BRPI0721874B1

BRPI0721874B1 - Aparelho e método para colorir fibras ópticas

Info

Publication number: BRPI0721874B1
Application number: BRPI0721874-5A
Authority: BR
Inventors: Frigerio Silvio; Terruzzi Lidia; Villani Giovanni; Castoldi Corrado
Original assignee: Prysmian S.P.A.
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2018-07-03
Also published as: DK2181076T3; AR067753A1; US8720231B2; US20140202214A1; EP2181076B1; BRPI0721874A2; CN101815687B; CN101815687A; WO2009015695A1; EP2181076A1; US20100196595A1; US9181125B2

Description

(54) Título: APARELHO E MÉTODO PARA COLORIR FIBRAS ÓPTICAS (51) Int.CI.: C03C 25/18 (73) Titular(es): PRYSMIAN S.P.A.

(72) Inventor(es): SILVIO FRIGERIO; LIDIA TERRUZZI; GIOVANNI VILLANI; CORRADO CASTOLDI “APARELHO E MÉTODO PARA COLORIR FIBRAS ÓPTICAS” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

A presente invenção se refere genericamente à manufatura de fibras ópticas. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um método e um sistema para colorir fibras ópticas.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

Uma fibra óptica genericamente compreende um núcleo circundado por um revestimento (a seguir ambos coletivamente referidos como “guia de ondas ópticas”), dito núcleo e revestimento sendo preferivelmente produzidos de vidro e pelo menos um revestimento externo.

Em alguns exemplos o revestimento estemo é um (revestimento único), em outros os revestimentos externos são dois (revestimento duplo). No último caso, o revestimento externo diretamente contatando o guia de ondas ópticas é chamado “primeiro revestimento” e o revestimento externo sobrejazendo o primeiro um é chamado “segundo revestimento” ou “revestimento secundário”. Tipicamente, ditos primeiro e segundo revestimentos são feitos de material polimérico.

Em aplicações de telecomunicações, muitas fibras ópticas são com frequência enfeixadas entre si, por exemplo, em múltiplos fios de fibra óptica individuais, que são embalados para formar uma fita ou um cabo. É importante para os operadores lidando com a instalação e manutenção serem capazes de distinguir as fibras ópticas individuais na fita ou cabo.

Para auxiliar na identificação e distinção das fibras ópticas quando muitas delas são embaladas entre si, é adotada codificação por cor das fibras ópticas.

A coloração das fibras ópticas é feita durante a manufatura das fibras, após uma ou mais camadas de revestimento serem aplicadas na fibra estirada. Por exemplo, um dos revestimentos de fibra, p. ex., o revestimento secundário, pode ser colorido.

Um material de revestimento pré-colorido é aplicado sobre a fibra óptica, tal material pré-colorido sendo preparado misturando um material de revestimento não-colorido com um colorante, tipicamente uma composição polimérica compreendendo um pigmento, antes da aplicação sobre a fibra.

Por exemplo, na EP 1640347 um aparelho e método para revestimento colorido de uma fibra óptica é descrito, em que a mistura do concentrado de cor com revestimento secundário é realizada diretamente na matriz de revestimento. Um ou mais reservatórios de cor são providos. Os reservatórios são conectados, via linhas de alimentação pertinentes, à matriz de revestimento, que também recebe também, de uma linha de alimentação de revestimento, o revestimento secundário; um controlador de fluxo, como uma bomba de deslocamento positivo, uma bomba de alternância, uma bomba dosadora, um controlador de fluxo de massa, controla o fluxo do concentrado colorido suprido. A velocidade do controlador de fluxo é controlada ou ajustada para ser proporcional à velocidade de estiramento.

A EP 354 289 descreve um método e um aparelho para a aplicação em-linha, “no estiramento” sobre uma fibra óptica de um sistema de revestimento de dois pacotes. Um primeiro e um segundo componente líquido, p. ex., duas resinas líquidas, uma resina e um catalisador para ela, uma resina e um modificador para ela, tal como um corante, são continuamente misturados sob condições controladas e em seguida diretamente supridas a um revestidor líquido como uma mistura líquida homogênea. Os dois componentes líquidos são estirados dos respectivos reservatórios através das respectivas linhas de suprimento e de bombas dosadoras de deslocamento positivo de precisão, e são alimentados a um misturador estático, que mistura os dois componentes líquidos para formar uma mistura continuamente suprida a um revestidor. A velocidade de mistura e suprimento da mistura líquida reativa ao revestidor é controlada por realimentação por um transdutor de pressão fixado ao revestidor. Quando a mistura é exaurida pela aplicação à fibra, a queda de pressão no revestidor é sentida pelo transdutor e um sinal de realimentação é transmitido para um controlador de fluxo eletrônico programável.

O WO 01/60757 descreve um método para produzir fibras ópticas. Uma composição de revestimento é introduzida dentro de um conduto líquido, via uma linha de entrada. O colorante, sozinho ou em um veículo adequado, é introduzido dentro do conduto de líquido via uma linha. Após introdução, a taxa de fluxo da composição de revestimento através do conduto de líquido e para dentro de uma zona de mistura é dosada por um sistema de controle compreendendo um fluxímetro, um controlador indicador de fluxo e uma válvula controlável pelo controlador indicador de fluxo. Um segundo sistema de controle é provido para medir o corante para dentro da zona de mistura. O sistema de controle de colorante inclui um fluxímetro de colorante, um controlador indicador do fluxo de colorante e uma válvula controlável pelo controlador indicador do fluxo de colorante. Com base na taxa de fluxo da composição de revestimento provida pelo fluxímetro, o controlador de relação remete um sinal para os apropriados controladores indicadores de fluxo de colorante, para afetar a adição de cores específicas, em certas taxas de fluxo. Os colorantes podem ser adicionados à composição de revestimento em qualquer ponto a montante da saída da zona de mistura. A zona de mistura pode ser qualquer ambiente capaz de misturar a composição de revestimento estoque e colorantes (misturador estático sendo preferido). O tanque de mistura é provido com uma entrada para admitir composição de revestimento e uma entrada para admitir colorante. A(s) entrada(s) pode(m) ser localizada(s) em qualquer(quaisquer) posição(ões) a montante da zona de mistura. Após os colorantes serem adicionados e completamente misturados no tanque, uma composição de revestimento acabada é provida. A composição de revestimento acabada deixa o tanque de mistura e é bombeada através do conduto líquido para o dispositivo que aplica a composição de revestimento sobre as fibras ópticas, comumente referido como uma torre de estiramento. Entre o tanque e a torre de estiramento, diversos componentes são opcionalmente providos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Observou-se que, na produção de uma fibra óptica colorida pela mistura “em-linha” de material de revestimento natural com um colorante, em que a mistura é realizada durante o estiramento da fibra óptica, a regulação de duplo fluxo do corante e do revestimento natural, para obter o revestimento colorido correto, é embaraçosa.

Em particular, os fluxos e relação do corante e do revestimento natural devem ser regulados para obter a coloração de fibra com os desejados parâmetros, que devem ser mantidos substancialmente constantes por toda a fibra estirada contra flutuações dos parâmetros de estiramento de fibra.

Foi constatado que uma fibra óptica, apresentando as características de cor procuradas em uma maneira uniforme, pode ser produzida ajustando os fluxos do revestimento natural e do colorante com base nos parâmetros de estiramento de fibra, como, por exemplo, a velocidade de estiramento da fibra, a temperatura de estiramento de pré-moldagem, o diâmetro da fibra revestida. O ajustamento dos fluxos pode ser realizado aplicando uma pressão sobre os reservatórios de revestimento e de cor. A relação do colorante e do revestimento natural é predeterminada em vista das características procuradas. Esta relação pode ser mudada sem necessidade de operações complexas. O aparelho e método resultantes para continuamente colorir uma fibra óptica durante o processo de estiramento é um tanto simples, flexível a mudança de produção e minimiza os procedimentos de purga, em termos de parada de manufatura e refugo de material.

De acordo com um aspecto da presente invenção, um aparelho para colorir fibras ópticas é provido, compreendendo:

- um primeiro reservatório para conter um material de revestimento natural a ser aplicado sobre uma fibra óptica sendo estirada;

- um segundo reservatório para conter um colorante a ser misturado ao material de revestimento natural;

- uma primeira linha compreendendo o primeiro reservatório e uma linha de suprimento de material de revestimento natural;

- uma segunda linha compreendendo o segundo reservatório e uma linha de suprimento de colorante;

-um misturador em comunicação fluida com os primeiro e segundo reservatórios, via ditas primeira e segunda linhas, a fim de receber um primeiro fluxo de material de revestimento natural e um segundo fluxo de colorante e para misturar os primeiro e segundo fluxos, para obter um material de revestimento colorido;

- um matriz de revestimento em comunicação fluida com o misturador, para receber o fluxo de material de revestimento colorido e para aplicá-lo sobre a fibra óptica sendo estirada, em que:

- uma primeira fonte de pressão de gás é provida, associada com o primeiro reservatório, exercendo sobre o material de revestimento natural uma primeira variável de pressão de gás, em função de uma velocidade de estiramento de fibra óptica;

- uma segunda fonte de pressão de gás é provida, associada com o segundo reservatório, exercendo sobre o colorante uma segunda variável de pressão de gás, em função de uma velocidade de estiramento de fibra óptica; e

- ditas primeira e segunda linhas tendo queda de pressão relevante em uma relação correspondendo à relação de material de revestimento natural e colorante provendo o material de revestimento colorido.

Para fins da presente descrição e das reivindicações que seguem, exceto onde de outro modo indicado, todos os números expressando valores, quantidades, percentagens etc. são para ser entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo “cerca de”. Também todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos máximos e mínimos descritos e incluem quaisquer faixas intermediárias ali, que podem ou não ser especificamente enumeradas aqui.

A seguir a descrição como “material de revestimento natural” se destina a significar uma composição polimérica para camada de revestimento única ou para revestimento primário ou, preferivelmente, secundário, no caso de um sistema de duplo revestimento, dita composição polimérica sendo substancialmente livre de componentes capazes de conceder cor ao revestimento.

Para fins da presente invenção, como “colorante” pretendemos significar uma dispersão de um pigmento ou uma solução de um corante em um veículo portador adaptado para ser misturado com o material usado para formar um revestimento de fibra óptica, a fim de obter um revestimento colorido da cor desejada.

Por “coeficiente de fluxo” (a seguir abreviado como “C_v” é expressa a capacidade de fluxo em m por hora de água a 15,5°C (60°F), com uma queda de pressão de 1 kPa, de acordo com a seguinte equação:

c; =ιι.7χρ r o em que Q é o fluxo de água (m /hora), G é o peso específico de um fluido em relação à água e ΔΡ é a queda de pressão (kPa) através da válvula, quando muito aberta.

Como “válvula de agulha” pretendemos significar uma válvula

de multi-voltas incluindo um elemento de fechamento conformado em agulha.

As válvulas de agulha têm um projeto parecendo aquele de uma válvula globo e são tipicamente disponíveis em menores tamanhos. As válvulas de agulha são com frequência usadas em sistemas secundários para o controle fino e interrupção, p. ex., com analisadores.

Como “misturador” pretendemos significar um dispositivo capaz, em operação, de misturar dois fluidos, particularmente um material de revestimento e um colorante. Por “misturador estático” pretendemos significar um dispositivo em que elementos de mistura estáticos, por exemplo, uma série de defletores, são contidos em um recinto cilíndrico (tubo) ou quadrado. Como fluxo de correntes através do misturador; os elementos “nãomóveis” continuamente misturam os materiais.

Vantajosamente, o aparelho da invenção compreende um elemento de queda de pressão, posicionado entre o segundo reservatório e o misturador. Um elemento de queda de pressão útil para a presente invenção pode ser uma constrição no diâmetro do linha de dutos, um diafragma, uma válvula. Preferivelmente, o elemento de queda de pressão compreende uma válvula, tal como uma válvula de agulha ou uma válvula dosadora.

Vantajosamente, o elemento de queda de pressão tem um coeficiente de fluxo (C_v) de 0,1 a 2,0. Embora preferidos, os valores de coeficiente de fluxo providos podem ser mudados em vista de exigências de leiaute de sistema específicas.

Vantajosamente, o misturador é um misturador estático.

Vantajosamente, o aparelho da invenção compreende pelo menos um filtro posicionado a jusante do pelo menos um dos primeiro e segundo reservatórios. Preferivelmente, o pelo menos um filtro é provido entre o misturador e a matriz de revestimento.

Em uma forma de realização preferida da invenção, as primeira e segunda fontes de pressão de gás são a mesmíssima fonte de pressão de gás. Uma única fonte de pressão opera tanto no primeiro como no segundo reservatório ao mesmo tempo.

Preferivelmente, as fontes de pressão da invenção compreendem pelo menos uma válvula de parcialização. Um controlador de pressão, responsivo a uma velocidade detectada de estiramento de fibra e controlando a válvula de parcialização de acordo com a velocidade de estiramento de fibra detectada, é vantajosamente provido.

Opcionalmente, o primeiro reservatório pode ser colocado em comunicação com um tanque de armazenagem de material de revestimento natural, quando reabastecimento é necessário. Vantajosamente, a etapa de reabastecimento é realizada durante interrupção de viagem.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método para colorir fibras ópticas durante o estiramento da fibra óptica, compreendendo as etapas de:

- alimentar um material de revestimento de fibra natural e um colorante a um misturador;

- misturar o material de revestimento de fibra natural e o colorante no misturador, para obter um material de revestimento colorido;

- suprir o material de revestimento colorido a uma matriz de revestimento em que a etapa de alimentação compreende:

- exercer sobre o revestimento de fibra natural uma primeira variável de pressão de gás com pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra; e

- exercer sobre o corante uma segunda variável de pressão de gás com pelo menos um do parâmetro de estiramento de fibra.

Em uma forma de realização da invenção, antes da etapa de misturar, uma queda de pressão é causada sobre a alimentação de corante.

ditas primeira e segunda pressões de gás têm preferivelmente o mesmo valor e são variadas conjuntamente em relação operacional com pelo menos um dos parâmetros de estiramento de fibra.

O pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra pode ser selecionado de diâmetro de fibra revestido, velocidade de estiramento de fibra, temperatura de estiramento de fibra ou uma combinação dos mesmos. BREVE DESCRIÇÃO DQ DESENHOS

A Figura 1 é uma diagrama esquemático de um aparelho para colorir fibras ópticas de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA FORMA DE REALIZAÇÃO DA

INVENÇÃO

Com referência ao desenho, na Figura 1 é representado um diagrama esquemático de um aparelho para colorir fibras ópticas, enquanto estirando, de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

O aparelho compreende um primeiro reservatório 105, destinado a conter o material de revestimento natural usado para formar uma camada de revestimento sobre uma fibra óptica 110 sendo estirada em uma torre de estiramento, particularmente um material usado para formar uma camada de revestimento secundária. Materiais adequados para formar revestimentos de fibra óptica, particularmente revestimentos secundários, são, por exemplo, aqueles descritos na EP-A1-1497686. Um material comercial exemplar é 3471-2-136, comercializado por DSM.

O primeiro reservatório 105 pode ter uma capacidade da ordem de algumas dezenas de litros, por exemplo, 25-30 1. O primeiro reservatório 105 é suprido com material de revestimento, através de uma linha de suprimento 115, que começa em um tanque de armazenagem de material de revestimento natural 120, relativamente grande (tendo, por exemplo, uma capacidade da ordem de 1000 1) e posicionado remotamente da torre de estiramento. O suprimento de material de revestimento natural pelo tanque

120 para o primeiro reservatório 105 é preferivelmente realizado quando o processo de estiramento para, em particular para evitar perturbação da aplicação de revestimento durante estiramento.

O aparelho compreende um segundo reservatório 125, destinado a conter um colorante adequado para ser misturado com o material de revestimento natural, a fim de fomecer-lhe uma cor desejada, adaptada para permitir a identificação da fibra óptica. Por exemplo, o colorante pode prover, uma vez misturado com o material de revestimento natural em uma proporção adequada, uma das 12 cores aceitas pelas normas para distinguir fibras ópticas em cabos de fibras ópticas.

O reservatório de colorante 125 pode ser de menor capacidade do que o reservatório material de revestimento 105. Por exemplo, pode ser um frasco contendo uma quantidade da ordem de 1 kg de colorante.

O colorante pode ser, por exemplo, uma mistura de poliuretano-acrilatos e pigmentos de elevada concentração, por exemplo, no WO 02/06175.

Uma linha de suprimento de material de revestimento natural 130 parte de uma saída do primeiro reservatório 105 e uma linha de suprimento de colorante 135 parte de uma saída do segundo reservatório 125.

A linha de suprimento de material de revestimento natural 130 e a linha de suprimento e colorante 135 terminam em um misturador 140, por exemplo, um misturador estático (p.ex., modelo H, ND 15, comercializado por Pittaluga, Itália). O misturador 140 mistura o material de revestimento natural com o colorante, a fim de obter um material de revestimento colorido.

A linha de suprimento 130 tem um comprimento Ll de, por exemplo, 1 a 5 metros.

O segundo reservatório 125 é localizado tão próximo quanto possível do misturador 140, desse modo a linha de suprimento de colorante 135 é curta, assim minimizando a extensão do aparelho a ser purgado em caso de mudança de colorante. Um comprimento L2 da linha de suprimento de colorante 135 é de alguns centímetros, por exemplo, de 5 cm a 50 cm.

Uma linha de suprimento de material de revestimento colorido 145 conecta uma saída do misturador 140 a uma entrada de uma matriz de revestimento 150, que é disposta ao longo da torre de estiramento. A matriz de revestimento 150 recebe o material de revestimento colorido do misturador 140 e aplica sobre a fibra óptica sendo estirada o material de revestimento colorido, a fim de obter uma fibra óptica tendo um revestimento colorido, p. ex., um revestimento secundário da cor desejada.

A relação entre o material de revestimento colorido e o material de revestimento natural é, preferivelmente, de 1:80 a 1:100.

O misturador 140 pode ser localizado próximo a material de revestimento 150. A linha de suprimento de material de revestimento colorido 145 tem um comprimento L3 de alguns centímetros, por exemplo, de 10 cm a 50 cm.

Opcionalmente, um ou mais filtros, como o filtro mostrado 155, podem ser dispostos a jusante do primeiro reservatório 105, na linha de suprimento de material de revestimento natural 130 e/ou do segundo reservatório 125 e/ou da linha de suprimento de material de revestimento colorido 145. O(s) filtro(s) são úteis para eliminar impurezas e/ou partículas de revestimento prematuramente reticuladas e/ou pigmento agregados.

A fim de obter uma fibra óptica revestida com uma camada de revestimento tendo uma espessura que é essencialmente constante, apesar das mudanças na velocidade de estiramento da fibra óptica, a taxa de fluxo do material de revestimento natural do primeiro reservatório 105 para a material de revestimento 150 pode ser ajustada com base em uma medida do diâmetro da fibra, que depende da velocidade e temperatura de estiramento da fibra.

Para esta finalidade, em uma forma de realização da presente invenção, uma pressão variável é aplicada no material de revestimento natural contido no primeiro reservatório 105. Em particular, um controlador de pressão 160 é inserido em um circuito de controle de realimentação, controla uma válvula de parcialização 165, conectada a uma saída de um reservatório de gás comprimido 170, contendo um gás comprimido, tal como um gás inerte, p. ex., nitrogênio e, com base em uma medição do diâmetro da fibra realizada por um dispositivo de medição de diâmetro 173, colocado a jusante do material de revestimento 150, varia a quantidade de gás comprimido que, através de uma linha de suprimento de gás pressurizado 175, partindo de uma saída da válvula 165, é alimentado para o primeiro reservatório 105.

A fim de manter a coloração da camada de revestimento essencialmente constante, não obstante a mudança da velocidade de estiramento da fibra óptica, a velocidade de fluxo do colorante do segundo reservatório 125 para o misturador 140 é ajustada com base na medida do diâmetro da fibra e, assim, com base na velocidade e temperatura de estiramento da fibra, de modo que a proporção correta de material de revestimento natural e colorante é preservada.

Para este fim, em uma forma de realização da presente invenção, uma pressão variável é também aplicada ao colorante contido no segundo reservatório 125.

Em particular, em uma forma de realização da presente invenção, a pressão variável é obtida acoplando o segundo reservatório 125 à saída da válvula de parcialização 165, através de uma linha de suprimento de gás pressurizado 180. Desta maneira, o valor da pressão nos primeiro e segundo reservatórios 105, 125 é substancialmente o mesmo. Este leiaute melhora e/ou toma fácil ajustar a taxa de fluxo do material de revestimento natural e do colorante, com base na velocidade de estiramento da fibra.

Em uma forma de realização da presente invenção, a relação correta do material de revestimento natural e do colorante é conseguida por uma queda de pressão ajustada ao longo da linha de suprimento de colorante

135, que tem como objetivo diferenciar as velocidades de fluxo do material de revestimento natural e do colorante. A queda de pressão é, por exemplo, obtida inserindo uma ou mais válvulas, como a válvula 185 mostrada no desenhos, ao longo da linha de suprimento de colorante 135.

Vantajosamente, a válvula 185 tem um coeficiente de fluxo (isto é, um C_v) de modo a causar uma queda de pressão, correspondendo a uma relação entre a velocidade de fluxo na linha de suprimento de colorante 135 e a velocidade de fluxo na linha de suprimento de material de revestimento natural 130, resultando em um padrão de cor predeterminado da fibra óptica. Por exemplo, uma válvula 185, tendo um C_v variando de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2,0, pode ser usada. A seleção do C_v do elemento de queda de pressão é produzido em função da velocidade do estiramento e da pressão exercida sobre os reservatórios (e dos parâmetros de tubulação da planta).

Em uma forma de realização preferida da invenção, a válvula 185 tem uma velocidade de fluxo ajustável. A velocidade de fluxo pode ser variada, antes de começar o processo de estiramento, dependendo do padrão de cor desejado, considerando a velocidade de estiramento da fibra.

Alternativamente, a queda de pressão pode ser provida por um componente tendo uma queda de pressão fixa, associada com o segundo reservatório 125. Tal componente é ajustado para prover a queda de pressão adequada para gerar a velocidade de fluxo do colorante produzindo a relação de colorante/revestimento natural concedida à fibra óptica com as características de cor procuradas. Na mudança do colorante e, consequentemente, do reservatório de colorante, tal componente pode ser mudado e substituído por outro tendo a queda de pressão adaptada ao novo colorante, assim evitando a limpeza do elemento de queda de pressão. Diferentes componentes de queda de pressão fixados, possivelmente descartáveis, podem ser providos para cada colorante e/ou para diferentes condições de processamento.

Foram conduzidos ensaios experimentais, mudando o tipo de válvula 185 usada para introduzir a queda de pressão ao longo da linha de suprimento de colorante 135. Em particular, os ensaios objetivaram demonstrar a exequibilidade da mistura e a possibilidade de apropriadamente dosar o fluxo de colorante, a fim de obter um revestimento colorido de acordo com as exigências.

Como um primeiro experimento, uma velocidade de estiramento de 10 m/s foi estabelecida para a válvula 185, uma válvula de dosagem série 22 produzida por Swagelok (C_v = 0,007) foi usada. Observouse que a queda de pressão introduzida pela válvula excessivamente facilitou o fluxo de material de revestimento natural, em comparação com o colorante, de modo que a fibra óptica resultante não foi apropriadamente colorida.

Como segundo e terceiro ensaios, uma válvula de agulha foi usada para a válvula 185, particularmente uma válvula modelo PAT, tamanho 4, produzida por Parker, tendo um C_v de 0,4 a 0,45. Empregando esta válvula, foi capaz de verificar que é possível ajustar a taxa de fluxo de colorante e que tal taxa de fluxo varia com a velocidade de estiramento da fibra. A mudança na velocidade de estiramento de 10 m/s para 15 m/s e então para 20 m/s, mantendo constante a abertura da válvula, evidenciou a diferença de cor da fibra, desse modo confirmando a variação na concentração de pigmento; na realidade, quando a velocidade do desenho aumenta, o fluxo do material de revestimento tem que aumentar, para manter a espessura do revestimento constante; para obter isto, a pressão no primeiro e segundo reservatório 105, 125 é aumentada, assim o fluxo de colorante crescendo, de modo que a quantidade de pigmentos na fibra aumenta.

No terceiro ensaio, o grau de abertura da válvula 185 foi variado. Foi observado que, progressivamente fechando a válvula (isto é, progressivamente reduzindo o fluxo de colorante), a coloração da fibra óptica progressivamente diminuiu.

Os resultados do quarto ensaio são informados na tabela abaixo.

Fechamento da válvula (%)	L	C	h
100	91,13	15,40	146,80
80	84,04	24,76	158,80
60	80,83	29,63	163,17
40	71,15	45,21	166,17
20	70,54	44,97	165,97
0	71,59	44,35	166,00
graduações de cor desejadas	45-85	35-70	120-180

O fator L (para “claridade”) indica a claridade da amostra; o fator C (para “Cromo”) indica a crominância (é o fator dominante); o fator H (para “Matiz”) indica o matiz da amostra, isto é, a densidade da cor. Os resultados medidos foram comparados com as desejadas graduações. A velocidade de estiramento foi mantida constante a 20 m/s, a única mudança sendo o grau de fechamento da válvula 185. Pode ser observado que em alguns casos todos os três fatores L, C e H estão dentro das graduações procuradas. Vale a pena salientar que um aumento, p. ex., para 25 m/s, da velocidade de estiramento provavelmente fará o fator C para as condições de fechamento de 60% e 80% situar-s dentro das graduações.

Graças à presente invenção, uma alta flexibilidade é conseguida porque, a fim de produzir fibras ópticas tendo uma diferente cor, é suficiente substituir o reservatório de colorante 125 que, como descrito precedentemente, pode vantajosamente ser na forma de um fiasco relativamente pequeno, contendo aproximadamente 1 kg de colorante.

Também a concentração dos pigmentos no colorante e o tamanho relativamente pequeno do reservatório de colorante 125 simplifica a agitação do colorante, para evitar depósito de colorante no fundo do reservatório.

Quantidades desprezíveis de material de revestimento natural são perdidas quando o colorante tem que ser mudado, porque o material de revestimento natural não é pré-misturado com o colorante, mais exatamente é misturado durante o estiramento da fibra. Também a perda de colorante pode ser muito limitada, graças ao fato de que o tamanho do reservatório de colorante poder ser pequeno e a linha de suprimento limitada em comprimento. As operações para purgar e limpar as linhas quando o colorante tem que ser mudado são também tomadas mais simples, graças ao reduzido volume do sistema de mistura e sua proximidade à matriz de revestimento; a purga poderia, por exemplo, ser realizada durante as fases de elevação e diminuição do processo de estiramento de fibra (isto é, respectivamente, a fase transitória inicial, durante a qual a velocidade de estiramento aumenta, até alcançar a velocidade de estiramento alvo, e a fase transitória final, quando o material de pré-moldagem está terminando, durante o qual a velocidade de estiramento da fibra é diminuída). Poderia também ser possível dedicar um reservatório para cada colorante a ser aplicado.

Além disso, a armazenagem e descarte dos recipientes de colorante, bem como a agitação do revestimento colorido, para homogeneizar a dispersão, são simplificados, graças a seus pequenos tamanhos.

A presente invenção foi aqui descrita fazendo referência a suas formas de realização exemplares. Aqueles hábeis na técnica reconhecerão prontamente que diversas modificações podem ser feitas às formas de realização descritas, por exemplo, a fim de atender a necessidades contingentes, bem como outras formas de realização da invenção podem ser concebidas, sem desvio do escopo da invenção definida nas reivindicações anexas.

Por exemplo, na forma de realização exemplar descrita um mesmo valor de pressão é aplicado, tanto ao reservatório de material de revestimento natural como ao reservatório de colorante, aplicando valores de pressão diferenciados aos dois reservatórios. Neste caso, a provisão da queda de pressão, a jusante do reservatório de colorante poderia, em alguns casos, ser dispensada.

Em uma forma de realização d presente invenção, a linha de suprimento de colorante 135 é feita de tubos tendo um diâmetro menor do que o dos tubos da linha de suprimento de revestimento natural 130. Um diâmetro menor ajuda a economizar tempo e custo durante a lavagem da linha de suprimento de colorante 135. A queda de pressão gerada por tal diferença provoca alguma queda de pressão.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho para colorir fibras ópticas, compreendendo:

- um primeiro reservatório (105) para conter um material de revestimento natural, a ser aplicado sobre uma fibra óptica sendo estirada;

5 - um segundo reservatório (125) para conter um colorante a ser misturado ao material de revestimento natural;

- uma primeira linha compreendendo o primeiro reservatório e uma linha de suprimento de material de revestimento natural (130);

- uma segunda linha compreendendo o segundo reservatório e 10 uma linha de suprimento de colorante (135);

- um misturador (140) em comunicação fluida (130, 135) com os primeiro e segundo reservatórios (105, 125) via ditas primeira e segunda linhas, a fim de receber um primeiro fluxo de material de revestimento natural e um segundo fluxo de colorante e para misturar os primeiro e segundo

15 fluxos, para obter um material de revestimento colorido;

- uma matriz de revestimento (150) em comunicação fluida com o misturador (140), para receber o fluxo de material de revestimento colorido e para aplicá-lo sobre a fibra óptica sendo (110) estirada, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende 20 adicionalmente:

- uma primeira fonte de pressão de gás (160, 165, 170, 175) é provida, associada com o primeiro reservatório (105), exercendo sobre o material de revestimento natural uma primeira variável de pressão de gás, como uma função do pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra

25 óptica;

- uma segunda fonte de pressão de gás (160, 165, 170, 180) é provida, associada com o segundo reservatório (125), exercendo sobre o colorante uma segunda variável de pressão de gás, em função do pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra óptica; e

Petição 870180021296, de 16/03/2018, pág. 11/14

- dita primeira e segunda linhas tendo queda de pressão pertinente em uma relação correspondendo à relação de material de revestimento natural e colorante provendo o material de revestimento colorido.

5
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender um elemento de queda de pressão (185) entre o segundo reservatório (125) e o misturador (140).
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o elemento de queda de pressão (185) compreender uma válvula.

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4. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o elemento de queda de pressão (185) ter um coeficiente de fluxo de 0,1 a 2,0.
5. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de dita válvula ser uma válvula de agulha.

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6. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de dita válvula ser uma válvula dosadora.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito misturador (140) ser um misturador estático.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

20 pelo fato de compreender pelo menos um filtro (155) a jusante de pelo menos um dos primeiro e segundo reservatórios (105, 125).
9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o pelo menos um filtro (155) ser provido entre o misturador (140) e a matriz de revestimento (150).

25 10. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ditas primeira e segunda fontes de pressão de gás (160, 165, 170, 180) serem a mesmíssima fonte de pressão.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ditas primeira e segunda fontes de pressão de gás (160, 165, 170,

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180) compreenderem uma válvula de parcialização (165) e um controlador de pressão (160), responsivo a um parâmetro de estiramento de fibra detectado e controlando a válvula de parcialização (165), de acordo com o parâmetro de estiramento de fibra detectado.

5 12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra ser selecionado de diâmetro de fibra revestido, velocidade de estiramento da fibra, temperatura de estiramento de fibra ou uma combinação dos mesmos.

13. Método para colorir fibras ópticas durante o estiramento da
10 fibra óptica realizado pelo aparelho conforme definido na reivindicação 1, o método compreendendo as etapas de:

- alimentar um material de revestimento de fibra natural e um colorante em um misturador;

- misturar o material de revestimento de fibra natural e o
15 colorante no misturador, para obter um material de revestimento colorido;

- suprir o material de revestimento colorido a uma matriz de revestimento, caracterizado pelo fato de que a etapa de alimentar compreende:

20 - exercer sobre o revestimento de fibra natural uma primeira variável de pressão de gás com pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra; e

-exercer sobre o colorante uma segunda variável de pressão de gás com pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra.

25 14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de, antes da etapa de misturar, ser causada uma queda de pressão na alimentação de colorante.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ditas primeira e segunda pressões de gás serem exercidas por uma

Petição 870180021296, de 16/03/2018, pág. 13/14 única fonte de pressão.
16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de dito pelo menos um parâmetro de estiramento de fibra ser selecionado de diâmetro de fibra revestida, velocidade de estiramento da

5 fibra, temperatura de estiramento de fibra ou uma combinação dos mesmos.

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