EoW January 2009

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EuroWire – Enera de 2009 82
artículo técnico
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Figura 7 ▲ ▲ : Producción/día de la línea
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.
Otros factores que influencian 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.
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
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 52nd 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 52ndIWCS/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 54th
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 22nd-23rd September,
94-103 (2004).
Fkm/Línea/día
Longitud bobina-Km
Producción diaria (3 turnos)
Alimentación = Longitud
bobina de enrollado
Fkm/Línea/
día