ES2330241T3 - Dispositivo y procedimiento para aplicar un elemento de proteccion sobre un conductor de fibra optica. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para aplicar un elemento de protección, que se puede contraer si se le aplica calor (101), sobre un elemento alargado, especialmente un conductor de fibra óptica (100), que comprende: un elemento calentador (10), conformado para emitir radiación térmica, un soporte (20), conformado para sostener al elemento de protección (101), un reflector (30), conformado para reflejar la radiación emitida por el elemento calentador (10) y para enfocar al elemento de protección (101), caracterizado porque el reflector (30) presenta una primera parte (31) y una segunda parte (32), que se pueden mover una en relación a la otra.
Description
Dispositivo y procedimiento para aplicar un
elemento de protección sobre un conductor de fibra óptica.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo y a un procedimiento para aplicar un elemento de
protección, que se puede contraer mediante la aplicación de calor,
sobre una sección de un elemento alargado, especialmente un
conductor de fibra óptica.
Para que los conductores de fibra óptica puedan
ser soldados entre sí, por ejemplo mediante soldadura por fusión,
en las proximidades de los puntos a soldar se ponen al descubierto
los conductores de fibra óptica. Para ello se quitan los
revestimientos que rodean al conductor de fibra óptica (coating).
Después de que los conductores de fibra óptica han sido, por
ejemplo, soldados entre sí, se los protege contra influencias del
medio ambiente y daños mecánicos. También puede ser necesaria una
protección para un conductor de fibra óptica puesto al descubierto
por otros motivos.
Generalmente, para la protección de un conductor
de fibra óptica que ha sido dejado al descubierto se utiliza un
elemento de protección que se puede contraer mediante la aplicación
de calor. El elemento de protección se encuentra conformado como un
tubo de un material que se puede contraer mediante la aplicación de
calor, por ejemplo un polímero. El elemento de protección es
desplazado sobre una sección del conductor de fibra óptica, que
rodea a la parte que ha sido dejada al descubierto, y luego es
calentado. A través del calentamiento se provoca una contracción
térmica del elemento de protección. Después de la contracción
térmica, la sección del conductor de fibra óptica, que rodea a la
parte que ha sido dejada al descubierto, se encuentra circundada
por el elemento de protección. Además, el elemento de protección se
puede adherir a la superficie del conductor de fibra óptica que ha
sido dejado al descubierto. De esta manera se logra la protección
deseada contra influencias del medio ambiente y daños
mecánicos.
Para calentar un elemento de protección que se
puede contraer mediante la aplicación de calor se utiliza un, así
llamado, horno de contracción. Generalmente el horno de contracción
contiene una cuba con una canaleta en forma de u o v para el
alojamiento del elemento de protección y un elemento calentador para
calentar la cuba.
Un horno de contracción convencional presenta la
desventaja, de que el calor es transferido, desde el elemento
calentador hacia el elemento de protección, a través de conducción
de calor mediante la cuba y mediante convección a través del aire.
A través de esta transmisión indirecta del calor desde el elemento
calentador hacia el elemento de protección la temperatura de, al
menos, una parte de la cuba y la temperatura de, al menos, una
parte del aire siempre se encuentra por encima de la temperatura del
elemento de protección. La cuba y el aire presentan siempre una
capacidad térmica considerable. Por ello, una gran parte de la
potencia térmica generada por el elemento calentador es consumida
para el calentamiento de la cuba y del aire. Además, sólo entran en
contacto una pequeña parte de la superficie de la cuba y una pequeña
parte de la superficie del elemento de protección. De esta manera,
por unidad de tiempo y a través de conducción de calor directamente
desde la cuba al elemento de protección sólo se pueden transmitir
pequeñas cantidades de calor.
Para la implementación móvil se fabrican hornos
de contracción y aparatos de soldadura por fusión correspondientes,
cuyo suministro de potencia se realiza mediante baterías o
acumuladores. El horno de contracción convencional, sin embargo,
desperdicia una cantidad considerable de la energía producida para
calentar el elemento calentador, la cuba y el aire. Esta energía ya
no se encuentra a disposición para contraer elementos de protección
o para realizar procesos de soldadura. Debido a esto se reduce
dramáticamente la cantidad de los procesos de recubrimiento por
contracción y soldadura que se pueden realizar con una carga de
baterías o acumuladores.
Para la transmisión de la cantidad necesaria de
calor hacia el elemento de protección, el horno de contracción
convencional requiere un lapso de tiempo correspondiente. Para la
fase de calentamiento en la que el elemento calentador, la cuba, el
aire y el elemento de protección adoptan la temperatura necesaria
para la activación del recubrimiento por contracción se necesitan
aproximadamente 45 segundos. También para la fase de recubrimiento
por contracción, en la que el elemento de protección recibe la
energía térmica necesaria para el proceso del recubrimiento por
contracción se requieren 45 segundos. Durante la fase de
calentamiento, el consumo de energía del horno de contracción
asciende aproximadamente a 20 W y durante la fase de recubrimiento
por contracción aproximadamente a 15 W. En consecuencia, resulta un
consumo de energía de 900 W para la fase de calentamiento, un
consumo de energía de 675 W para la fase de recubrimiento por
contracción y una duración total del proceso de recubrimiento por
contracción de aproximadamente 90 segundos.
En general se puede decir, que el consumo de
energía y el tiempo necesario para el recubrimiento por contracción
de un conductor de fibra óptica con un elemento de protección
utilizando un horno de contracción convencional son
innecesariamente altos. (1) Un dispositivo y un procedimiento
conforme a los conceptos genéricos de las reivindicaciones 1 y 29
se conocen de la US 2002/088796.
En consecuencia es tarea de la presente
invención, indicar un dispositivo y un procedimiento para revestir
por contracción, rápidamente y ahorrando energía, un elemento de
protección sobre elementos alargados, como conductores de fibra
óptica.
Conforme a la presente invención la tarea es
resuelta con un dispositivo con las características de la
reivindicación 1 y a través de un procedimiento con las
características de la reivindicación 29.
El dispositivo conforme a la invención para el
revestimiento por contracción con un elemento de protección, que se
puede contraer si se le aplica calor, de un elemento alargado,
especialmente un conductor de fibra óptica, comprende un elemento
calentador, conformado para emitir radiación térmica, un soporte,
conformado para sostener al elemento de protección, y un reflector,
conformado para reflejar la radiación emitida por el elemento
calentador y para enfocar al elemento de protección, conforme a la
reivindicación 1.
La transmisión de calor desde el elemento
calentador hacia el elemento de protección se realiza mediante
radiación térmica. La radiación térmica es emitida por el elemento
calentador, es enfocada sobre el elemento de protección a través
del reflector y es absorbida en su mayor parte por el elemento de
protección. En el caso de una elección adecuada de la longitud de
onda emitida por el elemento calentador, del material para la
superficie reflectante del reflector y del material para el
elemento de protección, la pérdida de potencia se puede minimizar
mediante el calentamiento del reflector y del aire dentro del
dispositivo. Por ello, para el revestimiento por contracción de un
conductor de fibra óptica con un elemento de protección se necesita
una potencia térmica menor, y por lo tanto, un consumo de potencia
eléctrica menor que en un horno de contracción convencional. Además,
el elemento de protección alcanza más rápidamente una temperatura
en la que tiene lugar la contracción térmica, y la cantidad de
calor necesaria para el proceso de contracción se puede conducir en
menor tiempo. Por ello, con una reserva limitada de energía se
pueden revestir por contracción, en menor tiempo, una mayor cantidad
de elementos de protección sobre conductores de fibra óptica.
El elemento de protección se extiende,
preferentemente, en una dirección longitudinal. El elemento
calentador se extiende, preferentemente, paralelamente al elemento
de protección en la dirección longitudinal y envía una radiación
térmica, principalmente de manera uniforme, hacia todas las
direcciones perpendiculares a la dirección longitudinal.
El reflector presenta, preferentemente, una
superficie reflectante que se extiende a lo largo de la dirección
longitudinal, cuyas secciones transversales, que se encuentran
transversales a la dirección longitudinal, presentan forma de
elipse.
El material para la superficie reflectante del
reflector se debe escoger de manera tal, que la radiación térmica
emitida por el elemento calentador, refleje principalmente en el
reflector y en lo posible sea poco absorbida. La superficie
reflectante se encuentra revestida, por ejemplo, con oro.
Como en cada caso una de las elipses presenta un
primer foco y un segundo foco, los primeros focos de las elipses
determinan una primera área y los segundos focos de las elipses
determinan una segunda área. El elemento calentador se extiende,
preferentemente, a lo largo de la primera área y el elemento de
protección se extiende, preferentemente, a lo largo de la segunda
área.
El elemento calentador comprende,
preferentemente, un alambre de un material conductor de la
electricidad, que principalmente emite radiación térmica cuando es
atravesada por corriente eléctrica.
El elemento calentador contiene,
preferentemente, una sección longitudinal opuesta al elemento de
protección, que se encuentra dividido en áreas terminales y en un
área central que se encuentra dispuesto entre ellas, con lo que la
sección transversal del alambre presenta un afinamiento en el área
central.
Dependiendo de los materiales escogidos para el
elemento de protección, cambia la longitud de onda que es más
adecuada para la absorción de la radiación térmica por parte del
elemento de protección y del calentamiento del elemento de
protección relacionado con ésta. La longitud de onda determinada
principalmente por el alambre se puede controlar mediante la
resistencia del alambre y de la tensión eléctrica aplicada al mismo.
De esta manera, para diferentes materiales se puede escoger una
combinación óptima de la resistencia eléctrica del alambre y de la
tensión aplicada al mismo.
El alambre contiene preferentemente un metal o
una aleación y de manera especialmente preferida el alambre
contiene un aleación de hierro, níquel y aluminio. Además, el
alambre se encuentra enroscado preferentemente en forma de
hélice.
El elemento calentador contiene,
preferentemente, una sección longitudinal opuesta al elemento de
protección, que se encuentra dividido en áreas terminales y en un
área central que se encuentra dispuesta entre ellas, con lo que una
altura de paso de la hélice presenta un valor menor en el área
central que en las áreas terminales. En el área central las espiras
de la hélice se encuentran dispuestas más cercanas que en las áreas
terminales.
El elemento calentador comprende,
preferentemente, un elemento portante y el alambre se encuentra
enrollado como bobina sobre el elemento portante. El elemento
portante puede contener, por ejemplo, cerámica. Preferentemente, el
elemento calentador se puede extraer del dispositivo.
\newpage
El reflector comprende una primera parte y una
segunda parte, que se pueden mover una en relación a la otra. La
primera parte se encuentra unida a la segunda parte, por ejemplo, a
través de una bisagra, de manera que el reflector se pueda plegar.
Es posible que la primera parte también se pueda extraer de la
segunda parte.
El dispositivo comprende, preferentemente, un
ventilador de refrigeración para generar una corriente de aire
alrededor del elemento de protección.
El soporte comprende, preferentemente,
superficies de apoyo, entre las cuales se puede alojar una sección
del conductor de fibra óptica rodeada por el elemento de protección
de manera tal, que la radiación térmica se encuentre enfocada hacia
el elemento de protección.
El elemento calentador también puede comprender
un radiador que emita la radiación térmica principalmente hacia una
dirección predominante. El radiador puede comprender, por ejemplo,
un diodo que emita luz infrarroja o todo un campo de diodos que
emitan luz infrarroja. El radiador también puede comprender un láser
de semiconductor.
El dispositivo conforme a la presente invención
comprende, preferentemente, una lente para la ampliación de un haz
de rayos de la radiación térmica emitida por el radiador.
El elemento de protección se extiende,
preferentemente, en una dirección longitudinal. El reflector puede
presentar una superficie reflectante que se extiende a lo largo de
la dirección longitudinal, cuyas secciones transversales,
transversales en relación a la dirección longitudinal, presentan
forma de parábola. Cada una de las parábolas presenta un foco y los
focos de las parábolas determinan una primera área, en la que se
encuentra dispuesto el elemento de protección.
El dispositivo conforme a la presente invención
puede comprender una lente, que se puede desplazar en la dirección
longitudinal u oscilar alrededor de un eje, que se extiende
perpendicularmente a la dirección longitudinal, para desviar un haz
de rayos de la radiación térmica emitida por el radiador y
distribuirlos sobre el elemento de protección que se extiende a lo
largo de la dirección longitudinal.
Preferentemente, en la dirección longitudinal el
elemento de protección se encuentra dividido en áreas terminales y
en un área central que se encuentra dispuesto entre ellas y un
tiempo de permanencia del haz de rayos en el área central es mayor
al tiempo de permanencia en las áreas terminales.
El procedimiento conforme a la invención para el
revestimiento por contracción de una sección de un conductor de
fibra óptica con un elemento de protección, que se puede contraer si
se le aplica calor, comprende un paso que implica poner a
disposición el conductor de fibra óptica y un elemento de protección
que rodea a una sección del conductor de fibra óptica, un paso que
implica la emisión de radiación térmica, un paso que implica el
reflectar la radiación térmica, un paso que implica enfocar la
radiación térmica sobre el elemento de protección y un paso que
implica el calentamiento, y con ello el revestimiento por
contracción del elemento de protección sobre la sección del
conductor de fibra óptica, conforme a la reivindicación 29.
El paso de reflexión de la radiación térmica
comprende, preferentemente, el paso de enfocar la radiación
térmica.
El paso de enfocar la radiación térmica sobre el
elemento de protección comprende, preferentemente, un paso que
implica enfocar la radiación térmica sobre un área que se extiende
en una dirección longitudinal.
El paso de la emisión de radiación térmica
comprende, preferentemente, una emisión de radiación en todas las
direcciones perpendiculares a una dirección longitudinal.
El paso de enfocar la radiación térmica
comprende, preferentemente, una generación de una mayor temperatura
en un área central del elemento de protección, dispuesto entre áreas
terminales con una menor temperatura.
La figura 1 muestra un ejemplo de ejecución para
el dispositivo para aplicar un elemento de protección, que se puede
contraer mediante la aplicación de calor conforme a la presente
invención.
La figura 2 muestra un ejemplo de ejecución para
una geometría preferente del reflector del dispositivo conforme a
la invención.
La figura 3 muestra un ejemplo de ejecución para
un elemento calentador preferente del dispositivo conforme a la
invención.
Las figuras 4A a 4C muestran otros ejemplos de
ejecución para una geometría preferente del reflector y para un
elemento calentador preferente.
Las figuras 5A a 5C muestran otros ejemplos de
ejecución para elementos calentadores preferentes.
En la figura 6 se representa un diseño
alternativo de un soporte para el posicionamiento del elemento de
protección en el dispositivo.
La figura 7 muestra una vista lateral
esquemática del dispositivo con una cubierta para la radiación
térmica.
En la figura 1 se representa en perspectiva un
ejemplo de ejecución del dispositivo conforme a la invención para
el revestimiento por contracción de un elemento de protección 101
sobre un conductor de fibra óptica 100.
El dispositivo comprende un elemento calentador
10, un soporte para el conductor de fibra óptica 100 y un reflector
30, que se encuentran colocados en una carcasa común, por ejemplo de
fundición por inyección o plástico. El elemento de protección 101
envuelve una sección del conductor de fibra óptica 100. El conductor
de fibra óptica 100, y el elemento de protección que lo envuelve
101, se extienden en una dirección longitudinal L.
El reflector 30 se extiende en la dirección
longitudinal L por una longitud determinada, se encuentra conformado
como cuerpo hueco e integrado en la carcasa. El reflector 30
comprende una superficie reflectante, que en relación a la
dirección longitudinal L presenta, en toda la longitud del reflector
30, secciones transversales iguales en forma de elipses. Cada una
de las elipses presenta un primer foco y un segundo foco. A través
de los primeros focos de las elipses se determina una primera área
de foco y a través de los segundos focos de las elipses se
determina una segunda área de foco. La primera área de foco contiene
a los primeros focos y la segunda área de foco contiene a los
segundos focos de las elipses. La superficie reflectante 301 se
encuentra aplicada como revestimiento sobre la superficie lateral
interior del reflector 30.
La carcasa comprende una parte inferior y una
parte superior dispuesta sobre la primera como tapa móvil. El
reflector 30 comprende una primera parte 31 y una segunda parte 32.
La primera parte 31 del reflector comprende a la parte mayor del
reflector 30 y se encuentra integrada en la parte inferior de la
carcasa. La segunda parte 32 comprende una parte más pequeña del
reflector 30 y se encuentra integrada en la parte superior de la
carcasa, prevista como tapa. En el ejemplo mostrado, la parte
superior de la carcasa, que contiene a la segunda parte 32 del
reflector 30, se encuentra fijada mediante bisagras 33, de manera
giratoria, a la parte inferior de la carcasa, que contiene a la
primera parte 31 del reflector 30. De esta manera, el reflector 30
puede ser plegado para poder acceder al soporte 20. También se puede
pensar, que la segunda parte 32 sólo se encuentre encajada sobre la
primera parte y por ello se pueda quitar completamente de la primera
parte 31. Si la primera parte 31 y la segunda parte superior 32 de
la carcasa se encuentran unidas entre sí y cerradas, rodean a un
espacio hueco que se encuentra revestido por el reflector. El
reflector se encuentra formado por un material, que en lo posible,
refleja bien la radiación térmica. Este puede ser, por ejemplo, un
material reflectante metalizado al vacío o separado.
Preferentemente, el material es metálico, de manera especialmente
preferida el reflector se encuentra formado por oro.
El soporte 20 se encuentra conformado como una
cubierta calada múltiples veces de la parte inferior 31 del
reflector 30. El soporte 20 comprende los puentecillos con
superficies de apoyo 21 que se extienden sobre el espacio hueco de
la parte inferior de la carcasa y es sostenido por la parte inferior
de la carcasa. Los puentecillos transcurren de un lado hacia el
otro del espacio hueco abierto. Sus superficies de apoyo 21 se
encuentran conformadas como cavidades de los puentecillos, en las
que se puede colocar el elemento de protección que se puede
contraer, de manera que se posicione correctamente en el
alojamiento. El soporte 20 se encuentra fijado a la parte inferior
de la carcasa, por ejemplo a través de tornillos, o también puede
estar colocado suelto en una cavidad prevista de la parte inferior
de la carcasa. En todo caso el soporte 20 puede ser retirado de la
parte inferior de la carcasa para poder acceder al elemento
calentador 10. El soporte se encuentra descrito en detalle en la
figura 6.
El elemento calentador 10 se encuentra rodeado
por el reflector 30, se encuentra dispuesto en la parte inferior de
la carcasa y en este ejemplo de ejecución se extiende en la
dirección longitudinal L, a lo largo de toda la longitud del
reflector 30. El elemento calentador 10 se puede extraer de la parte
inferior de la carcasa. De esta manera la superficie reflectante
301 del reflector 30 se puede limpiar con más facilidad. En la
figura 1 la carcasa 30 se encuentra representada rota en el lado
izquierdo de la parte inferior para permitir ver hacia el espacio
interior de la carcasa y hacia el reflector.
El elemento calentador 10 es abastecido con
potencia eléctrica a través de una fuente de potencia 50, por
ejemplo una batería o un acumulador. El dispositivo puede contener
un interruptor para conectar el elemento calentador 10 a una fuente
de potencia, que se encuentre conformada de manera tal, que se pueda
accionar cerrando la tapa de la carcasa. Al cerrar la carcasa se
conecta una alimentación de corriente para el elemento calentador
10. El proceso de conexión se realiza directamente y de manera
automática a través del proceso de cierre. Para ello se puede
accionar un interruptor mediante el proceso de cierre de la tapa y
al cerrar la carcasa se conecta de manera conductiva. De esta
manera, el proceso de calentamiento para el elemento calentador y
la activación de la contracción para el elemento de protección se
realizan automáticamente cerrando la tapa 32.
El dispositivo comprende, además, un ventilador
de refrigeración 70 para generar una corriente de aire alrededor
del elemento de protección 101 que permita evacuar calor del
elemento de protección 101. La corriente de aire generada por el
ventilador de refrigeración 70 atraviesa el reflector 30 en la
dirección longitudinal L.
El ventilador de refrigeración 70 se encuentra
montado, como también el elemento calentador 10, en la parte
inferior de la carcasa y allí se encuentra conectado a una fuente de
potencia, de manera que en la parte inferior de la carcasa sólo es
necesario un cableado.
En la figura 2 se encuentra representado un
diseño especial para el reflector 30. El reflector 30 se extiende
en la dirección longitudinal L de la figura 1, que se encuentra
perpendicular al plano de proyección de la figura 2. La figura 2
representa una vista en corte del reflector, considerado desde la
dirección longitudinal L y cuando la primera y la segunda parte 31,
32 del reflector se encuentran cerradas. La superficie reflectante
301 del reflector presenta, en la dirección longitudinal L y en toda
la longitud del reflector 30, la misma sección transversal
representada. En el ejemplo de ejecución especialmente preferido de
la figura 2, la sección transversal posee forma de elipse con un
primer foco y un segundo foco. A través de los primeros y segundos
focos de la elipse se determinan primeras y segundas áreas de foco
311 y 312, que se extienden en la dirección longitudinal L. El
elemento calentador 10 se encuentra dispuesto en la primera área de
foco 311 y el elemento de protección 101, sostenido por el soporte,
se encuentra dispuesto en la segunda área de foco. El elemento
calentador 10 emite radiación térmica con una intensidad uniforme en
todas las direcciones radiales, perpendiculares al área de foco
311. A través de la forma elíptica de la sección de la superficie
reflectante 301 se garantiza, que la radiación térmica emitida por
el elemento calentador 10, que se extiende a lo largo de la primera
área de foco 311, sea enfocada al elemento de protección 101, que
se extiende a lo largo de la segunda área de foco 312. El material
de la superficie reflectante 301 se ha escogido de manera tal, que
una proporción, en lo posible grande, de la radiación térmica
emitida por el elemento calentador 10 refleje en el reflector 30, y
una proporción, en lo posible pequeña, sea absorbida. En el sentido
geométrico, el reflector 30 es un cuerpo formado en simetría de
traslación, cuya base es una elipse. El lado interior del reflector,
formado por el desplazamiento translatorio de la elipse, se
encuentra revestido, preferentemente, con oro.
En la figura 3 se encuentra representado con más
detalle un diseño del elemento calentador 10. Es ese diseño el
elemento calentador 10 comprende un alambre 11, en el que, a través
del interruptor 60, se puede aplicar una tensión generada por la
fuente de potencia 50. El alambre 11 es una resistencia óhmica que
recibe potencia eléctrica y la vuele a suministrar, principalmente,
como radiación térmica. El alambre 11 contiene, preferentemente,
una aleación formada o compuesta por hierro, níquel y aluminio, por
ejemplo Kanthal A, que se encuentra diseñada para emitir una gran
proporción de espectro de la radiación emitida en el área
infrarrojo. La distribución espectral de la radiación térmica
emitida por el alambre 11 y, especialmente, la longitud de onda con
la intensidad espectral más alta se puede controlar a través de la
intensidad de corriente de la corriente eléctrica que corre a
través del alambre 11 y, de esta manera, a través de una elección
adecuada de la resistencia eléctrica del alambre 11 y de la tensión
aplicada en el alambre 11. La resistencia eléctrica del alambre 11
depende de la resistencia específica del material utilizado para el
alambre, de la superficie de la sección transversal y de la
longitud. Para mantener una radiación térmica con una alta
proporción espectral en el área infrarroja, en el caso de una
resistencia específica determinada y de una tensión determinada,
puede ser razonable realizar un aumento de la resistencia
reduciendo la sección transversal del alambre 11 y aumentando la
longitud del alambre 11. Por ello, el alambre largo y fino 11 se
encuentra enrollado como bobina sobre un elemento portante 12. El
elemento portante 12 se encuentra conformado, por ejemplo, por una
cerámica que presenta una alta resistencia a la temperatura.
El interruptor 60 se puede desconectar de manera
temporizada. Por ejemplo se encuentra previsto un elemento
ajustable y temporizable 61, que mantiene cerrado al interruptor 60
por un tiempo predeterminado ajustable. Una vez transcurrido el
tiempo se interrumpe el proceso de calentamiento. La finalización
del tiempo o la culminación del proceso de contracción es indicado
acústicamente al usuario del aparato por un altoparlante 62. De
manera alternativa a un altoparlante se puede prever una indicación
óptica en forma de un diodo luminoso. Por su parte, la fuente de
potencia 50 puede estar conformada de manera tal, que de acuerdo al
ajuste suministre potencias diferentes. De esta manera se puede
ajustar la energía térmica emitida. La corriente eléctrica media
suministrada por la fuente de potencia 50 se puede ajustar
correspondientemente, por ejemplo si la corriente se pone a
disposición como una consecuencia de impulsos de corriente, cuyo
rango de impulsos TP se ajusta de acuerdo a la corriente media
deseada. Conforme a la corriente media deseada y a la potencia
deseada se modula la duración de los pulsos.
Es posible, por ejemplo, que un aparato de
empalme ponga a disposición tanto el ancho de pulso TP como también
el tiempo de calentamiento, que se puede ajustar a través del
elemento de ajuste 60. El aparato de empalme normalmente presenta
un procesador, que corre un sistema operativo, como por ejemplo un
ordenador personal. Allí se pueden determinar los valores
predeterminados para la energía térmica que se debe transmitir al
tubo termorretráctil, así como el tiempo de calentamiento y
transmitirlos, por ejemplo, mediante un cable de conexión al
dispositivo de calentamiento.
Para alinear el tubo termorretráctil en uno de
los focos de la elipse translatoria del reflector 30, sirve el
soporte 20. El soporte 20 se encuentra formado, por ejemplo, por una
chapa que presenta puentecillos 25, formados por un proceso de
punzonado, que se encuentran sobre el espacio hueco que forma el
reflector 30. En el lugar del foco de la elipse se encuentran
acuñadas hendiduras 20, en las que se apoya el tubo termorretráctil.
Para mejorar aún más la alineación, los puentecillos 23, 24 del
lado del borde pueden presentar hendiduras 23c, 24c, que se
encuentran alineadas en la dirección del elemento calentador. En las
hendiduras 23c, 24c, y conectadas con el lado exterior, se pueden
prever elevaciones que sobresalen 23a, 23b o 24a, 24b. Naturalmente
también es posible conformar otro de los puentecillos o todos los
puentecillos de igual manera a los puentecillos que se encuentran
hacia el exterior, representados en la
figura 6.
figura 6.
Para alinear el tubo termorretráctil o el
conductor de fibra óptica, una placa terminal dispuesta del lado
longitudinal del espacio hueco que forma el reflector se encuentra
equipada con correspondientes salientes 34a, 34b y 35a, 35b, como
se representa en la figura 1. Las salientes se encuentran dispuestas
separadamente en la placa terminal, de manera que entre medio se
puede colocar el conductor de fibra óptica. Para la alineación es
suficiente, si en una placa sólo se encuentra previsto un saliente,
por ejemplo el saliente 34a, con lo que el saliente 34b queda
suprimido. En la otra placa puede estar previsto,
correspondientemente, el saliente 35b opuesto diametralmente 35b,
con lo que el saliente 35a queda suprimido. Básicamente también
pueden quedar suprimidos todos los salientes 34a, 34b, 35a, 35b,
con lo que los puentecillos que se encuentran en los extremos 23,
24 del elemento de soporte 20 deberían estar equipados con salientes
23a, 23b, 24a, 24b, de manera que la alineación del tubo
termorretráctil y del conductor de fibra óptica se realiza de forma
segura en el área de foco de la elipse.
Finalmente la figura 7 muestra una vista lateral
esquemática del tubo termorretráctil 101, del conductor de fibra
óptica 100 que debe ser sostenido por el tubo termorretráctil, así
como del elemento calentador 10. Para el caso en que el tubo
termorretráctil 101 sea más corto que el elemento calentador 10 se
encuentran previstos elementos cobertores 18, 19 que se encuentran
dispuestos entre el elemento calentador 10 y las secciones puestas
al descubierto del conductor de fibra óptica 100. El calor emitido
por el elemento calentador 10 es separado de las secciones del
conductor de fibra óptica 100 puestas al descubierto, no cubiertas
por el tubo termorretráctil 101 por los elementos cobertores 18,
19. A través de un mecanismo de ajuste se puede modificar la
longitud de los dispositivos cobertores 18, 19. Esto se puede
realizar, por ejemplo, a través de un mecanismo de enrollado. Por
otro lado, el elemento de soporte 20 puede ser extraído del
reflector quitando los tornillos, y entonces se pueden colocar
elementos de cobertura adecuados 18, 19, adaptados en su longitud,
en la parte inferior 31 del reflector.
En las figuras 4A a 4C se encuentran
representados ejemplos de ejecución del dispositivo conforme a la
presente invención, que en cada caso presentan un reflector
parabólico 30 con un área de foco 313. La superficie reflectante
301 del reflector 30 presenta, en toda la longitud del reflector 30
secciones transversales, que se encuentran transversales a la
dirección longitudinal L y que presentan forma de parábola. Cada una
de las parábolas presenta un foco. A través de los focos de la
parábolas se encuentra determinado el área de foco 313 del
reflector, que se extiende el la dirección longitudinal L.
En la figura 4A se muestra además un radiador
13, que emite radiación térmica principalmente en una dirección
predominante X. El radiador 13 puede comprender, por ejemplo, un
diodo que emite luz infrarroja 131, todo un campo de diodos 132 que
emiten luz infrarroja, que se extiende en la dirección longitudinal
L, un láser de semiconductor o también una lámpara halógena.
En la figura 4B se representa un diseño, en el
que el radiador 13 comprende al láser de semiconductor 133. Además
se prevé una lente 134 para la ampliación de los rayos generados por
el radiador 13. El rayo láser generado por el láser de
semiconductor 133 es ampliado por la lente 134 para conformar un haz
de rayos con el diámetro D. El diámetro se ha escogido, por
ejemplo, de manera tal, que corresponde a la dimensión del elemento
de protección 101 en la dirección longitudinal L. A través del
reflector parabólico 30 el haz de rayos con el diámetro D, en un
nivel perpendicular a la dirección longitudinal L, es enfocado hacia
un elemento de protección 101 que se extiende a lo largo del área
de foco 313.
En la figura 4C se muestra un diseño, en el que
se encuentra previsto una lente 135 para la desviación de un rayo
generado por el radiador 13. La lente 135, o al menos un componente
de la lente 135, oscila, por ejemplo, en la dirección longitudinal
L o alrededor de una dirección perpendicular a la dirección
longitudinal L y a la dirección del rayo generado por el radiador
13 para distribuir la intensidad de la radiación térmica sobre el
área de foco que se extiende en la dirección longitudinal L.
En la figura 5A se encuentra representado el
elemento calentador 10 en un diseño preferente de la invención.
Frente a un elemento de protección 101 de la longitud 1, que rodea a
un conductor de fibra óptica 100 que se extiende en la dirección
longitudinal L, se encuentra dispuesto una sección longitudinal 1010
del elemento calentador 10. El elemento calentador 10 comprende un
alambre 11, que se extiende en la dirección longitudinal L. La
correspondiente superficie de sección transversal A del alambre 11
presenta un afinamiento 111 entre los extremos de la sección
longitudinal 1010 del elemento calentador 10. Las superficies de
sección longitudinal A1, A2, A3, existentes en diferentes puntos de
la sección longitudinal 1010, disminuyen en un área central 1012 de
la sección longitudinal 1010 y aumentan hacia fuera, en las áreas
exteriores que limitan con el área central 1011, 1013. En el
afinamiento 111, la densidad de corriente de la corriente eléctrica
y el calentamiento y la emisión de rayos provocados por ésta se ve
aumentada en el área central 1012. La densidad energética en el
área de foco del tubo termorretráctil y del conductor de fibra
óptica se ve aumentada en su parte central y es menor en las
secciones exteriores.
En la figura 5B se encuentra representado el
elemento calentador 10 en otro diseño preferente. Frente a un
elemento de protección 101 de la longitud 1, que rodea a un
conductor de fibra óptica 100 que se extiende en la dirección
longitudinal L, se encuentra dispuesto una sección longitudinal 1010
del elemento calentador 10. El elemento calentador 10 comprende un
alambre 11, que se encuentra enrollado en forma de hélice alrededor
de un cuerpo de cerámica 12 que se extiende en la dirección
longitudinal L. La altura de paso de la hélice 112 es menor en un
área central 1012 de la sección longitudinal 1010 del elemento
calentador 10. La hélice se encuentra enrollada más densamente en
el área central que en las áreas exteriores. Es decir, que en el
área central 1012 se encuentran más espiras por longitud que en las
áreas adyacentes exteriores 1011, 1013. En el área central 1012 la
cantidad de calor emitida por cada sección longitudinal del elemento
calentador 10 se encuentra aumentada respecto a las áreas
exteriores 1011, 1013.
En relación a la lente oscilante 135, descrita
en la figura 4C, un punto de incidencia 1311 del haz de rayos 131
se mueve, dependiendo del tiempo, a lo largo del elemento de
protección 101. El tiempo medio de permanencia del punto de
incidencia del haz de rayos 131 en un punto del elemento de
protección corresponde al valor de la velocidad recíproca del punto
de incidencia.
En la figura 5C se encuentra representada una
distribución de la temperatura a lo largo del elemento de
protección, que resulta si el transcurso de tiempo de la oscilación
es adecuado. En un área central 1012 del elemento de protección
101, dispuesta en la dirección longitudinal L entre las áreas
terminales 1011 y 1013, el tiempo de permanencia del punto de
incidencia del haz de rayos se ve aumentado. Por ello también la
temperatura media del elemento de protección 101 en el área central
1012 es mayor que en las áreas terminales 1011 y 1013.
Los diseños descritos con ayuda de la figura 4C
y de las figuras 5A a 5C tienen en común, que un área central 1012
del elemento de protección en la dirección longitudinal L es
expuesta a una mayor potencia de radiación, de manera que la
temperatura dentro de esa área aumenta más rápidamente que fuera de
esa área. La temperatura necesaria para iniciar el proceso de
revestimiento por contracción se alcanza entonces primero en esa
área y luego en las áreas dispuestas hacia los extremos.
Así, el elemento de protección es revestido por
contracción, comenzando desde el centro y hacia afuera, de manera
que el aire envuelto por el elemento de protección no sea encerrado
durante el revestimiento por contracción, sino que sea transportado
hacia fuera desde el área central 1012 del elemento de protección.
Las inclusiones de aire en el elemento de protección se evitan
revistiendo el elemento de protección desde el centro hacia fuera
sobre el conductor de fibra óptica que se encuentra en el mismo. De
esta forma, el aire encerrado es retirado automáticamente, desde
adentro hacia fuera, del elemento de protección que se contrae.
Como otro diseño del elemento calentador es
adecuado un alambre enroscado como hélice, en el que el alambre
presenta un diámetro menor en el centro del elemento calentador que
fuera del mismo. Además, se puede pensar en utilizar un alambre
enrollado como bobina, con lo que la bobina presenta un diámetro
menor de bobina en el área central y por ello se encuentra más
cerca de la línea focal de la elipse translatoria y presenta un
diámetro mayor de bobina en el área exterior del elemento calentador
y por ello se encuentra, por poco, fuera del foco de la elipse y
por ello genera un desarrollo de temperatura menos enfocada.
Claims (33)
1. Dispositivo para aplicar un elemento de
protección, que se puede contraer si se le aplica calor (101),
sobre un elemento alargado, especialmente un conductor de fibra
óptica (100), que comprende:
- un elemento calentador (10), conformado para emitir radiación térmica,
- un soporte (20), conformado para sostener al elemento de protección (101),
- un reflector (30), conformado para reflejar la radiación emitida por el elemento calentador (10) y para enfocar al elemento de protección (101), caracterizado porque el reflector (30) presenta una primera parte (31) y una segunda parte (32), que se pueden mover una en relación a la otra.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1,
en el que el elemento de protección (101) se extiende un una
dirección longitudinal (L), el elemento calentador (10) se extiende
paralelamente al elemento de protección (101) en a dirección
longitudinal (L) y el elemento calentador (10) emite la radiación
térmica de manera uniforme hacia todas las direcciones
perpendiculares a la dirección longitudinal (L).
3. Dispositivo conforme a la reivindicación 2,
en el que el reflector (30) abarca una superficie reflectante (301)
que se extiende a lo largo de la dirección longitudinal (L), y cuya
sección transversal, realizada transversalmente en relación a la
dirección longitudinal (L), presenta forma de elipse.
4. Dispositivo conforme a la reivindicación 3,
en el que la elipse presenta un primer foco y un segundo foco, el
elemento calentador (10) se extiende a través del primer foco o a
través de un área cercana al primer foco y el elemento de
protección (101) se extiende a través del segundo foco o a través de
un área cercana al segundo foco.
5. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el elemento calentador (10)
comprende un alambre (11) de un material conductor de la
electricidad, que debido al flujo de corriente eléctrica emite
radiación térmica.
6. Dispositivo conforme a la reivindicación 5,
en el que el elemento calentador (10) presenta una sección
longitudinal opuesta al soporte (20), y que presenta secciones
exteriores (1011, 1013) y una sección central dispuesta ente éstas
(1012), y una superficie de sección transversal (A) del alambre (11)
en la sección central (1012) es menor a un superficie de sección
transversal en una de las secciones exteriores (1011, 1013).
7. Dispositivo conforme a la reivindicación 5 o
6, en el que el alambre (11) se encuentra conformado con una
sección transversal (A) más pequeña en la sección central (1012) que
en una de las secciones exteriores (1011, 1013).
8. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 5 a 7, en el que el alambre (11) contiene un metal
o una aleación metálica.
9. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 5 a 8, en el que el alambre contiene un aleación
que comprende hierro, níquel y aluminio.
10. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 5 a 9, en el que el alambre (11) se encuentra
enroscado en forma de hélice (112).
11. Dispositivo conforme a la reivindicación 10,
en el que el elemento calentador (10) presenta una sección
longitudinal opuesta al soporte (20), y que presenta secciones
exteriores (1011, 1013) y una sección central dispuesta ente éstas
(1012), con lo que la hélice en la sección central (1012) presenta
más espiras dentro de una longitud determinada que dentro de la
longitud determinada en una de las secciones exteriores (1011,
1013).
12. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 5 a 11, en el que el elemento calentador (10)
contiene un elemento portante (12) y el alambre (11) se encuentra
enrollado como bobina sobre el elemento portante (12).
13. Dispositivo conforme a la reivindicación 12,
en el que el elemento portante (12) se encuentra conformado por
cerámica.
14. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que la primera parte (31) se
encuentra unida a la segunda parte (32) a través de una bisagra
(33), de manera que la primera parte (31) del reflector (30) se
puede plegar.
15. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que la primera parte (31) se puede
retirar de la segunda parte (32).
\newpage
16. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 15, en el que el elemento calentador (10) se
encuentra dispuesto en la primera parte (31) del reflector (30) y
se puede quitar de la primera parte.
17. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 16, que comprende un ventilador de
refrigeración (70) para generar una corriente de aire alrededor del
elemento de protección (101).
18. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 17, en el que el soporte (20) presenta
secciones de apoyo (21, 22), el elemento de protección (101)
envuelve a una sección del elemento alargado (100) y el elemento de
protección (100) se puede alojar sobre las secciones de apoyo (21)
de manera tal, que la radiación térmica se encuentre enfocada hacia
el elemento de protección (101).
19. Dispositivo conforme a la reivindicación 1,
en el que el elemento calentador (10) comprende un radiador (13),
que emite la radiación térmica principalmente hacia una dirección
predominante.
20. Dispositivo conforme a la reivindicación 19,
en el que el radiador (13) comprende un diodo que emite luz
infrarroja (131).
21. Dispositivo conforme a la reivindicación 19
o 20, en el que el radiador (13) comprende un campo de diodos que
emiten luz infrarroja (132).
22. Dispositivo conforme a la reivindicación 19,
en el que el radiador (13) comprende un láser de semiconductor
(133).
23. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 19 a 22, que adicionalmente comprende una lente
(134) para la ampliación de un haz de rayos de la radiación térmica
emitida por el radiador (13).
24. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 19 a 23, en el que el elemento de protección (101)
se extiende un una dirección longitudinal (L), en el que el
reflector (30) abarca una superficie reflectante (301) que se
extiende a lo largo de la dirección longitudinal (L), cuyas
secciones transversales, realizadas transversalmente en relación a
la dirección longitudinal (L), presentan forma de parábola, cada una
de las parábolas presentan un foco y los focos de las parábolas
determinan un área (313), en la que se encuentra dispuesto el
elemento de protección (101).
25. Dispositivo conforme a la reivindicación 24,
que adicionalmente comprende un lente (135), que se puede desplazar
en la dirección longitudinal (L) u oscilar alrededor de un eje (X)
que se extiende perpendicularmente a la dirección longitudinal (L),
para desviar un haz de rayos (131) de la radiación térmica emitida
por el radiador (13) y distribuirlos sobre el elemento de
protección (101) que se extiende a lo largo de la dirección
longitudinal (L).
26. Dispositivo conforme a la reivindicación 25,
en el que en la dirección longitudinal (L) el elemento de
protección presenta que presenta áreas terminales (1011, 1013) y un
área central dispuesta entre éstas (1012), y un tiempo de
permanencia del haz de rayos (131) en el área central (1012) es
mayor a que en las áreas terminales (1011, 1013).
27. Dispositivo conforme a una de las
reivindicaciones 2 a 3, en el que se encuentra previsto un
dispositivo cobertor (18, 19), dispuesto entre el elemento
calentador (10) y el elemento alargado (100) y que protege al
elemento alargado (100) de la radiación térmica emitida por el
elemento calentador (10) durante el funcionamiento.
28. Dispositivo conforme a la reivindicación 27,
en el que, en la dirección longitudinal (L), el dispositivo
cobertor (18, 19) posee una dimensión longitudinal modificable.
29. Dispositivo para aplicar un elemento de
protección, que se puede contraer si se le aplica calor (101),
sobre una sección de un conductor de fibra óptica (100), que
comprende los pasos:
- poner a disposición del conductor de fibra óptica (100) y de un elemento de protección (101) que rodea a una sección (102) del conductor de fibra óptica (100),
- prever un espacio hueco rodeado por un reflector (30), y que presenta una primera y una segunda parte (31, 32) que se pueden mover una en relación a la otra,
- retirar o plegar la segunda parte (32),
- colocar el elemento de protección (101) y el conductor de fibra óptica (100),
- ensamblar la primera y la segunda parte (31, 32),
- emisión de radiación térmica,
- reflectar la radiación térmica,
- enfocar la radiación térmica sobre el elemento de protección (101),
- calentar y de ese modo provocar la contracción del elemento de protección (101) sobre la sección (102) del conductor de fibra óptica (100).
\vskip1.000000\baselineskip
30. Procedimiento conforme a la reivindicación
29, en el que el paso de enfocar la radiación térmica comprende:
- enfocar la radiación térmica sobre un área (312, 313) que se extiende en una dirección longitudinal (L).
\vskip1.000000\baselineskip
31. Procedimiento conforme a la reivindicación
30, en el que el paso de enfocar la radiación térmica comprende una
generación de una menor concentración de la radiación térmica en las
secciones exteriores (1011, 1013) y una generación de una mayor
concentración de la radiación térmica en un área central (1012) del
elemento de protección (101), con lo que el área central (1012) se
encuentra dispuesta entre las áreas exteriores (1011, 1013).
32. Procedimiento conforme a la reivindicación
29, en el que el espacio hueco presenta una sección transversal
elíptica, que comprende el paso del posicionamiento del elemento de
protección (101) en un foco de la elipse y a continuación el
ensamblaje de la primera y la segunda parte (31, 32) del
reflector.
33. Procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 29 a 32, que comprende una protección de la
radiación térmica en el espacio hueco de las áreas del conductor de
fibra óptica (100) no cubiertas por el elemento de protección
(101).
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