ES2618915T3 - Dispositivo para el tratamiento de fibras ópticas - Google Patents

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ES2618915T3 ES15170185.1T ES15170185T ES2618915T3 ES 2618915 T3 ES2618915 T3 ES 2618915T3 ES 15170185 T ES15170185 T ES 15170185T ES 2618915 T3 ES2618915 T3 ES 2618915T3
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Abstract

Un dispositivo para tratar fibras ópticas, que comprende: un par de poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'') dispuestas para recibir, en un espacio entre ellas, un primer elemento de fibras ópticas (4) que comprende una o más fibras ópticas (15) contenidas dentro de una envuelta, un mecanismo de accionamiento (19) para hacer que las poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'') giren y tiren del primer elemento de fibras ópticas (4) por contacto entre la superficie exterior del primer elemento de fibras ópticas (4) y las poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2''), una primera polea (1, 1', 1'') del par de poleas comprende una primera ranura circunferencial (5) en una superficie de contacto circunferencial (6) para recibir el primer elemento de fibras ópticas (4), y una segunda polea (2, 2', 2'') del par de poleas comprende una superficie circunferencial de contacto (7) que contacta con una superficie del primer elemento de fibras ópticas (4), caracterizado porque en el espacio entre las poleas la primera ranura (5) está conformada para recibir el primer elemento de fibras ópticas (4) de tal manera que menos de la mitad del área superficial de la sección transversal del primer elemento de fibras ópticas (4) sobresale de la primera ranura (5), y a un nivel de un punto central (13) en el área de la sección transversal del primer elemento de fibras ópticas (4), la primera ranura (5) tiene, en la dirección de un eje de rotación (11) de la primera polea (1, 1', 1''), una anchura (W1) que excede la anchura (W2) del primer elemento de fibras ópticas (4) en hasta 20%.

Description

DESCRIPCION
Dispositivo para el tratamiento de fibras opticas Antecedentes de la invencion Campo de la invencion
5 La invencion se refiere a un dispositivo para el tratamiento de fibras opticas.
Descripcion de la tecnica anterior
Con anterioridad se conoce un procedimiento de envoltura en el que un elemento de fibras opticas es producido envolviendo varias fibras con plastico, formando un tubo de envuelta alrededor de las fibras.
Con el fin de asegurar que el plastico del tubo de envuelta sea enfriado de una manera controlada, el elemento de 10 fibras opticas es conducido a un canal de enfriamiento lleno de agua. A continuacion se tira del elemento de fibras opticas mojado con un par de poleas en contacto con la superficie exterior del elemento de fibras opticas y, finalmente, el elemento de fibras opticas es enrollado sobre un carrete.
Un problema de la solucion anteriormente descrita es que el elemento de fibras opticas mojado es deslizante. Ademas, es necesario llamar la atencion al hecho de que las poleas no aplican demasiada fuerza sobre la superficie 15 exterior del elemento de fibras opticas , ya que demasiada fuerza puede cambiar la forma del elemento de fibras opticas, danando la envuelta y posiblemente tambien las fibras opticas. Puesto que el mercado tiene a requerir continuamente cada vez mayores velocidades de llnea, la manipulacion del elemento de fibras opticas ha resultado ser un reto. El riesgo consiste en que el elemento de fibras opticas deslice fuera del espacio entre las poleas, lo que da lugar a una detention de la production y tambien a un desperdicio de materias primas.
20 Ya se conoce, por el documento US - 4 570 571 A, un aparato para proporcionar una tinta de UV. En este aparato se utiliza un rodillo de aplicacion con una superficie elastica de un material elastomero, para producir una concavidad dentro de la cual se pueden centrar la tinta y la fibra. Tambien se conoce ya, por el documento 2004/0003628 A1, un aparato de fabrication de fibras opticas en el que un primer rodillo de gula giratorio con una superficie concava y un segundo rodillo de gula giratorio son hechos girar en sentidos opuestos con el fin de retorcer 25 una fibra optica.
Compendio de la invencion
Un objeto de la presente invencion consiste en obtener un dispositivo capaz de tratar eficaz y fiablemente fibras opticas. Este objeto se consigue con el dispositivo de acuerdo con la revindication 1 independiente.
El uso de un par de poleas en el que la primera polea tiene una primera ranura circunferencial que recibe el 30 elemento de fibras opticas de tal manera que sobresale de la primera ranura menos de la mitad del area superficial de la section transversal del primer elemento de fibras opticas, y una segunda polea que tiene una superficie de contacto que contacta con la superficie de la parte sobresaliente del primer elemento de fibras opticas, dando lugar a un dispositivo capaz de tratar de manera fiable el primer elemento de fibras opticas a una velocidad de llnea significativa.
35 En las reivindicaciones dependientes se describen realizaciones preferidas de la invencion.
Breve descripcion de los dibujos
En lo que sigue se describira la presente invencion con mas detalle a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
Las figuras 1 y 2 ilustran una primera realization de un dispositivo,
40 La figura 3 ilustra una segunda realizacion de un dispositivo,
La figura 4 ilustra una tercera realizacion de un dispositivo, y La figura 5 ilustra una cuarta realizacion de un dispositivo.
Descripcion de al menos una realizacion
Las figuras 1 y 2 ilustran un primer dispositivo para tratar fibras opticas. La figura 1 ilustra un par de poleas 45 dispuestas en un canal de enfriamiento y la figura 2 ilustra con mas detalle la forma de estas poleas.
En la figura 1, un par de poleas, que incluye una primera 1 y una segunda 2 poleas, estan dispuestas para recibir un primer elemento de fibras opticas 4 desde un canal de enfriamiento 3. Las poleas pueden estar hechas de un material metalico apropiado, tal como acero o aluminio, por ejemplo. El elemento de fibras opticas puede
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comprender una o mas fibras opticas contenidas en una envuelta de un material plastico apropiado. El canal de enfriamiento 3 puede estar lleno de agua, por ejemplo, que se utiliza para controlar la temperatura del elemento de fibras opticas y, en particular, de la envuelta, que puede haber sido extrudida poco antes de la alimentacion del elemento de fibras opticas hacia el canal de enfriamiento 3.
Un mecanismo de accionamiento que puede consistir en un motor electrico, por ejemplo, es utilizado para hacer que las poleas 1 y 2 giren y tiren del primer elemento de fibras opticas 4 por contacto entre la superficie exterior del primer elemento de fibras opticas 4 y las superficies circunferenciales de contacto de las poleas.
La primera polea 1 comprende una primea ranura circunferencial 5 en una superficie de contacto circunferencial 6 de la primera polea 1. El primer elemento de fibras opticas 4 es recibido en la primera ranura 5. Para este fin, la primera ranura 5 ha sido conformada para recibir el primer elemento de fibras opticas de tal manera que menos de la mitad del area superficial de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas 4 sobresale de la primera ranura 4. En el ejemplo ilustrado de la figura 2, el primer elemento de fibras opticas 4 esta alojado completamente dentro de la primera ranura, de tal manera que el primer elemento optico no sobresale en absoluto de la primera ranura 5. La superficie circunferencial de contacto 7 de la segunda polea 2 tiene una parte 8 que sobresale hacia la primera ranura 5 dentro de la primera polea 6 para ponerse en contacto con la superficie del primer elemento de fibras opticas 4 y para encerrar el primer elemento de fibras opticas en un espacio delimitado por las poleas primera 1 y segunda 2. Para simplificar, la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas no muestra separadamente las una o mas fibras opticas y la envuelta.
Como existe mas de una dimension de elementos de fibras opticas, el par de poleas ilustradas en la figura 2 esta provisto, ademas de la primera ranura, de una segunda ranura circunferencial 14. En el ejemplo ilustrado, la segunda ranura 14 esta dispuesta, a modo de ejemplo, en la segunda polea 2, aunque, como alternativa, podrla estar, en su lugar, en la primera polea 1. La segunda ranura 14 tiene dimensiones diferentes a las de la primera ranura 5, de tal manera que puede alojar un segundo elemento de fibras opticas que tenga diferentes dimensiones de seccion transversal que el primer elemento de fibras opticas 4.
La segunda ranura 14 esta dimensionada para recibir un segundo elemento de fibras opticas de tal manera que menos de la mitad del area de la seccion transversal del segundo elemento de fibras opticas sobresale de la segunda ranura. La superficie circunferencial de contacto 6 de la primera polea 1 contacta con una superficie del segundo elemento de fibras opticas recibido en la segunda ranura 14. Como se puede ver en la figura 2, la segunda polea 2 tiene una parte circunferencial sobresaliente en la cual esta dispuesta la segunda ranura 14. Esta parte sobresaliente sobresale hacia dentro de un rebaje circunferencial 10 de la primera polea 1, que es de anchura suficiente para recibir el saliente de la segunda polea 2.
El uso de un par de poleas que tiene tanto una primera ranura 5 como una segunda ranura 14 es ventajoso, ya que se puede tirar de elementos de fibras opticas de diferentes diametros de la seccion transversal con el mismo par de poleas. Sin embargo, en la mayor parte de las realizaciones, solo se usa cada vez una de las ranuras; en otras palabras, solo es impulsado un elemento de fibras opticas a traves de las dos ranuras. La ventaja de tal realizacion es que, una vez que se cambia la llnea de tratamiento para tratar un elemento de fibras opticas con una dimension diferente, no es necesario cambiar el par de poleas, sino que, en su lugar, el elemento de fibras opticas con la nueva dimension puede ser conducido hacia la otra ranura con dimensiones correctas para tirar de este otro elemento de fibras opticas.
Las superficies de contacto 6 y 7 de las poleas primera y segunda 1 y 2 estan recubiertas ventajosamente, al menos parcialmente, con un revestimiento que proporciona superficies de contacto asperas de elevada friccion. El revestimiento puede estar dispuesto como se ilustra en la figura 3, por ejemplo. Una alternativa es aplicar una capa de carburo de tungsteno mediante deposicion de plasma, por ejemplo. Una tal capa es muy resistente al desgaste. Puesto que el objeto es aumentar la friccion, la mecanizacion de la capa despues de la deposicion puede ser reducida al mlnimo o, en algunas realizaciones, completamente evitada.
La figura 3 ilustra una segunda realizacion de un dispositivo. El dispositivo de la figura 3 es muy similar al explicado en relacion con las figuras 1 y 2. Por lo tanto, la realizacion de la figura 3 se explicara principalmente puntualizando las diferencias entre estas realizaciones.
En la figura 3, el par de poleas, que incluye la primera polea 1' y la segunda polea 2', esta provisto solo de una ranura 5. En consecuencia, este par de poleas esta optimizado solo para un tamano de un elemento de fibras opticas 4. La figura 3 ilustra tambien el revestimiento 9 que proporciona superficies de contacto asperas 6 y 7 de elevada friccion para el par de poleas, como se explico en relacion con la realizacion de las figuras 1 y 2. Un tal revestimiento puede ser utilizado tambien en otras realizaciones explicadas mas adelante.
En la realizacion de la figura 3, la segunda polea 2' no sobresale hacia el interior de una ranura o rebaje de la primera polea 1', como en la figura 2. En su lugar, un espacio de separation 12 que se extiende paralelamente al eje de rotation 11 de la primera polea 1', separa las poleas 1' y 2' entre si. En el ejemplo ilustrado, la segunda polea 2' tiene una superficie de contacto 7 generalmente plana que contacta con la superficie del primer elemento de fibras opticas 4. Sin embargo, es posible utilizar una superficie de contacto 7 que no sea plana, sino ligeramente concava,
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por ejemplo, en otras palabras, de una forma similar a la que tiene el rebaje 10 de la figura 2, con el fin de ayudar al primer elemento de fibras opticas a permanecer en la parte media de la ranura 5.
La figura 3 ilustra tambien el punto central 13 del area de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas
4. Al nivel del punto central 13 en la direccion del eje de rotacion 11 de la primera polea 1', la anchura W1 de la primera ranura 5 corresponde sensiblemente a la anchura W2 del primer elemento de fibras opticas 4. En relacion con esto, la expresion “corresponde sensiblemente” se refiere a un dimensionamiento en el que la anchura W1 de la ranura 5 esta tan proxima a la anchura W2 del primer elemento de fibras opticas 4, que las paredes de la ranura 5 proporcionan soporte adecuado para el primer elemento de fibras opticas 4 con el fin de evitar que la forma del primer elemento de fibras opticas cambie demasiado de circular a oval, una vez que la primera polea 1' y la segunda polea 2' presionen el primer elemento de fibras opticas 4 entre ellas con una fuerza suficiente para asegurar un buen agarre entre la superficie del primer elemento de fibras opticas 4 y las superficies de contacto 6 y 7. En la practica, el dimensionamiento puede ser realizado de tal manera que la anchura W1 de la ranura 5 exceda de la anchura W2 del primer elemento de fibras opticas 4 hasta en 20%, preferiblemente en 2,5 a 10%. Tal dimensionamiento es optimo al menos para elementos de fibras opticas que tengan normalmente un diametro de 1 a 4 mm. Un dimensionamiento similar es ventajosamente utilizado tambien el las realizaciones de las figuras 1 a 2 y 4 a 5.
Tambien se puede ver en la figura 3 que el punto central 13 del area de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas 4 esta situado a una profundidad Y dentro de la primera ranura 5, en otras palabras, de tal manera que menos de la mitad del area de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas sobresalga de la primera ranura. Esto asegura que el primer elemento de fibras opticas 4 sea eficazmente impedido de deslizar fuera del espacio entre las poleas 1' y 2' tambien en ejecuciones en las que el primer elemento de fibras opticas esta mojado y es deslizante y la velocidad de la llnea es elevada.
La figura 4 ilustra una tercera realizacion de un dispositivo. La realizacion de la figura 4 es muy similar a la explicada en relacion con la figura 3. Por lo tanto, la realizacion de la figura 4 se explicara principalmente resaltando las diferencias entre estas realizaciones.
En la figura 4, la primera ranura 5 esta dispuesta en una parte sobresaliente circunferencial de la primera polea 1''. Un rebaje circunferencial 10'' esta dispuesto en la segunda polea 2''. El rebaje es suficientemente ancho para facilitar que la parte sobresaliente de la primera polea 1'' pueda penetrar en el rebaje 10''. En consecuencia, la primera polea 1'' sobresale penetrando en la segunda polea 2'' y el primer elemento de fibras opticas 4 esta encerrado en un espacio delimitado por las poleas primera y segunda.
La figura 5 ilustra una cuarta realizacion de un dispositivo. La realizacion de la figura 5 es muy similar a la explicada en relacion con las figuras 1 y 2. Por lo tanto, la realizacion de la figura 5 se explicara principalmente puntualizando las diferencias entres estas realizaciones.
En la figura 5, el par de poleas, que incluye las poleas primera 1 y segunda 2 que son hechas girar por un mecanismo de accionamiento 19 que consiste en un motor electrico, estan dispuestas en relacion con un canal de enfriamiento 3, como se ilustra en relacion con la figura 1. Sin embargo, en lugar de utilizar las poleas 1 y 2 ilustradas en las figuras 1 y 2, se pueden utilizar las poleas 1' y 2' o 1'' y 2'' en su lugar, en la realizacion de la figura
5.
Un extrusor 20, que recibe una o mas fibras opticas 15, esta dispuesto frente al canal de enfriamiento 3. En el ejemplo ilustrado, el extrusor 20 recibe dos fibras opticas 15 de carretes de entrega 16 y produce una envuelta de plastico para rodear las fibras opticas 15 con el fin de producir el primer elemento de fibras opticas 4. Desde el extrusor 20, el primer elemento de fibras opticas 4 producido es conducido hacia el llquido de enfriamiento, preferiblemente agua, que esta situado en el canal de enfriamiento 3.
Una alternativa es que la envuelta producida por el extrusor 20 forme un tubo en el que las fibras opticas 15 esten dispuestas de manera floja o suelta, en otras palabras, de tal manera que no puedan unirse o embeberse en el material plastico del tubo. Sin embargo, el tubo puede estar lleno de una gelatina apropiada que rodee las fibras opticas que estan dentro del tubo.
El dispositivo de la figura 5 comprende ademas un cabrestante principal 17 que, ademas de accionar las poleas 1 y 2, tira del primer elemento de fibras opticas 4. Con el fin de evitar los efectos negativos de contraccion posterior, el par de poleas 1 y 2 esta dispuesto para tirar del primer elemento de fibras opticas con una velocidad mayor que el cabrestante. Puesto que el material plastico que forma el tubo tiende a contraerse desde su dimension original una vez que ha sido enfriado, el par de poleas 1 y 2 esta girando a una velocidad mayor con el fin de tensar el tubo y obtener un tubo que sea ligeramente mas largo que las fibras en el lugar de las poleas 1 y 2. Puesto que las fibras 15 estan sueltas o flojas dentro del tubo, no estan sometidas a tension por la traccion aplicada por las poleas 1 y 2 al primer elemento de fibras opticas 4. En consecuencia, se obtiene una diferencia de longitudes denominada Exceso de Longitud de Fibras (EFL: Excess Fiber Length).
A continuacion el cabrestante principal 17 tira del primer elemento de fibras opticas 4 sometiendo a tension las fibras 15 y el tubo por igual. Esto puede conseguirse enrollando el primer elemento de fibras opticas 4 mas de una vuelta
alrededor de las ruedas del cabrestante principal 17, de tal manera que la friccion entre el interior del tubo y las fibras opticas dentro del tubo, por ejemplo, fija temporalmente el tubo a las fibras opticas. Finalmente, el primer elemento de fibras opticas tratado es arrollado en el carrete 18.
Se ha de entender que la anterior descripcion y las figuras que la acompanan pretenden solo ilustrar la presente 5 invencion. Sera evidente para una persona experta en la tecnica que la invencion puede ser variada y modificada sin apartarse del alcance de la invencion.

Claims (10)

  1. 5
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    15
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    25
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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo para tratar fibras opticas, que comprende:
    un par de poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'') dispuestas para recibir, en un espacio entre ellas, un primer elemento de fibras opticas (4) que comprende una o mas fibras opticas (15) contenidas dentro de una envuelta,
    un mecanismo de accionamiento (19) para hacer que las poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'') giren y tiren del primer elemento de fibras opticas (4) por contacto entre la superficie exterior del primer elemento de fibras opticas (4) y las poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2''),
    una primera polea (1, 1', 1'') del par de poleas comprende una primera ranura circunferencial (5) en una superficie de contacto circunferencial (6) para recibir el primer elemento de fibras opticas (4), y
    una segunda polea (2, 2', 2'') del par de poleas comprende una superficie circunferencial de contacto (7) que contacta con una superficie del primer elemento de fibras opticas (4), caracterizado porque en el espacio entre las poleas
    la primera ranura (5) esta conformada para recibir el primer elemento de fibras opticas (4) de tal manera que menos de la mitad del area superficial de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas (4) sobresale de la primera ranura (5), y
    a un nivel de un punto central (13) en el area de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas (4), la primera ranura (5) tiene, en la direccion de un eje de rotacion (11) de la primera polea (1, 1', 1''), una anchura (W1) que excede la anchura (W2) del primer elemento de fibras opticas (4) en hasta 20%.
  2. 2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que a un nivel de un punto central (13) en el area de la seccion transversal del primer elemento de fibras opticas (4), la primera ranura (5) tiene, en la direccion de un eje de rotacion (11) de la primera polea (1, 1', 1''), una anchura (W1) que corresponde sensiblemente a la anchura (W2) del primer elemento de fibras opticas (4).
  3. 3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que, a un nivel de un punto central (13) en el area de seccion transversal del primer elemento de fibras opticas (4), la primera ranura (5) tiene, en la direccion de un eje de rotacion (11) de la primera polea (1, 1', 1''), una anchura (W1) que excede la anchura (W2) del primer elemento de fibras opticas (4) en 2,5 a 10%.
  4. 4. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la superficie de contacto (7) de la segunda polea (2) tiene una parte circunferencial (8) que sobresale en la primera ranura (5) de la primera polea (1) para encerrar el primer elemento de fibras opticas (4) en un espacio delimitado por las poleas primera y segunda.
  5. 5. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la superficie de contacto (7) de la segunda polea (2'') tiene un rebaje circunferencial (10'') y la primera polea (1'') sobresale entrando en el rebaje (10'') de la segunda polea (2'') para encerrar el primer elemento de fibras opticas en un espacio delimitado por las poleas primera y segunda.
  6. 6. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que
    una de las poleas primera y segundo (1, 2) comprende una segunda ranura circunferencial (14) en la superficie circunferencial de contacto (6, 7) para recibir un segundo elemento de fibras opticas que tiene dimensiones en seccion transversal diferentes a las del primer elemento de fibras opticas,
    la segunda ranura (14) tiene dimensiones diferentes a las de la primera ranura (5) para alojar el segundo elemento de fibras opticas de tal manera que menos de la mitad del area superficial de la seccion transversal del segundo elemento de fibras opticas sobresale de la segunda ranura (14), y
    la superficie circunferencial de contacto (6, 7) del otro de las primera y segunda poleas (1, 2) contacta con una superficie del segundo elemento de fibras opticas.
  7. 7. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la superficie circunferencial de contacto (6, 7) de al menos una de las poleas primera y segunda (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'') esta cubierta, al menos parcialmente, con un revestimiento (9) que proporciona una superficie de contacto aspera (6, 7) de elevada friccion.
  8. 8. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el dispositivo comprende un canal de enfriamiento (3) para un llquido a traves del cual el primer elemento de fibras opticas (4) es conducido al par de poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'').
  9. 9. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el dispositivo comprende un extrusor (20) que recibe una o mas fibras opticas (15) y que proporciona una envuelta de plastico para rodear la una o mas fibras opticas con el fin de producir el primer elemento de fibras opticas (4).
  10. 10. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que
    la envuelta del primer elemento de fibras opticas (4) es un tubo y la una o mas fibras opticas (15) estan dispuestas de manera suelta dentro del tubo, y
    el dispositivo comprende un cabrestante principal (17) dispuesto a continuation del par de poleas (1, 2; 1', 5 2'; 1'', 2'') para tirar el primer elemento de fibras opticas (4), y
    el par de poleas (1, 2; 1', 2'; 1'', 2'') esta dispuesto para tirar del primer elemento de fibras opticas (4) con una velocidad mayor que la del cabrestante (17) para eliminar los efectos de la contraction posterior.
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