Montajes de fibra óptica, y métodos y aparatos para su fabricación.

Un método para la elaboración de un montaje de fibra óptica, que comprende:

proporcionar al menos una fibra óptica en una dirección del proceso;

extrudir un tubo polimérico alrededor de al menos una fibra óptica; y

aplicar al menos una porción de una pluralidad de partículas de polvo hinchables en agua al interior del tubo a medida que el tubo es extrudido alrededor de al menos una fibra óptica y el tubo está a una temperatura de al menos 160º C, en donde las partículas de polvo son transportadas al interior del tubo en un gas móvil a una velocidad de al menos 20 m/s generalmente en forma paralela a la dirección del proceso.

Montajes de fibra óptica, y métodos y aparatos para su fabricación Solicitudes relacionadas Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de los Estados Unidos No. 61/189.076, presentada el 15 de agosto del 2008.

Esta solicitud está relacionada con la solicitud estadounidense No.12/221.118, presentada el 31 de julio de 2008, titulada "Montajes de fibra óptica que tienen un polvo o una mezcla en polvo al menos parcialmente unida en forma mecánica", y la solicitud estadounidense No.11/821.933, presentada el 26 de junio de 2007, titulada "Montajes de fibra óptica que tienen niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua y métodos para lograrlo".

Campo técnico

La presente solicitud se refiere en general a métodos de fabricación de montajes de fibras óptica utilizados para la transmisión de señales ópticas. Más particularmente, la presente solicitud se refiere a la fabricación de montajes de fibras óptica que tienen niveles relativamente bajos de polvo hinchable en agua unido mecánicamente y métodos para proporcionar materiales en partículas para los procesos de fabricación.

Antecedentes Las redes de comunicaciones se utilizan para transportar una variedad de señales tales como voz, vídeo, datos y similares. Como las aplicaciones de comunicaciones requieren mayor ancho de banda, las redes de comunicación migraron a los cables que tienen fibras ópticas, ya que ellos son capaces de transmitir una cantidad extremadamente grande de ancho de banda en comparación con conductores de cobre. Los cables de fibra óptica son también mucho más pequeños y livianos en comparación con los cables de cobre que tienen la misma capacidad de ancho de banda.

En ciertas aplicaciones, los cables de fibra óptica están expuestos a la humedad que con el tiempo puede entrar en el cable de fibra óptica. La humedad puede migrar a lo largo del cable y entrar en los lugares de empalme de los cables, edificios, etc. Para bloquear la migración de agua, se proveyó a los cables de fibra óptica con uno o más componentes para el bloqueo de la migración de agua a lo largo del cable de fibra óptica. A modo de ejemplo, los cables convencionales de fibra óptica bloquean la migración de agua usando un material de relleno y/o contra la anegación, tal como gel o grasa dentro del cable de fibra óptica. Material de relleno se refiere a gel o grasa que está dentro de un tubo o cavidad con las fibras ópticas, mientras que el material contra la anegación se refiere a gel o grasa dentro del cable que se encuentra fuera de la cavidad que aloja las fibras ópticas. El gel o grasa llena los espacios vacíos en el cable de manera que el agua no tiene un camino a seguir en el cable de fibra óptica. Además, el material de relleno de gel o grasa proporciona amortiguación y el acoplamiento de las fibras ópticas.

Los materiales de relleno de gel o grasa también tienen desventajas. Por ejemplo, el gel o la grasa pueden ser un poco problemáticos y puede gotear en un extremo del cable de fibra óptica. El material de relleno también debe ser retirado de las fibras ópticas cuando están siendo preparadas para una conexión óptica, lo que requiere que el artilugio transporte materiales de limpieza al sitio. Los primeros diseños de cables de fibra óptica eliminaron el material contra anegación utilizando componentes limpiadores secos para bloqueo del agua, tales como cintas o hilos fuera de los tubos de protección para inhibir la migración de agua. Estos componentes de bloqueo secos contra el agua incluyen típicamente polímeros superabsorbentes (SAP) que absorben agua y por lo tanto se hinchan, bloqueando de este modo la ruta de acceso para el agua para inhibir la migración de agua a lo largo del cable de fibra óptica. En términos generales, los componentes que se hinchan con el agua utilizan un hilo o cinta como vehículo de trasporte para el SAP. Dado que los hilos y las cintas hinchables con el agua fueron utilizados por primera vez fuera de la cavidad que aloja las fibras ópticas, no fue necesario abordar otras funciones además del bloqueo del agua, tales como el acoplamiento y la atenuación óptica.

Con el tiempo, los cables de fibra óptica incorporaron hilos, cintas, o polímeros superabsorbentes (SAP) que se hinchan con el agua en los tubos que alojan las fibras ópticas como reemplazo para los materiales de relleno de gel y de grasa. En términos generales, los hilos o las cintas que se hinchan con el agua tenían suficiente capacidad de bloqueo del agua, pero no proporcionan todas las funciones de los materiales de relleno de gel o grasa tales como amortiguación y acoplamiento. Por ejemplo, las cintas y los hilos que se hinchan con el agua son voluminosos, ya que son relativamente grandes en comparación con una fibra óptica típica y/o puede tener una superficie relativamente áspera. Como resultado, los hilos o las cintas que se hinchan con el agua pueden causar problemas si se presiona la fibra óptica contra otras fibras ópticas. Del mismo modo, los SAP pueden causar problemas si se presionan contra las fibras ópticas. En algunos casos, las fibras ópticas presionadas contra los hilos, cintas y/o los SAP convencionales que se hinchan con el agua, pueden experimentar microcombamiento, que puede causar niveles indeseables de atenuación óptica y/o causar otros problemas. Por otra parte, el nivel deseado de acoplamiento de las fibras ópticas con el tubo puede ser un problema si el cable de fibra óptica no es un diseño de trenzado ya que el trenzado proporciona acoplamiento.

Otros de los primeros diseños de cables de fibra óptica utilizaban montajes de tubos que se llenaban mucho con los SAP en forma de polvo suelto para bloquear la migración de agua en el cable de fibra óptica. Sin embargo, los polvos sueltos de SAP aplicados en forma convencional dentro del cable de fibra óptica creaban problemas ya que las partículas de polvo superabsorbente, que no estaban unidas a un soporte tal como un hilo o cinta, podrían migrar y acumularse en ciertos sitios dentro del cable de fibra óptica. Cuando el cable se enrollaba en un carrete, tales polvos de SAP podrían acumularse en los puntos más bajos debido a la gravedad y/o la vibración, causando así un bloqueo inconsistente del agua dentro del cable de fibra óptica. También, los polvos sueltos de SAP se encuentran libres para caer fuera del extremo de un tubo.

Las Figuras 15 y 16 representan respectivamente una vista en sección transversal y una vista en sección transversal longitudinal de un montaje de fibra óptica convencional en seco 10 que tiene una pluralidad de fibras ópticas 1, junto con las partículas de polvo sueltas que se hinchan con el agua representados esquemáticamente 3 dispuestos dentro de un tubo 5. El montaje de fibra óptica convencional en seco 10 utiliza una cantidad relativamente grande de polvo de SAP 3 dentro del tubo 5 para bloquear la migración de agua dentro del mismo. Otros componentes convencionales de los cables de fibra óptica incluyen polvo de SAP incrustado en la superficie circunferencial exterior de un tubo, tal como se divulga en la patente de Los Estados Unidos. No. 5.388.175. Sin embargo, la incorporación del SAP en las superficies exteriores del tubo reduce en gran medida la efectividad del polvo ya que el agua puede no alcanzar las partículas incrustadas.

El documento DE 4.219.607 divulga un método en el cual las partículas de polvo son transportadas al interior del tubo durante la extrusión en dirección transversal.

Resumen De acuerdo con una forma de realización de la invención como se define en la reivindicación 1, se transporta una mezcla de gas móvil y la materia en partículas a un proceso de extrusión. La mezcla es transportada al proceso de extrusión en una primera fase, y lanzada o se pasada en un cono de extrusión formado en el proceso de extrusión en una segunda fase que tiene una velocidad equivalente o superior a la de la primera fase. La materia en partículas es transportada de manera que al menos una parte de la materia en partículas se adhiera mecánicamente al cono de extrusión. El tubo resultante del proceso de extrusión recibe de este modo una aplicación de la materia en partículas a su superficie interior o en la cavidad. La primera fase de transporte puede ser, por ejemplo, un flujo de fase de cadena, y la segunda fase puede ser un flujo de fase diluida.

De acuerdo con una forma de realización, una mezcla de gas móvil y de la materia en partículas es transportada al interior de un cono de extrusión a través de una boquilla. La materia en partículas se acelera a través de la boquilla de manera que al menos una parte de la materia en partículas se adhiere mecánicamente al cono de extrusión.

De acuerdo con otra forma... [Seguir leyendo]

1. Un método para la elaboración de un montaje de fibra óptica, que comprende:

proporcionar al menos una fibra óptica en una dirección del proceso;

extrudir un tubo polimérico alrededor de al menos una fibra óptica; y

aplicar al menos una porción de una pluralidad de partículas de polvo hinchables en agua al interior del tubo a medida que el tubo es extrudido alrededor de al menos una fibra óptica y el tubo está a una temperatura de al menos 160º C, en donde las partículas de polvo son transportadas al interior del tubo en un gas móvil a una velocidad de al menos 20 m/s generalmente en forma paralela a la dirección del proceso.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además transportar las partículas de polvo a través de un pasaje en un flujo de fase de línea antes de aplicar el polvo al interior del tubo.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde las partículas de polvo son transportadas a través del pasaje al interior del tubo en un gas móvil.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde las partículas de polvo son transportadas además al interior del tubo a través de una boquilla para acelerar el flujo del gas móvil y las partículas de polvo a las velocidad de la fase diluida a medida que el flujo es lanzado desde la boquilla.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde al menos 30% de las partículas de polvo hinchables transportadas al interior del tubo se fijan mecánicamente al interior del tubo.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde una concentración normalizada de partículas de polvo hinchables en agua en el tubo es menor a 0, 01 g/m/ml2 de área de sección transversal del interior del tubo.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la boquilla esta dispuesta en forma adyacente a un canal extrudido de tal manera que las partículas en polvo y el gas móvil puedan ser lanzados desde la boquilla hacia el cono de extrusión del tubo polimérico.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en donde un pasaje que sirve de guía para la fibra se extiende en forma adyacente al pasaje para el polvo / gas móvil.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en donde la boquilla tiene un área de sección transversal mínima que es menor al área de sección transversal del pasaje para el polvo / gas móvil.