BR112020002997A2 - cabo óptico totalmente seco, e, método para manufatura do mesmo. - Google Patents
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Abstract
É provido um cabo óptico totalmente seco, que inclui sucessivamente, do interior para o exterior: uma unidade de luz (1), uma primeira camada de revestimento (2), uma camada de trança (3) com múltiplos furos de malha, e uma segunda camada de revestimento (4), em que a camada de trança (3) é um elemento de reforço, o cabo óptico tem uma primeira região em que a primeira camada de revestimento (2) e/ou a segunda camada de revestimento (4) se estendem, adjacente a uma superfície da camada de trança (3), até os furos de malha da camada de trança (3) e são embutidas nos furos de malha, e pelo menos parte da primeira região é uma segunda região em que a segunda camada de revestimento (4) é embutida nos furos de malha e é conectada na primeira camada de revestimento (2) como um todo, ou, tanto a primeira camada de revestimento (2) quanto a segunda camada de revestimento (4) são embutidas nos furos de malha e são conectadas como um todo. O elemento de reforço do cabo óptico é embutido entre as duas camadas de revestimento, e as duas camadas de revestimento são conectadas como um todo, de forma que o elemento de reforço não deslize em relação aos revestimentos, e a estrutura seja mais segura durante a tração na construção. Um método de manufatura para um cabo óptico é adicionalmente provido.
Description
1 / 10 CABO ÓPTICO TOTALMENTE SECO, E, MÉTODO PARA
MANUFATURA DO MESMO Campo Técnico
[001] A presente invenção refere-se ao campo técnico da fibra óptica, em particular, a um cabo óptico totalmente seco e a um método de manufatura do mesmo. Fundamentos da Invenção
[002] Com o imenso desenvolvimento da comunicação óptica nos últimos anos, a demanda por cabo óptico em vários campos, tais como mineração, campo petrolífero, submarinos e energia elétrica, tem aumentado. O cabo óptico da técnica anterior, do interior para o exterior, compreende ordenadamente uma unidade óptica, um elemento de reforço e um revestimento, em que a unidade óptica compreende um tubo frouxo, e múltiplos feixes de fibra óptica arranjados no tubo frouxo, e pomadas repelentes a água são preenchidas entre os feixes de fibra óptica, conforme mostrado na patente CN101840044A, um inédito cabo óptico tubular no centro do feixe de fibra óptica.
[003] Atualmente, um cabo de comunicação pode ser dividido em um cabo óptico aéreo, um cabo óptico enterrado direto e um cabo de tubulação (incluindo um cabo óptico insuflado com ar) de acordo com seu modo de construção. Em virtude das características convenientes de construção do cabo óptico aéreo, o mesmo é favorecido por operadores domésticos e no exterior.
[004] No processo de construção do cabo óptico aéreo, o mesmo é usualmente fixo na torre do poste de energia com as hastes de blindagem pré- formadas e fios e cabos elétricos. Mas as hastes de blindagem pré-formadas são, frequentemente, firmemente enroladas ao redor do revestimento do cabo óptico; durante a tração do cabo óptico, as hastes de blindagem pré-formadas produzirão força de tração no revestimento. Já que o elemento de reforço fica
2 / 10 localizado entre a unidade óptica e o revestimento, sob a ação da força de tração, uma força de atrito relativamente grande entre o elemento de reforço e o revestimento é necessária para impedir o deslizamento relativo do elemento de reforço e do revestimento.
[005] Entretanto, em virtude de ser fácil ter o controle inapropriado da tensão do revestimento no processo de produção do cabo óptico, resultando em atrito insuficiente entre o revestimento e o elemento de reforço, o que torna o elemento de reforço incapaz de suportar a força a tempo, resultando na produção de cabos ópticos com estiramento não qualificado, de forma que o elemento de reforço e os revestimentos deslizem relativamente durante o processo de construção do cabo óptico aéreo, o que tem uma grande influência no desempenho do cabo óptico. Sumário da Invenção
[006] Em vista dos defeitos existentes na técnica anterior, a presente invenção visa prover um cabo óptico totalmente seco, em que o elemento de reforço é embutido entre as duas camadas dos revestimentos, e as duas camadas dos revestimentos são integradas, de forma que o elemento de reforço e os revestimentos não deslizarão relativamente, e a estrutura fica mais sólida durante o processo de tração da construção.
[007] A fim de alcançar o propósito exposto, a presente invenção adota a seguinte solução técnica: um cabo óptico totalmente seco, em que o cabo óptico, do interior para o exterior, compreende sucessivamente uma unidade óptica, uma primeira camada de revestimento, uma camada de entrançamento com múltiplas malhas, e uma segunda camada de revestimento; a camada de entrançamento é um elemento de reforço, o cabo óptico tem uma primeira área, em que a primeira camada de revestimento e/ou a segunda camada de revestimento próxima da superfície da camada de entrançamento se estendem até as malhas da camada de entrançamento e são embutidos nas malhas; e
3 / 10 pelo menos parte da área na primeira área é uma segunda área, em que a segunda camada de revestimento é embutida nas malhas e é integrada com a primeira camada de revestimento, ou tanto a primeira camada de revestimento quanto a segunda camada de revestimento são embutidas nas malhas e integradas.
[008] Com base na solução técnica exposta, a camada de entrançamento é trançada a partir de filamentos.
[009] Com base na solução técnica exposta, o material do filamento é um ou mais dentre fibra de aramida, fibra de carbono e fibra de vidro.
[0010] Com base na solução técnica exposta, a espessura da primeira camada de revestimento é menor do que aquela da segunda camada de revestimento.
[0011] Com base na solução técnica exposta, os materiais da primeira camada de revestimento e da segunda camada de revestimento são um ou mais dentre polietileno, policloreto de vinila, poliuretano, plástico com baixa emissão de fumaça e sem halogênios (LSZH) e náilon.
[0012] Com base na solução técnica exposta, a primeira camada de revestimento e a segunda camada de revestimento são feitas do mesmo material.
[0013] A modalidade da presente invenção provê adicionalmente um método para manufatura do cabo óptico totalmente seco, em que o método compreende as seguintes etapas: a extrusão da primeira camada de revestimento, o entrançamento da camada de entrançamento e a extrusão da segunda camada de revestimento são sucessivamente completados na unidade óptica; a primeira camada de revestimento e a camada de entrançamento não são resfriadas antes de a operação de extrusão da segunda camada de revestimento ser completada, de forma que, depois de ser embutida nas malhas da camada de entrançamento, a segunda camada de revestimento é integrada com a primeira camada de revestimento ou, depois de ser embutidas
4 / 10 nas malhas, tanto a primeira camada de revestimento quanto a segunda camada de revestimento são integradas.
[0014] Com base na solução técnica exposta, o método compreende as seguintes etapas detalhadas: a unidade óptica atravessa uma primeira extrusora, uma máquina de entrançamento e uma segunda extrusora sucessivamente, a primeira extrusora forma a primeira camada de revestimento fora da unidade óptica, a máquina de entrançamento trança o filamento na primeira camada de revestimento, e o filamento é trançado para formar a camada de entrançamento; a segunda extrusora forma a segunda camada de revestimento fora da camada de entrançamento e, depois de ser embutida nas malhas da camada de entrançamento no processo de formação de líquido, a segunda camada de revestimento é integrada com a primeira camada de revestimento.
[0015] Com base na solução técnica exposta, a espessura da primeira camada de revestimento é menor do que aquela da segunda camada de revestimento.
[0016] Com base na solução técnica exposta, depois que a unidade óptica completa a operação de extrusão da segunda camada de revestimento, a unidade óptica atravessa adicionalmente um dispositivo de resfriamento, que resfria a primeira camada de revestimento e a segunda camada de revestimento.
[0017] Comparada com a técnica anterior, a presente invenção tem as vantagens descritas a seguir.
[0018] Para o cabo óptico totalmente seco na presente invenção, a camada de entrançamento é um elemento de reforço, o elemento de reforço é embutido entre as duas camadas de revestimentos, as duas camadas de revestimentos são integradas nas malhas da camada de entrançamento, de forma que o elemento de reforço e os revestimentos não deslizarão relativamente durante o processo de tração da construção, e a estrutura fica
5 / 10 mais sólida.
[0019] A camada de entrançamento da presente invenção é trançada a partir dos filamentos, e a camada de entrançamento formada por este tipo de método de entrançamento é fácil de ser realizada no processo de produção, já que o processo é simples e a produção é conveniente. Breve Descrição dos Desenhos
[0020] A figura 1 mostra um diagrama estrutural do cabo óptico totalmente seco na modalidade da presente invenção; a figura 2 mostra um diagrama estrutural de uma parte da camada de entrançamento na modalidade da presente invenção.
[0021] Nas figuras: 1 - unidade óptica, 2 - a primeira camada de revestimento, 3 - camada de entrançamento, 4 - a segunda camada de revestimento. Descrição Detalhada das Modalidades
[0022] A presente invenção será adicionalmente descrita a seguir com detalhes em relação aos desenhos em combinação com as modalidades.
[0023] Da forma mostrada na figura 1 e na figura 2, a modalidade da presente invenção provê um cabo óptico totalmente seco. O cabo óptico, do interior para o exterior, compreende sucessivamente uma unidade óptica 1, uma primeira camada de revestimento 2, uma camada de entrançamento 3 com múltiplas malhas, e uma segunda camada de revestimento 4; a camada de entrançamento 3 é um elemento de reforço, o cabo óptico tem uma primeira área, em que a primeira camada de revestimento 2 e/ou a segunda camada de revestimento 4 próxima da superfície da camada de entrançamento 3 se estendem até as malhas da camada de entrançamento 3 e são embutidas nas malhas; e pelo menos parte da área na primeira área é uma segunda área, em que a segunda camada de revestimento 4 é embutida nas malhas e é integrada com a primeira camada de revestimento 2, ou tanto a primeira camada de revestimento 2 quanto a segunda camada de revestimento 4 são embutidas nas
6 / 10 malhas e integradas.
[0024] Para o cabo óptico totalmente seco na presente invenção, a camada de entrançamento 3 é um elemento de reforço, o elemento de reforço é embutido entre as duas camadas de revestimentos, as duas camadas de revestimentos são integradas nas malhas da camada de entrançamento, de forma que o elemento de reforço e os revestimentos não deslizarão relativamente durante o processo de tração da construção, e a estrutura é mais sólida.
[0025] Adicionalmente, a camada de entrançamento 3 é trançada a partir dos filamentos, e a camada de entrançamento formada por este tipo de método de entrançamento é fácil de ser realizada no processo de produção, já que o processo é simples e a produção é conveniente.
[0026] Preferivelmente, o material do filamento é um ou mais dentre fibra de aramida, fibra de carbono e fibra de vidro. A fibra de aramida tem bom desempenho mecânico, resistência tênsil; excelente retardador de chamas, resistência ao calor, bom desempenho contra incêndios; e desempenho químico estável, boa resistência ácida e alcalina, então, a mesma pode ser aplicada em ambiente de aplicação ácido ou alcalino. A fibra de carbono tem muitos benefícios de desempenho excelentes, tais como alta força axial e alto módulo, baixa densidade, alto desempenho de custos, sem arraste, resistência a ultra-altas temperaturas em ambiente não oxidante, boa resistência a fadiga, calor e condutividade específicos entre não metal e metal, pequeno coeficiente de expansão térmica, anisotropia, boa resistência a corrosão, boa permeabilidade a raios X, boa condutividade térmica, boa blindagem eletromagnética etc. A fibra de vidro tem as vantagens de bom isolamento, forte resistência ao calor, boa resistência à corrosão e alta resistência mecânica.
[0027] Nessa modalidade, o material do filamento pode ser projetado de acordo com o cenário de aplicação do cabo óptico. Se o cabo óptico for
7 / 10 usado no local propenso a acidentes com fogo, com desempenho contra incêndios relativamente alto, a fibra de aramida deve ser selecionada. Se o cabo óptico for usado na ocasião com muitos reagentes químicos e no ambiente vulnerável a corrosão ácida ou alcalina, a fibra de aramida deve ser selecionada. Se o cabo óptico for usado no cenário com mais tração tênsil ou que exige condutividade elétrica, a fibra de carbono deve ser selecionada. Se o cabo for usado em ambiente isolado, a fibra de vidro deve ser selecionada. Neste ínterim, o mesmo também pode selecionar múltiplos materiais diferentes para serem misturados para o material do filamento de acordo com a situação real, de forma que o desempenho possa satisfazer mais exigências.
[0028] Adicionalmente, a espessura da primeira camada de revestimento 2 é menor do que aquela da segunda camada de revestimento 4. Durante o processamento da segunda camada de revestimento 4, em virtude de a espessura da primeira camada de revestimento 2 ser relativamente pequena, a mesma é fácil de amaciar. No processo de formação por extrusão de líquido da segunda camada de revestimento 4, a segunda camada líquida de revestimento 4 tende a aderir na primeira camada de revestimento 2 depois do amaciamento, e a primeira camada de revestimento mais macia 2 é mais proximamente aderida na segunda camada líquida de revestimento 4, de forma que o elemento de reforço possa ser firmemente embutido entre a primeira camada de revestimento 2 e a segunda camada de revestimento 4, o elemento de reforço e os revestimentos não deslizem relativamente durante o processo de tração da construção, e a estrutura seja mais sólida.
[0029] Adicionalmente, os materiais da primeira camada de revestimento 2 e da segunda camada de revestimento 4 são um ou mais dentre polietileno, policloreto de vinila, poliuretano, plástico com baixa emissão de fumaça e sem halogênios (LSZH) e náilon. De acordo com as demandas de desempenho do cabo óptico, a primeira camada de revestimento 2 e a segunda camada de revestimento 4 podem ser feitas do mesmo material ou não.
8 / 10
[0030] A modalidade da presente invenção provê adicionalmente um método para manufatura do cabo óptico totalmente seco. O método compreende as seguintes etapas: a extrusão da primeira camada de revestimento 2, o entrançamento da camada de entrançamento 3 e a extrusão da segunda camada de revestimento 4 são sucessivamente completados na unidade óptica 1; a primeira camada de revestimento 2 e a camada de entrançamento 3 não são resfriadas antes de a operação de extrusão da segunda camada de revestimento 4 ser completada, de forma que, depois de ser embutida nas malhas da camada de entrançamento 3, a segunda camada de revestimento 4 é integrada com a primeira camada de revestimento 2 ou, depois de ser embutidas nas malhas, tanto a primeira camada de revestimento 2 quanto a segunda camada de revestimento 4 são integradas.
[0031] Nessa modalidade, a primeira camada de revestimento 2 e a camada de entrançamento 3 não são resfriadas antes de a operação de extrusão da segunda camada de revestimento 4 ser completada, de forma que, no processo de formação de líquido, a segunda camada de revestimento 4 pode ser bem integrada com a primeira camada de revestimento 2, integrada e conectada mais proximamente; o elemento de reforço pode ser firmemente embutido entre as duas camadas de revestimentos, o elemento de reforço e os revestimentos não irão deslizar relativamente durante o processo de tração da construção, e a estrutura fica mais sólida.
[0032] Especificamente, o método para manufatura do cabo óptico totalmente seco compreende as seguintes etapas: a unidade óptica 1 atravessa uma primeira extrusora, uma máquina de entrançamento e uma segunda extrusora sucessivamente, a primeira extrusora forma a primeira camada de revestimento 2 fora da unidade óptica 1, a máquina de entrançamento trança o filamento na primeira camada de revestimento 2, e o filamento é trançado para formar a camada de entrançamento 3; a segunda extrusora forma a segunda camada de revestimento 4 fora da camada de entrançamento 3 e,
9 / 10 depois de ser embutida nas malhas da camada de entrançamento 3 no processo de formação de líquido, a segunda camada de revestimento 4 é integrada com a primeira camada de revestimento 2.
[0033] O método para manufatura do cabo óptico totalmente seco nessa modalidade compreende adicionalmente as seguintes etapas: depois que a unidade óptica 1 atravessa a segunda extrusora, isto é, depois que a unidade óptica 1 completa a operação de extrusão da segunda camada de revestimento 4, a unidade óptica 1 também atravessa um dispositivo de resfriamento, que resfria a primeira camada de revestimento 2 e a segunda camada de revestimento 4, de forma que a primeira camada de revestimento 2 e a segunda camada de revestimento 4 possam ser afixadas e formadas.
[0034] Adicionalmente, a espessura da primeira camada de revestimento 2 é menor do que aquela da segunda camada de revestimento 4. Durante o processamento da segunda camada de revestimento 4, em virtude de a espessura da primeira camada de revestimento 2 ser relativamente pequena, a mesma é fácil de amaciar. No processo de formação por extrusão de líquido da segunda camada de revestimento 4, a segunda camada líquida de revestimento 4 tende a aderir na primeira camada de revestimento 2 depois do amaciamento, e a primeira camada de revestimento mais macia 2 é mais proximamente aderida na segunda camada líquida de revestimento 4, de forma que o elemento de reforço possa ser firmemente embutido entre a primeira camada de revestimento 2 e a segunda camada de revestimento 4, o elemento de reforço e os revestimentos não deslizem relativamente durante o processo de tração da construção, e a estrutura fique mais sólida.
[0035] O método para manufatura do cabo óptico totalmente seco na presente invenção, a camada de entrançamento 3 é trançada a partir dos filamentos, e a camada de entrançamento formada por este tipo de método de entrançamento é fácil de ser realizada no processo de produção, já que o processo é simples e a produção é conveniente. Neste ínterim, a primeira
10 / 10 camada de revestimento 2 e a camada de entrançamento 3 não são resfriadas antes de a operação de extrusão da segunda camada de revestimento 4 ser completada, de forma que, no processo de formação de líquido, a segunda camada de revestimento 4 possa ser bem integrada com a primeira camada de revestimento 2, integrada e conectada mais proximamente; o elemento de reforço possa ser firmemente embutido entre as duas camadas de revestimentos, o elemento de reforço e os revestimentos não deslizem relativamente durante o processo de tração da construção; mesmo se o controle da tensão do revestimento do cabo óptico não for apropriado, não é fácil ocorrer o deslizamento relativo, então, as exigências do processo de produção para o cabo óptico não são altas, é fácil produzir o cabo óptico qualificado, e melhorar a taxa qualificada da produção do cabo de fibra óptica.
[0036] A presente invenção não é limitada às modalidades supramencionadas. O pessoal técnico comum no campo técnico também pode fazer algumas melhorias e polimentos sob a premissa de não fugir do princípio da presente invenção, e estas melhorias e polimentos devem ser incluídas no escopo de proteção da presente invenção. Os conteúdos que não são descritos com detalhes no Relatório Descritivo pertencem à técnica anterior pública conhecida pelos versados na técnica deste campo.
Claims (10)
1. Cabo óptico totalmente seco, caracterizado pelo fato de que o cabo óptico, do interior para o exterior, compreende sucessivamente uma unidade óptica (1), uma primeira camada de revestimento (2), uma camada de entrançamento (3) com múltiplas malhas, e uma segunda camada de revestimento (4); a camada de entrançamento (3) é um elemento de reforço, o cabo óptico tem uma primeira área, em que a primeira camada de revestimento (2) e/ou a segunda camada de revestimento (4) próximas da superfície da camada de entrançamento (3) se estendem até as malhas da camada de entrançamento (3) e são embutidas nas malhas; e pelo menos parte da área na primeira área é uma segunda área, em que a segunda camada de revestimento (4) é embutida nas malhas e é integrada com a primeira camada de revestimento (2), ou tanto a primeira camada de revestimento (2) quanto a segunda camada de revestimento (4) são embutidas nas malhas e integradas.
2. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de entrançamento (3) é trançada a partir dos filamentos.
3. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o material do filamento é um ou mais dentre fibra de aramida, fibra de carbono e fibra de vidro.
4. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura da primeira camada de revestimento (2) é menor do que aquela da segunda camada de revestimento (4).
5. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os materiais da primeira camada de revestimento (2) e da segunda camada de revestimento (4) são um ou mais dentre polietileno, policloreto de vinila, poliuretano, plástico com baixa emissão de fumaça e sem halogênios (LSZH) e náilon.
6. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira camada de revestimento (2) e a segunda camada de revestimento (4) são feitas do mesmo material.
7. Método para manufatura de cabo óptico totalmente seco como definindo em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o método compreende as seguintes etapas: a extrusão da primeira camada de revestimento (2), o entrançamento da camada de entrançamento (3), e a extrusão da segunda camada de revestimento (4) são sucessivamente completados na unidade óptica (1); a primeira camada de revestimento (2) e a camada de entrançamento (3) não são resfriadas antes de a operação de extrusão da segunda camada de revestimento (4) ser completada, de forma que, depois de ser embutida nas malhas da camada de entrançamento (3), a segunda camada de revestimento (4) é integrada com a primeira camada de revestimento (2) ou, depois de ser embutida nas malhas, tanto a primeira camada de revestimento (2) quanto a segunda camada de revestimento (4) são integradas.
8. Método para manufatura de cabo óptico totalmente seco como definido na reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o método compreende as seguintes etapas: a unidade óptica (1) atravessa uma primeira extrusora, uma máquina de entrançamento e uma segunda extrusora sucessivamente, a primeira extrusora forma a primeira camada de revestimento (2) fora da unidade óptica (1), a máquina de entrançamento trança o filamento na primeira camada de revestimento (2), e o filamento é trançado para formar a camada de entrançamento (3); a segunda extrusora forma a segunda camada de revestimento (4) fora da camada de entrançamento (3) e, depois de ser embutida nas malhas da camada de entrançamento (3) no processo de formação de líquido, a segunda camada de revestimento (4) é integrada com a primeira camada de revestimento (2).
9. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a espessura da primeira camada de revestimento (2) é menor do que aquela da segunda camada de revestimento (4).
10. Cabo óptico totalmente seco de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, depois que a unidade óptica (1) completa a operação de extrusão da segunda camada de revestimento (4), a unidade óptica (1) atravessa adicionalmente um dispositivo de resfriamento, que resfria a primeira camada de revestimento (2) e a segunda camada de revestimento (4).
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