ES2299470T3 - Cable de fibra optica y procedimiento para fabricacion de dicho cable. - Google Patents
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Abstract
Cable (10) de fibras ópticas (16) que comprende una funda (18) que forma un alojamiento para las fibras ópticas (16) y, al menos, un elemento portador filiforme (12) a base de material con reducido coeficiente de dilatación insertado en la funda (18) con un elevado coeficiente de dilatación, caracterizado porque el elemento portador (12) está dotado de estrías (20) formadas por estriado para aumentar la fricción o la adherencia entre el elemento portador (12) y la funda (18) que lo rodea.
Description
Cable de fibra óptica y procedimiento para
fabricación de dicho cable.
La presente invención hace referencia a un cable
de fibras ópticas y a un procedimiento para la fabricación de dicho
cable.
Los cables de fibra óptica, denominados en
adelante cables ópticos, presentan normalmente tres tipos de
estructura.
De acuerdo con un primer tipo de estructura, el
cable óptico incluye un elemento portador filiforme central
alrededor de la cual están montados unos tubos en hélice o en SZ en
los cuales se encuentran alojadas fibras ópticas. El conjunto de
tubos está revestido por una funda. En este primer tipo de
estructura, los tubos que contienen las fibras ópticas están
delimitados por unas paredes relativamente gruesas y rígidas de
material sintético. Es posible que se produzcan desplazamientos
relativos entre las fibras ópticas y los tubos que las contienen.
Por ejemplo, en los documentos US A 4366667, EP A 9846970 y US - A
4814133 se describen cables que presentan una estructura del primer
tipo.
De acuerdo con un segundo tipo de estructura, el
cable óptico incluye un tubo único denominado habitualmente
"uni-tubo" de material sintético en el cual se
albergan fibras ópticas, y dado el caso, unas cintas eventualmente
montadas entre sí en hélice. Este uni-tubo está
revestido con una funda delimitada por una pared en la que están
introducidos los elementos portadores filiformes.
De acuerdo con el tercer tipo de estructura, el
cable óptico incluye unos tubos de material sintético, en los
cuales se albergan fibras ópticas, montados entre sí en hélice o en
SZ. El conjunto de los tubos está revestido por una funda
delimitada por una pared en la que están introducidos los elementos
portadores filiformes. En este tercer tipo de estructura, los tubos
que contienen las fibras ópticas, relativamente finos y blandos,
aprisionan las fibras ópticas que contienen impidiendo prácticamente
cualquier desplazamiento relativo entre las fibras ópticas y los
tubos que las contienen.
Habitualmente, en los tres tipos de estructura,
la funda, de material sintético, se obtiene mediante extrusión en
torno a lo que normalmente se denomina el núcleo óptico (este núcleo
óptico incluye concretamente, en el primer tipo de estructura: el
elemento portador filiforme y los tubos, en el segundo tipo de
estructura: el uni-tubo las posibles cintas, y en
el tercer tipo de estructura: el conjunto de tubos).
El elemento portador filiforme está fabricado,
por ejemplo, en acero o en material compuesto que incluye resina y
fibra de vidrio. El coeficiente de dilatación del elemento portador
es relativamente pequeño. En cambio, el elemento portador está en
contacto longitudinal con al menos un órgano, denominado órgano de
acoplamiento, cuyo coeficiente de dilatación es relativamente
elevado, en general 100 veces superior al coeficiente de dilatación
del elemento portador. Según el tipo de estructura del cable óptico,
el órgano de acoplamiento es un tubo, por lo general de
polipropileno (PP), de politereftalato de butileno (PBTP) o
polietileno, que contiene las fibras ópticas (primer tipo de
estructura del cable óptico) o el material de la funda (segundo y
tercer tipo de estructura del cable óptico), por lo general
polietileno (PE) o poliamida (PA).
Por consiguiente, cuando un cable se somete a
grandes variaciones de temperatura, la diferencia entre los
coeficientes de dilatación de la portadora y de cada órgano de
acoplamiento genera disparidades de comportamiento de los
diferentes elementos que constituyen un cable.
Para solucionar las diferencias de dilatación,
es posible, por ejemplo en los cables ópticos con una estructura
del primer o del segundo tipo, reducir el paso del conjunto en
hélice o en SZ de los tubos a fin de aumentar la longitud de los
tubos por unidad de longitud del elemento portador. No obstante,
esta solución es relativamente costosa porque la reducción del paso
del conjunto en hélice o en SZ de los tubos implica un aumento de la
longitud de las fibras ópticas por unidad de longitud del
cable.
Los cables ópticos con una estructura del primer
o del tercer tipo suelen incluir hilaturas de mantenimiento de los
tubos susceptibles de atenuar las diferencias de dilatación entre el
o los elementos portadores y los tubos. No obstante, los efectos de
las hilaturas de mantenimiento sobre la atenuación de las
diferencias de dilatación son insuficientes.
La invención tiene por objeto atenuar
eficazmente en un cable óptico las diferencias de dilatación entre
cada armadura filiforme y cada órgano de acoplamiento que se
encuentra en contacto longitudinal con dicho elemento portador.
A estos efectos, la invención tiene por objeto
un cable de fibras ópticas según se define en las
reivindicaciones
1 o 4.
1 o 4.
De acuerdo con las características de los
distintos modos de realización de este cable de fibra óptica:
- el elemento portador está insertado en una
funda que forma un alojamiento para las fibras ópticas, estando
dotado el elemento portador de estrías para aumentar la adherencia
con el material de la funda que lo rodea, constituyendo dicho
revestimiento el órgano de acoplamiento;
- el cable incluye un conjunto formado por al
menos dos tubos, en los que se encuentran albergadas las fibras
ópticas, estando el conjunto de tubos insertado en la funda;
- los tubos se extienden a través de la funda
siguiendo una configuración en hélice o en SZ;
- el cable incluye al menos dos tubos, en los
que se albergan las fibras ópticas, montados alrededor del elemento
portador, formando cada uno de los tubos un órgano de
acoplamiento;
- los tubos se extienden alrededor del soporte
siguiendo un modelo en hélice o en SZ;
- el elemento portador está dotado de unas
estrías para conseguir el aumento de la fricción con los tubos;
- cada tubo está dotado de estrías para aumentar
la fricción con el elemento portador.
La invención también tiene por objeto un
procedimiento de fabricación de un cable de fibra óptica, según se
define más arriba, caracterizado porque las estrías para aumentar la
fricción o la adherencia a un elemento seleccionado entre el
elemento portador y el órgano de acoplamiento, se conforman con la
ayuda de unos medios de estriado.
De acuerdo con otras características de este
procedimiento para fabricación de un cable de fibra óptica:
- el elemento portador está fabricado con un
material compuesto que comprende resina o fibra de vidrio y el
estriado se realiza sobre la superficie externa de dicho elemento
portador ablandada mediante calentamiento de dicha superficie
externa del elemento portador o mediante calentamiento de los medios
de estriado;
- al ser los tubos de material sintético, el
estriado se realiza sobre la superficie externa de cada tubo a la
salida de una cabeza de extrusión del tubo;
- cada tubo es de material sintético y el
estriado se realiza sobre la superficie externa de cada tubo durante
el montaje de este tubo con el elemento portador, ablandándose la
superficie externa de dicho tubo mediante calentamiento de dicha
superficie externa del tubo o mediante calentamiento de los medios
de estriado;
- los medios de estriado incluyen al menos una
rueda de estriado dotada de una garganta periférica delimitada por
una superficie estriada destinada a estar en contacto con el
elemento seleccionado, bien el elemento portador o el órgano de
acoplamiento.
La invención se comprenderá mejor mediante la
lectura de la siguiente descripción que se ofrece únicamente a
título de ejemplo, haciendo referencia a las figuras adjuntas en las
cuales:
- la figura 1 es un corte transversal de un
cable óptico de acuerdo con un primer modo de realización de la
invención;
- la figura 2 es una vista lateral de los medios
de estriado de un primer elemento del cable óptico representado en
la figura 1;
- la figura 3 es una vista de los medios de
estriado en la dirección de la flecha 3 de la figura 2;
- la figura 4 es una vista de un segundo
elemento del cable óptico dotado de estrías para aumentar la
fricción o la adherencia a un órgano de acoplamiento;
- la figura 5 es una vista similar a la figura 1
de un cable óptico de acuerdo con un segundo modo de realización de
la invención.
En la figura 1 se ha representado
esquemáticamente un cable de fibra óptica de acuerdo con un primer
modo de realización de la invención, indicado mediante la
referencia general 10.
Dicho cable óptico 10 incluye un elemento
portador filiforme 12 alrededor del cual se montan unos tubos 14,
por ejemplo cinco. En cada tubo 14 se alberga un haz de fibras
ópticas clásicas 16. Cada tubo 14 incluye por ejemplo una docena de
fibras ópticas 16. No obstante, el número de fibras ópticas 16 puede
ser diferente.
El conjunto formado por el elemento portador 12
y los tubos 14 está forrado con una funda 18 de material sintético
termoplástico clásico, por ejemplo, polietileno (PE) o poliamida
(PA). Preferiblemente, los tubos 14 se extienden a través de la
funda 18 siguiendo una disposición clásica en hélice o en SZ.
El elemento portador filiforme 12 está fabricado
con un material compuesto que incluye resina o fibra de vidrio.
Como variante, el elemento portador 12 puede estar fabricado en
acero. El coeficiente de dilatación del material del elemento
portador 12 es relativamente pequeño.
Los tubos 14, fabricados con un material
sintético termoplástico clásico, por ejemplo polipropileno (PP) o
politereftalado de butileno (PBTP), o incluso polietileno, se
encuentran en contacto longitudinalmente con el elemento portador
12. El coeficiente de dilatación del material de los tubos 14 es
relativamente elevado, por lo general en torno a 100 veces superior
al coeficiente de dilatación del elemento portador 12.
Las superficies externas del elemento portador
12 y de los tubos 14 están dotadas de estrías 20 para aumentar la
fricción entre el elemento portador 12 y los tubos 14. Por
"estrías" se entiende un conjunto de diminutos surcos,
separados entre sí por pequeñas aristas salientes, que no son
necesariamente paralelos entre sí ni están distribuidos
regularmente.
Preferiblemente, las estrías 20 se realizan
mediante estriado, por ejemplo con ayuda de los medios mostrados en
las figuras 2 y 3.
En estas figuras se han representado los medios
de estriado del tubo 14. Dichos medios de estriado incluyen dos
ruedas de estriado 22 superpuestas, con ejes paralelos sensiblemente
ortogonales al eje del tubo 14. Cada rueda de estriado 22 está
dotada de un garganta periférica 24 delimitada por una superficie
estriada 26 destinada a establecer contacto con la superficie
externa del tubo 14. La superficie estriada está destinada a
imprimir una huella complementaria en la superficie externa del
tubo 14.
Cada rueda de estriado 22 está destinada a
estriar sensiblemente la mitad longitudinal correspondiente del
tubo 14.
Las ruedas de estriado 22 están situadas por
ejemplo a la salida de una cabeza T de extrusión del tubo 14. En
este caso, la temperatura de la superficie externa del tubo 14 es
todavía relativamente elevada, lo que facilita el estriado de dicha
superficie externa. Las ruedas de estriado 22 se desplazan
automáticamente mediante el desplazamiento del tubo 14 a la salida
de la cabeza de extrusión T.
Como variante, el estriado de la superficie
externa del tubo 14 puede realizarse al ensamblar dicho tubo 14 con
el elemento portador 12. En este caso, de acuerdo con un
procedimiento clásico, el tubo 14 se va desenrollando de una bobina
de almacenamiento para enrollarse en hélice o en SZ alrededor del
elemento portador 12. Las ruedas de estriado 22 se sitúan en
contacto con una sección del tubo 14 que se extiende entre la bobina
de almacenamiento y el elemento portador 12. Preferiblemente, a fin
de facilitar el estriado, la superficie externa del tubo 12 se
estría mediante el calentamiento de dicha superficie externa o de
las ruedas de estriado 22.
El estriado de la superficie externa del
elemento portador 12 de material compuesto (véase la figura 4) se
lleva a cabo con la ayuda de unas ruedas de estriado análogas a las
representadas en las figuras 2 y 3. Preferiblemente, el estriado se
realiza en la superficie externa del elemento portador 12 ablandada
por calentamiento de dicha superficie o de las ruedas de
estriado.
Como variante, el estriado puede realizarse
únicamente en los tubos 14.
Al estar al menos una de las superficies
externas del elemento portador 12 y de cada tubo 14 dotada de
estrías para aumentar la fricción, se refuerza la cohesión entre el
elemento portador 12 y los tubos 14. De este modo el comportamiento
relativo a la dilatación del conjunto formado por el elemento
portador 12 y los tubos 14 se aproxima al comportamiento relativo a
la dilatación del elemento portador 12. Esto permite reducir las
diferencias de dilatación de los diferentes elementos que
constituyen el conjunto del cable óptico.
En la figura 5 se ha representado
esquemáticamente un cable de fibras ópticas 10 de acuerdo con un
segundo modo de realización de la invención. En esta figura, se han
designado mediante idénticas referencias los elementos análogos a
los de las figuras precedentes.
Este cable óptico 10 incluye un conjunto de
tubos flexibles 14 en cada uno de los cuales se alberga un haz de
fibras ópticas clásicas 16. Cada tubo 14 incluye, por ejemplo, una
docena de fibras ópticas 16. No obstante, el número de fibras
ópticas 16 puede ser diferente.
En el ejemplo mostrado, el cable óptico 10
incluye doce tubos 14. Sin embargo, el número de tubos 14 puede ser
diferente.
El conjunto de tubos 14 está forrado mediante
una funda 18. Preferiblemente, los tubos 14 están dispuestos en la
funda 18 siguiendo una disposición clásica en hélice o en SZ.
En este segundo modo de realización de la
invención, el cable óptico 10 incluye dos soportes filiformes 12,
diametralmente opuestos, insertados en la pared que la delimita la
funda 18.
Preferiblemente, el cable óptico 10 incluye unos
elementos de estanqueidad clásicos. Estos elementos de estanqueidad
pueden incluir concretamente una banda de estanqueidad 30 que se
extiende en dirección radial entre los tubos 14 y la funda 18 y,
más concretamente, entre los tubos 14 y el conjunto de hilaturas de
refuerzo 28, siguiendo una disposición anular clásica.
Los soportes 12, los tubos 14 y la funda 18
están fabricados con unos materiales análogos a los indicados en el
primer modo de realización de la invención. El coeficiente de
dilatación del material de la funda 18 es relativamente elevado, en
general unas 100 veces superior al coeficiente de dilatación del
material de los elementos portadores
12.
12.
No obstante, se observará que en este segundo
modo de realización de la invención, la pared de los tubos 14 es
relativamente fina, como suele ser el caso habitualmente de los
tubos 14 de un cable óptico del tipo cuyos elementos portadores se
encuentran en la periferia del conjunto de tubos.
En este segundo modo de realización de la
invención, las superficies externas de los elementos portadores 12
están dotadas de estrías 20, como se representa en la figura 4.
Dichas estrías 20 formadas por estriado de forma análoga al primer
modo de realización de la invención tienen por objeto aumentar la
adherencia entre los elementos portadores 12 y el material
constitutivo de la funda 18.
Al estar las superficies externas de las
armaduras 12 dotadas de estrías para el aumento de la adherencia,
se refuerza la cohesión entre las armaduras 12 y la funda 18. De
este modo, el comportamiento relativo a la dilatación del conjunto
que comprende los elementos portadores 12 y la funda 18 se aproxima
al comportamiento relativo a la dilatación de los elementos
portadores 12. Esto permite disminuir las diferencias de dilatación
de los diferentes elementos que constituyen el cable óptico.
Obviamente, la invención también se aplica a los
elementos portadores insertados en la funda de un cable óptico del
tipo "uni-tubo" descritos en el preámbulo de
esta memoria.
Entre las ventajas de la invención, se observará
que esta permite reducir eficazmente en un cable óptico las
diferencias de dilatación entre cada elemento portador filiforme y
cada órgano de acoplamiento que se encuentra en contacto
longitudinal con dicho elemento portador, con ayuda de unos medios
muy sencillos y de fácil ejecución.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citada por el
solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando
parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las
referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad
a este respecto.
- \bullet US 4366667 A [0003]
- \bullet US 4814133 A [0003]
\bullet EP 0846970 A [0003]
Claims (14)
1. Cable (10) de fibras ópticas (16) que
comprende una funda (18) que forma un alojamiento para las fibras
ópticas (16) y, al menos, un elemento portador filiforme (12) a base
de material con reducido coeficiente de dilatación insertado en la
funda (18) con un elevado coeficiente de dilatación,
caracterizado porque el elemento portador (12) está dotado
de estrías (20) formadas por estriado para aumentar la fricción o la
adherencia entre el elemento portador (12) y la funda (18) que lo
rodea.
2. Cable (10) de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque comprende un conjunto formado al
menos por dos tubos (14) en los que se alojan las fibras ópticas
(16), estando albergado dicho conjunto de tubos (14) en la funda
(18).
3. Cable (10) de acuerdo con la reivindicación
2, caracterizado porque los tubos (14) se extienden a través
de la funda (18) siguiendo una disposición en hélice o en SZ.
4. Cable (10) de fibras ópticas (16) que
comprende al menos dos tubos (14) en los cuales se alojan las fibras
ópticas (16) y, al menos, un elemento portador filiforme (12) de
material con reducido coeficiente de dilatación, que se encuentra
en contacto longitudinal con los tubos (14), estando montados dichos
tubos (14) alrededor del elemento portador (12),
caracterizado porque los tubos (14) o el elemento portador
(12) y comportando cada uno de dichos tubos (14) una superficie
externa de contacto dotada de estrías (20) para aumentar la fricción
o la adherencia entre el elemento portador (12) y los tubos
(14).
5. Cable (10) de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizado porque los tubos (14) se extienden alrededor
del elemento portador (12) siguiendo una disposición en hélice o en
SZ.
6. Cable (10) de acuerdo con la reivindicación 4
o 5, caracterizado porque el elemento portador (12) está
dotado de estrías (20) para aumentar la fricción con los tubos
(14).
7. Procedimiento para fabricación de un cable
(10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque las estrías (20) de aumento de la
fricción o de la adherencia se conforman en el elemento portador
(12) con la ayuda de medios (22) de estriado del elemento portador
(12).
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizado porque el elemento portador
(12) está fabricada con un material compuesto que comprende resina
o fibra de vidrio y porque el estriado se realiza en la superficie
externa de dicho elemento portador (12) ablandado por calentamiento
de dicha superficie externa del elemento portador (12) o por
calentamiento de los medios de estriado (22).
9. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque cada tubo (14)
es de material sintético.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque los medios de
estriado comprenden al menos una rueda (22) de estriado equipada
con una garganta periférica (24) delimitada por una superficie
estriada (26) que hace contacto con el elemento portador (12).
11. Procedimiento para fabricación de un cable
(10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6,
caracterizado porque las estrías (20) de aumento de la
fricción o de la adherencia se practican sobre los tubos (14) o el
elemento portador (12) y los tubos (14), con la ayuda de unos medios
(22) de estriado de dicho elemento.
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque el elemento portador
(12) está fabricado con un material compuesto como resina o fibra
de vidrio y porque el estriado se realiza sobre la superficie
externa de dicho elemento portador (12) ablandado por calentamiento
de dicha superficie externa del elemento portador (12) o por
calentamiento de los medios de estriado (22).
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11 o 12, caracterizado porque siendo los tubos
(14) de material sintético, el estriado se realiza en la superficie
externa de cada tubo (14) a la salida de una cabeza (T) de
extrusión del tubo (14).
14. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 13 caracterizado porque los medios
de estriado incluyen al menos una rueda (22) de estriado dotada de
una garganta periférica (24) delimitada por una superficie estriada
(26) destinada a contactar con el elemento seleccionado entre el
elemento portador (12) y los tubos (14).
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