ES2390736T3 - Sistema y método para proporcionar un tubo de protección que incluye un inyector - Google Patents

Sistema y método para proporcionar un tubo de protección que incluye un inyector Download PDF

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Abstract

Sistema para proporcionar un tubo protector que comprende:un cabezal (120) que recubre al menos una fibra óptica con un revestimiento de tubo protector (140); un recipiente (150)que contiene un fluido (175), enfriando el fluido (175) contenido en el recipiente (150) el revestimiento de tubo protector(140) para formar un tubo protector, y estando dispuesto dicho recipiente aguas abajo del cabezal;un rodillo extractor (130) que extrae el tubo protector enfriado, estando previsto el rodillo extractor aguas abajo delrecipiente (150); caracterizado porquedentro del recipiente (150) está previsto un inyector (170), cuyo inyector (170) lanza un fluido de proyección (175)contra el revestimiento de tubo protector (140) a fin de comprimir dicho revestimiento de tubo protector (140) en unaregión aguas abajo del inyector (170).

Description

Sistema y método para proporcionar un tubo de protección que incluye un inyector.
[0001] Este invento se refiere a un sistema y método para proporcionar un tubo de protección, y más particularmente, a un sistema y método para proporciona un tubo de protección que incluya un inyector que proyecte fluido contra el revestimiento de tubo protector.
[0002] El documento US 4.127.370 se refiere a una aparato para revestir una fibra que comprende un dispositivo de extrusión para extrudir una funda de polímero, medios para suministrar la fibra dentro de la funda cuando la funda se forma y medios de estirado para reducir el diámetro interior de la funda para producir una funda que envuelva de manera holgada la fibra. El dispositivo de extrusión incluye una extrusora de rosca que es dispuesta para alimentar un cabezal de extrusión. El aparato incluye un baño de enfriado situado de forma inmediata aguas abajo al dispositivo de extrusión. Los medios de estirado comprenden un primer par de correas giratorias y segundo par de correas giratorias situadas aguas abajo del citado primer par.
[0003] El documento 3.933.726 se refiere a un método para fabricar artículos de plástico reforzado que comprende:
Introducir uno o más hilos de material resistente al calor de longitud continua en un cabezal de extrusión.
Forzar polímero líquido en dicha extrusora para impregnar dichos hilos.
Extrudir y tirar de forma continuada de dichos hilos impregnados a través de uno o más orificios de salida de dicha extrusora al menos enfriando parcialmente dicho artículo para endurecer la superficie exterior del mismo; y
Comprimir dicho artículo durante el enfriamiento.
[0004] Un primer aspecto ejemplar de la invención es un sistema para proporcionar un tubo protector que incluye un cabezal que recubre al menos al menos una fibra óptica con un revestimiento de tubo protector; un recipiente que contiene un fluido, enfriando el fluido contenido en el recipiente el revestimiento de tubo protector para formar un tubo protector, y estando dispuesto el recipiente aguas abajo del cabezal; un rodillo extractor que extrae el tubo protector enfriado, el rodillo extractor está dispuesto aguas abajo del recipiente; y un inyector dispuesto dentro del recipiente. El inyector proyecta un fluido de proyección contra el revestimiento de tubo protector a fin de comprimir el revestimiento de tubo protector en una región aguas abajo del inyector.
[0005] Un primer aspecto ejemplar de la invención es un método para proporcionar un tubo protector que incluye revestir al menos una fibra óptica con un revestimiento de tubo protector; enfriar el revestimiento de tubo protector contenido en el recipiente proporcionado con un fluido para formar un tubo protector, estando provisto el recipiente aguas abajo del cabezal; extraer el tubo protector enfriado desde una posición aguas abajo del recipiente; y proyectar un fluido de proyección contra el revestimiento de tubo protector a fin de comprimir el revestimiento de tubo protector en una región aguas abajo del inyector situado dentro del recipiente.
[0006] Las ventajas, naturaleza y diversas características adicionales serán completamente entendidas de acuerdo con la realización ejemplar de la invención, que es esquemáticamente expuesta en los dibujos, en los que:
La figura 1 es una vista esquemática de un sistema convencional para proporcionar un tubo protector;
La figura 2 es una vista esquemática de un sistema de la técnica anterior citado para proporcionar un tubo protector que incluye un cabrestante de apriete dispuesto dentro de un recipiente de enfriado.
La figura 3 es una vista esquemática de un sistema para proporcionar un tubo protector que incluye un inyector de tubo protector contenido en el recipiente de enfriado de acuerdo con una realización ejemplar de la invención;
La figura 4 es un vista detallada que muestra el sistema de inyectores; y
La figura 5 es una vista en sección transversal del inyector de la figura 4 hecha a lo largo de la línea 5-5.
[0007] Como se muestra en la figura 1, en un sistema convencional para proporcionar un tubo protector, una pluralidad de fibras ópticas son arrastradas a través de un cabezal 20 por medio de un cabrestante de arrastre 30. El cabezal 20 extrude un revestimiento de tubo protector 40 alrededor de las fibras ópticas 10. Luego, el revestimiento de tubo protector 40 es rápidamente solidificado mediante el arrastre del revestimiento 40 (con las fibras 10 dentro del revestimiento 40) a través de un recipiente de agua 50. El tubo protector se contrae cuando es enfriado.
[0008] Cuando el revestimiento 40 se contrae, la longitud del las fibras ópticas 10 dentro del revestimiento 40 se hacen más largas que la longitud del revestimiento del tubo protector que rodea las fibras 10, y las fibras ópticas 10 dentro del revestimiento de tubo protector se curvan. Esta longitud extra es indicada como un exceso de longitud de fibra o EFL. Generalmente es deseable tener una pequeña cantidad de EFL, por ejemplo a efectos de proteger la fibra de la tensión. Sin embrago, demasiado EFL no es deseable porque puede causar amontonamiento de fibras 10 dentro del revestimiento 40 y los problemas de atenuación asociados.
[0009] Durante la fabricación de un tubo protector, la rápida solidificación del revestimiento 40 previene al revestimiento de contraerse tanto como se pudiera contraer el revestimiento si se le diera más tiempo antes de solidificarse. En consecuencia, la estructura del revestimiento 40 de un tubo protector fabricado tiene una tendencia incorporada a contraerse.
[0010] Antes de que un diseño de tubo protector sea usado comercialmente, los tubos protectores fabricados a partir de ese diseño son objeto de variaciones de temperatura para determinar si son adecuados para su uso sobre el terreno. Esta variación de temperatura se usa para simular el envejecimiento de los tubos protectores en un periodo corto de tiempo. Por ejemplo, la temperatura a la que se somete el tubo protector puede variar entre una temperatura baja de -50 grados C y una temperatura y una temperatura alta de 70 grados C, o incluso más alta, para un periodo de hasta dos semanas.
[0011] Sin embrago, debido a que de la estructura del revestimiento 40 solidifica con una tendencia incorporada a la contracción; el revestimiento 40 se contraerá más cuando el tubo protector fabricado sea objeto de calor extremo durante la variación de la temperatura. Esta contracción adicional causa el aumento del EFL dentro del tubo protector, que, como se ha discutido anteriormente, puede producir amontonamiento de las fibras 10 dentro del revestimiento 40 y los problemas de atenuación asociados. De esta manera, es deseable reducir esta variación del EFL.
[0012] La figura 2 muestra un sistema de la técnica anterior citada dirigida a reducir la variación en el EFL cuando un tubo de protección es sometido a variaciones de temperatura. En este sistema, se proporcionan dos cabrestantes de apriete (u orugas) 60 dentro del recipiente 50; uno de los cabrestantes 60 se proporciona por encima del revestimiento 40 y otro se proporciona por debajo del revestimiento 40. Los cabrestantes de apriete se sitúan entre el cabezal 20 y el cabrestante de arrastre 30 porque, en esta situación, el revestimiento 40 solo se aprieta en un extremo (por ejemplo cabrestante de arrastre 30). De esta manera, los cabrestantes de apriete 60 no causan tensión en ninguna parte del sistema de revestimiento.
[0013] Los cabrestantes de apriete 60 rotan a una velocidad mayor que la velocidad del revestimiento arrastrado por el cabrestante 30 y presionado contra el revestimiento 40. Por lo tanto, la estructura del revestimiento 40 es comprimida en una región aguas abajo entre los cabrestantes de apriete 60 y el cabrestante de arrastres 30 mientras el revestimiento es enfriado. Debido al hecho de que la estructura de revestimiento 40 es comprimida por los cabrestantes de apriete 60, la estructura del revestimiento 40 tendrá una tendencia a replegarse o expandirse. Sin embargo debido a que el revestimiento 40 solidifica tan rápido, la estructura de revestimiento no se expande tanto como se podría expandir si se le diera más tiempo antes de solidificarse. En consecuencia, la estructura de revestimiento 40 tendrá una tendencia incorporada a expandirse.
[0014] De esta manera, cuando un tubo protector es más tarde objeto de variaciones de temperatura, esta tendencia a la expansión del revestimiento 40 contrarresta la otra tendencia a contraer del revestimiento. De esta manera, cantidad de variación en el EFL se reduce, o elimina, cuando se comprar al que resulta de la disposición de la figura 1.
[0015] Aunque el sistema de la técnica anterior de la figura 2 citado reduce la variación en exceso de la longitud de la fibra, ya que los cabrestantes de apriete 60 se proporcionan dentro de recipiente de agua 50, los cabrestantes 60 deben ser protegidos del agua. El sistema es por tanto complejo y requiere demasiado mantenimiento, lo que aumenta su coste. Además, debido a que típicamente solo se usan dos cabrestantes 60 con el tubo protector 40, el tubo protector 40 de la figura 2 no es comprimido de forma uniforme y en su lugar aplastado en una forma oval. Por tanto, sería beneficioso proporcionar un dispositivo que proporcione esta compresión del revestimiento 40 en una manera mejor, más conveniente y más eficiente que la de estos cabrestantes de apriete 60.
[0016] Mientras la invención está abierta a diversas modificaciones y formas alternativa, se muestra una realización especifica de esta por medio de los ejemplos en los dibujos y se describe aquí en detalle. No se intenta limitar la invención a la forma particular revelada.
[0017]La figura 3 es una vista esquemática de una realización ejemplar de un sistema para revestir un tubo protector. El sistema incluye un cabezal 120, un cabrestante extractor 130, un recipiente 150 de un fluido 175, y un inyector 170. Un experto entenderá las estructura especifica del cabezal 120, rodillo 130 y recipiente 150 y que la invención no está limitada a esa estructura especifica.
[0018] En la operación del sistema 1, las fibras ópticas 110 son tomadas de un carrete de devanado (no mostrado) y arrastradas a través del cabezal 120. El cabezal 120 extrude de forma convencional un revestimiento de tubo protector 140 alrededor de la fibra óptica 110. El revestimiento de tubo protector puede ser, por ejemplo, polietileno, policarbonato, o otra material adecuado.
[0019] El cabrestante 130 arrastra el revestimiento 140 y, por tanto, las fibras ópticas 110 dentro del revestimiento 140. El rodillo 130 puede ser, por ejemplo, dos rodillos cabrestantes, y el revestimiento de tubo protector enfriado 140 (y por tanto las fibras ópticas 110) se rota alrededor del cabrestante 130 al menos una vez. El cabrestante 130 arrastra típicamente el revestimiento 140 (y las fibras ópticas 110) a una velocidad de entre 150 y 300 m/min; sin embargo, la invención no está limitada a este respecto.
[0020] El revestimiento 140 es arrastrado a través del recipiente 150 para solidificar dicho revestimiento 140. El fluido de enfriamiento 175, que es agua pero no se limita a esta, y dentro del recipiente 150 se proporciona un inyector 170. Como se muestra en la figura 4, el inyector 170 proyecta el fluido contenido en el recipiente 150 hacia el revestimiento 140 en una dirección aguas abajo y bajo un ángulo. Esto es, el fluido 175 proyectado es lanzado contra el revestimiento 140 en la misma dirección en la que el revestimiento es arrastrado. El fluido 175 proyectado aplica una fuerza aguas abajo en el revestimiento 140 a lo largo del eje del revestimiento para comprimir el revestimiento 140 en la región aguas abajo entre el inyector 170 y el cabrestante 130.
[0021]Por consiguiente, el revestimiento 140 tendrá una tendencia incorporada a replegarse o expandirse, de ese modo reduciendo la cantidad de cambio en el EFL de las fibras ópticas dentro del revestimiento 140 si los tubos protectores son más tarde sometidos a variaciones de temperaturas. Se espera que el uso del inyector 170 reduzca el cambio en el EFL para que así sea menor de 0.05%. En contraste, si no se proporciona compresión, el cambio en el EFL después de las variaciones de temperaturas podría ser tan alta como un 0,30%.
[0022] A efectos de que el fluido proyectado 175 proporcione un empuje positivo o un fuerza de compresión sobre el revestimiento 140 (la cual contrarresta la tendencia incorporada del revestimiento a contraerse), la velocidad longitudinal del fluido proyectado 175 es mayor que la velocidad de arrastres del cabrestante 130. Esto es, el fluido de proyección es capaz de proporcionar una fuerza de compresión al revestimiento 140 cuando el componente longitudinal de la velocidad del fluido excede la del revestimiento 140.
[0023] Además, el inyector 170 se configura preferentemente de tal manera que el fluido proyectado 175 hace contacto con el revestimiento 140 sustancialmente sobre una circunferencia del revestimiento 140. De esta manera, la forma del tubo protector no esté aplanado, como en el tubo protector de la técnica anterior citada mostrada en la figura 2.
[0024] El inyector se puede proporcionar en cualquier lugar entre el cabezal 120 y cabrestante 130. Sin embrago, cuanto más cerca se proporcione el inyector 170 del cabezal 120, se proporcionara más compresión al revestimiento 140. De tal manera, puede ser ventajoso situar el inyector 170 cerca del cabezal, pero la invención no se limita en este sentido.
[0025] Un experto en la materia podrá entender que cualquier inyector 170 que es capaz de proporcionar compresión al revestimiento 140 pude ser utilizado en la invención y que la invención no está limitada a las estructuras especificas del inyector 170. Sin embargo, podría usarse un inyector 170 como el mostrado en la realización ejemplar de la figura 5.
[0026] Como se muestra en la figura 5, el inyector 170 es un miembro anular que incluye una corona de boquillas 180. Las boquillas 180 están configuradas para proyectar el fluido 175 hacia el revestimiento 140 bajo un ángulo mayor de 0 grados y menor de 90 grados, y preferiblemente bajo un ángulo entre 5 y 50 grados. Cuando el caudal de fluido inclinado contacta el revestimiento 140, el fluido 175 comprime el revestimiento 140.
[0027] Un bomba de succión (no mostrada) que está contenida en el recipiente 150 proporciona una succión que introduce el fluido 175 dentro de recipiente 150 al inyector 170. Por ejemplo, la bomba puede introducir fluido presurizado a un tubo (no mostrado) que está conectado con el inyector 170. El inyector 170 y el tubo pueden ser conectados mediante, por ejemplo, rosca. Luego, el fluido presurizado, que es introducido en el inyector 170 a través de la bomba y tubo, sale a una velocidad alta.
[0028] Aunque el fluido 175 contenido en el recipiente 150 se usa como un fluido de proyección en una realización ejemplar, la invención no está limitada en este respecto. Por ejemplo, un fluido de fuera del recipiente 150 podría ser introducido en el revestimiento 150 por un tubo. Aunque esto es consistente con la invención, dicha estructura se añadiría a la complejidad del sistema.
[0029] Como se muestra en la figura 5, el inyector de la realización ejemplar incluye una cavidad 200, y el revestimiento arrastrado 140 se proporciona dentro de la cavidad 200. Por ejemplo, el inyector 170 puede ser un miembro anular, que reduciría el tamaño del inyector 170. El inyector 170 también incluye una corona de boquillas 180 configuradas de tal manera que el fluido de proyección 175 hace contacto con el revestimiento 140 sustancialmente sobre una circunferencia entera del revestimiento 140 dentro de la cavidad 200.
[0030]Además, el inyector 170 puede incluir una abertura 190. La fisura 190 es mayor que el diámetro del revestimiento
140. Esto permite que el inyector 170 se fácilmente situado alrededor del revestimiento 140. El inyector 170 puede estar fabricado de, por ejemplo, acero inoxidable, plástico, latón, aluminio u otro material que no se corroa en agua.
[0031] Ya que el inyector 170 puede usar el fluido de enfriado 175 para comprimir el revestimiento 140, el sistema 1 puede proporcionar enfriamiento adicional mientras se proporciona compresión. Además, ya que el inyector 17 se diseña para su utilización dentro de un fluido, se puede incorporar fácilmente en el sistema para proporcionar un revestimiento de tubo protector. En contraste, los cabrestantes de arrastre 60 de la técnica anterior citada mostrados en la figura 2, debe estar protegidos del fluido contenido en el recipiente, lo que incrementa el coste del sistema.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema para proporcionar un tubo protector que comprende: un cabezal (120) que recubre al menos una fibra óptica con un revestimiento de tubo protector (140); un recipiente (150) que contiene un fluido (175), enfriando el fluido (175) contenido en el recipiente (150) el revestimiento de tubo protector
    (140) para formar un tubo protector, y estando dispuesto dicho recipiente aguas abajo del cabezal; un rodillo extractor (130) que extrae el tubo protector enfriado, estando previsto el rodillo extractor aguas abajo del recipiente (150); caracterizado porque dentro del recipiente (150) está previsto un inyector (170), cuyo inyector (170) lanza un fluido de proyección (175) contra el revestimiento de tubo protector (140) a fin de comprimir dicho revestimiento de tubo protector (140) en una región aguas abajo del inyector (170)
  2. 2.
    Sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el rodillo extractor (130) comprende un cabrestante (130)
  3. 3.
    Sistema de la reivindicación 2, caracterizado porque el revestimiento de tubo protector (140) enfriado se gira al menos una vez alrededor del cabrestante (130).
  4. 4.
    Sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inyector (170) se configura de tal manera que el fluido proyectado (175) hace contacto con el revestimiento de tubo protector (140) sustancialmente sobre una circunferencia de dicho revestimiento de tubo protector (140).
  5. 5.
    Sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inyector (170) proyecta el fluido (175) contra el tubo protector a una velocidad longitudinal que es mayor que la velocidad de extracción del tubo protector por el rodillo extractor (130).
  6. 6.
    Sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inyector (170) comprende una cavidad (200), y el revestimiento de tubo protector (140) está dispuesto dentro de la cavidad.
  7. 7.
    Sistema de la reivindicación 6, caracterizado porque el inyector (170) comprende al menos una corona de boquillas (180).
  8. 8.
    Sistema de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el inyector (170) está configurado de tal manera que el fluido proyectado (175) hace contacto con el revestimiento de tubo protector (140) bajo un ángulo.
  9. 9.
    Sistema de la reivindicación 8, donde el inyector (170) está configurado de tal manera que el fluido proyectado (175) hace contacto con el revestimiento de tubo protector (140) bajo un ángulo comprendido entre 5 y 50 grados.
  10. 10.
    Método para proporcionar un tubo protector que consiste en: revestir al menos una fibra óptica con un revestimiento de tubo protector (140); enfriar el revestimiento de tubo protector (140) contenido en el recipiente (150) proporcionado con un fluido (175) para formar un tubo protector, estando previsto el recipiente (150) aguas abajo del cabezal (120); extraer el tubo protector enfriado desde una posición aguas abajo del recipiente (150); caracterizado porque un fluido de proyección (175) es lanzado contra el revestimiento de tubo protector (140) a fin de comprimir dicho revestimiento de tubo protector (140) en una región aguas abajo del inyector (170) situado dentro del recipiente (150).
  11. 11.
    Método de la reivindicación 10, caracterizado porque la proyección del fluido de proyección (175) contra el revestimiento de tubo protector comprende que contacte sobre el revestimiento de tubo protector (140) sustancialmente en una circunferencia de dicho revestimiento de tubo protector (140).
  12. 12.
    Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 10 a 11, caracterizado porque la proyección del fluido de proyección (175) contra el revestimiento de tubo protector (140) comprende lanzar el fluido de proyección (175) contra el revestimiento de tubo protector (140) a una velocidad longitudinal que es mayor que la velocidad de extracción del tubo protector por el rodillo extractor (130).
  13. 13.
    Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que el fluido proyectado (175) es el fluido (175) contenido en el recipiente (150).
  14. 14.
    Método de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por que la proyección de fluido de proyección (175) contra el revestimiento de tubo protector (140) comprende que contacte sobre el revestimiento de tubo protector (140) bajo un ángulo.
  15. 15.
    Método de la reivindicación 14, caracterizado porque el fluido de proyección (175) contacta sobre el revestimiento de tubo protector (140) bajo un ángulo de entre 5 y 50 grados.
    REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN
    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.
    Documentos de patente citados en la descripción
    • US 4127370 A [0002] • US 3933726 A [0003]
ES08705041T 2007-01-09 2008-01-04 Sistema y método para proporcionar un tubo de protección que incluye un inyector Active ES2390736T3 (es)

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