ITBS20110042U1 - Connettore per fibre ottiche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Forma oggetto del presente trovato un connettore per fibre ottiche, in particolare per telecomunicazioni. Come è noto, le fibre ottiche sono contenute in un tubo plastico, all'interno del quale sono fatte scorrere mediante un sistema di soffiaggio di aria ad alta pressione. I connettori sono impiegati per il collegamento dei tubi plastici di svariate lunghezze (non costanti, da pochi centimetri fino a 2 km).

Stato della tecnica

Per il loro utilizzo, i tubi plastici per fibre ottiche e quindi anche i connettori possono essere interrati o inseriti in scatole di derivazione, oppure essere usati all'aria aperta (passaggi esterni) o essere cementati in calcestruzzo. Da ciò ne deriva una necessaria resistenza agli agenti atmosferici, infiltrazioni d'acqua, composizioni chimiche che possono crearsi normalmente sotto terra.

In particolare, un connettore per fibre ottiche deve poter resistere a infiltrazioni di liquidi (almeno per la parte interna dove vi è il passaggio delle fibra ottiche) per una pressione di almeno 4m di colonna d'acqua per 7 giorni.

Tali connettore devono poi esibire una elevata tenuta allo strappo del tubo derivante da forze di trazione per contrazione termica dai 20°C ai 50°C dei tubi ad esso collegati, nonché resistere alla forza di pressione di schiacciamento esercitata dal terreno sovrastante.

I connettori per fibre ottiche attualmente impiegati hanno un aggancio del tubo tramite una rondella elastica seghettata e sono composti da un elevato numero di componenti. Oltre ad essere quindi complessi e costosi da produrre e da assemblare, l'elevato numero di componenti rende difficoltoso il rispetto dei requisiti di sicurezza e funzionalità sopra citati.

Sono inoltre da poco tempo presenti normative di riferimento che specificano caratteristiche e test da eseguire per accertare la conformità del prodotto. Ad oggi la maggior parte dei connettori presenti sul mercato non è in grado di superare tali test.

Presentazione del trovato

Pertanto, scopo del presente trovato è quello di proporre un connettore per fibre ottiche migliorato, che risulti conforme alle prescrizioni previste per il settore di impiego e che presenti al tempo stesso una struttura più semplice e quindi più affidabile, agevole da produrre e da assemblare.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una o più forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

- la Figura 1 è una vista prospettica esplosa del connettore secondo il trovato;

- la Figura 2 è una vista prospettica a parti separate del corpo del connettore, degli elementi di bloccaggio dei tubi e degli elementi di sicurezza;

- la Figura 3 è una vista prospettica del connettore assemblato, prima dell'applicazione degli elementi di sicurezza;

� le Figure 4 e 5 mostrano rispettivamente una vista prospettica e una sezione assiale del connettore assemblato;

� le Figure 6 e 7 mostrano rispettivamente una vista prospettica e una sezione assiale del connettore assemblato in cui sono inseriti due tubi; e

� le Figure 8 e 9 mostrano viste analoghe alle precedenti, con l'aggiunta sul connettore di una calotta di protezione da infiltrazioni.

Descrizione dettagliata

Con riferimento agli uniti disegni, con 1 è stato indicato nel suo complesso un connettore per fibre ottiche secondo il presente trovato.

Il connettore illustrato nei disegni è del tipo passante diritto, cioè è adatto alla connessione in linea di due tubi 3 contenenti fibre ottiche. Pertanto, in questo caso, il connettore è simmetrico rispetto ad un asse trasversale mediano, cioè ortogonale rispetto all’asse longitudinale di inserimento dei tubi nel connettore. Nel prosieguo della descrizione si farà quindi riferimento ad una delle due metà speculari del connettore.

È’ chiaro che, ferma restando la modalità di accoppiamento ad un’estremità di un tubo per fibre ottiche, il connettore secondo il presente trovato può avere altre forme, in base alle necessità. Ad esempio, può essere un connettore terminale di chiusura di una linea, o un riduttore tra due tubi di diverso diametro. Il connettore 1 ha un corpo di connettore 10 definente una cavità di corpo 12 adatta a ricevere una porzione di estremità 2 di almeno un tubo per fibre ottiche 3. Considerando la porzione di connettore destinata all’accoppiamento con una corrispondente porzione di estremità 2 di un tubo per fibre ottiche 3, partendo dall’interno del corpo 10 del connettore la cavità di corpo 12 si allarga in corrispondenza ad un primo spallamento anulare di battuta 14 e sia allarga ulteriormente in corrispondenza ad un secondo spallamento anulare di battuta 16.

Nel corpo 10 del connettore, preferibilmente in una posizione intermedia tra detto secondo spallamento anulare di battuta 16 ed un’apertura di inserimento 18 della porzione terminale 2 del tubo, è ricavata una pluralità di aperture passanti 20, equidistanziate angolarmente attorno alla circonferenza del corpo 10 del connettore. Preferibilmente, dette aperture passanti 20 hanno una sezione sostanzialmente quadrata. In una forma preferita di realizzazione, l’estensione di ogni apertura lungo la circonferenza è sostanzialmente pari, o anche maggiore, all’estensione della porzione del corpo che separa due aperture adiacenti.

Inoltre, il lato posteriore di ogni apertura passante, cioè il lato opposto rispetto alla direzione di inserimento del tubo 3 nel connettore, forma un piano inclinato 22. Nell’esempio rappresentato, il connettore ha quattro aperture passanti 20.

Il primo spallamento anulare di battuta 14 costituisce un piano di appoggio per l’estremità frontale 2’ del tubo.

Un elemento di tenuta anulare 24, ad esempio un o-ring, è posizionato contro il secondo spallamento anulare di battuta 16. Detto elemento di tenuta anulare 24 realizza una tenuta tra la superficie esterna della porzione di estremità 2 del tubo e la superficie interna del corpo 10 del connettore.

Un elemento di bloccaggio 30 del tubo è inserito nella porzione della cavità di corpo 12 compresa tra il secondo spallamento anulare di battuta 16 e l’apertura di inserimento 18. Detto elemento di bloccaggio 30 è movibile assialmente rispetto al corpo di connettore 10 tra una posizione arretrata di bloccaggio del tubo ed una posizione avanzata di sbloccaggio del tubo.

Detto elemento di bloccaggio 30 ha una porzione flangiata 32 posizionata all’esterno del corpo 10. In particolare, quando l’elemento di bloccaggio 30 è in posizione arretrata, detta porzione flangiata 32 è distaccata dal corpo 10; quando l’elemento di bloccaggio viene spinto in posizione avanzata di sbloccaggio, la porzione flangiata va in appoggio contro l’estremità del corpo 10 che delimita l’apertura di inserimento 18.

Dalla porzione flangiata 32 si estendono verso la cavità di corpo 12 bracci elastici di presa 34. Detti bracci di presa 34 sono equidistanziati angolarmente tra loro e sono ognuno allineato ad una corrispondente apertura passante 20.

Sulla superficie interna di ognuno di detti bracci di presa 34, in prossimità dell’estremità distale 34’, ovvero rivolta assialmente verso l’interno del connettore, è ricavato un dente di presa 36. I denti di presa 36 dei bracci di presa 34 sono adatti ad incidere la superficie esterna della porzione di estremità 2 del tubo in modo da impedirne l’estrazione dal connettore. In una forma di realizzazione, la punta di detti denti di presa 36 presenta inoltre una forma arcuata, corrispondente alla forma della superficie esterna del tubo.

Sulla superficie esterna di ogni braccio di presa 34 è ricavata una sporgenza di disimpegno 38. Detta sporgenza 38 si estende obliquamente e in modo divergente verso l’estremità distale 34’ del rispettivo braccio 34, ovvero formando un angolo acuto rispetto alla direzione principale lungo la quale si estende detto braccio 34. In tal modo si forma tra la sporgenza di disimpegno 38 e l’estremità distale 34’ del braccio 34 un recesso 40 nel quale è adatto ad inserirsi il corrispondente piano inclinato 22 dell’apertura passante 20, come verrà meglio descritto in seguito.

In una forma preferita di realizzazione, ogni sporgenza di disimpegno 38 ha una superficie esterna anteriore 42, ovvero rivolta verso l’estremità distale 34’ del braccio di presa 34, leggermente inclinata verso detta estremità distale 34’. Inoltre, ogni sporgenza di disimpegno 38 si raccorda posteriormente al braccio di presa 34, ovvero verso la porzione flangiata 32, con una superficie di connettore inclinata 44. Detta superficie di connettore 44 termina radialmente con un gradino di arresto 46 rivolto verso il lato anteriore 23 della corrispondente apertura passante 20, ovvero verso il lato opposto a quello formante il piano inclinato 22.

Preferibilmente la porzione flangiata 32 e i bracci di presa 34 sono realizzati in un corpo unico in materiale plastico.

Vantaggiosamente, tra l’elemento di bloccaggio 30 e l’elemento anulare di tenuta 24 è interposta una rondella di protezione 48. Preferibilmente, detta rondella di protezione 48 ha il diametro esterno sostanzialmente pari al diametro interno della porzione della cavità di corpo 12 allargata dal secondo spallamento anulare di battuta 16. Detta rondella di protezione 48 evita che, a seguito della traslazione in avanti dell’elemento di bloccaggio 30, l’estremità distale 34’ dei bracci di presa 34 incida l’elemento anulare di tenuta 24, compromettendone la funzionalità. Per l’assemblaggio del connettore, prima si inserisce l’elemento anulare di tenuta 24, quindi la rondella di protezione 48. A questo punto si può inserire l’elemento di bloccaggio 30. Grazie alla superficie esterna inclinata 42 delle sporgenze di disimpegno 38, che funge da invito per l’inserimento dell’elemento di bloccaggio 30 nell’apertura di inserimento 18, i bracci di presa 34 si flettono radialmente verso l’interno per poi ritornare in una posizione di riposo sostanzialmente parallela all’asse del connettore quando le sporgenze di disimpegno 18 si trovano in corrispondenza alle aperture passanti 20.

La porzione di estremità 2 del tubo può quindi essere inserita nel corpo 10 del connettore attraverso l’apertura 18, fino a che l’estremità del tubo va in appoggio contro il primo spallamento anulare di battuta 14. Per bloccare stabilmente il tubo nel connettore, il tubo stesso viene leggermente tirato nella direzione di estrazione dal connettore. Un tale spostamento del tubo ve rso l ’ap ert ura di i nse rim ent o p ro voc a u n corrispondente spostamento dell’elemento di bloccaggio 30, in modo tale che la superficie di connettore inclinata 44 delle sporgenze di disimpegno 38 è impegnata dal lato anteriore 23 delle aperture passanti 20. Lo scorrimento della superficie di connettore inclinata 44 su detto lato anteriore 23 provoca una flessione dei bracci di presa 34 verso l’interno, e quindi l’incisione della superficie esterna del tubo da parte dei denti di presa 36. In tal modo, il tubo viene trattenuto dai bracci di presa 34 e non può essere estratto dal connettore. Da notare che l’arretramento dell’elemento di bloccaggio 30 è limitato dall’interazione tra il gradino di arresto 46 e il lato anteriore 23 dell’apertura passante 20.

Per estrarre il tubo dal connettore, l’elemento di bloccaggio 30 viene mosso in posizione avanzata premendo la porzione flangiata 32. A seguito di tale spostamento in avanti, il piano inclinato 22 delle aperture passanti 20 penetra nel recesso 40 delle sporgenze di disimpegno 38 e allarga i bracci di presa 34. I denti di presa 36 si disimpegnano allora dalla superficie esterna del tubo ed il tubo può quindi essere facilmente estratto.

Le aperture passanti 20 ricavate nel corpo del connettore hanno una sezione tale da permettere di esercitare una elevata forza di apertura sui bracci di presa 34 ed agevolare lo sgancio del tubo. Ad esempio, l’estensione di ogni apertura lungo la circonferenza è sostanzialmente pari, o anche maggiore, all’estensione della porzione del corpo che separa due aperture adiacenti.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, il connettore 1 è provvisto inoltre di mezzi di sicurezza adatti a prevenire uno scollegamento accidentale del tubo. Tali mezzi di sicurezza comprendono un elemento di interposizione 50, ad esempio a forma semicircolare, adatto ad essere inserito tra la porzione a flangia 32 dell’elemento di bloccaggio e l’estremità del connettore che delimita l’apertura di inserimento 18. La presenza di un tale elemento di interposizione 50 impedisce quindi lo spostamento dell’elemento di bloccaggio 30 in posizione avanzata di sbloccaggio del tubo. Detto elemento di interposizione 50 ha un’unghia di presa 51 in modo da essere agevolmente rimosso per poter scollegare il tubo.

Da notare che la presenza dell’elemento di interposizione 50 non ostacola l’inserimento ed il bloccaggio del tubo nel connettore. Vantaggiosamente, quindi, il connettore può essere fornito con l’elemento di interposizione già montato, favorendo il lavoro degli operai che non devono maneggiare e assemblare componenti di piccole dimensioni.

Inoltre, in una forma di realizzazione, il connettore 1 è munito di una calotta di protezione 60 per evitare l’introduzione nel connettore di acqua, umidità o altri agenti esterni. Tale calotta di protezione 60 ha una prima porzione 62 di accoppiamento al tubo 3 ed una seconda porzione 64, di diametro maggiore, adatta ad essere calzata su connettore 1. In tal modo, acqua, sporco, polvere o altri agenti esterni che si possono depositare sulla superficie esterna del tubo non possono penetrare tra il tubo e la porzione flangiata 32 dell’elemento di bloccaggio 30.

Da notare che, essendo l'elemento di interposizione 50 alloggiato completamente nella fessura tra la porzione flangiata 32 dell'elemento di bloccaggio 30 e l'estremità del corpo di connettore, la sua presenza non ostacola l'applicazione della calotta di protezione 60 sul connettore.

In accordo con una forma vantaggiosa di realizzazione, il corpo di connettore 10 è realizzato in un materiale trasparente, almeno in corrispondenza alle estremità affacciate dei tubi da collegare. In tal modo è possibile intravedere nello spazio tra tubo e tubo il passaggio delle fibre immesse e la assenza di gradini o ostacoli tra interno tubo e interno connettore.

Da notare che l’assenza di gradini o altri ostacoli tra interno tubo e interno connettore è necessaria per non creare punti di intoppo all'inserimento a soffiaggio delle fibre ottiche.

Inoltre, il corpo trasparente permette di verificare, in modo visivo, durante l’installazione della fibra ottica iniettata nel tubo, il corretto passaggio della fibra ottica attraverso i due tubi collegati tra loro tramite il connettore. Questo permette, in caso di mancato passaggio, di localizzare facilmente l’eventuale zona d’intervento.

Da sottolineare la presenza della rondella di protezione 48, che evita l’incisione della guarnizione da parte dell’elemento di bloccaggio 30 e al tempo stesso è costituita da un componente di facile realizzazione, ad esempio per stampaggio, e agevole inserimento nel corpo di connettore 10.

Per quanto riguarda i materiali utilizzati, il connettore secondo il presente tro v a t o è vantaggiosamente realizzato completamente in materiale plastico. In particolare, il materiale impiegato è un materiale non conduttivo per il potenziale rischio di impiego vicino a cavi elettrici. Inoltre, i materiali scelti devono permettere al connettore di rispondere alle richieste di compatibilità chimiche ed agenti atmosferici come da norme di settore (in particolare, HCL a pH 2 (Acido Cloridrico), NaOH a pH 2 (Soda Caustica), Kerosene (Lamp oil) ISO 1998-1 1,005, Petrolato, Diesel fuel for cars EN590, White Spirit, Ammoniaca).

Il materiale con cui è realizzato l’elemento di bloccaggio 30 deve avere una rigidezza elevata ed essere nel contempo compatibile con le sostanze sopracitate. Anche per questo componente viene impiegato un materiale plastico non conduttivo, con buone caratteristiche di compatibilità chimica e ad agenti atmosferici, come da norme di settore. Ad esempio, possono essere utilizzate resine acetali che con elevati valori di resistenza a carichi di rottura e snervamento.

Inoltre, i materiali plastici impiegati devono essere adatti a tollerare un potenziale contatto con l’acqua: infatti, a differenza degli attuali materiali utilizzati nei connettori per fluidi, che sono materiali igroscopici e le loro caratteristiche meccaniche variano sensibil m e n t e a s e c o n d a dell’umidità. Ad esempio, i materiali più adatti, come alcune poliammidi o policarbonati, non devono variare dimensionalmente quando entrano in contatto con l’acqua, al fine di non pregiudicare il corretto trattenimento del tubo al connettore; variazioni delle tolleranze sui diametri e sulle distanze potrebbero diminuire i giochi tra i componenti e compromettere il loro corretto funzionamento e accoppiamento.

Da notare che nei raccordo per fluidi il problema dei materiali idroscopici e relativo decadimento delle tolleranze e funzionamento appena descritti viene risolto attraverso l’utilizzo di componenti metallici. In particolare, un inserto in metallo, graffato all’interno del raccordo in plastica, permette un corretto accoppiamento tra il corpo del raccordo, comprensivo di questo inserto, e l’elemento di bloccaggio, anche questo solitamente in metallo.

Dovendo eliminare i componenti metallici, per il connettore secondo il trovato è stata fatta una particolare ricerca sugli spessori dei componenti del connettore. In particolare, la scelta di adottare solo materiali plastici, e non più la loro combinazione con materiali metalli (pinze e inserti), ha obbligato aumenti di spessori per mantenere le caratteristiche meccaniche. Ad esempio, per ottenere corretti valori di resistenza a trazione, lo spessore dell’elemento di bloccaggio è compreso tra 1,2 e 1,8 mm, quindi pari a circa quattro volte lo spessore di un corrispondente elemento di bloccaggio di un raccordo per fluidi. Anche lo spessore del corpo di connettore è notevolmente maggiore, circa il doppio, dello spessore del corpo di un raccordo per fluidi.

A differenza dei connettori per fluidi, i connettori per fibre ottiche richiedono da norma di settore un grado “IP68 5”, questo perché vi è un passaggio di materiale elettrico facilmente danneggiabile se entra a contatto con acqua o in presenza di umidità (nei limiti richiesti). Per questo impiego, il connettore secondo il trovato ha elementi di tenuta compatibili per tale norma di settore ed inoltre può essere fornito con la calotta di protezione.

Il trovato così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente , esso potrà assumere , nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Connettore per fibre ottiche, comprendente un corpo di connettore definente una cavità di corpo adatta a ricevere almeno una porzione di estremità di un tubo contenente fibre ottiche, un elemento anulare di tenuta inserito in detta cavità di corpo in modo da realizzare una tenuta sulla superficie esterna del tubo, ed un elemento di bloccaggio del tubo inserito in detta cavità di corpo e movibile assialmente rispetto al corpo di connettore tra una posizione arretrata di bloccaggio del tubo ed una posizione avanzata di sbloccaggio del tubo, in cui tra detto elemento anulare di tenuta e detto elemento di bloccaggio del tubo è interposta almeno una rondella di protezione adatta ad impedire un contatto tra l'elemento di bloccaggio e l'elemento anulare di tenuta.
2. 2. Connettore secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di bloccaggio ha una porzione flangiata posizionata all’esterno del corpo e una pluralità di bracci elastici di presa che si estendono da detta porzione flangiata verso la cavità di corpo e che cooperano ognuno con una rispettiva apertura passante ricavata nel corpo di connettore.
3. 3. Connettore secondo la rivendicazione 2, in cui sulla superficie interna di ognuno di detti bracci di presa è ricavato un dente di presa adatto ad incidere la superficie esterna della porzione di estremità del tubo in modo da impedirne l’estrazione dal connettore.
4. 4. Connettore secondo la rivendicazione 3, in cui sulla superficie esterna di ogni braccio di presa è ricavata una sporgenza di disimpegno che si estende obliquamente e in modo divergente verso l’estremità distale del rispettivo braccio formando un recesso nel quale è adatto ad inserirsi un corrispondente piano inclinato di allargamento ricavato nel corpo di connettore in corrispondenza ad ogni apertura passante, detto piano inclinato provocando l'allargamento radiale di un rispettivo braccio attraverso la rispettiva apertura passante a seguito dello spostamento dell'elemento di bloccaggio in posizione avanzata di sbloccaggio del tubo.
5. 5. Connettore secondo la rivendicazione precedente, in cui ogni sporgenza di disimpegno si raccorda al braccio di presa verso la porzione flangiata con una superficie di connettore inclinata terminante con un gradino di arresto, detta superficie inclinata essendo adatta ad interagire con un lato dell'apertura passante in modo da provocare la flessione verso l'interno del rispettivo braccio di presa a seguito di uno spostamento dell'elemento di bloccaggio in direzione di estrazione dal corpo di connettore.
6. 6. Connettore secondo la rivendicazione precedente, in cui la porzione flangiata e i bracci di presa sono realizzati in un corpo unico in materiale plastico.
7. 7. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere ricavato completamente in un materiale plastico non conduttivo.
8. 8. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo di connettore è realizzato in un materiale plastico trasparente, almeno in corrispondenza alle estremità distali affacciate di due tubi da collegare.
9. 9. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le aperture passanti hanno un'ampiezza lungo la circonferenza del corpo di connettore almeno pari alla distanza tra due aperture adiacenti.
10. 10. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre mezzi di sicurezza adatti a prevenire uno scollegamento accidentale del tubo, detti mezzi di sicurezza comprendendo un elemento di interposizione a forma semicircolare adatto ad essere inserito tra la porzione a flangia dell’elemento di bloccaggio e l’estremità del connettore che delimita l’apertura di inserimento del tubo.
11. 11. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre una calotta di protezione avente una prima porzione di accoppiamento al tubo ed una seconda porzione, di diametro maggiore, adatta ad essere calzata sul corpo di connettore.
12. 12. Connettore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo spessore dell’elemento di bloccaggio è compreso tra 1,2 e 1,8 mm.