ES2898606T3 - Cable de fibra óptica y método para formar un cable de fibra óptica - Google Patents

Abstract

Un cable de fibra óptica (10) que comprende: ­ ­ ­ ­ - un forro de cable (1), - una pluralidad de tubos protectores (2) dispuestos en el interior del forro de cable (1), - una pluralidad de fibras ópticas (3) dispuestas en el interior de cada tubo protector (2), y - un material retardante de fuego (5) que tiene propiedades intrínsecas retardantes de fuego, en donde el material retardante de fuego (5) es un material de relleno (4) dispuesto entre el forro de cable (1) y los tubos protectores (2); caracterizado porque el material retardante de fuego (5) consiste únicamente en un material intumescente (15) y porque el material intumescente (15) es una pintura o pasta; la pintura o pasta intumescente tiene una densidad de entre 1,25 y 1,32 g/m3 y un valor de pH de entre 7,5 y 8,2.

Description

DESCRIPCIÓN

Cable de fibra óptica y método para formar un cable de fibra óptica

La solicitud se refiere a un cable de fibra óptica y a un método para formar un cable de fibra óptica.

Los cables de fibra óptica, en particular, los cables para interiores, suelen contener materiales inflamables, tales como materiales plásticos que, una vez se incendian, se corre el riesgo de propagar el fuego desde un punto en un edificio hasta otras habitaciones o áreas. Los materiales inflamables más utilizados son, por ejemplo, PE, el PP, EVA y otros plásticos o materiales sintéticos, por ejemplo, termoplásticos. Estos y otros materiales inflamables suelen estar contenidos en el material del forro de cable o de los tubos protectores que están dispuestos dentro del forro de cable y cada uno rodea un número respectivo de fibras ópticas.

Con la finalidad de evitar el riesgo de incendio de los cables de fibra óptica, durante la fabricación de cables podrían utilizarse materiales de sustitución en lugar de los materiales combustibles mencionados anteriormente, especialmente para el forro de cable y/o los tubos protectores. Además, los cables de fibra óptica que contienen materiales combustibles podrían contener adicionalmente un material retardante de fuego como componente, es decir, como ingrediente en una composición de material del forro de la fibra y/o los tubos protectores, haciéndolos así más resistentes al fuego. Además, los cables de fibra óptica pueden comprender, alrededor del forro de cable, que puede estar hecho de un material combustible, una capa exterior adicional de protección contra fuego que impide que el forro de cable se incendie. Sin embargo, cualquiera de los procedimientos anteriores implica un aumento de costes y/o un esfuerzo de fabricación para obtener la protección contra fuego para el cable óptico.

El documento EP 0484744 A2 se refiere a un cable de fibra óptica de acuerdo con la porción pre-caracterizante de la reivindicación 1; el cable de fibra óptica comprende un material retardante de fuego como material de relleno entre los tubos protectores y un forro de cable.

El documento EP 1316 830 A2 y el documento US 2015/131952 A1 se refieren a cables de fibra óptica con tubos protectores, un forro de cable y un material retardante de fuego. Además de los tubos protectores y el forro de cable, se proporciona un manguito en forma de anillo separado que comprende el material retardante de fuego entre los tubos protectores y un forro de cable. En el interior del manguito en forma de anillo separado, adicional, los intersticios entre los tubos protectores se dejan vacíos, es decir, se llenan únicamente de aire. En el documento US 2015/131952 A1, el material retardante de fuego es una capa intumescente que contiene un material intumescente, el material intumescente está provisto de partículas intumescentes.

El documento CN 204 009 157 U se refiere a un cable óptico con una pasta retardadora de llama, la pasta retardadora de llama rellena espacios libres en el cable.

El documento US 2003/180017 A1 se refiere a un cable óptico con un material retardante de fuego provisto alrededor de una pluralidad de tubos protectores, pero a una distancia de la pluralidad de tubos protectores. El material retardante de fuego puede ser un material intumescente.

El documento DE 3631250 A1 se refiere a un cable que comprende un material de relleno retardante de fuego. El cable puede ser un cable eléctrico o un cable óptico.

Existe la necesidad de proporcionar un cable de fibra óptica que sea resistente al fuego o incluso auto-extinguible cuando entre en contacto con el fuego y que sea menos costoso y/o más eficiente de producir. Además, existe la necesidad de proporcionar un método para formar un cable de fibra óptica resistente al fuego.

La presente solicitud proporciona un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1 y un método para formar un cable de fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 7.

A continuación se describen algunas realizaciones ejemplares con referencia a las figuras.

La figura 1 muestra un cable de fibra óptica convencional,

La figura 2 muestra una primera realización ejemplar de un cable de fibra óptica de acuerdo con la presente solicitud, La figura 3 muestra una segunda realización ejemplar de un cable de fibra óptica de acuerdo con la presente solicitud, La figura 4 muestra una etapa preparatoria para aplicar un material retardante de fuego alrededor de un núcleo de cable, La figura 5 muestra un método para revestir el núcleo de cable 20 con una capa del material retardante de fuego 5; 15 para la fabricación del cable de fibra óptica, y

La figura 6 muestra un método para aplicar de forma combinada un revestimiento del material retardante de fuego así como un forro de cable alrededor de un núcleo de cable.

De acuerdo con la presente solicitud, se proporciona un material retardante de fuego en el cable de fibra óptica. Sin embargo, a diferencia de las soluciones convencionales, el material retardante de fuego no se proporciona en el material del forro de cable ni en el material de los tubos protectores. Más bien, el material retardante de fuego se proporciona en el cable de fibra óptica como un material separado para rellenar, al menos parcialmente, espacios intermedios o intersticios entre y/o alrededor de los tubos protectores en el interior del forro de cable. Debido a la provisión del material retardante de fuego, en particular en los intersticios exteriores alrededor de los tubos protectores, incluso en los cables de fibra que tienen tubos protectores y/o un forro de cable hecho de materiales convencionales no retardantes de fuego, se consigue, no obstante, una protección eficaz contra el fuego. Además, al proporcionar el material retardante de fuego, como material separado de los tubos protectores y del forro de cable, se ofrece una forma muy económica de protección contra el fuego, ya que no es necesario rediseñar la construcción de cables.

De acuerdo con la presente solicitud, un material retardante de fuego es un material que tiene propiedades retardantes de fuego intrínsecas. Por consiguiente, no basta con proporcionar un material de relleno adicional entre los tubos protectores y el forro de cable, sino que debe elegirse un material que tenga por sí mismo propiedades retardantes de fuego, por ejemplo, un material resistente al fuego o incluso auto-extinguible cuando se exponga al fuego.

En los intersticios entre los tubos protectores y el forro de cable, el material retardante de fuego incluso puede proporcionarse en forma de pasta seca (en lugar de un polvo, un granulado o una dispersión u otras fases agregadas, condiciones físicas o formas que convencionalmente no se consideran adecuadas para su uso en cables ópticos). En particular, el material retardante de fuego proporcionado como material de relleno entre el forro de cable y los tubos protectores puede proporcionarse como una sustancia pura, es decir, en una condición no mezclada y/o no combinada químicamente. A diferencia de los materiales retardantes de fuego proporcionados convencionalmente como componente o ingrediente de un material compuesto de tubos protectores o forros de cables, el material retardante de fuego separado, sin mezclar y sin combinar, puesto que puede rellenarse como sustancia pura, no necesita ser tratado químicamente, acondicionado o preparado de otro modo para mezclarse adecuadamente con otros componentes de una composición de material. Por consiguiente, incluso formas a priori inadecuadas como una pasta (seca) se convierten en una opción realizable en cuanto al estado o condición del material retardante de fuego que ha de administrarse.

A continuación se describen en detalle algunas realizaciones ejemplares de la aplicación con referencia a las Figuras.

La figura 1 muestra un cable de fibra óptica convencional en una vista en sección transversal, en la dirección transversal a la dirección axial del cable. El cable de fibra óptica 10 comprende una pluralidad de fibras ópticas 3. Algunas de estas fibras ópticas 3 están dispuestas en un tubo protector 2 y rodeadas por el mismo. Por ejemplo, doce fibras ópticas 3 pueden estar dispuestas dentro de cada tubo protector 2. Aunque un cable de fibra óptica puede comprender sólo un tubo protector o incluso sólo una fibra óptica en general, el cable de fibra óptica 10 abordado en la presente solicitud comprende varios tubos protectores 2 y además comprende varias fibras ópticas 3 en cada tubo protector 2. Por ejemplo, el cable de fibra óptica 10 puede tener seis tubos protectores 2 y doce fibras ópticas 3 en cada uno de los tubos protectores 2. Este diseño ejemplar es el que subyace en la Figura 1 (cable convencional), así como en las realizaciones de la presente solicitud representadas en las figuras 2 y 3. Desde luego, también pueden elegirse otras cantidades de fibras ópticas por tubo protector o tubos protectores en el cable de fibra óptica. Por ejemplo, el cable de fibra óptica 10 igualmente puede comprender doce en lugar de sólo seis tubos protectores.

La pluralidad de tubos protectores 2 y otros elementos opcionales, si los hay, dentro del forro de cable constituyen el núcleo de cable del cable de fibra óptica 10. El forro de cable 1 está dispuesto alrededor del núcleo de cable, es decir, alrededor de la pluralidad de tubos protectores 2. El forro de cable 1 rodea y encierra la pluralidad de tubos protectores y, por lo tanto, rodea el núcleo de cable. Opcionalmente, puede haber un elemento de refuerzo 12 entre los tubos protectores 2, particularmente, en el centro de la pluralidad de tubos protectores 2. El elemento de refuerzo 12 sirve para reforzar mecánicamente el cable de fibra óptica 10, haciéndolo así más resistente a las fuerzas de tensión en la dirección axial o a las fuerzas de corte en las secciones a lo largo del cable de fibra óptica donde el cable se va a doblar alrededor de paredes, esquinas o conductos de un edificio. Por cierto, aunque no se ilustra en las figuras 1 a 3, puede disponerse opcionalmente una línea de corte dentro del cable de fibra óptica, de preferencia fuera de los tubos protectores.

Entre el forro de cable 1 y los tubos protectores 2 y/o entre los múltiples tubos protectores 2, existen espacios intermedios o intersticios 11 que convencionalmente se dejan vacíos, es decir, que sólo se llenan de aire.

Con la finalidad de hacer que un cable de fibra sea a prueba de fuego como se representa en la figura 1, convencionalmente el material del forro de cable 1 y/o de los tubos protectores 2, se eligen adecuadamente para evitar que se incendien. Por consiguiente, de forma convencional la composición de material del forro de cable y/o de los tubos protectores se modifica para incluir, como componente o ingrediente, un aditivo retardante de fuego. En algunos casos, la composición o material compuesto que contiene el aditivo retardante de fuego se proporciona como una capa adicional en el exterior del forro de cable. La figura 2 muestra una primera realización ejemplar de un cable de fibra óptica de acuerdo con la presente solicitud. Con respecto al diseño del cable de fibra óptica 10 en el plano en sección transversal a la dirección axial del cable, puede adoptarse la misma construcción básica como se ha explicado anteriormente en la presente con referencia a la figura 1; lo mismo ocurre con la figura 3. Por ejemplo, dentro del forro de cable 1 puede proporcionarse una pluralidad de seis tubos protectores 2, y en cada uno de los tubos protectores 2 puede proporcionarse doce fibras ópticas 3 respectivas.

Sin embargo, en contraste con la figura 1, de acuerdo con la figura 2, se proporciona un material retardante de fuego como material separado dentro del cable de fibra óptica 10. En particular, el material retardante de fuego 5 se proporciona como un material separado del material del forro de cable 1 y separado del material de los tubos protectores 2. De preferencia, el material retardante de fuego 5 no es un ingrediente ni un aditivo, sino un material grueso o voluminoso. Aunque esté en contacto con la superficie interior 1a del forro de cable 1 y con la superficie exterior de cada tubo protector 2, el material retardante de fuego 5 no se mezcla ni se combina de otra forma con el material del forro ni con el material de los tubos protectores. Más bien, el material retardante de fuego 5 se proporciona como material de relleno 4 dispuesto entre el forro de cable 1 y los diversos tubos protectores 2, rellenando así los intersticios 11 que, de otro modo, estarían llenos de aire en los diseños convencionales. Como consecuencia, el material del forro de cable 1 y de los tubos protectores 2 no necesita ser tratado, rediseñado o preparado de otra manera para ser mezclado con el material retardante de fuego 5. Además, a la inversa, el material retardante de fuego 5 separado no necesita ser tratado químicamente o preparado de otro modo para ser mezclado con el material del forro de cable o de los tubos protectores. Una vez que el material retardante de fuego 5 se coloca en los intersticios 11 dentro del forro de cable 1, proporciona protección contra el fuego en caso de exposición al fuego. Desde luego, el material del forro de cable también puede ser resistente al fuego y puede contener un material retardante de fuego como componente del material compuesto del forro de cable. Sin embargo, debido al material de relleno adicional proporcionado de acuerdo con la presente solicitud entre el forro de cable y los tubos protectores, la protección contra el fuego se mejora significativamente. De acuerdo con los aspectos de la presente divulgación, dentro de cada tubo protector 2, se proporciona una pluralidad de fibras ópticas 3. Las fibras ópticas 3 están rodeadas de aire y sólo están apenas encerradas por la superficie interior del tubo protector 2.

Puede ser suficiente proporcionar el material de relleno retardante de fuego 4; 5 sólo en los intersticios exteriores 11a dispuestos, en una posición radialmente más exterior en comparación con la posición de los tubos protectores, entre los tubos protectores y la superficie interior 1a (figura 1) del forro de cable 1. Por consiguiente, los intersticios interiores 11b (figura 1) entre los tubos protectores 2 o entre los mismos y un elemento de refuerzo 12 no tienen que estar necesariamente rellenos con el material de relleno retardante de fuego. Sin embargo, dependiendo de la cantidad de material retardante de fuego que se coloque dentro del cable óptico y del método particular para aplicar el material retardante de fuego, los intersticios interiores 11b también pueden ser llenados. Como se muestra en las vistas en sección transversal de las figuras 1 y 2, tanto los intersticios exteriores como los interiores 11a; 11b tienen una forma aproximadamente triangular, siendo los lados del triángulo cóncavos y/o convexos en lugar de rectos.

El material de relleno retardante de fuego 4; 5 puede aplicarse en diversas condiciones o formas de adición. Por ejemplo, el material retardante de fuego puede proporcionarse en forma de pasta 8 (por ejemplo, una pasta inicialmente húmeda y posteriormente seca). Incluso los materiales retardantes de fuego que son húmedos o que contienen un disolvente pueden proporcionarse como material de relleno 4 dentro del forro de cable; el agua o los disolventes pueden evaporarse posteriormente durante la fabricación del cable de fibra óptica mediante la aplicación de calor moderado.

El material retardante de fuego 5 comprende de preferencia un material intumescente 15. Un material intumescente es un material que forma y/o libera una espuma cuando se expone a un calor excesivo, como en el caso del fuego. Cuando se expone al fuego, el material intumescente se expande significativamente en volumen y de esta manera proporciona un buen aislamiento térmico de la región del cable de fibra óptica expuesta al fuego y/o al calor. La protección térmica se lleva a cabo gracias a la condición microporosa y, de esta manera, térmicamente aislante, de la capa de espuma liberada por el material intumescente 15 o el material de relleno 4, protegiendo así el núcleo interno inflamable del cable y/o las regiones de encierro del forro exterior del cable.

Incluso en caso de que el cable ya se haya incendiado, cuando el fuego ha penetrado en el forro de cable, el material retardante de fuego intumescente 5; 15 libera la espuma, sellando así cualquier perforación u otro tipo de daño en la envuelta, es decir, el forro de cable. Así, la combustión del cable de fibra óptica o de partes del mismo se detiene antes de que el fuego pueda alcanzar los materiales potencialmente más combustibles y se propague entonces a lo largo del núcleo de cable.

El material intumescente 15 que constituye o se contiene en el material de relleno retardante de fuego 4; 5 hace que el cable óptico no sólo sea retardante de fuego, sino también auto-extinguible, incluso cuando el forro de cable 1 y/o los tubos protectores 2 están hechos de materiales per se combustibles, tales como PE (polietileno), PP (polipropileno), EVA (etileno-acetato de vinilo) u otros materiales sintéticos, tales como termoplásticos. Los cables para interiores se benefician significativamente de la protección contra el fuego proporcionada por el material retardante de fuego separado, en particular por un material retardante de fuego intumescente, el cual se proporciona en los espacios libres o intersticios 11 de la sección transversal del cable. Así, se evita que los cables en llamas y quemándose se propaguen a lo largo de los cables ópticos hasta las habitaciones vecinas o áreas dentro de un edificio.

De preferencia, el material intumescente 15 u otro tipo de material de relleno retardante de fuego 4, 5 se selecciona para que esté libre de halógenos, de esta forma no es venenoso para los seres humanos y no puede liberar gases tóxicos cuando se encienda. El material intumescente puede ser, por ejemplo, una pasta que se puede pintar altamente viscosa con una viscosidad que oscila entre 28000 y 36000 mPa-s o entre 16000 y 22000 mPa-s, por ejemplo. La pintura o pasta intumescente puede tener una densidad de entre 1,25 y 1,32 g/m3 y un valor de pH de entre 7,5 y 8,2, por ejemplo.

Como ventaja adicional del material retardante de fuego 5 proporcionado como sustancia pura que rellena los intersticios interiores y/o exteriores 11b; 11a en la sección transversal del cable, una cantidad muy pequeña del material retardante de fuego por longitud del cable de fibra óptica puede ser suficiente para lograr una protección eficaz contra el fuego, ya que cerca del 100% del volumen o del volumen parcial de los huecos rellenados con el material retardante de fuego 5 contiene una sustancia protectora contra el fuego altamente concentrada (cerca del 100%) en forma no diluida.

Los materiales intumescentes preferidos, por ejemplo, son materiales inorgánicos que contienen agua ligada químicamente, tal como un hidróxido metálico.

Además, puede emplearse un material intumescente que produzca una carbonilla cuando se exponga al fuego y/o al calor. El material intumescente puede contener un hidrato, un silicato o un grafito.

Como alternativa al material intumescente 15, el material retardante de fuego 5 también puede ser un material inorgánico que contenga agua ligada químicamente, como un hidróxido metálico u otro material o sustancia que contenga agua, como los hidratos, por ejemplo. En el caso de un hidróxido metálico, el hidróxido de magnesio o el hidróxido de aluminio pueden utilizarse, por ejemplo, como material retardante de fuego 5 o como un componente del mismo.

Todas las características discutidas anteriormente con referencia a las figuras 1 y 2 se aplican igualmente a la figura 3, que muestra una segunda realización del cable de fibra óptica 10. En particular, los mismos materiales mencionados en la figura 2 pueden utilizarse para el material de relleno intumescente o retardante de fuego 4; 5; 15. Además, pueden utilizarse los mismos materiales mencionados con referencia a la figura 1 para el forro de cable 1 o los tubos protectores 2.

De acuerdo con la figura 3, el material retardante de fuego 5 tiene un espesor que garantiza una distancia radial d entre los tubos intermedios 2 y la superficie interior 1a del forro de cable 1. Por consiguiente, incluso en las regiones más delgadas de y/o entre los intersticios exteriores 11; 11a que rodean los tubos protectores 2, no hay contacto o empalme entre las superficies exteriores de los tubos protectores 2 y la superficie interior 1a del forro de cable 1. En cambio, en todas las direcciones acimutales de 0° a 360°, se garantiza una cierta distancia radial mínima d entre la superficie interior 1a del forro de cable 1 y la superficie más cercana del siguiente tubo protector 2. Esta distancia radial mínima d puede ser elegida para estar en el intervalo entre 0,1 y 0,5 mm o incluso más. Estas dimensiones pueden aplicarse, por ejemplo, a los cables de fibra óptica que tienen un diámetro, incluyendo el forro de cable, de entre 5 y 10 mm, especialmente a los cables para interiores. El espesor mínimo del material de relleno intumescente o retardante de fuego 5 puede realizarse eligiendo un método de fabricación adecuado para formar, particularmente para rellenar, el cable de fibra óptica, por ejemplo, como se discute más adelante con referencia a la figura 5 o 6.

Mientras que las figuras 2 y 3 muestran que el material retardante de fuego 5 se suministra tanto en los intersticios exteriores 11a como en los intersticios interiores 11b, también puede bastar con rellenar sólo los intersticios exteriores 11b, es decir, el perímetro exterior alrededor de los tubos protectores 2 del núcleo de cable, con el material retardante de fuego. Si se rellenan o no los intersticios interiores 11b puede elegirse de acuerdo con el método de fabricación para formar el cable de fibra óptica. Puesto que puede ser suficiente con rellenar sólo los intersticios exteriores 11a entre los tubos protectores 2 y el forro de cable 1, el material de relleno retardante de fuego 4; 5; 15 se aplica como una pintura intumescente en el exterior del núcleo de cable. Con un espesor suficiente de la pintura, se consigue fácilmente la distancia radial mínima d.

En las figuras 2 y 3, el cable de fibra óptica 10 particularmente es un cable de fibra sin revestimiento, es decir, un cable de fibra cuyo forro de cable 1 no comprende ningún revestimiento adicional en el exterior. En particular, la superficie exterior 1b del forro de cable 1 de una sola capa particularmente está libre de cualquier cubierta o material de revestimiento retardante de fuego o de protección contra el fuego de otro modo, ya que, debido a la presencia del material retardante de fuego, de preferencia, intumescente 5; 15 de la parte de abajo, el forro de cable 1 puede estar expuesto directamente al aire ambiente sin ninguna protección adicional.

Para mayor claridad, se observa que el forro de cable 1 no es un forro de fibra o un revestimiento de fibra de una sola fibra óptica individual, ya que el forro de cable 1 rodea una pluralidad de al menos dos tubos protectores 2 y cada tubo protector 2 rodea a su vez una pluralidad de al menos dos fibras ópticas 3. No obstante, cada fibra óptica 3 dentro del cable en sí puede diseñarse de manera convencional y, por lo tanto, puede contener un núcleo de fibra (de 8 mm de diámetro, por ejemplo), un revestimiento (de 125 mm de diámetro, por ejemplo), una capa protectora (de 250 mm de diámetro, por ejemplo) y un forro de fibra. El forro de fibra de la fibra óptica individual 3, de esta manera representa la superficie exterior cilíndrica de fibra y puede tener un diámetro de 400 mm, por ejemplo. Sin embargo, el diámetro del forro de fibra 1 de todo el cable de fibra óptica 10 puede estar en el intervalo de 5 a 10 mm, por ejemplo.

Hay varias formas de aplicar el material retardante de fuego como material de relleno entre los tubos protectores y el forro de cable. Técnicamente, cuando se produce un cable de fibra óptica, el forro o manguito del cable se forma alrededor del núcleo de cable, el cual comprende el conjunto de tubos protectores. Por consiguiente, cuando el material intumescente o de otra forma retardante de fuego 5; 15 se aplica como material de relleno 4 entre los tubos protectores y el forro de cable, el material retardante de fuego tiene que aplicarse primero antes o a más tardar cuando se aplique el forro de cable circundante.

Las herramientas adecuadas para inyectar o aplicar de otro modo un material retardante de fuego, por ejemplo, pueden incluirse en un aparato para formar el forro de cable alrededor del núcleo de cable. Por ejemplo, el perímetro del núcleo de cable puede recubrirse con el material retardante de fuego antes o simultáneamente con la formación del forro de cable a su alrededor.

De acuerdo con la solicitud, el material intumescente o retardante de fuego 5; 15 se proporciona como material de relleno entre el núcleo de cable y el forro de cable, apartándose así de los diseños convencionales que incluyen aditivos retardantes de fuego como ingredientes de los materiales compuestos de los tubos protectores y/o el forro de cable. Como beneficio adicional, de acuerdo con la presente solicitud, pueden proporcionarse formas o agregados no convencionales del material retardante de fuego dentro del cable. Por ejemplo, no es necesario que el material retardante de fuego se proporcione en forma de una masa continua y homogénea, como es el caso para materiales sintéticos. Más bien, el material retardante de fuego puede proporcionarse en forma de pasta.

Existen varios métodos para aplicar el material retardante de fuego como material de relleno. Como etapa preparatoria para dichos métodos, un material retardante de fuego sólido y seco (primer medio 17) puede mezclarse con un segundo medio 18 con el fin de aplicarlo al perímetro del núcleo de cable. El segundo medio 18 puede retirarse posteriormente, recuperando así el estado y/o condición original del material retardante de fuego. Por ejemplo, un polvo 6 o un granulado 7 del material intumescente o retardante de fuego 5; 15 puede mezclarse con un segundo medio 18 líquido, fluido y/o viscoso, por ejemplo, con un líquido altamente volátil. Como resultado de la mezcla de estos dos medios 17, 18, se obtiene una pasta 8 o una dispersión 9 como medio compuesto 16 que puede ser más fácilmente aplicable al perímetro del núcleo de cable.

La preparación de la pasta o dispersión para su aplicación al núcleo de cable exterior, por ejemplo, utilizando los métodos discutidos a continuación con referencia a las figuras 4 a 6, no requiere transformar o convertir el material retardante de fuego por reacción química con el segundo medio. En su lugar, el material retardante de fuego, ya sea en forma de polvo o granulado u otra forma, permanece químicamente inalterado y sólo es rodeado y arrastrado a medida que el segundo medio 18 se aplica al núcleo de cable. Por consiguiente, no se requiere ningún tratamiento térmico o reacción química para formar la pasta o dispersión a partir del primer y segundo medios 17, 18, lo que hace que las etapas preparatorias para la aplicación del material retardante de fuego 5; 15 al perímetro del núcleo de cable sean mucho más fáciles y menos costosos que los métodos convencionales. Dichos métodos convencionales requieren a menudo una transformación química para generar materiales de estratificación y requieren un calentamiento excesivo para desencadenar la formación química del material de estratificación. En contraste con ello, la mezcla de un polvo o granulado de un material retardante de fuego per se con un segundo medio para formar una pasta o dispersión es ejecutable a temperatura ambiente y es menos costosa y requiere menos esfuerzo.

Cuando se hace referencia a una dispersión 9 en la presente solicitud, la dispersión 9 de preferencia es una suspensión 19, que comprende el material retardante de fuego 5; 15 en forma de partículas sólidas dentro del segundo medio líquido o viscoso 18. En particular, el material retardante de fuego 5 o el material intumescente 15 no necesita diluirse o disolverse en un disolvente, sino que puede mantenerse en estado sólido (polvo, granulado, granos o partículas, etc.).

Una forma concebible de aplicar el material retardante de fuego, como pasta o dispersión/suspensión como se ha descrito anteriormente, es pintarlo o aplicarlo con brocha sobre el perímetro del núcleo de cable. Por ejemplo, puede utilizarse una brocha o una esponja o una pluralidad de las mismas para revestir el núcleo de cable. Alternativamente, puede rociarse un líquido o una dispersión que comprenda pequeñas partículas del material retardante de fuego 5 sobre el núcleo de cable 20. Sin embargo, podría ser difícil o poco fiable garantizar una cobertura lisa, pareja y uniforme del perímetro del núcleo de cable. Por lo tanto, a continuación se describen métodos alternativos más preferidos con referencia a las figuras 4, 5 y 6.

La figura 4 muestra un recipiente 21 en el que se mezcla y/o contiene una mezcla del material retardante de fuego 5 y otro segundo medio líquido o viscoso 18. El núcleo de cable 20 o al menos una sección del mismo se sumerge en la pasta 8 o dispersión 9/suspensión 19 que contiene el material retardante de fuego, de preferencia, intumescente 5; 15. La pasta 8 o dispersión 9 puede contener partículas sólidas de polvo 6 o granulado 7 del material retardante de fuego 5 (primer medio 17) y el segundo medio 18 en forma líquida o viscosa. De preferencia, se utiliza un líquido volátil como el segundo medio 18. Tanto el primer medio 17 como el segundo medio 18, cuando se mezclan, forman un medio compuesto 16 en el que el material retardante de fuego 5 sigue estando contenido y conservado como una sustancia pura no combinada químicamente, de preferencia, en forma sólida. Por consiguiente, aunque se mezcle con el segundo medio 18, el primer medio 17 o el material intumescente 15 no se combina químicamente ni reacciona con el segundo medio. Particularmente, no es necesario aplicar calor para obtener la pasta 8 o la dispersión 9.

Aunque en la figura 4 se representa un recipiente abierto 21, también puede utilizarse un recipiente cerrado para alojar el medio compuesto 16, por ejemplo, para ejercer presión sobre el medio compuesto 16 y forzarlo a través de una abertura de salida por la que también sale del recipiente el núcleo de cable 20.

La figura 5 muestra una técnica ejemplar de revestimiento el núcleo de cable 20 con una capa del material retardante de fuego 5; 15 para la fabricación del cable de fibra óptica. Como se indica en la figura 5, el núcleo de fibra 20 se mueve longitudinalmente, a lo largo de su dirección axial, a través de una abertura de salida 22 proporcionada en una pared o una región inferior de un recipiente 21, por ejemplo, del recipiente de la figura 4. La abertura de salida 22 tiene una sección transversal circular y cilíndrica ligeramente mayor que el diámetro del núcleo de cable 20. Por consiguiente, el tamaño de la abertura está dimensionado de tal manera que cuando el núcleo de cable 20 se jala o se empuja a través de la abertura de salida 22, su perímetro se cubre automáticamente con una capa fina, es decir, un revestimiento, del medio compuesto 16 o del material retardante de fuego 5 de espesor uniforme. El revestimiento rellena al menos los espacios libres exteriores entre los tubos protectores adyacentes del núcleo de cable.

La abertura de salida 22 en la región de pared o inferior del recipiente 21 puede comprender un anillo de guía 25 a través del cual se jala o se empuja primero el núcleo de fibra 20, antes de alcanzar la región exterior de la abertura de salida 22. De este modo, se asegura una posición centrada del núcleo de fibra 20 en relación con el centro en sección transversal de la abertura de salida 22, especialmente en relación con la región de abertura estrechada mostrada a la derecha en la figura 5. El núcleo de cable pasa a través del anillo de guía 25 en el interior. Una cantidad suficiente del medio compuesto, es decir, del material intumescente o de otro modo resistente a llamas 5; 15 puede pasar por fuera del anillo de guía 25 antes de revestir el perímetro del núcleo de cable, formando así un revestimiento 13 alrededor del núcleo de cable 20 aún no forrado.

Fuera del recipiente 21, el núcleo de fibra 20 revestido con el medio compuesto 16 que comprende el material retardante de fuego 5; 15 puede someterse a un proceso de calentamiento moderado para vaporizar y, por tanto, retirar y separar el segundo medio volátil 18 del material retardante de fuego 5; 15. Por ejemplo, puede aplicarse una corriente de aire calentado 24 para vaporizar el segundo medio 18. Alternativa o adicionalmente, el secador de calor 23 puede proporcionarse alrededor del perímetro del núcleo de cable revestido 20 que sale del recipiente 21. Aunque en la figura 5 se representa que está directamente empalmando la superficie exterior del revestimiento retardante de fuego 13; 5; 15, el secador de calor 23 puede estar igualmente separado del revestimiento 13 para permitir mejor la vaporización del segundo medio 18 en el exterior o fuera del revestimiento 13. Como secador térmico 23 pueden utilizarse, por ejemplo, una o varias lámparas de infrarrojos. De preferencia, la temperatura del calentamiento se elige para que sea moderada, por ejemplo, por debajo de 100 °C.

Para forrar el núcleo de cable 20 revestido, pero aún no forrado, mostrado a la derecha en la figura 5, el núcleo de cable 20 revestido se suministra a una herramienta de forrado. A continuación, el revestimiento 13 presentará el material de relleno 4 alrededor y/o en el núcleo de cable 20, particularmente entre los tubos protectores 2 y el forro de cable 1.

Una vez formado el forro de cable, éste encierra y rodea permanentemente el material resistente a llamas 5; 15. De esta manera, se proporciona una fibra óptica novedosa de acuerdo con la presente solicitud. Para formar el forro de cable, pueden aplicarse técnicas convencionales que incluyen moldeo por inyección y/o extrusión.

La figura 6 muestra un aparato y una técnica para

aplicación combinada de un revestimiento del material retardante de fuego y del forro de cable alrededor del núcleo de cable. Una herramienta combinada de revestimiento y forrado 30 reviste el núcleo de cable 20 con una capa del material retardante de fuego y también forma el forro de cable 1 alrededor del mismo, completando así la fabricación del cable de fibra óptica 10. La herramienta de revestimiento y forrado 30 comprende una cámara de moldeo por extrusión 26 en la que se encierra el material de forrado 29 para el forro de cable 1, de preferencia, bajo presión para forzarlo a través de una salida de la cámara de extrusión 27. La herramienta 30 además comprende un recipiente 21 para alimentar el medio compuesto 16, como se ha descrito anteriormente, bajo presión en el perímetro del núcleo de cable y luego en la cámara de moldeo por extrusión 26. En las figuras 4, 5 o 6, puede utilizarse, por ejemplo, una bomba de engranajes (no ilustrada) para suministrar el material retardante de fuego 5 o el medio compuesto 16 que lo contiene.

El núcleo de cable 20 que comprende la pluralidad de tubos protectores 2 y el elemento de refuerzo 12, sin el forro y sin el material retardante de fuego 5, se alimenta a la cámara de moldeo por extrusión 26 mediante la trayectoria de alimentación del núcleo de cable 32. A lo largo de la trayectoria de alimentación del núcleo de cable 32, una boquilla de entrada 31 se aproxima y rodea una sección de la trayectoria de alimentación 32. A través de la boquilla de entrada 31, se suministra el medio combinado presurizado 16, es decir, la pasta 8 o la dispersión 9 que comprende el material retardante de fuego 5 en el segundo medio 18, revistiendo así el núcleo de cable 20 antes de que entre en la cámara de moldeo por extrusión 26. Entre la boquilla de entrada 31 y la entrada de la cámara de moldeo por extrusión 26, el diámetro en sección transversal d1 de la trayectoria de alimentación 32 se ensancha en comparación con su diámetro por delante de la boquilla de entrada 31, asegurando así un espesor uniforme del revestimiento 13, es decir, del material intumescente o de otro modo retardante de fuego 5, 15 alrededor del núcleo de cable 20. Entre la boquilla de entrada 31 y la entrada de la cámara de moldeo por extrusión 26, puede haber un dispositivo calefactor como el representado en la figura 5 (no ilustrado en la figura 6). Además, la trayectoria de alimentación 32, en una región entre la boquilla de entrada 31 y la cámara de moldeo por extrusión 26, puede interrumpirse para exponer el revestimiento aplicado 13 al aire ambiente y/o a una corriente de aire calentado.

Al entrar en la cámara de moldeo por extrusión 26, el revestimiento 13 alrededor del núcleo de cable 20 se cubre con el material de forrado 29 que entonces se extruye, en la salida de la cámara de extrusión 27 que sirve de tinte de extrusión, para formar el cable de fibra óptica 10 forrado y, de esta manera, completado. La salida de la cámara de extrusión 27 tiene un segundo diámetro d2 mayor que el primer diámetro d1 de la entrada de la cámara de moldeo por extrusión 26, determinando así el espesor del forro de cable 1 alrededor del revestimiento 13 del material de relleno 4.

La herramienta combinada de revestimiento y forrado 30 utilizada de acuerdo con la figura 6 puede ser una extrusora para extruir el material de forrado de cable sobre el núcleo de cable revestido 20. Generalmente, el material intumescente o de otra manera retardante de fuego 5, 15 puede ser igualmente extruido o coextruido. Sin embargo, cabe señalar que el material retardante de fuego 5, 15 no necesita ser extruido ni estar compuesto o mezclado con otros materiales, ya que el material 5, 15 se formará en última instancia, alrededor del núcleo de cable, como una masa pura, es decir, como un material grueso o material voluminoso en un estado no mezclado y/o no combinado químicamente. Además, el material 5, 15 de preferencia es un material sin matriz, especialmente un material sin matriz polimérica que no contiene ningún polímero o material de matriz polimérica. Por consiguiente, en contraste con los materiales de estratificación requieren un proceso de extrusión a temperaturas elevadas para cualquier etapa de reconformación, la pasta u otro tipo de material retardante de fuego 5, 15 de acuerdo con la presente solicitud es un material que puede aplicarse y/o ponerse en cualquier forma a temperatura ambiente. Por consiguiente, el material retardante de fuego 5 es un material deformable en frío o, al menos, un material deformable en húmedo y en frío. Este no es el caso de los materiales de estratificación convencionales que tienen que ser calentados para ser mezclados o compuestos. Dependiendo de la realización particular con respecto al tipo de material retardante de fuego 5, 15, es posible que haya que aplicar agua o humedad para hacer la conformación o reconformación.

De esta manera, en la figura 6, el material intumescente y retardante de fuego 5, 15 alrededor del núcleo de cable se alimenta en la cámara 27 de la extrusora 30 para aplicar el forro de cable, pero no se extruye por sí solo. De preferencia, el material retardante de fuego 5, 15 ya está seco cuando entra en la cámara 27 de la extrusora 30. Para ello, como se ha indicado anteriormente, el material retardante de fuego 5, 15 puede calentarse moderadamente para vaporizar el segundo medio volátil 18, endureciendo y/o rigidizando así el material retardante de fuego 5, 15 aplicado. El material retardante de fuego 5, 15 puede endurecerse así sin desencadenar ninguna reacción química del material retardante de fuego 5, 15 con el segundo medio o con cualquier otra sustancia o composición de material. En este contexto, endurecer no significa hornear, ya que el material retardante de fuego 5, 15 no necesita ser transformado químicamente. Más bien, el endurecimiento significa simplemente la remoción de cualquier segundo medio volátil, tal como agua, otro medio polar o un medio volátil, pero por ejemplo, en un medio polar, del medio compuesto 16 que contiene el material retardante de fuego 5, 15.

El núcleo de cable terminado que se suministra por la salida de la cámara de extrusión 27, tiene una estructura en sección transversal como la representada en la figura 2 o, de preferencia, en la figura 3 de la presente solicitud. La distancia radial mínima d del material retardante de fuego y/o intumescente 5; 15 en el cable corresponde a la mitad de la diferencia entre d2 y d1. De preferencia, el material intumescente y retardante de fuego 5, 15 así proporcionado en un cable está libre de halógenos, siendo así incapaz de liberar gases tóxicos y, por lo tanto, siendo adecuado especialmente para cables para interiores.

Signos de referencia

1 forro de cable

1a superficie interior

1b superficie exterior

2 tubo protector

3 fibra óptica

4 material de relleno

5 material retardante de fuego

6 polvo

7 granulado

8 pasta

9 dispersión

10 cable de fibra óptica

11 intersticio

11a intersticio exterior

11b intersticio interior

12 elemento de refuerzo

13 revestimiento

15 material intumescente

16 medio compuesto

17 primer medio

18 segundo medio

19 suspensión

20 núcleo de cable

21 recipiente

22 abertura de salida

23 secador de calor

24 corriente de aire calentado

25 anillo de guiado

26 cámara de moldeo por extrusión

27 salida de la cámara de extrusión

29 material de forro

30 herramienta de revestimiento y forrado 31 boquilla de entrada

32 trayectoria de alimentación

d distancia radial

d1 primer diámetro

d2 segundo diámetro

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un cable de fibra óptica (10) que comprende:

- un forro de cable (1),

- una pluralidad de tubos protectores (2) dispuestos en el interior del forro de cable (1),

- una pluralidad de fibras ópticas (3) dispuestas en el interior de cada tubo protector (2), y

- un material retardante de fuego (5) que tiene propiedades intrínsecas retardantes de fuego,

en donde el material retardante de fuego (5) es un material de relleno (4) dispuesto entre el forro de cable (1) y los tubos protectores (2);

caracterizado porque el material retardante de fuego (5) consiste únicamente en un material intumescente (15) y porque el material intumescente (15) es una pintura o pasta; la pintura o pasta intumescente tiene una densidad de entre 1,25 y 1.32 g/m3 y un valor de pH de entre 7,5 y 8,2.

2. El cable de fibra óptica de la reivindicación 1,

en donde el material retardante de fuego (5) se proporciona, como sustancia pura no mezclada y/o no combinada químicamente, entre el forro de cable (1) y la pluralidad de tubos protectores (2).

3. El cable de fibra óptica de la reivindicación 1 o 2,

donde el material intumescente (15) es un material que produce una carbonilla cuando se expone al fuego y/o calor.

4. El cable de fibra óptica de una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el material retardante de fuego (5) se rellena en los intersticios (11; 11a, 11b) entre los tubos protectores (2) y una superficie interior (1 a) del forro de cable (1).

5. El cable de fibra óptica de una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el material retardante de fuego (5) rodea un núcleo de cable (20) que comprende la pluralidad de tubos protectores (2), en donde, fuera del núcleo de cable (20) el material retardante de fuego (5) tiene un espesor mínimo que garantiza una distancia radial (d) entre los tubos protectores (2) y una superficie interior (1 a) del forro de cable (1).

6. El cable de fibra óptica de una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el cable de fibra óptica (10) es un cable para interiores y en donde el material retardante de fuego (5) es un material de relleno libre de halógenos (4).

7. Un método para formar un cable de fibra óptica (10), el método comprende:

a) ensamblar un núcleo de cable (20) que comprenda una pluralidad de tubos protectores (2), cada uno encerrando una pluralidad de fibras ópticas (3) en su interior,

b) aplicar un material retardante de fuego (5) alrededor del núcleo de cable (20), y

c) formar un forro de cable (1) alrededor del núcleo de cable (20) y el material retardante de fuego (5), proporcionando así un cable de fibra óptica (10) que comprende el material retardante de fuego (5) como material de relleno (4) dispuesto entre los tubos protectores (2) y el forro de cable (1);

caracterizado porque el material retardante de fuego (5) consiste únicamente en un material intumescente (15) y porque el material intumescente (15) es una pintura o pasta; la pintura o pasta intumescente tiene una densidad de entre 1,25 y 1.32 g/m3 y un valor de pH de entre 7,5 y 8,2.

8. El método de la reivindicación 7, en donde la etapa b) y/o la etapa c) incluye aplicar el material retardante de fuego (5) como revestimiento (13) alrededor del núcleo de cable (20) antes y/o durante la extrusión del forro de cable (1) alrededor del núcleo de cable (20).