MX2013002017A - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación. - Google Patents

Abstract

La presente invención está relacionada con cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación. Los cables de la presente invención comprenden un núcleo que puede incorporar una pluralidad de conductores eléctricos y/o de telecomunicaciones, elementos de refuerzo y/o elementos de relleno; una primera capa de cubierta protectora que envuelve al núcleo; por lo menos una cinta reflejante que incluye elementos retroreflectantes de luz visible externa y que envuelve a la primera capa de cubierta protectora, la cual constituye una segunda capa de cubierta; y, una tercera capa de cubierta protectora que envuelve a la segunda capa de cubierta constituida por la cinta reflejante con elementos retroreflectantes y a la primera capa de cubierta protectora. La primera capa de cubierta protectora, la cinta reflejante con elementos retroreflectantes que conforman la segunda capa de cubierta protectora y la tercera capa de cubierta protectora una vez conformadas, forman entre sí una cubierta integral que rodea al núcleo.

Description

CABLES ELÉCTRICOS Y/O DE TELECOMUNICACIONES CON CUBIERTAS INTEGRALES RETROREFLECTANTES PARA USO EN AMBIENTES AGRESIVOS DE ESCASA O NULA VISIBILIDAD Y EL PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACIÓN.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con las técnicas para la fabricación de cables eléctricos y/o de telecomunicaciones para las industrias extractivas y de la construcción, y más específicamente se encuentra relacionada con cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Es bien conocido que en instalaciones con ambientes sumamente agresivos en lo que respecta a condiciones de trabajo, tanto en las industrias extractivas (minería principalmente), como en la industria de la construcción, el maltrato mecánico a elementos que conducen señales eléctricas y/o de telecomunicación que se encuentran en zonas de baja o nula luminosidad es muy frecuente. Lo anterior permite que los elementos que no incorporen una cubierta con algún efecto de rápida y fácil visualización, al no poder ser vistos, estén expuestos a golpes, aplastamientos u otros daños por las condiciones de operación tan severas en donde son colocados.

Para resolver la problemática en ambientes sumamente agresivos como las minas, existen cubiertas de cables clasificadas por las normas de producto aplicables como de uso rudo (HD) y uso extra rudo (XHD). En instalaciones como las minas, en base al calibre del cable como producto terminado y al ambiente donde se destinará, la cubierta externa puede ser fabricada con materiales resistentes a la abrasión como el CPE (polietileno clorado), CR (Policloropreno), CS (Polietileno clorosulfonado), NBR-PVC (Acrilonitrilo butadieno-estireno/Cloruro de polivinilo) y TPU (Poliuretano termoplástico).

Asimismo, existen otros entornos de aplicación en donde los requerimientos de resistencia de las cubiertas para cables de energía y/o telecomunicaciones son menores en cuanto a la resistencia por maltrato mecánico. Para estas aplicaciones se emplean materiales definidos por las diferentes normas de producto y comprenden entre otros, materiales como PE (polietileno), PA (poliamidas), PP (polipropileno), PVC (Cloruro de polivinilo) y Poliéster como los compuestos poliméricos de mayor uso.

En el arte previo existen diversas alternativas de materiales para cubiertas de cables de energía y telecomunicaciones, que intentan resolver la pobre o nula visibilidad de la cubierta de estos cables una vez instalados en ambientes agresivos y con poca o nula iluminación.

En la Solicitud de Patente WO 00/30126 se describe una variante de reforzamiento mecánico para cables, la cual consiste en la aplicación externa de un material a base de uretano sobre las cubiertas de los materiales de uso extra rudo mencionados anteriormente. El aplicar un recubrimiento a base de uretano, otorga una mayor resistencia a la abrasión; además de que este recubrimiento es transparente, de modo tal que permite visualizar el color de la cubierta del cable que se desea proteger; sin embargo, ésta solución no contempla el uso de materiales luminiscentes para otorgar una mejor visibilidad al cable.

Por otra parte, en la Solicitud de Patente WO 82/03942 se describe un modo de solución para obtener visibilidad en los cables de transmisión de energía que se emplean en la minería, el cual consiste en la aplicación de una cinta continua reflectante que se aplica encima de la cubierta del cable antes de que esta sea sometida a un proceso de vulcanización, luego la cinta reflectante queda embebida en la parte externa de la cubierta por un procedimiento que incluye el encapsulado del cable en su totalidad bajo una cubierta de plomo fundido, con lo cual la cubierta es vulcanizada y el plomo es posteriormente retirado quedando la tira reflectante embebida a la cubierta de hule ya vulcanizada (reticulada).

Asimismo, en la Solicitud de Patente US 20100282491 se describe la aplicación de una cubierta extruida de material fluorescente sobre el reunido de conductores (núcleo) del cable que se desea proteger, y sobre esta primera capa se deposita una segunda capa hecha de un poliuretano termoplástico (TPU) transmisor de la luz que rodea la primera capa. Esta forma de solución se ve opacada cuando el material TPU debe ser resistente a la flama, ya que los aditivos empleados para otorgar esta resistencia hacen que la segunda capa sea de un color natural opaco, limitando el efecto de luminosidad de la capa interna. Una variante descrita en esta misma solicitud de patente, consiste en la aplicación de una capa dispuesta entre la primera capa y la capa externa de material TPU, de modo tal que la aplicación de la capa intermedia puede ser una malla de refuerzo con espacios vacíos tales que permita visualizar la primera capa. En ambas variantes de esta patente, la primera capa puede ser una cinta con cubierta externa fluorescente y que envuelve el reunido de conductores que quedaron bajo cubierta.

En la Solicitud de Patente WO 2010 131084 se describe una cubierta externa de material con pigmentos fluorescentes, mencionándose que esta cubierta tiene el inconveniente de una baja durabilidad de los pigmentos fluorescentes debido a la exposición al medio ambiente de trabajo a la que se ven sometidos, es decir, por las condiciones a que se ve expuesta la cubierta externa a consecuencia del aire, del agua, de la tierra y de la luz ultravioleta (rayos UV) que recibe. Como solución al problema anterior, en el mismo documento se sugiere el uso de una cinta reflectante dispuesta helicoidalmente sobre la cubierta exterior del cable. La limitante de esta solución es que la cinta reflectante es fácilmente destruida como consecuencia de manipulaciones severas o ambientes abrasivos. Otra variante que se plantea es la aplicación de cintas fluorescentes, cintas reflectantes o combinación de ambas, dispuestas helicoidalmente sobre el conductor o el reunido de conductores, en donde las cintas son protegidas por la deposición de una capa de Poliuretano termoplástico (TPU) transmisor de la luz que rodea la primera capa. Esta forma de solución se ve limitada cuando el material TPU debe ser resistente a la flama, ya que los aditivos empleados para otorgar esta resistencia hacen que la segunda capa sea de un color natural opaco, limitando de manera considerable el efecto de luminosidad de la capa interna. Tiene también el inconveniente de que el material TPU transmisor de la luz se torna opaco por efecto del envejecimiento del material.

En el mismo documento WO 2010 131084 se plantea que sobre el conductor o el reunido de conductores se deposita una primera capa constituida de cinta luminiscente o reflejante de material polimérico y sobre ésta, colocar una segunda capa consistente en cintas poliéster transparentes, las cuales protegen a las cintas luminiscentes o reflejantes durante la aplicación de la última capa de la cubierta constituida por poliuretano termoplástico (TPU) transmisor de la luz. En esta forma de solución, no existe una adherencia entre la primera y tercera capas, por lo que no puede considerarse una cubierta integral. Adicionalmente, alguna desviación en el proceso de aplicación de esta configuración, puede ocasionar la pérdida del recubrimiento de la capa poliéster, ocasionando con ello que el material TPU este en contacto con la primera capa; y, por lo tanto, su capacidad de luminiscencia o reflectancia se vea agotada.

Por otra parte, en la solicitud de Registro de Modelo de Utilidad CN20188681 1 U se describe un conductor o reunido de conductores sobre los que se aplica una capa de un material que cumple con los requerimientos mecánicos, químicos y eléctricos como cubierta de un cable eléctrico como producto. Por encima de esta capa, se aplica una cinta reflectante en espiral con espacios de cobertura de un 30% a un 60%, la cual es protegida por una capa delgada de TPU que tiene espesores de 0,5 mm a 1 ,2 mm y cuya función es proteger a la cinta reflectante. Este modo de solución de visibilidad de cables eléctricos en ambientes oscuros, tiene la desventaja de que la cinta reflectante empleada es aplicada como accesorio al cable terminado; por lo que, el resultado final es un cable al que se le aplica una cinta reflectante la cual debe ser protegida por una capa de material TPU, cuyo espesor no excede los 1 ,2 mm para permitir la visibilidad de la cinta reflectante. El modo de sujeción con TPU sobre la cinta reflectante aplicada, no constituye una cubierta integral con elementos reflectantes que forman parte de la misma cubierta, sino más bien son elementos accesorios instalados sobre la cubierta.

En la Solicitud de Patente US 20020012795A1 se describe un cableado sobre el que se aplica de modo longitudinal o helicoidal una cinta de material lo suficientemente opaco y con al menos una cara de efecto reflectivo a la luz, de modo tal que cubra el 100% del núcleo sobre el que se aplica. Sobre esta cinta reflectiva se aplica por extrusión un compuesto transparente, típicamente de PVC, o bien, puede emplearse un pigmento sobre esta capa externa, el cual debe ser translúcido para permitir observar la capa reflectiva dispuesta en modo coaxial sobre el núcleo. Esta solución tiene aplicaciones limitadas, pues se requieren de iluminaciones directas que permitan la reflexión de la luz, además de que las propiedades mecánicas de la cubierta de PVC no son aptas para usos en ambientes agresivos. Es importante mencionar, que este documento no cubre aplicaciones en cables eléctricos o de telecomunicaciones.

Finalmente, en la Patente US 6660378B2 se describe un cableado para uso ligero, como el que se emplea en correas para animales, señalización de pasos peatonales, barreras de contención, etc., al cual se le aplica una capa interna que envuelve el cableado y por encima de esta capa, se aplica una capa de espesor sensiblemente inferior a la primera capa (recubrimiento), el cual esta conformado de un polímero resiliente con un material que brilla en la oscuridad, el cual es pulverizado para su dispersión en la capa del recubrimiento. La capa interna presenta un color luminoso, o bien, una superficie reflectiva de tal modo que la mayor porción de luz que incide sobre este cable se refleje, teniendo el gran inconveniente de que esta solución es para cableados de uso en ambientes poco agresivos. Al igual que el documento anterior, este documento no cubre aplicaciones en cables eléctricos o de telecomunicaciones.

Como se puede observar, en el estado de la técnica se encuentra descrito el uso de materiales reflectantes para recubrir cables eléctricos que conducen señales eléctricas y/o de telecomunicación; sin embargo, los materiales reflectantes descritos en el arte previo tienen el inconveniente de que no resuelven de una manera adecuada la pobre o nula visibilidad de la cubierta de estos cables una vez instalados en ambientes agresivos y con poca o nula iluminación, aunado al hecho de que no forman una cubierta integral de protección.

Por ello, se ha buscado suprimir los inconvenientes encontrados en el estado de la técnica mediante el desarrollo de cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación.

OBJETOS DE LA INVENCION Teniendo en cuenta los defectos de las técnicas anteriores, es un objeto de la presente invención proveer cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación, que permita que los cables puedan ser visualizados en ambientes oscuros por efecto de retroreflectancia.

Otro objeto de la presente invención es proveer cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación, que permita la aplicación de cintas reflejantes con elementos retroreflectantes en una cubierta protectora (cubierta integral retroreflectante), para cualquier tipo de arreglo de cables que incluyan un núcleo que conduce señales de energía y/o de telecomunicaciones y una cubierta protectora.

Un objeto adicional de la presente invención es proveer cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación, que permita realizar el proceso de incorporar las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes a la cubierta del cable de una manera práctica y continua, sin modificar las propiedades físicas de los materiales que se incorporan.

Es un objeto más de la presente invención proveer cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación, que permita la aplicación de las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes de una manera integral a las cubiertas protectoras de los cables de energía y/o de telecomunicaciones.

Un objeto más de la presente invención es proveer cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad y el procedimiento para su fabricación que permita obtener un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con una cubierta protectora que incluye cintas reflejantes con elementos retroreflectantes, para proteger los elementos internos que se utilizan para la conducción de energía y/o de señales de telecomunicación en un arreglo de conductores eléctricos y/o de telecomunicaciones, y así evitar interrupciones en la conducción de señales o de energía, por efecto de daños involuntarios al no ser visualizados debido al ambiente agresivo y/o de manejo severo de las áreas de trabajo donde se instalan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente invención está relacionada con cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, los cuales son capaces de ser visualizados en ambientes oscuros por efecto de la retroreflectancia de la luz visible.

Los cables eléctricos y/o de telecomunicaciones de la presente invención incluyen un núcleo que puede incorporar una pluralidad de conductores eléctricos y/o de telecomunicaciones, elementos de refuerzo y/o elementos de relleno; una primera capa de cubierta protectora que envuelve al núcleo; por lo menos una cinta reflejante que incluye elementos retroreflectantes de luz externa visible y que envuelve a la primera capa de cubierta protectora, lo cual constituye una segunda capa de cubierta; y, una tercera capa de cubierta protectora que envuelve a la segunda capa de cubierta constituida por la cinta con elementos retroreflectantes y a la primera capa de cubierta protectora.

Las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes empleadas incluyen microprismas reflectivos de alto brillo depositados sobre una base de conformación en cinta, donde los microprismas son encapsulados por medio de una película transparente de polímeros termofijos o termoplásticos, los cuales pueden ser de distintas bases poliméricas tales como polímeros sindiotácticos aromáticos de base vinil, uretanos, acrílicos, copolímeros etilen-etil acrilato, poliésteres ó fluoropolímeros. La película de encapsulamiento funciona como una capa protectora de los microprismas reflectivos que producen el efecto de retroreflección, además de que la película de encapsulamiento sirve como relleno de los espacios huecos entre las caras internas de los microprismas.

Asimismo se describe el procedimiento para fabricar de una manera práctica y continua, sin modificarse las propiedades físicas de los materiales que lo constituyen, los cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad.

El procedimiento para fabricar los cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, consiste en la aplicación por extrusión de polímeros, de una primera capa de cubierta protectora interna de color transparente o de cualquier color sólido opaco ó traslúcido sobre un reunido de cables de energía eléctrica y/o sobre un reunido de cables de telecomunicaciones.

Una vez extruida la primera capa, sobre ella se aplica de modo directo una segunda capa consistente en por lo menos una cinta reflejante que incluye los elementos retroreflectantes de luz externa visible, dichas cintas pueden incluir o no, una o más formas y tonalidades cromáticas. Las cintas están compuestas de microprismas reflectivos distribuidos sobre su superficie, cubiertos con una capa protectora de diferentes bases poliméricas como se mencionó arriba y que encapsulan los microprismas dispuestos en estas cintas. En una modalidad preferida, la cinta reflejante se aplica de manera helicoidal.

Finalmente, sobre las cintas se aplica una tercera capa de cubierta protectora de polímeros transparentes por medio de extrusión.

El resultado final es una cubierta integral retroreflectante que presenta propiedades físicas indistintas entre la cubierta integral producida con elementos retroreflectantes, comparada con aquellas cubiertas de polímeros monocapa extruidos como cubiertas protectoras de cables de energía eléctrica y/o de telecomunicaciones, de modo tal que dichos cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas que integran elementos retroreflectantes, no vean mermadas sus propiedades físicas por el hecho de usar este tipo de elementos.

De modo adicional esta el hecho de que se pueden emplear cintas retroreflectantes con grabados, lo que permite obtener un mejor coeficiente de retroreflectancia desde cualquier ángulo de incidencia de iluminación, y además la diversidad de tonalidades cromáticas en las cintas retroreflectantes y efectos de formas por el grabado plasmado, permiten asociar la clase de cable sobre la cual se observa la retroreflectancia en diversos colores y configuraciones, a un código de colores de cubierta que se puede definir en función a su aplicación.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Los aspectos novedosos que se consideran característicos de la presente invención, se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas. Sin embargo, algunas modalidades, características y algunos objetos y ventajas de la misma, se comprenderán mejor en la descripción detallada, cuando se lea en relación con los dibujos anexos, en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con los principios de una modalidad preferida de la presente invención.

La figura 2 es una vista frontal del arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad que se muestra en la figura 1 .

La figura 3 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una modalidad adicional de la presente invención.

La figura 4 es una vista frontal del arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad que se muestra en la figura 3.

La figura 5 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una tercera modalidad adicional de la presente invención.

La figura 6 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una cuarta modalidad adicional de la presente invención.

La figura 7 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una quinta modalidad adicional de la presente invención.

La figura 8 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una sexta modalidad adicional de la presente invención.

La figura 9 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una séptima modalidad adicional de la presente invención.

La figura 10 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una octava modalidad adicional de la presente invención.

La figura 1 1 es una vista en perspectiva de un arreglo de un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, construido de conformidad con una novena modalidad adicional de la presente invención.

La figura 12 es una vista en perspectiva de como están dispuestos una pluralidad de elementos retroreflectantes en un sustrato de cinta.

La figura 13 es un diagrama de bloques de un procedimiento para fabricar un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes, de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El efecto de retroreflectancia consiste en la incidencia de radiación electromagnética en elementos que reflejan un haz de radiación hacia la fuente de donde se genera, en una dirección paralela hacia el haz de incidencia, esta reflexión vectorial paralela se da incluso en ángulos de iluminación inferior a 0o (cero grados). Los elementos empleados para efectuar este efecto en la presente invención, son microprismas depositados en una superficie, los cuales reciben el nombre más común de "retroreflectores" aunque también se conocen como "retroflectores" y/o "catafotos". El efecto de reflexión en los retroreflectores es diferente a la reflexión en los espejos planares, puesto que en estos la reflexión es emitida al emisor si y solo si el ángulo de incidencia es igual a 0o.

Las cubiertas de cables eléctricos y/o de telecomunicaciones son fabricadas empleando materiales poliméricos que pueden ser termoplásticos, termofijos o elastomeros y elastomeros termoplásticos y su elección está en función de la norma de producto que rige al cable eléctrico y/o de telecomunicaciones. Ahora bien, los elastomeros termoplasticos con que se fabrican algunas cubiertas de cables eléctricos y/o de telecomunicaciones, son también conocidos como TPE o hules termoplasticos, y son una clase de copolímeros o mezcla física de polímeros (generalmente un termoplástico y un termofíjo o elastómero) que dan lugar a materiales con características termoplásticas y elastoméricas. Mientras que la mayoría de los elastomeros son reticulados, y por lo tanto termofijos y no se pueden volver a procesar una vez ocurrida su vulcanización, los elastomeros termoplasticos son, en cambio, relativamente fáciles de procesar y reutilizar mediante los procesos comunes de moldeo de plásticos, por ejemplo, extrusión, inyección, rotomoldeo, etc.; los elastomeros termoplásticos combinan las ventajas típicas de los elastomeros reticulados y de los materiales termoplásticos.

La diferencia principal entre los elastomeros termofijos y los elastomeros termoplásticos es el tipo de entrecruzamiento en sus estructuras, esto es, mientras que el entrecruzamiento en polímeros termoestables está formado por enlaces covalentes creados durante el proceso de la vulcanización, el entrecruzamiento en elastomeros termoplásticos se forman a partir de dipolos débiles o de enlaces por puente de hidrógeno y ocurre solamente en una de las fases del material.

Comercialmente se pueden considerar seis tipos de elastomeros termoplásticos: copolímeros de bloque estirénicos, mezclas de poliolefinas, aleaciones elastoméricas, poliuretanos termoplásticos, copoliéster termoplástico y copolímeros poliamida-poliéter.

El poliuretano termoplástico es una de las variedades existentes dentro de los poliuretanos. Es un polímero elastomérico lineal no entrecruzado y, por ello, termoplástico. Este elastómero puede ser conformado por los procesos habituales para termoplásticos, como moldeo por inyección, extrusión y soplado. Se designa comúnmente como TPU (TPU, por las iniciales en inglés de Thermoplastic Polyurethane). El poliuretano termoplástico se caracteriza por su alta resistencia a la abrasión, al desgaste, al desgarre, al oxígeno, al ozono y a las bajas temperaturas. Esta combinación de propiedades hace del poliuretano termoplástico un plástico de ingeniería; por esta razón, se utiliza en aplicaciones especiales. El poliuretano termoplástico se forma por la reacción de tres materias primas principales, que son: a. Polioles (Dioles de cadena larga) b. Diisocianatos c. Dioles de cadena corta Los TPU, al igual que los termoplásticos en general, también pueden contener aditivos o cargas para conferir propiedades especiales: plastificantes, ignifugantes, fibras, etc. El TPU no requiere vulcanización para su procesado, aunque en el año 2008 se ha introducido un novedoso proceso para retícularlo, si así fuese requerido.

La presente invención está relacionada con cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, los cuales son capaces de ser visualizados en ambientes oscuros por efecto de la retroreflectancia de la luz visible, mediante el empleo de cintas retroreflectantes que incluyen microprismas reflectivos de alto brillo depositados sobre una base de conformación en cinta, donde los microprismas son encapsulados por medio de una película transparente de polímeros termofijos o termoplásticos, los cuales pueden ser de distintas bases poliméricas tales como polímeros sindiotácticos aromáticos de base vinil, uretanos, acrílicos, copolímeros etilen-etil acrilato, poliésteres ó fluoropolímeros.

La película de encapsulamiento funciona como una capa protectora de los microprismas reflectantes que producen el efecto de retroref lección, además de que la película de encapsulamiento sirve como relleno de los espacios huecos entre las caras internas de los microprismas. Las cintas que se obtienen pueden ser de una o más tonalidades cromáticas, pueden contener gráficos, símbolos o algún indicio que denote el tipo de cinta empleada, para obtener en conjunto con los microprismas el mejor coeficiente de retroreflectancia en cualquier ángulo de incidencia de luz visible y obtener identificación especifica de la clase de cable asociada a las tonalidades cromáticas visibles.

Asimismo se describe el procedimiento para fabricar de una manera práctica y continua, sin modificarse las propiedades físicas de los materiales que constituyen, las cubiertas integrales retroreflectantes de los cables eléctricos y/o de telecomunicaciones para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad.

El procedimiento para fabricar los cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, consiste en la aplicación por extrusión de una composición polimérica que forma una primera capa de cubierta protectora interna de color transparente o de cualquier color sólido opaco ó traslúcido sobre un reunido de cables de energía eléctrica y/o sobre un reunido de cables de telecomunicaciones.

La composición polimérica de la primera capa de cubierta protectora dependiendo la aplicación y la norma correspondiente, se selecciona entre CPE (polietileno clorado), CR (Policloropreno), CSM (Polietileno clorosulfonado), NBR-PVC (Acrilonitrilo butadieno-estireno/Cloruro de polivinilo), TPU (Poliuretano termoplástico), PE (polietileno), PP (polipropileno), y/o PVC (Cloruro de polivinilo).

Una vez extruída la primera capa, sobre ella se aplica de modo directo una segunda capa de cubierta consistente en por lo menos una cinta que incluye los elementos retroreflectantes de luz externa visible, dichas cintas pueden incluir o no, una o más tonalidades cromáticas. Las cintas están compuestas de microprismas reflectivos distribuidos sobre su superficie externa, cubiertos con una capa protectora de diferentes bases poliméricas como se mencionó arriba y que encapsulan los microprismas dispuestos en estas cintas.

Finalmente, tras la aplicación de las cintas retroreflectantes, se aplica por extrusión una tercera capa de cubierta protectora de polímeros transparentes o translúcidos, de modo tal que esta tercera capa de cubierta queda en contacto directo sobre la primera capa de cubierta y a la vez en contacto directo sobre la segunda capa de cubierta.

El resultado final es una cubierta integral retroreflectante que presenta propiedades físicas indistintas entre la cubierta integral producida con elementos retroreflectantes y aquellas cubiertas de polímeros monocapa extruidos como cubiertas protectoras de cables de energía eléctrica y/o de telecomunicaciones, de modo tal que dichos cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con elementos retroreflectantes, no vean mermadas sus propiedades físicas por el hecho de usar este tipo de elementos. De modo adicional esta el hecho de que se pueden emplear cintas retroreflectantes con grabado, lo que permite obtener un mejor coeficiente de retroreflectancia desde cualquier ángulo de incidencia de iluminación, y además la diversidad de tonalidades cromáticas en las cintas retroreflectantes y efectos de formas por el grabado plasmado, permiten asociar la clase de cable sobre la cual se observa la retroreflectancia en diversos colores y configuraciones, a un código de colores de cubierta que se puede definir en función a su aplicación.

La motivación del empleo de este tipo de cubiertas en la presente invención, ha sido el hecho de que tengan aplicación como cubierta protectora de núcleos o reunidos de cables de cualquier tipo y construcción, los cuales se emplean como cables de energía eléctrica y/o telecomunicaciones sobre los que se aplicara este tipo de cubierta, en instalaciones con ambientes que pueden ser sumamente agresivos, donde el maltrato mecánico en infraestructuras de baja o nula luminosidad hace que los elementos con cubierta no luminiscente al no ser visualizados, son expuestos a golpes, aplastamientos u otros daños por las condiciones donde son colocados.

Aunado a lo anterior, los cables en la mayoría de las instalaciones carecen de algún medio que permita su rápida y correcta identificación ante una eventual falla de un cable, a lo cual, los cables con cubiertas no diferenciables visualmente y que deben ser remplazados, son sujetos a confusiones si existen cableados tendidos de configuraciones y diámetros similares, por lo que las diversas combinaciones de identificación cromática y efectos de formas permitirán una eficiente identificación de la línea de cable a revisar para su reposición o reemplazo.

Para resolver la problemática en ambientes sumamente agresivos como las minas, existen cubiertas de cables clasificadas por las normas de producto aplicables como de uso rudo (HD) y uso extra rudo (XHD). En instalaciones como las minas, en base al calibre del cable como producto terminado y al ambiente donde se destinará, la cubierta externa o tercera cubierta protectora puede ser fabricada con materiales resistentes a la abrasión como el CPE (polietileno clorado), CR (Policloropreno), CSM (Polietileno clorosulfonado), NBR-PVC (Acrilonitrilo butadieno-estireno/Cloruro de polivinilo), y TPU (Poliuretano termoplástico).

Por otra parte, en lo que respecta a las aplicaciones en donde los requerimientos de resistencia de las cubiertas para cables de energía y/o telecomunicaciones son menores en cuanto a resistencia a maltrato mecánico, se pueden emplear como una modalidad adicional de la presente invención, materiales definidos por diferentes normas de producto dependiendo el entorno de aplicación.

Entre los materiales que se pueden utilizar, se tienen entre otros PE (polietileno), PA (poliamidas), PP (polipropileno), PVC (Cloruro de polivinilo) y Poliéster. Estos materiales tienen la propiedad de ser transparentes o translúcidos, lo que permite apreciar adecuadamente la cinta reflejante con elementos retroreflectantes.

Haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, y más específicamente a las Figuras 1 y 2 de los mismos, en ellas se muestra un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones 1 que incluye un núcleo 10 que puede incorporar una pluralidad de conductores eléctricos y/o de telecomunicaciones, elementos de refuerzo y/o elementos de relleno; una primera capa de cubierta protectora 20 que envuelve al núcleo 10; por lo menos una cinta reflejante 30 que incluye elementos retroreflectantes de luz externa visible y que envuelve a la primera capa de cubierta protectora 20, lo cual constituye una segunda capa de cubierta; y, una tercera capa de cubierta protectora 40 que envuelve a la segunda capa de cubierta constituida por la cinta 30 con elementos retroreflectantes y a la primera capa de cubierta protectora 20.

La primera capa de cubierta protectora 20 en la modalidad que se describe consiste de una primera capa de material TPU, que puede ser transparente o de cualquier color sólido, la cual se aplica por extrusión sobre el núcleo 10. Sobre esta primera capa de cubierta protectora 20, se aplica de modo directo y de forma helicoidal la cinta reflejante 30 que incluye elementos retroreflectantes, de tal manera que se forman espacios vacíos entre cada tramo de cinta o pista, lo que constituye la segunda capa de cubierta. Sobre la cinta 30 con elementos retroreflectantes y la primera capa de cubierta protectora 20, se aplica la tercera capa de cubierta protectora 40, que en la presente modalidad que se describe, es una capa extruida de material TPU transparente, de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora 20 y de la segunda capa de cubierta 30, donde el espesor de la tercera capa 40 representa al menos el 50% del espesor total de la cubierta integral conformada por las primera, segunda y tercera capas de cubierta 20, 30 y 40 respectivamente.

La primera capa de cubierta protectora 20, la segunda capa de cubierta 30 constituida de por lo menos una cinta con elementos retroreflectantes y la tercera capa de cubierta protectora 40, una vez extruidas, forman entre sí una cubierta integral que rodea al núcleo 10.

Por lo que respecta a las Figuras 3 y 4, en ellas se muestra un cable eléctrico y/o de telecomunicaciones 1 ' que incluye un núcleo 10' que puede incorporar una pluralidad de conductores eléctricos y/o de telecomunicaciones, elementos de refuerzo y/o elementos de relleno; una primera capa de cubierta protectora 20' que envuelve al núcleo 10'; un par de cintas reflejantes 30' y 30" que incluyen elementos retroreflectantes de luz externa visible y que envuelven a la cubierta protectora 20', las cintas reflejantes 30' y 30" constituyendo una segunda capa de cubierta; y, una tercera capa de cubierta protectora 40' que envuelve a la segunda capa de cubierta constituida por las cintas reflejantes 30' y 30" con elementos retroreflectantes y a la primera cubierta protectora 20'.

La primera capa de cubierta protectora 20' en la modalidad adicional que se describe consiste de una primera capa de material TPU, la cual puede ser transparente o de algún color sólido, la cual se aplica por extrusión sobre el núcleo 10'. Sobre esta primera capa de cubierta protectora 20' se aplica de modo directo, el par de cintas reflejantes 30' y 30" que incluyen los elementos retroreflectantes, dispuestas de modo helicoidal y a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí sobre la primera cubierta protectora 20', de manera que se formen espacios vacíos entre cada tramo de cinta o pista y que constituyen la segunda capa de cubierta. Sobre la cintas reflejantes 30' y 30" con elementos retroreflectantes y la primera capa de cubierta protectora 20' se aplica la tercera capa de cubierta protectora 40', que en la presente modalidad que se describe, es una capa extruída de material TPU transparente, de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora 20' y de la segunda capa de cubierta conformada por las cintas reflejantes 30' y 30", donde el espesor de la tercera capa 40' representa al menos el 50% del espesor total de la cubierta integral conformada por las primera, segunda y tercera capas de cubierta 20'; 30' y 30"; y, 40'; respectivamente. Esta modalidad permite obtener un cable con una cubierta integral que presenta efectos cromáticos y de visibilidad claramente diferenciados con respecto a la modalidad del cable con una cubierta integral que contiene una sola cinta reflejante de aplicación helicoidal y que no se entrecruza.

La primera capa de cubierta protectora 20', la segunda capa de cubierta constituida por las cintas reflejantes 30' y 30" con elementos retroreflectantes y la tercera capa de cubierta protectora 40' una vez eximidas, forman entre sí una cubierta integral que rodea al núcleo 10'.

Es importante mencionar, que la presente invención contempla diversas modalidades de arreglos en las formas de aplicación de la(s) cinta(s) reflejantes con elementos retroreflectantes y en la continuidad de los tonos cromáticos de las mismas, tal y como se muestra en las figuras 1 , 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y 11.

La aplicación de las cintas reflejantes 30 o 30' y 30" que incluyen los elementos retroreflectantes sobre la primera capa de cubierta protectora 20 o 20' respectivamente, puede ser de modo helicoidal o de modo helicoidal entrecruzado como se muestra en las figuras 1 y 3, o bien, de modo longitudinal continuo o de manera intermitente con zonas alternadas y definidas sobre la primera capa de cubierta protectora 20 o 20', o bien, mediante cualquier otro arreglo que garantice la observación de las mismas al mismo nivel de deposición de la primera capa de cubierta protectora, previo a ser aplicada la tercera capa de cubierta protectora 40 o 40' por extrusión.

Asimismo, la configuración de las cintas pueden adoptar diferentes variaciones en la continuidad de los tonos cromáticos de los elementos retroreflectantes, tal y como se indican en la Tabla I: Tabla I Variaciones en la continuidad de los tonos cromáticos en la cinta retroreflectante y en su modo de aplicación, a la cubierta integral de cables retroreflectantes.

Por lo que respecta a la figura 12, en ella se muestra la estructura de una cinta reflejante 30, 30' o 30" con elementos retroreflectantes, como la que fabrica 3M bajo la marca comercial HIGH GLOSS, la cual consiste de una cinta 50 que sustenta una pluralidad de microprismas 60 con tonalidad cromática, la cinta 50 estando encapsulada por la parte inferior con una cubierta polimérica transparente 70 y por la parte superior con una cubierta polimérica transparente 80 que a su vez rellena los huecos de los microprismas y sirve como soporte interno de los mismos. Sobre la superficie externa de la cubierta polimérica transparente 80, se pueden realizar grabados 90 mediante serigrafía, u otro método de impresión que no destruya los microprismas 60.

A continuación se indica a modo de ejemplo, una de las aplicaciones de este tipo de cubiertas que motivó la presente invención, y es que la cubierta protectora para cables de energía y/o telecomunicaciones tiene como función primordial proteger los elementos internos de conducción de energía ó señales, para evitar irrupciones efecto de ambientes agresivos y/o manejo severo en las áreas donde se encuentran instalados los cables.

Los cables de energía y los cables de telecomunicaciones incluyen uno o más elementos conductores, los cuales son aislados y cubiertos por una capa externa. Un cable de energía está conformado por uno o más elementos conductores eléctricos, los cuales se encuentran aislados y cableados entre si (reunido). Un cable para telecomunicaciones está conformado por elementos conductores cableados entre sí, de relativamente menor tamaño que los cables de energía, cuyo fin es el de transmitir señales eléctricas, una variante en cables de telecomunicaciones es el uso de fibra óptica para transmisión de señales ópticas.

Uno de los ambientes donde se colocan este tipo de cables y que mejor representa condiciones de escasa o nula iluminación, condiciones agresivas de uso e instalación y requerimientos de rápida y exacta identificación de los cables es en las minas, donde los cables son objeto de abrasión severa debido a efectos del equipo y maquinaria empleados, tráfico de vehículos y de personas, derrumbes, entre otros; además, la baja visibilidad del cable en condiciones oscuras los hace especialmente susceptibles al aplastamiento o abrasión localizada por el paso de maquinaria pesada; de modo adicional, en caso de requerirse la identificación de fallas en los cables, el personal de mantenimiento debe seguir el cableado en condiciones agrestes, y en el caso de dos o más cables, la confusión de identificación es elevada, por lo que adicional a la visibilidad por retroreflexión la combinación cromática de los elementos retroreflectantes permitirá una eficaz identificación del cable sujeto a revisión.

La solución técnica que propone la presente invención, en una modalidad preferida consiste en la aplicación de una primera capa de cubierta protectora de material polimérico extruido de color transparente o de cualquier color sólido ó translúcido, a modo de formar una primera capa interna de cubierta sobre el reunido de cables.

Sobre esta primera capa de cubierta protectora prosigue la aplicación de una segunda capa de cubierta constituida de por lo menos una cinta con elementos retroreflectantes en forma helicoidal, la cual presenta un recubrimiento en las zonas anterior y posterior de polímeros sindiotácticos, lo que proporciona adhesión electrostática antiderrapante sin necesidad de adhesivos para su fijación sobre la primera capa de TPU, al mismo tiempo que protege de la alta temperatura y de la presión por la deposición por extrusión de la capa externa de material polimérico transparente.

La cinta con elementos retroreflectantes puede ser de color único, de efectos cromáticos intermitentes sobre cada cinta o de doble cinta en forma de malla entrecruzada, de tal manera que existan sobre la superficie de esta segunda capa de cubierta, espacios vacíos donde quede expuesto el material polimérico constitutivo de la primera capa de cubierta para identificar visualmente esta capa interna, de manera que el recubrimiento de cinta reflejante con elementos retroreflectantes ocupe hasta el 91% de la superficie sobre la cual se deposita, de modo tal que el espacio vacío para contacto estrecho entre la primera capa de cubierta y la tercera capa de cubierta sea como mínimo la mitad de la superficie externa de la primera capa. La distancia entre pistas de cintas puede ser de por lo menos un 20% del ancho de la cinta aplicada, lo anterior se conoce como porcentaje de discontinuidad.

Finalmente, se aplica una tercera capa de cubierta protectora o capa externa de material polimérico transparente (TPU) extruido a alta presión (extrusión en alta adherencia), conductor de la luz visible con el fin de que esté en contacto directo y que encapsule y permita observar la segunda capa de cubierta constituida por cintas reflejantes con elementos retroreflectantes y la primera capa de cubierta protectora, y a la vez que permita que esta tercera capa de cubierta protectora polimérica extruida entre en contacto directo con la mencionada primera capa de cubierta protectora polimérica extruida.

La tercera capa de cubierta protectora o capa externa de material polimérico transparente se aplica por extrusión del material fundido entre 85°C a 225°C, a velocidades típicas de proceso entre 3,5 m/min y 100 m/min, lo cual otorga un tiempo de residencia a alta temperatura suficiente para fundir parcialmente las capas poliméricas que recubren la cinta reflejante con elementos retroflectantes y promover su adhesión a las primera y tercera capas de cubierta protectoras, además de que el tiempo de exposición a alta temperatura no llega dañar las estructuras de los microprismas de la cinta con elementos retroreflectantes.

De la extrusión a alta presión de la tercera capa de cubierta protectora de material polimérico transparente y la superficie vacía entre las pistas de la cinta con elementos retroreflectantes, el contacto entre ambas capas poliméricas extruidas promoverá la firme adhesión entre sí, además de que las cintas retroreflectantes están embebidas por un material polimérico que se funde parcialmente por efecto del calor de la tercera capa de cubierta protectora extruida, siendo que además este recubrimiento es compatible con las capas primera y tercera de TPU, lo cual es un requisito para cubiertas externas de cables según las especificaciones de producto correspondientes.

El procedimiento para fabricar los cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad de la presente invención, consiste en la aplicación por extrusión de un material polimérico (composición polimérica con o sin pigmento), para formar una primera capa de cubierta protectora interna de color transparente o de cualquier color sólido opaco ó traslúcido sobre un reunido de cables de energía eléctrica y/o sobre un reunido de cables de telecomunicaciones.

Una vez extruida la primera capa de cubierta, sobre ella se aplica de modo directo por lo menos una cinta que incluye los elementos retroreflectantes de luz externa visible, formando de esta manera una segunda capa de cubierta. Las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes pueden incluir o no, una o más formas y tonalidades cromáticas. Las cintas retroreflectantes están compuestas de microprismas reflectivos distribuidos sobre una superficie y son cubiertas con una capa protectora de diferentes bases poliméricas como se mencionó arriba y que encapsulan los microprismas dispuestos en estas cintas.

Finalmente, sobre las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes, se aplica por extrusión, una tercera capa de cubierta protectora de un material polimérico transparente (composición polimérica transparente).

En la Figura 1 1 , se muestra el diagrama de bloques del procedimiento de la presente invención, el cual consiste en una primera etapa de secado 100 del material polimérico (composición polimérica con o sin pigmento) que se va a procesar. Una vez que el material polimérico está seco, se alimenta la composición polimérica para el cuerpo de la primera capa de cubierta protectora con o sin el pigmento a un equipo de extrusión y se somete a una etapa de extrusión 200 en un extrusor principal en donde el material es procesado a una temperatura de entre 85°C a 225°C y a una presión en el cabezal de extrusión de entre 1500 psi a 3500 psi.

Una vez que se ha extruido la primera capa de cubierta protectora, el producto obtenido se alimenta a una etapa de encintado 300 para incorporar por lo menos una cinta reflejante con elementos retroreflectantes sobre la primera capa de cubierta protectora a manera de formar una segunda capa de cubierta, para lo cual se emplea una máquina encintadora que incorpora por lo menos una cinta reflejante con elementos retroreflectantes sobre la primera capa de cubierta protectora de acuerdo al arreglo requerido.

Una vez que el producto cuenta ya con las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes aplicadas sobre la primera capa de cubierta protectora, se alimenta a una etapa de extrusión final 400 junto con una composición polimérica transparente o translúcida, para llevar a cabo la extrusión de la tercera capa de cubierta protectora. Las temperaturas en el extrusor son de entre 85°C a 225°C y la presión en el cabezal de extrusión es de entre 1500 psi a 3500 psi.

El producto obtenido con este procedimiento de extrusión, presenta excelentes características físicas para la aplicación de cubiertas integrales con cintas retroreflectantes en arreglos de cables eléctricos y/o de telecomunicaciones, que son utilizados en ambientes oscuros y/o agresivos, tales como: minas subterráneas, galerías de minas, instalaciones submarinas, estacionamientos techados, plantas petroquímicas, centrales termoeléctricas, centrales hidroeléctricas, centrales nucleares, subestaciones y estaciones subterráneas, etc., o bien, en otro tipo de aplicaciones.

La Tabla (II) muestra los valores promedio que presentaron las cubiertas obtenidas con el procedimiento anterior, utilizando una cubierta monocapa de TPU en comparación con las mediciones efectuadas en cubierta integral con elementos retroreflectantes, realizando mediciones tanto en la capa interna como en la capa externa, que son ambas de material TPU, esto para uso en cubiertas para cables eléctricos y/o de telecomunicaciones de la presente invención y comparadas con los requerimientos a cumplir de una cubierta uso XHD de acuerdo a la norma ICEA S 75 381.

Tabla II Resultados obtenidos en evaluaciones de cubiertas Monocapa de TPU y cubiertas integrales deTPU con elementos retroreflectantes, evaluación comparativa con respecto a cubierta tipo XHD según norma ICEA S-75 381.

Las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes aplicadas, presentan un coeficiente de retroreflexión (RA) como se muestra en la tabla (III), estas mediciones fueron efectuadas en base a las normas ASTM E 809 y ASTM E 810. El (RA) es una medida que indica la eficiencia de la cantidad de luz reflectada al emisor en base a la cantidad de luz que incide sobre estos elementos.

Tabla III Valores RA medidos en los ángulos de entrada y observación especificados en las normas ASTM E809 y ASTM E 810, para las cintas retroreflectantes.

La tabla (III) indica que las cintas empleadas cumplen y exceden en más del 100% la eficiencia de luz retroreflectada, lo cual hace de estos elementos unos dispositivos de alta eficiencia en brillantez por retroreflexión, y que exceden la eficiencia mínima requerida para ser empleados como elementos de señalización en condiciones desfavorables de iluminación.

En la instalación de cables de minas con cubiertas integrales retroreflectantes, se realizaron pruebas en el sitio de instalación (minas) con diversos tipos de iluminación: fuentes de luz de baja intensidad (lámparas de cascos mineros), fuentes de luz de mediana intensidad (faros de iluminación de vehículos de trabajo) y fuentes de luz intensa (luz solar). La identificación de los cables por retroreflectancia fue óptima a distancias de hasta 100 metros con las fuentes de luz media e intensa, y fue óptima hasta 50 metros cuando se utilizaron fuentes de luz de baja intensidad. La comparación de estos cables con cubiertas retroreflectantes con aquellos cables de minas que no cuentan con este sistema, resultó en que a partir de 30 metros en condiciones de mediana e intensa iluminación y a partir de 20 metros en iluminación de baja intensidad, los cables sin retroreflectantes no fueron distinguibles en el sitio de instalación, no así los cables retroreflectantes de la presente invención, siendo que además de ser visibles, el efecto de brillantez y diversos efectos cromáticos que exponen ante la iluminación, permiten y propician su ubicación y distinción del tipo de cable que se trate.

La diferencia respecto de las variantes de solución para ambientes agresivos con poca o nula visibilidad, es que la presente invención permite la firme adhesión entre todas las capas constitutivas de la cubierta compuesta del cable, resultando esto en un ensamble de cubierta integral que cumple con los estándares de cubiertas de cables para uso extra rudo (XHD) descritos en la norma de producto ICEA S 75 381 , donde el cumplimiento a estos requerimientos implica que la cubierta producida es resistente a esfuerzos presentes en ambientes sumamente agresivos, como las minas, donde los cables son sometidos a usos rudos de tensión, de torsión, de flexión, de abrasión y aplastamientos; permitiendo a la vez una rápida y fácil identificación del cable, al tener éste una alta reflectividad de luz (retroreflectancia) ante cualquier ángulo de incidencia de luz visible, así como diversas combinaciones cromáticas que pueden asociarse a cada tipo de cable sobre el que se aplica para una rápida identificación del cable a revisión.

Los materiales de cubierta donde se aplica esta invención incluyen todos los hules o elastómeros termoplásticos (TPE) tales como TPU de base poliéster, base poliéter o a base de diisocianatos para mejora de estabilidad a la luz, TPE base estireno-butadieno-estireno (SBS), TPE base poliolefinas (TPO), TPE vulcanizados (TPV), TPE base copolimeros del tipo etileno-propileno, etileno-butadieno. De modo preferente, dadas las características fisicomecánicas y de resistencia a ambientes agresivos, el material conocido como Poliuretano termoplástico (TPU) es el de uso preferente en esta invención, tanto en la primera capa de cubierta protectora como en la tercera capa de cubierta protectora, aunque es factible el empleo de otros materiales poliméricos como tercera capa de cubierta protectora externa con una transparencia o translucidez tal que permita la visualización de la primera y segunda capas de cubierta.

Otra ventaja de la presente invención, es que el hule termoplástico empleado no requiere de un proceso de vulcanización a alta presión y temperatura, por lo que se elimina una etapa de la cadena de producción, haciendo el proceso de menor consumo energético, mayor rapidez en su producción y finalmente, de menor costo que si se tuviese que vulcanizar el material TPU.

Aún cuando en la anterior descripción se han descrito y mostrado modalidades preferidas de la presente invención, deberá hacerse hincapié en que son posibles numerosas modificaciones a la misma, como lo es el empleo de diferentes composiciones poliméricas en la primera y tercera capas de cubierta protectoras, sin apartarse del verdadero alcance de la invención; por lo tanto, la presente invención no debe ser restringida excepto por lo que sea requerido por la técnica anterior y por las reivindicaciones anexas.

Habiendo descrito la invención se considera una novedad y por lo tanto se reclama lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

Claims (29)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad caracterizados porque comprenden un núcleo que puede incorporar una pluralidad de conductores eléctricos y/o de telecomunicaciones, elementos de refuerzo y/o elementos de relleno; una primera capa de cubierta protectora que envuelve al núcleo; por lo menos una cinta reflejante que incluye elementos retroreflectantes de luz visible externa y que envuelve a la primera capa de cubierta protectora, a manera de formar una segunda capa de cubierta; y, una tercera capa de cubierta protectora que envuelve a la segunda capa de cubierta constituida por la cinta reflejante con elementos retroreflectantes y a la primera capa de cubierta protectora.

2. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados además porque la primera capa de cubierta protectora y la tercera capa de cubierta se obtienen mediante un proceso de extrusión que incorpora entre ambas capas de cubierta, a por lo menos una cinta reflejante con elementos retroreflectantes que conforman a la segunda capa de cubierta, a manera de formar entre sí una cubierta integral que rodea al núcleo.

3. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizados además porque la segunda capa de cubierta incluye una cinta reflejante con elementos retroreflectantes que envuelve a la primera capa de cubierta protectora.

4. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizados además porque la segunda capa de cubierta incluye un par de cintas reflejantes con elementos retroreflectantes que envuelven a la primera capa de cubierta protectora.

5. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la cinta reflejante con elementos retroreflectantes es una cinta monocromática aplicada de modo helicoidal.

6. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes son dos cintas monocromáticas aplicadas de modo helicoidal y a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí.

7. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizados además porque la cinta reflejante con elementos retroreflectantes es una cinta con dos tonos cromáticos continuos y aplicada de modo helicoidal.

8. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes son dos cintas con dos tonos cromáticos continuos cada una, aplicadas de modo helicoidal y a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí.

9. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de 33 conformidad con la reivindicación 3, caracterizados además porque la cinta reflejante con elementos retroreflectantes es una cinta con dos tonos cromáticos intermitentes y aplicada de modo helicoidal.

10. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes son dos cintas con dos tonos cromáticos intermitentes cada una, aplicadas de modo helicoidal a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí.

11. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes son una cinta con dos tonos cromáticos intermitentes y una cinta con dos tonos cromáticos continuos, aplicadas de modo helicoidal a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí.

12.- Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes son una cinta monocromática y una cinta con dos tonos cromáticos continuos, aplicadas de modo helicoidal a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí.

13- Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes son una cinta monocromática y una cinta con dos tonos cromáticos intermitentes, aplicadas de modo helicoidal a contraflujo, a manera de entrecruzarse entre sí.

14. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizados además porque la cinta reflejante se aplica de modo longitudinal o de manera intermitente con zonas alternadas y definidas sobre la primera capa de cubierta, o mediante cualquier otro arreglo que garantice la observación de las mismas al mismo nivel de deposición de la primera capa de cubierta .

15. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes se aplican de modo longitudinal o de manera intermitente con zonas alternadas y definidas sobre la primera capa de cubierta, o mediante cualquier otro arreglo que garantice la observación de las mismas al mismo nivel de deposición de la primera capa de cubierta .

16. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 3, caracterizados además porque la primera capa de cubierta protectora consiste de un material polimérico o composición polimérica con o sin pigmento que forma una capa de color transparente o de cualquier color sólido opaco o traslúcido; la segunda capa de cubierta constituida por la cinta reflejante que incluye los elementos retroreflectantes se aplica de manera helicoidal sobre la primera capa de cubierta protectora, de tal manera que se forman espacios vacíos entre cada tramo de cinta o pista; y, sobre la cinta reflejante con elementos retroreflectantes y la primera capa de cubierta protectora, se aplica la tercera capa de cubierta protectora que consiste de una capa de material polimérico o composición polimérica transparente o traslúcida, de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora y de la cinta reflejante con elementos retroreflectantes.

17.- Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 4, caracterizados además porque la primera capa de cubierta protectora consiste de un material polimérico o composición polimérica con o sin pigmento, que forma una capa de color transparente o de cualquier color sólido opaco o traslúcido; la segunda capa de cubierta esta constituida por dos cintas reflejantes que incluyen los elementos retroreflectantes, dispuestas de modo helicoidal y a contraflujo a manera de entrecruzarse entre sí sobre la primera capa de cubierta, de tal manera que se forman espacios vacíos entre cada tramo de cinta o pista; y, sobre las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes y la primera capa de cubierta protectora, se aplica la tercera capa de cubierta protectora que consiste de una capa de material polimérico o composición polimérica transparente o traslúcida, de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora y de las cintas reflejantes con elementos retroreflectantes.

18 - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizados además porque el material polimérico de la primera capa de cubierta protectora se selecciona entre CPE (polietileno clorado), CR (Policloropreno), CSM (Polietileno clorosulfonado), NBR-PVC (Acrilonitrilo butadieno-estireno/Cloruro de polivinilo), TPU (Poliuretano termoplástico), PE (polietileno), PP (polipropileno), y/o PVC (Cloruro de polivinilo); empleándose preferiblemente TPU (Poliuretano termoplástico).

19.- Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizados además porque la cinta reflejante con elementos retroreflectantes de la segunda capa de cubierta, es una cinta de la marca comercial HIGH GLOSS que fabrica la empresa 3M y que presenta un recubrimiento en las zonas anterior y posterior de polímeros sindiotácticos, para proporcionar adhesión electrostática antiderrapante para su fijación sobre la primera capa de cubierta, al mismo tiempo que protege de la alta temperatura y de la presión por la deposición por extrusión de la capa externa de material polimérico transparente.

20.- Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizados además porque la tercéra capa de cubierta protectora es una composición polimérica de TPU (Poliuretano termoplástico) que es conductora de la luz visible y es extruída a alta presión (extrusión en alta adherencia) con el fin de que encapsule de manera integral y permita observar la segunda capa de cubierta constituida por cintas reflejantes con elementos retroreflectantes y la primera capa de cubierta protectora, además de permitir que esta tercera capa de cubierta protectora entre en contacto directo con la mencionada primera capa de cubierta protectora.

21 - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizados además porque la tercera capa de cubierta protectora se selecciona entre PE (polietileno), PA (poliamidas), PP (polipropileno), PVC (Cloruro de polivinilo) y/o Poliéster, de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora y de la cinta reflejante con elementos retroreflectantes.

22.- Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 19, caracterizados además porque la cinta reflejante con elementos retroreflectantes puede ser de color único, de efectos cromáticos alternados sobre cada cinta o de doble cinta en forma de malla entrecruzada, de tal manera que existan sobre la superficie de la segunda capa de cubierta, espacios vacíos donde quede expuesto el material polimérico constitutivo de la primera capa de cubierta para identificar visualmente esta capa interna, de manera que el recubrimiento de cinta reflejante con elementos retroreflectantes ocupe hasta el 91% de la superficie sobre la cual se deposita, de modo tal que el espacio vacío para contacto estrecho entre la primera capa de cubierta y la tercera capa de cubierta sea como mínimo el 9% del área externa correspondiente a la primera capa.

23. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 22, caracterizados además porque la distancia entre las pistas de cintas es de por lo menos un 20% del ancho de la cinta aplicada.

24. - Cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque los cables presentan una identificación a distancia por retroreflectancia de hasta 100 metros con fuentes de luz media e intensa; y, de hasta 50 metros con fuentes de luz de baja intensidad.

25. - Un procedimiento para fabricar cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, caracterizado porque comprende una primera etapa de secado del material polimérico o composición polimérica con o sin pigmento que se va a procesar; una vez que el material está seco, se alimenta la composición polimérica para el cuerpo de la primera capa de cubierta con o sin el pigmento a un equipo de extrusión y se somete a una etapa de extrusión en donde el material es procesado a una temperatura entre 85°C hasta 225°C y a una presión en el cabezal de 38 extrusión de entre 1500 psi a 3500 psi; una vez que se ha extruido la primera capa de cubierta, el producto obtenido, se alimenta a una etapa de encintado para incorporar por lo menos una cinta reflejante con elementos retroreflectantes sobre la primera capa de cubierta, para lo cual se emplea una máquina encintadora que incorpora por lo menos una cinta retroreflectante sobre la primera capa de cubierta de acuerdo al arreglo requerido; una vez que el producto cuenta ya con por lo menos una cinta aplicada, se somete a una etapa de extrusión final junto con una composición polimérica transparente, para llevar a cabo la extrusión de la tercera capa de cubierta a temperaturas en el extrusor entre 85°C hasta 225°C y a una presión en el cabezal de extrusión de entre 1500 psi a 3500 psi.

26.- Un procedimiento para fabricar cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la cláusula 25, caracterizado además porque el material polimérico o composición polimérica con o sin pigmento de la primera capa de cubierta protectora, forma una capa de color transparente o de cualquier color sólido opaco o traslúcido y se selecciona entre CPE (polietileno clorado), CR (Policloropreno), CSM (Polietileno clorosulfonado), NBR-PVC (Acrilonitrilo butadieno-estireno/Cloruro de polivinilo) TPU (Poliuretano termoplástico), PE (polietileno), PP (polipropileno), y/o PVC (Cloruro de polivinilo).

27.- Un procedimiento para fabricar cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la cláusula 26 caracterizados además porque la composición polimérica de la primera capa de cubierta protectora consiste preferiblemente de TPU (Poliuretano termoplástico); la segunda capa de cubierta constituida de por lo menos una cinta reflejante con elementos retroreflectantes, es una cinta de la marca comercial HIGH GLOSS que fabrica la empresa 3M; y, la composición polimérica de la tercera capa de cubierta protectora consiste preferiblemente de TPU (Poliuretano termoplástico), de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora y de la cinta con elementos retroreflectantes.

28. - Un procedimiento para fabricar cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque el producto que se obtiene presenta excelentes características físicas para la aplicación de cubiertas con cintas reflejantes con elementos retroreflectantes en arreglos de cables eléctricos y/o de telecomunicaciones, que son utilizados en ambientes oscuros y/o agresivos, tales como: minas subterráneas, galenas de minas, instalaciones submarinas, estacionamientos techados, plantas petroquímicas, centrales termoeléctricas, centrales hidroeléctricas, centrales nucleares, subestaciones y estaciones subterráneas, etc.

29. - Un procedimiento para fabricar cables eléctricos y/o de telecomunicaciones con cubiertas integrales retroreflectantes para uso en ambientes agresivos de escasa o nula visibilidad, de conformidad con la cláusula 27 caracterizados además porque la composición polimérica de la tercera capa de cubierta protectora se selecciona entre PE (polietileno), PA (poliamidas), PP (polipropileno), PVC (Cloruro de polivinilo) y/o Poliéster, de modo tal que una vez extruida, permita la visibilidad de la primera capa de cubierta protectora y de la cinta reflejante con elementos retroreflectantes.