ES2628080T3 - Aparato y método para pulir un conector de fibra óptica - Google Patents
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Abstract
Un aparato (100) de pulido para pulir un conector (10) de fibra óptica que comprende: una parte (111) de base y un disco (160) de pulido que tiene un soporte (170) de conector para recibir y sujetar el conector de fibra óptica fijado a un extremo terminal de una fibra óptica, y estando el aparato de pulido caracterizado por que la parte de base soporta un medio (140) de pulido y un engranaje (161) de pulido configurado para engranarse en un engranaje anular (115) dispuesto en la parte de base, en donde cuando está montada, una punta (52) de fibra de fibra óptica traza un diseño de ruleta sobre el medio de pulido tras el acoplamiento giratorio del engranaje de pulido dentro del engranaje anular.
Description
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DESCRIPCION
Aparato y metodo para pulir un conector de fibra optica Antecedentes de la invencion Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un aparato y a un metodo para pulir una fibra optica, de forma especifica, una fibra optica rematada y pulida in situ.
Antecedentes
En el campo de las redes de telecomunicaciones opticas, los conectores de fibra optica constituyen una de las maneras principales para conectar dos o mas fibras opticas. Existen diversos tipos de conectores de fibra optica que incluyen conectores de manguito adhesivos, en los que la punta de la fibra queda soportada en una posicion sustancialmente fija con respecto a la punta del manguito fijando mediante adhesivo la fibra en el interior del orificio del manguito. Otro tipo de conectores incluye conectores sin manguito que se basan en torcer una longitud de fibra para crear una presion de contacto. Otro tipo de conectores incluye conectores de sujecion remota (de manguito), en los que la fibra se fija a cierta distancia del extremo terminal o punta de la fibra.
Al instalar un conector de sujecion remota in situ, una practica habitual consiste en usar un pulido coplanario/alineado. En conectores de sujecion remota, del mismo modo que en otros tipos de conector, se consiguen perdidas opticas bajas y reflejos minimos cuando se asegura que los extremos terminales de al menos dos fibras opticas estan en contacto fisico. No obstante, cualquier diferencia en el coeficiente de expansion entre la fibra y la unidad de manguito puede provocar una falta de contacto en la punta de la fibra cuando la temperatura aumenta o disminuye. El espacio resultante puede provocar unos reflejos significativos. En las patentes US-5.408.558 y US-7.775.726 se describe un conector de sujecion remota convencional.
Otra practica habitual consiste en que un tecnico lleve a cabo un pulido in situ para crear un extremo terminal de fibra que sobresale mas alla de la punta del manguito. Este metodo de pulir conectores de sujecion remota produce varios salientes que permiten obtener un contacto fisico seguro, evitando al mismo tiempo un exceso de fuerza en las puntas de fibra. Este metodo, cuando se sigue de forma cuidadosa, permite obtener un contacto fisico suficiente al menos de las dos caras extremas terminales de la fibra en temperaturas de interiores (0 0C a 60 0C). No obstante, el conector de sujecion remota rematado in situ y pulido de forma convencional puede no resultar adecuado para un uso exterior, que presenta unos requisitos de temperatura mas estrictos (-40 0C a 80 0C). Los factores que producen una perdida optica inaceptable pueden ser provocados por la variabilidad intrinseca del proceso de pulido in situ, errores del operario, pulido excesivo (p. ej. usando demasiada fuerza o demasiadas pasadas y un abrasivo basto, obstruido o contaminado) o por la sustitucion de un tipo diferente de abrasivo.
Las siguientes referencias describen dispositivos convencionales para pulir fibras opticas: US-2011/0275283 A1; US-2011/0312249 A1; US-3.975.865; US-4.178.722; US-4.291.502; US-4.979.334; US-5.007.209; US-5.185.966; US-5.216.846; US-5.349.784; US-5.351.445; US-6.790.131; US-6.945.860; y US-7.491.114.
Sumario
Segun un aspecto ilustrativo de la presente invencion, se proporciona un aparato de pulido segun la reivindicacion 1 para pulir un conector de fibra optica. El conector de fibra optica incluye una carcasa de conector y un manguito. El aparato de pulido tiene una parte de base para soportar un medio de pulido; y un disco de pulido. El disco de pulido incluye un soporte de conector para recibir y sujetar el conector de fibra optica fijado a un extremo terminal de una fibra optica, y un engranaje de pulido configurado para acoplarse a un engranaje anular dispuesto en la parte de base de manera que una punta de fibra de una fibra optica montada en el conector optico trace un diseno de ruleta sobre el medio de pulido tras el acoplamiento giratorio del engranaje de pulido dentro del engranaje anular.
Segun otro aspecto ilustrativo de la presente invencion, el aparato de pulido incluye un soporte de conector para recibir y sujetar un conector de fibra optica y una carcasa del aparato de pulido que tiene una parte de base que soporta un medio de pulido y que incluye un engranaje anular. El engranaje anular incluye una pluralidad de dientes interiores dispuestos a lo largo del borde interior circunferencial del engranaje anular. El aparato de pulido tambien incluye un disco de pulido que comprende el soporte de conector dispuesto dentro del engranaje de pulido. El engranaje de pulido tiene una pluralidad de dientes exteriores que sobresalen del borde circunferencial del engranaje de pulido. Los dientes exteriores del engranaje se acoplan con los dientes interiores del engranaje anular de la carcasa del aparato de pulido, de manera que el medio de pulido se situa proximo a una punta de fibra que se extiende desde la cara del extremo del manguito del conector de fibra optica dispuesto en el soporte de conector.
Segun otro aspecto ilustrativo mas de la presente invencion, un metodo de pulido de un conector optico, segun la reivindicacion 13, comprende proporcionar una fibra optica que tiene un extremo terminal desnudo. El extremo
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terminal desnudo de la fibra optica se corta a una longitud deseada para producir una punta de fibra. La fibra optica pelada y cortada se introduce a traves del conector de fibra optica y del manguito de tal manera que la punta de la fibra sobresalga de la cara del extremo del manguito en una cantidad conocida. La fibra optica se fija entonces en el conector de fibra optico.
El conector de fibra optica se situa en un aparato de pulido. El aparato de pulido incluye una carcasa de aparato de pulido que tiene una parte de base que soporta un medio de pulido y que incluye un engranaje anular. El engranaje anular incluye una pluralidad de dientes interiores dispuestos a lo largo del borde circunferencial interior del engranaje anular. El aparato de pulido tambien incluye un disco de pulido que comprende un soporte de conector dispuesto dentro del engranaje de pulido. El engranaje de pulido tiene una pluralidad de dientes exteriores que sobresalen del borde circunferencial del engranaje de pulido. Los dientes exteriores del engranaje se acoplan con los dientes interiores del engranaje anular de la carcasa del aparato de pulido, de manera que el medio de pulido se situa proximo a la punta de fibra que se extiende desde la cara del extremo del manguito del conector de fibra optica dispuesto en el soporte de conector.
El disco de pulido se mueve en una trayectoria circular dentro del engranaje anular de manera que la punta de fibra que se extiende desde la cara de extremo del conector de fibra optica trace una ruleta sobre el medio de pulido.
No se pretende que el anterior resumen de la presente invencion describa cada realizacion mostrada o todas las implementaciones de la presente invencion. Las figuras y la descripcion detallada que se muestran a continuacion ilustran de forma mas especifica estas realizaciones.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se describira con mas detalle en relacion con los dibujos adjuntos, en donde:
Las Figs. 1A-1C son tres vistas de un aparato de pulido ilustrativo segun un aspecto de la presente invencion.
La Fig. 2 es una vista isometrica de una parte de base de la carcasa del aparato de pulido de la Fig. 1 A.
La Fig. 3 es una vista isometrica de una parte de cubierta opcional de la carcasa del aparato de pulido de la Fig. 1A.
Las Figs. 4A-4C son tres vistas de un disco de pulido utilizado con el aparato de pulido de la Fig. 1A.
Las Figs. 5A-5B son dos vistas que muestran un conector de fibra optica instalado en el disco de pulido de la Fig. 4A.
Las Figs. 6A-6B son dos vistas que muestran el pulido de un conector de fibra optica con el aparato de pulido de la Fig. 1 A.
La Fig. 6C es una vista esquematica del diseno trazado por la punta de la fibra optica mientras es pulida por el aparato de pulido ilustrativo.
La Fig. 7 es una vista isometrica de un conector de fibra optica ilustrativo que puede pulirse con un aparato de pulido de la presente invencion.
Las Figs. 8A-8B son dos vistas de un aparato de pulido ilustrativo segun un aspecto de la presente invencion.
La Fig. 9 es una vista isometrica de una parte de base y del disco de pulido de la carcasa del aparato de pulido de la Fig. 8A.
A pesar de que la invencion es susceptible de diversas modificaciones y formas alternativas, en los dibujos, a modo de ejemplo, se han mostrado detalles especificos de la misma que se describiran con detalle. Sin embargo, debe entenderse que no se pretende limitar la invencion a las realizaciones particulares descritas. Por el contrario, la intencion es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que se encuentren dentro del alcance de la invencion segun se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
Descripcion detallada
En la siguiente descripcion detallada se hace referencia a los dibujos adjuntos, que forman una parte de la misma, y en los que se muestran a modo de ilustracion realizaciones especificas en las que puede ponerse en practica la invencion. A este respecto, la terminologia direccional, tal como “superior”, “inferior”, “frontal”, “posterior”, “delantero”, “anterior”, “trasero”, etc., se usa haciendo referencia a la orientacion de la figura o figuras que se esten describiendo. Puesto que los componentes de las realizaciones de la presente invencion se pueden colocar en una serie de orientaciones diferentes, la terminologia direccional se utiliza a titulo ilustrativo y no es limitativa en modo alguno. Se entiende que se pueden utilizar otras realizaciones y que se pueden realizar cambios logicos o estructurales sin apartarse del ambito de la presente invencion. Por lo tanto, la siguiente descripcion detallada no debe tomarse en un sentido limitativo, y el ambito de la presente invencion se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
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La presente invencion se refiere a un aparato y a un metodo para pulir una fibra optica rematada con un conector de fibra optica. Tal como se describe en la presente memoria, un metodo sencillo para pulir un conector de fibra optica permite obtener resultados uniformes y repetitivos con una herramienta de pulido de bajo coste. Ademas, el metodo sencillo de pulido descrito en la presente memoria permite reducir sustancialmente la sensibilidad con respecto al operario, a diferencia de los metodos de pulido in situ convencionales, y permite reducir los costes de instalacion del conector. En un aspecto preferido, el aparato de pulido puede ser un dispositivo mecanico ligero, portatil y de accionamiento manual in situ.
El aparato 100 de pulido puede utilizarse para pulir una variedad de tipos de conectores de fibra optica, por ejemplo, un conector de fibra optica de tipo con sujecion remota, como un conector Crimplok™+ comercializado por 3M Company (St. Paul, MN, EE. UU.). La Fig. 7 muestra otro tipo de conector 10 de fibra optica de sujecion remota, descrito detalladamente en una solicitud de patente PCT que tiene el numero de referencia asignado por el representante 67944WO002, titulada “Conector de fibra optica”.
El conector 10 de fibra optica incluye un manguito 14 dispuesto de forma fija en una abertura en uno de los extremos del cuerpo de collar (no mostrado). El cuerpo de collar se retiene dentro de una carcasa exterior 12 del conector 10 de fibra optica. El cuerpo de collar esta configurado para recibir un dispositivo de sujecion mecanica para sujetar un cable 50 de fibra optica dentro del conector. Un elemento principal 16 retiene el cuerpo de collar dentro de la carcasa exterior 12 e incluye una parte de sujecion de camisa de fibra (no mostrada) para sujetarlo en una camisa 54 del cable 50 de fibra optica. Se puede unir una capucha 18 a una parte del elemento principal, en donde la capucha acciona la parte de sujecion a la camisa de fibra del elemento principal para sujetar el elemento principal a la camisa 54 de cable del cable 50 de fibra optica. El aparato 100 de pulido ilustrativo esta configurado para acercar la cara 14a de extremo del manguito 14 del conector y la punta 52 de fibra optica sobresaliente al medio de pulido dispuesto en el aparato de pulido. El conector de fibra optica tambien puede incluir un tapon de extremo (no mostrado) dispuesto sobre el manguito del conector para evitar la contaminacion ambiental del manguito del conector antes de montar el conector de fibra optica sobre el cable de fibra optica. En un aspecto ilustrativo, el tapon de extremo puede incluir un rebaje para permitir que solo una longitud predeterminada de la fibra optica (p. ej. la punta 52 de fibra) sobresalga de la cara 14a de extremo del manguito 14 del conector.
El cable 50 de fibra optica puede ser un cable convencional, tal como una fibra con recubrimiento protector de 250 pm o 900 pm, una fibra con revestimiento reforzado de Kevlar®, un cable de bajada con revestimiento u otras fibras con revestimiento y refuerzo. La fibra optica del cable de fibra optica puede ser monomodal o multimodal. Las fibras multimodales pueden tener, por ejemplo, un tamano de nucleo de 50 pm, un tamano de nucleo de 62,5 pm o un tamano de nucleo estandar diferente. En otro aspecto alternativo, el cable de fibra optica puede comprender una fibra optica de plastico convencional. En otro aspecto mas, el cable 50 de fibra optica puede ser un cable de bajada FRP, un cable de bajada con revestimiento de 1,6 a 3,0 mm, u otros cables de bajada de fibra optica.
El aparato de pulido es util en aplicaciones en las que la etapa de acabado del extremo optico final se completa despues de que la fibra optica se haya fijado dentro de un conector de fibra optica. Otros tipos de conectores de fibra optica ilustrativos que pueden pulirse utilizando el conector ilustrativo de la presente descripcion incluyen conectores de tipo de fusion en caliente, como el conector SC con adhesivo de fusion en caliente de 3M™ 8300 Hot Melt SC o un conector por epoxi como el conector FC/APC 8206 (Epoxy) de 3M™, ambos comercializados por 3M Company (St. Paul, MN, EE. UU). En un aspecto ilustrativo, el conector 10 de fibra optica puede tener un formato SC como se muestra en la Fig. 7. En otros aspectos, el aparato de pulido puede estar configurado para recibir un conector que tenga otro formato de conector estandar, como un formato LC, un formato FC, un formato St, etc., simplemente cambiando el soporte 171 de conector en el disco 170 de pulido (Fig. 4A). En otra alternativa, el soporte 171 de conector puede configurarse para recibir un conector optico multifibra, como un conector de fibra MT o un conector de fibra optica MPO.
Las Figs. 1A y 1B muestran una vista ensamblada abierta y una vista despiezada de una realizacion ilustrativa del aparato 100 de pulido. El aparato 100 de pulido incluye una carcasa 110 de aparato de pulido que tiene una parte 111 de base y una parte 121 de cubierta opcional. La parte de cubierta puede tener un anillo 122 de union para fijar la parte de cubierta a la parte 111 de base y a la tapa 125. La tapa puede estar abierta, como se muestra en la Fig. 1A, para proporcionar el acceso al interior de la carcasa del aparato de pulido cuando la parte de cubierta esta situada sobre la parte de base. De forma alternativa, la tapa 125 puede estar cerrada cuando el aparato de pulido no se este utilizando. En otro aspecto alternativo, una sola parte de cubierta de encaje a presion puede ajustarse a la parte de base cuando el aparato de pulido no se este usando.
La parte 111 de base soporta una pieza del medio 140 de pulido sobre una plataforma 112 de pulido. La Fig. 2 muestra una parte 111 de base sin que la parte de cubierta este unida. La plataforma 112 de pulido incluye un engranaje anular 115 que se extiende desde la superficie y es adyacente al borde exterior de la plataforma de pulido. El engranaje anular 115 tiene una pluralidad de dientes interiores 115a situados a lo largo del borde circunferencial interior del engranaje anular y una pestana 117 configurada para encajar con el anillo 122 de union de la parte 121 de cubierta de la carcasa 110 del aparato de pulido. El anillo de union puede tener un perfil 123 en seccion transversal con forma generalmente de C (Figs. 1A, 1C y 3). El borde exterior del perfil 123a con forma de C descansa sobre y/o se acopla con la pestana 117 de la parte 111 de base, mientras que la parte interior del perfil 123 con forma de C del anillo de union se extiende sobre los dientes interiores 115a del engranaje anular 115, mas alla de la circunferencia interior del engranaje anular para asegurar que el disco 160 de pulido este correctamente colocado cuando el aparato de pulido se este utilizando
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para terminar un conector de fibra optica antes de poner en funcionamiento el conector. En un aspecto ilustrativo mostrado en la Fig. 1A, la parte interior del perfil 123b con forma de C puede ser ligeramente mas larga que la parte exterior del perfil 123a con forma de C mostrado en la Fig. 1C.
La pestana 117 puede incluir uno o mas orificios 118 de guiado que se configuran para acoplar clavijas 122a de alineacion sobre el anillo 122 de union de la parte 121 de cubierta (Fig. 3) para ayudar a colocar la parte de cubierta sobre la parte 111 de base. De forma adicional, la pestana 117 puede incluir una pluralidad de elementos 119 de retencion de la cubierta separados alrededor de la circunferencia de la pestana que se configuran para coincidir con una pluralidad de ganchos 122b de retencion formados sobre el anillo 122 de union de la parte 121 de cubierta para fijar la parte de cubierta a la parte 111 de base.
La parte 111 de base tambien puede incluir una depresion, como un canal anular 113, dentro de la plataforma 112 de pulido para ayudar a la sujecion del medio 140 de pulido (Fig. 1A) en el caso de una pieza de medio de pulido con forma anular. En una realizacion alternativa, la depresion puede ser circular si se utiliza una pieza de medio de pulido circular, o rectangular si se utiliza una pieza de medio de pulido rectangular. La plataforma 112 de pulido tambien puede incluir una cavidad 114 para ayudar a situar y retirar el medio de pulido de la plataforma de pulido. En un aspecto ilustrativo, la profundidad de la depresion es mayor que la profundidad de la cavidad.
El medio 140 de pulido puede comprender un medio o material de pulido convencional. Dependiendo del tipo de pulido, el medio 140 de pulido incluye un material abrasivo con un tamano de grano mas grande (p. ej., un tamano de grano de 5-10 pm) o un medio de pulido con un material con un tamano de grano relativamente mas fino (p. ej., un tamano de grano de 0,02-0,05 pm). Por ejemplo, en un aspecto, puede utilizarse una pieza con forma anular con una pelicula de pulido 869XW de 3M que tiene un grano de oxido de silicio de 0,01 pm nominal (comercializado por 3M Company, St. Paul, MN, EE. UU) colocandola en el canal anular 113 en la parte 111 de base del aparato de pulido. Es posible usar el medio 140 de pulido en combinacion con un pulido en seco o un pulido en humedo (p. ej. agua o alcohol). Despues de finalizar una operacion de pulido, el medio 140 de pulido puede retirarse del aparato de pulido y puede ser sustituido por una nueva pieza de medio de pulido para la siguiente operacion de pulido.
En un aspecto preferido, el medio 140 de pulido puede estar soportado por una o mas almohadillas amoldables 150. En el aspecto ilustrativo mostrado en las Figs. 1B y 1C, se utiliza una unica almohadilla amoldable 150 anular. La Fig. 1C es una vista en seccion parcial del aparato 100 de pulido mostrando una almohadilla amoldable 150 situada dentro del canal anular 113 en la parte 111 de base. La almohadilla amoldable 150 puede tener un grosor de aproximadamente 3 mm y una resistencia de aproximadamente 60 Shore A a aproximadamente 80 Shore A, preferiblemente de unos 75 Shore A. Sin embargo, el grosor de la almohadilla amoldable puede variar en funcion de la profundidad del canal anular, de la parte sobresaliente deseada de la fibra final, asi como de otros criterios de diseno del sistema. En un aspecto ilustrativo, la almohadilla amoldable puede hacerse de caucho, por ejemplo, un material de caucho de silicona. En otro aspecto alternativo, pueden utilizarse dos almohadillas amoldables (no se muestra). En este caso, las propiedades fisicas de cada almohadilla pueden alterarse para proporcionar la superficie de pulido deseado. Por ejemplo, una de las almohadillas amoldables puede ser una almohadilla relativamente resistente y fina (con un grosor del aproximadamente 0,8 mm y una resistencia de Shore A de aproximadamente 60 a aproximadamente 80). La otra almohadilla amoldable puede ser una almohadilla relativamente blanda y gruesa (con un grosor de aproximadamente 3 mm y una resistencia de Shore 00 de aproximadamente 30 a aproximadamente 50). En un aspecto ilustrativo, la almohadilla amoldable 150 puede tener un revestimiento adhesivo sobre una de sus superficies principales para permitir que la almohadilla amoldable se fije adhesivamente dentro del canal anular 113. El medio 140 de pulido puede sujetarse temporalmente a la superficie de la almohadilla amoldable 150 aplicando una pequena cantidad de agua a la superficie de la almohadilla amoldable y colocando el medio de pulido en la parte superior. De forma alternativa, puede utilizarse un medio de pulido con soporte de adhesivo.
La profundidad del canal anular 113 es mayor o igual al grosor combinado de la(s) almohadilla(s) amoldable(s) 150 y el medio 140 de pulido (es decir, la superficie de la plataforma 112 de pulido esta incluso nivelada o ligeramente mas alta que la superficie del medio de pulido). Esta configuracion permite que el cuerpo del disco 160 de pulido (es decir, el engranaje 161 de pulido y el soporte 171 de conector) se deslice sobre la superficie 112a de la plataforma 112 de pulido. Configurar el aparato de pulido de esta forma ayuda a eliminar parte de la sensibilidad con respecto al operario encontrada en los procesos de pulido in situ convencionales donde todo el disco de pulido se desliza sobre la superficie del medio de pulido que, a su vez, esta situada sobre una almohadilla amoldable. En estos procesos de pulido convencionales, el operario puede pulir el conector en exceso presionando el disco de pulido demasiado fuerte contra la superficie del medio de pulido o incluso generar un angulo de pulido si aplica demasiada presion sobre una cara del disco de pulido.
La configuracion anular del medio 140 de pulido y la almohadilla amoldable 150 situada concentricamente con la plataforma 112 de pulido permite un mayor control de la fuerza sobre la punta 52 de la fibra optica fijada en un conector 10 de fibra optica. En un aspecto ilustrativo, la fuerza de contacto adecuada en la punta de fibra pulida puede controlarse de manera que sea de aproximadamente 98 cN a aproximadamente 147 cN (de aproximadamente 100 gramos fuerza a aproximadamente 150 gramos fuerza), preferiblemente aproximadamente 127 cN (aproximadamente 130 gramos fuerza), dependiendo de la longitud de la parte sobresaliente de la fibra y del
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medio abrasivo. La fuerza de contacto, la adaptabilidad de la superficie de pulido y la forma de la punta del manguito cooperan de forma combinada para ayudar a obtener una forma deseada en la superficie de fibra pulida.
La parte 121 de cubierta del aparato 100 de pulido puede incluir tambien un pasador 126 convencional que puede usarse para fijar la tapa 125 en la posicion cerrada acoplandolo con un elemento 116 de retencion sobre la parte de base de la carcasa del aparato de pulido.
Es posible utilizar una bisagra 120 convencional para permitir abrir y cerrar la tapa 125 repetidamente en multiples operaciones. Como se muestra en las Figs. 1A y 3, la tapa 125 puede unirse giratoriamente al anillo 122 de union mediante una bisagra 120 que comprende unos pasadores de bisagra dispuestos en uno de entre la tapa 125 y el anillo 122 de union y unos receptores de los pasadores de bisagra situados en el otro de entre el anillo de union y la base. En la realizacion mostrada en la Fig. 1B, los pasadores 120a de bisagra se disponen en los receptaculos de la tapa 125 y los receptaculos 120b de los pasadores de bisagra se situan en el anillo 122 de union. Obviamente, se contempla cualquier tipo de estructura de bisagra que pueda unir de forma giratoria la tapa 125 al anillo 122 de union considerandose incluido en el ambito de la presente invencion, incluidas, aunque no exclusivamente, una estructura de bisagra plana, una estructura de bisagra por friccion, etc. En un aspecto alternativo se puede usar una tapa de cierre a presion.
El anillo 122 de union puede incluir, ademas, una separacion o seccion interrumpida 124 para facilitar la colocacion del disco 160 de pulido en el aparato de pulido. La separacion permite que el engranaje 161 de pulido del disco 160 de pulido se engrane en los dientes interiores 115a de la parte 111 de base al tiempo que se introduce debajo de la parte del perfil 123b con forma de C del anillo 122 de union, como se muestra en la Fig. 1 A.
La carcasa 110 del aparato de pulido que incluye la parte 111 de base y la parte de cubierta puede construirse de un material rigido, tal como un metal o plastico de moldeo. Los plasticos de moldeo pueden incluir resinas polimericas cargadas con vidrio o mineral, resinas industriales o resinas termoplasticas rigidas. Los plasticos de moldeo ilustrativos pueden incluir policarbonato, polioximetileno como Delrin® 100 NC010 comercializado por DuPont (Wilmington, DE, EE. UU.), poli(acrilonitrilo/butadieno estireno) y mezclas o copolimeros de los mismos. Una mezcla ilustrativa de ABS y PC es la que comercializa Ngai Hing Engineering Plastic Materials, Ltd. (D0530, China). Aunque la parte 111 de base y la parte 121 de cubierta se muestran como componentes separados, en un aspecto alternativo, el anillo de union de la parte de cubierta puede formarse de una pieza con la parte de base. En un aspecto preferido, el aparato 100 de pulido pesa poco (p. ej., menos de 453,6 g [1 lbs.], mas preferiblemente menos de 226,8 g [0.5 lbs.]).
El aparato de pulido puede incluir, ademas, un disco 160 de pulido que comprenda un engranaje 161 de pulido y un soporte 171 de conector. El engranaje de pulido tiene una pluralidad de dientes exteriores 162 que sobresalen del borde circunferencial del engranaje 161 de pulido, como se muestra en la Fig. 4B. Los dientes exteriores pueden configurarse de manera que se engranen en los dientes interiores 115a del engranaje anular 115 en la parte 111 de base de la carcasa 110 del aparato de pulido, como se muestra en las Figs. 1A y 6A-6B. El engranaje 161 de pulido tiene una abertura central 163 que lo atraviesa para permitir la introduccion del soporte 171 de conector en el engranaje de pulido. En un aspecto ilustrativo, la abertura central puede disponerse descentrada con respecto al punto central del engranaje de pulido, de manera que el soporte de conector pueda colocarse de forma asimetrica dentro del engranaje de pulido. Por ejemplo, el eje central 190 del soporte 171 de conector puede estar desplazado del punto central 192 del engranaje 161 de pulido en aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 10 mm, preferiblemente en aproximadamente 2 mm hasta aproximadamente 5 mm.
El engranaje 161 de pulido puede incluir, ademas, una arista central 164 que se extienda circunferencialmente alrededor de la abertura central 163 aproximadamente a medio camino entre la parte superior y la parte inferior del engranaje 161 de pulido. La arista central 164 se engrana con el soporte 171 de conector para permitir que el engranaje de pulido rote alrededor del soporte de conector cuando el engranaje de pulido se mueve alrededor del interior del engranaje anular 115 de la parte 111 de base del aparato 100 de pulido.
El soporte de conector incluye una estructura 172 de sujecion del conector dispuesta en el centro del soporte 171 de conector para recibir un conector de fibra optica convencional en el conector, un reborde circunferencial 174 dispuesto alrededor del soporte de conector y una pluralidad de salientes 175 en forma de gancho que se extienden desde el reborde, de manera que la arista central 164 del engranaje 161 de pulido se dispondra entre el reborde y los salientes en forma de gancho en el soporte de conector de forma que el soporte de conector pueda girar libremente dentro del engranaje de pulido.
El soporte 171 de conector esta configurado para recibir un conector de fibra optica convencional en la estructura 172 de sujecion del conector. Por ejemplo, un conector convencional puede incluir un conector 10 de fibra optica de sujecion remota (ver, p. ej. la Fig. 6). Este tipo de conector 10 de fibra optica se describe detalladamente en una solicitud de patente PCT que tiene el numero de referencia asignado por el representante 67944WO002, titulada “Conector de fibra optica”.
Este conector 10 ilustrativo incluye una carcasa exterior 12 y un manguito 14 de conector.
Cuando el conector 10 de fibra optica se monta en el soporte 171 de conector, el soporte se configura para acercar la cara 14a del extremo del manguito 14 del conector (ver, p. ej., las Figs. 5B y 7) y la punta 52 de fibra
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sobresaliente del cable 50 de fibra optica al medio 140 de pulido dispuesto en la plataforma 112 de pulido de la parte 111 de base del aparato 110 de pulido. El soporte 171 de conector tambien fija el conector 10 de fibra optica en su posicion para reducir movimientos potenciales provocados por fuerzas no previstas aplicadas en los componentes del cable de fibra o del conector durante el pulido.
El soporte 171 de conector esta configurado para sujetar de forma liberable y fijar el conector 10 de fibra optica y para proporcionar una union ajustada a efectos de sujetar el conector, p. ej., mediante un cierre de presion. La estructura 172 de sujecion del soporte de conector, mostrada en la Fig. 4C, puede incluir una o mas estructuras 176 de retencion configuradas para acoplarse a la carcasa exterior 12 y una estructura 177 de recubrimiento para sujetar y estabilizar el manguito 14 de conector del conector 10 de fibra optica. Preferiblemente, el conector 10 puede estar sujetado por el soporte 171 de conector en un angulo predeterminado. Por ejemplo, el soporte 171 de conector puede sujetar el conector 10 de fibra optica para un pulido plano (0°), en donde el medio de pulido es perpendicular con respecto a la direccion axial de la fibra, o, de forma alternativa, un pulido en angulo, que forma un angulo pequeno (de aproximadamente 2° a aproximadamente 12°) con respecto a la perpendicular, para obtener un conector con un pulido en angulo.
Las Figs. 5A y 5B muestran dos vistas de un conector de fibra optica dispuesto en un disco 160 de pulido. Concretamente, la Fig. 5B muestra la cara inferior del disco 160 de pulido ilustrando la posicion de la cara 14a del extremo del manguito con la punta 52 de la fibra optica extendiendose desde la cara del extremo del manguito. Cuando el disco 160 de pulido se coloca en el aparato de pulido, la punta 52 de la fibra se coloca contra el medio 140 de pulido de manera que la punta experimente una fuerza de contacto de aproximadamente 98 cN a aproximadamente 147 cN (de aproximadamente100 gramos fuerza a aproximadamente 150 gramos fuerza) contra el medio de pulido, con preferencia de aproximadamente 127 cN (aproximadamente 130 gramos).
El disco 160 de pulido puede guardarse en la parte de la cubierta del aparato de pulido cuando no se use. La Fig. 3 muestra el disco 160 de pulido colocado para guardarlo en la superficie interior de la tapa 125 de la parte 121 de cubierta del aparato de pulido. La tapa 125 puede incluir un par de brazos 128 que sobresalen de la superficie interior de la tapa. Los brazos se configuran para sujetar el disco 160 de pulido en posicion guardada mediante el acoplamiento con una o mas aberturas 178 (lo cual se puede ver mejor en las Figs. 5B y 6B) dentro del soporte 171 de conector del disco de pulido.
Las Figs. 6A y 6B muestran la parte 111 de base del aparato de pulido sin una parte de cubierta unida. Si preocupa que el disco de pulido se levante durante el proceso de pulido, se puede unir una parte 121 de cubierta adicional (Figs. 1A y 3) a la parte de base como se ha descrito anteriormente. La parte interior 123b del perfil 123 con forma de C del anillo 122 de union forma un labio que se extiende sobre los dientes interiores del engranaje anular para asegurar la colocacion correcta del disco 160 de pulido cuando se este usando el aparato de pulido para terminar un conector de fibra optica antes de ponerlo en funcionamiento. El labio se extiende mas alla del borde circunferencial interior del engranaje anular para guiar y retener el engranaje de pulido mientras se pule la punta de la fibra optica.
Ademas, las Figs. 6A-6B muestran la manera en la que se puede pulir un conector de fibra optica usando el aparato 100 de pulido de la presente descripcion. Un metodo ilustrativo de la presente invencion da a conocer un proceso repetitivo que permite obtener resultados de pulido in situ repetitivos. De forma especifica, es posible utilizar el siguiente metodo para obtener uno o mas conectores de fibra optica pulidos in situ de manera sencilla. En un aspecto ilustrativo, el proceso general incluye desnudar y cortar el cable de fibra optica, disponer el saliente de fibra (distancia entre la punta de la fibra y la cara extrema del manguito) y pulir la punta de la fibra. Despues del pulido, es posible limpiar la punta de la fibra.
De forma mas detallada, es posible enroscar un recubrimiento contra deformaciones (ver Fig. 7, recubrimiento 18) en el cable 50 de fibra optica. Es posible preparar el cable de fibra optica retirando una parte terminal (p. ej., ~ 60 mm) del revestimiento 54 de cable. La fibra puede desnudarse a continuacion con respecto a su recubrimiento de proteccion usando un pelador de cable de fibra convencional, de modo que el recubrimiento de proteccion se extiende aproximadamente 28 mm mas alla del revestimiento de cable. La parte de punta de vidrio expuesta puede limpiarse usando una toallita de alcohol (u otro limpiador convencional).
La fibra puede colocarse en una cortadora de campo, como la cortadora descrita en la patente PCT publicada con el numero WO 2009/051918, que describe una operacion de corte de campo usando, por ej., un cable adiamantado revestido. Obviamente se pueden usar otras cortadoras que permitan obtener una punta de fibra que tenga un angulo de corte de entre 0° y aproximadamente 3,5° con respecto a la perpendicular.
La fibra cortada se guia a continuacion a traves y por el interior de un conector 10 de fibra optica hasta que la punta 52 de la fibra optica salga por la cara 14a del extremo del manguito 14 y se apoye en una entalladura o cavidad formada en el tapon final del conector. Este proceso define la distancia adecuada de protuberancia a la que la parte superior de la fibra optica se extiende desde la cara del extremo del manguito en el punto en el que una ligera curvatura en la fibra asegure que la punta de la fibra ha contactado el fondo de la cavidad en el tapon final. Un saliente suficiente puede ser de aproximadamente 15 pm a aproximadamente 35 pm, con un saliente preferible de aproximadamente 25 pm. Con el conector 10 de fibra optica de sujecion remota, el elemento de sujecion es accionado usando el tapon 15 de accionamiento para fijar la posicion de la fibra dentro del conector. Despues, se puede atornillar la capucha 18 sobre una
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parte del elemento principal provocando el accionamiento de la parte de sujecion del recubrimiento de la fibra del elemento principal de modo que sujete el conector 10 de fibra optica al revestimiento 54 de cable del cable 50 de la fibra optica.
Por lo tanto, el conector 10 de fibra optica queda listo para el pulido y puede introducirse en el soporte 171 de conector del disco 160 de pulido. Los medios 140 de pulido (p. ej., un anillo troquelado de pelicula abrasiva 863XW de 3M Company, una pelicula abrasiva 869XW de 3m Company, u otras peliculas abrasivas) pueden colocarse sobre la superficie expuesta de la almohadilla amoldable dentro del canal anular 113 y humedecerse con agua destilada u otro fluido de pulido convencional. En otro aspecto, se puede usar un proceso de pulido en seco.
El disco 160 de pulido se coloca en el aparato de pulido de tal manera que una parte de los dientes exteriores 162 en el engranaje 161 de pulido del disco de pulido se engranen a una parte de los dientes interiores 115a del engranaje anular 115 que forma parte de la parte 111 de base. El engranaje de pulido se mueve en un sentido de pulido alrededor de la circunferencia interior del engranaje anular, por ejemplo, en el sentido que indica la flecha 199 que se muestra en la Fig. 6B. Como el soporte de conector se monta giratoriamente en el engranaje de pulido, el soporte de conector girara en un sentido opuesto al sentido de pulido, como indica la flecha 198, lo que permite que la mano del operario mantenga una orientacion constante con respecto al soporte de conector. Si el soporte de conector no pudiera girar libremente dentro del engranaje de pulido, el cambio constante de la mano del operario con respecto al disco de pulido podria generar resultados poco fiables tras el pulido.
La duracion del proceso de pulido viene determinada por el numero de revoluciones que el disco de pulido realiza alrededor de la circunferencia interior del aparato 100 de pulido. Por ejemplo, 6 revoluciones pueden equivaler, aproximadamente, a un desplazamiento de un metro de la punta de la fibra optica a lo largo de la superficie del medio de pulido y ocho revoluciones pueden ser aproximadamente un tercio de metro de desplazamiento. Como la punta de la fibra optica realiza varias revoluciones alrededor del aparato de pulido, es deseable que las trayectorias de cada revolucion no se solapen o vuelvan a trazar el diseno de una revolucion anterior. La Fig. 6C muestra un diagrama esquematico del diseno 180 de ruleta trazado en el medio 140 de pulido por la punta de la fibra optica durante un proceso tipico de pulido. Concretamente, el diseno de la ruleta forma una hipocicloide debido a que el engranaje de pulido del disco de pulido gira a lo largo de la circunferencia interior del engranaje anular. Para formar un diseno hipocicloide, la relacion entre el numero de dientes interiores en el engranaje anular y el numero de dientes exteriores en el engranaje de pulido se selecciona de manera que tenga un valor que no sea un numero entero.
Este procedimiento de pulido puede producir una punta de fibra pulida que tiene un saliente de aproximadamente 15 pm (± 10 pm) y una forma convexa con un desplazamiento de punta < 50 pm, preferiblemente < 15 pm. Despues del procedimiento de pulido, es posible limpiar la punta de fibra con una toallita de alcohol.
En la siguiente operacion de pulido de conector, el medio 140 de pulido puede ser sustituido por una nueva pelicula y el aparato de pulido queda listo para pulir el siguiente conector una vez que se ha montado en el disco de pulido.
En un aspecto alternativo, es posible utilizar mas de un medio 140 de pulido para pulir un conector. Por ejemplo, para un conector con adhesivo de fusion en caliente, se puede utilizar un primer medio de pulido que tenga un grano relativamente basto para retirar el exceso de adhesivo y reducir la longitud de la fibra que sobresale. Una vez que el proceso descrito arriba se ha completado, se retira el disco de pulido del aparato de pulido y el medio de pulido se sustituye por una pieza de un medio de pulido con un grano mas fino. El disco de pulido se vuelve a introducir en el aparato de pulido y se gira alrededor de la circunferencia interior del aparato de pulido el numero adicional de revoluciones deseado para conseguir el pulido final de la cara del extremo del conector.
Las Figs. 8A y 8B muestran una vista abierta ensamblada y una vista despiezada de una realizacion ilustrativa y alternativa del aparato 100 de pulido, que es similar en muchos aspectos al aparato 100 de pulido que se muestra en las Figs. 1A y 1B. El aparato 200 de pulido incluye una carcasa 210 de aparato de pulido que tiene una parte 211 de base, una parte 221 de cubierta opcional y un disco 260 de pulido. La parte de cubierta puede tener un anillo 222 de union para fijar la parte de cubierta a la parte 211 de base y a la tapa 225. La tapa puede abrirse, como se muestra en la Fig. 8A, para permitir el acceso al interior del aparato de pulido cuando se use o puede cerrarse para guardarlo.
La parte 211 de base soporta una pieza del medio 140 de pulido sobre una plataforma 212 de pulido. La plataforma 212 de pulido incluye un engranaje anular 215 que se extiende desde la superficie y es adyacente al borde exterior de la plataforma de pulido como se ha descrito anteriormente. El engranaje anular 215 tiene una pluralidad de dientes interiores situados a lo largo del borde circunferencial interior del engranaje anular y una pestana 217 configurada para encajar con el anillo 222 de union de la parte 221 de cubierta. El anillo de union puede extenderse sobre los dientes interiores del engranaje anular mas alla de la circunferencia interior del engranaje anular para asegurar la colocacion correcta del disco 260 de pulido cuando se este usando el aparato de pulido para terminar un conector de fibra optica antes de poner el conector en funcionamiento.
La parte 211 de base puede incluir una depresion, como un canal anular 213, dentro de la plataforma 212 de pulido para ayudar a la sujecion del medio 140 de pulido. En un aspecto preferido, el medio 140 de pulido puede estar soportado por una o mas almohadillas amoldables (no mostradas en las Figs. 8A y 8B).
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El disco de pulido comprende un engranaje 261 de pulido y un soporte 271 de conector montado de manera giratoria en el engranaje de pulido, en donde el soporte de conector esta configurado para recibir un conector de fibra optica convencional que pulir. El extremo terminal de la fibra optica montada en el conector optico traza un diseno de ruleta sobre el medio de pulido tras el acoplamiento giratorio del disco de pulido dentro del engranaje anular.
La parte 211 de base puede incluir, ademas, un pasador 212b de almacenaje que se extienda desde su superficie cerca del centro de la plataforma de pulido, de tal manera que no impida el movimiento del disco de pulido cuando este se mueva dentro del aparato de pulido. El pasador 212b de almacenaje coincide con las aberturas 278 (Fig. 9) dentro del soporte 271 de conector del disco 260 de pulido para ayudar a guardar el disco de pulido cuando no se use el aparato 200 de pulido. El disco de pulido se mantiene en su posicion resguardada fijando la tapa 225 del aparato de pulido en una posicion cerrada.
La pestana 217 en la parte 211 de base puede incluir una pluralidad de elementos 219 de retencion de la cubierta separados alrededor de la circunferencia de la pestana que se configuran para coincidir con una pluralidad de ganchos 222b de retencion formados sobre el anillo 222 de union de la parte 221 de cubierta para fijar la parte de cubierta a la parte de base.
La parte 221 de cubierta del aparato 100 de pulido puede incluir tambien un pasador 226 convencional que puede usarse para fijar la tapa 225 en la posicion cerrada acoplandolo con un elemento 216 de retencion sobre el anillo de union de la carcasa del aparato de pulido. Es posible utilizar una bisagra convencional para permitir abrir y cerrar la tapa 225 giratoriamente en multiples operaciones.
La parte 221 de cubierta puede incluir, ademas, una pieza de espuma amoldable 227 unida con adhesivo a la tapa 225 para sujetar de manera segura el disco de pulido contra la plataforma de pulido cuando se cierre la tapa para guardarlo, evitando con ello que el disco de pulido traquetee dentro del aparato de pulido cuando no se use el aparato de pulido. La espuma amoldable puede ser una espuma de celulas abiertas o una espuma de celulas cerradas. En un aspecto ilustrativo, la espuma amoldable puede ser una de entre una espuma de neopreno, una espuma de poliuretano o una espuma de caucho de nitrilo-butadieno/cloruro de polivinilo.
Las realizaciones ilustrativas descritas anteriormente permiten simplificar el proceso de pulido in situ, controlando al mismo tiempo varias fuentes de variabilidad que en el pasado hacian necesario dominar la practica a nivel de experto. Por ejemplo, es posible eliminar la practica habitual de “pulido en el aire”, que consiste en iniciar un pulido in situ mientras se sujeta un material de pulido abrasivo en el aire (sin que se aplique ninguna fuerza de soporte controlada). El aparato de pulido puede ser una herramienta manual sencilla, sin que sea necesario un motor o una fuente de alimentacion. En ciertos conectores, tales como los descritos anteriormente, solamente sera necesaria una unica etapa de pulido.
Aunque la invencion expuesta anteriormente se ha descrito sobre todo con respecto a un conector de sujecion remota de una unica fibra usando una sujecion de fibra mecanica, es posible usar el aparato y el metodo descritos en la presente memoria con un conector de fibras multiples (p. ej. un conector de fibras multiples de tipo MT) y/o una sujecion adhesiva remota, tal como resultara evidente para el experto en la tecnica teniendo en cuenta la presente descripcion.
La presente invencion no se considerara limitada a los ejemplos especificos descritos anteriormente, sino que se entendera que la misma cubre todos los aspectos de la invencion, definida claramente en las reivindicaciones adjuntas. Diversas modificaciones, procesos equivalentes, asi como diversas estructuras a las que la presente invencion puede ser aplicable seran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica la que se refiere la presente invencion tras la revision de la presente memoria descriptiva.
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REIVINDICACIONES
Un aparato (100) de pulido para pulir un conector (10) de fibra optica que comprende: una parte (111) de base y
un disco (160) de pulido que tiene un soporte (170) de conector para recibir y sujetar el conector de fibra optica fijado a un extremo terminal de una fibra optica, y estando el aparato de pulido caracterizado por que la parte de base soporta un medio (140) de pulido y un engranaje (161) de pulido configurado para engranarse en un engranaje anular (115) dispuesto en la parte de base, en donde cuando esta montada, una punta (52) de fibra de fibra optica traza un diseno de ruleta sobre el medio de pulido tras el acoplamiento giratorio del engranaje de pulido dentro del engranaje anular.
El aparato de la reivindicacion 1, en donde el engranaje anular tiene una pluralidad de dientes interiores dispuestos a lo largo de un borde circunferencial interior del engranaje anular; y en donde el engranaje de pulido tiene una pluralidad de dientes exteriores que sobresalen del borde circunferencial del engranaje de pulido que se engrana en los dientes interiores del engranaje anular de la carcasa del aparato de pulido.
El aparato de la reivindicacion 1, que ademas comprende una o mas almohadillas de soporte amoldables que se disponen entre el medio de pulido y la parte de base de la carcasa del aparato de pulido.
El aparato de la reivindicacion 1, en donde la punta de fibra experimenta una fuerza de contacto de aproximadamente 1 N a aproximadamente 1,5 N (aproximadamente 100 gramos fuerza a aproximadamente 150 gramos fuerza) cuando el conector de fibra optica esta dispuesto en el soporte de conector y el disco de pulido se coloca en el aparato de pulido.
El aparato de la reivindicacion 1, en donde el conector se sujeta en el soporte en un angulo predeterminado, proporcionando el angulo predeterminado uno de un pulido plano, que es perpendicular con respecto a la direccion longitudinal de la fibra, y un pulido en angulo.
El aparato de la reivindicacion 2, en donde el pulido en angulo comprende un angulo con respecto a la perpendicular de aproximadamente 2° a aproximadamente 12°.
El aparato de la reivindicacion 1, en donde el soporte de conector se monta de forma asimetrica en el engranaje de pulido.
El aparato de la reivindicacion 1, en donde el soporte de conector se monta de forma giratoria en el engranaje de pulido.
El aparato de la reivindicacion 2, en donde la relacion del engranaje interior de la parte de base de la carcasa con respecto a los dientes exteriores en el engranaje de pulido tiene un valor que no es un numero entero.
El aparato de la reivindicacion 1, en donde la ruleta es una hipocicloide.
El aparato de la reivindicacion 1, que ademas comprende una parte de cubierta unida a la parte de base, en donde la parte de cubierta puede comprender un anillo de union y una tapa.
El aparato de pulido de la reivindicacion 11, en donde el anillo de union forma un labio que se extiende mas alla del borde circunferencial interior del engranaje anular para guiar y retener el engranaje de pulido mientras se pule la punta de la fibra optica.
Un metodo de pulido de un conector de fibra optica que comprende:
proporcionar una fibra optica que tiene un extremo terminal desnudo;
cortar un extremo expuesto de la fibra optica para producir una punta de fibra;
introducir la fibra a traves del cuerpo de un conector y un manguito, de tal manera que la punta de la
fibra sobresalga del extremo del manguito;
fijar la fibra optica en el conector de fibra optica;
colocar el conector de fibra optica en un conector de un aparato de pulido, incluyendo el aparato de pulido una carcasa del aparato de pulido que incluye una parte de base que soporta un medio de pulido e incluye un engranaje anular que tiene una pluralidad de dientes interiores dispuestos a lo largo del borde circunferencial interior del engranaje anular y un disco de pulido que comprende el soporte de conector dispuesto dentro de un engranaje de pulido, en donde el engranaje de pulido tiene una pluralidad de dientes exteriores que sobresalen del borde circunferencial del engranaje de pulido que se engrana en los dientes interiores del engranaje anular de la carcasa del aparato de pulido; y
mover el engranaje de pulido en una trayectoria circular dentro del engranaje anular, de tal manera que la punta de la fibra trace una ruleta sobre el medio de pulido.
14. El metodo de la reivindicacion 13, en donde la ruleta es una hipocicloide.
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