ITMI940988A1 - Cavo ottico con almeno un mastrino di foto-guide e procedimento per la sua fabbricazione - Google Patents

Cavo ottico con almeno un mastrino di foto-guide e procedimento per la sua fabbricazione Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
L'invenzione riguarda un cavo ottico con almeno un nastrino di foto-guide, che contiene più foto-guide racchiuse da un'involucro in comune ed è disposto nel cavo in una pista comportante una torsione.
Dal GB 2122767-A è noto un cavo ottico, in cui è previsto ur.pila di nastrini di foto-guide. Ogniuno di questi n&strini di foto-guide contiene in una fila, reciprocamente affiancate, un numero preassegnato di ad esempio 4 foto-guide. Se una pila di tale tipo di nastrini di foto-guide, ad esempio nel l'ambito di un'operazione di cordatura per produrre un cavo ottico, viene guidata in una piastra curva, allora a seconda della guida di questa pista e a seconda del numero delle foto-guide all'interno di un nastrino si verificano sollecitazioni meccaniche differenti. Per ovviare almeno in parte a queste sollecitazioni, nella nota disposizione è previsto che le foto-guide all'interno del nastrino di foto-guide vengono guidate in una camera cava con una corrispodente sovralunghezza, mentre esternamente sul na strino elementi resistenti alla trazione vengono concomitantemen te incorporati per estrusione nell'involucro in comune. Poiché gli elementi resistenti alla trazione debbono essere immessi ag giuntivamente nel nastrino di foto-guide, i nastrini complessiva mente risultano larghi e anche il processo di fabbricazione risulta corrispondentemente più scomodo.
La presente invenzione si pone il compito di illustrare una soluzione per poter ridurre la sollecitazione mecca nica di foto-guide all'interno di un nastrino di foto-guide. Questo problema per un cavo ottico del genere menzionato all'ini zio viene risolto per il fatto che almeno una parte delle fotoguide nell'involucro in comune è sollecitata con una precarica meccanica, la cui direzione è scelta in modo tale da essere op posta alla direzione provocata dalla guida nella pista.
Pertanto con l’invenzione, già nel corso della produzione di nastrini di foto-guide, alle singole foto-guide viene concomitantemente assegnata una sollecitazione preliminare meccanica. Ciò può essere attuata in modo relativamente sempli ce, in quanto unicamente applicando l'involucro le singole foto-guide vanno sollecitate con la sollecitazione preliminare meccanica desiderata. Nel corso dell'ulteriore lavorazione di questi nastrini di foto-guide, ad esempio nell'ambito di un processo di cordatura, compaiono parimenti forze. Queste conforme mente all'invenzione sono orientate in modo da agire in antagonismo alle sollecitazioni preliminari delle foto—guide, qualsiasi verifica una compensazione almeno parziale della solie citazione meccanica per le singole foto-guide. Nella struttura finita, ossia per cavo finito, le foto-guide sono situate rispet livamente si estendono ampiamente senza oppure soltanto con modeste sollecitazioni meccaniche. Pertanto aumenti di attenuazio ne in seguito a queste sollecitazioni meccaniche saranno meno te_ mibili rispetto al caso in cui ad esempio nastrini di foto-rguide non corrispondentemente trattati preventivamente, vengono cordati in un'anima di cavo o lavorati altrimenti.
Un’ulteriore vantaggio, risultante ccn l'impiego di tali foto-guide, sollecitate con una sollecitazione preliminare, nell'ambito di un nastrino, consiste nel fatto che nel cavo finito il nastrino nel sue complesso presenta ampliamente meno precariche meccaniche, in quanto si verifica una compensazione delle forze interna, almeno parziale, nell'ambito dell'andamen tc curvo della pista.Mentre i nastrini, le cui foto-guide sen za sollecitazione preliminare sono circondate con un'involucro in comune, in seguito alla guida nella pista curva, comportante una torsione, presentano una tensione elastica considerevole e pertanto tengono facilmente al ribaltamento oppure al dispor si di costa, ì nastrini di foto-guide realizzati secondo l’invenzione invece nel loro complesso sono soggetti a minori forze meccaniche e pertanto tendono meno a disporsi di costa o a rovesciarsi. Una disposizione di costa o rovesciamento di tale tipo però, specialmente quando il nastrino urta su pareti late rali o altre parti fisse, porta come conseguenza per lo più ad aumenti di attenuazione e in quanto in queste zone si verifica no assai facilmente micro-piegature. Inoltre è noto che le sol lecitazioni permanenti riducono la durata utile delle fibre.
L*invenzione riguarda inoltre un procedimento per produrre un nastrino di foto-guide in cui più foto-guide vengono racchiuse da un'involucro in comune ed il quale è caratterizzato dal fatto che almeno una parte delle foto-guide con la piega tura dell'involucro in comune vengono sollecitate con una sollecitazione preliminare meccanica, e che l'involucro viene applicato sulle foto-guide, saldamento, in modo tale che rimane conservatosimeno in parte la sollecitazione preliminare meccanica, e che la direzione della sollecitazione preliminare è scelta in modo tale che essa è orientata in senso opposto alla direzione della sollecitazione che si veriferica nel corpo dell'ulteriore lavorazione del nastrino di foto-guide.
L'invenzione riguarda anche un nastrino di foto-guide con più foto-guide, contenute in un'involucro in comune, il qua le è caratterizzato da una precarica delle foto-guide, in modo tale che le foto-guide situate più esternamente presentano una precarica di pressione mentre le foto-guide situate più internamente rispettivamente nel centro, presentano una precarica di trazione.
Ulteriori sviluppi dell'invenzione sono illustrati nelle sotto-rivendicazioni.
L'invenzione e i suoi ulteriori sviluppi vengono illustrati dettagliatamente nel seguito in base a disegni.
In particolare:
-la fig. 1 in rappresentazione prospettica mostra un nastrino di foto-guide,sencondo l'invenzione, disposto elicoidalmente,
la fig. 2 mostra un diagramma relativo alla disposizione delle forze per il nastrino secondo la fig. 1,
la fig. 3 mostra l'angolo di rotazione in dipendenza del passo di cordatura,
la fig- 4 mostra un dispositivio per la produzione di un nastrino di foto-guide secondo l'invenzione,
la fig. 5 mostra un diagramma per la disposizione delle forze di un nastrino di foto-guide prodotto secondo la fig. 4, e
la fig. 6 mostra un cavo ottico realizzato con nastrine di foto-guide secondo l'invenzione.
Nella fig. 1 è previsto un corpo di supporto CE1 cilindrico-circolare presentante un raggio a r. Su questo corpo di supporto un nastrino di foto-guide LB1 è avvolto secondo una p:L sta elicoidale contenente 12 foto-guide LW1 LW12. Queste fotoguide sono disposte l'una accanto all'altro allineate e sono racchiuse da un involucro in comune UH. Il passo del nastrino di foto-guide LB1 così applicato è indicato con s.
Nella fig. 2 in un diagramma è rappresentato l'allungamento d in percentuale per le singole foto-guide LW1-LW12, co me quello che si verifica per una disposizione secondo la fig.l La curva continua K500 rappresenta l'allungamento risultante per un passo o passo di cordatura s=500mm del nastrino di foto-guida LBl.La curva K200 mostra l'allungamento delle singole fotoguide LW1-LW12 nel caso di un più corto passo di cordatura s= 200 mm. In entrambi i casi si è presa come base un raggio di cordatura r=7,6. La larghezza del nastrino è di 3,2 mm.
La relazione fra il passo di cordatura s in mm e l'an golo di rotazione Φ/m è mostrato nella fig. 3. Da ciò risulta che per il passo di cordatura s = 0 mm e per il passo di corda tura s - oo l'angolo di rotazione Φ/m è rispettivamente 0, mentre per un passo di cordatura di s ≈ 50 mm si forma circa un massimo per Φ/m. Da ciò si riconosce che per i passi di cordatura correnti circa nell'intervallo fra 100 e 500 mm si verifi cano considerevoli angoli di rotazione Φ/m e corrispondentemen te anche considerevoli sollecitazioni delle foto-guide.
Come risulta dall'andamento della curva K 500 secon do la fig. 2, nel caso di un'andamento elicoidale secondo la fig. 1 le foto-guide esterne LW1 LW2 nonché LW11 LW12 vengono allungate mentre quelle interne (LW4-LW9) vengono compresse. Le foto-guide LW3 e LW10 sono praticamente senza tensioni. Per le due foto-guide esterne LW1 e LW12 del nastrino LB1 le trazioni sono indicate dalle freccie SPI SP12. Per le foto-guide LW4 LW9 le pressioni sono rappresentate da freccie SP4 e SP9.
Se si scegliesseilpasso di cordatura s = 200mm,allo ra si otterebbe un'andamento della curva corrispondentemente alla curva K200. Questo andamento della curva K200 naturalmente porterebbe come conseguenza ad un'allungamento sostanzialmente maggiore e quindi a trazioni sostanzialmente maggiori per le fo to-guide esterne LW1 LW2 nonché LW11 e LW12, e corrispondentemente a compressioni e quindi pressioni pure sostanzialmente maggiori per le foto-guide interne LW4 LW9. La causa è dovuta unicamente al fatto che l'angolo di cordatura (J/m secondo la fig 3 per ur.passo s=200mm risulta sostanzialmente maggiore di quel lo per un passo di cordatura s = 500mm.
L'allungamento e la sollecitazione meccanica risulta no tanto maggiori quanto maggiore è il numero di foto-guide situate all'interno di un nastrino di foto-guide LB1 poiché in tal modo aumenta corrispondentemente l'estensione laterale (larghez za) del nastrino di foto-guide LB1 e quindi anche la sollecitazione meccanica delle foto-guide.
Per rimediare nei confronti di queste indesiderate sollecitazioni meccaniche delle foto-guide all'interno del nastrino di foto-guide LB1 , secondo l'invenzione è previsto che le foto-guide prima di essere portate nella pista curva rappre sentate in fig. 1 sono sollecitate con una precarica, che è opposta alla sollecitazione provocata dalla guida nella pista cur va elicoidale comportante una torsione. Per indicare ciò nella fig. 1 nella linea di allineamento delle foto-guide LW1 LW4 LW9 e LW12 sono risportate rispettivamente le freccie SPI e SP12 per le trazioni sulle foto-guide LW1 e LW12 nonché le freccie SP4 e SF9 per le pressioni per le foto-guide LW4 e LW9.
Quando le foto-guide LW1 viene preventivamente sollecitata con una pressione, indicata nella fig. 1 e 2, con la
freccia PP1, allora la trazione SPI, prodotta dall'andamento
curvo della pista, viene del tutto o almeno in parte compensa¬
ta dalla contrapposta precarica PP1 di pressione, cosicché la
risultante sollecitazione della foto-guide LW1 viene resa so¬
stanzialmente minore rispettivamente nel caso esatto viene ad¬
diritturapraticamente annullata. Lo stesso vale per la foto-gui
da LW12, deve con una precarica di pressione PP12 la trazione
SP12 verificantesi in seguito alla pista curva, viene comple-
tamente o parzialmente compensata da una precarica di pressio
ne PP12.
Per le foto-guide LW4 LW9 in seguito alla guida cur
va della pista del nastrino di foto-guide LB1 si verificano pres
sioni SP4 e SP9, pure completamente o parzialmente compensabili
e precisamente in quanto le foto-guide LW4 e LW9 vengono pre¬
ventivamente sollecitate con una trazione PP4 e PP9.
Il concetto base relativo alla compensazione delle sollecitazioni, provocate dall'andamento curvo della pista, nello imbito
in nastrino di foto-guide sta' per tanto nel fatto che alle sin¬
gole foto-guide o almeno una parte di esse, specialmente a quel le mensionalmente sollecitate meccanicamente, viene impressa uria tale precarica PP1- PP12, orientata in senso opposto, che
nello stato finale (ossia con la disposizione del nastrino di foto-guida nell'anima nel cavo) vengono ridotte o ampiamente eliminate le risultanti sollecitazioni meccaniche delle fotoguide.
Del resto non è necessario che tutte le foto-guide nell'ambito di un nastrino di foto-guide siano sollecitate con corrispondenti precariche. Ad esempio, quando si prende come base un nastrino ccn 12 foto-guide, rispettivamente la terza e la decima foto-guide LW3 e LW1C sono situate in una zona in cui compaiono solo modestissime sollecitazioni, rispettivamente in certe circostanzenoncompaiono affatto sollecitazioni meccaniche. Similmente avviene ad esempio per un nastrino con 16 fotoguide, qui le foto-guide N3-4—5 e nonché N12, 13, 14 meccanicamente vengono sollecitate solo pochissimo, mentre le fotoguide situate completamente all'esterno N. 12 nonché 15, 16) e le foto-guide,esternendesi internamente {ossia più nel centro) N.6 11 subiscono in seguito all'andamento curvo della pista sollecitazioni meccaniche sostanzialmente più alte. Pertanto in certe circostanze già sufficiente per un nastrino con 16 foto-gui de sollcitare le foto-guide N. 1 e 26 fino a 11 nonché 14 e 16 con corrispondenti precariche meccaniche, mentre le rimanenti foto-guide possono essere disposte senza precarica meccanica all'interno del nastrino. Per tanto in generale almeno le fotoguide più esterne e quelle più interne (centrali) all'interno di un nastrino di foto-guide dovranno essere dotate di una corrispondente precarica meccanica, che ha un'azione compensatoria sulla sollecitazione, risultante ad esempio nel corso della cor datura, dovuta alla guida curva della pista, ossia le foto-gui de interne presentano precariche di trazione, mentre quelle esterne presentano precariche di pressione.
Nella fig. 4 è rappresentato un dispositivo con il quale è possibile produrre un nastrino di foto-guide LB1 corrispondentemente alla fig. 1. Le singole foto-guide dotate di uno strato protettivo(Coating) sono disposte su bobine di riserva VS1 - VS12 e vengono prelevate per mezzo di un dispositi vo di prelevamento AZ e addotte ad un dispositivo UE ad esempio di chiusura ad involucro o di rivestimento. Ivi viene aoplicato e indurito ancora primo del processo di avvolgimento 11involu ero UH secondo la fig. 1 racchiudente saldamente le foto-guide.
Nei dispositivi di frenatura BR1-BR12 le singole fotoguide LW1-LW12 vengono sottoposte a differenti trazioni rappresentati in fig. 5 per le singole foto-guide. Sull'asse verticale è riportata la rispettiva trazione PT in cN. L'andamento della curva K500* corrisponde a circa l'andamento della curva K500* secondo la fig. 2. Ciò significa che le due foto-guide LW1 e LW12 situate più esternamente ricevono soltanto una modesta trazione PZ1 PZ12di circa 20 cN, mentre le foto-guide LW6 e LW7 situate nel centro presentano una precarica di 26 cN. Le foto-guide LW4 e LW9 presentano una trazione PZ4 rispettivamente PZ9. I dispositivi di frenatura BRI fino a BR12 pertanto in ge nerale sono impostati su differenti trazioni, in modo tale che le foto-guide situate rispettivamente esternamente vengono sol lecitate con una minore trazione mentre le foto-guide LW2 LW3 situate internamente vengono sollecitate con una maggiore trazione.
L'applicazione dell'involucro UH racchiudente tutte le foto-guide avviene in modo che questo è collocato saldamente sulle singole foto-guide e pertanto queste non possono muoversi rispetto all'involucro UH ossia non possono scorrere attraverso essi). Quando dopo il dispositivo di prelevamento AZ e dopo l'in durimento dell'involucro UH si verifica uno scarico del nastrino LB1, allora per effetto di questo processo di scarico si ot -tiene una forza complessiva risultante media per il nastrino LB1 che è indicata con PR nella fig. 5. Le forze di frentatura BL1 BL12 vengono scelti in modo che si ottiene un'andamento della curva corrispondentemente a K500*, che corrisponde alla curva K500* in fig. 2 ottenuto mediante riflessione della curva K500 in preferenza della locale linea di azzeramento NU. Da ciò segue che ad esempio sulle foto-guide LW1 LW12 nel nastrino di foto-guide LB1 raffreddato, consolidato e scaricato viene eser citato una pressione di PR-PZ1 rispettivamente PR-PZ12. Questa pressione corrisponde al valore PP1 e PP12 secondo le fig. 1 e 2.
Invece le trazioni PW4 e PW9 per le foto-guide LW4 LW9 sono maggiori della risultante forza complessiva PR, cosic i che la forza differenziale PR PZ4 rispettivamente PR PZ9 corrisponde ad una trazione, da porre equivalente alla precarica di trazione SP4 rispettivamente SP9 secondo le fig. 1 e 2.
Un nastrino di foto-guide LB1 così prodotto presenta almeno una parte di foto-guide singole dotate di una precarica, laddove questa precarica relativamente alla sua direzione è inversa alla sollecitazione che subisce in un nastrino di foto-guide nel corso di ulteriori lavorazioni, specialmente nel caso di una cordatura, di una torsione o similari. Poiché in generale è noto per quale utilizzo (ossia quali passi , quali raggi di cordatura ecc) è previsto un nastrino di foto-gui de, già per la produzioredel nastrino di foto-guide si può tener cento delle future sollecitazioni in seguito alla guida curva ad esempio elicoidale, dei nastrini di foto-guide nell'anima del cavo.
Tuttavia nella maggior parte dei casi sarà sufficien te lavorare con una precarica "media" delle seingole foto-guide poiché anzi in ogni caso si verifica un effetto compensatorio in seguito alla direzione opposta fra precarica da un lato e sollecitazione in seguito alla pista curva dall'altro lato. An che in caso di compensazione non esatta di precarica da un late e sollecitazioni in seguito alla pista curva dall'altro lato, il nastrino di foto-guide in ogni caso nello stato finale (os sia ad esempio nell'arduafinita del cavo) contiene foto-guide meno sollecitate rispetto a] caso in cui si sia operato senza una precarica. La tensione residua ancora eventualmente rima nente dopo la compensazione, per le foto-guide, opportunamente inferiore ad un valore limite tenuto assai basso. Questo valore limite è pari soltanto ad una frazione della sollecitazione altrimenti massima delle foto-guide LW1 LW12, rispettivamente LW6 e LW7 massimamente sollecitate.
Nella fig. 6 è rappresentataschematicamente la struttura di un cavo ottico OK, nel cui centro è disposto un elemento resistente alle trazioni (ad esempio funi di acciaio) CT6. Su unc strato di materiale artificiale CE6 ivi applicato (confon tabie con il corpo cilindrico CE1 in fig. 1) in due strati chiusi sono bordati corpi a camere UC1 e UC2 a forma di U, laddove in ogni posizione per semplicità di rappresentazione è disegnato soltanto rispettivamente un corpo a camera. In ogniuno dei corpi a camere è disposte una pila di nastrini di foto-guide che possono avere rispettivamente la struttura rappresentata ad esempio in fig. 1. Nell'esempio in questione si è supposto che rispettivamente 3 nastrini di foto-guide LB1, LB2 e LB3 sono riuniti a formare una pila di foto-guide e sono inseriti nel relativo elemento a camere ad esempio UC2 a forma di U. Esternamente sugli elementi a camere a forma di U è applicato rispet tivamente un'avvolgimento similare BW1 rispettivamente BW2 ed il cavo esternamente protetto per mezzo di un mantello esterno mono strato o multi-strato MA. I nastrini di foto-guide secondo l'invenzione naturalmente possono essere impiegati anche in tut te le altre note costruzioni di cavi ottici.

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Cavo ottico OC) con almeno un nastrino di foto-gui da (LB1), che contiene più foto-guide(LW1-LW12)racchiuse da un involucro in comune(UH), ed è disposto nel cavo secondo una pista comportante una torsione, caratterizzato dal fatto che almeno una parte delle foto-guide nell'involucro in comune(UH)è sollecitata con una precarica meccanica(PP1-PP12), la cui direzione è scelta in modo tale da risultare opposta alla direzione della sollecitazione(SP1 SP4)provocata dalla guida nella pista.
  2. 2. Cavo ottico secondo la rivendicazione 1, caratte rizzato dal fatto che le foto-guide esterne(LW1 LW12), disposte all'interno nell'involucro in comune(UH), sono sollecitate con una precarica di pressione(PP1 PP12).
  3. 3. Cavo ottico secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che all'interno dell'involucro foto-guide(LW4 LW9), situate più internamente rispettivamente verso il centro, sono sollecitate con una precarica di trazione (PP4 PP9).
  4. 4. Cavo ottico secondo una delle rivendicazioni pre cedenti, caratterizzato dal fatto che la distribuzione delle tensioni per le foto-guide(LW1-LW12)nel nastrino di foto-guide (BL1) è scelta in modo che le foto-guide(LW1-LW12)dopo una torsione o cordatura del nastrino di foto-guide(BL1)sono ampliameli te prive di trazioni e pressioni, rispettivamente la rimanente sollecitazione residua è inferiore da un valore limite che è pari soltanto ad una frazione della sollecitazione verificantesi sen za precarica.
  5. 5. Procedimento per produrre un nastrino di foto-gui de BL1, in cui più foto-guide(LW1-LW12)vengono racchiuse da un involucro(UH) caratterizzato dal fatto che almeno una parte del le foto-guide con l'applicazione dell'involucro(UH)in comune vengono sollecitate con una presollecitazione meccanica(PP1-PP12), ncnchè dal fatto che l'involucro UH viene applicato saldamente sulle foto-guide(LW1-LW12), in modo tale che la sollecitazione meccanica rimane conservata almeno in parte, e inoltre dal fatto che la direzione della presollecitazione è scelta in modo tale che essa è orientata in senso opposto alla direzione della sollecitazione(SP1-SP12)verificante si nel corso di un'ul teriore lavorazione del nastrino foto-guide(BL1).
  6. 6. Nastrino di foto-guidecon più foto-guide(LW1-LW12) contenuto in un'involucro in comune caratterizzato da una precarica delle foto-guide(LW1-LW12), in modo tale che le fotoguide(LW1 -LW12)situate più esternamente presentano una precarica di pressione, mentre foto-guide(LW6 LW7)situate più internamente rispettivamente nel centro presentano una precarica di trazione .
ITMI940988A 1993-05-19 1994-05-17 Cavo ottico con almeno un mastrino di foto-guide e procedimento per la sua fabbricazione IT1269786B (it)

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