Máquina de hilar a rotores R 40 – Innovaciones decisivas

Máquina de hilar a rotores R 40
– Innovaciones decisivas para
una hilatura a rotores rentable
Máquina de hilar a rotores R 40
– la base para la hilatura a rotores rentable
Dr. Stephan-Weidner Bohnenberger
Jefe Administración de Producto Rotor
Rieter Ingolstadt
Desde de la ITMA Asia en 2001, la máquina de
hilar a rotores Rieter R 40, ha asentado nuevas
normas gracias a la combinación optimada de
la tecnología de hilatura más avanzada y el concepto más moderno de máquina.
La liberación oficial para la venta de la R 40
tuvo lugar en 2002. La R 40 impresiona a los
clientes por su alta productividad y su automatización rápida y segura. En este artículo
solo podemos resaltar algunas de las múltiples
ventajas de esta nueva máquina. Características
tales como funcionalidad sencilla, comodidad
de operación y mantenimiento fácil pueden ser
mencionadas pero, para valorarlas plenamente,
deben ser experimentadas.
La combinación óptima de la tecnología de vanguardia y el concepto moderno de máquina
La R 40 es la combinación del nuevo componente clave, la caja de hilatura SC-R, sobre una
base comprobada y fiable, la máquina de hilar
R 20. La realización fue posible gracias a la adquisición de grandes partes del Grupo Suessen
a principios del año 2001. El objetivo ha sido,
combinar las características sobresalientes de
la nueva caja de hilatura SC-R de Suessen, un
desarrollo nuevo basado en las 2,5 millones
de cajas de hilatura entregadas en el mundo
entero, y el concepto de automatización más
avanzado, proveniente de la hiladora R 20.
El resultado es la R 40 en la cual destacan las
siguientes características:
• Óptima calidad de hilado debido a la más
avanzada tecnología de caja de hilatura en el
mercado.
• Geometría optimada entre caja de hilatura
y máquina, asegurando una estabilidad de
marcha excepcional y a su vez, velocidades
de producción más elevadas.
Il. 1
Combinación óptima de tecnología de
vanguardia y concepto de máquina
moderno
• El concepto básico de máquina Rieter con las
más grandes dimensiones de botes y bobinas, que asegura un incremento de productividad sobre un espacio determinado.
• El moderno concepto de automatización de
Rieter que ha sido perfeccionado nuevamente
para lograr mejoras en fiabilidad y calidad de
empalmes con máximas velocidades. El resultado es una máxima eficiencia de máquina
con muy alta productividad.
• Un innovador sistema de accionamiento que
ha sido realizado con el fin de reducir al mínimo el consumo de energía.
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impurezas de la caja de hilatura SC-R, resulta
en condiciones de hilatura mejores. El contenido de impurezas en la cinta tiene menos
influencia sobre la calidad del hilado.
Il. 2
Calidad superior del hilado con la
más avanzada tecnología de caja de
hilatura
Calidad superior del hilado gracias a
la más avanzada tecnología de caja de
hilatura
La nueva caja de hilatura SC-R se basa en la
alta calidad de las generaciones precedentes
y, comparada con otras cajas de hilatura en el
mercado, incluye una gran cantidad de innovaciones de las cuales resaltan las siguientes:
• El soporte fijo de la barba de fibras garantiza
condiciones constantes en el punto donde
el cilindro disgregador peina la cinta. La
construcción de la caja SC-R no permite que
en este punto existan influencias por diferentes formas de la cinta, mismas que p.e.
resultan de la presión sobre la cinta dentro
del bote de alimentación.
• El BYpass ajustable permite influir sobre la
extracción de impurezas y fragmentos de fibras en la unidad de apertura. La adaptación
del flujo del aire en el canal de extracción de
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• La posibilidad única de adaptar una unidad
de apertura especial, permite en ciertos casos
optimizar la calidad del hilado y la productividad comparativamente con la caja de hilatura
estándar. Esta unidad es de interés especial
para clientes especializados en fibras químicas.
Se entiende que la caja de hilatura SC-R puede
ser equipada con una amplia gama de elementos tecnológicos de hilado tales como rotores
de 28 hasta 56 mm de diámetro, distintas boquillas y cilindros disgregadores con diferentes
estructuras y recubrimientos de superficie. La
gama de elementos está sujeta además a un
constante crecimiento gracias a investigaciones
y desarrollos continuos en nuestros laboratorios y al desarrollo de materiales y recubrimientos. Como diferencia que la distingue de otros
suministradores, la caja SC-R puede ser equipada también con tapas de rotor especiales con
SPEEDpass, lo que permite aumentar el flujo
del aire particularmente en la unidad de disgregación. El flujo de aire adicional ayuda por
ejemplo al transporte de las fibras al producir
hilados de títulos gruesos con altas velocidades
de producción.
La mejor estabilidad de marcha para
máxima velocidad de producción
Hoy día, el proceso de hilatura a rotores es un
proceso bien establecido. Las altas velocidades
de rotor están en acuerdo con la estabilidad de
marcha que brinda la caja de hilatura. Investigaciones extensas han demostrado que la zona
entre la ranura del rotor y el rodillo de extracción es decisiva para conseguir condiciones de
hilatura óptimas.
La incorporación de la caja SC-R en la R 40
procura un ángulo especialmente agudo entre
el eje de la boquilla y el flujo del hilado hacia
la extracción. Esto aumenta el efecto de torsión
falsa ante el elemento TWISTstop, mejorando
así la estabilidad de marcha. Una estabilidad de
marcha aumentada facilita a su vez el empleo de
velocidades más altas de rotor o la reducción de
la torsión del hilado con el consiguiente incremento de la velocidad de entrega.
Il. 3
Estabilidad de marcha incrementada
para máximas velocidades de producción
Sketch
Cross section
Sp9inning geometry
Gracias a estas condiciones excelentes de estabilidad de marcha, la caja de hilatura SC-R
permite lograr la más alta productividad por
posición de hilatura. Clientes familiares con
diferentes tipos de máquinas de hilar a rotores
de Rieter informan que con la misma cinta para
el mismo hilado para tejido de punto, obtienen
velocidades de hilatura considerablemente mayores, comparativamente con la última versión
de la hiladora R 20. Ensayos en plantas de clientes que tienen instaladas la última tecnología de caja de hilatura de nuestro competidor,
arrojaron una producción por punto de hilatura 8% mayor para productos idénticos. Esta
ventaja puede utilizarse tanto para aumentar la
productividad de la planta como para revisar
los requerimientos en materia prima con el fin
de reducir los costes.
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El concepto moderno de la hiladora R 40
cumple con estos requisitos. La construcción
de la máquina considera el uso de unidades
de transporte lo más grande posible. El ecartamiento entre las posiciones de hilatura facilita
la colocación de botes de hasta 18” (470 mm)
de diámetro en dos hileras debajo de la máquina; esta colocación ahorra espacio. Además
la construcción de la R 40 permite un layout
decisivamente más angosto. La combinación
del ecartamiento extra grande y la construcción
de máquina sustancialmente más angosta, hace
de la R 40 la máquina más productiva por área
determinada.
Il. 4
Espacio para instalación reducido pese a los botes más grandes
Mayor productividad gracias al concepto de máquina moderno
Para una operación rentable, la integración de
las cajas de hilatura altamente productivas debe efectuarse en una máquina acompañada de
características inteligentes. Los accionamientos
de la R 40 permiten velocidades de rotores de
hasta 150’000 rpm y una velocidad de entrega
de hasta 255 m/min. Este potencial ofrece la posibilidad de una hilatura altamente productiva
con hilados de alta calidad, cubriendo incluso
aumentos por desarrollos futuros de los elementos tecnológicos de hilatura.
Una máquina de hilar a rotores con una gran
cantidad de posiciones y alta productividad, debe procesar un importante volumen de material
dentro de un gran número de botes. Además
debe manejar muchas bobinas de hilado. La
producción más elevada aumenta la frecuencia
de cambios de bobinas. Por lo tanto la automatización de la máquina debe poder atender más
posiciones de hilatura, y más paros.
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Las unidades de bobinado de la R 40 pueden
producir bobinas grandes con un diámetro de
hasta 340 mm. Esto corresponde sin duda, a
las bobinas más pesadas en el mercado. Comparado con otras máquinas, la frecuencia de
cambios de botes y bobinas y sus transportes se reducen de hasta un 20%. Esto ahorra
trabajo, reduce el número de tubos vacíos en
circulación y las interrupciones del proceso de
hilatura que influyen sobre la eficiencia de la
máquina. Los bloques de parafina de la unidad
de parafinado son cuatro veces mayores que en
máquinas de la competencia. Así también se
reducen la frecuencia y los costes de cambio
de los bloques de parafina.
La opción de cuatro autómatas aumenta la eficiencia con hilados de títulos
gruesos
La R 40 puede ser equipada con cuatro autómatas móviles, lo que duplica la capacidad de
automatización de la máquina. De este modo la
R 40 puede absorber la gran carga de trabajo
de una máquina larga con llenado rápido de
las bobinas en caso de hilados gruesos, altas
velocidades de entrega, posiblemente bobinas
pequeñas y un alto número de roturas. Con cuatro autómatas en una R 40 con 320 rotores, un
hilado grueso Ne 7 (Nm 12) puede producirse
con una eficiencia de máquina del 96%. Fuera
de esto, el tiempo de arranque después de un
periodo de paro de una máquina equipada con 4
autómatas se reduce a la mitad lo que aumenta
la eficiencia total de la planta. Esta opción está
respaldada por un concepto de procedimiento
de trabajo flexible y fácilmente adaptable. El
concepto de servicio inteligente garantiza que
los autómatas restantes puedan atender a todos
los rotores de la máquina mientras que uno de
ellos se encuentre en posición de servicio.
La R 40 apoya las intervenciones del operador
con indicaciones selectivas. Esto incluye luces
de señal programables en los dos cabezales de
mando, señales en los autómatas, en las secciones y en las cajas de hilatura. Además se dispone de un display de texto grande y claro con
apoyo gráfico en los autómatas y en el touchscreen del display de la unidad de control de la
máquina. Este concepto influye positivamente
la eficiencia de máquina, optimando al mismo
tiempo el requisito en personal.
del rotor con un chorro concentrado de aire
comprimido, opcionalmente ayudado por una
limpieza mecánica. El autómata prepara los extremos de la cinta y del hilado y realiza todas las
operaciones necesarias para el empalme. Para
arrancar sobre tubos vacíos, el autómata lleva
hilado de arranque el cual luego es aspirado a
la cámara del filtro.
El robot de la R 40 efectuá el ciclo de operación
completo de empalme y mudada de bobina en
menos de 25 segundos. Combinado con una
eficiencia de empalme muy elevada, el autómata
es capaz de mantener la eficiencia de máquina al nivel máximo posible. Así, el tiempo de
arranque de la R 40 después de una paro de
máquina queda reducido al mínimo.
Il. 5
Opción de cuatro autómatas
para aumentar la eficiencia con
hilados de títulos gruesos
Máxima velocidad y eficiencia gracias
al nivel técnico superior en automatismo
Los autómatas móviles de la R 40 tienen características remarcables y son sobresalientes
en lo relacionado a funcionamiento y rapidez.
Sus ventajas se basan en el concepto modular
AERObotic: Los autómatas están equipados con
unidades electro-neumáticas que funcionan de
forma independiente. Cada unidad ejecuta operaciones específicas. Esto acelera y facilita notablemente los requisitos en ajustes y servicio.
La operación y el mantenimiento son apoyados
por información clara con gráficas en un display
de texto grande.
El microprocesador del autómata controla todas las acciones y comunica constantemente
con el mando de la máquina. El autómata móvil
puede así, acercarse rápida y directamente a la
próxima posición de trabajo que así lo requiera,
centrándose mediante un rayo láser. El módulo
de limpieza limpia la caja, el rotor y la ranura
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Velocidad el rotor
Inicio del empalme
Calidad de empalme incomparable
gracias a una tecnología única
La tecnología de empalme SYNCROtop de Rieter
se basa en el hecho de que el autómata controla
80%
todas las velocidades. El proceso de empalme
se desarrolla con una velocidad de rotor definida y constante, misma que puede ser ajustada
de acuerdo a los requisitos (usualmente entre
65% y 100% de la velocidad nominal del rotor).
Este proceso considera además una coordinación perfecta de los pasos individuales durante
el empalme y asegura condiciones definidas
Tiempo del ciclo de empalme
y constantes para todas las otras velocidades
aunadas al proceso, tales como alimentación
de la cinta y extracción del hilado. A pesar de
Il. 6
Calidad del empalme incomparable
que cada paso puede ser optimado de acuerdo
gracias a una tecnología única
a los requerimientos del producto específico, el
empalme se hace bajo condiciones uniformes,
permitiendo las máximas velocidades posibles
de los rotores. Todos los empalmes pasan por
el purgador de hilo de la posición correspondiente. El grosor del empalme es controlado
utilizando un canal de ajuste especial del purgador.
100%
Así resultan empalmes sumamente uniformes
y en vistas de que el empalme se hace a alta
velocidad del rotor, dispone de una alta resistencia.
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Cambio de lotes rápido y fácil con
VARIOdraft
La R 40 está equipada con una combinación
inteligente de mandos por convertidores de frecuencia. Esto permite el cambio rápido de lotes.
El estiraje, la tensión de bobinado y la torsión
pueden ajustarse individualmente en el touch
screen del display de la máquina, sin ruedas
de cambio. Esta característica se conoce como
VARIOdraft, y ha sido ya empleada en la máquina R 20. La R 40 está equipada además, con
un accionamiento por convertidor de frecuencia
para la velocidad de rotores. El ajuste de todas
las velocidades puede hacerse independientemente y en incrementos pequeños, durante la
marcha de la máquina, o sea sin necesidad de
paros.
Esto es sumamente ventajoso para el cambio
rápido de lotes: Después de un eventual cambio
de los elementos tecnológicos de hilatura, las
velocidades se ajustan en el panel de la máquina. Usualmente se controlan algunas bobinas
en el laboratorio y el ajuste fino para el estiraje,
la torsión y la tensión se hace luego en el touch
screen. La plena producción puede arrancar inmediatamente, sin parar la máquina y sin necesidad de buscar las ruedas de cambio correctas
en el almacén, lo que puede representar una
notable pérdida de tiempo. La combinación de
estas características en la R 40 representa un
aumento de eficiencia de 1% o más. El incremento de la eficiencia de la máquina a su vez
significa una producción adicional de hilado
sin costes adicionales de producción. Con un
hilo Ne 7 (Nm 12) esto puede elevarse a más de
23’000 kg de hilo adicional al año.
Bajos costes de producción debido al
ahorro efectivo de energía
Uno de los objetivos importantes en el desarrollo la nueva R 40, fue la reducción al mínimo de
consumo energético. El concepto de bajo consumo de energía de las máquinas Rieter, pudo
ser mejorado notablemente en este desarrollo.
La atención fue dirigida hacia los dos consumidores principales: El accionamiento de los
rotores y el sistema de aspiración principal.
El sistema de accionamiento de los rotores es el
mayor consumidor de energía de la máquina de
hilar a rotores. Su consumo depende de la presión que ejerce la correa tangencial sobre los
ejes de los rotores, misma que se requiere para
acelerar la velocidad de los rotores. En la R 40
esta presión ha podido ser reducida en general,
en vistas de que el autómata puede aumentar la
presión de la correa en cada posición de hilatura individualmente para la aceleración rápida
del rotor. Así se ha logrado reducir el consumo
de potencia para el mando de los rotores.
El segundo más importante consumidor de energía es el ventilador principal. En la R 40 el
ventilador fue rediseñado y tiene un volumen
mayor. Gracias a su alta eficiencia, se ha podido
instalar un motor con potencia inferior que en
otras máquinas. El nuevo concepto inteligente
consume un mínimo de energía y en mismo
tiempo mantiene constante las condiciones de
hilatura, hasta que el tamiz del filtro esté cargado. Un sensor electrónico de presión negativa,
asegura que los ciclos automáticos de limpieza
del tamiz del filtro sean efectuados cuando la
presión negativa desciende a un valor determinado. Después de varios ciclos de limpieza la
presión negativa ya no asciende al valor esperado y mediante una señal luminosa se solicita
la limpieza manual del tamiz por el operador. En
comparación con sistemas convencionales, el
intervalo de intervenciones por el operador se
reduce de hasta tres veces. Alternativamente,
la eliminación de las fibras acumuladas puede
ser efectuada por un sistema completamente
automático de recolección centralizada de desperdicios. Las pequeñas desviaciones de presión negativa que existen en este concepto no
afectan en absoluto la calidad del hilado de la
Il. 7
Nueva hilandería a rotores
con 10 R 40: Una muestra de alta
productividad
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R 40. Otros sistemas intentan mantener la presión negativa constante mediante un aumento
de presión negativa pese a que la capa de fibras
sobre el tamiz se vuelve más gruesa. Esta solución requiere un consumo de energía adicional
considerable.
Excelentes resultados en fábricas de
nuestros clientes
En el corto tiempo desde su introducción en
el mercado fueron vendidas más que 190 máquinas del tipo R 40. Los clientes con el mayor número de máquinas R 40 están en Europa
y Asia. Poco tiempo después de la puesta en
marcha de este modelo, nuestros clientes han
notado claras ventajas y sus reacciones son las
siguientes:
• La R 40 produce con la caja de hilatura SC-R,
a velocidades de producción notablemente
más elevadas, una calidad de hilado excelente. Gracias al BYpass ajustable, la posibilidad de procesar cintas con alto contenido
de impurezas ha sido mejorada considerablemente.
• La geometría de hilatura con la nueva caja
SC-R ofrece una mejor estabilidad de marcha, asegurando una mayor resistencia del
10
hilado o alternativamente permitiendo una
menor torsión del mismo.
• Botes y bobinas grandes tales como utilizados en la R 40, son decisivos para la reducción de la carga de trabajo. Este hecho es aún
más importante en vistas de máquinas largas
y altamente productivas.
• Cambios rápidos de lotes y puesta en marcha
rápida de la R 40 después de un paro, son
posibles gracias al sistema de accionamiento
por convertidores VARIOdraft.
• El autómata sumamente rápido de la R 40 y su
alta eficiencia de empalme permiten alcanzar
con una máquina larga la plena eficiencia de
trabajo dentro de solamente 75 minutos. Con
cuatro autómatas por máquina este tiempo se
reduce a casi la mitad. Esta rapidez aumenta
efectivamente la flexibilidad de la hilandería.
• La efectividad de las medidas implementadas
en la R 40 con el fin de reducir el consumo
de energía al mínimo, ha sido comprobada
claramente mediante una comparación bajo
condiciones de marcha idénticas.
Fábrica de Máquinas Rieter SA
Klosterstrasse 20
CH-8406 Winterthur
T +41 (0)52 208 71 71
F +41 (0)52 208 83 20
Rieter Ingolstadt
Spinnereimaschinenbau AG
Friedrich-Ebert-Strasse 84
DE-85055 Ingolstadt
T +49 (0)841 9536 01
F +49 (0)841 9536 850
Rieter CZ a.s.
Csl. armady 1181
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F +420 465 524 237
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