Máquina Open End R 40- Inovações de vanguarda para a

fiação Open End rentável

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• A unidade de fiação integra-se perfeitamente na geometria da máquina e tem uma excelen-te estabilidade de fiar, que possibilita atingir as mais altas velocidades de produção.

• A concepção básica da máquina Rieter, tra-balhando 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 fiabilida-de e qualidade da emenda às mais altas velo-cidades. O resultado é o máximo rendimento da máquina, com altas produções.

• Foi implementado um conceito de acciona-mento inovador para minimizar o consumo de energia.

Máquina Open End R 40 - Inovações de vanguarda para a fiação Open End rentável

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 con-cepção 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 algu-mas 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:

• Fios de uma qualidade optimizada com uma unidade de fiação da tecnologia mais avançada.

Il. 1A combinação ótima de tecnologia de ponta e moderno conceito de máquina

Dr. Stephan Weidner-Bohnenberger,Head Product Management RotorRieter Ingolstadt

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 enu-meramos 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 ad-aptável, na zona de extracção da unidade de fiação SC-R, contribui para a existência de

excelentes condições de fiar. Fitas com um elevado teor de impurezas têm uma menor in-fluência sobre a qualidade do fio produzido.

• Em comparação com as unidades de fiação usuais, existe a possibilidade única de adap-tar 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 fi-bras 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 desen-volvimento 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.

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Il. 2Qualidade de fio vantajosa com a mais avançada tecnologia da unidade de fição

A melhor estabilidade de fiar para elevadas velocidades de produção

A fiação open end é actualmente um processo já mais que aprovado e consolidado. As altas ve-locidades de produção harmonizam com a es-tabilidade 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 tor-ção, antes do elemento TWISTstop, resultando num aumento da estabilidade de fiar. Uma es-tabilidade de fiar superior permite trabalhar a rotações mais altas ou reduzir a torção do fio e consequentemente aumentar a velocidade de saída.

Com as suas excelentes condições para a es-tabilidade 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 rela-tam que é possível atingir velocidades de pro-dução mais altas com a mesma fita, para um mesmo fio para malhas, em comparação com a última versão da R 20. Testes comparativos rea-lisados 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 au-mentar a produtividade da fiação ou então para reanalisar as exigências à matéria prima, afim de reduzir os custos.

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Sketch Cross section

Sp9inning geometry

Sketch Cross section

Sp9inning geometry

Il. 3A 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 desenvolvi-mento de novos elementos de fiar.

Uma máquina open end com muitas unidades de fiação, e alta produtividade, tem que proces-sar grandes quantidades de material em muitas latas e tem que gerir muitas bobinas. Produções mais altas significam um maior número de tro-cas de bobinas e a automatização da máquina tem que se ocupar de mais unidades de pro-dução e de mais paragens. A moderna concepção da R 40 satisfaz estes re-querimentos. Possibilita o uso de porta-materi-

ais de grandes dimensões: O escartamento mai-or 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 com-binação de um escartamento bastante maior, com uma implantação substancialmente mais compacta, significa que a R 40 é a máquina mais produtiva num espaço dado.

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 re-duzida, 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 para-fina do dispositivo de parafinação são aproxi-madamente 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 ca-paz 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 eventual-mente com um alto índice de roturas. Com qua-tro 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

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Il. 4A melhor estabilidade de fiar para a maior velocidade de produção

a metade utilizando 4 robôs, o que aumenta a rentabilidade de uma fábrica. Esta opção é apoi-ada 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 lâm-padas 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 positiva-mente o rendimento da máquina, optimizando o número de operários necessários.

Altas velocidades e eficiência com au-tomatização da robótica de vanguarda

O robô da R 40 possui características marcan-tes 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 possi-bilita 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 rea-

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Il. 5A opção de quatro robôs para aumentar a eficiência com títulos grossos

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 repo-sição em marcha da R 40 após uma paragem é reduzido a um mínimo.

Qualidade da emenda a um nível ex-cepcional com técnica única

A técnica de emenda do sistema SYNCROtop da Rieter baseia-se no facto de o robô controlar todas as velocidades. A operação da emenda é realizada a uma rotação constante e defini-da 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 corresponden-tes, tais como velocidade de alimentação da fita e retirada do fio, independentemente do tempo efectivamente consumido pelas fases indivi-duais, durante o processo de emenda. Apesar de cada fase poder ser optimizada segundo 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 sis-tema de depuração de cada unidade. A emenda é controlada quanto à sua espessura, usando um canal especial dos ajustes do depurador.

O resultado são emendas muito regulares e da-do 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 combi-nação de motores comandados por conversores de frequência, o que possibilita uma muita rápi-da troca de lotes. Estiragem, tensão de enrola-mento e torção podem ser ajustadas individu-almente no touch screen do painel de comando da máquina, sem alterar engrenagens. Este sis-

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Il. 6Qualidade das emendas do mais alto nível com o princípio de emenda única

100%

80%

Velocidade do rotorInício da emenda

Duração do ciclo de emenda

tema é conhecido como VARIOdraft e já estava instalado na máquina R 20. Adicionalmente a R 40 está equipada de um comando por con-versor 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 veloci-dades, 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 pro-dução 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 tone-ladas 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. Concen-tramo-nos em duas áreas principais: o accion-amento 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 ener-gia depende da pressão exercida pela correia tangencial sobre o eixo dos rotores, a qual é necessária para ser possível aumentar a velo-cidade 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 re-dução do consumo de energia do accionamento dos rotores.A segunda maior fonte de consumo é o ventila-dor 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 con-cepção inteligente foi aplicada para manter as condições de fiar constantes, aliadas a um con-sumo de energia mínimo, mesmo que o tecido filtrante comece a ficar obstruído. Um sensor electrónico, para a depressão, inicia então ci-

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Il. 7Uma nova fiação com 10 R 40: um show de alta produtividade

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 sufi-cientemente, é requerida a presença do operário através de um sinal, para remover manualmente a camada que se formou no filtro. Em compara-ção com sistemas tradicionais, o intervalo en-tre 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. Ad-mitindo 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 ca-mada, que se forma sobre o meio filtrante.

Os melhores resultados obtidos na prática pelos clientes

Neste curto período de tempo desde o lança-mento da R 40, já foi possível concluir 190 con-tratos. Os compradores principais situam-se na Turquia e na China. Logo após as máquinas terem sido postas em marcha os clientes fami-liarizaram-se com as vantagens e informaram-nos 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 pos-sibilita uma maior estabilidade de fiar, con-tribuindo para a obtenção de fios mais resis-tentes 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 relacio-nada 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 con-versores 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 entan-to com 4 robôs por máquina, este tempo po-de 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.

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1747p–AIAE–6–Printed in Switzerland