ES2971019T3 - Método y dispositivo para controlar la tracción del cartón corrugado en la máquina corrugadora de cartón de doble cara de una línea de producción - Google Patents

Método y dispositivo para controlar la tracción del cartón corrugado en la máquina corrugadora de cartón de doble cara de una línea de producción Download PDF

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Abstract

El método comprende la etapa de tirar del cartón corrugado (C) a lo largo de placas calientes (11) por medio de un miembro flexible superior (25) y un miembro flexible inferior (13) impulsado por dos motores eléctricos. Mediante al menos un parámetro eléctrico del motor de accionamiento del miembro flexible inferior se comprueba el correcto funcionamiento del dispositivo de tracción y en particular la relación correcta de las velocidades de alimentación lineal de los dos miembros flexibles (13, 25). El método proporciona una verificación iterativa del parámetro eléctrico controlado y una posible corrección de la velocidad de los miembros flexibles para mantener la relación de velocidad deseada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo para controlar la tracción del cartón corrugado en la máquina corrugadora de cartón de doble cara de una línea de producción
Campo técnico
La presente invención se refiere a plantas para la producción de cartón corrugado y los métodos relacionados. Más particularmente, la invención se refiere a mejoras en la denominada máquina corrugadora de cartón de doble cara para la producción de cartón corrugado y a los métodos para su control.
Técnica anterior
El cartón corrugado se produce de manera continua adhiriendo dos o más hojas de papel desenrolladas de bobinas respectivas. En general, una hoja de cartón corrugado comprende al menos una hoja de papel corrugado pegada entre dos hojas de papel liso, también denominadas cubiertas. Las líneas de producción de cartón corrugado comprenden una pluralidad de estaciones de desenrollado que alimentan las hojas de papel a las máquinas de la línea. Dos hojas de papel liso procedentes de dos carretes se alimentan a una denominada corrugadora, que deforma una de las dos hojas de papel para crear una pluralidad de estrías en esta y une una segunda hoja de papel liso a la primera hoja de papel corrugado mediante pegado, obteniendo así un cartón corrugado simple. Algunos ejemplos de corrugadores se describen en los documentos EP1362690; US20120193026; US8714223; y US20190105866.
La hoja de cartón corrugado simple se alimenta a una denominada máquina corrugadora de cartón de doble cara, junto con al menos una tercera hoja de papel liso, que se pega a la hoja de cartón corrugado. En algunos casos, se alimentan varias hojas de cartón corrugado simple en paralelo y junto con una hoja adicional de papel liso, para formar un cartón corrugado múltiple, con dos cubiertas externas lisas y una pluralidad de hojas de papel corrugado y al menos una hoja intermedia de papel liso entre dichas dos cubiertas. Algunos ejemplos de máquinas corrugadoras de cartón de doble cara se divulgan en los documentos US20120193026; EP2484516; EP1491326. El documento WO2019/048437 divulga una línea de fabricación de cartón corrugado completa que incluye máquinas corrugadoras de una única cara o corrugadoras, así como una máquina corrugadora de cartón de doble cara.
En general, la máquina corrugadora de cartón de doble cara comprende una sección de calentamiento que comprende una serie de placas calientes dispuestas en secuencia a lo largo de una trayectoria para hacer avanzar una tira continua de cartón corrugado. Las placas calientes normalmente se calientan por medio de un fluido caloportador, por ejemplo, vapor. Aguas abajo de la sección de calentamiento hay una sección de tracción en frío. La trayectoria del cartón corrugado se extiende a lo largo de la sección de calentamiento y la sección de tracción en frío y avanza, primero, a través de la sección de calentamiento aguas arriba y, luego, a través de la sección de tracción en frío aguas abajo.
La máquina corrugadora de cartón de doble cara también comprende un miembro superior flexible que se extiende a lo largo de la sección de calentamiento y a lo largo de la sección de tracción en frío. El miembro flexible se presiona contra las placas calientes mediante unos miembros de presión que están ubicados a lo largo de la rama activa del miembro flexible superior, en el lado opuesto de este en el que está en contacto con el cartón corrugado que se desliza sobre las placas calientes. Los miembros de presión garantizan que el cartón corrugado se mantenga en estrecho contacto deslizante con la superficie superior de las placas calientes.
Un miembro flexible inferior se extiende aguas abajo de la sección de calentamiento a lo largo de la sección de tracción en frío. El miembro flexible superior y el miembro flexible inferior se presionan el uno hacia el otro para afianzar la tira continua de cartón corrugado entre ellos y para tirar de ella a lo largo de la trayectoria de avance. Para este fin, las máquinas de la técnica actual suelen incluir un motor de accionamiento, con una conexión mecánica que transmite movimiento a los miembros flexibles superior e inferior.
Debido a la diferente longitud y las diferentes cargas a las que están sometidos, los miembros flexibles superior e inferior se desgastan de manera diferente entre sí. Más particularmente, el miembro flexible superior tiene un desgaste más rápido que el miembro flexible inferior.
Los rodillos alrededor de los que son conducidos los miembros flexibles superior e inferior están revestidos con un material resistente al desgaste, por ejemplo, fabricado con caucho de silicona. Este revestimiento también se somete al desgaste. El miembro flexible superior es más largo que el miembro flexible inferior y proporciona una potencia para hacer avanzar la tira de cartón corrugado que es aproximadamente tres o cuatro veces mayor que la potencia proporcionada por el miembro flexible inferior. Esto da como resultado un desgaste más rápido del miembro flexible superior que del miembro flexible inferior.
Por lo general, para garantizar una tracción adecuada de la tira de cartón corrugado, el miembro flexible inferior se controla a una velocidad ligeramente superior a la velocidad del miembro flexible superior. En el presente contexto, la velocidad de los miembros flexibles se define como su velocidad lineal.
No obstante, dado que el desgaste de los miembros de guía mecánicos (rodillos) y de los propios miembros flexibles es diferente entre el miembro flexible superior y el miembro flexible inferior, cuando la activación de estos miembros flexibles se asigna a un único motor, la diferencia de velocidad establecida inicialmente tiende a cambiar. En particular, dado que el miembro flexible superior se desgasta más rápido que el miembro flexible inferior, la diferencia de velocidad aumenta con el tiempo. En particular, el diámetro del rodillo motorizado del miembro flexible superior y el grosor de este último disminuyen más rápidamente que el diámetro del rodillo motorizado del miembro flexible inferior y el grosor de este. Esto da como resultado una desaceleración del miembro flexible superior con respecto al miembro flexible inferior.
Cuando la diferencia entre las dos velocidades de alimentación comienza a aumentar en exceso, se generan tensiones no deseadas en la tira de cartón corrugado, en particular, una carga de cizalladura que tiende a provocar un deslizamiento mutuo entre las dos cubiertas opuestas. Esto puede dar como resultado arrugas, el despegado de las hojas que forman el cartón corrugado o la rotura del cartón.
Para solucionar estos problemas, se ha diseñado una máquina corrugadora de cartón de doble cara con dos motores independientes, un primer motor para el miembro flexible inferior y un segundo motor para el miembro flexible superior. Esto permite ajustar la diferencia de velocidad entre los dos miembros flexibles superior e inferior durante la vida útil de estos.
No obstante, se ha descubierto que este ajuste resulta muy complicado en la práctica, pues es necesario detectar las velocidades del miembro flexible superior y el miembro flexible inferior, por ejemplo, a través de luces estroboscópicas o contadores de contacto. Estas mediciones resultan complicadas y pueden ser peligrosas para los operadores. Por estos motivos, estas medidas se suelen omitir o llevar a cabo únicamente después de que hayan surgido problemas de producción y defectos de producción del cartón. El documento US6110095 divulga una máquina corrugadora de cartón de doble cara y un método para hacer avanzar una tira continua de cartón corrugado a lo largo de una máquina corrugadora de cartón de doble cara. La máquina corrugadora de cartón de doble cara comprende una sección de calentamiento, con una pluralidad de placas calientes, y una sección de tracción en frío, ubicada aguas abajo de la sección de calentamiento. El método comprende las siguientes etapas: tirar del cartón corrugado a lo largo de las placas calientes por medio de un miembro flexible superior y un miembro flexible inferior, en donde el miembro flexible superior y el miembro flexible inferior se presionan el uno contra el otro y sujetan el cartón corrugado apresado entre ellos. El miembro flexible inferior se acciona mediante un primer motor y el miembro flexible superior se acciona mediante un segundo motor. Los dos motores se accionan a la misma velocidad.
Por lo tanto, sería útil contar con un método nuevo y más eficiente para controlar las cargas ejercidas por los miembros flexibles sobre la tira de cartón corrugado en la máquina corrugadora de cartón de doble cara, así como una manera mejor de ajustar las velocidades de avance de esta.
Sumario
Para resolver o mitigar los problemas de la técnica anterior, se proporciona un método para hacer avanzar una tira continua de cartón corrugado a lo largo de la máquina corrugadora de cartón de doble cara, en donde el cartón corrugado se remolca a lo largo de las placas calientes de la máquina corrugadora de cartón de doble cara por medio de un miembro flexible superior y un miembro flexible inferior. El miembro flexible superior y el miembro flexible inferior se presionan el uno contra el otro y mantienen el cartón corrugado apresado entre ellos. El miembro flexible inferior se acciona mediante un primer motor eléctrico y el miembro flexible superior se acciona mediante un segundo motor eléctrico. El miembro flexible superior se extiende a lo largo de la sección de calentamiento y a lo largo de la sección de tracción en frío de la máquina corrugadora de cartón de doble cara. El miembro flexible inferior está dispuesto en la sección de tracción en frío, aguas abajo de las placas calientes de la sección de calentamiento.
En la presente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, los términos "superior" e "inferior" se refieren a la posición adoptada por los componentes respectivos cuando la línea está ensamblada y en configuración de funcionamiento.
El método comprende, además, la etapa de comprobar al menos un primer parámetro eléctrico de al menos uno de dichos primer motor eléctrico y segundo motor eléctrico, y la etapa de modificar la velocidad de al menos uno de los motores eléctricos con respecto a la velocidad del otro motor eléctrico en función de al menos dicho primer parámetro eléctrico, para mantener una proporción deseada entre la velocidad del miembro flexible superior y del miembro flexible inferior dentro de un intervalo predeterminado.
Ventajosamente, se puede prever que la etapa de comprobar el parámetro eléctrico se realice de manera iterativa y que la corrección o modificación de la velocidad del motor eléctrico se lleve a cabo en tiempo real. En el presente contexto, la ejecución en tiempo real significa una intervención sobre el parámetro controlado (en este caso específico, la velocidad del motor) como una etapa integrada en un bucle de control iterativo, de manera que cada verificación de una discrepancia entre el valor deseado y el valor real vaya seguida de una corrección del parámetro controlado.
En realizaciones prácticas, el segundo motor eléctrico es un motor maestro y la velocidad de este viene impuesta por la velocidad global de la línea. En este caso, de manera adecuada, las etapas mencionadas anteriormente del método descrito en el presente documento prevén intervenir en la velocidad del primer motor eléctrico y, luego, modular la velocidad lineal del miembro flexible inferior, para mantener la velocidad de este último en el valor deseado con respecto a la velocidad de avance lineal del miembro flexible superior.
En realizaciones ventajosas, el primer parámetro eléctrico es un parámetro del primer motor eléctrico. En realizaciones ventajosas, este primer parámetro eléctrico es una función de la potencia absorbida por el primer motor eléctrico. Por ejemplo, el primer parámetro eléctrico puede ser la corriente absorbida por el primer motor eléctrico. En otras realizaciones, el primer parámetro eléctrico puede ser la potencia absorbida por el primer motor eléctrico.
Ventajosamente, el método puede comprender la etapa de comparar la corriente absorbida por el primer motor eléctrico con un valor de corriente máximo admisible. Si la corriente absorbida por el primer motor eléctrico es mayor que el valor de corriente máximo admisible, el método puede proporcionar la etapa de reducir la velocidad de avance del miembro flexible inferior con respecto a la velocidad de avance del miembro flexible superior.
La posibilidad de utilizar otros parámetros eléctricos, como una función de la potencia absorbida por el primer motor eléctrico, no queda excluida.
En realizaciones ventajosas, el método puede comprender un bucle de control adicional, que controle si el miembro flexible inferior avanza a una velocidad excesivamente baja con respecto al miembro flexible superior. Por ejemplo, se pueden prever las siguientes etapas: si la corriente absorbida por el primer motor eléctrico es igual a, o menor que, el valor de corriente máximo admisible, comparar la corriente absorbida por el primer motor eléctrico con un valor de corriente mínimo admisible; si la corriente absorbida por el primer motor eléctrico es menor que el valor de corriente mínimo admisible, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior con respecto a la velocidad del miembro flexible superior. De esta manera, se evita que el miembro flexible inferior se mueva a una velocidad demasiado baja con respecto al miembro flexible superior, incluso sin ser arrastrado por el miembro flexible superior, una condición en la que el primer motor funcionaría en modo de generador eléctrico.
En determinadas realizaciones, el método puede comprender la etapa de verificar si la velocidad del miembro flexible inferior es menor que la velocidad del miembro flexible superior. Si se produce un evento de este tipo, se puede prever la etapa de modificar las velocidades del miembro flexible inferior y el miembro flexible superior, y aumentar, normalmente, la velocidad del primer motor eléctri
que la velocidad del miembro flexible inferior sea igual a, o mayor que, la velocidad del miembro flexible superior.
En realizaciones ventajosas, con el fin de comprobar si la velocidad del miembro flexible inferior es menor que la del miembro flexible superior, se puede prever verificar si el primer motor eléctrico funciona en modo de generador eléctrico, ya que esta condición es indicativa del hecho de que el primer motor eléctrico se acciona en rotación mediante el miembro flexible superior. Esta condición de funcionamiento puede detectarse por medio de un parámetro eléctrico del primer motor eléctrico y, en particular, por ejemplo, por medio de la tensión del bus de CC del accionamiento del primer motor eléctrico.
De acuerdo con un aspecto, que no es un objeto de la presente invención, es también un método para controlar el avance de una tira continua de cartón corrugado a lo largo de la máquina corrugadora de cartón de doble cara de una línea de producción, que comprende una sección de calentamiento con una pluralidad de placas calientes y una sección de tracción en frío, ubicada aguas abajo de la sección de calentamiento; comprendiendo el método las siguientes etapas:
a) presionar el cartón corrugado sobre una superficie superior de las placas calientes por medio de un miembro flexible superior y unos miembros de presión;
b) tirar del cartón corrugado a lo largo de las placas calientes por medio del miembro flexible superior y un miembro flexible inferior; estando el miembro flexible superior y el miembro flexible inferior presionados el uno contra el otro y sujetando el cartón corrugado apresado entre ellos; accionándose el miembro flexible inferior mediante un primer motor eléctrico y accionándose el miembro flexible superior mediante un segundo motor eléctrico; extendiéndose el miembro flexible superior a lo largo de la sección de calentamiento y a lo largo de la sección de tracción en frío; y estando el miembro flexible inferior dispuesto en la sección de tracción en frío;
c) verificar, por medio de un primer parámetro eléctrico de al menos uno de dichos primer motor eléctrico y segundo motor eléctrico, si el miembro flexible inferior avanza a una velocidad menor que el miembro flexible superior; d) si el miembro flexible inferior avanza a una velocidad menor que el miembro flexible superior, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior con respecto a la velocidad del miembro flexible superior;
e) por medio de un segundo parámetro eléctrico de al menos uno de dichos primer motor eléctrico y segundo motor eléctrico, verificar si la velocidad del miembro flexible inferior es demasiado alta con respecto a la velocidad del miembro flexible superior;
f) si la velocidad del miembro flexible inferior es demasiado alta con respecto a la velocidad del miembro flexible superior, reducir la velocidad del miembro flexible inferior con respecto a la velocidad del miembro flexible superior; g) por medio de dicho segundo parámetro eléctrico, verificar si la velocidad del miembro flexible inferior es demasiado baja con respecto a la velocidad del miembro flexible superior;
h) si la velocidad del miembro flexible inferior es demasiado baja con respecto al miembro flexible superior, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior con respecto a la velocidad del miembro flexible superior.
Otras características y realizaciones ventajosas del método y de la máquina corrugadora de cartón de doble cara se describen a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos y en las reivindicaciones.
Un objeto de la presente invención es también un medio de almacenamiento legible por ordenador que contiene instrucciones que, cuando se ejecutan mediante una unidad de control para una máquina corrugadora de cartón de doble cara, hace que la máquina corrugadora de cartón de doble cara lleve a cabo el método descrito anteriormente.
Un objeto de la presente invención es también una línea de producción de cartón corrugado y, más particularmente, una máquina corrugadora de cartón de doble cara de una línea de producción de cartón corrugado, adaptada para llevar a cabo el método definido anteriormente.
Breve descripción de los dibujos
La invención se entenderá mejor siguiendo la descripción y los dibujos adjuntos, que ilustran una realización a modo de ejemplo y no limitante de la invención. Más particularmente, en los dibujos:
Figura 1: la sección de una línea de producción de cartón corrugado que comprende la máquina corrugadora de cartón de doble cara;
Figuras 2 y 3: diagramas de velocidad lineal de los miembros de tracción flexibles del cartón corrugado;
Figuras 4, 5A y 5B: diagramas ilustrativos de las fuerzas de tracción de los miembros flexibles continuos sobre el cartón corrugado en diferentes condiciones de funcionamiento;
Figura 6: un diagrama de bloques del método de control de una realización; y
Figura 7: un diagrama de bloques funcional del control del motor del miembro flexible inferior.
Descripción detallada
La Figura 1 muestra un diagrama de una porción de una línea de producción de cartón corrugado, en el que la máquina corrugadora de cartón de doble cara, indicada, en su conjunto, mediante el número de referencia 1, está dispuesta. La estructura de la máquina corrugadora de cartón de doble cara es conocidaper sey, por lo tanto, en la presente descripción se hará referencia a los componentes principales de esta que resulten útiles para comprender la invención.
La sección de máquina corrugadora de cartón de doble cara tiene una entrada 3 y una salida 5. La referencia F indica la dirección de avance de la tira continua de cartón corrugado C a través de la máquina corrugadora de cartón de doble cara 1. La máquina corrugadora de cartón de doble cara comprende una sección de calentamiento 7 y una sección de tracción en frío 9.
La sección de calentamiento 7 comprende una pluralidad de placas calientes 11 dispuestas en secuencia a lo largo de la trayectoria de avance del cartón corrugado C. Cada placa caliente 11 se calienta a una temperatura adecuada, por ejemplo, por medio de un fluido caloportador. En algunos casos, el fluido caloportador es vapor.
La sección de tracción 9 comprende un miembro flexible inferior 13, por ejemplo, que consta de una correa continua adecuadamente motorizada. La referencia f13 indica la dirección de avance del miembro flexible inferior 13. En algunas realizaciones, el miembro flexible inferior 13 está guiado alrededor de unos rodillos 15, 17, 19. Uno de estos rodillos está motorizado. En el ejemplo mostrado, el rodillo motorizado es el rodillo 15. El número de referencia 16 indica esquemáticamente un primer motor eléctrico para accionar el rodillo 15 y, por lo tanto, el miembro flexible inferior 13. La rama superior del miembro flexible inferior 13 avanza en contacto con una placa de soporte 21, que se extiende entre el rodillo de guía 17 y el rodillo motorizado 15. A lo largo de la rama activa del miembro flexible inferior 13, su superficie interna está en contacto deslizante con la placa de soporte 21, mientras que la superficie externa del miembro flexible inferior 13 está en contacto con el cartón corrugado C. Por superficie interna de un miembro flexible continuo se entiende la que está orientada hacia el interior de la trayectoria cerrada a lo largo de la cual se mueve el miembro flexible, mientras que, por superficie externa, se entiende la que está orientada hacia el exterior de la trayectoria cerrada. Como se aclarará a continuación, el miembro flexible inferior ayuda a tirar del cartón corrugado C a través de la sección de calentamiento 7 y la sección de tracción en frío 9. La fricción entre el cartón corrugado C y el miembro flexible inferior 13 transmite una fuerza de arrastre desde el miembro flexible inferior 13 hasta el cartón corrugado C.
Como se puede observar en la Figura 1, el miembro flexible inferior 13 se extiende aguas abajo de la sección de calentamiento 7 y, por lo tanto, aguas abajo de las placas calientes 11, hasta la salida 5 de la máquina corrugadora de cartón de doble cara 1.
Un miembro flexible superior 25 se extiende a lo largo de toda la máquina corrugadora de cartón de doble cara, preferentemente desde la entrada 3 hasta la salida 5 y, por ende, tanto a través de la sección de calentamiento 7 como a través de la sección de tracción en frío 9. La referencia f25 indica la dirección de avance del miembro flexible superior 25 que, de manera similar al miembro flexible inferior 13, puede constar de una correa continua. El miembro flexible superior 25 está guiado alrededor de una pluralidad de rodillos, al menos uno de los cuales está motorizado. En el ejemplo ilustrado, el miembro flexible superior 25 está guiado alrededor de un rodillo motorizado 27, ubicado en la salida 5. La referencia 28 indica esquemáticamente un segundo motor eléctrico que acciona el rodillo motorizado 27 y hace avanzar el miembro flexible superior 25. El número de referencia 29 indica un rodillo de guía del miembro flexible superior 25 ubicado en la entrada 3 de la máquina corrugadora 1 de cartón de doble cara. Una rama activa del miembro flexible superior 25 se extiende entre los rodillos 29 y 27, paralela a las placas calientes 11 y paralela a la placa de soporte 21. La rama de retorno del miembro flexible superior 25 se guía alrededor de una serie de rodillos de guía 31, 32, 33, 34, 35, 36.
A lo largo de la rama activa del miembro flexible superior 25, la superficie externa de este está en contacto con la superficie superior del cartón corrugado C, para transmitir (por fricción) una fuerza de tracción. A lo largo de la misma rama activa, la superficie interna del miembro flexible superior 25 avanza en contacto con los miembros de presión 41 portados por una estructura de apoyo estacionaria 43, ubicada por encima de las placas calientes 11. Los miembros de presión 41 están adaptados para presionar la rama activa del miembro flexible superior 25 contra el cartón corrugado C, a fin de garantizar una fuerza de fricción suficiente entre el cartón corrugado C y el miembro flexible superior 25. Así mismo, la presión de los elementos de presión 41 garantiza el contacto del cartón C sobre la superficie superior de las placas calientes 11, a fin de alcanzar un calentamiento correcto del cartón corrugado C. La presión y el calentamiento provocan que las hojas lisas y corrugadas de papel, que forman el cartón corrugado C, se peguen entre sí gracias al adhesivo aplicado sobre las crestas de las hojas corrugadas antes de entrar en la máquina corrugadora de cartón de doble cara 1, de una manera conocida por sí misma. La gran superficie de contacto mutuo entre el cartón corrugado C, las placas calientes 11 y el miembro flexible superior 25 garantiza que la presión sea relativamente baja y, en cualquier caso, tal que no provoque el aplastamiento del cartón corrugado. La longitud de las placas calientes 11 y la velocidad de avance se seleccionan de manera que garanticen un tiempo de contacto entre el cartón corrugado C y las placas calientes 11 suficiente para obtener el pegado.
En la sección de tracción en frío 9, la rama inferior del miembro flexible superior 25 se presiona contra el cartón corrugado C y contra la rama superior del miembro flexible continuo inferior 13, que se desliza sobre la superficie de contraste estacionaria. De esta manera, el cartón corrugado C queda retenido entre las dos ramas activas del miembro flexible superior 25 y del miembro flexible inferior 13, y es arrastrado eficazmente hacia delante de acuerdo con la flecha F hasta la salida 5 de la máquina corrugadora de cartón de doble cara. La presión del miembro flexible superior 25 contra el miembro flexible inferior 13, contra el cartón corrugado C y contra la placa de soporte 21 se garantiza, por ejemplo, mediante unos miembros de presión 51 montados sobre una estructura de apoyo 53 en la sección de tracción en frío.
El miembro flexible superior 25 es mucho más largo que el miembro flexible inferior 13 y proporciona la mayoría de la fuerza de tracción al cartón corrugado C, necesaria para salvar la fricción de este sobre las superficies de las placas calientes 11. La potencia suministrada por el segundo motor eléctrico 28 es aproximadamente de tres a cuatro veces mayor que la potencia suministrada por el primer motor eléctrico 16.
La mayor longitud y las mayores cargas, también térmicas, a las que se somete el miembro flexible superior 25, provocan el desgaste de este último, que es más rápido que el desgaste del miembro flexible inferior 13. El desgaste conduce al adelgazamiento de las piezas flexibles.
Los rodillos de guía y, en particular, los rodillos de accionamiento 15, 27, también sufren un desgaste diferente. En particular, el rodillo de accionamiento superior 27 se desgasta más rápido que el rodillo de accionamiento inferior 15. El desgaste afecta al revestimiento, normalmente, de caucho de silicona, de los rodillos de accionamiento y, por lo tanto, provoca una reducción en su diámetro.
Por consiguiente, si la velocidad de rotación de los motores eléctricos 16 y 28 permanece constante, el desgaste provoca una reducción de la velocidad lineal de los miembros flexibles superior e inferior 25 y 13. Dado que el desgaste de los dos miembros flexibles y los rodillos respectivos es diferente, esto implica una variación diferente de la velocidad lineal de los miembros flexibles.
Normalmente, cuando la máquina corrugadora de cartón de doble cara se pone en marcha con nuevos miembros flexibles, se establece una pequeña diferencia entre las velocidades de avance (es decir, las velocidades lineales) de los dos miembros flexibles 25, 13, por ejemplo, una diferencia, normalmente, inferior al 1 % entre la velocidad de avance lineal V13 del miembro flexible inferior 13 y la velocidad de avance lineal V25 del miembro flexible superior 25, siendo el miembro flexible inferior 13 más rápido que el miembro flexible superior 25.
Debido a los efectos mencionados anteriormente del desgaste diferencial de los miembros flexibles y de los rodillos motorizados respectivos, la diferencia entre las velocidades lineales tiende a variar con el tiempo y tiende a aumentar. Las Figuras 2 y 3 ilustran esta situación. La Figura 2 ilustra un diagrama que muestra el tiempo en la abscisa y la velocidad lineal de los miembros flexibles continuos 13 y 25 en la ordenada, en ausencia de correcciones. La referencia V25 indica la velocidad lineal del miembro flexible superior 25; V13 indica la velocidad lineal del miembro flexible inferior 13, siendo la velocidad de rotación de los motores eléctricos 28 y 16 respectivos constante. La Figura 3 muestra la diferencia AV = (V13 - V25) entre las dos velocidades como una función del tiempo t. Como se puede observar en estos dos gráficos, los fenómenos mencionados anteriormente de desgaste diferencial entre los dos miembros flexibles superior e inferior provocan un aumento de la diferencia de velocidad.
También pueden surgir situaciones distintas a las ilustradas en las Figuras 2 y 3 del aumento gradual de la diferencia de velocidad, con una desaceleración más rápida del miembro flexible superior 25. Por ejemplo, puede producirse un cambio brusco en la velocidad de uno de los dos miembros flexibles 13, 25. Esto puede suceder cuando se sustituye uno de los dos miembros flexibles. Por ejemplo, si el miembro flexible superior 25 desgastado se sustituye por uno nuevo, hay un aumento pronunciado en su velocidad lineal, una circunstancia que el sistema de control debe tener en cuenta con el fin de hacer que el sistema de tracción del cartón corrugado C vuelva a funcionar correctamente.
La variación en la diferencia entre las dos velocidades lineales de los dos miembros flexibles superior 25 e inferior 13 provoca tensiones inadmisibles en el cartón corrugado. Esto se aclara mediante los diagramas de las Figuras 4, 5A y 5B, que muestran, de manera simplificada, una porción de cartón corrugado C con una única estría, que comprende una cubierta inferior C1, una cubierta superior C2 y una hoja corrugada intermedia C3. En ambas figuras, F25 indica la fuerza de tracción aplicada por el miembro flexible superior 25 y F13 indica la fuerza de tracción aplicada por el miembro flexible inferior 13. La Figura 4 muestra la condición de funcionamiento correcta. Tanto el miembro flexible superior 25 como el miembro flexible inferior 13 ejercen una tracción en la dirección de avance F del cartón. Debido a un aumento de la diferencia de velocidad entre el miembro flexible superior 25 y el miembro flexible inferior 13, se pueden producir situaciones del tipo ilustrado en las Figuras 5A o 5B. En la Figura 5A, la velocidad del miembro flexible superior 25 es demasiado baja y genera una fuerza F25 menor que la necesaria sobre el cartón corrugado. Esta es la situación que normalmente se produce debido al desgaste más rápido del miembro flexible superior 25. En la Figura 5B, la velocidad del miembro flexible superior 25 es excesiva en comparación con la del miembro flexible inferior 13. Esto puede producirse, por ejemplo, después de la sustitución del miembro flexible superior 25. Las situaciones anómalas de las Figuras 5A y 5b generan tensiones en el cartón corrugado, lo que provoca defectos o, incluso, roturas en el cartón corrugado C.
Con el fin de mitigar o evitar este problema, se controlan uno o más parámetros eléctricos de al menos uno de los motores eléctricos 16, 28, por ejemplo, a través de una unidad de control 55, y estos parámetros eléctricos se usan para implementar un método de control que mantenga la diferencia de velocidad lineal entre el miembro flexible inferior 13 y el miembro flexible superior 25 dentro de un intervalo de tolerancia aceptable.
En realizaciones prácticas, el segundo motor eléctrico 28, que tiene una potencia, normalmente, múltiplo de la del primer motor eléctrico 16, se utiliza como maestro, es decir, su velocidad de rotación se mantiene en un valor que corresponde a la velocidad de línea. Esta velocidad puede variar de acuerdo con las condiciones de la línea de producción. El primer motor eléctrico 16 se controla como esclavo, es decir, la velocidad de rotación de estos se modula a fin de mantener la pequeña diferencia deseada en la velocidad lineal entre los dos del miembro flexible superior 25 (más lento) y el miembro flexible inferior 13 (más rápido).
La potencia mecánica que debe desarrollar el motor eléctrico para hacer avanzar el cartón corrugado depende de la fuerza de resistencia que debe salvarse para arrastrar el cartón corrugado C. Por lo tanto, cuando se produce una situación del tipo representado en la Figura 5, la fuerza de resistencia F25 aumenta la potencia eléctrica absorbida por el primer motor eléctrico 16 para desarrollar la potencia mecánica necesaria para arrastrar el cartón corrugado. Este aumento de la potencia eléctrica absorbida es detectable como un aumento de la corriente absorbida por el motor.
Por lo tanto, al controlar la corriente I absorbida por el primer motor eléctrico 16 como un parámetro eléctrico y al actuar con un bucle de control sobre la velocidad de rotación del primer motor eléctrico 16 para mantener la corriente absorbida alrededor de un valor deseado, es posible compensar el efecto de la diferencia de desgaste descrita anteriormente y evitar que la velocidad lineal del miembro flexible inferior 13 se vuelva demasiado alta con respecto a la velocidad lineal del miembro flexible superior 25.
El método se puede mejorar, además, al controlar un parámetro eléctrico adicional para evitar que el primer motor eléctrico 16 rote a una velocidad tal que haga avanzar el miembro flexible inferior 13 a una velocidad lineal V13 demasiado baja con respecto a la velocidad lineal V25 del miembro flexible superior 25. Si la velocidad lineal del miembro flexible superior 25 supera la del miembro flexible inferior 13, el primer motor eléctrico 16 tendería a accionarse en rotación mediante el segundo motor eléctrico 25. La presentación de esta circunstancia puede detectarse eléctricamente. Por ejemplo, es posible usar la tensión de CC del bus de energía (tensión de bus de CC del accionamiento) del primer motor eléctrico 16 como el segundo parámetro de control eléctrico. El aumento de esta tensión indica que el primer motor eléctrico 16 está funcionando en modo de generador, es decir, está siendo arrastrado en lugar de contribuir a la tracción del cartón corrugado C.
El diagrama de la Figura 6 ilustra el método para controlar la velocidad de rotación del primer motor eléctrico 16 a fin de mantener la velocidad lineal del miembro flexible inferior 15 en el valor correcto (ligeramente superior) con respecto a la velocidad lineal del miembro flexible superior 25, correspondiente a la velocidad de la línea de producción.
Haciendo referencia a la Figura 6, el método comprende las siguientes etapas que se repiten de manera iterativa. En el bloque 101 se comprueba si el valor de la tensión del bus de CC del accionamiento del primer motor eléctrico 16 (VDCBus, por sus siglas en inglés) es mayor que una tensión máxima VMáx. Superar este valor de tensión máximo indica un funcionamiento anómalo del primer motor eléctrico 16 en modo de generador y, por lo tanto, que la velocidad del miembro flexible inferior 13 es demasiado baja. Si esto sucede, al ejecutar el bloque 102, se aumenta la velocidad V13 del miembro flexible inferior 13, pudiendo un aumento £ ser fijo o variable de acuerdo con la diferencia entre VDCBus y VMáx.
Si la comprobación en el bloque 101 da un resultado positivo (VDCBus < Vmáx), la comprobación de la corriente I absorbida por el primer motor eléctrico 16 se realiza en el bloque 103. El valor de corriente se compara con un umbral máximo IMáx. Si la corriente absorbida por el primer motor eléctrico 16 es mayor que el umbral máximo permitido, se ejecuta el bloque 104 y se reduce la velocidad del miembro flexible inferior 13, por ejemplo, siempre por un valor £, fijo o variable, o cualquier otro valor adecuado. Si la corriente absorbida es igual a, o menor que, el umbral (I < IMáx), se realiza una comprobación de corriente mínima (bloque 105). En este punto, la corriente I absorbida por el primer motor eléctrico 16 se compara con un valor de umbral mínimo IDes. Si I < IDes, la velocidad del miembro flexible inferior se aumenta en el bloque 106. Si la corriente absorbida es mayor que IDes, no se realiza ninguna corrección y el control vuelve al bloque 107.
La Figura 7 muestra el diagrama de bloques funcional del control descrito anteriormente.
Está claro que lo descrito anteriormente constituye una posible realización. Las personas expertas en la materia apreciarán que son posibles muchos cambios, modificaciones y omisiones sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Método para hacer avanzar una tira continua de cartón corrugado (C) a lo largo de una máquina corrugadora de cartón de doble cara (1), que comprende una sección de calentamiento (7) con una pluralidad de placas calientes (11) y una sección de tracción en frío (9), ubicada aguas abajo de la sección de calentamiento (7); comprendiendo el método las siguientes etapas:
a) tirar del cartón corrugado (C) a lo largo de las placas calientes (11) por medio de un miembro flexible superior (25) y un miembro flexible inferior (13); estando el miembro flexible superior (25) y el miembro flexible inferior (13) presionados el uno contra el otro y sujetando el cartón corrugado (C) apresado entre ellos; accionándose el miembro flexible inferior (13) mediante un primer motor eléctrico (16) y accionándose el miembro flexible superior (25) mediante un segundo motor eléctrico (28); extendiéndose el miembro flexible superior (25) a lo largo de la sección de calentamiento (7) y a lo largo de la sección de tracción en frío (9); y estando el miembro flexible inferior (13) dispuesto en la sección de tracción en frío (9);
b) comprobar al menos un primer parámetro eléctrico (I) de al menos uno de dichos primer motor eléctrico (16) y segundo motor eléctrico (28), y modificar la velocidad de al menos uno de dichos primer motor eléctrico (16) y segundo motor eléctrico (28) con respecto a la velocidad del otro de dichos primer motor eléctrico (16) y segundo motor eléctrico (28) en función de al menos dicho primer parámetro eléctrico (I), para mantener una proporción deseada entre la velocidad del miembro flexible superior (25) y del miembro flexible inferior (13) dentro de un intervalo predeterminado.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la etapa de comprobar el primer parámetro eléctrico (I) se repite de manera iterativa para modificar la velocidad de dicho motor eléctrico en tiempo real.
3. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde la etapa de modificar la velocidad de al menos uno de dichos primer motor eléctrico (16) y segundo motor eléctrico (28) comprende la etapa de modificar la velocidad del primer motor eléctrico (16).
4. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho primer parámetro eléctrico (I) es un parámetro del primer motor eléctrico (16).
5. El método de la reivindicación 4, en donde dicho primer parámetro eléctrico es un parámetro que es una función de la potencia absorbida por el primer motor eléctrico (16), en particular, la corriente (I) absorbida por el primer motor eléctrico (16).
6. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, las etapas de:
comparar el primer parámetro eléctrico (I) con un valor máximo admisible (IMáx) de dicho primer parámetro eléctrico (I);
si el primer parámetro eléctrico (I) es mayor que el valor máximo admisible (IMáx) de dicho primer parámetro eléctrico, reducir la velocidad de avance del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad de avance del miembro flexible superior (25).
7. El método de la reivindicación 6, que comprende, además, las siguientes etapas:
si el primer parámetro eléctrico (I) es igual a, o menor que, el valor máximo admisible (IMáx) de dicho primer parámetro eléctrico, comparar el primer parámetro eléctrico (I) con un valor mínimo admisible (IDes) de dicho primer parámetro eléctrico;
si el primer parámetro (I) es menor que el valor mínimo admisible (IDes) de dicho primer parámetro eléctrico, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25).
8. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, las etapas de:
verificar si la velocidad (V13) del miembro flexible inferior (13) es menor que la velocidad (V25) del miembro flexible superior (25);
si la velocidad (V13) del miembro flexible inferior (13) es menor que la velocidad (V25) del miembro flexible superior (25), modificar las velocidades (V13, V25) del miembro flexible inferior (13) y del miembro flexible superior (25) con respecto entre sí hasta que la velocidad del miembro flexible inferior (13) sea igual a, o mayor que, la velocidad del miembro flexible superior (25).
9. El método de la reivindicación 8, en donde la etapa de verificar si la velocidad del miembro flexible inferior (13) es menor que la velocidad del miembro flexible superior (25) comprende la etapa de verificar si el primer motor eléctrico (16) funciona en modo de generador eléctrico.
10. El método de la reivindicación 9, en donde la etapa de verificar si el primer motor eléctrico (16) funciona en un modo de generador eléctrico comprende la etapa de detectar un segundo parámetro eléctrico (VDCBus), siendo dicho segundo parámetro eléctrico preferentemente una tensión de bus de CC del accionamiento del primer motor eléctrico (16).
11. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, las siguientes etapas en secuencia:
(a) verificar si la velocidad de avance del miembro flexible inferior (13) es menor que la velocidad de avance del miembro flexible superior (25) y, si es así, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25);
(b) verificar si el primer parámetro eléctrico es mayor que un valor máximo admisible (IMáx) y, si es así, reducir la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25);
(c) verificar si el primer parámetro eléctrico (I) es menor que un valor mínimo admisible (IDes) y, si es así, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25); (d) repetir las etapas (a)-(c) de manera iterativa.
12. El método de una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, las siguientes etapas en secuencia:
(a) verificar si el primer motor eléctrico (16) funciona en modo de generador y, si es así, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25);
(b) a continuación, verificar si el primer parámetro eléctrico es mayor que un valor máximo admisible (IMáx) y, si es así, reducir la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25);
(c) a continuación, verificar si el primer parámetro eléctrico es menor que un valor mínimo admisible (IDes) y, si es así, aumentar la velocidad del miembro flexible inferior (13) con respecto a la velocidad del miembro flexible superior (25);
(d) repetir las etapas (a)-(c) de manera iterativa.
13. Una máquina corrugadora de cartón de doble cara (1) para la producción de cartón corrugado (C), que comprende:
una sección de calentamiento (7) que comprende una serie de placas calientes (11) dispuestas en secuencia a lo largo de una trayectoria para hacer avanzar una tira continua de cartón corrugado (C);
una sección de tracción en frío (9), ubicada aguas abajo de la sección de calentamiento (7);
un miembro flexible superior (25) que se extiende a lo largo de la sección de calentamiento (7) y a lo largo de la sección de tracción en frío (9);
un miembro flexible inferior (13) que se extiende aguas abajo de la sección de calentamiento (7) a lo largo de la sección de tracción en frío (9); en donde el miembro flexible superior (25) y el miembro flexible inferior (13) se presionan el uno hacia el otro para sujetar entre ellos la tira continua de cartón corrugado (C) y tirar de ella a lo largo de la trayectoria de avance;
un primer motor eléctrico (16) adaptado para accionar el miembro flexible inferior (13);
unos miembros de presión (41) adaptados para presionar el miembro flexible superior (25) contra las placas calientes (11);
una unidad de control (55);
caracterizada por un segundo motor eléctrico (28) adaptado para accionar el miembro flexible superior (25); y en donde la unidad de control (55) está programada para realizar un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Un programa informático que comprende instrucciones que, cuando el programa se ejecuta mediante una unidad de control para una máquina corrugadora de cartón de doble cara de acuerdo con la reivindicación 13, hacen que la máquina corrugadora de cartón de doble cara lleve a cabo el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
15. Un medio de almacenamiento legible por ordenador que contiene instrucciones que, cuando se ejecutan en una unidad de control para una máquina corrugadora de cartón de doble cara de acuerdo con la reivindicación 13, hacen que la máquina corrugadora de cartón de doble cara lleve a cabo el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
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