EM UMA REDE DE FIBRAS ÓPTICAS"

Campo da invenção

[001] Refere-se a presente invenção a uma caixa óptica de derivação ou de terminação, de construção hermética, do tipo que apresenta uma carcaça provida de uma abertura de acesso a ser fechada por uma tampa selada e provida de um adaptador de entrada tendo um extremo externo conectado a um cabo óptico de distribuição, formado por uma ou mais fibras ópticas, e um extremo interno pelo qual uma fibra ou divisão de fibra óptica do cabo de distribuição é conectada a um dispositivo divisor balanceado e/ou desbalanceado, sendo a tampa provida de adaptadores de sa da, cada um dos quais tendo um extremo interno, conectado, por meio do dispositivo divisor, a uma fibra ou divisão de fibra do cabo óptico de distribuição, e um extremo externo adaptado para receber um conector de um respectivo cabo óptico terminal de um usuário.

Técnica anterior

[002] Uma caixa óptica de terminação é descrita no pedido de patente BR 10 2016 029000-7, da mesma requerente, apresentando múltiplas sardas para a conexão de múltiplos cabos ópticos terminais de usuários, a partir de um cabo óptico de distribuição a ser recebido na referida caixa óptica .

[003] Nessa construção anterior, a fibra óptica única ou cada uma das fibras ópticas múltiplas do cabo óptico de distribuição, recebido na caixa óptica de terminação, é conectada a um respectivo adaptador de sarda, montado em uma tampa da caixa, por meio de extensões de fibra óptica do próprio cabo de distribuição ou por meio de divisões ( "splitters " ) de pelo menos uma fibra óptica do cabo de distribuição que pode ser, por exemplo, do tipo "low friction" .

[004] A referida construção anterior foi desenvolvida para ter as operações de recebimento e retenção, sem risco de soltura, do cabo óptico de distribuição de múltiplas fibras ou "low friction" (com apenas uma fibra) e também as operações de conexão da ou das fibras do cabo óptico de distribuição, com os adaptadores de sa da da tampa de fechamento da caixa, realizadas, pelo operador instalador, fora do local de instalação da caixa de terminação e antes de a tampa de fechamento ser selada contra a caixa, de modo estanque e definitivo, impedindo a movimentação dos elementos internos de acomodação da ou das extensões de fibra óptica no interior da carcaça da caixa óptica de terminação e evitando movimentação dos componentes ópticos por vibrações ou impactos .

[005] Apesar das vantagens construtivas e operacionais alcançadas com a caixa óptica de terminação desenvolvida pela ora requerente e objeto do pedido de patente BR 10 2016 029000-7, a ora requerente desenvolveu uma nova solução construtiva, objeto do pedido de patente BR 10 2018 075693-1 e segundo a qual a caixa óptica pode ser dotada de meios que permitem sua operação não só como caixa óptica de terminação, mas também como caixa óptica de derivação, capaz de receber um cabo ou cordão de distribuição, contendo uma ou múltiplas fibras ópticas, com apenas parte de divisões balanceadas ou desbalanceadas de uma fibra óptica, ou parte das múltiplas fibras ópticas do cabo de distribuição, sendo terminada no interior da caixa, para que cada fibra, ou divisão de fibra, terminada na caixa, possa ser conectada a um respectivo cabo terminal de usuário, com as demais divisões de fibra ou demais fibras ópticas do cabo de distribuição, não terminadas no interior da caixa, saindo dessa última através de um respectivo adaptador de sa da, para serem dirigidas a outra caixa de derivação e/ou de terminação óptica por meio de um cabo ou cordão de continuação.

[006] De acordo com a construção proposta no pedido de patente BR 10 2018 075693-1, é possivel fazer com que a caixa óptica de terminação, apresentando caracteristicas vantajosas descritas no pedido de patente anterior, BR 10 2016 029000-7, possa ser ainda utilizada como caixa óptica de derivação, permitindo, se desejado e conveniente, derivar, em cada caixa óptica de uma rede, parte da potência óptica de entrada, de acordo com as necessidades de cada aplicação e até não existirem mais fibras ópticas a serem derivadas ou até não haver potência suficiente para nova derivação do sinal óptico da última caixa, a qual passa a operar apenas como caixa óptica de terminação.

[007] A caixa óptica objeto do BR 10 2018 075693-1 apresenta, assim, os aspectos vantajosos de versatilidade de aplicação como caixa de derivação e/ou de terminação a ser usada em uma rede de fibras ópticas com cabos conectorizados, preferivelmente pré conectorizados, e de permitir que as operações montagem do adaptador de entrada, dos adaptadores de sa da e da tampa de fechamento da caixa, sejam realizadas, em fábrica, para que a caixa óptica seja recebida, pelo instalador, já na condição selada e testada, impedindo o acesso ao seu interior durante as operações de instalação da caixa na rede de fibras ópticas, bastando aos instaladores acoplar os conectores extremos dos cabos ópticos de distribuição, de continuação e de terminação aos respectivos adaptadores previamente montados nas regiões extremas opostas da carcaça da caixa óptica.

[008] Apesar dos aspectos vantajosos acima mencionados, a caixa óptica objeto do pedido de patente BR 10 2018 075693-1 ainda apresenta sua carcaça provida de duas aberturas extremas opostas, a serem hermeticamente vedadas, sendo uma para receber o cabo de distribuição ou de continuação, por meio de um adaptador de entrada, e a outra para ser fechada pela tampa selada que carrega os adaptadores de sarda e (se for o caso) de continuação. Essa construção, além de exigir os componentes necessários aos dois fechamentos extremos e os tempos de soldagem por fusão ou de cura do adesivo, com correspondente custo de fabricação e montagem, torna essa solução de dificil processabilidade e produtividade.

[009] Outro aspecto a ser observado nas caixas objeto do BR 10 2018 075693-1 diz respeito ao fato de a tampa ser definitivamente selada à carcaça por fusão ou por adesivo, o que não permite sua posterior retirada da carcaça ainda durante a fase de produção da caixa óptica. Caso o teste da caixa, após a montagem de suas conexões internas e de seu fechamento definitivo, demonstre haver alguma falha, não será mais possivel o reaproveitamento da tampa e da carcaça, exigindo nova remontagem de todos os elementos internos carregados por essas duas partes que são destruídas.

Sumário da invenção

[010] Diante das limitações de aplicação acima mencionadas e voltadas à construção de caixa selada com extremos opostos exigindo adaptadores de montagem hermética, a presente invenção tem o objetivo de prover uma caixa óptica de construção simples e robusta, com número relativamente reduzido de partes componentes, tendo uma carcaça provida de uma só abertura de acesso a ser hermeticamente fechada por uma tampa lacrada mecanicamente e recuperável, dita caixa óptica sendo ainda dotada de meios que permitam sua operação não só como caixa óptica de terminação, mas também como caixa óptica de derivação, capaz de receber um cabo ou cordão de distribuição, contendo uma ou múltiplas fibras ópticas, com apenas parte de divisões balanceadas ou desbalanceadas de uma fibra óptica, ou parte das múltiplas fibras ópticas do cabo de distribuição, sendo terminada no interior da caixa, para que cada fibra ou divisão de fibra terminada na caixa possa ser conectada a um respectivo cabo terminal de usuário, com as demais divisões de fibra ou demais fibras ópticas do cabo de distribuição, não terminadas no interior da caixa, saindo dessa última através de um respectivo adaptador de sa da, para serem dirigidas a outra caixa de derivação e/ou de terminação óptica por meio de um cabo ou cordão de continuação .

[011] De acordo com a invenção, a caixa óptica pode ser usada como caixa óptica de derivação, permitindo, se desejado e conveniente, derivar, em cada caixa óptica de uma rede, parte da potência óptica de entrada, de acordo com as necessidades de cada aplicação e até não existirem mais fibras ópticas a serem derivadas ou até não haver potência suficiente para nova derivação do sinal óptico da última caixa, a qual passa a operar apenas como caixa óptica de terminação .

Breve descrição dos desenhos [012] A invenção em questão será descrita a seguir, fazendo-se referências aos desenhos anexos, dados apenas a titulo exemplificativo e nos quais:

[013] A figura 1 representa uma vista em perspectiva explodida de uma caixa óptica, operando como caixa de derivação;

[014] A figura 2 representa uma vista em planta inferior do conjunto explodido ilustrado na figura 1 e recebendo, por meio de um adaptador de entrada, um cabo óptico de distribuição formado, nesse exemplo, por uma única fibra óptica que é dividida para ter fibras ópticas de usuário, terminadas na caixa óptica, para serem conectadas, cada uma, a um respectivo cabo terminal de usuário, e uma fibra óptica de continuação, não terminada no interior da caixa, saindo dessa última através de um respectivo adaptador de continuação, para ser dirigida a outra caixa de derivação e/ou de terminação óptica, por meio de um cabo ou cordão de continuação;

[015] A figura 3 representa uma vista em perspectiva da caixa óptica da figura 1 em uma condição montada e mediana e longitudinalmente cortada;

[016] A figura 4 representa uma vista em perspectiva da caixa óptica das figuras 1 e 3, quando na condição montada e observada pelo extremo fechado pela tampa;

[017] A figura 5 representa uma vista em corte longitudinal mediano da caixa óptica ilustrada na figura 3;

[018] A figura 5A representa um detalhe ampliado da figura 5, para melhor ilustrar como a tampa extrema é assentada, retida e lacrada, por um anel de retenção, contra o extremo aberto da carcaça da caixa óptica; [019] A figura 6 representa uma vista frontal da tampa da caixa óptica das figuras 1, 3 e 5;

[020] A figura 7 representa uma vista em planta do lado interno do anel de retenção da tampa na carcaça da caixa óptica; e

[021] A figura 8 representa uma vista em perspectiva explodida do conjunto definido pela carcaça tubular, pela placa da tampa e pelo anel de retenção, ilustrando os elementos de travamento rotacional da placa no extremo aberto da carcaça tubular.

Descrição da invenção

[022] Conforme ilustrado nos desenhos anexos, a invenção em questão é aplicada à caixa óptica CX hermética, do tipo que apresenta uma carcaça tubular 10, de seção transversal aproximadamente circular, mas não se limitando a essa configuração, e formada em qualquer material adequado à instalação subterrânea ou ao tempo, por exemplo, polipropileno, tendo um extremo fechado 10a e um extremo aberto 10b, oposto ao primeiro e de contorno circular, provido de uma rosca externa 11 e a ser fechado por uma tampa 20, preferivelmente construida em uma placa 21 de um polimero adequado qualquer, de contorno substancialmente circular e tendo um lado externo 20a e um lado interno 20b que é assentável e fixável contra o extremo aberto 10b da carcaça tubular 10.

[023] A placa 21 incorpora, no lado interno 20b da tampa

20, uma projeção tubular 22, de contorno circular e com diâmetro externo dimensionado para permitir seu encaixe telescópico justo no interior do extremo aberto 10b da carcaça 10. [024] A placa 21 apresenta uma região periférica 23, radialmente externa à projeção tubular 22 e que incorpora, no lado interno 20b da tampa 20, uma nervura circunferencial 23a que é assentada contra o extremo aberto 10b da carcaça 10, quando do fechamento da tampa 20 na carcaça 10.

[025] Conforme ilustrado na figura 8, a região periférica

23 da placa 21 é provida de pelo menos um elemento indexador 24, configurado para ser acoplado a um respectivo elemento de travamento 14 provido no extremo aberto 10b da carcaça tubular 10, permitindo que a placa 21 fique rotacionalmente travada na carcaça tubular 10 quando assentada, de modo indexado, contra o extremo aberto 10b da carcaça tubular 10.

[026] Na construção ilustrada, o elemento indexador 24 toma a forma de um ressalto axial 24a, de largura reduzida, incorporado à nervura circunferencial 23a da região periférica 23 da placa 21, sendo o elemento de travamento 14 definido por um respectivo rebaixo axial 14a provido no extremo aberto 10b da carcaça tubular 10, para receber o ressalto axial 24a da placa 21, travando rotacionalmente essa última em uma posição indexada quando assentada contra o extremo aberto 10b da carcaça tubular 10.

[027] A projeção tubular 22 carrega, externamente, pelo menos um anel de vedação 30, em elastômero, que é radialmente comprimido contra o confrontante interior do extremo aberto 10b da carcaça 10, garantindo a estanqueidade da junção tampa 20-carcaça 10.

[028] A fixação da tampa 20 na carcaça 10 é obtida por um anel de retenção 50 provido de uma rosca interna 51 a ser engatada com a rosca externa 11 do extremo aberto 10b da carcaça 10 e incorporando, radial e internamente, uma aba radial extrema 52 que é axialmente assentada contra a placa 21, no lado externo 20a da tampa 20.

[029] Assim, quando o anel de retenção 50 é girado no sentido de aperto, com sua rosca interna 51 engatada na rosca externa 11 da carcaça 10, a aba radial extrema 52, do anel de retenção 50, empurra a placa 21 contra carcaça 10, provocando o encaixe telescópico justo da projeção tubular 22 no interior do extremo aberto 10b da carcaça 10, conforme melhor ilustrado nas figuras 5 e 5a e ainda o encaixe do ressalto axial 24a no rebaixo axial 14a do extremo aberto 10b da carcaça tubular 10, travando rotacionalmente a placa 21 na carcaça tubular 10.

[030] O anel de retenção 50 carrega pelo menos um elemento de trava 55 que é engatado com um elemento receptor de trava 25 provido na tampa 20, travando definitiva e rotacionalmente o anel de retenção 50 na placa 21 e, consequentemente, na carcaça 10, quando do completo pressionamento da tampa 20 contra a carcaça 10 pelo rosqueamento do anel de retenção 50 sobre o extremo externo 10b da carcaça tubular 10.

[031] Na construção ilustrada nas figuras 6 e 7, são providos múltiplos elementos receptores de trava 25 que tomam a forma de um alinhamento circular de ressaltos 25a incorporados na placa 21, em um lado externo 20a da tampa 20, enquanto que os respectivos elementos de trava 55 tomam a forma de um mesmo alinhamento de rebaixos 55a providos na aba radial extrema 52 do anel de retenção 50, em sua face voltada à tampa 20, rebaixos 55a esses que são dimensionados para receberem, cada um, um respectivo ressalto 25a da placa 21 quando do fim do curso de aperto do anel de retenção 50. Com essa construção, quando do encaixe dos ressaltos 25 da placa 21 nos rebaixos 45 do anel de retenção 50, estando o ressalto axial 24a da placa 21 já encaixado no respectivo rebaixo axial 14a da carcaça tubular 10, o anel de retenção 50 não pode mais ser girado livremente no sentido de liberação do engate de sua rosca interna 51 em relação à rosca externa 11 da carcaça 10.

[032] Apesar de o anel de retenção 50 operar como lacre de inviolabilidade da caixa óptica CX, ele é construído com pelo menos uma região radial enfraquecida 56 (figuras 4 e 7), para permitir que o anel possa ser rompido nessa região, para abertura da caixa óptica já terminada, caso seja detectada alguma falha ou irregularidade em sua fabricação e montagem. Com isso, podem ser aproveitados a carcaça 10, a tampa 20 e os elementos internos já adaptados no interior da carcaça.

[033] Conforme já mencionado, a caixa óptica CX ilustrada é construída para operar, simultaneamente, como caixa de derivação e de terminação, com sua placa 21 provida de um furo de entrada FE, de uma pluralidade de furos de sa da FS, de um furo de continuação FC e ainda de um orificio de pressurização OP, cujas funções serão descritas adiante.

[034] No furo de entrada FE é montado, de modo estanque, um adaptador de entrada AE tendo um extremo externo no qual pode ser acoplado um conector de entrada CE provido, preferivelmente por pré conectorização, no extremo de um cabo óptico de distribuição CD que pode ser formado por uma só fibra óptica ou por múltiplas fibras ópticas.

[035] A um extremo interno do adaptador de entrada AE é acoplado um conector de ligação CL, preferivelmente por meio de pré-conectorização, de pelo menos uma extensão de fibra óptica EFO que pode representar uma extensão da fibra óptica única de um cabo de distribuição CD "monofibra", conforme ilustrado, ou uma extensão de uma das fibras ópticas de um cabo de distribuição CD "multifibras " , dito cabo de distribuição CD disponibilizando uma predeterminada potência óptica .

[036] A extensão de fibra óptica EFO é conduzida, no interior da carcaça tubular 10, a um respectivo dispositivo divisor de entrada DE, no qual é dividida em uma fibra continuação FC e em uma fibra óptica de terminação FT, com potências ópticas desbalanceadas, sendo a fibra óptica de terminação FT conduzida, com ou sem emendas por fusão EF de chicotes intermediários, a um dispositivo divisor de sa da DS, no qual é dividida em múltiplas fibras ópticas de usuário FU, cada uma delas sendo seletivamente conectável, por conectorização, preferivelmente por pré-conectorização, com respectivos conectores C, em extremos internos de respectivos adaptadores de sarda AS, montados, de modo estanque, em respectivos furos de sarda FS providos na placa 21 da tampa 20, conforme ilustrado, de modo um tanto esquemático, na figura 2. Em extremos externos dos adaptadores de sarda AS são conectáveis conectores C providos, geralmente por pré- conectorização, nos extremos de respectivos cabos terminais de usuário CT . As fibras ópticas de usuário FU podem apresentar potências ópticas iguais ou desbalanceadas, para proverem diferentes pontos de ligação de usuários com diferentes demandas de potência óptica. Entretanto, a fibra óptica de terminação FT apresenta, geralmente, uma potência óptica inferior àquela da fibra óptica de continuação FC e é dimensionada de acordo com as necessidades dos usuários a serem por ela atendidos e com a topologia da rede de fibras ópticas .

[037] O número de dispositivos divisores de entrada DE e de sarda DS pode variar em função das caracteristicas construtivas do cabo de distribuição CD e ainda do número de adaptadores de sarda AS a serem providos através da tampa 20 da caixa óptica CX.

[038] Conforme ilustrado esquematicamente na figura 2, a fibra óptica de continuação FC, liberada do dispositivo divisor de entrada DE, é preferivelmente pré conectorizada com um conector C que é acoplado a um adaptador de continuação AC provido no furo de continuação FC da placa 21 da tampa 20. Em um extremo externo do adaptador de continuação AC é conectável um conector C provido, geralmente por pré-conectorização, no extremo de um cabo de continuação CC a ser conduzido a uma subsequente caixa óptica CX de derivação ou de terminação na rede ou barramento de caixas ópticas .

[039] Na construção exemplificada, o adaptador de entrada AE e os adaptadores de sarda AS das caixas ópticas de derivação e de terminação e o adaptador de continuação AC das caixas ópticas de derivação, apresentam qualquer construção adequada para transpassarem, de modo estanque, o respectivo furo passante da placa 21 da tampa 20. Com isso, quando do rosqueamento completo do anel de retenção 40 no extremo aberto 10b da carcaça 10, esse último passa a ficar fechado de modo totalmente estanque pela tampa 20, a qual não poderá mais ser destacada da carcaça tubular 10, a não ser por rompimento da região radial enfraquecida 46 do anel de retenção 40. [040] A carcaça tubular 10 é projetada para operar de modo totalmente hermético após a montagem da tampa 20 contra o extremo aberto 10b da carcaça 10, com a tampa 20 já carregando o adaptador de entrada AE, os adaptadores de sa da AS e o adaptador de continuação AC, sendo esse último geralmente provido apenas nas caixas ópticas de derivação.

[041] Após finalizada a instalação da caixa óptica CX, com a tampa 20 já fechada e lacrada contra a carcaça tubular 10, a caixa óptica CX, já hermeticamente fechada, poderá ser pressurizada com um gás adequado, a ser introduzido no interior da caixa óptica CX por meio de uma válvula V de pressurização, montada através do orificio de pressurização OP provido na placa 21 da tampa 20, conforme ilustrado nas figuras 1,5 e 6.

[042] A caixa óptica em questão é do tipo que compreende ainda uma bandeja 40, construída em material não condutor elétrico, para acomodação das extensões de fibra óptica EFO, das fibras ópticas de terminação FT, das fibras ópticas de usuário FU, da fibra óptica de continuação FC e dos dispositivos divisores de entrada DE e de sa da DS no interior da caixa óptica CX, sendo a bandeja 40 alojada no interior da carcaça tubular 10 quando a essa última é fixada a tampa 20. A bandeja 40 tem um primeiro extremo 41, a ser assentado internamente contra o extremo fechado 10a da carcaça tubular 10, e um segundo extremo 42 montado ao lado interno 20b da tampa 20, para ser com ela deslocado quando da fixação da tampa 20 no extremo aberto 10b da carcaça tubular 10.

[043] Conforme já mencionado, quando a caixa óptica CX é usada como caixa óptica de terminação, a placa 21 da tampa 20 pode ser construída com apenas "n+1" furos passantes, sendo que "n" furos são furos de saída FS, cada um recebendo e retendo um respectivo adaptador de saída AS para cada cabo óptico terminal CT de usuário e um furo de entrada FE para receber e reter um adaptador de entrada AE . Nesse caso, a tampa 20 não necessita ter o furo de continuação FC .

[044] Entretanto, para as caixas ópticas CX com função de derivação, a placa 21 da tampa 20 apresenta "n+2" furos, para montagem de "n" adaptadores de saída AS, do adaptador de entrada AE e de um adaptador de continuação AC em um respectivo furo de continuação FC, sendo que no extremo externo do adaptador de continuação AC é acoplado um cabo óptico de continuação CC .

[045] Deve ser entendido que o número "n" de adaptadores de saída AS na tampa 20 pode variar em função da construção dos dispositivos divisores de saída DS e ainda a topologia da rede na qual serão instaladas as caixas ópticas CX e as limitações dimensionais da tampa 20 de referidas caixas ópticas CX.

[046] Apesar de ter sido aqui apresentada apenas uma concretização da invenção em questão, deve ser entendido que poderão ser feitas alterações de forma e de disposição das diferentes partes componentes da caixa óptica, envolvidas com a derivação e a terminação das fibras ópticas de um cabo óptico de distribuição, sem que se fuja do escopo definido no quadro reivindicatório que acompanha o presente relatório descritivo .