Máquina Open End R 40
- Inovações de vanguarda para a
fiação Open End rentável
Máquina Open End R 40 - Inovações de
vanguarda para a fiação Open End rentável
Dr. Stephan Weidner-Bohnenberger,
Head Product Management Rotor
Rieter Ingolstadt
Desde a Itma Asia em 2001 a máquina open end
Rieter R 40 colocou novos pontos de referência,
através de uma combinação da tecnologia de
fiação mais avançada, com a mais recente concepção de máquina.
O lançamento oficial da R 40 foi no ano 2002. A
R 40 impressiona os clientes devido à sua alta
produtividade e à sua automatização rápida e
fiável. No presente artigo somente poderemos
salientar alguns dos benefícios que se obtem
com esta máquina. Podemos mencionar algumas das características proeminentes, tais como
a operação fácil com a máquina, a simplicidade
do trabalho para o operário e a facilidade dos
trabalhos de manutenção, no entanto haverá
que se ter passado por todas essas experiências
para realizar a amplitude das sensações.
Combinação ideal da tecnologia de
ponta e a mais recente concepção de
máquina
A R 40 é a combinação de um novo núcleo, a
unidade de fiação SC-R com a base, a sempre
fiável R 20. Este facto tornou-se possível após a
aquisição de grandes partes do grupo Suessen,
pela Rieter, no início de 2001. A meta que se
pretendeu atingir foi combinar as características
essenciais da unidade de fiação da Suessen, um
desenvolvimento feito a partir das 2.5 milhões
de unidades de fiação existentes mundialmente
e o mais avançado conceito de automatização
da R 20.
O resultado, a R 40, caracteriza-se como
segue:
• A unidade de fiação integra-se perfeitamente
na geometria da máquina e tem uma excelente estabilidade de fiar, que possibilita atingir
as mais altas velocidades de produção.
Il. 1
A combinação ótima de tecnologia de
ponta e moderno conceito de máquina
• A concepção básica da máquina Rieter, trabalhando com latas e bobinas de grandes
dimensões, permite obter um aumento de
produção num espaço dado.
• O moderno conceito de automatização Rieter
foi melhorado para atingir uma alta fiabilidade e qualidade da emenda às mais altas velocidades. O resultado é o máximo rendimento
da máquina, com altas produções.
• Foi implementado um conceito de accionamento inovador para minimizar o consumo
de energia.
• Fios de uma qualidade optimizada com
uma unidade de fiação da tecnologia mais
avançada.
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excelentes condições de fiar. Fitas com um
elevado teor de impurezas têm uma menor influência sobre a qualidade do fio produzido.
Il. 2
Qualidade de fio vantajosa com a
mais avançada tecnologia da unidade
de fição
Fios de qualidade superior aliados à
unidade de fiação com a tecnologia
mais avançada
A nova unidade de fiação SC-R baseia-se na
alta qualidade das gerações anteriores, e em
comparação com as outras unidades de fiação
existentes no mercado, inclui um certo número
de características inovadoras, das quais enumeramos as principais:
• O suporte fixo para a barba de fibras garante
condições constantes neste ponto da unidade
de fiação, aonde a cardina “penteia” a fita.
Na unidade SC-R este aspecto não pode ser
influenciado por alterações da forma da fita,
e.g. devido a pressões dentro da lata.
• O BYpass adaptável permite a extracção de
impurezas e fragmentos de fibras conforme
as necessidades. Dado o fluxo de ar ser adaptável, na zona de extracção da unidade de
fiação SC-R, contribui para a existência de
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• Em comparação com as unidades de fiação
usuais, existe a possibilidade única de adaptar uma unidade de abertura especial, o que
melhora a qualidade do fio e a produtividade.
Esta unidade de abertura especial interessa
especialmente os clientes que processam fibras sintéticas.
A unidade de fiação SC-R pode ser equipada de
uma vasta gama de elementos de fiar, tais como
rotores de 28 a 56 mm de diâmetro, boquilhas e
cardinas com diferentes estruturas superficiais
e acabamentos. Esta gama é constantemente
alargada graças à contínua pesquisa e desenvolvimento nos nossos laboratório, assim como
a novos tipos de materiais e acabamentos. Uma
das características que diferencia a unidade de
fiação SC-R daquelas dos outros produtores, é
o facto de poder ser equipada de uma tampa do
rotor com o SPEEDpass, o que possibilita um
aumento do fluxo de ar, sobretudo na zona da
unidade de abertura. Este fluxo de ar adicional
apoia p.ex. o transporte das fibras quando se
fiam títulos grossos a altas velocidades.
A melhor estabilidade de fiar para
elevadas velocidades de produção
Il. 3
A melhor estabilidade de fiar para a
maior velocidade de produção
A fiação open end é actualmente um processo já
mais que aprovado e consolidado. As altas velocidades de produção harmonizam com a estabilidade da unidade de fiação. Investigações
exaustivas mostraram que a distância entre a
ranhura do rotor e a unidade de enrolamento é
crucial para condições de fiar óptimas.
A incorporação da unidade de fiação SC-R na
máquina R 40 resulta num ângulo bastante
acentuado entre o eixo da boquilha e a direcção
do fio. Assim é aumentado o efeito da falsa torção, antes do elemento TWISTstop, resultando
num aumento da estabilidade de fiar. Uma estabilidade de fiar superior permite trabalhar a
rotações mais altas ou reduzir a torção do fio
e consequentemente aumentar a velocidade de
saída.
Sketch
Cross section
Sp9inning geometry
Com as suas excelentes condições para a estabilidade de fiar, a unidade de fiação SC-R
permite atingir a mais alta produtividade por
posição de fiação. Clientes que conhecem os
vários tipos de máquinas open end Rieter relatam que é possível atingir velocidades de produção mais altas com a mesma fita, para um
mesmo fio para malhas, em comparação com a
última versão da R 20. Testes comparativos realisados junto de clientes, que também possuem
máquinas da mais recente tecnologia do nosso
concorrente, mostraram ser possível produzir
mais 8 % com a unidade de fiação Rieter. Esta
produção superior pode ser utlizada para aumentar a produtividade da fiação ou então para
reanalisar as exigências à matéria prima, afim
de reduzir os custos.
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ais de grandes dimensões: O escartamento maior entre unidades de fiação facilita a colocação
das latas até 18” (470 mm) de diâmetro, em
duas filas sob a máquina, o que poupa espaço.
Deste modo é possível prever uma implantação
ocupando menos espaço com a R 40. A combinação de um escartamento bastante maior,
com uma implantação substancialmente mais
compacta, significa que a R 40 é a máquina
mais produtiva num espaço dado.
Il. 4
A melhor estabilidade de fiar para a
maior velocidade de produção
Produtividade através de uma máquina
de concepção moderna
Para que uma utilização seja rentável, há que
combinar as unidades de fiação de alta produção
com os elementos inteligentes da máquina. O
accionamento da R 40 permite velocidades do
rotor até 150 000 rpm e velocidades de entrega
até 255 m/min. Isto possibilita a produção de
fios de excelente qualidade, assim como futuros
aumentos de velocidade através do desenvolvimento de novos elementos de fiar.
Uma máquina open end com muitas unidades
de fiação, e alta produtividade, tem que processar grandes quantidades de material em muitas
latas e tem que gerir muitas bobinas. Produções
mais altas significam um maior número de trocas de bobinas e a automatização da máquina
tem que se ocupar de mais unidades de produção e de mais paragens.
A moderna concepção da R 40 satisfaz estes requerimentos. Possibilita o uso de porta-materi-
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As unidades de enrolamento da R 40 podem
produzir bobinas grandes com um diâmetro até
340 mm, permitindo sem dúvida a obtenção das
bobinas mais pesadas no mercado. Assim, em
comparação com as outras máquinas open end,
a quantidade de latas e bobinas a ser trocadas
e movimentadas pode ser reduzida até 20 %!
Como consequência a carga de trabalho é reduzida, assim como o número de tubos vazios
em circulação e reduz ainda as interrupções do
processo produtivo, factores que influenciam
o rendimento da máquina. Os blocos de parafina do dispositivo de parafinação são aproximadamente 4 vezes maiores que aqueles das
máquinas concorrentes e isto também reduz a
frequência e os custos das trocas dos blocos
de parafina.
Quatro robôs para aumentar o
rendimento nos fios grossos
A R 40 pode ser equipada com quatro robôs,
o que duplica efectivamente a capacidade da
automatização da máquina. Assim a R 40 é capaz de suportar uma grande carga de trabalho
numa máquina longa, com a rápida formação da
bobina no caso de fios de títulos grossos, altas
velocidades de saída, eventualmente bobinas
de pequenas dimensões e também eventualmente com um alto índice de roturas. Com quatro robôs até mesmo um fio Ne 7 (Nm 12) pode
ser produzido numa máquina R 40 longa com
320 rotores e com um rendimento de 96 %.
Além disso o tempo de reposição em marcha
de uma máquina após uma paragem é reduzido
a metade utilizando 4 robôs, o que aumenta a
rentabilidade de uma fábrica. Esta opção é apoiada por conceitos de trabalho flexíveis e de fácil
implementação. Se um dos robôs estiver em
posição de manutenção os restantes robôs são
capazes de servir todas as unidades de fiação
da máquina, graças a um inteligente conceito
de manutenção e assistência.
A R 40 apoia a intervenção do operário através
dum guiamento selectivo. Estão incluídas lâmpadas de sinalização em ambos os extremos da
máquina, LEDs nos robôs, secções e unidades
de fiação. Tudo é complementado por visores
grandes para texto com suporte gráfico, nos
robôs e no painel de comando (touch screen)
principal. Este conceito influência positivamente o rendimento da máquina, optimizando
o número de operários necessários.
lizada pelo robô, que em primeiro lugar prepara
a ponta da fita e a ponta do fio. Para enrolar o
fio sobre tubos vazios o robô transporta um fio
de “pesca”, que seguidamente é aspirado para
o filtro.
Na R 40 a duração de um ciclo completo de
emenda e troca de bobina (doffing) dura menos
de 25 segundos. Aliado a uma alta eficiência da
emenda, o robô consegue manter a eficiência da
máquina a um altíssimo nível. O tempo de reposição em marcha da R 40 após uma paragem é
reduzido a um mínimo.
Il. 5
A opção de quatro robôs para
aumentar a eficiência com
títulos grossos
Altas velocidades e eficiência com automatização da robótica de vanguarda
O robô da R 40 possui características marcantes que possibilitam performances e produções
extraordinárias. Estas vantagens baseiam-se
no concepção modular da AERObotic: O robô
está equipado de unidades electro-pneumáticas
que actuam independentemente. Cada unidade
ocupa-se de uma tarefa específica. Isto possibilita um trabalho rápido, facilita os ajustes do
robô e informa sobre eventuais necessidades
de manutenção. O trabalho e a manutenção são
assistidos por informações claras, incluindo
gráficos, num grande visor.
O microprocessador do robô controla todas as
suas operações. Encontra-se constantemente
em comunicação com o controlo da máquina,
podendo assim o robô aproximar-se rapida- e
directamente da próxima posição de trabalho,
centrando-se com a unidade de fiação por meio
de raios laser. Um módulo de limpeza limpa a
unidade, rotor e a ranhura do rotor por meio de
um jacto concentrado de ar comprimido, e caso
se pretenda com a assistência de uma limpeza
mecânica. Toda a sequência da emenda é rea7
Velocidade do rotor
Início da emenda
Qualidade da emenda a um nível excepcional com técnica única
A técnica de emenda do sistema SYNCROtop
da Rieter baseia-se no facto de o robô controlar
80%
todas as velocidades. A operação da emenda
é realizada a uma rotação constante e definida do rotor, que pode ser ajustada segundo as
exigências (i.e. normalmente entre 65 a 100 %
da rotação normal dos rotores). Isto permite a
existência de condições constantes e definidas
para todas as outras velocidades correspondentes, tais como velocidade de alimentação da fita
Duração do ciclo de emenda
e retirada do fio, independentemente do tempo
efectivamente consumido pelas fases individuais, durante o processo de emenda. Apesar
Il. 6
Qualidade das emendas do mais alto de cada fase poder ser optimizada segundo
nível com o princípio de emenda única os requerimentos de um produto específico, a
emenda é efectuada sob condições similares,
permitindo as mais altas velocidades de rotor
possíveis. Todas as emendas passam pelo sistema de depuração de cada unidade. A emenda
é controlada quanto à sua espessura, usando
um canal especial dos ajustes do depurador.
100%
O resultado são emendas muito regulares e dado a emenda ter sido feita a uma alta rotação do
rotor, terem uma alta resistência.
Troca de lotes fácil e rápida com o
VARIOdraft
A R 40 está equipada de uma inteligente combinação de motores comandados por conversores
de frequência, o que possibilita uma muita rápida troca de lotes. Estiragem, tensão de enrolamento e torção podem ser ajustadas individualmente no touch screen do painel de comando
da máquina, sem alterar engrenagens. Este sis-
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tema é conhecido como VARIOdraft e já estava
instalado na máquina R 20. Adicionalmente a
R 40 está equipada de um comando por conversor para a rotação dos rotores. O ajuste das
velocidades pode ser efectuado individualmente
em pequenos aumentos, durante o andamento
da máquina, sem ter que a parar.
Esta é uma vantagem significativa nas trocas de
lotes: após a montagem de outros elementos
de fiar, somente se tem que ajustar as velocidades, via o painel de comando da máquina. É
costume testar algumas bobinas no laboratório,
após controlar o título do fio. O ajuste fino da
estiragem é então efectuado no touch screen.
Pode-se então iniciar imediatamente a produção normal sem ter que parar a máquina e
sem a perda de tempo para procurar rodas de
engrenagem na oficina.
A combinação destas vantagens da R 40 resulta
num aumento do rendimento de 1 % ou ainda
mais. Cada porcento de aumento do rendimento
significa uma produção de fio adicional, sem
quaisquer custos de produção! Com um Ne 7
(Nm 12) isso pode resultar em mais de 23 toneladas de fio adicional por máquina e ano.
Baixos custos de produção com eficiente
poupança de energia
Uma das metas que se pretendeu atingir durante
o desenvolvimento da nova R 40 foi reduzir o
consumo de energia. A concepção da Rieter de
uma máquina consumindo pouca energia teve
que ser substancialmente melhorada. Concentramo-nos em duas áreas principais: o accionamento dos rotores e os sistemas centrais de
aspiração.
O sistema de accionamento dos rotores é sem
dúvida o maior consumidor de energia dentro
da máquina open end. O consumo de energia depende da pressão exercida pela correia
tangencial sobre o eixo dos rotores, a qual é
necessária para ser possível aumentar a velocidade dos rotores. Na R 40 no entanto esta
pressão pôde ser reduzida em grande parte,
dado o robô ser capaz de aumentar a pressão
da correia de uma só unidade de fiação, para
rapidamente acelerar o rotor, após ter realizado
a emenda. Deste modo possibilitando uma redução do consumo de energia do accionamento
dos rotores.
A segunda maior fonte de consumo é o ventilador principal. Este foi redesenhado para a R 40.
O novo ventilador tem um volume maior. Graças
ao seu alto rendimento, a potência do motor
instalado foi reduzida significativamente, o que
permite assim ter uma potência instalada mais
baixa que os outros fabricantes. Uma nova concepção inteligente foi aplicada para manter as
condições de fiar constantes, aliadas a um consumo de energia mínimo, mesmo que o tecido
filtrante comece a ficar obstruído. Um sensor
electrónico, para a depressão, inicia então ci-
clos automáticos para remover a camada que se
formou, desde que se detecte uma certa redução
da depressão. Somente no caso de a redução
da depressão não poder ser neutralizada suficientemente, é requerida a presença do operário
através de um sinal, para remover manualmente
a camada que se formou no filtro. Em comparação com sistemas tradicionais, o intervalo entre as intervenções do operário pode assim ser
reduzido, para um valor podendo ir até 1/3 do
comum. Alternativamente a remoção da camada
que se forma no filtro pode ser efectuada por um
sistema de vácuo, totalmente automático. Admitindo que pequenas alterações da depressão
são possíveis, as quais não influenciam o acto
de fiar, o sistema da R 40 não torna necessário
prever um consumo energético suplementar
para contrapor a resistência oferecida pela camada, que se forma sobre o meio filtrante.
Il. 7
Uma nova fiação com 10 R 40:
um show de alta produtividade
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Os melhores resultados obtidos na
prática pelos clientes
Neste curto período de tempo desde o lançamento da R 40, já foi possível concluir 190 contratos. Os compradores principais situam-se na
Turquia e na China. Logo após as máquinas
terem sido postas em marcha os clientes familiarizaram-se com as vantagens e informaramnos que:
• A excelente qualidade do fio obtido com a
unidade de fiação SC-R da R 40, possibilitou
aumentar significativamente as velocidades
de produção. A possibilidade de processar
fitas com um elevado teor de impurezas foi
bastante melhorada, graças às vantagens do
sistema BYpass.
• A geometria da unidade de fiação SC-R possibilita uma maior estabilidade de fiar, contribuindo para a obtenção de fios mais resistentes ou alternativamente para a utilização de
torções mais baixas.
• Latas e bobinas de grandes dimensões, que
só são possíveis com a R 40, são cruciais
para a redução da carga de trabalho relacionada com o transporte. Este aspecto torna-se
ainda mais relevante do que antes, dado as
máquinas actuais serem mais longas e mais
produtivas.
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• Rápidas trocas de lote e rápido reinício da
marcha da R 40 após paragens são possíveis,
graças ao sistema de accionamento por conversores VARIOdraft
• O robô da R 40, que é extremamente rápido,
com a sua alta eficiência da emenda, permite
que se possa atingir a produção plena de uma
máquina longa já após 75 minutos. No entanto com 4 robôs por máquina, este tempo pode ser praticamente reduzido a metade. Com
esta rapidez contribuímos para flexibilizar o
trabalho dentro de uma fiação.
• As medidas tomadas para reduzir o consumo
de energia na R 40 são uma realidade, como
pôde ser verificado num teste comparativo
efectuado sob condições similares.
Fábrica de Máquinas Rieter SA
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T +41 (0)52 208 71 71
F +41 (0)52 208 83 20
Rieter Ingolstadt
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