ES2968206T3 - Cinta de fibras ópticas y procedimiento de producción de la misma - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a una cinta de fibra óptica, que comprende una pluralidad de unidades de fibra óptica adyacentes que se extienden en una dirección longitudinal y dispuestas en paralelo formando un conjunto de fibra óptica que tiene un ancho, comprendiendo cada una de las unidades de fibra óptica una sola fibra o un grupo. de como máximo tres fibras ópticas, preferiblemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material de matriz; y una pluralidad de cordones rectilíneos alargados sucesivos de un material de unión dispuestos a lo largo de una longitud de dicho conjunto; estando configurada cada una de dicha pluralidad de perlas para formar una unión alargada entre dos unidades de fibra óptica adyacentes de la pluralidad de unidades de fibra óptica; en el que un primer cordón que forma un primer enlace conecta un primer par de unidades de fibra óptica adyacentes, mientras que el enlace sucesivo formado por el cordón sucesivo conecta un par adicional de unidades de fibra óptica adyacentes, en el que al menos una unidad de fibra óptica del par adicional difiere de las unidades de fibra óptica del primer par; en el que en cada posición longitudinal del conjunto de fibra óptica hay como máximo un enlace. La presente invención se refiere además a un método para producir dicha cinta de fibra óptica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Cinta de fibras ópticas y procedimiento de producción de la misma
Campo técnico
La presente invención se refiere a una cinta de fibras ópticas y a un procedimiento de producción de la misma.
Antecedentes
La cantidad de datos que se transmiten a través de cables de fibras ópticas aumenta continuamente. Este aumento es especialmente eminente en los centros de datos de todo el mundo, por ejemplo, debido a la expansión de la computación en nube, en los que todos los datos deben transmitirse en un espacio limitado. Esto provoca un aumento de la demanda de cables ópticos de alto número y densidad de fibras. Además, siempre se tiende a reducir el coste de construcción de la red de cable de acceso, por lo que es importante reducir el diámetro y el peso del cable óptico. Al disminuir el diámetro y el peso del cable óptico, será posible utilizar instalaciones existentes, como conductos subterráneos, lo que reducirá el coste de instalación. Un requisito adicional es que, para acortar el tiempo de funcionamiento de la conexión del cable, las fibras ópticas deben empalmarse por fusión en masa. Esto significa que hay varias exigencias -posiblemente contradictorias-, que son, por un lado, la disminución del diámetro del cable óptico y, por otro, el aumento de la densidad de la fibra óptica. Esto supone un serio reto para los fabricantes de cables ópticos.
Con el fin de obtener una manipulación más fácil, se han utilizado cintas de fibras ópticas que pueden empalmarse por fusión en masa para realizar múltiples conexiones de fibras ópticas a la vez con una flexibilidad mejorada.
Sin embargo, las cintas de fibras ópticas estándar tienen la desventaja de ser rígidas porque hay una capa de resina aplicada alrededor del conjunto de fibras ópticas para mantener las fibras ópticas en un plano paralelo. Esta rigidez limita la posibilidad de aumentar la densidad de fibras en los cables de fibras ópticas.
Los documentos JP2011221199 y US2016/299310 han propuesto una opción para proporcionar una cinta de fibras ópticas más flexible aplicando una línea en forma de seno de material de unión de matriz a un lado de un conjunto paralelo de fibras ópticas adyacentes.
Sumario
Es un objeto de la presente invención proporcionar una cinta óptica que tenga una flexibilidad mejorada que permita enrollar o plegar las fibras ópticas en una dirección de anchura de la cinta. Es otro objeto de la presente invención proporcionar una cinta óptica que pueda empalmarse por fusión en masa para realizar múltiples conexiones de fibras ópticas. Otro objeto de la presente invención es proporcionar una cinta de fibras ópticas de la que puedan separarse fibras ópticas individuales, o unidades de fibras que comprendan como máximo tres fibras ópticas encapsuladas con un material matriz, sin dañar las fibras ópticas adyacentes.
Uno o más de estos objetos se consiguen mediante una cinta de fibras ópticas que comprende: i) una pluralidad de unidades de fibra óptica adyacentes que se extienden en una dirección longitudinal y están dispuestas en paralelo formando un conjunto de fibras ópticas que tiene una anchura, comprendiendo cada una de las unidades de fibra óptica una sola fibra óptica o un grupo de tres fibras ópticas como máximo, preferentemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material matriz; y ii) una pluralidad de perlas (o cordones) rectilíneas alargadas sucesivas de un material de unión que están dispuestas a lo largo de una longitud de dicho conjunto; estando configurada cada una de dicha pluralidad de perlas para formar una unión alargada entre dos unidades de fibra óptica adyacentes de la pluralidad de unidades de fibra óptica; en el que una primera perla que forma una primera unión conecta un primer par de unidades de fibra óptica adyacentes, mientras que la unión sucesiva formada por la perla sucesiva conecta otro par de unidades de fibra óptica adyacentes, en el que al menos una unidad de fibra óptica del otro par difiere de las unidades de fibra óptica del primer par; en el que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas hay como máximo un enlace; en el que un enlace tiene una longitud de enlace (l); estando dichos enlaces espaciados en dirección longitudinal por una distancia (d); en el que la longitud de unión es mayor que la distancia (l > d) ), y la longitud de unión (l) está entre 2 y 20 veces la distancia (d).
En un aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de producción de una cinta de fibras ópticas, comprendiendo dicho procedimiento alimentar una pluralidad de unidades de fibra óptica para proporcionar un conjunto longitudinal de fibra óptica que tiene una anchura; en el que la pluralidad de unidades de fibra óptica están en paralelo y adyacentes entre sí, comprendiendo cada una de las unidades de fibra óptica una sola fibra óptica o un grupo de como máximo tres fibras ópticas, preferentemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material matriz; aplicar un material de unión de un dispensador a una superficie de dicho conjunto en el que el material de unión forma una pluralidad de perlas rectilíneas alargadas sucesivas que están configuradas para formar enlaces; en el que - cada una de dicha pluralidad de perlas está configurada para formar un enlace alargado entre dos unidades de fibra óptica adyacentes de la pluralidad de unidades de fibra óptica; en el que dicha unión conecta un primer par de unidades de fibra óptica adyacentes mientras que la unión sucesiva de las mismas, formada por la sucesiva de dicha pluralidad de perlas, conecta otro par de unidades de fibra óptica adyacentes, siendo al menos una unidad de fibra óptica del otro par diferente de las unidades de fibra óptica del primer par, y - en el que el material de unión se aplica de tal manera que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas hay como máximo una unión; y - en el que una unión tiene una longitud de unión (l); dichas uniones están separadas en dirección longitudinal por una distancia (d); en el que la longitud de unión es mayor que la distancia (l > d) ), y la longitud de unión (l) está comprendida entre 2 y 20 veces la distancia (d).
Las realizaciones correspondientes de la cinta divulgada a continuación también son aplicables para el procedimiento según la presente invención y viceversa.
La cinta de fibras ópticas según la presente invención tiene, por tanto, múltiples unidades de fibra óptica dispuestas en paralelo y conectadas intermitentemente con otra unidad de fibra óptica. La conexión se crea mediante un material de unión en un lado de la cinta que forma perlas en los intersticios (también llamados ranuras) de las unidades de fibra conectadas. La cinta inventiva es muy flexible y, por lo tanto, también es eficaz para el embalaje denso de las cintas de fibras ópticas dentro de un cable de fibras ópticas para dar una alta densidad de fibras. La cinta se puede empalmar de una vez con empalme por fusión en masa y las unidades individuales de fibra óptica se pueden separar fácilmente de la cinta.
Lista de definiciones
Las siguientes definiciones se utilizan en la presente descripción y reivindicaciones para definir la materia objeto indicada. Los demás términos no citados a continuación tienen el significado generalmente aceptado en la técnica. El conjunto de fibras ópticas, tal como se utiliza en la presente descripción, significa: una disposición suelta de la pluralidad de fibras ópticas adyacentes paralelas sin ninguna unión entre ninguna de las fibras;
anchura de conjunto (W) o anchura (W) como se utiliza en la presente descripción significa: dicho conjunto está formado por un número (N) de unidades de fibra óptica cada una de las cuales tiene una anchura unitaria (w) y una longitud (L); dicho conjunto tiene una anchura (W; W = w x N). En caso de que las unidades de fibra óptica comprendan una sola fibra, la unidad con es igual al diámetro de la fibra (D), de modo que W = D x N;
en la presente descripción, se entiende por unión: una perla de material de unión que une dos unidades de fibra óptica adyacentes a lo largo de una longitud de unión (l). Cabe señalar que si dos (o más) perlas posteriores se aplican una tras otra dentro de la misma ranura que conecta las mismas dos unidades de fibra óptica adyacentes, se considera que estas dos (o más) perlas forman una unión con una longitud de unión (l) igual a la suma de la longitud de dichas perlas posteriores;
patrón escalonado como se utiliza en la presente invención significa un patrón constituido por una sucesión de perlas sobre la pluralidad de unidades de fibra óptica en la que las perlas de dicha sucesión de perlas son cada vez espaciados a una distancia de una unidad de fibra óptica, en la dirección de la anchura. Es decir, el paso del patrón escalonado es una unidad de fibra óptica. Así, en caso de que el conjunto estuviera formado por un número de N unidades de fibra óptica, un patrón escalonado individual está constituido por una sucesión de (N-1) perlas;
por disposición en zig-zag, tal como se utiliza en la presente descripción, se entiende una disposición que sigue el trazado de una onda triangular. La disposición en zig-zag de la presente solicitud se obtiene ajustando una línea a través de los puntos medios de las perlas subsiguientes de los patrones escalonados subsiguientes;
la disposición en diente de sierra utilizada en la presente descripción significa una disposición que sigue el trazado de una onda en diente de sierra. La disposición en forma de diente de sierra de la presente solicitud se obtiene ajustando una línea a través de los puntos medios de las perlas subsiguientes de los patrones escalonados subsiguientes;
un paso (P), tal como se utiliza en la presente descripción, se define como aquel que tiene una longitud igual a la recurrencia del patrón escalonado en la misma dirección de anchura.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se describe a continuación con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos en los que se muestran realizaciones de la presente invención y en los que números de referencia similares indican elementos iguales o similares.
La figura 1 muestra un conjunto de fibras ópticas (que no forma parte de la invención) en vista tridimensional. La figura 2a muestra una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva con una disposición intermitente/discontinua en zig-zag, en una vista tridimensional. La figura 2b muestra una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva que tiene una disposición en zig-zag intermitente/discontinua con una longitud de unión diferente a la realización de la figura 2a.
La figura 3 muestra una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva con una disposición continua en zig-zag, en una vista tridimensional.
La figura 4a muestra una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva con una disposición intermitente/discontinua en forma de diente de sierra, en una vista tridimensional. La figura 4b muestra la realización de la figura 4a con una línea de dientes de sierra y un paso ajustados.
La figura 5 muestra una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva que tiene una disposición parcialmente continua en forma de diente de sierra, en una vista tridimensional.
La figura 6 muestra una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva que tiene una disposición continua en forma de diente de sierra, en una vista tridimensional.
La figura 7 muestra una representación esquemática de una posible línea de proceso para preparar una cinta de fibras ópticas que tenga seis fibras ópticas.
La figura 8 muestra una representación esquemática de una cinta de fibras ópticas con una disposición en zig-zag, vista en perspectiva.
La figura 9 muestra una representación esquemática en perspectiva de una cinta de fibras ópticas con una disposición en forma de diente de sierra.
La figura 10 muestra una imagen de cinta según una realización de la presente invención, en vista en planta. La figura 11 muestra, en sección transversal, una imagen de una unidad de cable óptico que se prepara utilizando 24 cintas de fibra óptica, cada una de las cuales tiene 12 fibras ópticas.
La figura 12 muestra, en vista transversal, una realización de una cinta de fibras ópticas inventiva que tiene unidades de fibra formadas por un grupo de dos fibras.
Descripción de las realizaciones
Como se ha descrito anteriormente, en un primer aspecto la invención se refiere a una cinta. A continuación, se exponen varias realizaciones de dicha cinta.
La figura 1 muestra una pluralidad de fibras ópticas adyacentes 2 que tienen un diámetro D y están dispuestas en paralelo formando un conjunto longitudinal de fibras ópticas 3. Dicho conjunto 3 tiene una anchura W y una longitud L. Este conjunto constituye la base de la cinta de fibras ópticas según la presente invención.
La invención se refiere a una cinta de fibras ópticas 100-700, que comprende
una pluralidad de unidades de fibra óptica adyacentes 5, 105 que se extienden en dirección longitudinal y están dispuestas en paralelo formando un conjunto de fibras ópticas 3 que tiene una anchura W, cada una de las unidades de fibra óptica 5, 105 que comprende una sola fibra óptica 2 o un grupo de como máximo tres fibras ópticas 2, preferentemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material matriz 8; y
una pluralidad de perlas rectilíneas alargadas sucesivas 4 de un material adhesivo dispuestas a lo largo de una longitud de dicho conjunto;
- cada una de dicha pluralidad de perlas 4 está configurada para formar un enlace alargado entre dos unidades de fibra óptica adyacentes 5, 105 de la pluralidad de unidades de fibra óptica; en el que una primera perla 4 que forma un primer enlace conecta un primer par de unidades de fibra óptica adyacentes 5, 105 mientras que el enlace sucesivo formado por la perla sucesiva conecta otro par de unidades de fibra óptica adyacentes, en el que al menos una unidad de fibra óptica del otro par difiere de las unidades de fibra óptica del primer par;
- en la que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas hay como máximo una unión; y
- en la que un enlace tiene una longitud de enlace (l); dichos enlaces están separados en dirección longitudinal por una distancia (d); en el que la longitud de enlace es mayor que la distancia (l > d) ), y la longitud de enlace (l) está comprendida entre 2 y 20 veces la distancia (d).
En los ejemplos según las figuras 2a - 6, las unidades de fibra óptica 5 comprenden cada una una sola fibra 2, mientras que en el ejemplo según la figura 12, las unidades de fibra óptica 105 comprenden cada una dos fibras ópticas 2. Varias realizaciones específicas de dicha cinta de fibras ópticas se discuten a continuación y se revelan en los dibujos y cada una de ellas se discute por separado a continuación.
En una realización, cada una de las unidades de fibra óptica comprende un grupo de como máximo tres fibras ópticas, preferentemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material matriz. Esta realización, en comparación con las cintas según la presente invención en las que cada unidad de fibra óptica comprende una sola fibra óptica, permite que las cintas tengan un estado más plano y permite un empalme por fusión en masa más fácil. En una realización, la cinta según la presente invención comprende seis unidades de fibra óptica, cada una de las cuales comprende dos fibras ópticas, dando lugar en total a una cinta de 12 fibras ópticas.
Según la presente invención, un enlace tiene una longitud de enlace (l) y los enlaces están espaciados en dirección longitudinal por una distancia (d). En esta realización, la longitud de unión es mayor que la distancia (l > d). El efecto de ello es que aumentan las propiedades mecánicas en términos de robustez; se consigue una mayor unión mecánica entre las fibras.
Según la presente invención, la longitud de unión es entre 2 y 20 veces la distancia ((2d < l < 20d o l/d = 2 a 20). Se incluyen los valores de 2 y 20. En una realización, la longitud de unión es entre 4 y 15 veces la distancia (4d < l < 15d o l/d = 4 a 15). Se incluyen los valores de 4 y 15. La perla aplicada tiene forma alargada. Fluirá hacia la ranura entre dos fibras ópticas adyacentes o -si la unidad de fibras comprende dos o tres fibras- dos o tres fibras ópticas agrupadas adyacentes. Las perlas alargadas que forman un enlace pueden tener una anchura vista en planta de entre 75 y 350 micrómetros, por ejemplo, de entre 200 y 275 micrómetros (es decir, de dimensiones similares a las de la fibra óptica). En una realización, la longitud de unión (l) de una perla está comprendida entre 1,5 y 20 mm. La longitud de unión de la perla se define efectivamente por la relación entre la longitud de unión y la distancia de unión (l/d) y por la relación entre el paso del patrón escalonado y la anchura del conjunto de fibras ópticas (P/W).
En una realización, cada una de la pluralidad de fibras ópticas tiene sustancialmente el mismo diámetro. En una realización, la fibra óptica tiene un diámetro de entre 240 y 260 micrómetros, más preferentemente 250 micrómetros. Alternativamente, las fibras ópticas pueden tener un diámetro reducido, por ejemplo entre 180 y 230 micrómetros. En una realización, el conjunto de fibras ópticas comprende entre 6 y 36 fibras ópticas (incluyendo 6 y 36), tales como entre 12 y 24 fibras ópticas (incluyendo 12 y 24), por ejemplo 12 fibras ópticas. Las unidades de fibras pueden comprender fibras agrupadas por pares, como se ha descrito anteriormente. Cuando está agrupado, el conjunto de fibras ópticas puede comprender de 6 a 18 grupos de dos fibras, como 6 grupos de dos fibras, 12 grupos de dos fibras o 18 grupos de dos fibras. Las unidades de fibra pueden comprender tres fibras, como cuatro unidades de fibra de tres fibras, o cinco unidades de fibra de tres fibras.
En una realización, las fibras ópticas son fibras ópticas que comprenden un primer y segundo revestimiento, y opcionalmente una capa de tinta. Un experto en la materia conoce los diferentes tipos de recubrimientos primarios, recubrimientos secundarios y capas de tinta, así como su estructura y grosor.
En una realización, las perlas se han dispuesto en un solo lado de dicho conjunto. Por ejemplo, las perlas se han dispuesto únicamente en la superficie superior de dicho conjunto (vista en planta cuando las fibras ópticas del conjunto están dispuestas en forma de cinta y no enrolladas). El conjunto podría verse como un conjunto en forma de cinta que define dos bordes laterales, una superficie superior y una superficie inferior. Dichas superficies superior e inferior no son totalmente planas, ya que están formadas por una disposición paralela de estructuras unitarias de fibras. Las superficies superior e inferior comprenden ranuras longitudinales paralelas entre las unidades de fibra óptica adyacentes. Las perlas están dispuestas en las ranuras formadas entre las unidades de fibra óptica.
En una realización, dos perlas sucesivas de dicha pluralidad de perlas han sido conectadas por una parte de transición de dicho material de unión. En una realización, en una vista en planta dicha parte de transición tiene forma de S. En una realización, cada dos perlas sucesivas de dicha pluralidad de perlas han sido conectadas por una parte de transición de dicho material de unión.
En una realización, una sucesión de perlas y partes de transición alternadas forma un hilo, en el que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas hay como máximo un hilo.
En una realización, el hilo tiene una masa (en gramos) por 10000 metros de entre 60 y 120 dtex, preferentemente entre 75 y 110 dtex.
En una realización, cada dos perlas sucesivas de dicha pluralidad de perlas están libres unas de otras en el sentido de que no hay material de unión que conecte dichas dos perlas. En otras palabras, no hay hilo de resina, sino simplemente perlas individuales.
En una realización, un número de perlas sucesivas forman un patrón escalonado sobre la pluralidad de unidades de fibra óptica, siendo el escalón cada vez una unidad de fibra óptica.
En una realización, cada una de las unidades de fibra óptica comprende una sola fibra, es decir, una sola fibra. En otra realización, cada una de las unidades de fibra óptica comprende un grupo de dos fibras ópticas encapsuladas con un material matriz.
En una realización, dicho material matriz es un acrilato, tal como un acrilato de poliuretano o un material de polimetacrilato. En una realización, el material de la matriz de encapsulación tiene un grosor de entre 5 y 10 micrómetros.
En un primer ejemplo de la presente realización con un patrón escalonado, al final de dicho patrón escalonado de perlas, la perla que sigue a la última perla de dicho patrón inicia un patrón escalonado subsiguiente en la misma dirección de anchura, preferentemente en el que los patrones escalonados sucesivos están libres el uno del otro en el sentido de que no hay presente ningún material de unión que conecte dichos dos patrones escalonados. Esta sucesión de patrones escalonados puede repetirse, preferentemente a lo largo de las unidades de fibra, formando así una disposición en forma de dientes de sierra sobre la pluralidad de unidades de fibra, vistas en planta. En una realización de esta disposición en forma de diente de sierra, se define un paso (P) que tiene una longitud igual a la recurrencia del patrón escalonado en la misma dirección de anchura y en el que el paso (P) tiene una longitud que está entre 10 veces W y 100 veces W, preferentemente entre 15 veces W y 80 veces W.
La figura 4 (ay b) muestra una realización de una cinta de fibras ópticas 400 con una disposición en forma de diente de sierra. En esta disposición de la figura 4 ninguna de las perlas 4 está conectada y la pluralidad de perlas está dispuesta como una línea discontinua. La disposición en diente de sierra tiene una repetición constante que sigue el trazado de una onda en diente de sierra con un paso (P) (véase la figura 4b).
La figura 5 muestra una realización de una cinta de fibras ópticas 500 con una disposición en forma de diente de sierra. La pluralidad de perlas está dispuesta como una línea parcialmente continua de dicho material de unión. La línea continua comienza con una primera perla 4 aplicada entre la primera y la segunda fibras ópticas 2 vistas desde el borde más distante. Esta línea continua progresa sobre la parte superior de dicha segunda fibra óptica, con una parte de transición 9, hasta la ranura entre la segunda y la tercera fibra óptica, y más adelante sobre la parte superior de dicha tercera fibra óptica, con una parte de transición 9, hasta la ranura entre la tercera y la cuarta fibra óptica, y así sucesivamente. La línea continua termina en la ranura entre la quinta y la sexta (última) fibra óptica. Una nueva línea continua comienza de nuevo en la ranura entre la primera y la segunda fibra óptica a una distancia P del paso (mostrada en la figura 4) de la primera línea continua.
La figura 6 muestra una realización de una cinta de fibras ópticas 600 con una disposición en forma de diente de sierra. La pluralidad de perlas está dispuesta como una línea continua de dicho material de unión. La diferencia con la realización mostrada en la figura 5 es que también hay una línea de resina 9' entre la perla 4 entre la quinta y sexta fibra óptica 2 de la primera disposición en diente de sierra y la perla 4 entre la primera y la segunda fibra óptica 2 de la segunda disposición en diente de sierra. Esta es una realización preferente.
En un segundo ejemplo de la realización con un patrón escalonado, se ha formado un primer patrón escalonado en una primera dirección de anchura y en el que al final de dicho patrón escalonado se ha formado otro patrón escalonado en la dirección opuesta. Esta sucesión de patrones escalonados puede repetirse, preferentemente a lo largo de las unidades de fibra, formando así una disposición en zig-zag sobre la pluralidad de unidades de fibra, vistas en planta. La pluralidad de perlas se ha proporcionado de tal manera que la pluralidad de unidades de fibra óptica adyacentes del conjunto de fibra, cuando el conjunto de fibra se llevaría a una condición de plegado, se extienden en el mismo plano virtual. En una realización de esta disposición en zig-zag, se define un paso (P) que tiene una longitud igual a la recurrencia del patrón escalonado en la misma dirección de anchura y en el que el paso (P) tiene una longitud que está entre 14 veces W y 140 veces W, preferentemente entre 18 veces W y 100 veces W.
La figura 2a muestra una primera realización de una cinta de fibras ópticas 100 con una disposición en zig-zag. En esta disposición ninguna de las perlas 4 está conectada y la pluralidad de perlas está dispuesta como una línea discontinua. La figura 2b muestra una segunda forma de realización de una cinta de fibras ópticas 200 con una disposición en zig-zag (cuya disposición se muestra por la línea de rayas negras que conecta los puntos medios de las perlas). La diferencia con la figura 2a es que la longitud de enlace I es más corta. En esta disposición ninguna de las perlas 4 está conectada y la pluralidad de perlas está dispuesta como una línea discontinua.
La figura 3 muestra una tercera realización de una cinta de fibras ópticas 300 con una disposición en zig-zag. La pluralidad de perlas 4 están dispuestas como una línea continua de dicho material de unión, de la misma manera que en la figura 6, teniendo así las partes de transición 9, 9'. La disposición en zig-zag de las realizaciones según las figuras 2a, 2b y 3 tiene una disposición repetida constante que sigue el trazado de una onda triangular con un paso (P) como se muestra en la figura 2b.
En una realización, el material de unión tiene un alargamiento a la rotura de al menos 150 %, preferentemente de al menos 175 %, más preferentemente de al menos 200 %, incluso más preferentemente de al menos 220 % y un módulo de elasticidad (o módulo de Young) de entre 10 y 16 MPa. En la presente invención, el alargamiento a la rotura y el módulo de elasticidad se midieron utilizando el procedimiento siguiente: norma ASTM D882 - 12"Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plástic Sheeting".
En una realización, el material de unión es una resina curada o un material termoplástico.
En una realización, la resina curada es una resina de acrilato. Dicha resina curada se obtiene mediante el curado de una resina curable, preferentemente UV, que se aplica en forma de perlas sobre el conjunto de fibras ópticas.
En una realización, el material termoplástico se selecciona del grupo que consiste en nailon, copoliamida, poliéster y copoliéster.
En una realización, el material termoplástico tiene un punto de fusión de entre 55 y 170 °C, tal como entre 60 y 150 °C, por ejemplo entre 120 y 150 °C.
En una realización, W está entre 2 y 10 mm, preferentemente entre 2 y 4 mm. La anchura W está formada efectivamente por el número (N) de unidades de fibra óptica, cada una de las cuales tiene una anchura unitaria (w) (W = w x N). En caso de que las unidades de fibra óptica comprendan una sola fibra, la unidad con es igual al diámetro de la fibra (D), de modo que W = D x N.
En una realización, en una determinada posición longitudinal sobre la anchura (W) del conjunto de fibras ópticas hay una unión. En una realización, en cada posición longitudinal sobre la anchura (W) del conjunto de fibras ópticas hay una unión. En otras palabras, en una determinada posición longitudinal sólo hay una unión entre dos unidades de fibra óptica, no hay ninguna unión presente entre otro conjunto de dos unidades de fibra óptica adyacentes. Esta estructura minimiza la cantidad de uniones necesarias y permite la máxima flexibilidad.
La figura 10 muestra una imagen de una cinta según la presente invención que tiene una disposición en zig-zag con una línea continua de resina curada.
La sección transversal de la figura 12 se refiere a una cinta 700 según la presente invención, que tiene unidades de fibra 105 de cada vez un grupo de dos fibras ópticas 2, encapsuladas con un material de matriz 8. Se han dispuesto sucesivas perlas rectilíneas alargadas 4 de un material adhesivo a lo largo de una longitud de dicho conjunto (en la sección transversal se muestra una perla 4). Cada una de dicha pluralidad de perlas forma una unión alargada entre dos unidades de fibra óptica 105 adyacentes, tal como se muestra en la figura 12.
La cinta de fibras ópticas de la presente invención puede utilizarse para formar unidades de cable de fibras ópticas y cables de fibras ópticas. Un ejemplo de tal unidad de cable de fibras ópticas se muestra en la Figura 11, esta unidad tiene 24 cintas de 12 fibras ópticas. Esta unidad de cable empaqueta 288 fibras ópticas en una densidad de fibra muy alta.
En un aspecto, la presente invención se refiere a una unidad de cable de fibras ópticas que comprende una o más cintas de fibras ópticas según la presente invención rodeadas por una cubierta polimérica. En otro aspecto, la presente invención también se refiere a un cable de fibras ópticas que comprende una o más de las cintas de fibra óptica o unidades de cable de fibras ópticas según la presente invención.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de producción de una cinta de fibras ópticas 100 - 700.
En un primer paso, una pluralidad de unidades de fibra 5, 105, es decir, fibras ópticas individuales 2, o fibras ópticas agrupadas 2, se introducen -preferentemente en una matriz 12- para proporcionar un conjunto longitudinal de fibras ópticas 3 en el que la pluralidad de fibras ópticas, o fibras ópticas agrupadas están en paralelo y adyacentes entre sí. Esto es visible en la figura 7 (proceso de derecha a izquierda) y el conjunto 3 se muestra en la figura 1.
En un segundo paso, se aplica un material adhesivo desde un dispensador (o dispositivo dispensador) 14 a una superficie, tal como una superficie superior de dicho conjunto. Este segundo paso puede consistir en la aplicación de una resina curable, preferentemente UV. La aplicación de dicha resina conduce a que dicha resina forme un patrón escalonado de una pluralidad de perlas 4 dispuestas intermitentemente a lo largo de la superficie superior de dicho conjunto 3. El segundo paso también puede llevarse a cabo proporcionando un hilo de un material termoplástico del dispensador y calentando dicho hilo termoplástico por encima de su punto de reblandecimiento y aplicando dicho hilo termoplástico reblandecido a dicha superficie de dicho conjunto 3 en el que el material termoplástico reblandecido se enfría y forma una pluralidad de perlas rectilíneas alargadas sucesivas que se configuran a partir de enlaces de dicho material termoplástico.
En un tercer paso que está presente en el caso de utilizar una resina curable como material de unión - también mostrado en la figura 7 - dicho conjunto con perlas aplicadas sobre el mismo se hace pasar a través de una estación de curado 16 para curar la resina de dichas perlas para formar un patrón escalonado de uniones sucesivas.
En este procedimiento, cada una de dichas perlas está dispuesta para formar una unión entre dos unidades de fibra óptica adyacentes sobre una longitud de unión (l); y además, una unión conecta dos unidades de fibra óptica adyacentes y una unión sucesiva conecta dos unidades de fibra óptica adyacentes al menos una de las cuales difiere de las unidades de fibra óptica unidas por la unión precedente; y además, cada una de dichas uniones está distanciada en dirección longitudinal de una unión sucesiva por una distancia de unión (d). Según la presente invención, la longitud de unión es mayor que la distancia de unión (l > d) y la longitud de unión (l) está comprendida entre 2 y 20 veces la distancia (d).
La figura 8 muestra un dibujo esquemático de una cinta de fibras ópticas que tiene seis fibras ópticas y una disposición escalonada en zig-zag de la resina. La figura 9 muestra un dibujo esquemático de una cinta de fibras ópticas que tiene seis fibras ópticas y una disposición escalonada en diente de sierra de la resina.
En una primera realización de dicho procedimiento, aplicar un material adhesivo desde un dispensador a una superficie; comprende (o consiste en) los siguientes pasos: aplicar una resina curable del dispensador a la superficie de la asamblea dicha en donde la resina forma la pluralidad de perlas rectilíneas alargadas sucesivas que son configuradas para formar enlaces; y pasar dicho conjunto con las perlas aplicadas sobre los mismos a través de una estación del curado para curar la resina de dichas perlas para formar dichos enlaces de resina curada.
En una segunda realización de dicho procedimiento, aplicar un material adhesivo desde un dispensador a una superficie; comprende (o consiste en) el siguiente paso: proporcionar un hilo de un material termoplástico del dispensador y calentar dicho hilo termoplástico por encima de su punto de reblandecimiento y aplicar dicho hilo termoplástico reblandecido a dicha superficie de dicho conjunto en el que el material termoplástico reblandecido se enfría y forma una pluralidad de perlas rectilíneas alargadas sucesivas que se configuran a partir de enlaces de dicho material termoplástico.
En una realización, el dispensador (dispositivo dispensador) oscila en una dirección transversal a la dirección longitudinal del conjunto de fibras ópticas. Dicho dispositivo oscilante crea el patrón escalonado en un lado del conjunto de fibras ópticas; la punta de dicho dispensador puede oscilar (vibrar) a una alta frecuencia, como por ejemplo del orden de entre 100 y 200 Hz en dirección transversal. En una realización, el dispensador oscila en una dirección transversal a la dirección longitudinal (es decir, en la dirección de anchura) del conjunto de fibras ópticas. El conjunto de fibras ópticas se desplaza en sentido longitudinal directamente, preferentemente mediante rodillos.
En una realización, el dispensador puede suministrar la resina líquida en finas gotas al conjunto de fibras ópticas móvil. Debido a la tensión superficial de la resina líquida, ésta fluirá formando perlas alargadas.
En una realización, la resina curable tiene una viscosidad a 23 °C de entre 0,2 y 2 Pa.s (200 y 2000 cPS), preferentemente entre 0,3 y 1 Pa.s ( 300 y 1000 cPS ) y más preferentemente entre 0,4 y 0,6 Pa.s ( 400 y 600 cPS). La viscosidad se mide a 23 °C utilizando un viscosímetro rotacional digital Brookfield modelo DV-II con husillo RV1 a 10rpm.
En una realización, la estación de curado emite radiación UV o de haz de electrones (EB) para curar dichas perlas de resina curable.
Alternativamente, en el segundo paso, el material de unión se aplica desde un dispositivo de dispersión como un hilo termoplástico y se calienta por encima de su punto de reblandecimiento. Preferentemente, el punto de reblandecimiento de dicho hilo termoplástico es superior a 120°C. El punto de reblandecimiento se determina según el procedimiento Vicat con una carga de 10N, según la norma ASTM-D1525-09. Tras el calentamiento, el hilo termoplástico se enfría, por ejemplo, transportando el conjunto de fibras sobre poleas frías.
Los expertos en la materia pueden comprender y llevar a cabo otras variaciones de las realizaciones divulgadas al practicar la invención reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la divulgación y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, la palabra "que comprende" no excluye otros elementos o pasos, y el artículo indefinido "uno" o "una" no excluye una pluralidad. El alcance de la presente invención queda definido por las reivindicaciones adjuntas. Las reivindicaciones adjuntas permiten alcanzar uno o varios de los objetos de la invención.
Claims (15)
1. Una cinta de fibras ópticas (100-700), que comprende:
una pluralidad de unidades de fibra óptica adyacentes (5, 105) que se extienden en dirección longitudinal y están dispuestas en paralelo formando un conjunto de fibras ópticas (3) que tiene una anchura, comprendiendo cada una de las unidades de fibra óptica (5, 105)
- una sola fibra óptica (2) o
- un grupo de como máximo tres fibras ópticas (2), preferentemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material matriz (8); y
una pluralidad de perlas (4) rectilíneas alargadas sucesivas de un material adhesivo dispuestos a lo largo de dicho conjunto (3);
- cada una de dicha pluralidad de perlas (4) está configurada para formar una unión alargada entre dos unidades de fibra óptica adyacentes (5, 105) de la pluralidad de unidades de fibra óptica; en la que una primera perla (4) que forma una primera unión conecta un primer par de unidades de fibra óptica adyacentes (5, 105) mientras que la unión sucesiva formada por la perla sucesiva conecta otro par de unidades de fibra óptica adyacentes, en la que al menos una unidad de fibra óptica del otro par difiere de las unidades de fibra óptica del primer par;
en la que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas (3) hay como máximo una unión;
caracterizada porqueun enlace tiene una longitud de enlace I; dichos enlaces están espaciados en dirección longitudinal por una distancia; la longitud de enlace es mayor que la distancia, l>d, y la longitud de enlace está entre 2 y 20 veces la distancia.
2. La cinta (100-700) según la reivindicación 1, en la que la longitud de unión es entre 4 y 15 veces la distancia.
3. La cinta (100-700) según la reivindicación 1 o 2, en la que dichas perlas (4) se han dispuesto en un solo lado de dicho conjunto (3).
4. La cinta (100-700) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dos, preferentemente cada dos, perlas sucesivas (4) de dicha pluralidad de perlas han sido conectadas por una parte de transición de dicho material de unión, preferentemente en la que en vista en planta dicha parte de transición tiene forma de S, preferentemente en la que una sucesión de perlas y partes de transición alternadas forma un hilo, en el que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas (3) hay como máximo un hilo.
5. La cinta (100-700) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que cada dos perlas sucesivas (4) de dicha pluralidad de perlas están libres entre sí en el sentido de que no hay presente ningún material de unión que conecte dichas dos perlas.
6. La cinta (100-700) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que un número de perlas sucesivas (4) forman un patrón escalonado sobre la pluralidad de unidades de fibra óptica (5, 105), siendo el escalón cada vez una unidad de fibra óptica.
7. La cinta (100-700) según la reivindicación 6, en la que en un extremo de dicho patrón escalonado de perlas, la perla (4) que sigue a la última perla de dicho patrón inicia un patrón escalonado subsiguiente en la misma dirección de anchura, preferentemente en la que los patrones escalonados sucesivos están libres entre sí en el sentido de que no hay presente ningún material de unión que conecte dichos dos patrones escalonados, preferentemente, se define un paso P con una longitud igual a la recurrencia del patrón escalonado en la misma dirección de anchura y en el que el paso tiene una longitud comprendida entre 10 veces W y 100 veces W, preferentemente entre 15 veces W y 80 veces W.
8. La cinta (100-700) según la reivindicación 6, en la que se ha formado un primer patrón escalonado en una primera dirección de anchura y en la que al final de dicho patrón escalonado se ha formado otro patrón escalonado en la dirección opuesta, preferentemente en la que se define un paso que tiene una longitud igual a la recurrencia del patrón escalonado en la misma dirección de anchura y en la que el paso tiene una longitud que está entre 14 veces W y 140 veces W, preferentemente entre 18 veces W y 100 veces W.
9. La cinta (100-700) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el material de unión tiene un alargamiento a la rotura de al menos 150 %, preferentemente de al menos 175 %, más preferentemente de al menos 200 %, aún más preferentemente de al menos 220 % y un módulo de elasticidad de entre 10 y 16 MPa.
10. La cinta (100-700) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el material de unión es una resina curada o un material termoplástico y/o en la que la longitud de unión está entre 1,5 y 20 mm.
11. Un procedimiento de producción de una cinta de fibras ópticas (100-700), dicho procedimiento comprende alimentar una pluralidad de unidades de fibra óptica (5, 105) para proporcionar un conjunto longitudinal de fibras ópticas (3) que tiene una anchura; en el que la pluralidad de unidades de fibra óptica (5, 105) están en paralelo y adyacentes entre sí, comprendiendo cada una de las unidades de fibra óptica (5, 105) o bien - una sola fibra óptica (2) o
- un grupo de como máximo tres fibras ópticas (2), preferentemente dos fibras ópticas, encapsuladas con un material matriz (8);
aplicar un material adhesivo de un dispensador a una superficie de dicho conjunto (3) en el que el material adhesivo forma una pluralidad de perlas (4) rectilíneas alargadas sucesivos que están configuradas para formar uniones; en el que
- cada una de dicha pluralidad de perlas (4) forma una unión alargada entre dos unidades de fibra óptica adyacentes (5, 105) de la pluralidad de unidades de fibra óptica; en la que dicha unión conecta un primer par de unidades de fibra óptica adyacentes (5, 105) mientras que la unión sucesiva de las mismas, formada por la sucesiva de dicha pluralidad de perlas (4), conecta otro par de unidades de fibra óptica adyacentes, siendo al menos una unidad de fibra óptica del otro par diferente de las unidades de fibra óptica del primer par, y
- en el que el material de unión se aplica de tal manera que en cada posición longitudinal del conjunto de fibras ópticas (3) hay como máximo una unión
-caracterizado porqueun enlace tiene una longitud de enlace l; dichos enlaces están separados en dirección longitudinal por una distancia d; la longitud de enlace es mayor que la distancia, l>d; y la longitud de enlace está entre 2 y 20 veces la distancia.
12. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicha
aplicación de un material adhesivo de un dispensador a una superficie; comprende los siguientes pasos: aplicar una resina curable desde el dispensador a la superficie de dicho conjunto (3) en el que la resina forma la pluralidad de perlas (4) rectilíneas alargadas sucesivas estando configuradas para formar uniones; y
hacer pasar dicho conjunto con las perlas aplicadas sobre el mismo a través de una estación de curado para curar la resina de dichas perlas y formar dichos enlaces de resina curada.
13. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicha
aplicación de un material adhesivo de un dispensador a una superficie; comprende el siguiente paso:
proporcionar un hilo de un material termoplástico desde el dispensador y calentar dicho hilo termoplástico por encima de su punto de reblandecimiento y aplicar dicho hilo termoplástico reblandecido a dicha superficie de dicho conjunto (3), en el que el material termoplástico reblandecido se enfría y forma una pluralidad de perlas (4) rectilíneas alargadas sucesivas que están configuradas a partir de enlaces de dicho material termoplástico, preferentemente en el que la resina curable tiene una viscosidad a 23 °C de entre 0,2 y 2 Pa.s (200 y 2000 cPS ) y aún más preferentemente entre 0,3 y 1 Pa.s (300 y 1000 cPS ) y aún más preferentemente entre 0,4 y 0,6 Pa.s (300 y 1000 cPS ).2 y 2 Pa.s (200 y 2000 cPS), más preferentemente entre 0,3 y 1 Pa.s ( 300 y 1000 cPS ) y aún más preferentemente entre 0,4 y 0,6 Pa.s (400 y 600 cPS).
14. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el dispensador oscila en una dirección transversal a la dirección longitudinal del conjunto de fibras ópticas (3).
15. El procedimiento según la reivindicación 13, en el que la estación de curado emite radiación ultravioleta o de haz de electrones para curar dichas perlas (4) de resina curable.
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