EoW January 2009

artículo técnico

coloración de 3000m/min, mientras que en ensayos anteriores [4] la velocidad máxima de revestimiento de 0,9mm era de 900m/min. 2.3 Accionamientos de la línea Para mejorar el grado de reacción y la precisión de los motores críticos a altas velocidades, se utiliza un controlador del movimiento separado para controlar el cabrestante, los bucles de rotación entre rodillo regulador y bobina y el motor de avance transversal, que controla el paso de enrollado y las inversiones de la bobina. Un PLC se encarga de la coordinación global de la línea a través de Profibus Siemens o DeviceNet™ Allen-Bradley para el controlador de movimiento, el sistema de lámparas UV, la unidad de revestimiento y los otros componentes. El resultado es una mejora de 10 a 1 de los tiempos de respuesta de control, que son críticos en las rápidas rampas de aceleración y para asegurar un enrollado preciso de la fibra. Además, se ha provisto un sistema de corrección automático del punto de inversión en las bridas del carrete. Se ha implementado un algoritmo que varía tanto el paso como los puntos de inversión para asegurar un enrollado uniforme. 3 Productividad La capacidad de una línea de coloración depende de muchas variables, como la velocidad de línea, la capacidad de la bobina de alimentación y de enrollado, y las características del acrilato. La longitud de la fibra alimentada y la cantidad de tinta disponible determinan la duración máxima de un ciclo de producción entre dos preparaciones de la línea. La longitud máxima de la fibra es limitada por la capacidad del OTDR de medir con precisión las pérdidas en la fibra para asegurar que los trozos de fibra más cortos usados en los cables completos cumplan los requisitos de las pruebas finales. Se pueden medir longitudes de fibra monomodo de más de 100km a 1550nm, mientras a 1310nm se pueden medir longitudes de fibra de 70 a 80km. Las tintas son suministradas normalmente en botellas de 1 ó 2kg. Una botella de 1kg es suficiente para colorear 100km de fibra. la productividad son los desechos del arranque, los tiempos de preparación de la línea y el tiempo de interferencia del operador, que depende del número de operadores. El impacto de estos factores en la productividad ha sido estudiado utilizando un modelo. En la Figura 7 hay un ejemplo en que se supone que la longitud de alimentación es igual a la longitud de enrollado. Se puede suponer también que es posible efectuar varios cortes del producto obtenido con una determinada cantidad de tinta y de fibra. Nótese que al aumentar la velocidad de la línea, la productividad varía significativamente según la capacidad de alimentación de la bobina. Otros factores que influencian

Esto es in incentivo para alimentar longitudes de fibra largas con el fin de aprovechar al máximo la velocidad de la línea. Por ejemplo, un cambio de velocidad de 1500m/min con longitudes de fibra de 25km, a 3000m/min, con longitudes de fibra de 50km, aumentaría el rendimiento diario de la línea de 1175km a 2305km de fibra, con un aumento de un 96%. En el ejemplo de arriba se incluye un tiempo de intervención del operador de 55 minutos, 15 minutos de mantenimiento por turno para los cambios del tubo central más trabajos eléctricos o mecánicos, 10 minutos para la preparación de la línea, que incluye los cambios de tinta y bobina más el enhebrado, una rampa de 60 segundos para alcanzar 3000m/min, y 10 minutos para los desechos del arranque. Para reducir al mínimo los tiempos de preparación, se pueden cambiar conjuntos de matrices limpias y contenedores de tinta nuevos para permitir la limpieza y los cambios de tinta fuera de línea. Se hace el vacío en la matriz para minimizar el goteo de tinta en caso de cierre de la línea o rotura de la fibra. También se dispone de sistemas de limpieza automática de la matriz en línea y fuera de línea. Un contenedor de tinta presurizado estándar contiene una botella de 2kg de tinta, pero también hay contenedores para 1kg de tinta. También hay contenedores para botellas de 10kg y 20kg de tinta para productos de revestimiento de la fibra. Hay dos opciones disponibles para los sistemas de desenrollado y enrollado: la bobina típica de 7kg (es decir 50km de fibra) y sistemas de alimentación más grandes de 25kg para productos revestidos. 4 Conclusiones El resultado de la mejora de los componentes clave de la línea es una nueva línea de coloración/revestimiento de alta velocidad que puede alcanzar velocidades de hasta 3000m/min. La línea comprende una nueva unidad de aplicación de revestimiento y un sistema más eficiente de curado con UV con controles de atmósfera inerte. Se incluye también una gama más amplia de sistemas de enrollado y desenrollado y un sistema de accionamiento robusto y sensible. Las prestaciones de estos componentes esenciales del proceso han sido verificadas con multitud de pruebas y mediciones de los niveles de curado. Los desarrollos anteriores del revestimiento con UV y de la marcación con anillos han sido integrados en el nuevo diseño para proveer la flexibilidad necesaria para producir una amplia variedad de productos. n 5 Agradecimientos Los autores desean agradecer a muchos colaboradores de Nextrom y Keqi Gan y otros de DSM Desotech para su asistencia

Producción diaria (3 turnos) Alimentación = Longitud bobina de enrollado

Fkm/Línea/ día

Fkm/Línea/día

Longitud bobina-Km

Figura 7 ▲ ▲ : Producción/día de la línea

durante los ensayos de coloración, RAU y las mediciones con pruebas de frote con MEK.

6 Referencias

[1] Tim Dougherty, Harri Turunen, Jari Nykänen, ‘Buffered Optical Fibre Manufacturing Developments’, Proceedings of the 52 nd IWCS/ Focus, 616-622 (2003). [2] Eva Montgomery, Ed Murphy, Keqi Gan, Ken Drake, Nathan Drake, ‘UV-Curable Buffer Resins vs. Thermoplastics: A Closer Look at New Flame Retardant, UV-Curable Materials in Tight Buffered Cables’, Proceedings of the 52 nd IWCS/Focus, 98-101 (2003). [3] Rick Chamberlain, Paul Schmugge, Bob Stulpin, Harri Turunen, Tim Dougherty, ‘Optimisation of UV-Curing Multiple Elements by On-Line Measurements’, Proceedings of the 54 th IWCS/Focus, 83-88 (2005). [4] Harri Turunen, Tim Dougherty, Jari Nykänen, Eva Montgomery, Keqi Gan, ‘The Manufacture of UV-Curable Buffered Optical Fibers’, China International Wire and Cable Conference (Non-Ferrous) Wire China 22 nd -23 rd September, 94-103 (2004).

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