipo o modelo particular, sino
que se establecen los parámetros de la misma que condicionan los
resultados que se plantean. Es decir, se ha establecido como
parámetro de control en los ejemplos 1 y 2 la relación entre el
avance de los cables en línea de producción y el giro de torsión con
el que se trenzan. Este parámetro se refiere, en definitiva, al
paso final del trenzado del cable a fabricar, que es un dato que se
determina indirectamente también por medio del número de vueltas
por metro o el ángulo de avance de la hélice para cables de
dimensiones conocidas. Tampoco se limita el tipo de control de las
velocidades de avance y giro a un modelo particular sino que se
extiende a cualquier tipo de control mecánico o electrónico que
realice la misma función.
La aplicación industrial de la invención es
inmediata en el sector de la técnica que se ha establecido al
inicio de la presente descripción. Dicha invención aporta una mejora
de gran interés en el sector de la fabricación de cable eléctrico y
permite el control de la capacidad en esta línea de productos
industriales a través de la variación de los parámetros de trenzado
que se describen.
Claims (3)
1. Nuevo procedimiento para la predicción y el
control de la capacidad eléctrica de un cable de par trenzado en el
proceso de fabricación según un valor predefinido y determinado por
las dimensiones y la naturaleza de los elementos que lo conforman y
controlado mediante el parámetro paso del trenzado, o
también los parámetros equivalentes número de vueltas por metro y
ángulo de avance de la hélice, en la máquina de trenzado, y
donde dicho procedimiento está caracterizado porque la etapa
de trenzado del par de conductores determina el valor de capacidad
final del cable a través de la variación de la relación entre la
velocidad de giro del elemento que trenza los cables individuales y
la velocidad de tracción que se establece para su recogida o
bobinado.
2. Un procedimiento según reivindicación 1
caracterizado porque el cable final que se fabrica con valor
de capacidad controlado contiene un apantallamiento formado por una
lámina de doble capa trenzada con el conjunto descrito en dicha
reivindicación, aislante en su parte exterior y conductora en la
parte interna, con conductor de drenaje trenzado en triple hélice
junto con los conductores del par.
3. Un procedimiento según reivindicación 2
caracterizado porque al conjunto descrito en ella se le
incorpora una cubierta protectora de material aislante en un proceso
de extrusión.
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---|---|---|---|
ES200501825A ES2296461B2 (es) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Procedimiento de prediccion y control de la capacidad de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lamina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variacion del paso del trenzado. |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES200501825A Active ES2296461B2 (es) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Procedimiento de prediccion y control de la capacidad de un cable de par trenzado con drenaje, apantallado con lamina de doble capa y con cubierta protectora, mediante la variacion del paso del trenzado. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2296461B2 (es) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61269812A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | 古河電気工業株式会社 | 撚線方法 |
EP0938103A2 (de) * | 1998-02-20 | 1999-08-25 | Rosendahl Maschinen GmbH | Vorrichtung zum Herstellen flexibler elektrischer Leitungen |
ES2190891B2 (es) * | 1999-06-18 | 2004-04-01 | BELDEN WIRE & CABLE COMPANY | Cable de datos de alta capacidad. |
-
2005
- 2005-07-26 ES ES200501825A patent/ES2296461B2/es active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61269812A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | 古河電気工業株式会社 | 撚線方法 |
EP0938103A2 (de) * | 1998-02-20 | 1999-08-25 | Rosendahl Maschinen GmbH | Vorrichtung zum Herstellen flexibler elektrischer Leitungen |
ES2190891B2 (es) * | 1999-06-18 | 2004-04-01 | BELDEN WIRE & CABLE COMPANY | Cable de datos de alta capacidad. |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BASE DE DATOS WPI en EPOQUE, semana 198702, THOMPSON, AN 1987-011480 & JP 61269812 A (FURUKAMA ELECTRIC CO) 29.11.1986, resumen. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2296461B2 (es) | 2008-11-01 |
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