Máquina de hilar a rotores R 40– Innovaciones decisivas para una hilatura a rotores rentable

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• Geometría optimada entre caja de hilatura y máquina, asegurando una estabilidad de marcha excepcional y a su vez, velocidades de producción más elevadas.

• El concepto básico de máquina Rieter con las más grandes dimensiones de botes y bobi-nas, que asegura un incremento de producti-vidad 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 re-sultado 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 mí-nimo el consumo de energía.

Máquina de hilar a rotores R 40– la base para la hilatura a rotores rentable

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 con-cepto 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 auto-matización 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 tecnolo-gía de vanguardia y el concepto moder-no de máquina

La R 40 es la combinación del nuevo compo-nente 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 ad-quisición 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.

Il. 1Combinación óptima de tecnología de vanguardia y concepto de máquina moderno

Dr. Stephan-Weidner BohnenbergerJefe Administración de Producto RotorRieter Ingolstadt

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 innova-ciones 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 dife-rentes 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 fi-bras en la unidad de apertura. La adaptación del flujo del aire en el canal de extracción de

impurezas de la caja de hilatura SC-R, resulta en condiciones de hilatura mejores. El con-tenido de impurezas en la cinta tiene menos influencia sobre la calidad del hilado.

• La posibilidad única de adaptar una unidad de apertura especial, permite en ciertos casos optimizar la calidad del hilado y la productivi-dad comparativamente con la caja de hilatura estándar. Esta unidad es de interés especial para clientes especializados en fibras quími-cas.

Se entiende que la caja de hilatura SC-R puede ser equipada con una amplia gama de elemen-tos tecnológicos de hilado tales como rotores de 28 hasta 56 mm de diámetro, distintas bo-quillas 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 laboratori-os y al desarrollo de materiales y recubrimien-tos. Como diferencia que la distingue de otros suministradores, la caja SC-R puede ser equi-pada también con tapas de rotor especiales con SPEEDpass, lo que permite aumentar el flujo del aire particularmente en la unidad de dis-gregación. El flujo de aire adicional ayuda por ejemplo al transporte de las fibras al producir hilados de títulos gruesos con altas velocidades de producción.

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Il. 2Calidad superior del hilado con la más avanzada tecnología de caja de hilatura

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. Investi-gaciones extensas han demostrado que la zona entre la ranura del rotor y el rodillo de extrac-ción 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 incre-mento de la velocidad de entrega.

Gracias a estas condiciones excelentes de es-tabilidad 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 ma-yores, comparativamente con la última versión de la hiladora R 20. Ensayos en plantas de cli-entes que tienen instaladas la última tecnolo-gía de caja de hilatura de nuestro competidor, arrojaron una producción por punto de hila-tura 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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Sketch Cross section

Sp9inning geometry

Sketch Cross section

Sp9inning geometry

Il. 3Estabilidad de marcha incrementada para máximas velocidades de produc-ción

Mayor productividad gracias al concep-to de máquina moderno

Para una operación rentable, la integración de las cajas de hilatura altamente productivas de-be 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 po-sibilidad de una hilatura altamente productiva con hilados de alta calidad, cubriendo incluso aumentos por desarrollos futuros de los ele-mentos tecnológicos de hilatura.

Una máquina de hilar a rotores con una gran cantidad de posiciones y alta productividad, de-be 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 automa-tización de la máquina debe poder atender más posiciones de hilatura, y más paros.

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 ecarta-miento entre las posiciones de hilatura facilita la colocación de botes de hasta 18” (470 mm) de diámetro en dos hileras debajo de la má-quina; 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.

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. Com-parado con otras máquinas, la frecuencia de cambios de botes y bobinas y sus transpor-tes 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 aumen-ta la eficiencia con hilados de títulos gruesos

La R 40 puede ser equipada con cuatro autó-matas 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 cu-atro 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

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Il. 4Espacio para instalación reducido pe-se a los botes más grandes

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 secci-ones y en las cajas de hilatura. Además se dis-pone de un display de texto grande y claro con apoyo gráfico en los autómatas y en el touch-screen 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.

Máxima velocidad y eficiencia gracias al nivel técnico superior en automatis-mo

Los autómatas móviles de la R 40 tienen ca-racterísticas 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 ope-raciones específicas. Esto acelera y facilita no-tablemente 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 to-das 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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Il. 5Opción de cuatro autómatas para aumentar la eficiencia con hilados de títulos gruesos

del rotor con un chorro concentrado de aire comprimido, opcionalmente ayudado por una limpieza mecánica. El autómata prepara los ex-tremos 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 máqui-na al nivel máximo posible. Así, el tiempo de arranque de la R 40 después de una paro de máquina queda reducido al mínimo.

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 todas las velocidades. El proceso de empalme se desarrolla con una velocidad de rotor defini-da 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 coordina-ción perfecta de los pasos individuales durante el empalme y asegura condiciones definidas y constantes para todas las otras velocidades aunadas al proceso, tales como alimentación de la cinta y extracción del hilado. A pesar de que cada paso puede ser optimado de acuerdo 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 correspon-diente. El grosor del empalme es controlado utilizando un canal de ajuste especial del pur-gador.

Así resultan empalmes sumamente uniformes y en vistas de que el empalme se hace a alta velocidad del rotor, dispone de una alta resis-tencia.

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Il. 6Calidad del empalme incomparable gracias a una tecnología única

100%

80%

Velocidad el rotorInicio del empalme

Tiempo del ciclo de empalme

Cambio de lotes rápido y fácil con VARIOdraft

La R 40 está equipada con una combinación inteligente de mandos por convertidores de fre-cuencia. 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 má-quina 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 independiente-mente 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 máqui-na. 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 in-mediatamente, sin parar la máquina y sin nece-sidad 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 incre-mento 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 desarrol-lo la nueva R 40, fue la reducción al mínimo de consumo energético. El concepto de bajo con-sumo de energía de las máquinas Rieter, pudo ser mejorado notablemente en este desarrollo. La atención fue dirigida hacia los dos consu-midores 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 pre-sión 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 hila-tura individualmente para la aceleración rápida del rotor. Así se ha logrado reducir el consumo de potencia para el mando de los rotores.

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Il. 7Nueva hilandería a rotores con 10 R 40: Una muestra de alta productividad

El segundo más importante consumidor de en-ergía 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 carga-do. 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 deter-minado. Después de varios ciclos de limpieza la presión negativa ya no asciende al valor espe-rado 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 de-sperdicios. Las pequeñas desviaciones de pre-sión negativa que existen en este concepto no afectan en absoluto la calidad del hilado de la

R 40. Otros sistemas intentan mantener la pre-sión negativa constante mediante un aumento de presión negativa pese a que la capa de fibras sobre el tamiz se vuelve más gruesa. Esta solu-ción 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 má-quinas del tipo R 40. Los clientes con el may-or 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 excelen-te. Gracias al BYpass ajustable, la posibili-dad de procesar cintas con alto contenido de impurezas ha sido mejorada considerab-lemente.

• La geometría de hilatura con la nueva caja SC-R ofrece una mejor estabilidad de mar-cha, asegurando una mayor resistencia del

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hilado o alternativamente permitiendo una menor torsión del mismo.

• Botes y bobinas grandes tales como utiliza-dos en la R 40, son decisivos para la reduc-ción 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.

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1747s–AIAE–6–Printed in Switzerland