ES2714173T3 - Dispositivo y procedimiento de introducción de una fibra óptica en una bobina - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (6) de introducción de una fibra óptica (100) a través de un orificio de paso (110) dispuesto en una brida (11) de una bobina, caracterizado por que comprende, desde aguas arriba hacia aguas abajo en la trayectoria de la fibra óptica: - un sistema (60, 61) de accionamiento en desplazamiento de la fibra óptica, - una herramienta (63) de corte de la fibra óptica, - un primer elemento de guiado (65) de la fibra óptica que comprende una hendidura cuyo fondo (650) describe una curva entre una abertura de entrada (651) situada frente al sistema de accionamiento (60, 61) y una abertura de salida (652) destinada a estar dispuesta frente al orificio de paso (110) de la brida de la bobina.
Description
DESCRIPCION
Dispositivo y procedimiento de introduccion de una fibra optica en una bobina.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un dispositivo y a un procedimiento de introduccion de una fibra optica en una bobina.
Antecedentes de la invencion
Al termino de la fabricacion de una fibra optica, se enrolla una determinada longitud de dicha fibra optica en una bobina con vistas a su almacenamiento y su transporte hacia otro lugar de utilizacion. Esta longitud es normalmente del orden de varios kilometres.
Con vistas a poder someter a ensayo una muestra de la fibra optica de dicha bobina, se conoce enrollar una sobrelongitud de fibra optica sobre un elemento de almacenamiento dedicado dispuesto en la bobina. Al corresponder esta sobrelongitud a una porcion de la fibra optica enrollada en primer lugar sobre la bobina, un elemento de almacenamiento de este tipo permite que esta sobrelongitud sea accesible despues del enrollado de la totalidad de la fibra.
La figura 1A es una vista en perspectiva de una bobina 1' de tipo conocido que comprende un elemento de almacenamiento de este tipo.
La bobina 1' comprende un fuste 10 cilrndrico destinado a recibir la fibra optica, y dos bridas 11, 12 que se extienden radialmente en cada extremo del fuste 10 con el fin de retener axialmente la fibra optica enrollada sobre el fuste.
Una de las dos bridas (en este caso, la brida 11) esta provista de un orificio 110 de paso de la fibra optica 100. Dicha brida 11 separa el fuste 10 de un elemento de almacenamiento 13 cilrndrico que esta destinado a recibir una sobrelongitud 100' de fibra optica.
Tal como se observa mejor en la figura 1B la brida presenta un reborde circunferencial 130 para retener axialmente la sobrelongitud 100' de fibra optica enrollada sobre el elemento de almacenamiento.
Para enrollar una sobrelongitud 100' de fibra optica sobre el elemento de almacenamiento, un operario hace pasar una porcion 100' de fibra optica de la longitud deseada a traves del orificio de paso 110 (del fuste hacia el elemento de almacenamiento) y despues enrolla manualmente esta porcion de fibra optica sobre el elemento de almacenamiento 13, por detras del reborde circunferencial 130. A continuacion, para evitar cualquier desenrollado involuntario de la fibra optica, fija el extremo 100” de la misma sobre la brida 11 por medio de un adhesivo 101.
Esta operacion manual es larga y costosa.
El documento EP 0509384 da a conocer un dispositivo de introduccion de una fibra optica a traves de un orificio de paso dispuesto en una brida de una bobina segun el preambulo de la reivindicacion independiente 1 asf como un procedimiento de introduccion correspondiente segun el preambulo de la reivindicacion independiente 7. Breve descripcion de la invencion
Un objetivo de la invencion es automatizar la colocacion de dicha sobrelongitud de fibra optica sobre el elemento de almacenamiento, y mas precisamente disenar un dispositivo que permita que la fibra optica pase automaticamente a traves del orificio de paso dispuesto en la brida de la bobina.
Segun la invencion, se propone un dispositivo de introduccion de una fibra optica a traves de un orificio de paso dispuesto en una brida de una bobina, tal como se describe en la reivindicacion independiente 1, caracterizado por que comprende, desde aguas arriba hacia aguas abajo en la trayectoria de la fibra optica:
- un sistema de accionamiento en desplazamiento de la fibra optica,
- una herramienta de corte de la fibra optica,
- un primer elemento de guiado de la fibra optica que comprende una hendidura cuyo fondo describe una curva entre una abertura de entrada situada enfrentada al sistema de accionamiento y una abertura de salida destinada a ser dispuesta enfrentada al orificio de paso de la brida de la bobina.
Segun un modo de realizacion, este dispositivo comprende ademas, entre la herramienta de corte y el primer elemento de guiado, un segundo elemento de guiado que comprende una porcion conica que presenta una abertura de entrada de la fibra optica mas grande que el orificio de salida de la fibra optica.
De manera particularmente ventajosa, el segundo elemento de guiado comprende una porcion cilmdrica aguas abajo de la porcion conica en la trayectoria de la fibra optica.
Segun un modo de realizacion, el sistema de accionamiento de la fibra optica comprende dos rodillos dispuestos en la trayectoria de la fibra optica de modo que se ejerce una presion sobre la fibra optica, siendo uno de dichos rodillos accionado en rotacion por un motor.
Otro objeto de la invencion se refiere a una maquina de produccion de una fibra optica, caracterizada por que comprende un dispositivo de introduccion tal como se ha descrito anteriormente.
Segun un modo de realizacion, dicha maquina comprende ademas:
- por lo menos un cabrestante y por lo menos una polea, definiendo dicho(s) cabrestante(s) y polea(s) una trayectoria de la fibra optica en una zona principal de dicha maquina,
- un sistema de guiado de la fibra optica que comprende un organo de transmision y una pinza conectada ngidamente a dicho organo adecuada para sujetar un extremo de la fibra optica, estando dicho organo de transmision dispuesto paralelamente a la trayectoria de la fibra optica.
Otro objeto de la invencion se refiere a un procedimiento tal como se describe en la reivindicacion independiente 7, de introduccion de una fibra optica a traves de un orificio de paso dispuesto en una brida de una bobina por medio de un dispositivo tal como se ha descrito anteriormente.
Dicho procedimiento comprende sucesivamente:
- el suministro de dicho dispositivo de introduccion, estando el orificio de paso situado frente a la abertura de salida del primer elemento de guiado,
- el acoplamiento de la fibra optica al sistema de accionamiento,
- el corte de la fibra optica mediante la herramienta de corte,
- el accionamiento en desplazamiento del extremo de la fibra optica hacia la abertura de entrada del primer elemento de guiado y el guiado de la fibra optica en la hendidura hasta la abertura de salida.
Breve descripcion de los dibujos
Otras caractensticas y ventajas de la invencion se desprenderan a partir de la descripcion detallada siguiente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1A es una vista en perspectiva de una bobina que comprende un elemento de almacenamiento sobre el cual se enrolla una sobrelongitud de fibra optica, la figura 1B es una vista en seccion parcial de la bobina de la figura 1A,
- la figura 2 es una vista de conjunto de una maquina de produccion de una fibra optica que comprende un dispositivo de introduccion segun la invencion,
- las figuras 3 a 5 son unas vistas en perspectiva de un dispositivo de introduccion de la fibra optica segun la invencion, en las diferentes etapas de su utilizacion,
- la figura 6 es una vista en seccion parcial de los elementos de guiado de la fibra optica.
Descripcion detallada de modos de realizacion de la invencion
La bobina es del tipo de la bobina ilustrada en la figura 1, a saber que comprende un fuste cilmdrico destinado a recibir la fibra optica enrollada y, a uno y otro lado del fuste, dos bridas que se extienden radialmente de modo que retengan la fibra optica en la direccion axial.
Una de las bridas esta provista de un orificio de paso de la fibra optica. Las dimensiones de un orificio de este tipo son normalmente de algunos milfmetros. El orificio esta dispuesto preferentemente en la brida cerca del fuste.
Un elemento de almacenamiento cilmdrico destinado a recibir la sobrelongitud de fibra enrollada esta dispuesto en la bobina estando separado del fuste por la brida en la que esta dispuesto dicho orificio de paso de la fibra optica.
El elemento de almacenamiento puede formar parte integrante del fuste y de las bridas, siendo entonces la bobina monobloque. De manera alternativa, el elemento de almacenamiento puede presentarse en forma de una pieza distinta que se solidariza a continuacion al fuste y/o a las bridas.
En las figuras 3 a 6, que ilustran el dispositivo de introduccion de la fibra optica que permite pasar la fibra optica a traves del orificio de paso, solo se representan parcialmente la brida 11 provista del orificio de paso 110 y el fuste 10 de la bobina.
La figura 2 es una vista de conjunto de una maquina de produccion de una fibra optica que puede comprender un dispositivo de introduccion de este tipo. Se entendera no obstante que el dispositivo de introduccion es susceptible de ser utilizado en otros tipos de maquina en las que se debe enrollar una sobrelongitud de fibra optica en una bobina tal como se ha descrito anteriormente.
La maquina 1000 comprende, desde aguas arriba hacia aguas abajo en la trayectoria de la fibra optica, un desenrollador 1, una zona principal 2 y un enrollador 3.
El desenrollador 1 esta disenado para recibir una bobina (no representada) de fibra optica destinada a desplazarse por la zona principal de la maquina.
El enrollador 3 esta disenado para recibir una bobina 30 vada en la que la fibra optica a la salida de la zona principal 2 es enrollada sobre el elemento de almacenamiento en forma de una sobrelongitud antes de ser enrollada sobre el fuste.
En el caso ilustrado en la figura 2 en el que la maquina esta destinada al ensayo mecanico de la fibra optica, la zona principal 2 comprende un bastidor 23 sobre el que estan dispuestos un cabrestante de entrada 20, un cabrestante de salida 21 y una pluralidad de poleas 22 dispuestas entre los cabrestantes, estando los tambores de los cabrestantes 20, 21 y de las poleas 22 en un mismo plano vertical. La velocidad de rotacion con respecto a los cabrestantes 20, 21 se elige para aplicar una tension mecanica determinada a la fibra optica. En otras aplicaciones, en particular el rebobinado (es decir, el reacondicionamiento de una bobina que comprende una gran longitud de fibra optica en una pluralidad de bobinas que llevan una menor longitud de fibra optica), puede ser suficiente un solo cabrestante (correspondiente generalmente al cabrestante de entrada 20 de la figura 2), teniendo dicho cabrestante como funcion accionar la fibra optica. Asimismo, el numero de poleas ilustradas en la figura 2 solo es indicativo, pudiendo la maquina comprender una o varias poleas.
Con vistas a la transferencia de la fibra optica del desenrollador hacia el enrollador, el extremo de la fibra optica desenrollada de la bobina 10 es insertada en la zona principal aguas arriba del cabrestante de entrada 20, y despues es guiada entre las diferentes poleas 22 hasta el cabrestante de salida 21. Aguas abajo del cabrestante de salida 21, la fibra optica es guiada hasta la bobina 30 con vistas a su enrollado sobre dicha bobina.
Para insertar automaticamente la fibra optica en la zona principal y despues en la bobina 30, dicha maquina 1000 comprende un sistema de guiado de la fibra optica, que comprende un organo de transmision 25 (por ejemplo una cadena o una correa) y una pinza 26 (visible en la figura 3) solidaria a dicho organo de transmision 25 y que comprende dos mordazas adaptadas para pinzar la fibra optica cuando se cierran. El organo de transmision 25 esta dispuesto en forma de un bucle continuo en la misma cara del bastidor 23 que los cabrestantes 20, 21 y las poleas 22, recorriendo una trayectoria paralela a la de la fibra optica entre dichos cabrestantes y poleas.
Cuando una nueva longitud de fibra optica debe ser transferida del desenrollador hacia el enrollador, un operario posiciona la fibra optica en la entrada de la zona principal 2 y despues el dispositivo 5 de agarre de la fibra optica es accionado para que la pinza pase a pinzar una parte de la fibra optica cerca de su extremo (por ejemplo, justo aguas arriba del cabrestante de entrada 20). A continuacion, el organo de transmision 25 acciona la fibra optica mantenida por la pinza a nivel del cabrestante de entrada 20, del conjunto de las poleas 22 y del cabrestante de salida 21, hasta la bobina 30. Para ello, la pinza mantiene la fibra optica a una distancia determinada del organo de transmision, elegida para permitir el acoplamiento de la fibra en cada una de las poleas.
Una vez que la fibra optica ha sido guiada hasta la bobina, la pinza vuelve a la entrada de la zona principal y despues se detiene el organo de transmision.
Las figuras 3 a 6 ilustran un modo de realizacion del dispositivo 6 que permite el agarre automatico de la fibra optica de la pinza para pasarla a traves del orificio 110.
Dicho dispositivo 6 esta situado ventajosamente a la salida de la zona principal 2.
El dispositivo 6 comprende principalmente, desde aguas arriba hacia aguas abajo en la trayectoria de la fibra optica, un sistema 60, 61 de accionamiento de la fibra optica, una herramienta 63 de corte de la fibra optica y por lo menos un primer elemento 65 de guiado de la fibra optica hacia el orificio de paso situado en la brida 11. De manera opcional, un segundo elemento de guiado 64 esta dispuesto entre la herramienta de corte 63 y el primer elemento de guiado 65.
Tal como se observa mejor en la figura 6, el elemento de guiado 65 comprende una hendidura que presenta un fondo 650 curvado que se extiende entre una abertura 651 de entrada de la fibra y una abertura 652 de salida de la fibra. Segun un modo de realizacion, las paredes que, con el fondo 650, delimitan la hendidura estan comprendidas en dos planos paralelos. De manera alternativa, dichas paredes no son paralelas sino que estan inclinadas de modo que se aproximan hacia la parte inferior del elemento de guiado 65, de manera que se crea un efecto de embudo que permite precisar progresivamente la posicion de la fibra optica hacia el orificio de salida 652.
La anchura de la abertura de entrada 651 (es decir, la distancia entre las dos paredes entre las que se extiende la hendidura) es superior al diametro de la fibra optica. Cuanto mas se aproxima la abertura de entrada 651 al sistema de accionamiento 60, 61 (o, dado el caso, al segundo elemento de guiado 64) mas pequena puede ser la anchura de dicha abertura 651, ya que se considera que la fibra optica esta suficientemente guiada para que su extremo recorra una trayectoria rectilmea entre el sistema de accionamiento 60, 61 (o, dado el caso, el segundo elemento de guiado 64) y la abertura 651. A tftulo meramente indicativo, la anchura de la abertura de entrada 651 esta comprendida entre 2 y 10 mm. La anchura de la abertura de salida 652 por su parte es inferior o igual a la anchura del orificio de paso 110. A tftulo totalmente indicativo, la anchura de la abertura de entrada 652 esta comprendida entre 0,5 y 2 mm.
Tal como se ha ilustrado en la figura 3, la fibra optica 100 es conducida frente al fuste 10 de la bobina, cerca de la brida 11, por la pinza 26 mencionada anteriormente (solamente se representa una parte del organo de transmision 25 al cual esta unida la pinza 26 para facilitar la legibilidad de la figura). En el modo de realizacion ilustrado, la bobina esta dispuesta con su eje de rotacion sustancialmente horizontal mientras que la fibra optica es llevada de manera sustancialmente vertical, paralelamente a la brida 11. Por consiguiente, para poder pasar a traves del orificio de paso dispuesto en la brida 11, la fibra optica debe estar curvada de modo que se presente de manera sustancialmente horizontal frente al orificio de paso.
Cuando la pinza esta en la posicion ilustrada en la figura 3, la fibra optica 100 queda atrapada entre dos rodillos 60, 61 que forman parte de un medio de accionamiento de la fibra optica para la introduccion de la fibra optica a traves del orificio de paso. El rodillo 60 es movil en rotacion por medio de un motor, mientras que el rodillo 61 es libre. Se ajusta la distancia entre los dos rodillos para ejercer un ligero esfuerzo de presion sobre la fibra optica de modo que la rotacion del rodillo 60 pueda accionar la fibra optica en traslacion entre las superficies circunferenciales de los dos rodillos. El sistema de accionamiento es solidario a un soporte 62 que puede ser desplazado, por ejemplo, por medio de un brazo motorizado entre la posicion de la figura 3 y una posicion de reposo en la que esta retirado de la fibra optica.
No obstante, se podna utilizar otro sistema de accionamiento de la fibra optica sin apartarse por ello del marco de la presente invencion. Un sistema de accionamiento de este tipo podna comprender un cabrestante o incluso una oruga de bandas.
Paralelamente a la colocacion de los rodillos 60, 61 a uno y otro lado de la fibra optica 100, el elemento de guiado 65 es llevado de modo que la abertura de entrada 651 este frente a la fibra optica 100 y que la abertura de salida 652 este frente al orificio de paso 110 de la brida 11 de la bobina.
Por otro lado, una herramienta de corte 63 en forma de tijeras es llevada frente a la fibra optica, entre los rodillos 60, 61 y el elemento de guiado 65. En esta situacion, las hojas de la herramienta de corte se abren a uno y otro lado de la fibra optica.
Tal como se ha ilustrado en la figura 4, la herramienta de corte 63 es accionada para cortar la fibra optica cerrando las hojas. La porcion de fibra optica situada aguas arriba de la herramienta de corte en el recorrido de la fibra optica es evacuada de modo que sea desechada. Despues, se vuelven a abrir las hojas de la herramienta de corte.
Con referencia a las figuras 5 y 6, el rodillo 60 es accionado entonces en rotacion de modo que la fibra optica 100 descienda hacia el elemento de guiado 65 y pase a la abertura de entrada 651. Al encontrarse con el fondo 650 de la hendidura, la fibra optica se curva segun la curvatura de dicho fondo 650 y se extiende a lo largo del mismo hasta la abertura de salida 652 y el orificio de paso 110 de la brida 11. La fibra optica puede pasar asf a traves del orificio 110.
En las figuras 3 a 6, se ha representado otro elemento de guiado 64. Este segundo elemento de guiado va a
complementar ventajosamente al primer elemento de guiado 65, pero solamente es opcional. El segundo elemento de guiado 64 esta dispuesto entre la herramienta de corte 63 y el primer elemento de guiado 65 en el recorrido de la fibra optica.
Tal como se observa mejor en la figura 6, el elemento de guiado 64 presenta una forma de embudo cuyo eje de revolucion es vertical. Dicho elemento de guiado 64 comprende una abertura 641 de entrada de la fibra optica que presenta un diametro relativamente ancho, y una abertura 642 de salida de la fibra optica que presenta un diametro relativamente estrecho. La superficie interior del elemento de guiado entre la abertura de entrada 641 y la abertura de salida 642 presenta sucesivamente una forma conica y despues una forma cilmdrica, teniendo la porcion cilmdrica 640, que presenta el diametro estrecho del orificio 642, una determinada longitud para orientar la fibra optica en una direccion vertical.
En funcionamiento, el eje de la porcion cilmdrica 640 es paralelo a las paredes de la hendidura del elemento 65, y se situa preferentemente en un plano medio de estas dos paredes.
De manera ventajosa, la distancia entre la abertura de salida 642 del elemento de guiado 64 y la abertura de entrada 651 del elemento de guiado 65 es la mas pequena posible, normalmente inferior a 20 mm. Eventualmente, los elementos 64 y 65 pueden ser ensamblados de modo que constituyan una misma pieza. De manera ventajosa, la distancia entre los rodillos 60, 61 y la abertura de entrada del elemento de guiado 65 (o eventualmente del elemento de guiado 64) es la mas pequena posible, con el fin de controlar la trayectoria del extremo de la fibra optica en el transcurso de la introduccion. A tttulo meramente indicativo, dicha distancia esta comprendida entre 5 y 30 mm. Asimismo, la distancia entre la abertura de salida 652 del elemento de guiado 65 y la brida 11 es la mas pequena posible. A tttulo meramente indicativo, dicha distancia esta comprendida entre 0 y 10 mm.
El dispositivo 6 comprende un sistema de control de la pinza, de los rodillos, de la herramienta de corte y del (de los) elemento(s) de guiado, configurado para sincronizar el accionamiento de estos elementos con vistas a realizar la secuencia descrita con referencia a las figuras 3 a 5.
Claims (7)
1. Dispositivo (6) de introduccion de una fibra optica (100) a traves de un orificio de paso (110) dispuesto en una brida (11) de una bobina, caracterizado por que comprende, desde aguas arriba hacia aguas abajo en la trayectoria de la fibra optica:
- un sistema (60, 61) de accionamiento en desplazamiento de la fibra optica,
- una herramienta (63) de corte de la fibra optica,
- un primer elemento de guiado (65) de la fibra optica que comprende una hendidura cuyo fondo (650) describe una curva entre una abertura de entrada (651) situada frente al sistema de accionamiento (60, 61) y una abertura de salida (652) destinada a estar dispuesta frente al orificio de paso (110) de la brida de la bobina.
2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que comprende ademas, entre la herramienta de corte (63) y el primer elemento de guiado (65), un segundo elemento de guiado que comprende una porcion conica que presenta una abertura de entrada (641) de la fibra optica mas ancha que el orificio de salida (642) de la fibra optica.
3. Dispositivo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que el segundo elemento de guiado (64) comprende una porcion cilmdrica (640) aguas abajo de la porcion conica en la trayectoria de la fibra optica.
4. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el sistema de accionamiento de la fibra optica comprende dos rodillos (60, 61) dispuestos en la trayectoria de la fibra optica de modo que ejerza una presion sobre la fibra optica, siendo uno de dichos rodillos (60) accionado en rotacion por un motor.
5. Maquina (1000) de produccion de una fibra optica (100), caracterizada por que comprende un dispositivo de introduccion segun una de las reivindicaciones 1 a 4.
6. Maquina segun la reivindicacion 5, caracterizada por que comprende ademas:
- por lo menos un cabrestante (20, 21) y por lo menos una polea (22), definiendo dicho(s) cabrestante(s) y polea(s) una trayectoria de la fibra optica en una zona principal (2) de dicha maquina,
- un sistema de guiado de la fibra optica que comprende un organo de transmision (25) y una pinza (26) unida ngidamente a dicho organo (25) apta para sujetar un extremo de la fibra optica (100), estando dicho organo de transmision (25) dispuesto paralelamente a la trayectoria de la fibra optica.
7. Procedimiento de introduccion de una fibra optica (100) a traves de un orificio de paso (110) dispuesto en una brida (11) de una bobina, caracterizado por que comprende:
- el suministro de un dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, estando el orificio de paso (110) posicionado frente a la abertura de salida (652) del primer elemento de guiado (65),
- el acoplamiento de la fibra optica (100) al sistema de accionamiento (60, 61),
- el corte de la fibra optica (100) mediante la herramienta de corte (63),
- el accionamiento en desplazamiento del extremo de la fibra optica hacia la abertura de entrada (651) del primer elemento de guiado (65) y el guiado de la fibra optica en la hendidura hasta la abertura de salida (652).
Applications Claiming Priority (2)
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