PT1036393E

PT1036393E - Fio plano de funções múltiplas montado superficialmente

Info

Publication number: PT1036393E
Application number: PT98961868T
Authority: PT
Inventors: Robert Jay Sexton
Original assignee: Newire Inc
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2007-04-30
Also published as: AU1708399A; US6107577A; EP1036393A1; ES2277398T3; DK1036393T3; CY1106421T1; EP1036393B1; CA2312563C; EP1036393A4; DE69836978D1; ATE352843T1; HK1029650A1; WO1999028917A1; DE69836978T2; CA2312563A1

Description

ΕΡ 1 036 393 /PT DESCRIÇÃO "Fio plano de funções múltiplas montado superficialmente"

ANTECEDENTES DO INVENTO

CAMPO DO INVENTO O presente invento refere-se de modo geral a cablagem plana e, mais em particular, a um fio plano, fino e flexível, que pode ser montado superficialmente para utilização numa variedade de aplicações de cablagem.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

As técnicas e os procedimentos actuais de cablagem e de reinstalação de cablagem têm muitas limitações para o utilizador em aplicações comerciais ou residenciais existentes. As escolhas para adicionar, mudar ou deslocar qualquer das muitas aplicações de cablagem - eléctrica, telefónica, de antena/CATV, de altifalante e de cablagem de baixa tensão, bem como as fichas, comutadores e dispositivos de ligação associados - são dispendiosas ou inoportunas ou ambas.

Os métodos temporários ou amovíveis tais como extensões, fios longos de telefone e de antena/CATV, fio de altifalante externo e fio de baixa tensão, são incómodos e difíceis de ocultar ou misturar numa sala.

Instalações permanentes tipicamente necessitam ou de um profissional para instalar numa parede se o utilizador deseja uma instalação oculta ou a utilização de algum tipo de conduta pouco atraente e rígida. Qualquer dos métodos tende a ser dispendioso. À luz do anterior, existe uma necessidade de um sistema permanente, discreto, de baixo custo, fácil de auto instalar, de localização específica, oculto para aplicações de cablagem e reinstalação de cablagem em paredes e tectos. Existe também uma necessidade de fichas, comutadores e dispositivos de 2

ΕΡ 1 036 393 /PT ligação associados que garantam uma interface entre um novo sistema de cablagem deste tipo e a cablagem convencional.

Em WO 96/39704 é apresentado um fio de funções múltiplas, plano, montado superficialmente, que compreende uma pluralidade de condutores alongados. Um material adesivo separa os condutores e uma camada de isolamento envolve os condutores e o material adesivo.

SUMÁRIO DO INVENTO O presente invento refere-se a fios planos, finos, flexíveis, de camadas múltiplas, que evitam, de forma substancial, um ou mais dos problemas devidos às limitações e desvantagens da técnica relacionada.

Por meio de exemplo e não por limitação, o presente invento pode ser utilizado numa larga variedade de aplicações, que incluem: cablagem eléctrica padrão; cablagem para telefone; cablagem para altifalantes; cablagem de baixa tensão tal como para sistemas de segurança; iluminação sob superfície e cablagem de TV por cabo.

Para alcançar estas e outras vantagens e de acordo com a finalidade do invento, como concretizado e descrito de uma forma geral, o invento proporciona um fio que pode ser montado superficialmente, flexível, de funções múltiplas que compreende uma pluralidade de condutores alongados, planos, separados numa relação, de um modo geral, paralela. Cada um da pluralidade de condutores planos compreende uma pluralidade de camadas condutoras. Os condutores planos admitem alta e baixa tensão e corrente. O fio compreende também uma camada de isolamento que envolve a pluralidade de condutores planos, em que uma altura em secção transversal dos condutores planos e da camada de isolamento é inferior a cerca de 1 mm (0,040 polegada). O fio compreende também um material adesivo colocado entre a pluralidade de condutores planos e a ligar a camada de isolamento. O fio de funções múltiplas é caracterizado por compreender, pelo menos, uma fibra óptica situada na longitudinal num plano entre dois da pluralidade de condutores planos e por o material adesivo não estar em contacto com a dita, pelo menos, uma fibra óptica e por a 3

ΕΡ 1 036 393 /PT camada de isolamento também envolver a dita, pelo menos, uma fibra óptica.

As camadas condutoras são, de um modo geral, da ordem de cerca de 0,002 polegada de espessura, mas podem ficar na gama de cerca de 0,01 a 0,5 mm (0,0004 a 0,020 polegada). O número e a espessura das camadas condutoras podem ser ajustados para se adequarem à aplicação desejada. É entendido que as várias dimensões descritas aqui podem variar de forma considerável na colocação em prática deste invento.

Embora o cobre seja o condutor preferido, outros materiais condutores, tais como alumínio, ouro, prata, zinco ou ligas dos mesmos, podem ser utilizados com o presente invento. Embora qualquer material condutor possa ser utilizado, o custo de um material condutor particular e a sua condutividade relativa irão ditar se o material é uma opção comercialmente viável. A largura ou espessura dos condutores irá variar um pouco quando são empregues materiais diferentes do cobre. Quando são utilizados materiais diferentes do cobre, é preferível manter a mesma espessura do condutor para a mesma gama de valores nominais de corrente para que a área da secção transversal do fio plano se mantenha num mínimo. Em consequência, para os materiais condutores que têm uma condutividade inferior à do cobre, as camadas condutoras seriam mais largas e para os materiais condutores com uma condutividade superior à do cobre, as camadas condutores seriam mais estreitas. O presente invento incorpora fibras ópticas adjacentes aos condutores. De preferência, as fibras ópticas seriam colocadas em proximidade estreita com os condutores para proporcionarem rigidez e suporte. Também, é preferível que a fibra óptica esteja localizada fora da área do material adesivo para que a fibra óptica possa ter alguma liberdade de movimento. A camada de isolamento pode ser composta de materiais seleccionados do grupo que consiste de películas de poliéster (por exemplo, Dupont Mylar), películas de uretano ou películas de teflon. O material adesivo pode ser seleccionado do grupo 4

ΕΡ 1 036 393 /PT que consiste de fita adesiva (por exemplo, 3M 9500PC), adesivo liquido ou uma combinação dos dois.

Noutro aspecto, o invento proporciona um fio de funções múltiplas, flexível, montado superficialmente, que compreende um único condutor plano em conjunto com o material adesivo e as camadas de isolamento como descrito acima.

Deve ser entendido que tanto a descrição geral anterior como a descrição detalhada que se segue são exemplificativas e explicativas e destinam-se a proporcionar mais explicação do invento como reivindicado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS O objectos, aspectos e vantagens anteriores e outros serão melhor compreendidos a partir da descrição detalhada seguinte de uma concretização preferida do invento com referência aos desenhos, em que: a FIG. 1 é uma vista em corte lateral, explodida de um condutor plano de 3 fios para utilização em aplicações de cablagem eléctrica padrão; a FIG. 2 é uma vista em corte lateral, explodida de um condutor plano de 5 fios para utilização em aplicações que necessitam de dois circuitos; a FIG. 3 é uma vista em corte lateral, explodida de um condutor plano de 2 fios para utilização em sistemas de altifalantes; a FIG. 4 é uma vista em corte lateral, explodida de um condutor plano de 6 fios para utilização em aplicações telefónicas; a FIG. 5 é uma vista em corte lateral, explodida de um condutor plano de 2 fios para aplicações de CATV; a FIG. 6 é uma vista em corte lateral, explodida de um condutor plano de 2 fios para utilização em aplicações de baixa tensão; 5

ΕΡ 1 036 393 /PT a FIG. 7 é uma vista em perspectiva da configuração das saídas autónoma e ligável a saídas ligadas através de um fio plano; a FIG. 8A é uma vista em perspectiva, explodida, dos componentes de uma montagem de saída; a FIG. 8B é uma vista em perspectiva, explodida, alternativa dos componentes de uma montagem de saída; a FIG. 8C é uma vista em perspectiva do lado inferior de uma montagem de saída completamente configurada; a FIG. 9A é uma vista em perspectiva de um fio plano para uma interface do dispositivo de ligação do quadro de saída; as FIGS. 9B, 9C e 9D proporcionam vistas de cima, do lado e de baixo, respectivamente, do fio plano para uma interface do dispositivo de ligação do quadro de saída na FIG. 9A; a FIG. 9E é uma vista em perspectiva do lado inferior do fio plano para um dispositivo de ligação do quadro de saída da FIG. 9A que mostra os entalhes e os contactos alongados; a FIG. 10A é uma vista em perspectiva de um fio plano para um dispositivo de ligação de fio convencional; as FIGS. 10B, 10C e 10D proporcionam vistas de cima, do lado e de baixo, respectivamente, do fio plano para um dispositivo de ligação de fio convencional na FIG. 10A; a FIG. 11A é uma vista em perspectiva tridimensional de um sistema receptor de ficha fêmea de três contactos; as FIGS. 11B e 11C são vistas em perspectiva frontal e lateral, respectivamente, de um comutador montado sobre a lateral; a FIG. 12A é uma vista em perspectiva do fio plano, montado superficialmente, ligado a uma ventoinha de tecto; 6

ΕΡ 1 036 393 /PT a FIG. 12B é uma vista em perspectiva de uma concretização de comutador cablado, discreto; a FIG. 13 é uma representação esquemática de uma configuração de um sistema fio plano/altifalante; a FIG. 14 é uma representação esquemática de uma configuração de um sistema fio plano/tomada de auscultador; a FIG. 15 é uma representação esquemática de uma configuração de um sistema fio plano/CATV; a FIG. 16 é uma representação esquemática de uma configuração de um sistema fio plano/luz encastrada; a FIG. 17 é uma representação esquemática de uma configuração de um sistema fio plano/alimentação CC; a FIG. 18 é uma representação esquemática de um circuito de detecção de GFI para 4 saídas e 3 terminais sem uma ficha de entrada comutável; a FIG. 19 é uma representação esquemática de um circuito de detecção de GFI para 8 saídas sem uma ficha de entrada comutável; a FIG. 20 é uma representação esquemática de um circuito de detecção de GFI para 8 saídas com uma ficha de entrada comutável; a FIG. 21 é uma vista em corte lateral, explodida, do condutor plano de 3 fios da FIG. 1, que inclui fibras ópticas integradas no mesmo; e a FIG. 22 é um diagrama esquemático de uma ligação exemplificativa para a concretização fio plano/fibra óptica do presente invento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO

Em geral, como afirmado acima, o presente invento pode ser utilizado ou ser adaptado para funcionar numa larga 7 ΕΡ 1 036 393 /PT variedade de aplicações que incluem: cablagem eléctrica padrão; cablagem para telefone; cablagem para altifalantes; aplicações em cablagens de baixa tensão tais como sistemas de segurança e intercomunicadores; iluminação sob superfície; e cablagem para TV cabo.

Cada uma das concretizações de fio individual partilha uma estrutura comum básica. No entanto, em função da aplicação particular, podem ser realizadas várias modificações à estrutura básica e às dimensões dos componentes estruturais para se alcançar a finalidade desejada.

Para facilidade de referência, a estrutura básica será explicada em detalhe com referência à primeira concretização de fio. É entendido que este conceito estrutural, básico se aplica a todas as concretizações de fio. Modificações à estrutura básica serão explicadas quando adequado. Números de referência iguais serão utilizados quando possível para referir peças semelhantes nos desenhos.

Concretizações de fio Fio eléctrico de corrente alterna (CA)

Com referência agora para os desenhos, e mais em particular para a FIG. 1, é mostrada uma vista em corte lateral, explodida, de uma concretização de um fio de 3 condutores de 110 VCA padrão. A vista em corte explodida destina-se apenas a finalidades de ilustração e discussão. Na concretização real de 3 condutores, não existiriam espaços visíveis (i.e., as áreas a branco na FIG. 1) entre os condutores, o isolamento e os componentes adesivos, cada um dos quais é descrito mais abaixo.

De um modo geral, o fio eléctrico 10 é um fio plano, flexível, que permite ao utilizador fazer chegar electricidade a qualquer área de uma parede ou tecto numa sala. O fio eléctrico 10 é montado à superfície da parede ou do tecto, eliminando deste modo a dispendiosa necessidade de reinstalação de cablagem interior à parede ou ao tecto. O fio pode ser pintado ou coberto de papel para condizer com o resto da superfície. 8

ΕΡ 1 036 393 /PT Ο fio eléctrico 10 compreende uma pluralidade de condutores de camadas múltiplas 11 separados, paralelos e alongados. Como mostrado na FIG. 1, uma concretização tipica de 3 fios de 110 VCA incluiria um condutor de terra CA, um condutor neutro de CA e um condutor de potência CA.

Um material adesivo interno 13 separa os condutores planos 11 bem como proporciona margem de vedação dos condutores planos externos como mostrado na FIG. 1. O material adesivo 13 e os condutores 11 estão envolvidos por uma camada fina de material isolante 15. Além disso, uma camada de adesivo externa 17 é aplicada ao suporte do fio plano para ligar a cablagem eléctrica à superfície desejada.

Cada um dos condutores 11 compreende uma ou uma pluralidade de camadas fabricadas num material de cobre que tem cerca de 0,01 a 0,5 mm (0,0004 a cerca de 0,020 polegada) de espessura e, de preferência, da ordem de cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura. Três camadas de cobre 11a, 11b e 11c, são mostradas como exemplo na FIG. 1. A espessura da camada condutora deverá ser consistente ao longo do seu comprimento e largura, eliminando deste modo quaisquer "pontos quentes" de resistência. A corrente e ou sinal que suportem especificações de uma aplicação particular podem ser concretizados em qualquer de três modos, quer de forma individual quer em combinação. Primeiro, a largura 'wc' dos condutores 11 pode ser variada. Segundo, camadas finas adicionais de cobre podem ser empilhadas para cada condutor 11. Terceiro, a espessura 't' do condutor 11 pode ser aumentada.

Para a maior parte das aplicações de carga e corrente, cada condutor é, de um modo geral, composto por cerca de 2-5 camadas de cobre. É entendido, no entanto, que a utilização de mais ou menos camadas, para cada uma das concretizações explicadas abaixo, está no âmbito deste invento.

Por exemplo, um condutor de cinco camadas de cobre, onde cada camada de cobre tem cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura, será da ordem de 0,3 mm (0,012 polegada) de espessura incluindo o isolamento. Mesmo àquela espessura, no 9 ΕΡ 1 036 393 /PT entanto, o fio plano apresenta uma secção transversal extremamente fina que é virtualmente indetectável sobre uma superfície, uma vez pintado ou coberto de papel. A camada de isolamento 15 será agora descrita em maior detalhe. O isolamento é conseguido com espessura mínima para evitar condução apenas sob condições ideais. A finalidade principal da camada de isolamento 15 é ajudar na ocultação óptica da presença do fio enquanto aplicado a uma superfície para que uma aparência agradável possa ser conseguida após a instalação. A camada de isolamento 15 também orienta as camadas condutoras de cobre. Além disso, o material de isolamento pode ser utilizado por si só ou em combinação com o adesivo interno 13, para separar os grupos de camadas condutoras e manter uma distância dieléctrica segura entre condutores de diferentes finalidades (por exemplo condutores de terra CA vs neutro CA ou de potência CA).

Como mostrado na FIG. 1, a camada de isolamento 15 nas margens do fio plano de camadas múltiplas 10 pode ser, mas não necessariamente, biselada para facilitar a ocultação óptica. O material isolante pode ser seleccionado do grupo que consiste de, por exemplo, películas de poliéster (por exemplo, Dupont Mylar), películas de uretano ou películas de teflon. É entendido que materiais isolantes adicionais são considerados dentro do âmbito deste invento e podem ser utilizados desde que o isolamento seja flexível, possa ser pintado e ligado às superfícies. O isolamento deverá também ser compatível com componentes de juntas, ser tolerante a UV e ter características de expansão e contracção térmicas semelhantes às dos condutores e à superfície a que aderiu.

Outras propriedades desejáveis são o isolamento suportar as forças de tensão aplicadas no processo de fabrico, não retrair ou pasmar em condições de armazenamento e ser removível quando a sua utilização estiver completa.

Qualquer abrasão, fissuração, corte, perfuração ou qualquer outro dano no isolamento - que poderia dar origem a 10

ΕΡ 1 036 393 /PT uma exposição insegura a perigo eléctrico - será tornada segura através da utilização de um meio electrónico de detecção de falha que desliga as correntes nocivas do utilizador num quadro de tempo que evita dano permanente. Este meio electrónico de detecção de falha, ou circuito Interruptor de Falha à Terra (GFI), é explicado em maior detalhe posteriormente no fascículo.

Voltando à FIG. 1, o material adesivo interno 13 tem de poder ser ligado à camada de isolamento 15. Por exemplo, fita adesiva (por exemplo, 3M 9500PC), adesivo líquido ou uma combinação dos dois, podem ser utilizados como um adesivo interno. O material adesivo interno 13 também actua para separar os grupos de camadas condutoras e manter uma distância dieléctrica segura entre condutores de finalidades diferentes. Além disso, o adesivo 13 pode igualizar intervalos nos vários componentes no interior do fio para ajudar na sua capacidade de desaparecer visualmente sobre uma superfície. A espessura do material adesivo interno 13 aproxima de forma estrita a altura em secção transversal 't' dos condutores 11, especialmente onde o adesivo interno separa os condutores 11. Como mostrado na FIG. 1, o adesivo interno 13 pode ser cónico nas margens do fio plano 10 para facilitar a ocultação óptica.

Uma camada de adesivo externa 17 está prevista para ligar o fio à superfície desejada. A camada de adesivo externa 17 poderia ser, por exemplo, fita de duplo lado, com um lado fixo ao suporte do fio plano 10 e o outro à parede ou superfície. Em alternativa, um adesivo químico pode ser aplicado de forma separada e pode consistir de qualquer dos adesivos com boas qualidades de ligação tanto à camada de isolamento 15 como à superfície desejada a que o fio plano 10 aderiu.

Um fio plano de 3 condutores 10 acabado, que tem, por exemplo, três camadas de cobre de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura, teria aproximadamente 0,018 a 0,25 mm (0,007 a 0,010 polegada) de altura 't' na secção transversal. Para um fio de valor nominal de 15 amperes, a largura total 'w' do fio plano de 3 condutores 10 é da ordem de cerca de 51-64 mm (2,0— 2,5 polegada). A largura 'wc' de cada condutor é de cerca de 11

ΕΡ 1 036 393 /PT 10-15 mm (0,4-0,6 polegada) e o espaçamento entre condutores 'ws' é de cerca de 5-8 mm (0,2-0,3 polegada).

Para garantir ligações facilmente identificáveis, adequadas e seguras, a largura 'wc' do condutor de terra CA poderia ser ligeiramente aumentada quando comparada com os condutores de neutro CA e de potência CA. A largura do condutor de terra CA estaria, por conseguinte, mais próxima de 15 mm (0,6 polegada), enquanto as larguras dos outros dois condutores estariam mais próximas de 10 mm (0,4 polegada). Em alternativa, a largura do condutor de terra CA poderia ser reduzida quando comparada com os outros condutores.

Seriam úteis dimensões semelhantes para outras aplicações, no entanto, é entendido que as várias dimensões podem variar de forma considerável na colocação em prática deste invento. O fio plano 10 proporciona uma alternativa simples, de baixo custo aos trabalhos de reinstalação de cablagem dispendiosos para fornecer electricidade a locais específicos de paredes e tectos para utilização em ventoinhas, iluminação de tecto ou parede ou iluminação artística.

Enquanto outros materiais condutores, por exemplo, alumínio, ouro, prata, zinco, ou ligas dos mesmos, podem ser utilizados com o presente invento, o cobre é utilizado, de preferência, para os condutores, devido ao mesmo proporcionar excelente condutividade num material de custo relativamente baixo. Por conseguinte, enquanto qualquer material condutor pode ser utilizado, o custo de um material condutor particular e a sua condutividade relativa determinarão se o material é uma opção comercialmente viável.

De certo que, a largura ou a espessura dos condutores variam um pouco quando são empregues materiais diferentes do cobre. Quando se utilizam materiais diferentes do cobre, é preferível manter a mesma espessura de condutor para a mesma gama de valores nominais de corrente de modo que a área da secção transversal do fio plano se mantenha num mínimo. Em consequência, para aqueles materiais condutores que tenham uma condutividade inferior à do cobre, as camadas condutoras 12

ΕΡ 1 036 393 /PT seriam mais largas e para aqueles materiais condutores que tenham uma condutividade maior do que o cobre, as camadas condutoras seriam mais estreitas. Em alternativa, a largura dos condutores poderia ser mantida constante e a espessura pode ser aumentada ou diminuída em função do material particular utilizado. Também, quando é utilizado um material condutor diferente do cobre, é preferível manter o mesmo espaçamento entre os condutores para evitar a formação de arco.

Por exemplo, quando se utiliza alumínio como o material condutor, a largura 'wc' de cada condutor seria aumentada de cerca de 30%. Por outras palavras, um fio plano de três condutores 10, com, por exemplo, três camadas de alumínio de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura, seria ainda de aproximadamente 0,18 a 0,25 mm (0,007 a 0,010 polegada) na altura 't' da secção transversal. Para um fio com valor nominal de 15 amperes, toda a largura 'w' do fio plano de 3 condutores 10 é da ordem de 66-83 mm (2,6-3,25 polegada). A largura 'wc' de cada condutor seria de cerca de 13-20 mm (0,5— 0,8 polegada) e o espaçamento entre os condutores 'ws' permaneceria em cerca de 5-8 mm (0,2-0,3 polegada). O presente invento incorpora fibras ópticas 200 para transportar informação óptica como mostrado na FIG. 21. Os condutores 11 podem ser "condutores para transportar corrente" para utilização em transferência de informação eléctrica e óptica no interior do mesmo fio. Em alternativa, os condutores 11 podem ser "condutores que não transportam corrente", onde apenas informação óptica é transferida e onde as camadas de metal (dos condutores 11) servem meramente como reforços para as fibras ópticas 200.

De preferência, as fibras ópticas 200 estariam localizadas em estrita proximidade dos condutores, quer os condutores transportem corrente quer não transportem corrente, para proporcionarem alguma rigidez e suporte para as fibras. As fibras ópticas 200 estão localizadas fora da área de qualquer material adesivo 13 que é utilizado para que a fibra óptica possa ter alguma liberdade de movimento para reduzir a possibilidade de fractura. 13

ΕΡ 1 036 393 /PT Ο diâmetro das fibras ópticas 200 é de preferência inferior à altura 't' da secção transversal do fio para proteger as fibras de serem objecto de contacto se o fio for comprimido ou colocado sob uma carga exterior, de forma inadvertida ou de outro modo.

Na FIG. 2, mostra-se uma vista em corte lateral, explodida, de um fio 20 de 5 condutores de 110 VCA com 5 condutores de cobre de camadas múltiplas 11, espaçados paralelos. Esta concretização de fio de 5 condutores inclui todas as caracteristicas da concretização do fio de 3 condutores apresentada acima, com a adição de dois condutores 11 para acomodarem um segundo circuito. Peças iguais ou semelhantes são identificadas pelos mesmos numerais de referência. O fio de 5 condutores de 110 VCA é utilizado onde dois circuitos sobre um fio plano são desejáveis, tal como um fio que conduz para uma luz e para uma ventoinha ou onde é utilizada uma ficha comutada. Nesta concretização, os cinco condutores consistem de dois condutores neutros CA, dois condutores de potência CA e um único condutor de terra CA. O número e a espessura das camadas de cobre, a largura 'wc' e a espessura 't' dos condutores 11 e o espaçamento entre os condutores 'ws' são, de um modo geral, das mesmas dimensões que as do fio de 3 condutores de 110 VCA. A largura global 'w' do fio plano acabado 20 é da ordem de cerca de 89-108 mm (3,5— 4,25 polegada).

Como descrito previamente em relação à FIG. 1, materiais com diferentes condutividades podem ser utilizados para os condutores da FIG. 2, com um concomitante aumento ou redução na largura 'wc' do condutor e/ou na espessura em função do material condutor empregue. Por exemplo, quando se utiliza alumínio como material condutor, a largura 'wc' de cada condutor seria aumentada de cerca de 30%. De acordo com o presente invento, fibras ópticas 200 são incorporadas como descrito em relação à FIG. 21.

Os condutores do fio plano do presente invento podem também ser utilizados para construir uma concretização de fio 14

ΕΡ 1 036 393 /PT de 220 VCA, de um modo geral como mostrado com referência à FIG. 1. Um fio plano de 220 VCA de 3 condutores, com, por exemplo, quatro camadas de cobre de cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura, seria de aproximadamente 0,3 mm (0,012 polegada) de altura 't' na secção transversal. A largura total 'w' seria da ordem de cerca de 76-89 mm (3,0-3,5 polegada). A largura 'wc' dos condutores de neutro e de potência é de cerca de 10-15 mm (0,4-0,6 polegada) enquanto a largura 'w c' dos condutores de terra é de cerca de 5-10 mm (0,2-0,4 polegada). O espaçamento entre condutores 'ws' é de cerca de 10-15 mm (0,4-0,6 polegada).

Como no fio eléctrico de 3 condutores de 110 VCA, a diferença na largura do condutor de terra no fio eléctrico de 3 condutores 220 VCA é para facilitar a ligação adequada dos fios aos dispositivos de ligação.

Como descrito anteriormente, materiais de condutividades diferentes podem ser utilizados para os condutores, com um concomitante aumento ou diminuição na largura 'wc' do condutor e/ou na espessura em função do material condutor empregue. Por exemplo, quando se utiliza alumínio como material condutor, a largura 'wc' de cada condutor seria aumentada de cerca de 30%. Também, fibras ópticas 200 podem ser incorporadas na estrutura com as características anteriormente assinaladas.

Fio de altifalante

Como com as concretizações anteriores, um fio de altifalante 30, ilustrado na FIG. 3, é um fio plano, fino, flexível que permite que o utilizador posicione os altifalantes em qualquer área de uma parede ou tecto numa sala. O fio de altifalante 30 pode ser utilizado, por exemplo, com componentes áudio estéreo ou mono ou para a cablagem de colunas externas para sistemas de televisão ou de som melhorados tais como "som ambiente". O fio de altifalante 30 pode ser montado à superfície de uma parede ou tecto, o que, deste modo, elimina a necessidade da reinstalação dispendiosa de cablagem interna à parede ou ao tecto. O fio pode também ser pintado ou coberto de papel para condizer com o resto da superfície. 15

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Referindo a FIG. 3, o fio fino de altifalante 30 é composto de um par de condutores de cobre de camadas múltiplas 11. A capacidade condutora do fio de altifalante 30 é, de preferência, equivalente a um fio entrançado de calibre 10. Cada um dos condutores 11 teria, de um modo geral, duas ou três camadas de cobre, o primeiro é mostrado pelas camadas de cobre 11a e 11b na FIG. 3. As camadas de cobre têm cerca de 0,01 a cerca de 0,5 mm de espessura (0,0004 a cerca de 0,020 polegada de espessura) e, de preferência, da ordem de cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura. É entendido que, em função da aplicação particular, mais ou menos camadas de cobre podem ser utilizadas. O par de condutores 11 são separados por um material adesivo adequado 13 e ambos estão envolvidos por uma camada de isolamento 15 como explicado acima. Isolamento e adesivos semelhantes podem ser utilizados como descrito anteriormente acima.

Devido à sua aplicação, o fio de altifalante 30 pode também incluir um material de blindagem 18 a envolver os condutores 11 para reduzir o sinal exterior e a interferência cruzada. 0 material de blindagem 18 pode ser um ou uma pluralidade de camadas de quaisquer materiais de blindagem metálicos ou semi-metálicos adequados, por exemplo, alumínio ou películas de poliéster metalizadas. 0 fio de altifalante 30 acabado tem uma altura 't' na secção transversal de aproximadamente 0,2 mm (0,008 polegada) com três camadas de cobre, com uma largura global 'w' de cerca de 64-76 mm (2,5-3,0 polegada). A largura 'wc' de cada condutor é de cerca de 15-20 mm (0,6-0,8 polegada) e o espaçamento entre os condutores 'ws' é de cerca de 5-8 mm (0,2-0,3 polegada).

Como descrito anteriormente, materiais de diferentes condutividades podem ser utilizados para os condutores, com um concomitante aumento ou diminuição na largura 'wc' do condutor e/ou na espessura em função do material condutor empregue. Por exemplo, quando é utilizado alumínio como o material condutor, a largura 'wc' de cada condutor seria aumentada de cerca de 16

ΕΡ 1 036 393 /PT 30%. Fibras ópticas 200 são incorporadas na estrutura com as caracteristicas assinaladas anteriormente.

Como mostrado na FIG. 3, as margens do fio 30 podem ser biseladas para facilitar a ocultação óptica. Uma camada de adesivo externa 17 semelhante à descrita anteriormente também está prevista para ligar o fio de altifalante 30 à superfície adequada.

Fio telefónico

Um exemplo ilustrativo de uma concretização de fio telefónico 40 é mostrado na FIG. 4. Nesta concretização, seis condutores de cobre de camadas múltiplas 11 estão previstos, separados por um material adesivo 13, e envolvidos por uma camada de isolamento 15. Um fio de seis condutores facilita a utilização de comutação por posto privado de comutação (PBX), garantindo, deste modo, uma comutação de telecomunicações privada que inclui acesso a uma comutação de telecomunicações pública. Os condutores 11 são funcionalmente equivalentes ao fio telefónico padrão de calibre 22.

Dois, quatro e oito fios telefónicos de condutores de cobre de camadas múltiplas podem também ser utilizados. Para além disso, a concretização de oito condutores reproduz fios de quatro pares entrançados (por exemplo, fio de pares entrançados não blindado (UTP)), que pode ser adequada para transportar dados.

Cada um dos condutores 11 teria, de um modo geral, duas ou três camadas de cobre, sendo o primeiro mostrado pelas camadas de cobre 11a e 11b na FIG. 4. As camadas de cobre têm cerca de 0,01 mm a cerca de 0,5 mm (cerca de 0,0004 a cerca de 0,020 polegada) de espessura e, de preferência, na ordem de cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura. É entendido que, em função da aplicação particular, mais ou menos camadas de cobre podem ser utilizadas. O fio telefónico acabado 40, com três camadas de cobre, é de aproximadamente 0,2 mm (0,008 polegada) na altura 't' da secção transversal, com uma largura global 'w' de cerca de 38-89 mm (1,5-3,5 polegada) em função do número de condutores 11 17

ΕΡ 1 036 393 /PT utilizados. A largura 'wc' de cada condutor é de cerca de 0,2-0,4 polegada e o espaçamento entre os condutores 'ws' é de cerca de 3,2-6,4 mm (0,125-0,25 polegada).

Como descrito anteriormente, materiais de diferentes condutividades podem ser utilizados para os condutores, com um concomitante aumento ou redução na largura ywc' do condutor e/ou na espessura em função do material condutor empregue. Por exemplo, quando se utiliza alumínio como o material condutor, a largura 'w0' de cada condutor seria aumentada de cerca de 30%. Fibras ópticas 200 são incorporadas na estrutura com as características assinaladas anteriormente.

Como mostrado na FIG. 4, as margens do fio 40 podem ser biseladas para facilitar a ocultação óptica. Uma camada de adesivo externa 17 semelhante à descrita anteriormente também está prevista para ligar o fio telefónico 40 à superfície adequada.

Fio de televisão por cabo CATV

Um exemplo ilustrativo de uma concretização de fio de televisão por cabo CATV 50 é mostrado na FIG. 5. Nesta concretização, um par de condutores 11 estão previstos, cada um dos quais pode, de um modo geral, ter duas ou três camadas de cobre, sendo o primeiro mostrado por camadas de cobre 11a e 11b na FIG. 5. As camadas de cobre têm cerca de 0,01 mm a cerca de 0,5 mm (cerca de 0,0004 a cerca de 0,020 polegada) de espessura e, de preferência, da ordem de cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura. É entendido que, em função da aplicação particular, mais ou menos camadas de cobre podem ser utilizadas.

Como nas concretizações anteriores, os condutores 11 são separados por material adesivo 13 e envolvidos por uma camada de isolamento 15. Como mostrado na FIG. 5, as margens do fio 50 podem ser biseladas para facilitar a ocultação óptica. Uma camada de adesivo externa 17 semelhante à descrita anteriormente também está prevista para ligar o cabo 50 à superfície adequada. 18

ΕΡ 1 036 393 /PT Ο fio de antena/CATV acabado 50, com três camadas de cobre, é de aproximadamente 0,2 mm (0,008 polegada) na altura 't' da secção transversal, com uma largura global 'w' de cerca de 46-56 mm (1,8-2,2 polegada). A largura 'wc' de cada condutor é de cerca de 10 mm a 15 mm (0,4-0,6 polegada). Como mostrado na FIG. 5, o espaçamento entre os condutores 'ws' é de cerca de 10-15 mm (0,4-0,6 polegada) o que é um pouco mais largo do que nas concretizações anteriores a fim de reduzir a interferência de rádio frequência e melhorar a qualidade da transmissão. O fio CATV tem valor nominal de 300 ohm.

Como descrito anteriormente, materiais de diferentes condutividades podem ser utilizados para os condutores, com um concomitante aumento ou redução na largura 'wc' do condutor e/ou na espessura em função do material condutor empregue. Por exemplo, quando se utiliza alumínio como o material condutor, a largura 'wc' de cada condutor seria aumentada de cerca de 30%. Fibras ópticas 200 são incorporadas na estrutura com as características assinaladas anteriormente.

Aplicações de fio de baixa tensão A FIG. 6 ilustra uma concretização 60 de fio de baixa tensão. Aplicações de baixa tensão (corrente contínua) deste tipo poderiam incluir intercomunicadores, sistemas de segurança e "produtos de casa inteligente". Como mostrado na FIG. 6, são mostrados dois condutores 11 de alimentação em CC. A estrutura dos condutores 11 é, no essencial, a mesma dos condutores de camadas múltiplas 11 descritos anteriormente. O material adesivo interno 13, a camada de isolamento 15 e a camada de adesivo externa 17, poderiam ser os mesmos nesta concretização como os descritos anteriormente.

Cada um dos condutores 11 teria, de um modo geral, duas ou três camadas de cobre, sendo a última mostrada por camadas de cobre 11a, 11b e 11c na FIG. 6. As camadas de cobre têm cerca de 0,01 mm a cerca de 0,5 mm (cerca de 0,0004 a cerca de 0, 020 polegada) de espessura e, de preferência, na ordem de cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura. É entendido que, em função da aplicação particular, mais ou menos camadas de cobre podem ser utilizadas. 19

ΕΡ 1 036 393 /PT Ο fio de baixa tensão acabado 60, com três camadas de cobre, é de aproximadamente 0,2 mm (0,008 polegada) na altura 't' da secção transversal, com uma largura global 'w' de cerca de 30-41 mm (1,2-1,6 polegada). A largura 'wc' de cada condutor é de cerca de 8-13 mm (0,3-0,5 polegada) e o espaçamento entre os condutores 'ws' é de cerca de 5-8 mm (0,2-0,3 polegada).

Como mostrado na FIG. 6, as margens do fio 60 podem ser biseladas para facilitar a ocultação óptica. Uma camada de adesivo externa semelhante 17 à descrita anteriormente está prevista também para ligar o fio telefónico 60 à superfície adequada.

Fio de iluminação sob superfície

Embora o fio fino, flexível para iluminação sob superfície seja de construção semelhante às concretizações de fios de 3 condutores e 5 condutores de 110 VCA descritas acima, é único por o fio de iluminação sob superfície incorporar luzes encastradas 169. Ver FIG. 16. Isto permite que o utilizador instale a iluminação por baixo de uma superfície de um armário, prateleira ou noutros locais onde se deseje iluminação sob superfície. Esta concretização será descrita em maior detalhe nas discussões das implementações do sistema de fio convencional para fio plano posteriormente no fascículo.

Saídas e dispositivos de ligação

Uma família de saídas que proporcionam pontos de ligação entre os fios planos do presente invento e as saídas eléctricas existentes convencionais e os sistemas de fio 20

ΕΡ 1 036 393 /PT redondo convencionais será agora descrita. Estas saídas de ligação são de dois tipos gerais, sendo um directamente "ligável" em saídas existentes convencionais, enquanto o outro é uma unidade montada em superfície, "autónoma".

As saídas de ligação ligáveis proporcionam sempre a interface de compatibilidade entre o aparelho de cablagem eléctrica doméstico e as várias concretizações de fios planos de acordo com o presente invento. Em consequência, a saída ligável está sempre na fonte da corrente eléctrica padrão. A unidade autónoma interage com a unidade ligável através das várias concretizações de fio plano do presente invento. A FIG. 7 ilustra a interface de configuração típica entre as unidades ligável e autónoma. Assumindo que uma saída de receptor dupla, fêmea, convencional, enquanto alimentada por fio redondo convencional 69 a partir da parede 66, está localizada para além da saída 65. A saída 65 seria, por conseguinte, da variedade "ligável" directamente. A saída 67 seria, deste modo, uma saída autónoma que é ligada à parede sem uma ligação de ficha. A saída autónoma pode, por conseguinte, ser colocada em qualquer sítio da sala, independentemente da localização das saídas existentes.

Nas concretizações de fio eléctrico, por exemplo, a corrente proveniente do fio convencional 69 é transferida para a saída autónoma 67 através da saída ligável 65 e do fio plano 68 de 110 VCA do presente invento. A FIG. 8A é uma vista em perspectiva explodida da unidade de saída ligável 65, que representa os vários componentes internos e externos da saída. Como mostrado, a saída 65 contém receptores fêmea montados lateralmente 72 e 73 alojados numa cobertura 74 de saída. Em alternativa, os receptores 72 e 73 podem ser montados à frente como nas configurações de saída padrão. A versão de receptor montado lateralmente tem uma vantagem por a cobertura 74 de saída poder ser pintada ou coberta por papel para se misturar com a superfície. Também, receptores fêmea adicionais 12' e 73' podem estar localizados noutro lado da cobertura 74 de saída como na FIG. 8B, que mostra quatro receptores fêmea. 21

ΕΡ 1 036 393 /PT A base 75 de saída para a saída ligável 65 contém aberturas 75a e 75b que seriam posicionadas sobre os receptores fêmea da saída existente convencional e ligadas à superfície com parafusos ou outros dispositivos de ligação equivalentes. A cobertura 74 de saída seria então colocada sobre a base 75. A saída ligável 65 também contém um dispositivo de ligação de fio plano 76 e um módulo 77 interruptor por falha à terra (GFI) com o seu botão de reinicialização (GFI) 78 associado. O módulo GFI 77 (cuja operação é explicada posteriormente no fascículo) contém dois conjuntos de contactos fêmea 79 e 79' que passam através das aberturas 75a e 75b para ligarem nos respectivos receptores fêmea associados com os sistemas de cablagem convencionais. O módulo GFI 77 funciona para interromper a corrente eléctrica para a carga no caso do fio plano ser perfurado ou fissurado. A FIG. 8C proporciona uma vista em perspectiva do lado inferior de uma montagem de saída ligável 65 completa, que representa os contactos fêmea GFI 79 e 79' que se prolongam através do elemento de base 75 através das aberturas 75a e 75b. A saída autónoma 67 (ver FIG. 7) difere da saída ligável 65 em dois pontos. Primeiro, não existe necessidade de prever um módulo GFI 77 e o seu botão de reinicialização 78 associado na saída autónoma. Segundo, a base 75 da saída autónoma não necessita de aberturas 75a e 75b na medida em que a saída autónoma não interfere directamente com o sistema de cablagem convencional. Em todos os outros pontos, as saídas ligável e autónoma são idênticas.

Uma base 75 de saída única pode ser configurada com aberturas "recortadas por punção" 75a e 75b para que a mesma possa ser utilizada com as montagens de saída ligável ou autónoma. A FIG. 8B é uma vista em perspectiva alternativa da unidade de saída ligável 65, que representa os dois conjuntos de contactos fêmea 81 e 83, que realizam a interface com o dispositivo de ligação 76 de fio plano e com o módulo GFI 77, respectivamente. É de salientar que o dispositivo de ligação 76 de fio plano e o módulo GFI 77 não estão fixos ao órgão de 22

ΕΡ 1 036 393 /PT base 75, mas são ligados de forma selectiva à cobertura 74 de saída pelos contactos 81 e 83. A estrutura de cobre 84 também está representada na FIG. 8B sobre o lado inferior da cobertura 74. A estrutura de cobre 84 é constituída por ligações condutoras a receptores fêmea 72, 12', 73 e 13' e aos dois conjuntos de contactos macho 81 e 83. Os contactos macho 83 ligam em entalhes correspondentes 82 sobre uma superfície do módulo GFI 77 como mostrado na FIG. 8A. O dispositivo de ligação de fio plano 76, que é comum tanto às saídas autónoma como ligável, será agora explicado em maior detalhe. O dispositivo de ligação de fio plano 76 proporciona o ponto de ligação entre os fios planos do presente invento e a estrutura de saída de cobre 84.

Um exemplo de um dispositivo de ligação de "fio plano para quadro de saída" 90 deste tipo está ilustrado na vista em perspectiva da FIG. 9A. Embora uma montagem de dispositivo de ligação de 5 condutores seja mostrada para finalidades de ilustração, é entendido que o dispositivo de ligação pode ser construído para funcionar como interface com qualquer número de condutores planos que tenham qualquer número de camadas de cobre.

Ao longo de uma superfície do dispositivo de ligação 90 está prevista uma pluralidade de receptores de fio plano 92 para recepção de cada um dos condutores de fio plano 11. Os fios eléctricos de 3 condutores e 5 condutores podem utilizar a mesma montagem de dispositivo de ligação de 5 condutores 90, desde que os receptores de fio externos estejam desocupados quando o fio eléctrico de 3 condutores for utilizado. As outras concretizações de fio teriam os seus próprios dispositivos de ligação de interface 90. A necessidade de múltiplos dispositivos de ligação não representa um problema na medida em que os dispositivos de ligação podem facilmente ser trocados e inseridos na cobertura 74 de saída através da ligação do dispositivo de ligação aos contactos macho 81 fixos à cobertura 74 de saída. 23

ΕΡ 1 036 393 /PT

Cada um dos receptores de fio plano contém uma pluralidade de molas entalhadas 94 para contactar com as camadas de cobre correspondentes em cada um dos condutores de camadas múltiplas 11 (ver também a FIG. 9B). Duas a cinco das molas entalhadas 94 estariam, de um modo geral, previstas para corresponderem às concretizações de condutor de cobre de camadas múltiplas explicadas acima.

Como mostrado nas vistas em perspectiva nas FIGS. 9A e 9E e na vista lateral na FIG. 9C, uma pluralidade de entalhes fêmea alongados 98 está contida noutra superfície do dispositivo de ligação 90. Estes entalhes fêmea alongados 98 realizam a interface com o conjunto correspondente de contactos macho 81 como mostrado na FIG. 8B. Os contactos macho 81 meramente deslizam nos entalhes 98 para concretizarem a ligação.

Como visto de forma mais clara na FIG. 9E, cada um dos entalhes expandidos 98 contém uma série de contactos ou escovas 98a-98d, cada uma das quais se desloca de forma independente das outras, para proporcionar uma melhor ligação e mais superfície de contacto com os contactos macho 81. A sequência de ligar o fio plano ao dispositivo de ligação 90 é descrita com referência a uma concretização de 5 condutores exemplificativa onde cada um dos condutores tem três camadas de cobre. Primeiro, cada condutor 11 é alinhado com um receptor de fio plano 92 respectivo. Depois, cada camada de cobre para cada um dos condutores 11 é inserida entre as molas entalhadas 94. As molas entalhadas 94 são colocadas ligeiramente sob pressão por parafusos 96 como mostrado na FIG. 9D. Ao apertar os parafusos, pode-se garantir que tanto o topo como a base de cada camada de cobre estão em contacto com as molas entalhadas. Isto garante o melhor contacto condutor e também garante que cada camada de cobre (e assim cada condutor) fica sujeito à mesma resistência.

Como descrito anteriormente, materiais com diferentes condutividades podem ser utilizados para os condutores. Uma vez que a largura dos condutores que utilizam materiais com diferentes condutividades pode variar, o receptor de fio plano 92 deverá ser de largura suficiente para alojar as diferentes 24

ΕΡ 1 036 393 /PT larguras de material condutor. Em todos os outros pontos, a sequência de ligação do fio plano ao dispositivo de ligação 90 é a mesma para cobre ou qualquer outro material condutor.

Finalmente, os contactos macho 81 e os entalhes fêmea expandidos 98 são alinhados e a ligação quer à saida ligável quer à autónoma é realizada. A cobertura 74 de saida teria um pequeno recorte na margem voltada para os receptores de fio plano 92 do dispositivo de ligação 90 para permitir que os fios planos passem através da cobertura 74 de saida para alcançarem o dispositivo de ligação 90.

Para além do dispositivo de ligação do fio plano ao quadro de saida, um segundo tipo de dispositivo de ligação é também necessário para proporcionar uma interface entre os fios redondos convencionais e as várias concretizações de fios planos descritas acima. Isto ocorreria, por exemplo, onde os fios planos ligarem a uma luz de parede, ventoinha ou sistema de intercomunicação.

Um exemplo de um dispositivo de ligação 100 deste tipo está ilustrado na vista em perspectiva da FIG. 10A, que representa um dispositivo de ligação de fio plano de 5 condutores a um fio convencional. Embora um dispositivo de ligação de 5 condutores seja mostrado para finalidades ilustrativas, é entendido que o dispositivo de ligação possa ser construído para realizar uma interface com qualquer número de condutores planos e qualquer número de fios redondos convencionais. Os fios eléctricos de 3 condutores e 5 condutores podem utilizar a mesma montagem de dispositivo de ligação de 5 condutores 100, desde que os receptores de fio externos estejam desocupados quando o fio eléctrico de 3 condutores for utilizado. As outras concretizações de fio teriam os seus próprios dispositivos de ligação de interface 100.

Como mostrado na FIG. 10A, um dispositivo de ligação 100 contém uma pluralidade de parafusos de ajuste convencionais 101 ao longo de uma superfície do dispositivo de ligação para proporcionar uma interface para as ligações de "fio envolvido" padrão comuns em sistemas de fios redondos convencionais (ver também a FIG. 10B). Ao longo de outra superfície é colocado um 25

ΕΡ 1 036 393 /PT ou mais receptores de fio plano 102 para receberem cada um dos condutores de fio plano. Cada um dos receptores de fio plano 102 contém uma pluralidade de molas entalhadas 104 (ver também a FIG. 10D) para ligar cada uma das camadas em cada um dos condutores de camadas múltiplas. As molas entalhadas 104 são colocadas ligeiramente sob pressão por parafusos 96 como mostrado nas FIGS. 10A e 10C e funcionam no mesmo modo que o descrito em relação ao dispositivo de ligação 90. A ligação aos receptores de fio plano pelos condutores de fio plano é a mesma que a explicada em relação ao dispositivo de ligação 90. A FIG. 11A representa um receptor fêmea de três contactos 110 melhorado, que pode ser incorporado nas saidas ligável 65 ou autónoma 67 do presente invento. O receptor 110 contém condutores de cobre fundido 111 e 112 que entram em contacto com as respectivas montagens de contactos 114 e 116. Cada uma das montagens de contactos contém três contactos (114a, 114b, 114c; 116a, 116b, 116c), cada uma das quais se desloca de forma independente das outras duas na montagem respectiva. O receptor de três contactos 110 proporciona, assim, uma melhor ligação e mais superfície de contacto com os condutores de cobre 111 e 112. As outras extremidades de condutores de cobre 111 e 112 prolongam-se para a estrutura de cobre 84 (ver FIG. 8B). Além disso, uma vez que os três contactos metálicos se deslocam de forma independente, o receptor está mais apto a suportar binário numa ficha.

Para um fio de acordo com o presente invento, que incorpora fibras ópticas 200 como mostrado na FIG. 21, um dispositivo de ligação óptico adicional 220 tem de ser empregue para ligar as fibras ópticas 200 no fio plano às fibras ópticas 230 provenientes de uma fonte externa como mostrado na FIG. 22.

Na FIG. 22, um fio 10, que contém condutores 11 e, pelo menos, uma fibra óptica 200, é introduzido num dispositivo de ligação de fio plano 90, 100, onde as camadas de cada condutor 11 estão ligadas ao dispositivo de ligação 90, 100 como descrito imediatamente acima. As fibras ópticas 200, no 26

ΕΡ 1 036 393 /PT entanto, têm de ser redireccionadas para além dos dispositivos de ligação 90, 100 para ligarem às fibras ópticas 230 da fonte externa. De preferência, as fibras ópticas 200 seriam redireccionadas para além dos dispositivos de ligação 90, 100 de uma forma substancialmente direita, isto é, com curvas tão pequenas quanto possível.

Este encaminhamento direito pode ser conseguido em qualquer número de modos. Por exemplo, em função do alinhamento das fibras em relação ao dispositivo de ligação 90, 100, ranhuras entalhadas 240, 240' podem ser previstas através das superfícies inferiores do dispositivo de ligação 90, 100 e do dispositivo de ligação óptico 220, respectivamente. Em alternativa, orifícios respectivos 250, 250' podem ser previstos no dispositivo de ligação 90, 100 e no dispositivo de ligação óptico 220. Além disso, um espaço pode ser previsto acima ou abaixo do dispositivo de ligação 90, 100 e do dispositivo de ligação óptico 200. Depois disso, qualquer dispositivo de ligação óptico convencional pode ser utilizado para ligar as fibras ópticas 200 no fio às fibras ópticas 230 a partir da fonte externa num meio convencional como mostrado na FIG. 22.

Comutadores

Um conjunto de comutadores 124' para utilização com os produtos de fio do presente invento é descrito a seguir. Os comutadores podem ser electricamente cablados para um comutador existente, ou ligados numa saída existente ou actuados por energia remota de rádio frequência (RF). Os comutadores são utilizados principalmente com os fios de 3 condutores e de 5 condutores e concretizações de iluminação sub-superfície descritos acima. O mecanismo de comutação pode ser de montagem lateral ou frontal (FIGS. 11B e 11C) e muitas variações de comutadores estão contempladas, incluindo: (1) báscula controlada, montagem permanente, cablada discreta; 27

ΕΡ 1 036 393 /PT (2) comutador controlado de membrana ou contacto capacitivo, montagem permanente, cablado discreto; (3) comutador controlado de membrana ou contacto capacitivo, montagem permanente, par emissor/receptor de rádio frequência (RF); (4) comutador controlado de membrana ou contacto capacitivo, de segurar na mão ou de pendurar na parede, par emissor/receptor RF; ou (5) comutador controlado de membrana ou contacto capacitivo conjunto de ajuste completo de intensidade com indicadores, de segurar na mão ou de pendurar na parede, par emissor/receptor RF;

Independentemente do tipo particular de comutador utilizado, no entanto, todos os comutadores partilham certos elementos comuns. Os comutadores 124' (ver FIG. 12B) não comutam o circuito CA. Em vez disso, os mesmos enviam um sinal, através de um fio de baixa tensão 125 (12 VCC) como mostrado na FIG. 12B, à ficha correspondente que irá comutar o circuito CA.

Se a unidade de comutação estiver cablada, a mesma está ligada através de circuitos de tensão. Isto torna os comutadores incapazes de serem utilizados sem uma unidade de ligação compatível.

Ferramentas

Os fios planos, finos, únicos do presente invento necessitam de igual modo de ferramentas únicas de descarnar o isolamento para facilitar a ligação a dispositivos de ligação e saidas existentes. Cada concretização de fio descrita acima terá as suas próprias ferramentas especializadas, as quais, no entanto, não fazem parte do presente invento.

Duas versões são contempladas - uma dirigida a utilização por electricistas ou instaladores profissionais e a outra a não profissionais. A ferramenta profissional de descarnar está concebida para cortar e descarnar a camada de isolamento 17 28

ΕΡ 1 036 393 /PT dos condutores 11 num único procedimento semelhante à maneira de operar uma ferramenta de descarnar convencional.

Considerando a pequena espessura dos condutores, é evidente que a ferramenta de descarnar é serrilhada para permitir uma precisão de corte e de descarnar deste tipo. Uma precisão de serrilha deste tipo pode tender a fazer subir o custo de uma ferramenta deste tipo, tornando a mesma economicamente exequível apenas para utilização profissional.

Uma segunda ferramenta de separar dirigida a não profissionais alinha o fio no dispositivo de descarnar e separa junto e perpendicular aos condutores, para permitir ao utilizador separar o material de isolamento necessário para chegar às camadas condutoras. O isolamento é, então, puxado para trás e removido por tesouras.

Aplicações do sistema

Um sistema ilustrativo geral - que incorpora o invento -é mostrado na FIG. 12A.

Com referência à FIG. 12A, está prevista uma saída convencional 120 e um comutador convencional 124. Uma pessoa que deseje uma instalação de uma ventoinha de tecto 126 no local mostrado teria habitualmente de empreender um trabalho de cablagem do tecto e da parede dispendioso para fazer chegar corrente eléctrica à referida ventoinha.

Ao utilizar os fios planos do presente invento, no entanto, a tarefa está grandemente simplificada como é descrito agora. Primeiro uma saída ligável 65 (FIG. 8A) é ligada na saída convencional 120. A seguir, uma saída autónoma 67 é fixada à parede no local desejado. Extensões de fio plano 123 (por exemplo, de 3 condutores ou 5 condutores 110 VCA) são instaladas entre a saída ligável 65 e a saída autónoma 67 e novamente entre a saída autónoma 67 e a ventoinha.

Um dispositivo de ligação 90 (não mostrado na FIG. 12A, mas que é do tipo representado na FIG. 9A) liga os fios planos 123 às saídas ligável e autónoma 65 e 67. Além disso, outro dispositivo de ligação 100 (do tipo representado na FIG. 10A) 29

ΕΡ 1 036 393 /PT liga os fios redondos convencionais da ventoinha 126 ao fio plano 123. O fio plano 123 é fixado à superfície da parede com a camada de adesivo 17 como descrito acima, tipicamente fita de lado duplo, e pintado ou coberto de papel para ocultar o fio.

Como ilustrado, o fio plano, flexivel 123 incorre numa curvatura de 90 graus ao longo da sua largura no ponto 127 onde o tecto e a parede se encontram, à medida que o fio plano adere a uma superfície plana diferente. Além disso, para curvar em qualquer ângulo ao longo da sua largura para acomodar diferentes juntas de superfícies planas, o fio flexível pode na realidade ser dobrado sobre si próprio em qualquer ângulo para acomodar variações de ângulo sobre a mesma superfície plana.

Considere-se, por exemplo, o segundo aparelho de iluminação de parede 126' na FIG. 12a. a luz de parede 126' está ligada ao comutador padrão 124 por um fio plano 128. Por razões estéticas, em vez de se colocar um segundo comutador autónomo próximo do comutador convencional, o fio plano é dobrado num ângulo de 45 graus nos pontos 129 e 129'. O fio plano é basicamente dobrado sobre si próprio para se conseguir uma volta de 45 graus.

As FIGS. 13-17 são representações esquemáticas mais específicas das várias concretizações do sistema que utilizam os fios planos apresentados anteriormente. Os sistemas são descritos de forma breve abaixo. A FIG. 13 ilustra a interface de fio plano/fio de altifalante convencional. Por simplicidade e facilidade de ilustração, apenas um altifalante 131 está ilustrado com estéreo 130. É entendido que qualquer número de altifalantes pode ser utilizado com os fios planos do presente invento.

Como ilustrado, o sistema estéreo 130 está ligado ao altifalante 131 através de fios planos 133. O altifalante 131 pode ser colocado em qualquer local desejado. Os fios de altifalante tradicionais 136 são então ligados a uma ficha autónoma sobre a parede. Uma segunda ficha autónoma é colocada 30

ΕΡ 1 036 393 /PT no local desejado próximo da nova posição do altifalante. Os fios planos 133 são então instalados entre as duas fichas autónomas. Toda a extensão do fio plano 133 pode então ser pintada ou coberta por papel, eliminando-se, deste modo, o fio de altifalante desagradável e incómodo.

Com referência à FIG. 14, mostra-se uma representação esquemática da aplicação da interface fio plano/tomada para auscultador convencional para utilização na disponibilização de uma ligação a um auscultador de extensão.

Como ilustrado, a tomada para auscultador ou receptor de auscultador 141 existente está ligada à tomada para auscultador de extensão 142 através de fios planos 143. Como mostrado, um aparelho de auscultador de fio plano 147 está ligado à tomada para auscultador 141 existente. A tomada para auscultador de extensão 142 é, então, colocada no local desejado e ligada ao aparelho de auscultador de fio plano 147'. Os fios planos 143 são, então, ligados entre os aparelhos de auscultador de fio plano 147 e 147'. Toda a extensão do fio plano 143 pode, então, ser pintada ou coberta de papel, eliminando-se, deste modo, o fio de auscultador desagradável e incómodo.

Uma representação esquemática de uma aplicação CATV está mostrada na FIG. 15. A entrada de cabo 151 é introduzida na casa através do cabo coaxial 158 de 75 ohm. O cabo 158 é, então, ligado ao aparelho 157 de conversão de 75 ohm - 300 ohm localizado sobre a parede próximo da entrada 151 na casa. Um segundo aparelho de conversão 157 está colocado próximo da localização desejada para a televisão 152. Fios planos 153 são, então, instalados entre os dois aparelhos de conversão. Como acima, toda a extensão do fio plano 153 pode, então, ser pintada ou coberta de papel, eliminando-se, deste modo, o fio de CATV indesejável e incómodo. A concretização de iluminação de superfície inferior, que inclui os fios planos 163 com luzes 169 encastradas, está mostrada na FIG. 16. O comutador ou ficha 161 está ligado ao fio plano 163. As luzes encastradas 169, podem ser, por exemplo, lâmpadas de halogéneo de 120V de base RSC de duplo terminal de 20 a 100 watts. Os fios planos podem ser colocados 31

ΕΡ 1 036 393 /PT em qualquer local de superfície inferior onde a luz adicional seja desejada, tal como sob um armário ou prateleira. O fio plano 163 pode, então, ser pintado ou coberto de papel para condizer com o resto da superfície.

Os fios planos do presente invento podem também ser utilizados em aplicações de corrente contínua (CC). Com referência à FIG. 17, uma fonte de CC 171 está ligada a uma saída CC 172, através de fios planos 173. Como nas outras concretizações de sistemas, os dispositivos de ligação de parede proporcionam a interface entre os fios CC convencionais 178 e os fios planos 173.

Circuito de interrupção por falha à terra (GFI)

Uma vez que o fio plano é praticamente invisível depois de ser pintado ou coberto por papel, existe uma possibilidade de em qualquer altura posterior, uma pessoa poder, de forma inadvertida, forçar um prego ou um gancho de quadro através do fio plano ou cortar o fio de qualquer forma.

Em cada um dos sistemas, por conseguinte, um módulo(s) de interrupção por falha à terra (GFI) 77 (ver FIGS. 8A-8C) será disponibilizado como uma medida de segurança para evitar danos se ocorrer uma penetração acidental através das camadas ultra finas do isolamento. O termo falha à terra vem de qualquer coisa ou qualquer pessoa que proporcione um percurso para a terra diferente da terra interna normal. 0 circuito GFI monitoriza o fluxo de corrente entre os condutores de potência e neutro dos circuitos CA e se for detectado mais de dez miliamperes de diferença, então os dois condutores serão desligados por um disjuntor. 0 disjuntor será suficientemente rápido para evitar qualquer descarga que provoque danos permanentes.

Os circuitos proporcionam uma metodologia de segurança em caso de falha tal que quaisquer circuitos serão verificados antes de serem ligados e reverificados depois da ligação. É a energia proveniente do circuito que proporciona a ligação de modo que uma falha no circuito resultará em falta de energia para além do disjuntor. 32

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Como descrito anteriormente, o circuito está fisicamente localizado na saída "ligável" 65 (ver FIGS. 8A-8C) que liga numa saída de parede convencional como explicado acima. O circuito de detecção GFI é basicamente um relé que está normalmente fechado. Quando a corrente de falha à terra excede algum valor predeterminado que é inferior ao necessário para actuar o dispositivo de protecção de sobre corrente do circuito de alimentação, o relé abre, interrompendo a corrente eléctrica para a carga. A FIG. 18 ilustra um sistema de duas fichas, não comutáveis, de circuito único, padrão 180 que tem um circuito de detecção GFI ligado a um aparelho de 3 terminais, de 4 fichas. A FIG. 19 ilustra um sistema de duas fichas, não comutáveis, de circuito único, padrão 190 que tem um circuito de detecção GFI ligado a um aparelho de 8 fichas (4 fichas principais e 4 fichas de extensão). A FIG. 20 ilustra um sistema de duas fichas, comutáveis, de dois circuitos, padrão 200, que necessita, por conseguinte, de dois circuitos de detecção GFI, cada um ligado a um aparelho de 4 fichas (2 fichas principais e duas fichas de extensão).

Lisboa,

Claims

ΕΡ 1 036 393 /PT 1/4 REIVINDICAÇÕES 1 - Fio flexível de funções múltiplas para montagem superficial (10), que compreende: uma pluralidade de condutores planos e alongados (11) afastados entre si numa relação em geral paralela, em que cada um da dita pluralidade de condutores planos (11) compreende uma pluralidade de camadas condutoras e em que os ditos condutores planos (11) têm capacidade de alta e baixa tensão e de condução corrente; uma camada de isolamento (15), que envolve a dita pluralidade dos condutores planos (11), em que uma altura em secção transversal dos ditos condutores planos (11) e da camada de isolamento (15) é inferior a cerca de 1 mm (0,040 polegada); e uma camada de adesivo (13), disposta entre a dita pluralidade de condutores planos (11) e que liga à dita camada de isolamento (15); sendo o dito fio de funções múltiplas (10) caracterizado por compreender: pelo menos, uma fibra óptica (200), que se situa no sentido do comprimento num plano entre dois da dita pluralidade de condutores planos (11); o dito material adesivo (13), não está em contacto com a dita, pelo menos, uma fibra óptica (200); e a dita camada de isolamento (15) envolve também a dita, pelo menos, uma fibra óptica (200) .
2 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que cada uma da dita pluralidade de camadas condutoras (11) tem cerca de 0,1 mm (0,004 polegada) a cerca de 0,5 mm (0,020 polegada) de espessura.
3 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 2, em que a dita camada de isolamento (15) é seleccionada do grupo que consiste em películas de poliéster, películas de uretano e películas resistentes ao calor/resistentes a riscos. ΕΡ 1 036 393 /PT 2/4
4 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 3, em que o dito material adesivo (13) compreende, pelo menos, um órgão seleccionado do grupo que consiste em fita adesiva e liquido adesivo.
5 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 4, que compreende também uma camada de adesivo (17) fixa à dita camada de isolamento (15), para ligar o dito fio (10) a uma superfície plana.
6 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 5, em que a dita capacidade de condução de corrente está numa gama de aproximadamente vários miliamperes a aproximadamente 20 amperes.
7 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que três condutores planos e alongados (11), estão separados entre si de cerca de 5-8 mm (0,2-0,3 polegada) numa relação em geral paralela, em que cada um dos ditos condutores planos (11) compreende três camadas de alumínio, tendo cada uma das ditas camadas de alumínio cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura e cerca de 13-20 mm (0,5-0,8 polegada) de largura, e em que a altura em secção transversal dos ditos condutores planos (11) e da camada de isolamento (15) é de cerca de 0,18 a 0,25 mm (0,007 a 0,010 polegada), de tal modo que o fio de funções múltiplas (10) se misturará numa superfície, quando pintado ou depois de ser aplicado papel de parede, e em que o dito fio de funções múltiplas (10) tem uma capacidade nominal de 15 amperes, 110 VCA.
8 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que cinco condutores planos e alongados (11), estão separados entre si cerca de 5-8 mm (0,2-0,3 polegada) numa relação em geral paralela, em que cada um dos ditos condutores planos (11) compreende três camadas de alumínio, tendo cada uma das ditas camadas de alumínio cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura e cerca de 13-20 mm (0,5-0,8 polegada) de largura, e em que a altura em secção transversal dos ditos condutores planos (11) e da camada de isolamento (15) é de cerca de 0,18 a 0,25 mm (0,007 a 0,010 polegada), de tal modo ΕΡ 1 036 393 /PT 3/4 que o fio de funções múltiplas (10) se misturará com uma superfície, quando pintado ou depois de ser aplicado papel de parede, e em que o dito fio de funções múltiplas (10) tem uma capacidade nominal de 15 amperes, 110 VCA.
9 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que três condutores planos e alongados (11), estão separados entre si de cerca de 10-15 mm (0,4-0,6 polegada) numa relação em geral paralela, em que cada um dos ditos condutores planos (11) compreende quatro camadas de alumínio, tendo cada uma das ditas camadas de alumínio cerca de 0,05 mm (0,002 polegada) de espessura e cerca de 6,4-20 mm (0,25-0,8 polegada) de largura, e em que a altura em secção transversal dos ditos condutores planos (11) e da camada de isolamento (15) é de cerca de 0,3 mm (0,012 polegada), de tal modo que o fio de funções múltiplas (10) se misturará com uma superfície quando pintado ou depois de ser aplicado papel de parede e, em que o dito fio de funções múltiplas (10) tem uma capacidade nominal de 15 amperes, 220 VCA.
10 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que o dito fio (10) compreende um fio para altifalante.
11 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que o dito fio (10) compreende um fio telefónico.
12 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que o dito fio (10) compreende um fio para televisão por cabo.
13 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que o dito fio (10) compreende um fio de baixa tensão.
14 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que a dita, pelo menos, uma fibra óptica (200) está disposta na proximidade imediata dos condutores planos (11) e tem um diâmetro inferior à altura em secção transversal dos ditos condutores planos (11).
15 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que as ditas camadas condutoras (11) são em cobre. ΕΡ 1 036 393 /PT 4/4
16 - Fio (10) de acordo com a reivindicação 1, em que a dita pluralidade de camadas condutoras (11) compreende uma camada em aluminio, ouro, prata, zinco e ligas dos mesmos. Lisboa,