ITMI20002526A1

ITMI20002526A1 - Prodotto a cavo di fibre ottiche e metodo e dispositivo di fabbricazione associati

Info

Publication number: ITMI20002526A1
Application number: IT002526A
Authority: IT
Inventors: Bradley J Blazer; Mary Ann Clarke; Harriet G Cooke; Warren W Mcalpine; Bruce E Townsend
Original assignee: Corning Cable Sys Llc
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2002-05-23
Also published as: IT1319129B1; JP2001194568A; SE0004364D0; SE0004364L; US6424772B1

Description

D E S C R I Z I O N E

CAMPO DELL' INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un cavo a fibre ottiche e ad un metodo e dispositivo di fabbricazione associati e, più in particolare, ad un cavo a fibre ottiche avente un nucleo fornito di scanalature e ad un metodo e dispositivo di fabbricazione associati.

FONDAMENTI DELL'INVENZIONE

Un progetto di cavo a fibre ottiche comune include un nucleo di cavo fornito di scanalature nel quale la superficie esterna del nucleo del cavo definisce un certo numero di scanalature estendentisi lungo la sua lunghezza. Tipicamente le scanalature hanno una configurazione di disposizione elicoidale, sebbene le scanalature possano avere altre configurazioni come una configurazione di disposizione di trefolo ad S-Z o una configurazione lineare. Il nucleo del cavo fornito di scanalature è tipicamente formato attorno ad un elemento resistente centrale che, a sua volta, è formato comunemente con una pluralità di elementi resistenti di acciaio a trefolo, una singola asta di acciaio, o un elemento di plastica rinforzata con fibre di vetro o arammide che fornisce la resistenza al cavo a fibre ottiche e resiste all'ingobbamento . Un cavo a fibre ottiche avente un nucleo di cavo con scanalature include anche una pluralità di fibre ottiche disposte entro le scanalature e una camicia di protezione che circonda il nucleo del cavo e le fibre ottiche, in tal modo proteggendo le fibre ottiche.

I cavi a fibre ottiche aventi nuclei di cavo forniti di scanalature sono tipicamente formati estrudendo il cavo fornito di scanalature su un elemento resistente centrale. A questo riguardo l'elemento resistente centrale tipicamente attraversa un estrusore ed un materiale fuso, come un materiale termoplastico, viene estruso sotto pressione attorno all'elemento resistente centrale. L'elemento resistente centrale e il materiale termoplastico periferico escono dall'estrusore attraverso un'apertura della matrice. La forma dell'apertura della matrice definisce la forma della superficie esterna del materiale termoplastico estruso sull'elemento resistente centrale. Per esempio l'apertura della matrice può includere un certo numero di denti o sporgenze estendentisi verso l'interno che definiscono scanalature rispettive nel nucleo del cavo. Quando il materiale termoplastico si raffredda, il materiale termoplastico si indurisce in una forma finale. Durante il processo di raffreddamento il materiale termoplastico estruso può essere alquanto deformato a causa degli effetti della gravità sulla massa soffice del materiale termoplastico. Questa deformazione è indicata come assettamento. Per limitare gli effetti dannosi dell'assettamento il nucleo del cavo può essere estruso in due fasi con una porzione interna del nucleo del cavo inizialmente estrusa attorno all'elemento resistente centrale ed una porzione esterna del nucleo del cavo successivamente essendo estrusa attorno alla porzione interna del nucleo del cavo. Estrudendo il nucleo del cavo in due fasi, ciascuna porzione del nucleo del cavo può vulcanizzare più rapidamente ed uniformemente, in tal modo riducendo 1'assettamento .

Una volta che il cavo è stato vulcanizzato, le fibre ottiche, come i nastri di fibre ottiche, possono essere disposti entro le scanalature definite dal nucleo del cavo. Una camicia di protezione esterna può quindi essere estrusa sul nucleo del cavo e sulle fibre ottiche per completare la fabbricazione del cavo a fibre ottiche .

I cavi a fibre ottiche sono generalmente progettati per soddisfare o superare specifiche di prodotto predeterminate. Fra gli altri parametri queste specifiche comunemente definiscono il peso, la resistenza a trazione, la flessibilità e la resistenza allo schiacciamento dei cavi a fibre ottiche, i cavi a fibre ottiche che sono più leggeri, più resistenti e più flessibili e/o più resistenti allo schiacciamento, essendo generalmente più preferiti.

Mentre la richiesta di cavi a fibre ottiche continua a crescere, la richiesta di cavi a fibre ottiche aventi un elevato numero di fibre ottiche, per esempio di un migliaio o più di fibre ottiche, sta in particolare crescendo. Sebbene i cavi a fibre ottiche aventi un elevato numero di fibre ottiche siano disponibili, questi cavi a fibre ottiche spesso sono abbastanza pesanti e alquanto poco flessibili. Pertanto l'installazione di questi cavi a fibre ottiche aventi un elevato numero di fibre ottiche può essere alquanto onerosa. Pertanto sono richiesti i cavi a fibre ottiche come i cavi a fibre ottiche di elevato numero di fibre, che si inflettano meno e siano più flessibili rispetto ai cavi a fibre ottiche convenzionali.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

A causa di quanto detto sopra, un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo un aspetto della presente invenzione include un elemento resistente ed un nucleo del cavo lungo che circonda un e che è meccanicamente accoppiato all'elemento resistente di modo che l'elemento resistente si estenda longitudinalmente attraverso esso, in cui il nucleo del cavo definisce una pluralità di scanalature estendentisi longitudinalmente e il nucleo del cavo definisce una pluralità di cavità prossime all'elemento resistente e disposte in una disposizione simmetria attorno ad esso. Secondo un altro aspetto della presente invenzione, un prodotto a cavo a fibre ottiche include un elemento resistente ed un nucleo del cavo allungato che lo circonda ed è accoppiato meccanicamente all'elemento resistente di modo che l'elemento resistente si estenda longitudinalmente attraverso esso, in cui il nucleo del cavo definisce una pluralità di scanalature estendentisi longitudinalmente e il nucleo del cavo definisce anche una pluralità di cavità prossime all'elemento resistente e estendentisi longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione il prodotto a cavo a fibre ottiche è vantaggiosamente più leggero e più flessibile di un prodotto a cavo a fibre ottiche convenzionale delle stesse dimensioni e costruzione come un risultato delle pluralità di cavità definite dal nucleo del cavo.

Un metodo per la formatura di un prodotto a cavo a fibre ottiche è anche previsto secondo un altro aspetto della presente invenzione ed include le fasi di realizzare un elemento resistente estendentesi longitudinalmente e l'estrusione di un nucleo del cavo attorno all'elemento resistente di modo che il nucleo del cavo sia accoppiato meccanicamente ad esso, in cui la fase di estrusione include le fasi di definire una pluralità di cavità prossime all'elemento resistente ed estendentisi longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo e definenti una pluralità di scanalature sboccanti verso l'esterno estendentisi longitudinalmente lungo il nucleo del cavo. L'estrusione del nucleo del cavo può essere eseguita in una fase nella quale le scanalature e le cavità sono formate contemporaneamente o in due fasi, nelle quali una porzione interna del nucleo del cavo che definisce le cavità può essere estrusa prima di estrudere attorno ad essa una porzione esterna del nucleo del cavo che definisce le scanalature. Indipendentemente dal modo in cui il nucleo del cavo viene estruso, le fibre ottiche possono quindi essere disposte in scanalature definite dal nucleo del cavo e una camicia di protezione può essere estrusa attorno al nucleo del cavo e alle fibre ottiche per completare la fabbricazione del cavo a fibre ottiche.

E'anche fornito, secondo un altro aspetto della presente invenzione, un dispositivo per estrudere almeno una porzione di un nucleo del cavo avente una superficie esterna con una forma predeterminata ed esso include un estrusore avente una matrice di estrusore che definisce un'apertura della matrice, che serve per sagomare la superficie esterna del nucleo del cavo ed un'estremità di estrusore che coopera con la matrice di estrusore per definire almeno parzialmente una cavità interna, nella quale il materiale termoplastico fuso viene introdotto prima di essere forzato attraverso l'apertura della matrice, e che inoltre include una pluralità di incisioni di taratura che si estendono dall'estremità dell'estrusore ed attraverso almeno una porzione della cavità interna dell'estrusore per definire una pluralità di cavità che sono interne al nucleo del cavo senza sboccare attraverso la superficie esterna del nucleo del cavo. Tipicamente le incisioni di taratura non servono solo per definite le cavità, ma anche per mantenere la dimensione e la forma della cavità quando il nucleo del cavo vulcanizza, in tal modo evitando la distorsione delle cavità. A questo riguardo la pluralità di incisioni di taratura può estendersi verso l'esterno dalla cavità interna e attraverso l'apertura della matrice e/o le incisioni di taratura possono definire condotti tubolari attraverso i quali un gas può essere iniettato nelle cavità definite dal nucleo del cavo.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

I disegni allegati illustrano:

- La Figura 1 è una vista in sezione trasversale di un cavo a fibre ottiche secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, nella quale le cavità hanno una forma circolare;

- La Figura 2 è una vista in sezione trasversale di un cavo a fibre ottiche secondo un'altra forma di realizzazione dell'invenzione, nella quale le cavità hanno una forma del tipo ad uovo;

- La Figura 3 è una vista in sezione trasversale di un cavo a fibre ottiche secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, nella quale le cavità hanno una forma trapezoidale;

La Figura 3A è una vista in sezione trasversale parziale di una porzione di un cavo a fibre ottiche simile al cavo a fibre ottiche di Figura 3, che illustra un cordone di strappamento ed una coppia di conduttori elettrici disposti entro le cavità rispettive;

- La Figura 4 è una vista in sezione trasversale di una matrice di estrusione per formare una porzione interna del nucleo del cavo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

La Figura 5 è una vista in sezione trasversale eseguita lungo la linea 5-5 di Figura 4, che illustra la forma di un'apertura della matrice definita dalla matrice di estrusione di Figura 4;

- La Figura 6 è una vista in sezione trasversale della porzione interna del nucleo del cavo formata dalla matrice di estrusione delle Figure 4 e 5;

- La Figura 7 è una vista in sezione trasversale di una matrice di estrusione avente incisioni di taratura per definire le cavità nel nucleo di cavo del cavo a fibre ottiche risultante;

- La Figura 7A è una vista in sezione trasversale della porzione interna del nucleo del cavo formata dalla matrice di estrusione di Figura 7;

- La Figura 8 è una vista in sezione trasversale di un nucleo del cavo estruso in una singola fase secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione, nella quale le nervature estendentisi radialmente che separano le scanalature definiscono anche le cavità.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

La presente invenzione verrà ora descrìtta più estesamente nel seguito con riferimento ai disegni allegati, nei quali sono illustrate le forme di realizzazione preferite dell'invenzione. Quest'invenzione può, tuttavia, essere incorporata in molte differenti forme e non dovrebbe essere considerata come limitata alle forme di realizzazione descritte qui; invece queste forme di realizzazione sono previste in modo che questa rivelazione sarà estesa e completa, e illustrerà completamente lo scopo dell'invenzione alle persone esperte della tecnica. I numeri eguali si riferiscono agli elementi eguali in tutte le figure.

Con riferimento ora alla Figura 1, è illustrato un cavo a fibre ottiche 10 secondo una forma di realizzazione vantaggiosa della presente invenzione. Il cavo a fibre ottiche 10 include un elemento resistente centrale 12 ed un nucleo del cavo 14 che circonda ed è accoppiato meccanicamente all'elemento resistente 12 di modo che l'elemento resistente 12 si estenda longitudinalmente attraverso esso. Come illustrato in Figura 1, l'elemento resistente centrale 12 può essere un tondino di acciaio. Tuttavia l'elemento resistente centrale 12 può essere formato da una pluralità di elementi metallici a trefolo, per esempio elementi di acciaio. In alternativa l'elemento resistente centrale 12 può essere formato da un elemento di plastica rinforzata con vetro o rinforzata con arammide. Indipendentemente dalla sua costruzione l'elemento resistente centrale 12 fornisce la resistenza a trazione al cavo a fibre ottiche 10, ed inoltre resiste all'ingobbamento.

Il nucleo del cavo 14 che circonda ed è accoppiato meccanicamente all'elemento resistente centrale 12 è tipicamente formato da un materiale plastico che è estruso attorno all'elemento resistente centrale 12, come descritto di seguito. Mentre possono essere usati altri materiali di plastica, il nucleo del cavo 14 è tipicamente realizzato di poliolefina, come polietilene e polipropilene. Fra questi il nucleo del cavo 14 è più comunemente formato da polietilene di alta densità o da polietilene di densità media. Sebbene non necessario per la messa in pratica della presente invenzione, la plastica che forma un qualsiasi strato del nucleo del cavo termoplastico 14 può avere una struttura cellulare come descritta nel brevetto USA No. 5 920 672, che è stato pubblicato il 6 luglio 1999 a nome Kevin T. White, i contenuti del quale sono incorporati qui come riferimento. Per esempio la plastica che forma il nucleo del cavo 14 può essere espansa o realizzata in modo diverso in modo da avere una struttura cellulare. Tuttavia il nucleo del cavo 14 può essere di tipo non cellulare .

Il nucleo del cavo 14 definisce un certo numero di scanalature estendentisi longitudinalmente 16. Le scanalature 16 sboccano radialmente all'esterno e sono separate da nervature estendentisi radialmente 18. La disposizione delle scanalature 16 è tipicamente elicoidale, sebbene il nucleo del cavo 14 possa definire altre configurazioni di disposizione, come una configurazione di disposizione di tipo SZ. Inoltre sebbene le scanalature 16 siano illustrate come aventi una sezione trasversale laterale di forma rettangolare di Figura 1, le scanalature 16 possono avere altre forme di sezione trasversale. Indipendentemente dalla configurazione e forma delle scanalature 16, le nervature 18 che separano le scanalature 16 preferibilmente hanno uno spessore minimo che fornisce una sufficiente resistenza allo schiacciamento e altre proprietà desiderabili. In una forma di realizzazione, per esempio, ciascuna nervatura ha uno spessore minimo di almeno 1 millimetro. I lati interni radiali delle scanalature 16 definiscono una circonferenza primitiva attorno al centro del cavo. In una forma di realizzazione preferita, le cavità 24 ammontano al 15-90% dell'area della sezione trasversale fra l'elemento resistente e la circonferenza primitiva. Più preferibilmente le cavità 24 sono circa il 25-75% dell'area della sezione trasversale.

Come illustrato in Figura 1, il cavo a fibre ottiche 10 preferibilmente include anche una pluralità di fibre ottiche 20 disposte entro scanalature 16 definite dal nucleo del cavo 14. Tipicamente diversi nastri di fibre ottiche sono disposti in ciascuna scanalatura, sebbene fibre ottiche sciolte o fibre ottiche di altri formati possano essere disposte entro scanalature 16, se lo si desidera. Come risultato della configurazione di nucleo con scanalature, il cavo a fibre ottiche 10 della presente invenzione tipicamente ha un numero di fibre relativamente elevato, per esempio di 1000 fibre ottiche o numero superiore. Tuttavia il cavo a fibre ottiche 10 può avere un numero inferiore di fibre ottiche, se lo si desidera. Per completare la costruzione del cavo a fibre ottiche 10, il cavo a fibre ottiche inoltre tipicamente include una camicia esterna 22 che circonda il nucleo del cavo 14 e le fibre ottiche 18 per proteggere le fibre ottiche 18. La camicia esterna di protezione 22 è tipicamente realizzata di plastica come una poliolefina e, più in particolare, un polietilene di alta densità o un polietilene di media densità.

Secondo la presente invenzione il nucleo del cavo 14 definisce anche una pluralità di cavità 24 prossime all'elemento resistente 12. Preferibilmente le cavità 24 sono disposte in una disposizione simmetrica attorno all'elemento resistente centrale 12 come illustrato in Figura 1, di modo che il cavo a fibre ottiche risultante abbia proprietà meccaniche uniformi. Inoltre le cavità 24 generalmente si estendono longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo 14. Le cavità 24 possono estendersi longitudinalmente in una configurazione elicoidale attorno all'elemento resistente centrale 12. In alternativa le cavità 24 possono estendersi linearmente attraverso il nucleo del cavo 14, o le cavità possono essere definite in modo da avere una varietà di altre configurazioni. Le cavità 24 possono anche avere una sezione trasversale laterale di varie forme .

Come illustrato in Figura 1, per esempio, le cavità 24 possono essere, per esempio, generalmente di sezione trasversale laterale di forma circolare. In alternativa le cavità 24 possono avere una sezione trasversale laterale di forma conica che diviene sempre più stretta nella direzione radiale verso l'interno. Come illustrato in Figura 2, per esempio, le cavità 24 possono avere una forma del tipo ad uovo con l'estremità più piccola della forma ad uovo disposta più vicina al centro del cavo a fibre ottiche 10. Come ulteriore illustrazione le cavità 24 possono avere una sezione trasversale laterale di forma trapezoidale, le porzioni più piccole delle cavità di forma trapezoidale essendo più vicine al centro del cavo a fibre ottiche 10.

La forma e la dimensione delle cavità 24 può essere progettata in modo da adattarsi alle proprietà del cavo a fibre ottiche 10 quando desiderato. A questo riguardo la dimensione ed il numero di cavità direttamente correlato al peso e alla flessibilità del cavo a fibre ottiche 10, i cavi a fibre ottiche che includono cavità più ampie e più numerose essendo più leggeri e più flessibili dei cavi a fibre ottiche 10 dimensionati e costruiti in modo simile che definiscono cavità più piccole e in numero minore. Inoltre le cavità 24 possono effettivamente migliorare la prestazione di schiacciamento dato che le cavità 24 permetteranno che il nucleo del cavo 14 sia compresso alquanto per assorbire carichi di schiacciamento elevati senza richiedere che le nervature 18 che si estendono fra le scanalature 16 definite dal nucleo del cavo 14 resistano all'intero carico di schiacciamento. Mentre le cavità 24 possono essere dimensionate e sagomate in differenti modi in relazione alle caratteristiche desiderate del cavo a fibre ottiche 10 e all'applicazione nella quale il cavo a fibre ottiche 10 deve essere usato, il cavo a fibre ottiche 10 di una forma di realizzazione vantaggiosa include le nervature 26 che si estendono fra e separano le cavità adiacenti e che hanno uno spessore della sezione trasversale laterale di almeno un millimetro .

Come illustrato nelle Figure 1 e 3, le cavità 24 possono essere allineate radialmente rispetto alle scanalature 16. In alternativa almeno alcune delle cavità possono essere sfalsate rispetto alle scanalature 16, come illustrato in Figura 2. Sfalsando le cavità 24 rispetto alle scanalature 16, la resistenza di schiacciamento complessiva del cavo a fibre ottiche 10 può essere alquanto migliorata rispetto ad un progetto di cavo a fibre ottiche nel quale le cavità 24 e le scanalature 16 sono allineate radialmente. Tuttavia l'allineamento delle cavità 24 con le rispettive scanalature 16 può vantaggiosamente facilitare l'accesso alle cavità 24, come descritto di seguito.

Il cavo a fibre ottiche 10 può essere progettato in modo che le cavità 24 siano vuote come illustrato in Figura 2. In alternativa il cavo a fibre ottiche 10 può includere vari elementi disposti entro le cavità 24. Per esempio i conduttori elettrici 28, come le coppie di conduttori a trefolo, possono essere disposti entro le cavità 24, come illustrato in Figura 3A. In alternativa le fibre ottiche 32 possono essere disposte entro le cavità 24 per esempio tramite la loro trazione o soffiaggio nelle cavità 24 dopo la fabbricazione del nucleo del cavo 14. Il cavo a fibre ottiche 10 può anche includere elementi di resistenza addizionali disposti entro le cavità 24. Inoltre il cavo a fibre ottiche 10 può includere un qualsiasi numero adatto di materiale di isolamento, per esempio, filati di isolamento dell'acqua, grasso o un materiale di riempimento di plastica espansa disposto entro una o più cavità.

In alcuni casi può essere desiderabile accedere fisicamente ad una cavità 24 o ai componenti disposti entro la cavità. Per questo un cordone di strappamento 33 può essere inserito entro una cavità. Inoltre il nastro 34 che separa la cavità 24 dalla scanalatura allineata 16 può avere una porzione fratturabile di spessore ridotto, come illustrato in Figura 3A. Pertanto si può accedere alla cavità 24 o ai componenti disposti entro la cavità 24 rompendo la porzione fratturabile, per esempio tirando il cordone di strappamento 32. Sebbene non illustrato, due scanalature adiacenti possono includere porzioni fratturabili che possono essere rotte tirando una nervatura 18 fra esse per accedere ad una o più cavità 24. Inoltre il nucleo del cavo 14 può in alternativa essere definito di modo che una piccola apertura si estenda fra una cavità 24 e una scanalatura allineata 16 attraverso le quali si può accedere ad una cavità 24 e ad un qualsiasi componente disposto entro la cavità 24. In questa forma di realizzazione un nastro o altro strato di materiale può essere disposto entro la scanalatura 16 in modo da coprire l'apertura della cavità 24 fino a quando è desiderato l'accesso alla cavità, nel quale istante il nastro o altro strato di materiale può essere rimosso. Anche se il cavo a fibre ottiche 10 non include alcun componente disposto entro le cavità 24, le cavità 24 consentono che il cavo a fibre ottiche 10 sia generalmente più leggero e più flessibile dei cavi a fibre ottiche di dimensioni similari aventi un nucleo di cavo pieno. Dato che il peso e la resistenza maggiori generalmente inibiscono 1'installazione del cavo a fibre ottiche, il cavo a fibre ottiche 10 della presente invenzione sarà generalmente più facile da installare dato che il nucleo di cavo 14 sarà tipicamente più leggero e può essere inflesso più facilmente dei nuclei di cavo di plastica pieni convenzionali senza le cavità. Sono anche forniti, secondo altri aspetti della presente invenzione, un metodo ed un dispositivo per la fabbricazione di un prodotto a cavo a fibre ottiche. A questo riguardo è inizialmente prodotto un elemento resistente estendentesi longitudinalmente 12 ed un nucleo del cavo 14 viene estruso attorno all'elemento resistente di modo che il nucleo del cavo 14 sia meccanicamente collegato ad esso.

Tipicamente l'elemento resistente 12 è estratto da un rullo svolgitore e fatto avanzare attraverso un estrusore 40. Come illustrato in maggiori dettagli in Figura 7 l'estrusore 40, come un estrusore a testa trasversale, generalmente include un'estremità di estrusore 42 ed una matrice di estrusore 44 che cooperano per definire una cavità interna attraverso la quale è estruso l'elemento resistente 12 e nel quale viene iniettato il materiale termoplastico fuso. Quando l'elemento resistente 12 attraversa la cavità interna e esce dall'estrusore 40 attraverso un'apertura della matrice 46 definita dalla matrice di estrusore 44, il materiale termoplastico fuso viene estruso attorno all'elemento resistente 12 per formare il nucleo del cavo 14.

Secondo la presente invenzione il materiale termoplastico del nucleo del cavo 14 viene estruso attorno all'elemento resistente 12 in modo da definire una pluralità di cavità 24 prossime all'elemento resistente 12 ed estendentisi longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo 14. Inoltre il materiale termoplastico del nucleo del cavo 14 viene estruso attorno all'elemento resistente 12 in modo da definire una pluralità di scanalature sboccanti all'esterno 15 estendentisi longitudinalmente lungo il nucleo del cavo 14. Dopo che il nucleo del cavo 14 è stato estruso attorno all'elemento resistente centrale 12, il nucleo del cavo 14 viene raffreddato, tipicamente facendo passare il nucleo del cavo 14 attraverso un getto di acqua. Sebbene non necessario per la presente invenzione, un sistema di generazione del vuoto può essere previsto entro il getto d'acqua per evitare la deformazione della superficie esterna del nucleo del cavo 14. A questo riguardo il sistema del vuoto può includere una coppia di piastre, ciascuna delle quali definisce un foro attraverso il quale passa il nucleo del cavo 14. Realizzando un vuoto attraverso uno spazio definito fra le piastre, l'acqua può essere aspirata da entrambe le direzioni a monte e a valle in modo da formare uno strato sottile di acqua fra il bordi dei fori e il nucleo del cavo 14. Sebbene lo strato sottile di acqua segua la forma stabilita dai fori, l'acqua lubrifica il condotto del nucleo del cavo 14 attraverso le piastre e serve per levigare la superficie esterna del nucleo del cavo 14. Il cavo a fibre ottiche 10 può essere quindi completato svolgendo una pluralità di fibre ottiche 20, per esempio una pluralità di nastri di fibre ottiche, dai rispettivi rotoli di svolgimento ed inserendo le fibre ottiche 20 entro le rispettive scanalature definite dal nucleo del cavo 14. Successivamente il nucleo del cavo 14 e le fibre ottiche 20 sono fatte passare attraverso un altro estrusore che estrude la camicia di protezione 12 disposta attorno ad essi .

Il nucleo del cavo 14 può essere estruso in una singola fase o in due fasi. In un processo a due fasi, una porzione interna 14a del nucleo del cavo 14 è inizialmente estrusa attorno all'elemento resistente 12 in modo da definire almeno parzialmente le cavità 24 che si estendono longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo 14. A questo riguardo l'elemento resistente centrale 12 può essere estruso attraverso un estrusore 40 comprendente una matrice di estrusione 44 come quella illustrata in Figure 4 e 5 ed un materiale termoplastico può essere estruso attorno ad esso per formare la porzione interna 14a del nucleo del cavo 14.

Mentre l'estrusione della porzione interna 14a del nucleo del cavo 14 può completamente definire la pluralità di cavità, l'estrusione della porzione interna del nucleo del cavo 14 può, invece, definire la maggioranza, ma non la totalità di ciascuna cavità come illustrato dalla vista in sezione trasversale di Figura 6. A questo riguardo la superficie interna della matrice di estrusione 44 include le strutture 47 di formatura delle cavità (Figure 4-5) che definiscono la maggioranza di ciascuna cavità. Dopo il passaggio attraverso l'estrusore 40, comprendente la matrice di estrusione 44 delle Figure 4 e 5, la porzione interna del nucleo del cavo 14 può essere almeno parzialmente raffreddata, tipicamente facendo passare la porzione interna del nucleo del cavo 14 attraverso un getto di acqua, prima di estrudere la porzione esterna 14b (Figura 1) attorno ad esse. Nei casi in cui la porzione interna 14a definisce solo parzialmente ciascuna cavità, la porzione esterna 14b circonda la porzione interna 14a e serve per completare la definizione delle cavità 24.

Inoltre la porzione esterna 14b definisce le scanalature che sboccano all'esterno 16 che riceveranno successivamente le fibre ottiche. Sebbene la porzione esterna 154b possa essere estrusa sulla porzione interna 14a senza un'intrusione significativa del materiale termoplastico fuso nelle cavità, la porzione interna 14a può essere avvolta o circondata da un nastro (non illustrato} prima di estrudere la porzione esterna 14b attorno ad essa, se lo si desidera. Tipicamente il nastro verrà realizzato di mylar, sebbene possano essere utilizzati nastri di altri màteriali comprendenti materiali ritardanti del fuoco o di isolamento dell'acqua .

In una forma di realizzazione alternativa il metodo della presente invenzione può estrudere il nucleo del cavo 14 in due fasi anche se la porzione interna del nucleo del cavo 14 definisce completamente le cavità 24. In questa forma di realizzazione l'elemento resistente centrale 12 è estruso attraverso un estrusore 40, come illustrato in Figura 7. Oltre all'estrusore 40, l'apparato di estrusione include una pluralità di elementi 52 di formatura di cavità, per esempio palette o tubi di taratura. Gli elementi di formatura 52 delle cavità si estendono attraverso la cavità interna definita dall'estrusore 40 di modo che il materiale termoplastico fuso sia estruso attorno all'elemento resistente 12 e attorno agli elementi di formatura delle cavità 52. Gli elementi di formatura delle cavità 52 pertanto definiscono le cavità 24 nel nucleo del cavo 14. Sebbene non necessario, gli elementi di formatura delle cavità 53 possono estendersi oltre la cavità interna, attraverso l'apertura della matrice 45 e nel getto d'acqua per evitare la deformazione e la distorsione indesiderabili delle cavità 24. Inoltre gli elementi di formatura delle cavità 52 possono definire condotti tubolari estendentisi longitudinalmente attraverso i quali può essere forzato gas pressurizzato, o gas non pressurizzato o l'aria può essere aspirato/a, in tal modo inoltre mantenendo la forma desiderata delle cavità 24. Gli elementi di formatura delle cavità 52 possono avere differenti configurazioni in relazione al tipo di cavità che è desiderato. Gli elementi lineari 52 di formatura delle cavità possono formare cavità lineari 24. Tuttavia se le cavità 24 devono avere una coniigurazione elicoidale, gli elementi di formatura delle cavità 52 possono anche avere una configurazione elicoidale attorno all'elemento resistente centrale 12. Per facilitare la formatura delle cavità elicoidali 24, l'elemento resistente centrale 12 può anche essere fatto girare come noto alle persone esperte della tecnica. Una volta che la porzione interna del nucleo del cavo 14 è stata definita come illustrato in Figura 7A, la porzione interna del nucleo del cavo 14 può essere raffreddata almeno parzialmente, per esempio facendo passare la porzione interna del nucleo del cavo 14 attraverso un getto d'acqua. La porzione interna del nucleo del cavo può quindi essere fatta passare attraverso un'altra matrice di estrusione che estrude la porzione esterna del nucleo del cavo 14 sopra essa. Come descritto sopra, la porzione esterna del nucleo del cavo 14 definisce scanalature che sboccano verso l'esterno 16.

Come alternativa al processo a due fasi descritto sopra, il nucleo del cavo 14 può essere definito in una singola fase di estrusione nella quale la pluralità di cavità 24 e la pluralità di scanalature 16 sono realizzate contemporaneamente nell'estrusore. Come descritto in connessione con la forma di realizzazione di Figura 7, nel processo a singola fase l'estrusore includerà anche una pluralità di elementi di formatura delle cavità. Tuttavia il profilo di uscita della matrice di estrusione 44 comprenderà un certo numero di elementi di formatura di scanalature sporgenti verso l'interno. Come illustrato in Figura 8, il nucleo del cavo 14 può pertanto essere estruso in una singola fase. Come illustrato in Figura 8, le nervature 18 che si estendono radialmente fra le scanalature separate 16 possono anche definire cavità 54 estendentisi longitudinalmente, per esempio, di forma circolare o triangolare per ridurre ulteriormente il peso del nucleo di cavo risultante, se lo si desidera.

Molte modifiche e altre forme di realizzazione dell'invenzione saranno evidenti alle persone esperte della tecnica alla quale quest'invenzione si riferisce avente il vantaggio delle caratteristiche illustrate nella descrizione precedente e nei disegni associati. Pertanto si deve comprendere che l'invenzione non è limitata alle forme di realizzazione specifiche rese note e che modifiche e altre forme di realizzazione sono previste per essere incluse entro lo scopo delle rivendicazioni allegate. Sebbene siano usati qui termini specifici, essi sono usati solo in senso generico e descrittivo e non per scopi di limitazione.

Claims

R IV E N D I CA Z I O N I 1. Un prodotto a cavo a fibre ottiche comprendente: un cavo lungo comprendente un materiale termoplastico ed un elemento resistente accoppiato meccanicamente a detto materiale termoplastico tramite estrusione di detto materiale termoplastico su detto elemento resistente, detto nucleo di cavo comprendendo almeno due scanalature estendentisi longitudinalmente non in comunicazione reciproca, almeno una scanalatura avendo almeno una fibra ottica nel suo interno, detto nucleo di cavo inoltre definendo una pluralità di cavità formate in detto materiale termoplastico fra detto elemento resistente e dette scanalature, dette cavità essendo disposte in una disposizione generalmente simmetrica attorno a detto elemento resistente, e dette cavità essendo separate da dette scanalature da uno strato di detto materiale termoplastico.
2. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna cavità definita da detto nucleo del cavo ha una sezione trasversale laterale di forma circolare.
3. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna cavità definita da detto nucleo del cavo ha una forma di sezione trasversale laterale che diviene sempre più stretta in una direzione radiale verso l'interno.
4. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui detto nucleo del cavo comprende un nastro estendentesi fra e che separa cavità adiacenti, detto nastro avendo uno spessore della sezione trasversale laterale di almeno 1 millimetro.
5. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui detto nucleo del cavo definisce le scanalature e le cavità di modo che almeno alcune cavità siano radialmente allineate con le rispettive scanalature .
6. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui detto nucleo del cavo definisce le scanalature e le cavità di modo che almeno alcune cavità siano sfalsate rispetto alle scanalature.
7. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, detta cavità comprendendo almeno un componente nel suo interno selezionato dal gruppo comprendente una fibra ottica, un cordone di strappamento, un grasso di tenuta dell'acqua, un materiale molto assorbente, un conduttore elettrico, un elemento resistente ed una plastica espansa.
8.. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui detto nucleo del cavo inoltre comprende due scanalature adiacenti aventi rispettive porzioni fratturabili che possono essere rotte tirando una nervatura disposta fra esse per accedere ad una o più cavità.
9. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, in cui detto nucleo del cavo comprende nervature estendentisi assialmente che separano le scanalature estendentisi longitudinalmente, almeno una di dette nervature definendo anche una cavità estendentesi longitudinalmente.
10. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 1, inoltre comprendente: una pluralità di fibre ottiche disposte entro le rispettive scanalature; e una camicia di protezione che circonda detto nucleo del cavo e detta pluralità di fibre ottiche.
11. Un prodotto a cavo a fibre ottiche comprendente: un cavo lungo comprendente un materiale termoplastico ed un elemento resistente accoppiato meccanicamente a detto materiale termoplastico tramite estrusione di detto materiale termoplastico su detto elemento resistente, detto nucleo del cavo comprendendo almeno due scanalature estendentisi longitudinalmente non in comunicazione reciproca, almeno una scanalatura avendo almeno una fibra ottica nel suo interno, detto nucleo del cavo definendo anche una pluralità di cavità formate in detto materiale termoplastico fra detto elemento resistente e dette scanalature, dette cavità essendo separate da dette scanalature tramite uno strato di detto materiale termoplastico.
12. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, in cui ciascuna cavità definita da detto nucleo del cavo ha una sezione trasversale di forma circolare.
13. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, in cui ciascuna cavità definita da detto nucleo del cavo ha una forma di sezione trasversale laterale che diviene sempre più stretta in una direzione radiale verso l'interno.
14. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 13, in cui ciascuna cavità definita da detto nucleo del cavo ha una configurazione elicoidale.
15. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, in cui detto nucleo del cavo comprende un nastro estendentesi fra e separante cavità adiacenti, detto nastro avendo uno spessore della sezione trasversale laterale di almeno 1 millimetro.
16. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, in cui detto nucleo del cavo definisce le scanalature e le cavità di modo che almeno alcune cavità siano radialmente allineate con rispettive scanalature .
17. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, in cui detto nucleo del cavo definisce le scanalature e le cavità di modo che almeno alcune cavità siano sfasate rispetto alle scanalature.
18. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, inoltre comprendente un cordone di strappamento disposto entro una rispettiva cavità.
19. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 18, in cui detto nucleo del cavo inoltre comprende un nastro fra la cavità nella quale è disposto detto cordone di strappamento ed una scanalatura allineata con la cavità, detto nastro avendo una porzione di spessore ridotto per facilitare la separazione di detto nastro da detto cordone di strappamento .
20. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, in cui detto nucleo del cavo comprende nervature estendentisi radialmente che separano le scanalature estendentisi longitudinalmente, almeno una di dette nervature definendo anche una cavità estendentesi longitudinalmente.
21. Un prodotto a cavo a fibre ottiche secondo la rivendicazione 11, inoltre comprendente: una pluralità di fibre ottiche disposte entro le rispettive scanalature; e una camicia di protezione che circonda detto nucleo del cavo e detta pluralità di fibre ottiche.
22. Un metodo per la formatura di un prodotto a cavo a fibre ottiche comprendente le fasi di: realizzare un elemento resistente estendentesi longitudinalmente; estrudere un nucleo del cavo realizzato di materiale termoplastico attorno all'elemento resistente di modo che il nucleo del cavo sia accoppiato meccanicamente ad esso, detta fase di estrusione comprendendo le fasi di: definire una pluralità di cavità prossime all'elemento resistente ed estendentisi longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo; definire una pluralità di scanalature sboccanti verso l'esterno estendentisi longitudinalmente lungo il nucleo del cavo, almeno alcune delle scanalature non essendo in comunicazione reciproca ed essendo separate da dette cavità tramite uno strato di detto materiale termoplastico; e inserire almeno una fibra ottica in almeno una di dette scanalature.
23. Un metodo secondo la rivendicazione 22, in cui detta fase di estrusione comprende le fasi di: inizialmente estrudere una porzione interna del nucleo del cavo attorno all'elemento resistente, detta estrusione iniziale comprendendo almeno la definizione parziale della pluralità di cavità che si estendono longitudinalmente attraverso il nucleo del cavo; vulcanizzare almeno parzialmente la porzione interna di detto nucleo del cavo; e successivamente estrudere una porzione interna del nucleo del cavo attorno ad almeno la porzione interna parzialmente vulcanizzata del nucleo del cavo, detta successiva estrusione comprendendo la definizione della pluralità di scanalature che si estendono anch'esse longitudinalmente lungo il nucleo del cavo.
24. Un metodo secondo la rivendicazione 22, in cui detta fase di estrusione comprende contemporaneamente la definizione della pluralità di cavità e della pluralità di scanalature.
25. Un metodo secondo la rivendicazione 22, in cui detta fase di estrusione comprende le fasi di: realizzare una pluralità di elementi di formatura di cavità; e estrudere il nucleo del cavo attorno alle incisioni di taratura, ciascuna incisione di taratura definendo una rispettiva cavità.
26. Un metodo secondo la rivendicazione 25, inoltre comprendente l'applicazione di una pressione positiva entro gli elementi di formatura di cavità.
27. Un metodo secondo la rivendicazione 22, inoltre comprendente le fasi di: disporre le fibre ottiche nelle scanalature definite dal nucleo del cavo; e estrudere una camicia di protezione attorno al nucleo del cavo e alle fibre ottiche.
28. Un dispositivo per estrudere almeno una porzione di un nucleo del cavo avente una superficie esterna con una forma predeterminata, il dispositivo comprendendo: un estrusore comprendente: una matrice di estrusore che definisce un'apertura della matrice, l'apertura della matrice definendo la forma predeterminata della superficie esterna del nucleo del cavo ; e una sommità di estrusore che coopera con la matrice di estrusore per definire almeno parzialmente una cavità interna nella quale il materiale termoplastico fuso viene introdotto prima di essere forzato attraverso l'apertura della matrice; e una pluralità di cavità che formano elementi che si estendono da detta estremità dell'estrusore ed attraverso almeno una porzione della cavità interna di detto estrusore per definire una pluralità di cavità che sono interne al nucleo del cavo senza sboccare attraverso la superficie esterna del nucleo del cavo.
29. Un dispositivo secondo la rivendicazione 28, in cui detti elementi di formatura delle cavità sono tubi che definiscono condotti estendentisi longitudinalmente di modo che un gas possa essere iniettato attraverso dette incisioni di taratura e nelle cavità definite dal nucleo del cavo.
30. Un dispositivo secondo la rivendicazione 28, in cui detti elementi di formatura delle cavità si estendono verso l’esterno dalla cavità interna e attraverso l'apertura della matrice definita da detta matrice di estrusore .
31. Un dispositivo secondo la rivendicazione 28, in cui detta matrice dì estrusore comprende una pluralità di sporgenze che si estendono radialmente all'interno nell'apertura della matrice per sagomare la superficie esterna del nucleo del cavo in modo da definire una pluralità di scanalature.