BRPI0616474A2 - método e arranjo para controlar a temperatura de dois cilindros formando um espaço entre rolos - Google Patents
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Abstract
MéTODO E ARRANJO PARA CONTROLAR A TEMPERATURA DE DOIS CILINDROS FORMANDO UM ESPAçO ENTRE ROLOS. Método e arranjo para controlar a temperatura de dois cilindros (1, 2) formando um espaço entre rolos. A temperatura de pelo menos um ponto em cada cilindro é medida por meio de sensores (11) formando um ponto de medição, em que a temperatura mais alta é sentida é usada como ponto de ajuste e em que os cilindros (1, 2) são aquecidos nas áreas onde a temperatura medida está abaixo do ponto de ajuste.
Description
"MÉTODO E ARRANJO PARA CONTROLAR A TEMPERATURA DEDOIS CILINDROS FORMANDO UM ESPAÇO ENTRE ROLOS"Campo Técnico
A presente invenção se refere a um sistema e a um métodopara controlar e equilibrar a temperatura de dois cilindros cooperativosformando um espaço entre rolos.
Técnica Anterior
Em muitas circunstâncias onde dois cilindros formam umespaço entre rolos é mais importante que as distâncias entre os cilindros sejammantidas dentro de certa margem. Freqüentemente é também importante quepartes cooperativas dos cilindros sejam mantidas em linha uma com a outra.
Para muitos tipos de cilindros tais como cilindros de marcaçãoformando um espaço entre rolos é importante que eles sejam adequadamentealinhados um em relação a outro. Em máquinas para formar recipientes apartir de uma folha contínua de papel ou material laminado, existemnormalmente cilindros de marcação no mesmo estágio. Marcações sãoformadas na folha contínua, para ajudar na dobragem das embalagens. Umdos cilindros de marcação tem projeções que devem ir para dentro dos sulcosdo outro cilindro. Cilindros de marcação não alinhados adequadamentepodem levar a cortes na folha contínua a ser marcada. Quando cilindros sãoaquecidos eles se expandirão. Se cilindros de marcação são aquecidos deforma desigual eles se expandirão de forma desigual o que pode levar a queestas artes cooperativas dos cilindros a não se alinhares adequadamente.Portanto, a projeção de um cilindro pode tocar os lados dos sulcos do outrocilindro, o que provavelmente irá cortar a folha contínua.Sumário da Invenção
Em vista de um objetivo acima da presente invenção é paraeliminar ou pelo menos reduzir o risco de cortar uma folha contínua em umaunidade de marcação devido a um aquecimento desigual.Um aspecto da presente invenção é controlar a temperatura dosdois cilindros formando o espaço entre rolos. De acordo com a invenção atemperatura dos cilindros incluindo mancais e acionador é medidacontinuamente em vários pontos separados. O algoritmo para o controle datemperatura é baseado na mais alta temperatura registrada, cuja temperaturairá formar o ponto de ajuste. As outras partes dos cilindros, mancais eacionador, são aquecidos em seguida até a temperatura mais alta registrada, i.e. até o ponto de ajuste.
Em outro aspecto da presente invenção a temperatura emdiferentes partes dos cilindros, mancais e acionador são ainda registradas.Aquecedores são providos ainda para aquecer as diferentes partes do cilindro.Entretanto, de acordo com este aspecto da presente invenção os cilindros sãocolocados de forma deslocável nas extremidades em relação a cada um.Qualquer um ou ambos os cilindros são deslocáveis. Os cilindros sãodeslocáveis baseado nas temperaturas medidas.
Por meio da presente invenção a temperatura dos cilindros édistribuída igualmente. Sem um sistema de controle tal como de acordo com apresente invenção pode haver uma diferença relativamente grande entre atemperatura mais alta e a mais baixa dos cilindros do espaço entre rolos.
Embora a presente invenção seja descrita normalmente emconexão com cilindros de marcação em máquinas para formar recipientes,uma pessoa especializada na técnica percebe que os princípios da presenteinvenção podem ser usados por outros cilindros formando um espaço entrerolos.
O ciclo de controle da presente invenção é desenvolvido parafolhas contínuas tendo uma espessura de pelo menos 150 μιη.
Breve Descrição dos Desenhos
A invenção será descrita abaixo, adicionalmente por meio deexemplos e com referência às Figs. Anexadas. Nas Figs.,Fig. 1 é uma visão lateral esquemática de dois cilindros demarcação incorporando a presente invenção,
Fig. 2 é uma visão detalhada de uma parte de um espaço entrerolos de cilindros de marcação da Figura 1,
Fig. 3 é um exemplo da montagem de aquecedor que pode serusada com a presente invenção, e
Fig. 4 é uma visão esquemática de um dos cilindros da Fig. 1.Descrição Detalhada das Configurações Preferidas.
Na Fig. 1 são mostrados dois cilindros de marcação 1, 2, comoum exemplo. Cada extremidade dos cilindros 1, 2 é recebida em umalojamento de mancai 3, 4, 5, 6. Um dos alojamentos de mancai 6 inclui umaunidade acionadora.
Um dos cilindros de marcação 1 tem projeções 8 formadas nasuperfície do cilindro 1. As projeções 8 devem ser recebidas nos sulcos 7 dooutro cilindro de marcação 2. Se os cilindros 1, 2 são desigualmenteaquecidos, eles irão se expandir em vários graus. Se a projeção 8 de umcilindro de marcação 1 devido a tal aquecimento desigual chega muito pertodo sulco 7 do outro cilindro 2. A folha contínua a ser marcada pode sercortada no contato entre projeção 8 e sulco 7.
Aquecedores 23-28 são colocados ao longo de cada cilindro 1,
2. Normalmente, pelo menos três aquecedores 23-28 são colocados para cadacilindro 1, 2, um em cada extremidade e um no meio. Uma pessoa qualificadana técnica percebe que o número exato de aquecedores é decidido em cadacaso, dependendo das dimensões dos cilindros, das demandas desensibilidade, etc. Na Fig. 3 um exemplo de um aquecedor é mostrado comouma rampa 9 tendo vários aquecedores de luz IV - carbono 10. Nestaconfiguração, aquecedores podem ser colocados também dentro dosalojamentos de mancai 3-6 como a unidade acionadora e mancaisnormalmente geram mais calor durante o uso. Os alojamentos de mancai 3-6incluem óleo que ajuda na distribuição do calor gerado dentro dosalojamentos de mancai 3-6.
Um sensor 11 é associado com pelo menos cada aquecedor 23-28, mas, sensores adicionais podem ser colocados. Os sensores 11 medem atemperatura em pontos específicos 12-21 nos cilindros ou partes associadascom os cilindros. Os sensores 11 são normalmente sensores IR, mas qualquertipo adequado de sensor pode ser usado.
Em uso, um sensor - IR 11 é direcionado contra pontos demedição 13-15, 17-19 nos cilindros 1, 2. Os sensores IR medem sem contato.
Nos alojamentos de mancai 3-6 outros tipos de medidas podem ser usados, talcomo uma medida de tensão. Em cada alojamento de mancai 3-6 um ponto demedição 12, 16, 20, 21 é estabelecido. Os pontos de medição 13-21 sãoindicados na Fig. 1. No exemplo mostrado na Fig. 1 há seis montagens deaquecedores 23-28, uma em cada extremidade e uma no meio de cada cilindro1, 2. Os seis aquecedores 23-28 são associados cada um com um ponto demedição 13-15, 17- 19. Uma pessoa qualificada na técnica de mediçãopercebe que muitos tipos diferentes de sensores e montagens de aquecedorespodem ser usados.
Para reduzir o risco dos aquecedores 23-28 influenciarem ossensores 11, uma ou várias proteções 22 podem ser colocadas entre osaquecedores e os sensores ao longo de cada cilindro 1, 2, como indicado naFig. 4. As proteções 22 se estenderam direcionadas para fora a partir doscilindros 1,2.
O sistema de controle da presente invenção é baseado na maisalta temperatura medida. Dita mais alta temperatura medida será usada comoponto de ajuste para os outros pontos de medida 12-21. Portanto, se atemperatura medida de um ponto de medição específico está abaixo do pontode medição mais quente, o aquecedor associado ao ponto de medição éativado. Se a diferença entre a mais alta temperatura medida está acima de umvalor predeterminado, o aquecedor associado processará a todo efeito.Quando a diferença está abaixo do dito valor predeterminado o aquecedorserá processado a menos de 100% e irá normalmente ser controlado de umamaneira que a temperatura do ponto de medição específico irá se aproximardo ponto de ajuste sem excedê-lo.
Contanto que as temperaturas dos pontos de medição 12-21estejam dentro de um determinado intervalo os cilindros 1, 2 irão expandir-sede forma relativamente igual, o que significa que o risco de cortar a folhacontínua a ser marcada, é reduzido e forma drástica. Uma pessoa qualificadana técnica, percebe que o intervalo de temperatura e a diferença detemperatura máxima permitida entre pontos específicos de medição 12-21irão depender de um número de fatores, tal como dimensões dos cilindros 1,2,as dimensões das projeções cooperativas 8 e sulco 7 na formação dasmarcações, a qualidade e material da folha contínua, a velocidade da folhacontínua.
Em um exemplo os aquecedores 23-28 estão funcionando comtoda potência se a diferença medida entre um ponto específico de medição 12-21 e o ponto de ajuste excede 2°C. Quando a diferença está abaixo de 2°C oaquecedor específico 23-28 é controlado para deixar a temperatura seaproximar da temperatura estabelecida sem excedê-la. Caso a temperatura emum ponto específico excede a temperatura excedida, esta temperatura maisalta será a nova temperatura estabelecida, se ela ainda excede a temperaturaanterior estabelecida após um determinado intervalo de tempo. Em umexemplo, este tempo de intervalo foi estabelecido em 8 minutos.
Em uma outra configuração as distâncias entre asextremidades dos cilindros 1, 2 podem ser alteradas. Isto é feito através dofato de que apenas um dos cilindros 1, 2 ou ambos os cilindros 1, 2 sãocolocados móveis, em relação um ao outro de tal maneira que sua distânciamútua seja variada. Normalmente, apenas um dos cilindros 1, 2 é colocadomóvel. Nesta configuração não há aquecedores nos alojamentos de mancai 3-6, mas há aquecedores ao longo dos cilindros 1, 2 do mesmo modo comodescrito acima. Também nesta configuração a temperatura mais alta medida éa temperatura estabelecida para o resto dos pontos de medição 12-21.
Os sensores 11, aquecedores 23-28 e atuadores possíveis paramover um ou ambos os cilindros 1, 2 são conectados a um controlador talcomo um computador ou uma CPU. O controlador irá manter o algoritmopelo qual os aquecedores 23-28 e atuadores possíveis são controlados,baseado na temperatura medida pelos sensores 11.
Em algumas configurações com ventoinhas, tubos deredemoinho ou outros meios de resfriamento são colocados junto com osaquecedores 23-28, nos quais, caso o controle da temperatura possa ser feitopor uma combinação de aquecimento e resfriamento ou apenas porresfriamento. Freqüentemente os meios de resfriamento são colocados apenas15 nos eixos dos cilindros 1, 2.
A faixa de temperatura e o tempo de intervalo sãodeterminados baseados nas dimensões dos cilindros 1, 2 e na qualidade edimensões da folha contínua a ser marcada.
1. cilindro (cilindro de marcação)
2. cilindro (cilindro de marcação)
3. alojamento de mancai
4. alojamento de mancai
5. alojamento de mancai
6. alojamento de mancai, acionador
7. sulco
8. projeção
9. rampa
10. Aquecedor de luz IV- carbono
11. Sensor de IR12. Ponto de medição
13. Ponto de medição
14. Ponto de medição.
15. Ponto de medição
16. Ponto de medição.
17. Ponto de medição
18. Ponto de medição.
19. Ponto de medição.
20. Ponto de medição.
21. Ponto de medição.
22. Proteção.
23. Aquecedor.
24. Aquecedor.
25. Aquecedor.
26. Aquecedor.
27. Aquecedor.
28. Aquecedor.
Claims (18)
1. Método para controlar a temperatura de dois cilindrosformando um espaço entre rolos, caracterizado pelo fato de que a temperaturade pelo menos um ponto em cada cilindro é medida formando um ponto demedição, em que a temperatura mais alta é medida é usada como ponto deajuste e em que os cilindros são aquecidos nas áreas onde a temperaturamedida está abaixo do ponto de ajuste.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a temperatura é sentida em pelo menos três pontos de cadacilindro do espaço entre rolos, dois pontos na respectiva extremidade docilindro e um ponto no meio do cilindro e em que as temperaturas sãomedidas continuamente.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que um aquecedor é associado a cada ponto de medição e em que umaquecedor está funcionando com efeito total se a diferença entre atemperatura medida no ponto específico e o ponto de ajuste para atemperatura está fora de uma faixa predeterminada.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que se a diferença entre a temperatura medida no ponto específico e oponto de ajuste para a temperatura está dentro de uma faixa predeterminada, oaquecedor está funcionando de tal maneira que a temperatura no pontoespecífico se aproxime mas não exceda o ponto de ajuste.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o ponto de ajuste é emendado se uma temperatura mais alta émedida em um ponto específico para um intervalo de tempo predeterminado,em tal caso dita temperatura mais alta é estabelecida como novo ponto deajuste.
6. Método de acordo com reivindicações 4 e 5, caracterizadopelo fato de que dita faixa de temperatura estabelecida é 1- 4°C epreferivelmente cerca de 2°C e dito intervalo de tempo predeterminado épreferivelmente cerca de 8 minutos.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato de que a posição de pelo menos um de pelo menos dois cilindros emrelação ao outro cilindro é mudada dependendo do ponto de ajuste para astemperaturas e das temperaturas medidas.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de que um algoritmo para controlar é colocado em um controladorconectado com os sensores, aquecedores e dispositivos para alterar a posição, cujos algoritmos contêm a faixa de temperatura predeterminada atual e ointervalo de tempo.
9. Método de acordo com reivindicação 6, caracterizado pelofato de que é usado em uma unidade de marcação de uma máquina paraformar recipientes a partir de uma folha contínua de papel ou materiallaminado e em que a faixa de temperatura e o intervalo de tempo sãodeterminados baseados nas dimensões dos cilindros e nas partes de marcaçãodos cilindros, na temperatura esperada dos cilindros e na qualidade edimensões da folha contínua a ser marcada.
10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que partes dos cilindros do espaço entre rolos e/ou alojamentosde mancai associados com os cilindros são esfriados.
11. Arranjo para controlar a temperatura dos dois cilindros (1,-2) formando um espaço entre rolos, caracterizado pelo fato de que incluasensores (11) para medir a temperatura em pontos específicos de medição(12-21) nos cilindros (1, 2) ou partes associadas com os cilindros (1,2).
12. Arranjo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que um aquecedor (23-28) é associado a cada ponto de medição(12-21) nos cilindros (1, 2), e colocados a fim de aquecer uma área em voltado ponto de medição (12-21).
13. Arranjo de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que os sensores (11) são sensores - ER e em que os aquecedores(23-28) têm a forma de rampas (9) recebendo vários aquecedores de luz IV-carbono - IR (10).
14. Arranjo de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que sensores de temperatura são colocados em alojamentos demancai (3-6) dos cilindros (1-2) e em que aquecedores de ar são colocadosnos alojamentos de mancai.
15. Arranjo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que dispositivos são colocados para alterar a posição de pelomenos um cilindro (1, 2) do espaço entre rolos em relação ao outro cilindro(1,2).
16. Arranjo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que os sensores (11), os aquecedores (23-28) e os meios dealterar a posição de pelo menos um cilindro (1, 2) são conectados a umcontrolador e em que o controlador é um computador ou CPU contendo umalgoritmo de controle.
17. Arranjo de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que dispositivos de resfriamento na forma de ventoinhas ou tubosde redemoinho são colocados nas extremidades de eixos dos cilindros (1,2).
18. Arranjo de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que uma proteção (22) é colocada entre cada sensor (11) e oaquecedor associado (23-28), cuja proteção (22) se estende radialmente apartir do cilindro (1,2).
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