ES2625070T3 - Procedimiento de producción de una barra de núcleo para ser utilizado en un proceso de producción de una preforma final - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de producción de una barra (5) de núcleo para ser utilizada en un proceso de producción de una preforma final a partir de la cual es introducida una fibra óptica mediante estirado, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de - la provisión de una preforma (2) del núcleo de material de vidrio; - el calentamiento de una porción terminal de la preforma (2) del núcleo de tal manera que se obtenga un material de vidrio fundido; - la obtención de la barra (5) del núcleo a partir de dicho material de vidrio fundido antes de llevar a cabo cualquier etapa de revestimiento, estando formado dicha barra (5) del núcleo a partir de un material sin ningún material revestido; en el que la etapa de obtención de la barra del núcleo comprende las etapas de: - la aplicación de tracción sobre el elemento (5) cilíndrico alargado obtenido a partir del material de vidrio fundido a lo largo de un eje geométrico de avance (6); y - impartir una torsión sobre el elemento (5) cilíndrico alargado alrededor de dicho eje geométrico de avance (6), en el que dichas etapas de aplicación de tracción y de impartir una torsión se llevan a cabo de manera simultánea.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de produccion de una barra de nucleo para ser utilizado en un proceso de produccion de una preforma final

La presente invencion se refiere a un procedimiento de produccion de una barra de nucleo para ser utilizado en un proceso para la produccion de una preforma final.

Como es sabido, la fibra optica es producida por un proceso de estirado de una preforma de material de vidrio. En particular, existe un procedimiento conocido de colocacion de la preforma en posicion vertical dentro de un horno para provocar la fusion de una porcion inferior de la preforma. El material fundido es a continuacion estirado hacia abajo mediante un dispositivo de traccion, produciendo asf un elemento en forma de hilo que forma la fibra optica.

La patente EP 367871 a nombre de Corning Glass Works describe un procedimiento para elaborar una fibra optica del tipo mdice escalonado, que presenta un cambio abrupto en el mdice de refraccion entre el nucleo y el revestimiento. Este procedimiento comprende una etapa inicial de deposicion de partmulas de vidrio que comprende un vidrio de base y un dopante que incrementa el mdice de refraccion sobre un soporte ("mandril"). El mandril es a continuacion retirado y la preforma resultante ("preforma de hollm") se consolida de tal manera que forma una preforma de nucleo que presenta una zona superficial con un contenido dopante bajo. La preforma de nucleo es estirada y el agujero existente en ella es cerrado de tal manera que forma una barra de cebo del nucleo. El hollm del vidrio de revestimiento es a continuacion depositado sobre la barra del nucleo a una densidad de al menos 0,5 G/cm3. Esto se lleva a cabo dirigiendo la llama de un quemador auxiliar sobre la barra del nucleo inmediatamente antes de que el hollm de revestimiento sea depositado sobre el. De esta manera, se produce una preforma final, y esta se consolida y estira para producir la fibra optica.

Un proceso del tipo anteriormente descrito para producir una preforma final es generalmente conocido como proceso de OVD (deposicion de vapor externo).

Tambien de acuerdo con la patente EP 367871, la preforma del nucleo es estirada utilizando un dispositivo de traccion que comprende un par de ruedas de traccion energizadas (indicadas con la referencia numeral 52 en la Figura 3 de la patente en cuestion) que aplican una traccion hacia abajo sobre lados opuestos de la barra del nucleo.

El solicitante ha advertido que, en la ejecucion de esta ultima etapa, es posible que, como resultado de un posicionamiento y / o de una operacion imprecisas de las ruedas de traccion, los lados opuestos de la barra del nucleo experimentan esfuerzos diferentes que provocan que las barras del nucleo se incurven durante su proceso de formacion; por tanto es posible la produccion de barras del nucleo que no sean perfectamente rectilmeos, en otras palabras que presenten defectos de forma.

El documento US 4,310,339 divulga un procedimiento sustancialmente continuo de un aparato para la formacion de un artmulo apropiado para una preforma de grnaondas optico en el que el miembro de arranque es continuamente extrafdo. La preforma se forma disponiendo un miembro de arranque y aplicando un material particulado a la superficie exterior del miembro de arranque para formar un revestimiento sobre el mismo. El material particulado es un material apropiado para el nucleo y el revestimiento de un grnaondas optico. El revestimiento sea longitudinalmente trasladado y rotado al tiempo que simultaneamente se aplica un material particulado adicional al revestimiento para formar un cuerpo de preforma que a continuacion sea longitudinalmente trasladado. Mientras se traslada longitudinalmente el cuerpo de la preforma y se aplica el material particulado adicional a su extremo, el miembro de arranque es continuamente retirado del cuerpo de la preforma.

El solicitante ha advertido que la incurvacion de la barra del nucleo puede tambien ser introducida mediante faltas de uniformidad de la temperatura dentro del horno vertical

El documento GB 1315447 se refiere a un aparato adaptado para estirar tubos o barras, particularmente las de cuarzo, a partir de piezas semiacabadas de gran diametro, y afronta el problema del alabeo del tubo en la zona de calentamiento de un aparato conocido, lo que provoca una deformacion general del tubo de cuarzo acabado, asf como una fusion insuficiente del tubo. El aparato del documento GB 1315447 comprende una cabeza adaptada para alimentar una pieza semiacabada a un sistema de quemadores de gas, una cabeza para estirar un tubo acabado, una transmision con un arbol que da servicio a ambas cabezas y proporciona el desplazamiento rotacional del tubo y de la pieza semiacabada y dos transmisiones adicionales que dan servicio a ambas cabezas y proporciona el desplazamiento axial del tubo.

El solicitante ha observado que los defectos de forma mencionadas pueden conducir que se produzca un error no desdenable de enderezamiento de la barra del nucleo durante la etapa final de deposicion qrnmica.

El solicitante, por tanto, ha observado que estos defectos de forma pueden conducir que se produzca una preforma final (a partir de la cual la fibra optica sera posteriormente estirada) carente de uniformidad, en otras palabras una preforma cuya porcion central (formada por la barra del nucleo) esta curvada y esta a una distancia radial no constante de las superficies externas de la preforma; en otras palabras, si se observa la seccion transversal de la preforma, se puede apreciar que la porcion circular central correspondiente a la seccion de la barra del nucleo no es

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concentrica con la seccion circular correspondiente a la seccion de la preforma final. Este error de concentricidad se mantiene durante la etapa de estirado, y la fibra optica que, por tanto, es producida presenta un nucleo que no es concentrico con el revestimiento.

La concentricidad del nucleo / revestimiento es un parametro basico de una fibra optica, dado que proporciona una medicion de la extension hasta la cual el eje geometrico del nucleo se alinea con el eje geometrico del revestimiento. Mas concretamente, la concentricidad se define como la distancia entre los ejes geometricos del nucleo y del revestimiento. Tfpicamente, la concentricidad debe ser pequena (inferior a 0,5 pm y, de modo preferente, inferior a 0,3 pm) para que, cuando se unan dos porciones terminales de dos fibras opticas diferentes, la atenuacion de la luz transmitida sea baja. Esto se debe a que las fibras opticas se unen tfpicamente alineando las superficies externas de sus revestimientos y, por tanto, si los nucleos no estan perfectamente posicionados a lo largo de los ejes geometricos de las correspondientes fibras, la union entre los dos nucleos puede ser parcial, produciendo una union de gran perdida.

La presente invencion hace posible mitigar el problema, observado por el solicitante en el uso de dispositivos o aparatos de traccion de tipos conocidos, de la presencia de defectos de forma del elemento alargado que forma la barra del nucleo.

El solicitante ha encontrado que, utilizando un aparato que comprenda un dispositivo de traccion para el estiramiento hacia abajo del elemento alargado que forma la barra del nucleo junto con el dispositivo de rotacion para aplicar una torsion sobre el elemento alargado alrededor de su eje geometrico durante la traccion, es posible producir un elemento alargado con un elevado grado de enderezamiento.

El dispositivo de rotacion y el dispositivo de traccion, por tanto, forman un sistema para la traccion y el desplazamiento del elemento alargado. El dispositivo de rotacion puede, por ejemplo, comprender un miembro rotatorio que incorpore el dispositivo de traccion, el cual, a su vez, comprenda, por ejemplo, un par de poleas que pueden estar conectadas mediante un mecanismo apropiado con el elemento alargado. En otra forma de realizacion, el dispositivo de rotacion comprende un cuerpo rotatorio energizado que puede ser conectado por medio de un mandril al elemento alargado, y este montado sobre una corredera verticalmente amovible.

El dispositivo, por tanto, esta indicado para la produccion de barras del nucleo intrmsecamente rectos que ayuden en la formacion de una preforma final homogenea; esta preforma final, despues del proceso de estirado, esta indicada para generar una fibra optica en la que el eje geometrico del nucleo este alineado con el eje geometrico del revestimiento.

La presente invencion se refiere a un procedimiento de produccion de una barra de nucleo segun se define en la reivindicacion 1.

Dicha etapa de aplicacion de traccion puede comprender las etapas de conectar un cuerpo rotatorio energizado a una porcion del elemento cilmdrico alargado y aplicar un movimiento de traslacion de dicho cuerpo a lo largo de dicho eje geometrico de avance; dicha etapa de trasmitir una torsion puede comprender la etapa de aplicar la rotacion de dicho cuerpo alrededor de dicho eje geometrico de avance.

Dicha etapa de impartir una torsion puede comprender tambien las etapas de conectar un cuerpo auxiliar a una porcion de dicho elemento cilmdrico alargado cuando dicho cuerpo rotatorio energizado alcance una posicion limitada; desconectar dicho cuerpo de dicho elemento cilmdrico alargado, y aplicar un movimiento de traslacion y rotacion de dicho cuerpo auxiliar a lo largo y alrededor de dicho cuerpo geometrico de avance..

En una posible variante, dicha etapa de aplicacion de traccion puede comprender las etapas de conectar al menos una primera y una segunda poleas de traccion a dicho elemento alargado y provocar que dichas primera y segunda poleas de traccion roten alrededor de sus respectivos ejes geometricos; y dicha etapa de impartir de una torsion puede comprender la etapa de hacer rotar las poleas alrededor de dicho eje geometrico de avance.

Detalles adicionales se pueden apreciar en la descripcion subsecuente que se refiere a las figuras adjuntas relacionadas a continuacion:

La Figura 1 muestra, en una vista frontal, un dispositivo de traccion;

la Figura 2 muestra, a una escala de tamano ampliado, un detalle de la Figura 1;

la Figura 3 muestra, en una vista frontal, una primera variante del dispositivo de la Figura 1;

la Figura 4 muestra, en una vista lateral, una segunda variante del dispositivo de traccion de la Figura 1;

la Figura 5 muestra, en una vista frontal, el dispositivo de traccion de la Figura 4;

la Figura 6 muestra, en una vista frontal desde arriba de una porcion del dispositivo de traccion de la Figura 4;

la Figura 7 muestra, en una vista desde arriba, el dispositivo de traccion de la Figura 4; y

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- la Figura 8 muestra, en una vista en perspectiva simplificada, un dispositivo de transmision del dispositivo de traccion de la Figura 4.

Un proceso de OVD para elaborar una preforma a partir de la cual una fibra optica debe ser estirada comprende, brevemente, las siguientes etapas:

I. una primera etapa durante la cual una pluralidad de sustancias qmmicas son depositadas mediante un proceso de deposicion qmmica utilizando un quemador, sobre un mandril cilmdrico rectilmeo fabricado a partir de un material ceramico. Las sustancias depositadas sobre el mandril principal comprenden oxido de silicio (SO2) tfpicamente dopado con otros compuestos, como por ejemplo oxido de germanio (GeO2). El producto de esta primera etapa es una preforma cilmdrica (preforma del nucleo) de material de vidrio que a continuacion forma el nucleo de la fibra optica;

II. una segunda etapa en la que el mandril ceramico rectilmeo es extrafdo de la preforma, dejando un agujero central en la preforma.

III. una tercera etapa en la que la preforma anteriormente fabricada es sometida a un proceso de secado y consolidacion dentro de un horno para eliminar los iones de hidroxido (-OH) y los atomos de agua presentes en la preforma; de esta manera se obtiene una preforma vitrificada, que conserva todavfa un agujero central.

IV. una cuarta etapa en la que despues de que el agujero central de la preforma ha sido cerrado (con un tapon, por ejemplo) y de que un vado se ha creado en su interior, la preforma vitrificada (cuyo diametro es tfpicamente del orden de 50 - 100 mm) es colocada en un horno vertical en el que se lleva a cabo la fusion de un extremo inferior de la preforma. La fusion del extremo inferior provoca que las paredes del agujero se replieguen debido al vado creado dentro del agujero. El material de vidrio fundido se enfna formando un elemento cilmdrico alargado (tambien llamada barra del nucleo) de un diametro predeterminado, que es estirado hacia abajo por un dispositivo de traccion. Este elemento cilmdrico alargado es a continuacion enfriado de manera adicional y cortado transversalmente en un numero de puntos equidistantes de tal manera que se forme una pluralidad de elementos alargados, tambien conocidos como “bastones” (cuyas longitudes son tfpicamente del orden de un metro);

V. una quinta etapa en la que cada elemento alargado es sometido a un proceso de deposicion qmmica (“revestimiento”), utilizando un quemador para depositar sobre el elemento alargado una pluralidad de sustancias qmmicas las cuales a continuacion formaran un “revestimiento” de la fibra optica. Una sustancia tfpicamente utilizada para producir el revestimiento es oxido de silicio (SO2), El producto de la quinta etapa es una preforma cilmdrica final de baja densidad; y

VI. una sexta etapa en la que la preforma cilmdrica final de baja densidad es secada y consolidada mediante los mismos procedimientos especificados en la tercera etapa. Asf, se obtiene una preforma final vitrificada; esta es a continuacion sometida a un proceso estirado similar al proceso descrito en la cuarta etapa para producir un elemento en forma de filamento de material de vidrio que forma la fibra optica.

En la Figura 1, el numero 1 indica, en conjunto, un aparato de traccion capaz de ser utilizado en la cuarta etapa del proceso referido, en un equipamiento para producir un elemento cilmdrico alargado utilizable en un proceso de produccion de una fibra optica. En particular, el aparato 1 es capaz de llevar a cabo el estiramiento de una preforma 2 cilmdrica fabricada a partir de un material de vidrio para obtener un elemento 5 cilmdrico con una longitud de varios metros y un diametro predeterminado (tfpicamente que oscila entre 5 mm y 20 mm), coaxial con el eje geometrico 6 vertical, que forma un eje geometrico de avance en el proceso. La preforma 2 esta compuesta principalmente por sflice y dopantes apropiados (seleccionados de acuerdo con las caractensticas de transmision espedficas para la fibra optica) y tiene un diametro que oscila entre aproximadamente 30 mm y aproximadamente 120 mm.

El aparato 1 comprende una estructura 10 de soporte un dispositivo 3 de traccion y un dispositivo 4 de rotacion. El aparato coopera con un horno 7 vertical (que se muestra esquematicamente y que es de tipo conocido) que forma parte del equipamiento referido.

El horno 7 forma una cavidad cilmdrica dentro de la cual se aloja coaxialmente la preforma 2. El horno 7 vertical es capaz de calentar una porcion terminal inferior (“rebajo” 2a de la preforma 2, consiguiendo asf la fusion de esta porcion 2a inferior. Mas concretamente, una porcion fundida de material de vidrio fluye desde la porcion 2a terminal inferior hacia el aparato 1, formando el elemento 5 cilmdrico alargado referido. Este ultimo comprende una porcion 5s superior que esta proxima al horno 7 y que esta todavfa en estado plastico, y una porcion 5i inferior que esta conectada al aparato 1 y esta en estado vftreo.

La estructura 10 de soporte (fabricada a partir de metal, por ejemplo) esta situada por debajo del horno 7 vertical y es soportada por un bastidor 11 de soporte (mostrado esquematicamente),

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La estructura 10 de soporte puede comprender una pared 12 rectangular, plana vertical, y dos paredes 14, 15 rectangulares planas horizontales que se extiendan perpendicularmente con respecto a la pared 12 a lo largo de los bordes mas cortos de esta ultima.

El dispositivo 3 de traccion comprende una gma 17 rectilmea vertical soportada por la estructura 10 de soporte y que se extiende entre las paredes 14 y 15 y una corredera 19 deslizable con un movimiento reversible a lo lago de la gma 17 vertical. En particular, la gma 17 comprende un par de barras 21,22 cilmdricas rectilmeas paralelas entre sf que se extienden entre las paredes 14, 15 perpendicularmente a estas paredes.

La corredera 19 puede comprender una pared 24 plana provista de dos agujeros pasantes circulares, dentro de cada uno de los cuales se ajusta un manguito 25 tubular cilmdrico inmovil para que sea perpendicular a la pared 24 y pueda deslizarse a lo largo de una correspondiente barra 21, 22.

La corredera 19 es amovible a lo largo de la gma 17 bajo la fuerza de un motor 27 electrico el cual esta, por ejemplo, fijado a la pared 15. El motor 27, de modo preferente, presenta un arbol de salida fijado de manera inamovible a un tornillo 30 que se extiende en paralelo con las barras 21, 22 entre las paredes 14 y 15. De modo preferente, el tornillo 30 se engrana con una tuerca 32 en concreto una tuerca esferica circulante, situada dentro de un agujero pasante de la pared 24 plana y fija de manera inamovible a esta ultima de tal manera que la rotacion angular del tornillo 30 produzca el desplazamiento lineal de la corredera 19 a lo largo de la gma 17 vertical.

En particular, la corredera 19 es amovible entre una posicion lfmite superior (no mostrada) en la que la pared 24 esta proxima a la pared 14 y una posicion lfmite inferior (no mostrada) en la que la pared 24 esta proxima a la pared 15.

La pared 24 presenta tambien un agujero 34 circular adicional coaxial con el eje geometrico 6 vertical y capaz de hacer posible el paso del elemento 5 cilmdrico alargado. En particular, como se muestra en la Figura 2, el agujero 34 circular aloja un cuerpo 40 rotatorio energizado capaz de ser conectado en una forma angularmente inamovible con el elemento 5 cilmdrico alargado para transmitir una torsion al elemento 5 cilmdrico alargado alrededor del eje geometrico 6.

El cuerpo 40 rotatorio puede comprender un plato 42 de tipo conocido (del tipo de tres mordazas de autocentrado, por ejemplo) que sea coaxial con el eje geometrico 6, alojado parciamente dentro del agujero 34 circular y conectado a la pared 24 con la interposicion de un cojinete 44. Una porcion inferior del plato 42 enfrente de la pared 15 se proyecta desde el agujero 34, mientras una porcion superior del plato 42, enfrente de la pared 14, se proyecta desde el agujero 34 y esta conectada de manera inamovible a una polea 46.

El dispositivo 4 de rotacion comprende un motor 48 electrico fijado a una montura 49 fijada a la pared 24 de la corredera 19. El arbol de salida del motor 48 electrico soporta una polea 51 conectada por medio de una correa 50 dentada, a la polea 46 para provocar que el plato 42 rote alrededor del eje geometrico 6 vertical.

Los motores 48 y 27 electricos son controlados por una unidad 55 de control electronico (Figura 1) que puede recibir como entrada, entre otros elementos, una senal O correlacionada con el diametro del elemento 5 cilmdrico alargado, por ejemplo una senal generada por un sensor 60 optoelectronico situado a lo largo del elemento 5 cilmdrico en proximidad a su porcion 5s superior. Un ejemplo de un sensor para medir el diametro del elemento 5 cilmdrico alargado se incorpora en la patente US-A-5,314,517.

En operacion, despues de que el horno 7 ha sido encendido, la corredera 19 es conducida hacia la posicion lfmite superior, el plato 42 se abre y se introduce en la porcion 5i interior solidificada. El plato 42 es a continuacion cerrado sobre la porcion 5i, estableciendo una conexion angularmente inamovible entre el plato 42 y el elemento 5 cilmdrico alargado. El motor 27 es entonces encendido, haciendo que la corredera 19 se desplace hacia la posicion lfmite inferior, y a continuacion provocando la traccion (y el consecuente alargamiento o "estiramiento") del elemento 5 cilmdrico alargado hacia abajo a velocidad constante.

La velocidad de traccion, de modo preferente, oscila entre 5 y 70 cm / min, de modo mas preferente entre 15 y 35 cm / min. Este intervalo de velocidades de traccion se selecciona de acuerdo con el diametro del elemento 5 cilmdrico alargado que se debe obtener.

Simultaneamente con la activacion del motor 27, el motor 48 es puesto en marcha y provoca que el plato 42 rote de tal manera que el elemento 5 cilmdrico alargado experimente una torsion alrededor del eje geometrico 6 durante su movimiento lineal rectilmeo.

La velocidad de rotacion del plato 42, de modo preferente, es tal que provoca una torsion del elemento 5 cilmdrico alargado que oscila entre 20 y 100 revoluciones por metro o, de modo mas preferente, entre 20 y 60 revoluciones por metro.

La torsion del elemento 5 cilmdrico alargado es transferida al extremo inferior fundido ("debajo") 2a de la preforma 2.

En otras palabras, el aparato 1 aplica un par de torsion al elemento 5 cilmdrico alargado de tal manera que este ultimo experimenta una torsion predeterminada alrededor del eje geometrico 6 durante su formacion.

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El solicitante ha encontrado que, debido a los movimientos simultaneos del desplazamiento lineal a lo largo del eje geometrico 6 y a la torsion alrededor del eje geometrico 6 aplicada al elemento 5 cilmdrico alargado, el elemento 5 cilmdrico alargado es intrmsecamente mas estirado que los elementos cilmdricos alargados producidos por los aparatos de traccion de tipo conocidos.

En particular, el elemento 5 cilmdrico alargado fabricado de acuerdo con el aparato, muestra un decalage maximo el cual, en todos los casos, es inferior al decalage mostrado por un elemento 5 cilmdrico alargado formado por un aparato de traccion de tipo conocido.

Por ejemplo, el solicitante ha observado que un elemento cilmdrico alargado con una longitud de aproximadamente 100 cm y un diametro de aproximadamente 10 mm, producidos mediante un aparato de traccion del tipo de polea doble, tfpicamente muestra un decalage que oscila entre 0,2 mm y 1 mm, mientras un elemento cilmdrico alargado de igual longitud y diametro producido por medio del aparato 1 tfpicamente muestra un decalage que oscila entre 0,05 mm y 0,2 mm.

El elemento 5 cilmdrico alargado es a continuacion cortado transversalmente en una pluralidad de puntos para formar una pluralidad de elementos cilmdricos alargados conocidos como "bastones" (un baston presenta una longitud del orden de un metro). A partir de cuatro a ocho bastones se obtienen tfpicamente a partir de una preforma de tipo convencional.

Cada baston es a continuacion sometido a una etapa de revestimiento de un proceso de OVD, por medio del cual el baston es cubierto con una capa de sustancias vftreas particularmente oxido de silicio SiO2. De esta manera, se obtiene una preforma final, a partir de la cual se produce una fibra optica (no ilustrada) mediante estirado, partiendo el nucleo de esta fibra del elemento 5 cilmdrico alargado mientras que su revestimiento parte de la capa depositada durante la etapa de revestimiento referida.

El solicitante ha tambien observado una mejora considerable en la concentricidad de las fibras opticas fabricadas a partir de los bastones obtenidos por medio de un dispositivo de traccion. En particular, se obtuvieron fibras con unos valores de concentricidad por debajo de 0,5 pm.

Si la longitud del elemento 5 cilmdrico alargado es esencialmente igual a la longitud de la grna 17, el aparato 1 puede llevar a cabo una etapa unica de estiramiento del elemento 5 cilmdrico en la que la corredera 19 se desplace hacia abajo desde la posicion lfmite superior hasta la posicion lfmite inferior. Como alternativa, si la longitud del elemento 5 cilmdrico alargado es mayor que la longitud de la grna 17, el aparato 1 puede llevar a cabo una pluralidad de etapas de estiramiento sucesivas, al final de cada una de las cuales la corredera 19 es resituada desde la posicion lfmite inferior hasta la posicion lfmite superior. En la practica, despues de que la corredera 19 ha alcanzado la posicion lfmite inferior, el plato 42 es abierto, la corredera 19 es desplazada hacia arriba hasta la posicion lfmite superior y el plato 42 es de nuevo conectado al elemento 5 cilmdrico alargado.

Para asegurar la continuidad del estiramiento del elemento 5 cilmdrico alargado durante la reposicion de la corredera 19, y, en particular, para impedir que una detencion del elemento 5 cilmdrico alargado a lo largo del eje geometrico 6 provoque una acumulacion de material fundido por debajo del rebajo (y por tanto una discontinuidad en el diametro del elemento 5 cilmdrico alargado), es posible proporcionar (Figura 3) un dispositivo de traccion auxiliar situado por debajo del aparato 1 y presenta una estructura y una operacion completamente identicas (indicandose las partes correspondientes mediante los mismos numeros mas el submdice "a") a las del aparato 1. El aparato 1 y 1a estan ambos alineados con el eje geometrico 6.

En particular, el aparato 1a comprende un dispositivo 3a de traslacion y un dispositivo 4a de rotacion similar a los del aparato 1. Por consiguiente el dispositivo 1a de traccion comprende una corredera 19a que esta inicialmente situada en la posicion lfmite superior y esta provista de un plato 42a que puede estar conectado al elemento 5 alargado. Cuando la corredera 19 ha alcanzado la posicion lfmite inferior y ya no puede efectuar la traccion del elemento 5 cilmdrico alargado, el plato 42a queda conectado al elemento 5 cilmdrico el plato 42 se abre y la corredera 19a se desplaza hacia su posicion lfmite inferior para efectuar la traccion del elemento 5 a lo largo del eje geometrico 6. De la misma manera que respecto del aparato 1, el aparato 1a produce una torsion del elemento 5 simultaneamente con su traccion.

Cuando la corredera 19a alcanza la posicion lfmite superior, las operaciones de traccion del elemento 5 se efectuan de nuevo por la corredera 19 que esta situada cerca de su posicion lfmite superior.

En este caso, el aparato 1 y 1a son, de modo preferente, controlados por una unidad 55 de control electronica unica hacia la cual son enviadas, entre otros elementos, las senales detectadas por los sensores 61, 61a que detectan las posiciones lfmite inferiores de las correderas 19 y 19a, respectivamente.

Los sensores 61, 61a de la posicion lfmite pueden ser de tipo mecanico (por ejemplo, un conmutador que se cierra o abra por la corredera 19, 19a cuando este en la posicion lfmite) o un sensor de tipo optoelectronico (por ejemplo una fotocelula cuya senal se interrumpa por la corredera 19, 19a cuando este en la posicion lfmite inferior).

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En el caso actual, por tanto, el dispositivo de traccion comprende un par de correderas 19, 19a energizadas y unos respectivos cuerpos de conexion (platos) 42, 42a, mientras que el dispositivo de rotacion comprende los cuerpos 42, 42a, los respectivos motores 48, 48a y los correspondientes elementospara transmitir el movimiento.

La Figura 4 muestra una variante 1b adicional del aparato que comprende una estructura 62 de soporte, un dispositivo 3b de traccion y un dispositivo 4b de rotacion.

La estructura 62 de soporte (fabricada a partir de metal, por ejemplo) comprende una pared 63 plana vertical y una pared 64 plana horizontal que se extienden perpendicularmente desde una porcion central de la pared 63 vertical. La pared 64 horizontal es tambien soportada por un par de monturas 65, que son triangulares en este caso concreto, fijadas a la pared 63 vertical.

La pared 64 horizontal presenta una abertura 67 central circular coaxial con un eje geometrico 6a (eje geometrico de rotacion). El dispositivo 4b de rotacion comprende un equipamiento 68 rotatorio soportado por la pared 64 horizontal por la interposicion de un cojinete 70 de rodillos que permite que el equipamiento 68 de rotacion rote con respecto a la estructura 62 de soporte y alrededor del eje geometrico 6a. Mas concretamente, la pared 64 horizontal soporta una estructura 72 anular que esta fijada a una cara 64a superior de la pared 64 horizontal y se extiende alrededor de los bordes perifericos de la abertura 67. La estructura 72 anular soporta un primer elemento 72a anular del cojinete de rodillos 70, mientras un segundo elemento 72b anular del cojinete de rodillos 70, situado por fuera del primero, esta fijado de manera inamovible al equipamiento 68 de rotacion. El equipamiento 68 de rotacion comprende un elemento con forma de taza en el que una porcion 74 anular coaxial con el eje geometrico 6a es solidaria con una pared 75 plana perpendicular al eje geometrico 6a. La pared 75 plana presenta un agujero 76 pasante cuya funcion se analizara posteriormente. La parte inferior de la porcion 74 anular esta conectada por una pluralidad de tornillos 78 a una corona dentada 77.

La corona dentada 77 esta engranada con una rueda dentada 79 (Figura 5) enchavetada sobre el arbol de salida de un motor 80 electrico montado sobre y que se proyecta desde la pared 64. Asf, el motor 80 electrico puede provocar que el equipamiento 68 de rotacion rote alrededor del eje geometrico de rotacion 6a.

El dispositivo 3b de traccion comprende un par de poleas 83a, 83b de traccion conducidas por una estructura 82 de soporte (Figura 5) del equipamiento 68 rotatorio. La poleas 83a, 83b son amovibles en rotacion por la fuerza de un motor 85 electrico montado sobre y que se proyecta desde la pared 64 y que esta situado en el lado opuesto del eje geometrico de rotacion 6a del motor 80.

Cada polea 83a, 83b de traccion presenta un surco 84a, 84b anular (Figura 7) formado en una porcion anular, fabricada, de modo preferente, a partir de un material elastico de la polea. Un plano P medio de los surcos 84a, 84b que forma tambien el plano en el que se situan esencialmente las poleas 83a, 83b, es perpendicular a los ejes geometricos de rotacion de las poleas y pasa a traves del eje geometrico de rotacion 6a.

Como se analizara posteriormente, las poleas 83a, 83b son amovibles entre una posicion de reposo en la que estan separadas entre sf y una posicion de activacion en la que las poleas 83a, 83b son esencialmente tangenciales entre sf y tangenciales con el eje geometrico de rotacion.

El dispositivo 90 de transmision, que forma parte del dispositivo 3b de traccion y que permite que el movimiento sea transmitido desde el motor 85 a las poleas 83a, 83b se describira a continuacion con particular referencia a las Figuras 5, 7 y 8. El dispositivo 90 de transmision comprende una corona dentada 92 que esta conectada a la pared 75 plana con la interposicion de un cojinete de rodillos 93 que permite que la corona 92 rote con respecto al equipamiento 68 de rotacion y alrededor del eje geometrico 6a. Mas concretamente, la pared 75 plana soporta una estructura 94 anular que se extiende alrededor de los bordes perimetricos de la pared 75 plana. La estructura 94 anular soporta un primer elemento 93a anular del cojinete de rodillos 93, mientras un segundo elemento 93b anular del cojinete de rodillos 93, situado por fuera del primero, esta fijado de manera inamovible a la corona dentada 92. La corona dentada 92 presenta unos dientes 92e externos (Figuras 5 y 7) que estan engranados con una rueda dentada 95 enchavetada sobre el arbol de salida del motor 85 y unos dientes internos 92i que estan engranados con una rueda dentada 97.

Desde la rueda dentada 97 se extiende un arbol 98a (ilustrado en la Figura 8), que esta situado en paralelo con el eje geometrico de rotacion 6a y que soporta en su extremo superior un primer engranaje 98 conico, que esta engranado en un angulo de 90° con un segundo engranaje 99 conico solidario con un primer extremo de un arbol

100 que esta situado en perpendicular con el eje geometrico de rotacion 6a y que es soportado por una extension

101 (Figura 7) de la estructura 82 de soporte. El arbol 100 presenta un segundo extremo que emerge de la extension 101 y es solidario con una polea 103 dentada. La polea 103 dentada esta tambien conectada, por medio de una correa 105 dentada, a una segunda polea 107 dentada fijada de manera inamovible a un primer extremo de un arbol 110 paralelo al arbol 100 y que es soportado por un cuerpo 112 central (Figura 7) de la estructura 82 de soporte. El primer extremo del arbol 110 tambien soporta un cuerpo 115 en forma de taza provisto de una porcion 116 anular dentada cuya funcion se analizara posteriormente. El arbol 110 se extiende por dentro de una cavidad 120 cilmdrica formada en el cuerpo 112 central, y queda habilitado para rotar con respecto al cuerpo 112 central por un par de cojinetes 123 interpuestos entre el arbol 110 y las paredes de la cavidad 120 cilmdrica.

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El arbol 110 se extiende por dentro de la cavidad 120 cilmdrica formada en el cuerpo 112 central y por dentro de una extension 122 tubular cilmdrica que se extiende desde el cuerpo 112 central perpendicular al eje geometrico 6a.

Un manguito cilmdrico que rodea el arbol 110 y capaz de mantener los cojinetes 123 a una distancia predeterminada separada puede estar situado dentro de la cavidad 120.

Un primer elemento 125 oscilatorio de forma alargada (que presenta la forma, por ejemplo, mostrada en la Figura 5 o como se muestra en el ejemplo esquematico de la Figura 8) es soportado por el cuerpo 112 central y presenta un agujero 127 pasante que aloja la extension 122 tubular, con la interposicion de un cojinete de bolas 128. El arbol 110 presenta una segunda porcion terminal que se proyecta desde la extension 122 tubular y desde el elemento 125 oscilatorio y que soporta una rueda dentada 130. La rueda dentada 130 esta engranada, por medio de una correa 130a dentada, con una rueda dentada 131 que esta fijada sobre una porcion media de un arbol 132. Este ultimo presenta un primer extremo alojado dentro de un cojinete 134 de soporte portado por el elemento 125 oscilatorio, y un segundo extremo al cual esta fijado de manera inamovible la polea 83a de traccion. El arbol 132 esta tambien situado en paralelo a los arboles 110 y 100 y es perpendicular al eje geometrico de rotacion 6a.

La porcion 116 anular dentada esta engranada con una porcion 136 anular dentada de un cuerpo 137 en forma de taza soportado por un arbol 138 que esta situado en paralelo con el arbol 110 y es soportado por el cuerpo 112 central. En particular, el arbol 138 se extiende por dentro de una cavidad 140 cilmdrica formada dentro del cuerpo 112 central, y esta habilitado para rotar con respecto al cuerpo 112 central por un par de cojinetes 142 interpuestos entre el arbol 138 y las paredes de la cavidad 140 cilmdrica.

En particular, el arbol 138 se extiende por dentro de una cavidad 140 cilmdrica formada dentro del cuerpo 112 central y por dentro de una extension 142 tubular cilmdrica que se extiende desde el cuerpo 112 central en perpendicular con el eje geometrico 6a y por tanto paralela a la extension 122.

Un manguito cilmdrico que rodee el arbol 138 y capaz de mantener los cojinetes 145 a una distancia predeterminada de separacion, puede estar situado dentro de la cavidad 140.

Un segundo elemento 150 oscilatorio, conformado de la misma manera que el primero (Figuras 5 y 8) es soportado por el cuerpo 112 central y presenta un agujero 152 pasante que aloja, con la interposicion del cojinete de bolas 153, la extension 142 tubular.

El cuerpo 137 con forma de taza es tambien solidario con una polea 158 dentada (Figuras 7 y 8) que esta engranada, por medio de una correa 160 engranada, con una polea 162 engranada situada en el primer extremo del arbol 164 soportado por el segundo elemento 150 oscilatorio. Un segundo extremo del arbol 164 emerge del elemento 150 oscilatorio sobre el lado opuesto de la polea 162 y soporta la polea 83b de traccion. El arbol 164 es paralelo al arbol 138 y perpendicular al eje geometrico de rotacion 6a.

En uso, el movimiento del motor 85 electrico es transmitido, por medio de la rueda dentada 95, a la corona dentada 92 la cual rota alrededor del eje geometrico 6a. La rotacion de la corona dentada 92 provoca la rotacion de la rueda dentada 97 la cual, debido al engranaje entre los engranajes conicos 98 y 99 provoca la rotacion de la polea 93, la cual, a su vez, transmite el movimiento rotatorio al cuerpo 115 en forma de taza. La rotacion del cuerpo 115 en forma de taza provoca la rotacion del arbol 110, de la rueda dentada 130 y, en consecuencia, de la polea 83a de traccion. La rotacion del cuerpo 115 en forma de taza provoca tambien la rotacion del cuerpo 137 en forma de taza. A su vez, la rotacion del cuerpo 137 en forma de taza es transmitida a la polea 162 la cual, por medio de la conexion ngida formada por el arbol 164, provoca que la polea 83b de traccion rote.

Los elementos 125, 150 oscilatorios son accionados por un dispositivo de abertura 170 (Figura 5) capaz de mantener las poleas 83a, 83b normalmente en la posicion de activacion y capaz de situarlas en la posicion de reposo cuando son comandadas de esta forma.

Con referencia a las Figuras 4 y 5, el dispositivo 170 de abertura comprende un par de elementos 171, 172 rectilmeos que presentan unas primeras porciones terminales articuladas a las extensiones terminales de los elementos 125, 150 oscilatorios y a las segundas porciones terminales articuladas conjuntamente alrededor de un pivote 173 situado sobre una porcion con forma de U de tamano ampliado de una barra 175 cilmdrico. El dispositivo 170 de abertura comprende tambien una estructura 180 tubular que se extiende hacia abajo desde la pared 75 en paralelo con el eje geometrico de rotacion 6a. La estructura 180 tubular presenta una abertura terminal inferior cerrada por un tapon 181 en el que se forma un agujero 182 pasante coaxial con la estructura 180 tubular. La porcion con forma de U de tamano aumentado esta alojada dentro de la estructura 180 tubular con la barra 175 que encaja dentro de la abertura 182 y emerge desde el tapon 181. La porcion de barra 175 que emerge del tapon 181 soporta, en uno de sus extremos un anillo 185 que forma un resalto para una primera porcion terminal de un muelle 187 helicoidal que esta ajustado alrededor de la barra 175 y presenta una segunda porcion terminal que se apoya sobre el tapon 181. La fuerza elastica del muelle 187 helicoidal es capaz de mantener apoyada la porcion con forma de U de tamano aumentado sobre el tapon 181; en esta posicion, el pivote 173 esta en una posicion inferior dentro de la estructura 180 tubular, los elementos 171, 172 rectilmeos forman un angulo a de unos pocos grados entre ellos (Figura 5) y los elementos 125, 150 oscilatorios estan situados en posicion adyacente uno con otro con respecto a las poleas 83a y 83b tangenciales entre sf y tangenciales con el eje geometrico 6a (si esta ausente el elemento 5

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cilmdrico alargado). Cuando una fuerza capaz de oponerse a la fuerza elastica del muelle 187 es aplicada a la barra 175, la porcion con forma de U de tamano aumentado se aparta del tapon 181 al desplazarse hacia arriba; en consecuencia, el pivote 173 es desplazado hacia una posicion media de la estructura 180 tubular y los elementos 171, 172 rectilmeos se separan, formando un angulo p < a entre ellos. Asf, los elementos 125, 150 oscilatorios rotan y las poleas 83a y 83b se desplazan alejandose entre sf para entrar en la porcion de reposo.

Convenientemente, la barra 125 es desplazado por medio de un accionador 190 neumatico (Figuras 4 - 6) soportado por la pared 63 y provisto de un arbol de salida 190a desde el cual se extiende transversalmente una montura 193, estando esta montura conectada a una corredera 194 amovible con un movimiento lineal reversible a lo largo de una gma 195 vertical conducida por la pared 63 metalica (Figura 6).

La corredera 194 soporta una placa 196 anular plana perpendicular al eje geometrico 6a. La placa 196 anular es amovible entre una posicion de reposo inferior (ilustrada en la Figura 4) en la que esta separada de la barra 175 y una posicion superior (no ilustrada de activacion) en la que la placa 196 se apoya sobre la barra 175 y lo empuje hacia arriba, comprimiendo el muelle 187.

En uso, el accionador 190 es activado para situar la placa 196 en la posicion de activacion, provocando asf el desplazamiento hacia arriba de la barra 175, la compresion del muelle 187 y la consiguiente rotacion de los elementos 125, 150 oscilatorios. Estos elementos rotan en direcciones opuestas, de tal manera que las poleas 83a y 83b se desplazan alejandose entre sf para entrar en la posicion de reposo.

La porcion 5i inferior del elemento 5 cilmdrico alargado es a continuacion situada entre las poleas 83a, 83b.

El accionador 190 es a continuacion desactivado y la placa 196 se desplaza hasta la posicion de reposo precedente; en consecuencia, la barra 175 retorna hacia abajo bajo la fuerza del muelle 187, provocando asf que los elementos 125, 150 oscilatorios roten de tal manera que las poleas 83a y 83b se aproximen entre sf para entrar en la posicion de activacion.

En particular, ambas poleas 83a, 83b estan situadas tangencialmente con los lados opuestos del elemento 5 cilmdrico alargado con respecto al eje geometrico de rotacion 6, y presionan contra la porcion 5i (que es coaxial con el eje geometrico 6a). Los surcos 84a, 84b de las poleas de traccion vienen a apoyarse sobre los lados opuestos del elemento 5 cilmdrico alargado y ejercen una presion esencialmente constante sobre estos, debido a la fuerza elastica del muelle 187. Asf, se establece una conexion angularmente fija entre las poleas 83a, 83b y el elemento 5 cilmdrico alargado.

El motor 85 es activado, provocando que las poleas 83a, 83b roten en direcciones opuestas. Asf, estas poleas aplican una fuerza de traccion sobre el elemento 5 cilmdrico alargado que se estira hacia abajo con un movimiento lineal. En su desplazamiento, el elemento 5 pasa a traves de la abertura 76 de la pared 75 y de la abertura 67 de la pared 64.

Al mismo tiempo, el motor 80 es puesto en marcha, provocando que el elemento 68 amovible y, por consiguiente, las polea 83a, 83b roten alrededor del eje geometrico 6a.

De esta forma, el plano P vertical (Figura 7) rota alrededor del eje geometrico de rotacion 6a, y por tanto, se aplica una torsion alrededor del eje geometrico 6a sobre el elemento 5 cilmdrico durante su desplazamiento lineal hacia abajo.

En la Figura 4, la parte del estiramiento en lmeas de puntos representa la estructura 82 de soporte situada en una posicion angular rotada en un angulo de 180° con respecto a la posicion mostrada en lmeas continuas.

Claims (4)

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   REIVINDICACIONES

   1. - Un procedimiento de produccion de una barra (5) de nucleo para ser utilizada en un proceso de produccion de una preforma final a partir de la cual es introducida una fibra optica mediante estirado, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de

   - la provision de una preforma (2) del nucleo de material de vidrio;

   - el calentamiento de una porcion terminal de la preforma (2) del nucleo de tal manera que se obtenga un material de vidrio fundido;

   - la obtencion de la barra (5) del nucleo a partir de dicho material de vidrio fundido antes de llevar a cabo cualquier etapa de revestimiento, estando formado dicha barra (5) del nucleo a partir de un material sin ningun material revestido;

   en el que la etapa de obtencion de la barra del nucleo comprende las etapas de:

   - la aplicacion de traccion sobre el elemento (5) cilmdrico alargado obtenido a partir del material de vidrio fundido a lo largo de un eje geometrico de avance (6); y

   - impartir una torsion sobre el elemento (5) cilmdrico alargado alrededor de dicho eje geometrico de avance (6), en el que dichas etapas de aplicacion de traccion y de impartir una torsion se llevan a cabo de manera simultanea.
2. 2. - Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicacion 1, caracterizado porque dicha etapa de aplicacion de traccion comprende las etapas de conexion de un cuerpo (40) rotatorio energizado a una porcion (5i) de dicho elemento (5) cilmdrico alargado y la rotacion de un movimiento de traslacion de dicho cuerpo (40) rotatorio energizado a lo largo de dicho eje geometrico de avance (6); y porque dicha etapa de impartir una torsion comprende la etapa de aplicacion de la rotacion de dicho cuerpo (40) rotatorio energizado alrededor de dicho eje geometrico de avance (6).
3. 3. - Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicacion 2, caracterizado porque dicha etapa de impartir de una torsion comprende las etapas de:

   - la conexion de un cuerpo (40a) auxiliar a una porcion (5i) de dicho elemento (5) cilmdrico alargado cuando dicho cuerpo (40) rotatorio energizado alcanza una posicion lfmite;

   - la desconexion de dicho cuerpo (40) rotatorio energizado respecto de dicho elemento (5) cilmdrico alargado; y

   - la aplicacion de un movimiento de traslacion y rotacion de dicho cuerpo (40a) auxiliar a lo largo y alrededor de dicho eje geometrico de avance (6).
4. 4. - Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicacion 1, caracterizado porque dicha etapa de aplicacion de traccion comprende las etapas de conexion de al menos unas primera y segunda poleas (83a, 83b) de traccion a dicho elemento (5) alargado y de determinacion de que dichas primera y segunda poleas (83a, 83b) de traccion roten alrededor de sus respectivos ejes geometricos; y dicha etapa de impartir una torsion comprende la etapa de rotacion de las poleas (83a, 83b) alrededor de dicho eje geometrico de avance (6).