BR112018068407B1

BR112018068407B1 - Enrolador para enrolar um rolo de manta de uma manta fibrosa, e método de enrolar uma manta fibrosa

Info

Publication number: BR112018068407B1
Application number: BR112018068407-4A
Authority: BR
Inventors: Fabrizio Bartolini
Original assignee: Valmet S.P.A.
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2022-10-11
Also published as: CN108883886B; WO2017157609A1; JP6812452B2; US20190023515A1; EP3219651A1; US10351376B2; BR112018068407A2; CN108883886A; EP3219651B1; JP2019509953A

Abstract

A presente invenção refere-se a um enrolador (1) para enrolar um rolo de manta (2) de uma manta fibrosa tal como uma manta de papel ou uma manta de papel de material não tecido (2). O enrolador (1) compreende dois rolos de suporte (3, 4) para suportar o rolo de manta (2) durante o enrolamento e um eixo central (5) para enrolar o rolo de papel (2). Em cada extremidade longitudinal do eixo central (5), existe um mandril de suporte (6) em que o eixo central (5) está rotativamente assentado, e um rolo compressor (8) está disposto para ser capaz de atuar contra o rolo de manta (2) sendo enrolado. O enrolador (1) também compreende pelo menos um atuador (11) para mover os mandris de suporte (6) do eixo central (5) independentemente da viga do rolo de pressão (9) e o enrolador (1) compreende pelo menos uma célula de carga (13) disposta para detectar a força com que os mandris de suporte (6) agem no eixo central (5). O enrolador (1) também compreende um sistema de controle lógico (14) conectado às células de carga (12, 13) tal que o sistema de controle lógico (14) recebe os valores medidos para a força entre o rolo de manta (2) e o rolo compressor (8) e a força com que os mandris de suporte (6) agem no eixo central (5). A invenção também refere-(...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um enrolador e um método para enrolar um rolo de uma manta de papel tal como uma manta de papel ou uma manta de material não tecido.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Os enroladores são comumente usados para propósitos de conversão quando os rolos de papel que foram produzidos em uma máquina de papel são convertidos em rolos mais estreitos e o enrolador é comumente usado em conexão com cortadores que são usados para tornar a manta mais estreita. Um exemplo de um enrolador é divulgado em Patente US No 5.320.299. Os enroladores podem ter rolos de suporte ou tambores de suporte em que o rolo de papel que está sendo enrolado é sustentado. Os enroladores também são usados para mantas de material não tecido. O objeto da presente invenção é fornecer um enrolador melhorado e um método de enrolamento melhorado em que parâmetros importantes da operação de enrolamento podem ser eficazmente controlados.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO

[003] A presente invenção refere-se a um enrolador para enrolar um rolo de manta de uma manta fibrosa tal como papel ou uma manta de material não tecido. No contexto deste pedido de patente, o termo “rolo de manta” é para ser entendido como um rolo de uma manta fibrosa tal como papel ou material não tecido, por exemplo, um rolo de papel. O enrolador da invenção compreende dois rolos de suporte para suportar o rolo de manta durante o enrolamento e um eixo central para enrolar o rolo de papel ou material não tecido. Em cada extremidade longitudinal do eixo central, existe um mandril de suporte em que o eixo central está rotativamente assentado. O enrolador da invenção compreende ainda uma estrutura em que os mandris de suporte estão arranjados para serem móveis na direção ou para fora dos rolos de suporte e um rolo compressor arranjado para ser capaz de atuar contra o rolo sendo enrolado, por exemplo, um rolo de papel ou um rolo de um material não tecido. O rolo compressor é transportado por uma viga do rolo de pressão que está arranjada para ser móvel na estrutura tal que o rolo compressor pode ser movido na direção ou para fora dos rolos de suporte. O enrolador também compreende pelo menos um atuador para mover a viga do rolo de pressão na direção ou para fora dos rolos de suporte e pelo menos uma célula de carga está arranjada para detectar a força entre o rolo compressor e o rolo de papel ou material não tecido, isto é, o rolo de manta. De acordo com a invenção, o enrolador também compreende pelo menos um atuador para mover os mandris de suporte do eixo central independentemente da viga do rolo de pressão e pelo menos uma célula de carga arranjada para detectar a força com que os mandris de suporte agem no eixo central. O enrolador da invenção também compreende um sistema de controle lógico conectado às células de carga tal que o sistema de controle lógico recebe valores medidos para a força entre o rolo de manta e o rolo compressor e a força com que os mandris de suporte agem no eixo central. O sistema de controle lógico é programado para calcular o diâmetro e peso do rolo de manta com base na velocidade da máquina e uma espessura e peso base considerados da manta fibrosa sendo enrolada. Além disso, o sistema de controle lógico está arranjado para controlar os atuadores para a viga do rolo de pressão e os mandris de suporte. O sistema de controle lógico é programado para controlar o movimento dos mandris de suporte e da viga do rolo de pressão tal que a soma das forças detectadas das células de carga e a força resultante do peso calculado do rolo de manta corresponda a um valor ajustado para a força entre o rolo e os rolos de suporte.

[004] Em modalidades preferidas da invenção, pelo menos duas células de carga estão arranjadas para medir a força com que os mandris de suporte agem no eixo central, incluindo pelo menos uma célula de carga em cada mandril de suporte.

[005] Em modalidades preferidas, pelo menos duas células de carga estão arranjadas para medir a força entre o rolo compressor e o rolo de manta, incluindo pelo menos uma célula de carga colocada em cada extremidade axial da viga do rolo de pressão.

[006] Em modalidades da invenção, os mandris de suporte e a viga do rolo de pressão são movidos em relação aos rolos de suporte com base no valor calculado do diâmetro do rolo de manta.

[007] Adequadamente, a unidade de controle lógica pode ser programada para calcular um valor esperado para a força entre o rolo compressor e o rolo de manta e um valor esperado para a força com que os mandris de suporte agem no eixo central cujos valores de força esperada são fundamentados no diâmetro calculado do rolo de manta. O valor da espessura da manta (por exemplo, espessura do papel) pode então ser recalculado se os valores da força medida desviarem dos valores esperados.

[008] O enrolador pode ainda compreender, em cada extremidade axial da viga do rolo de pressão e do eixo central, pelo menos uma barra roscada que se estende na direção de movimento dos mandris de suporte e da viga do rolo de pressão. Os atuadores para os mandris de suporte e a viga do rolo de pressão podem então ser arranjados na barra roscada e compreender peças roscadas arranjadas para interagir com a barra roscada para mover os mandris e a viga do rolo de pressão na direção ou para fora dos rolos de suporte.

[009] A invenção também refere-se a um método de enrolar um rolo de manta (por exemplo, um rolo de papel 01, um rolo de um material não tecido) em um enrolador cujo enrolador compreende dois rolos de suporte para suportar o rolo de manta durante o enrolamento e um eixo central para enrolar o rolo de manta, isto é, um eixo central no qual o rolo de manta é enrolado. No enrolador usado no método inventivo, também existe, em cada extremidade longitudinal do eixo central, um mandril de suporte em que o eixo central está rotativamente assentado e uma estrutura em que os mandris de suporte estão arranjados para serem móveis na direção ou para fora dos rolos de suporte, bem como, um rolo compressor arranjado para ser capaz de atuar contra o rolo de manta. O enrolador também tem uma viga do rolo de pressão que suporta o rolo compressor e a viga do rolo de pressão está arranjada para ser móvel na estrutura tal que o rolo compressor pode ser movido na direção ou para fora dos rolos de suporte. No método inventivo, a força com que o rolo compressor atua no rolo de manta é detectada. De acordo com a invenção, a força com que o eixo central atua no rolo de manta também é detectada e o peso do rolo de manta é continuamente calculado com base na velocidade da máquina, valores dados para espessura da manta e peso base, por exemplo, espessura e peso base de uma manta fibrosa. A força resultante do rolo compressor, do eixo central e do peso do rolo de manta é continuamente calculada e comparada a um valor desejado ajustado para a força de área de aperto entre o rolo de manta e os rolos de suporte. O propósito disto é ver, se a força resultante calculada corresponde ao valor desejado ajustado para a força de área de aperto entre o rolo de manta e os rolos de suporte. Quando existe um desvio entre a força resultante calculada e o valor desejado ajustado, os mandris de suporte e/ou a viga do rolo de pressão é/são movido(s) até que o desvio seja eliminado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[010] A Figura 1 é uma vista lateral que proporciona uma representação esquemática básica de um enrolador com dois rolos de suporte, um rolo compressor e um rolo de manta sendo enrolado.

[011] A Figura 2 é uma representação esquemática do equilíbrio da força no enrolador.

[012] A Figura 3 é uma vista similar à da Figura 1 mas também mostra uma estrutura, uma viga de suporte para um rolo compressor e mandris para um eixo central.

[013] A Figura 4 é uma vista similar à Figura 3 mas com os tambores de suporte e o rolo de manta removidos para simplificar a apresentação de outro componente.

[014] A Figura 5 é uma representação esquemática de possíveis modalidades de um arranjo de atuador para mover o rolo compressor e o eixo central.

[015] A Figura 6 é uma ilustração esquemática de como o rolo de manta aumenta em tamanho com o passar do tempo.

[016] A Figura 7 é uma representação esquemática de um ciclo de controle básico que pode ser usado na presente invenção.

[017] A Figura 8 é uma representação esquemática de uma outra modalidade de um ciclo de controle que pode ser usado na presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018] Com referência à Figura 1, um enrolador 1 para enrolar um rolo de manta 2 de uma manta fibrosa é mostrado. A manta fibrosa pode ser uma manta de papel tal como uma manta de papel tecido tendo um peso base na faixa de 15 g/m2 — 40 g/m2 mas a invenção também pode ser usada para outras mantas fibrosas. Como pode ser observado na Figura 1, o enrolador 1 compreende dois rolos de suporte 3, 4 para suportar o rolo de manta 2 durante o enrolamento e um eixo central 5 para enrolar o rolo de manta 2. Um rolo compressor 8 está arranjado para pressionar contra o lado do rolo de manta 2 que está oposto aos rolos de suporte ou tambores de suporte 3, 4. Com referência à Figura 2, pode ser observado que os rolos de suporte 3, 4 formam áreas de aperto N1 e N2 respectivamente com o rolo de manta 2 que estão sendo enrolados. As forças de área de aperto nos áreas de aperto N1 e N2, isto é, as forças de área de aperto entre os rolos de suporte 3, 4 e o rolo de manta 2, são indicados na Figura 2 como F1 e F2, respectivamente. Durante o enrolamento, é desejável que as forças F1 e F2 nos áreas de aperto N1 e N2 possam ser mantidas em um valor desejado pré-determinado tal que o resultado da operação de enrolamento se torne satisfatório. O objeto da presente invenção é executar um enrolador em que essas forças possam ser controladas. A Figura 2 também indica as outras forças atuando no rolo de manta 2, incluindo a força FR do rolo compressor 8, a força Fw do peso do rolo de manta 2 em si e uma força Fc que será explicada mais adiante. Essas forças a medida que o rolo de manta aumenta em tamanho mas estarão em equilíbrio entre si.

[019] A referência será feita agora à Figura 3 na qual pode ser observado que o enrolador é colocado em uma estrutura 7. O rolo compressor 8 está arranjado para ser capaz de atuar contra o rolo de manta 2 que está sendo enrolado e é transportado por uma viga do rolo de pressão 9 que está preferivelmente arranjada para ser capaz de deslizar em guias verticais na estrutura (não mostradas nas figuras) tal que o rolo compressor 8 pode ser movido na direção ou para fora dos rolos de suporte 3, 4. Em cada extremidade longitudinal do eixo central 5, existe um mandril 6 em que o eixo central 5 está rotativamente assentado. Embora apenas um lado do enrolador 1 do mandril 6 é mostrado nas figuras, deve ser entendido que o lado oposto do enrolador parece o mesmo e que o mesmo componente estaria presente do outro lado do enrolador. Os mandris de suporte 6 estão arranjados para serem móveis na direção ou para fora dos rolos de suporte 3, 4. Em modalidades da invenção, os mandris de suporte 6 têm uma viga de suporte 6a que pode ser arranjada para ser capaz de deslizar em guias verticais na estrutura 7.

[020] Com referência à Figura 4, o enrolador 1 compreende pelo menos um atuador 10 que é capaz de fazer com que a viga do rolo de pressão 9 se mova na direção ou para fora dos rolos de suporte 3, 4 e pelo menos um atuador 11 está arranjado para ser capaz de mover os mandris de suporte 6 na direção ou para fora dos rolos de suporte 3, 4. Os atuadores 10, 11 para a viga do rolo de pressão 9 e os mandris 6 podem agir independentemente um do outro como será explicado mais tarde com referência à Figura 5.

[021] Como pode ser ainda observado na Figura 3 e na Figura 4, existe pelo menos uma célula de carga 12 arranjada para detectar a força entre o rolo compressor 8 e o rolo de manta 2. Na Figura 3 e na Figura 4, a célula de carga é mostrada como sendo arranjada na viga do rolo de pressão 9 mas deve ser entendida que pode ser colocada em algum outro lugar. Pelo menos uma célula de carga 13 também é colocada nos mandris de suporte 6 e esta, pelo menos uma célula de carga 13 está arranjada para detectar uma força com que os mandris de suporte 6 agem no eixo central 5. Em princípio, as modalidades são possíveis em que as células de carga 12, 13 são colocadas em apenas um lado do enrolador mas preferivelmente, existe pelo menos uma célula de carga 13 em cada uma das extremidades axiais do eixo central 5 e pelo menos uma célula de carga 12 em cada extremidade da viga do rolo de pressão 9. AS modalidades também são possíveis em que apenas uma célula de carga 12 é usada para a viga do rolo de pressão 9 e uma tal célula de carga única pode ser colocada em algum ponto entre as extremidades axiais do rolo compressor 8. Várias células de carga 12 também podem ser colocadas na viga do rolo de pressão em diferentes pontos ao longo da extensão axial do rolo compressor 8.

[022] Continuando a referência à Figura 4, as células de carga 12, 13 para o rolo compressor 8 e os mandris de suporte 6 são conectadas a um sistema de controle lógico 14 tal que o sistema de controle lógico 14 pode receber valores medidos para a força entre o rolo de manta 2 e o rolo compressor 8 e a força com que os mandris de suporte 6 age no eixo central 5.

[023] O sistema de controle lógico 14 é programado para calcular o diâmetro e peso do rolo de manta 2 com base na velocidade da máquina e uma espessura e peso base considerados do papel sendo enrolado. Como será ainda mais explicado a seguir, o sistema de controle lógico 14 está arranjado para controlar os atuadores 10, 11 para a viga do rolo de pressão 9 e os mandris de suporte 6. Além disso, o sistema de controle lógico 14 é programado para controlar o movimento dos mandris de suporte 6 e a viga do rolo de pressão 9 tal que a soma das forças detectada das células de carga 12, 13 e a força resultante do peso calculado do rolo de manta 2 corresponde a um valor ajustado para a força entre o rolo de manta 2 e os rolos de suporte 3, 4. O sistema de controle lógico 14 pode adequadamente compreender um computador.

[024] A referência será feita agora à Figura 4 e à Figura 5 que mostram uma possível modalidade para executar os atuadores 10, 11 é esquematicamente ilustrada. Uma barra roscada 15 pode ser colocada na estrutura 7 e possivelmente fixada na estrutura (ou em algum outro objeto, por exemplo, o assoalho da máquina). Os atuadores 10, 11 podem compreender elementos 16, 17 projetados para interagir com a barra roscada 15. Por exemplo, os elementos 16, 17 podem ser elementos tendo uma rosca interior que interage com a barra roscada 15 tal que rotação dos elementos 16, 17 causa o movimento ao longo da barra roscada 15. Os atuadores 10, 11 são fixados a/fixamente conectados à viga do rolo de pressão 9 e a viga de suporte 6a para os mandris 6 e os atuadores 10, 11 podem ser operados e controlados independentemente um do outro tal que o eixo central 5 e o rolo compressor 8 pode ser movido independentemente um do outro. Um arranjo como mostrado na Figura 5 pode ser usado em ambos os lados do enrolador 1, isto é, em cada extremidade axial do eixo central 5 e do rolo de manta 2.

[025] Deve ser entendido que o arranjo de atuador mostrado na Figura 5 é apenas uma possível modalidade de atuadores independentemente operáveis 10, 11. Os versados na técnica a qual a invenção pertence podem pensar facilmente em outros possíveis atuadores.

[026] Uma possibilidade alternativa que foi considerada pelo inventor é que ao invés de uma barra roscada fixada 15 que é comum em ambos os atuadores 10, 11, pode haver barras roscadas 15 separadas para a viga do rolo de pressão 9 e a viga de suporte 6a para os mandris 6. A viga do rolo de pressão 9 e a viga de suporte 6a para os mandris pode então ser movida por rotação das barras roscadas separadas. Visto que, as barras roscadas 15 estariam separadas, elas podem ser giradas separadamente e interagir com elementos fixados 16, 17 tal que a viga de suporte 6a e a viga do rolo de pressão podem ser movidas independentemente uma da outra. A modalidade com barras roscadas separadas 15 para a viga do rolo de pressão 9 e a viga de suporte 6a não é mostrada nas figuras mas deve ser clara a partir da explicação acima. Em uma tal modalidade, o sistema de controle lógico 14 pode ser arranjado e programado para controlar rotação das barras roscadas 15.

[027] Se uma solução de atuador usando barras roscadas 15 é usada, existem assim pelo menos duas modalidades, uma modalidade em que pelo menos uma barra roscada é comum tanto para o atuador 10 da viga do rolo de pressão 9 quanto para o atuador 11 da viga de suporte 6a. Isto pode ser denominado como a “modalidade de barra roscada comum”. A outra modalidade é a modalidade em que existem barras roscadas separadas para o atuador/atuadores 10 da viga do rolo de pressão 9 e o atuador/atuadores 11 da viga de suporte 6a e essa modalidade pode ser denominada como a “modalidade de barra roscada separada”. Na modalidade de barra roscada comum, pode ser duas barras roscadas separadas em cada lado do enrolador como indicado na Figura 4, isto é, um total de quatro barras roscadas 15. Entretanto, seria possível usar apenas uma barra roscada 15 em cada lado embora duas barras roscadas (como mostradas na Figura 4) seja preferível, visto que, fornece melhor controle. Na modalidade de barra roscada separada, pode haver quatro barras roscadas em cada lado do enrolador, isto é, um total de oito barras roscadas 15.

[028] Os atuadores 10, 11 também podem assumir outras formas. Por exemplo, eles podem ser cilindros hidráulicos ou qualquer outro tipo de atuador que possa mover a viga de suporte 6a e a viga do rolo de pressão 9.

[029] Por meio dos atuadores 10, 11, o rolo compressor 8 e os mandris 6 e desse modo também o eixo central 5 pode atuar contra o rolo de manta 2 e sujeitar o rolo de manta 2 às forças. Por exemplo, o rolo compressor 8 pode ser comprimido mais ou menos contra o rolo de manta em crescimento 2 que faz com que uma força FR atue contra o rolo de manta 2 (ver, Figura 2). Da mesma maneira, o eixo central 5 pode, através do movimento dos mandris 6, ser feito para atuar no rolo de manta em crescimento 2 com uma força Fc que pode ter uma direção que é oposta à direção da força FR do rolo compressor. Desta maneira, levantar os mandris de suporte 6 pode aliviar a pressão do rolo de manta 2 contra os rolos de suporte 3, 4. Visto que, o rolo compressor 9 pode ser movido independentemente do eixo central 5, a força de área de aperto FR entre o rolo compressor 8 e o rolo de manta 2 pode ser controlada e variada independentemente, o que pode ser desejável em muitas aplicações práticas.

[030] Durante a operação do enrolador 1, os mandris de suporte 6 e a viga do rolo de pressão 9 são movidos em relação aos rolos de suporte 3, 4 com base no valor calculado do diâmetro do rolo de manta. Com referência à Figura 6, pode ser observado como o diâmetro do rolo de manta 2 aumenta com o passar do tempo. A Figura 6 ilustra, esquematicamente, como o rolo de manta 2 tem um primeiro tamanho/diâmetro no tempo t1. Como a operação de enrolamento continua, o diâmetro do rolo de manta 2 aumenta e no tempo t2, o diâmetro tem aumentado. Na Figura 6, o raio é mostrado como “X” e pode ser observado como o raio do rolo de manta tem o raio X1 no ponto no tempo t1 e como o raio cresceu para X2 no ponto no tempo t2. Para compensar isto, o eixo central 5 e o rolo compressor 8 deve ser movido para fora dos rolos de suporte 3, 4 como o rolo de manta 2 aumenta. Visto que, o eixo central 5 está localizado no meio do rolo de manta 2 e o rolo compressor 8 na superfície superior do rolo de manta 2, o rolo compressor 8 deve obviamente mover mais do que o eixo central. Deve ser observado que este movimento normalmente seria um movimento vertical e é indicado como tal nas figuras, mas modalidades são possíveis nas quais isto não seria necessariamente o caso.

[031] A referência será agora feita à Figura 7 na qual um ciclo de controle básico para a unidade de controle lógica 14 é explicado. Originalmente, um valor desejado ajustado para a força de área de aperto F1, F2 entre os rolos de suporte 3, 4 e o rolo de manta 2 é alimentado no sistema de controle lógico. As células de carga 12, 13 transmitem sinais que representam os valores reais para a força com que o rolo compressor 8 atua contra o rolo de manta 2 e a força com que o eixo central 5 atua contra o rolo de manta 2.

[032] Continuando a referência à Figura 7, uma dada velocidade da máquina, isto é, uma velocidade da manta fibrosa é alimentada na unidade de controle lógica. Esta velocidade é representada pela seta WS na Figura 7. Uma dada espessura da manta representada pela seta WT também é alimentada à unidade de controle lógica 14. Embora não mostrado na Figura 7, deve ser entendido que peso base da manta fibrosa (isto é, gramas por metro quadrado) também foi alimentado na unidade de controle lógica 14. Com base nos valores dados para velocidade da máquina e espessura da manta fibrosa, a unidade de controle lógica 14 é capaz de calcular continuamente o diâmetro do rolo de manta 2 e também o peso do rolo de manta 2. Com base no diâmetro calculado do rolo de manta 2, a unidade de controle lógica 14 pode enviar sinais aos atuadores 10, 11 e fazer com que sejam ativados para mover o rolo compressor 8 e o eixo central 5 ajustar suas posições para o diâmetro variável do rolo de manta 2. As células de carga 12, 13 enviam sinais que representam as forças FR e Fc reais com que o rolo compressor 8a e o eixo central 5 agem no rolo de manta 2. Com base nestes valores, a unidade de controle lógica 14 pode agora calcular o peso do rolo de manta 2 e desse modo também a força de gravidade Fw (ver, Figura 2) que emana do peso do rolo de manta 2 e que atua em uma direção na direção os rolos de suporte 3, 4. A unidade de controle lógica pode agora comparar a soma das forças FR, Fc e Fw de acordo com a simples fórmula FR + Fw - Fc que deve corresponder às forças de área de aperto F1 e F2 desejadas entre o rolo de manta 2 e os rolos de suporte 3, 4. Certamente, a pessoa versada estará ciente que as forças de área de aperto F1, F2 não agem normalmente exatamente no mesmo plano como as forças que resultam do rolo compressor 8, do eixo central 5 e do peso do rolo de manta 2 e deve-se ter em conta que o componente de força atua no mesmo plano como as forças FR, Fc e Fw. Visto que, isso é uma questão de matemática básica bem conhecida à pessoa versada, não é necessária nenhuma discussão detalhada sobre esse aspecto.

[033] Se a unidade de controle lógica 14 verificar que existe um desvio, isto é, que as forças FR, Fc e Fw não coincidem com as forças de área de aperto F1 e F2, o sistema de controle lógico 14 tomará a ação de correção. Por exemplo, se o sistema de controle lógico determinar que a soma das forças FR, Fc e Fw que atuam no rolo de manta é maior do que deveria ser para coincidir com o conjunto de forças de área de aperto F1 e F2 para os áreas de aperto N1 e N2, (ver, Figura 2), o sistema de controle lógico 14 concluirá que as forças de área de aperto N1 e N2 estão acima do valor ajustado. O sistema de controle lógico 14 pode então corrigir isto ordenando o(s) atuador(s) 11 mover(em) os mandris 6 (e desse modo, o eixo central 5) em uma direção para fora dos rolos de suporte 3, 4 para aliviar os áreas de aperto N1 e N2 tal que as forças de área de aperto F1 e F2 diminuem. Alternativamente, o(s) atuador(s) 10 pode(m) ser ativado(s) pela unidade de controle lógica 14 para mover o rolo compressor 8 para fora dos rolos de suporte 3, 4 (verticalmente para cima nas figuras) tal que a força do rolo compressor 8 contra o rolo de manta 2 diminui. Também é possível que o sistema de controle lógico 14 mova tanto o rolo compressor 8 quanto o eixo central 5 para fora dos rolos de suporte 3, 4 para reduzir as forças de área de aperto entre o rolo de manta 2 e os rolos de suporte 3, 4 até o valor ajustado para as forças F1 e F2 ser atingido.

[034] Similarmente, se as leituras das células de carga 12, 13 que atingem a unidade de controle lógica 14 indicarem que a soma das forças FR, Fc e Fw que atuam no rolo de manta 2 é menor do que deve ser de modo a coincidir o conjunto de forças de área de aperto F1 e F2 para os áreas de aperto N1 e N2, o sistema de controle lógico 14 concluirá que as forças de área de aperto N1 e N2 estão abaixo do valor ajustado. Isto pode ser contrariado, por exemplo, ordenando ao(s) atuador(s) 10 mover(em) o rolo compressor 8 para baixo na direção os rolos de suporte 3, 4 para aumentar as forças de área de aperto F1, F2 entre o rolo de manta 2 e os rolos de suporte 3, 4. Alternativamente — ou em combinação com uma tal ordem — a unidade de controle lógica 14 pode ordenar ao(s) atuador(s) 11 mover(em) o eixo central 5 na direção os rolos de suporte 3, 4 até as leituras das células de carga 12, 13 indicarem que o valor ajustado para as forças de área de aperto F1, F2 entre o rolo de manta 2 e os rolos de suporte 3, 4 foi atingido.

[035] A referência será agora feita à Figura 8 na qual um diferente ciclo de controle para a unidade de controle lógica 14 é ilustrado. Pode acontecer que o valor dado para a espessura da tela esteja incorreto. Em tais casos, o diâmetro real do rolo de manta 2 não será o que a unidade de controle lógica 14 calculou. Entretanto, a unidade de controle lógica 14 que controla o movimento do eixo central 5 e o rolo compressor 8 conhecerão a real posição do eixo central 5 e o rolo compressor 8 (visto que, controla sua posição). Portanto, a unidade de controle lógica 14 também esperará que as leituras de força das células de carga 12, 13 estão dentro de certos limites e vejam desvios. Por exemplo, se a espessura da manta fibrosa for maior do que o valor considerado que foi alimentado à unidade de controle lógica, a leitura de força da célula de carga 12 será maior do que deveria ser, o que gerará um erro. No ciclo de controle da Figura 8, o sinal da unidade PID não é simplesmente alimentado diretamente ao atuador controle mas também à unidade de bloco indicada PID thk. Se o sinal alimentado para a unidade PID thk indicar um erro, essa unidade recalculará o valor da espessura em um valor da espessura CWT calculado. O novo valor da espessura CWT é então enviado de modo que um novo valor funcional pode ser usado no processamento. A unidade de controle lógica 14 pode então continuar a operar com base no novo valor para a espessura da manta.

[036] A unidade de controle lógica 14 é assim programada para calcular um valor esperado para a força entre o rolo compressor 8 e o rolo de manta 2 e um valor esperado para a força com que os mandris de suporte agem no eixo central 5 cujos valores de força esperada são fundamentados no diâmetro calculado do rolo de manta 2. A unidade de controle lógica pode então recalcular o valor da espessura da manta se os valores da força medida desviam dos valores esperados.

[037] Embora a invenção seja descrita aqui em termos de um enrolador e um método de enrolamento, deve ser entendido que os termos “enrolador” e “método de enrolamento” apenas refletem diferente aspectos de um e a mesma invenção e que o método pode incluir tais etapas que seriam o resultado inevitável de operação do enrolador da invenção, independentemente de tais etapas terem sido explicitamente mencionadas ou não.

[038] Graças à invenção, um controle eficaz da força de área de aperto entre o rolo de manta 2 e os rolos de suporte 3, 4 pode ser obtido.

Claims

1. Enrolador (1) para enrolar um rolo de manta (2) de uma manta fibrosa tal como uma manta de papel ou uma manta de material não tecido, o enrolador (1) compreendendo: dois rolos de suporte (3, 4) para suportar o rolo de manta (2) durante o enrolamento; um eixo central (5) para enrolar o rolo de papel (2); em cada extremidade longitudinal do eixo central (5), um mandril de suporte (6) em que o eixo central (5) está rotativamente assentado; uma estrutura (7) em que os mandris de suporte (6) estão dispostos para serem móveis na direção ou para fora dos rolos de suporte (3, 4); um rolo compressor (8) disposto para ser capaz de atuar contra o rolo de manta (2) sendo enrolado; uma viga do rolo de pressão (9) que suporta o rolo compressor (8), a viga do rolo de pressão sendo disposta para ser móvel na estrutura (7) tal que o rolo compressor (8) possa ser movido na direção ou para fora dos rolos de suporte (3, 4); pelo menos um atuador (9) para mover a viga do rolo de pressão (9) na direção ou para fora dos rolos de suporte (3, 4); e pelo menos uma célula de carga (12) disposta para detectar a força entre o rolo compressor (8) e o rolo de manta (2), caracterizado pelo fato de que o enrolador (1) também compreende pelo menos um atuador (11) para mover os mandris de suporte (6) do eixo central (5) independentemente da viga do rolo de pressão (9); em que o enrolador (1) compreende pelo menos uma célula de carga (13) disposta para detectar a força com que os mandris de suporte (6) agem no eixo central (5), em que o enrolador (1) compreende um sistema de controle lógico (14) conectado às células de carga (12, 13) tal que o sistema de controle lógico (14) recebe valores medidos para a força entre o rolo de manta (2) e o rolo compressor (8) e a força com que os mandris de suporte (6) agem no eixo central (5), em que o sistema de controle lógico (14) está programado para calcular o diâmetro e peso do rolo de manta (2) com base na velocidade da máquina e uma espessura e peso base considerados da manta fibrosa sendo enrolada, em que o sistema de controle lógico (14) está disposto para controlar os atuadores (10, 11) para a viga do rolo de pressão (9) e os mandris de suporte (6) e em que o sistema de controle lógico (14) é programado para controlar o movimento dos mandris de suporte (6) e a viga do rolo de pressão (9) tal que a soma das forças detectadas a partir das células de carga (12, 13) e a força resultante do peso calculado do rolo de manta (2) corresponde a um valor ajustado para a força entre o rolo de manta (2) e os rolos de suporte (3, 4).

2. Enrolador, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas células de carga (13) estão dispostas para medir a força com que os mandris de suporte agem no eixo central, incluindo pelo menos uma célula de carga (11) em cada mandril de suporte.

3. Enrolador, de acordo com reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas células de carga (12) estão dispostas para medir a força entre o rolo compressor (8) e o rolo de manta (2), incluindo pelo menos uma célula de carga (12) colocada em cada extremidade axial da viga do rolo de pressão (9).

4. Enrolador, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os mandris de suporte (6) e a viga do rolo de pressão são movidos em relação aos rolos de suporte (3, 4) com base no valor calculado do diâmetro do rolo de manta.

5. Enrolador, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle lógica (14) é programada para calcular um valor esperado para a força entre o rolo compressor (8) e o rolo de manta (2) e um valor esperado para a força com que os mandris de suporte agem no eixo central (5) cujos valores de força esperada são fundamentados no diâmetro calculado do rolo de manta (2) e recalculam o valor da espessura da manta se os valores da força medida desviam dos valores esperados.

6. Enrolador, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o enrolador compreende ainda, em cada extremidade axial da viga do rolo de pressão (9) e do eixo central, pelo menos uma barra roscada (15) que se estende na direção de movimento dos mandris de suporte (6) e da viga do rolo de pressão (9) e em que os atuadores (10, 11) para os mandris de suporte (6) e a viga do rolo de pressão estão dispostos na barra roscada (15) e compreendem peças roscadas dispostas para interagir com a barra roscada (15) mover os mandris de suporte (6) e a viga do rolo de pressão (9) na direção ou para fora dos rolos de suporte (3, 4).

7. Método de enrolar uma manta fibrosa em um rolo (2) em um enrolador (1) cujo enrolador (1) compreende: dois rolos de suporte (3, 4) para suportar o rolo (2) durante o enrolamento; um eixo central (5) para enrolar a manta em um rolo de manta (2); em cada extremidade longitudinal do eixo central (5), um mandril de suporte (6) em que o eixo central (5) está rotativamente assentado; uma estrutura (7) em que os mandris de suporte (6) estão dispostos para serem móveis na direção ou para fora dos rolos de suporte (3, 4); um rolo compressor (8) disposto para ser capaz de atuar contra o rolo de manta (2) sendo enrolado; uma viga do rolo de pressão (9) que suporta o rolo compressor (8), a viga do rolo de pressão (9) sendo disposta para ser móvel na estrutura (7) tal que o rolo compressor (8) pode ser movido na direção ou para fora dos rolos de suporte (3, 4) e cujo método, a força com que o rolo compressor (8) atua no rolo de manta (2) é detectada, caracterizado pelo fato de que a força com que o eixo central (5) atua no rolo de manta (2) também é detectada, em que o peso do rolo de manta (2) é continuamente calculado com base na velocidade da máquina, valores dados para a espessura da manta e peso base, em que a força resultante do rolo compressor (8), o eixo central (5) e o peso do rolo de manta (2) são continuamente calculados e comparados a um valor desejado ajustado para a força de área de aperto entre o rolo de manta (2) e os rolos de suporte (3, 4) para ver se a força resultante calculada corresponde ao valor desejado ajustado para a força de área de aperto entre o rolo de manta (2) e os rolos de suporte (3, 4), e em que, quando existe um desvio entre a força resultante calculada e o valor desejado ajustado, os mandris de suporte (6) e/ou a viga do rolo de pressão (9) é/são movidos até que o desvio seja eliminado.