ES2276432T3 - Cable emisor de luz o banda similar. - Google Patents

Abstract

Elemento flexible emisor de luz, un cable o una varilla alargada similar, hueca o sólida, a través de cuyo extremo es conducida luz desde una fuente (4) de luz adentro de un núcleo (1) emisor de luz en el cable y alrededor de cuyo núcleo existe un revestimiento traslúcido (2) que emite la luz conducida dentro del núcleo principalmente a través de su pared con objeto de convertir el cable en una banda o perfil iluminador, o similar, y con objeto de hacer que la superficie exterior del cable ilumine uniformemente por medio del revestimiento homogéneo (2), el revestimiento (2), hecho de fluoroplástico, el material de PVDF más adecuado, es forzado por extrusión sobre el núcleo (1), caracterizado porque dicho revestimiento elegido (2) tiene un coeficiente de refracción de 1, 45 o menor y contiene pigmentos.

Description

Cable emisor de luz o banda similar.

La invención se refiere a un cable de fibra óptica adentro del cual se conduce una luz desde una fuente de luz y el cual emite la luz principalmente sobre sus lados conformando con ello un cable flexible e iluminador o una banda similar.

Un cable flexible que emite la luz conducida adentro de él sobre sus porciones laterales es previamente conocido a partir de la patente de Estados Unidos 5.027.259. El núcleo de este cable es de plástico de PMMA que conduce la luz con alta eficiencia. Mediante el método de encogimiento en la utilización de calor, se dota al núcleo de un revestimiento emisor de luz con casi ningún impacto negativo en la flexibilidad del cable. El material de revestimiento más ventajoso encogido con calor es el teflón, es decir, el fluoroetileno propileno (FEP), con una relación de encogimiento de 1,3:1.

La desventaja de la anterior construcción es que el material de cubierta debe ser encogible por calor. Esto limita la elección del material de revestimiento y no puede seleccionarse, así, material con las mejores cualidades. Fuera de cuestión están los materiales que tendrían como revestimiento propiedades incluso mejores, de manera que el cable podría emitir luz desde su lado con alta eficiencia y tener una mayor longitud estructural y ser plegable. Una desventaja adicional es que la interfaz de materiales producida puede abrirse cuando se está plegando el cable. En ese punto también puede entrar humedad dañina. En las memorias descriptivas de patente alemana publicadas DE 4007218 y DE 4104392 y en la patente de Estados Unidos 5.093.889 se introducen construcciones de fibra óptica cuyo revestimiento es de otro material distinto al del núcleo y por medio del cual la luz es conducida tan lejos como es posible y con alta eficiencia.

En la publicación WO 97/08490 se introduce un cable que emite luz desde su lado (figuras 5 y 6) y tiene un núcleo y un revestimiento. La luz puede entrar al revestimiento desde el núcleo solamente a través de ciertos puntos los cuales son de material de revestimiento adecuado, de otro modo habrá reflexión total. Sobre este revestimiento están dispuestas superficies inclinadas adecuadas, de manera que el haz de luz se refracta desde dicha superficie sustancialmente de modo transversal en el cable y, consecuentemente, penetra en el revestimiento en el lado opuesto del cable.

El documento DE4407498A divulga un elemento flexible emisor de luz de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

La anterior solución se aplica a un cable que emite luz solamente desde ciertos puntos en el lateral del cable y se ha producido al disponer superficies en estos puntos en el revestimiento del cable para dirigir la refracción de luz. Con la solución se han pretendido largos artículos de cable para los cuales la luz puede hacerse suficiente gracias a una iluminación parcial.

Con un cable iluminador según la presente invención como se define mediante las reivindicaciones adjuntas, se produce una descarga uniforme de luz desde la totalidad de la superficie exterior del cable, en donde el cable se convierte en un cable, cuerda o perfil iluminador.

Las ventajas de esta invención son que el cable se convierte en uniformemente iluminador utilizando solamente un revestimiento homogéneo simple. Es posible producir una gran longitud de cable, varios metros (2-5 metros), a pesar de la radiación desde la totalidad de la superficie exterior. El cable permite la iluminación ininterrumpida de figuras complicadas conformadas a partir del cable, en donde la iluminación funciona de forma segura puesto que la fuente de luz puede ser colocada a cierta distancia de la figura. Es fácil dotar al cable iluminador de diferentes colores, una porción del cable puede ser "oscura", otra iluminadora. El cable puede hacerse de tal manera que la porción principal de la luz de alimentación salga al exterior desde el lado del cable. Se puede alimentar luz desde ambos extremos del cable o un extremo del cable puede ser, por ejemplo, un tapón reflectante que devuelve los haces que han alcanzado el extremo de cable.

Ventajas adicionales son la posibilidad de ajustar la concentración de pigmento del material de superficie en la etapa de extrusión y que la extrusión es un modo económico y favorable de producir el revestimiento. Gracias a la extrusión se forma ese tipo de interfaz entre el núcleo y el revestimiento en la que se producen tanto la reflexión total, en donde los haces continúan su recorrido, como la refracción, en donde los haces salen al exterior a través del lado del cable. La relación de haces refractados y reflejados es bien aplicable especialmente utilizando materiales de extrusión según esta invención.

En lo que sigue se divulga la invención con referencia a la figura 1 del dibujo adjunto que muestra el cable iluminador.

La figura 1 es un montaje en un extremo 1, 2 de un cable que incluye una fuente 4 de luz, por ejemplo un LED, una lente 3, y un espejo 5 para la conducción de luz dentro del cable. En lo referente a su material, el núcleo 1 de cable es una varilla plástica circular flexible altamente traslúcida, en sí conocida como plástico acrílico, por ejemplo PMMA o material sintético similar. El diámetro del núcleo 1 oscila, lo más ventajosamente, desde 3 hasta 10 mm, en donde el plegado funciona bien incluso con un radio pequeño. La sección transversal del núcleo 1 es, lo más ventajosamente, circular, pero también puede ser una banda plana, un tubo hueco u otra forma o perfil requerido. La luz recorre el núcleo 1 de cable casi paralela al núcleo e incide en la interfaz de material 1 de núcleo y material de revestimiento con un ángulo pequeño. Puesto que el material de núcleo está dispuesto seleccionando un material con una densidad óptica mayor que la del material de revestimiento, la luz es reflejada principalmente de manera total y puede continuar su recorrido por el material de núcleo. Esto ocurre, por ejemplo, al encoger la película de revestimiento sobre el núcleo.

En la invención puede hacerse que el cable emita luz es decir, que ilumine el entorno, extrudiendo materiales según la invención sobre el núcleo 1, siendo el material en cuanto a sus propiedades sorprendentemente mejor que el material de FEP anterior aplicado por encogimiento y presentado en la patente de Estados Unidos 5.027.259. Entre el núcleo y el revestimiento se produce por extrusión una interfaz que reduce la porción de haces de reflexión total. Entonces, al revestimiento puede entrar una porción sustancialmente mayor de haces que, por ejemplo, desde una interfaz producida por encogimiento.

El material según la invención está incluido en el grupo de los fluoroplásticos. Se han conseguido buenos resultados desde este grupo mediante materiales de PVDF, es decir, poli(fluoruro de vinilideno), bien como tales o mezclados con alguna concentración de pigmento. Este revestimiento se aplica en el núcleo 1 bien por extrusión cuando se fabrica el núcleo o posteriormente. Por medio de pigmentos se producen colores o una dispersión mejorada.

Una cualidad ventajosa del material de revestimiento también sería una ligera dispersión incluso sin mezclas.

Con diferentes concentraciones de pigmentos, por ejemplo adiciones del 4% o del 8% de BaSo4, es posible ajustar las propiedades de dispersión de la luz del revestimiento 2, así como la distribución de la luz. Pueden añadirse también otros pigmentos, como por ejemplo oxido de titanio. Los pigmentos se añaden también con objeto de producir colores para la luz emitida mediante el revestimiento 2. En la matriz plástica también puede haber partículas para intensificar la dispersión de luz.

Cuando la luz que recorre el material 1 de núcleo incide en la interfaz con ángulos mayores que el ángulo crítico, no existirá reflexión total sino que la luz llegará a la capa de revestimiento, donde es dispersada eficientemente. Entre el material 2 de revestimiento y el medio ambiente, por ejemplo aire, también hay una interfaz óptica donde puede ocurrir la reflexión total. Entonces la luz no saldrá directamente desde el lado sino que seguirá recorriendo el material de revestimiento dispersándose todavía. La absorción de luz del material 2 de revestimiento será escasa con objeto de conseguir la suficiente intensidad y uniformidad de luz dispersada. El valor aplicable del coeficiente de refracción de la luz del material de revestimiento está por debajo de 1,45, de manera que la calidad de iluminación de la porción lateral sería la requerida.

Además de cualidades técnicas de iluminación, para el revestimiento 2 se requiere resistencia frente a esfuerzos medioambientales y fácil limpieza. El revestimiento es forzado mediante fundición en la superficie del núcleo bien cubriendo el núcleo por extrusión o bien extrudiendo simultáneamente las capas o bien cubriendo la superficie del núcleo mediante colada en matriz.

En un extremo del cable iluminador 1, 2 es ventajoso instalar una superficie reflectante si la luz no es conducida hacia dentro del cable desde ambos extremos. Puede haber un revestimiento 2 únicamente en aquella porción de cable que se quiere que sea iluminadora.

Un cable iluminador de acuerdo con la invención se puede plegar al calentar el punto de plegado. Cuando el cable se ha enfriado es relativamente rígido y adecuado para formar figuras, dígitos y letras. Los tableros, las correspondientes pantallas o los anuncios hechos de este modo son de uso seguro, puesto que en la propia figura no hay electricidad, no hay tubos frágiles de vidrio y el aumento de la temperatura del cable debido a los haces de luz no merece incluso mencionarse.

Claims (2)

1. Elemento flexible emisor de luz, un cable o una varilla alargada similar, hueca o sólida, a través de cuyo extremo es conducida luz desde una fuente (4) de luz adentro de un núcleo (1) emisor de luz en el cable y alrededor de cuyo núcleo existe un revestimiento traslúcido (2) que emite la luz conducida dentro del núcleo principalmente a través de su pared con objeto de convertir el cable en una banda o perfil iluminador, o similar, y con objeto de hacer que la superficie exterior del cable ilumine uniformemente por medio del revestimiento homogéneo (2), el revestimiento (2), hecho de fluoroplástico, el material de PVDF más adecuado, es forzado por extrusión sobre el núcleo (1), caracterizado porque dicho revestimiento elegido (2) tiene un coeficiente de refracción de 1,45 o menor y contiene pigmentos.

2. Un cable de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento (2) está hecho de un material (1) dispersador de luz.