IT201900006568A1

IT201900006568A1 - Metodo e dispositivo per il controllo della trazione del cartone ondulato nei piani caldi di una linea di produzione

Info

Publication number: IT201900006568A1
Application number: IT102019000006568A
Authority: IT
Inventors: Mauro Adami; Marco Imposti
Original assignee: Fosber Spa
Priority date: 2019-05-06
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2020-11-06
Also published as: CN111890738B; EP3736121B1; US20220266566A1; US11858233B2; US11420409B2; EP3736121A1; US20200353710A1; CN111890738A

Description

METODO E DISPOSITIVO PER IL CONTROLLO DELLA TRAZIONE DEL CARTONE ONDULATO NEI PIANI CALDI DI UNA LINEA DI PRODUZIONE

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] La presente invenzione riguarda gli impianti per la produzione di cartone ondulato e i relativi metodi. Più in particolare, l’invenzione riguarda perfezionamenti ai cosiddetti piani caldi per la produzione di cartone ondulato ed ai metodi per il loro controllo.

ARTE ANTERIORE

[0002] Il cartone ondulato viene prodotto in continuo tramite accoppiamento di due o più fogli di carta svolti da rispettive bobine. In generale, un foglio di cartone ondulato comprende almeno un foglio di carta ondulata incollato fra due fogli di carta liscia, detti anche copertine. Le linee di produzione del cartone ondulato comprendono una pluralità di svolgitori che alimentano i fogli di carta alle macchine della linea. Due fogli di carta liscia provenienti da due bobine vengono alimentati ad un cosiddetto ondulatore, il quale deforma uno dei due fogli di carta per realizzare in esso una pluralità di onde e unisce per incollaggio un secondo foglio di carta liscio al primo foglio di carta ondulato, ottenendo così un cartone ondulato semplice. Esempi di ondulatori sono descritti in EP1362690; US20120193026; US8714223; e US20190105866.

[0003] Il foglio di cartone ondulato semplice viene alimentato a cosiddetti piani caldi, insieme ad almeno un terzo foglio di carta liscio, che viene incollato al foglio di cartone ondulato. In taluni casi più fogli di cartone ondulato semplice vengono alimentati in parallelo ed insieme ad un ulteriore foglio di carta liscio, per formare un cartone ondulato multiplo, con due copertine lisce esterne ed una pluralità di fogli di carta ondulata e almeno un foglio di carta liscia intermedi fra dette due copertine. Esempi di piani caldi sono descritti in US20120193026; EP2484516; EP1491326.

[0004] In generale, i piani caldi comprendono una sezione calda comprensiva di una serie di piastre scaldanti disposte in sequenza lungo un percorso di avanzamento di un nastro continuo di cartone ondulato. Le piastre scaldanti sono usualmente riscaldate tramite un fluido termovettore, ad esempio vapore d’acqua. A valle della sezione calda è disposta una sezione di traino fredda. Lungo la sezione calda e la sezione di traino fredda si sviluppa il percorso del cartone ondulato che avanza prima attraverso la sezione calda a monte e successivamente attraverso la sezione di traino fredda a valle.

[0005] I piani caldi comprendono, inoltre, un organo flessibile superiore estendentesi lungo la sezione calda e lungo la sezione di traino fredda. L’organo flessibile è premuto contro le piastre scaldanti da organi di pressione che sono posti lungo il ramo attivo dell’organo flessibile superiore, sulla faccia di esso opposta a quella in contatto con il cartone ondulato che scorre sulle piastre scaldanti. Gli organi di pressione garantiscono che il cartone ondulato sia tenuto in stretto contatto di strisciamento con la superficie superiore delle piastre scaldanti.

[0006] Un organo flessibile inferiore si estende a valle della sezione calda lungo la sezione di traino fredda. L’organo flessibile superiore e l’organo flessibile inferiore sono premuti l’uno verso l’altro per trattenere tra di essi il nastro continuo di cartone ondulato e trainarlo lungo il percorso di avanzamento. A tale scopo, nelle macchine dell’arte corrente è normalmente previsto un motore di azionamento, con un collegamento meccanico che trasmette il moto agli organi flessibili superiore e inferiore.

[0007] A causa della differente lunghezza e delle differenti sollecitazioni cui sono sottoposti, gli organi flessibili superiore e inferiore si usurano in maniera differente l’uno rispetto all’altro. Più in particolare, l’organo flessibile superiore ha un’usura più rapida rispetto all’organo flessibile inferiore.

[0008] I rulli attorno a cui sono rinviati gli organi flessibili superiore e inferiore sono rivestiti in materiale usurabile, ad esempio in gomma siliconica. Questo rivestimento è anch’esso soggetto ad usura. L’organo flessibile superiore ha una lunghezza maggiore dell’organo flessibile inferiore e fornisce una potenza per l’avanzamento del nastro di cartone ondulato che è circa tre o quattro volte superiore rispetto alla potenza fornita dall’organo flessibile inferiore. Ciò comporta un’usura dell’organo flessibile superiore più rapida rispetto all’organo flessibile inferiore.

[0009] Usualmente, per garantire un’adeguata trazione del nastro di cartone ondulato, l’organo flessibile inferiore è comandato ad una velocità leggermente superiore alla velocità dell’organo flessibile superiore. Nel presente contesto per velocità degli organi flessibili si intende la loro velocità lineare.

[0010] Tuttavia, poiché le usure degli organi meccanici di guida (rulli) e degli stessi organi flessibili sono differenti tra l’organo flessibile superiore e l’organo flessibile inferiore, quando l’azionamento di tali organi flessibili è demandato ad un singolo motore, la differenza di velocità inizialmente impostata tende a modificarsi. In particolare, poiché l’organo flessibile superiore si usura più rapidamente dell’organo flessibile inferiore, la differenza di velocità cresce nel tempo. In particolare, il diametro del rullo motorizzato dell’organo flessibile superiore e lo spessore di quest’ultimo diminuiscono più rapidamente del diametro del rullo motorizzato dell’organo flessibile inferiore e dello spessore di esso. Ciò comporta un rallentamento dell’organo flessibile superiore rispetto all’organo flessibile inferiore.

[0011] Quando la differenza tra le due velocità di avanzamento inizia ad aumentare eccessivamente, si generano nel nastro di cartone ondulato tensioni indesiderate, in particolare una sollecitazione di taglio che tende a provocare lo scorrimento reciproco tra le due contrapposte copertine. Questo può provocare la formazione di grinze, lo scollamento dei fogli che formano il cartone ondulato o la rottura del cartone.

[0012] Per risolvere questi problemi sono stati realizzati piani caldi con due motori indipendenti, un primo motore per l’organo flessibile inferiore e un secondo motore per l’organo flessibile superiore. Questo consente di aggiustare la differenza di velocità tra i due organi flessibili superiore ed inferiore durante la vita utile di essi.

[0013] Tuttavia, si è rilevato che questo aggiustamento è molto difficile nella pratica, perché è necessario rilevare le velocità dell’organo flessibile superiore e dell’organo flessibile inferiore, ad esempio tramite luci stroboscopiche o tramite contametri a contatto. Queste misure sono difficoltose e possono essere pericolose per gli operatori. Per questi motivi tali misure spesso vengono omesse o eseguite solo dopo che sono insorti problemi produttivi e difetti di produzione del cartone.

[0014] Sarebbe pertanto utile disporre di un nuovo e più efficiente metodo per il controllo delle sollecitazioni esercitate dagli organi flessibili sul nastro di cartone ondulato nei piani caldi e un migliore modo di aggiustare le loro velocità di avanzamento.

SOMMARIO

[0015] Per risolvere o alleviare i problemi dell’arte corrente, viene previsto un metodo per l’avanzamento di un nastro continuo di cartone ondulato lungo piani caldi, in cui il cartone ondulato viene trainato lungo le piastre scaldanti dei piani caldi tramite un organo flessibile superiore ed un organo flessibile inferiore. L’organo flessibile superiore e l’organo flessibile inferiore sono premuti l’uno contro l’altro e mantengono il cartone ondulato in presa tra di essi. L’organo flessibile inferiore è azionato da un primo motore elettrico e l’organo flessibile superiore è azionato da un secondo motore elettrico. L’organo flessibile superiore si estende lungo la sezione calda e lungo la sezione di traino fredda dei piani caldi. L’organo flessibile inferiore è disposto nella sezione di traino fredda, a valle delle piastre scaldanti della sezione calda.

[0016] Nella presente descrizione e nelle allegate rivendicazioni i termini “superiore” e “inferiore” si intendono riferiti alla posizione assunta dai rispettivi componenti quando la linea è assemblata e in assetto operativo.

[0017] Il metodo comprende, inoltre, la fase di controllare almeno un primo parametro elettrico di almeno uno di detti primo motore elettrico e secondo motore elettrico, e la fase di modificare la velocità di almeno uno dei motori elettrici rispetto alla velocità dell’altro motore elettrico in funzione almeno di questo primo parametro elettrico, per mantenere un rapporto desiderato tra la velocità dell’organo flessibile superiore e dell’organo flessibile inferiore entro un intervallo predeterminato.

[0018] Vantaggiosamente, si può prevedere che la fase di controllo del parametro elettrico sia eseguita in maniera iterativa e che la correzione o modifica della velocità del motore elettrico sia effettuata in tempo reale. Nel presente contesto per esecuzione in tempo reale si intende un intervento sul parametro controllato (nel caso specifico la velocità del motore) come fase integrata in un ciclo di controllo iterativo, tale che ad ogni verifica di una discrepanza tra valore desiderato e valore reale segue una correzione del parametro controllato.

[0019] In pratiche forme di realizzazione, il secondo motore elettrico è un motore master e la sua velocità è imposta dalla velocità complessiva della linea. In tal caso, opportunamente, le sopra menzionate fasi del metodo qui descritto prevedono di intervenire sulla velocità del primo motore elettrico e quindi di modulare la velocità lineare dell’organo flessibile inferiore, per mantenere la velocità di quest’ultimo al valore desiderato rispetto alla velocità di avanzamento lineare dell’organo flessibile superiore.

[0020] In vantaggiose forme di realizzazione il primo parametro elettrico è un parametro del primo motore elettrico. In vantaggiose forme di realizzazione, tale primo parametro elettrico è funzione della potenza assorbita dal primo motore elettrico. Ad esempio, il primo parametro elettrico può essere la corrente assorbita dal primo motore elettrico. In altre forme di realizzazione, il primo parametro elettrico può essere la potenza assorbita dal primo motore elettrico.

[0021] Vantaggiosamente il metodo può comprendere la fase di confrontare la corrente assorbita dal primo motore elettrico con un massimo valore ammissibile di corrente. Se la corrente assorbita dal primo motore elettrico è superiore al massimo valore ammissibile di corrente, il metodo può prevedere la fase di ridurre la velocità di avanzamento dell’organo flessibile inferiore rispetto alla velocità di avanzamento dell’organo flessibile superiore.

[0022] Non si esclude la possibilità di utilizzare altri parametri elettrici, funzione della potenza assorbita dal primo motore elettrico.

[0023] In vantaggiose forme di realizzazione, il metodo può comprendere un ulteriore ciclo di controllo, che verifica se, l’organo flessibile inferiore sta avanzando a velocità eccessivamente bassa rispetto all’organo flessibile superiore. Ad esempio possono essere previste le seguenti fasi: se la corrente assorbita dal primo motore elettrico è pari o inferiore al massimo valore ammissibile di corrente, confrontare la corrente assorbita dal primo motore elettrico con un minimo valore ammissibile di corrente; se la corrente assorbita dal primo motore elettrico è inferiore al minimo valore ammissibile di corrente, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore. In tal modo si evita che l’organo flessibile inferiore avanzi a velocità troppo bassa rispetto all’organo flessibile superiore, pur senza essere trascinato dall’organo flessibile superiore, condizione nella quale il primo motore funzionerebbe in modalità di generatore elettrico.

[0024] In talune forme di realizzazione, il metodo può comprendere la fase di verificare se la velocità dell’organo flessibile inferiore è minore della velocità dall’organo flessibile superiore. Se si verifica tale evento, può essere prevista la fase di modificare l’una rispetto all’altra le velocità dell’organo flessibile inferiore e dell’organo flessibile superiore, e tipicamente aumentare la velocità del primo motore elettrico per aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore, fino a che la velocità dell’organo flessibile inferiore diviene pari o maggiore alla velocità dell’organo flessibile superiore.

[0025] In vantaggiose forme di realizzazione, per verificare se la velocità dell’organo flessibile inferiore è inferiore a quella dell’organo flessibile superiore si può prevedere di verificare se il primo motore elettrico funziona in modalità di generatore elettrico, in quanto tale condizione è indicativa del fatto che primo motore elettrico viene trascinato in rotazione dall’organo flessibile superiore .Questa condizione operativa può essere rilevata tramite un parametro elettrico del primo motore elettrico, e in particolare ad esempio tramite la tensione DC Bus del drive del primo motore elettrico.

[0026] Secondo un aspetto, forma oggetto della presente invenzione anche un metodo per controllare l’avanzamento di un nastro continuo di cartone ondulato lungo i piani caldi di una linea di produzione, comprendenti una sezione calda con una pluralità di piastre scaldanti e una sezione di traino fredda, posta a valle della sezione calda; il metodo comprendendo le seguenti fasi:

a) premere il cartone ondulato su una superficie superiore delle piastre scaldanti tramite un organo flessibile superiore e organi di pressione;

b) tirare il cartone ondulato lungo le piastre scaldanti tramite l’organo flessibile superiore ed un organo flessibile inferiore; l’organo flessibile superiore e l’organo flessibile inferiore essendo premuti l’uno contro l’altro e mantenendo il cartone ondulato in presa tra di essi; l’organo flessibile inferiore essendo azionato da un primo motore elettrico e l’organo flessibile superiore essendo azionato da un secondo motore elettrico; l’organo flessibile superiore estendendosi lungo la sezione calda e lungo la sezione di traino fredda; e l’organo flessibile inferiore essendo disposto nella sezione di traino fredda;

c) verificare, tramite un primo parametro elettrico di almeno uno di detti primo motore elettrico e secondo motore elettrico, se l’organo flessibile inferiore avanza a velocità inferiore rispetto all’organo flessibile superiore;

d) se l’organo flessibile inferiore avanza a velocità inferiore rispetto all’organo flessibile superiore, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore;

e) verificare, tramite un secondo parametro elettrico di almeno uno di detti primo motore elettrico e secondo motore elettrico, se la velocità dell’organo flessibile inferiore è troppo elevata rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore;

f) se la velocità dell’organo flessibile inferiore è troppo elevata rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore, ridurre la velocità dell’organo flessibile inferiore rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore;

g) verificare, tramite detto secondo parametro elettrico se la velocità dell’organo flessibile inferiore è troppo bassa rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore;

h) se la velocità dell’organo flessibile inferiore è troppo bassa rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore.

[0027] Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione del metodo e dei piani caldi sono descritte nel seguito con riferimento ai disegni acclusi e nelle rivendicazioni.

[0028] Forma oggetto della presente descrizione anche un supporto di memoria contenente un programma che, quando eseguito da un’unità di controllo, esegue il metodo sopra descritto.

[0029] Forma oggetto della presente descrizione anche una linea di produzione di cartone ondulato, e più in particolare piani caldi di una linea di produzione di cartone ondulato, atti ad eseguire il metodo sopra definito.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0030] L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano:

la Fig.1 la sezione di una linea di produzione di cartone ondulato comprendente i piani caldi;

le Figg.2 e 3 diagrammi di velocità lineari degli organi flessibili di traino del cartone ondulato;

le Figg.4, 5A e 5B schemi illustrativi delle forze di trazione degli organi flessibili continui sul cartone ondulato in diverse condizioni operative;

la Fig.6 un diagramma a blocchi del metodo di controllo in una forma di realizzazione; e

la Fig.7 uno schema a blocchi funzionale del controllo del motore dell’organo flessibile inferiore.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

[0031] La Fig.1 mostra uno schema di una porzione di una linea di produzione di cartone ondulato, nella quale sono disposti i piani caldi, complessivamente indicati con 1. La struttura dei piani caldi è di per sé nota e quindi nella presente descrizione ne verranno richiamati i componenti principali utili alla comprensione dell’invenzione.

[0032] La sezione dei piani caldi presenta un ingresso 3 e un’uscita 5. Con F è indicato il verso di avanzamento del nastro continuo di cartone ondulato C attraverso i piani caldi 1. I piani caldi comprendono una sezione calda 7 e una sezione di traino fredda 9.

[0033] La sezione calda 7 comprende una pluralità di piastre scaldanti 11 disposte in sequenza lungo il percorso di avanzamento del cartone ondulato C. Ciascuna piastra scaldante 11 è riscaldata ad una temperatura opportuna, ad esempio tramite un fluido termovettore. In alcuni casi il fluido termovettore è vapore d’acqua.

[0034] La sezione di traino 9 comprende un organo flessibile inferiore 13, ad esempio costituito da un tappeto continuo, opportunamente motorizzato. Con f13 è indicato il verso di avanzamento dell’organo flessibile inferiore 13. In alcune forme di realizzazione, l’organo flessibile inferiore 13 è rinviato attorno a rulli 15, 17, 19. Uno di questi rulli è motorizzato. Nell’esempio illustrato il rullo motorizzato è il rullo 15. Con 16 è schematicamente indicato un primo motore elettrico di azionamento del rullo 15 e quindi dell’organo flessibile inferiore 13. Il ramo superiore dell’organo flessibile inferiore 13 avanza in contatto con una piastra di supporto 21, che si estende tra il rullo di rinvio 17 e il rullo motorizzato 15. Lungo il ramo attivo dell’organo flessibile inferiore 13, la sua superficie interna è in contatto di strisciamento con la piastra di supporto 21, mentre la superficie esterna dell’organo flessibile inferiore 13 è in contatto con il cartone ondulato C. Per superficie interna di un organo flessibile continuo si intende quella rivolta verso l’interno del percorso chiuso lungo cui si muove l’organo flessibile, mentre per superficie esterna si intende quella rivolta verso l’esterno del percorso chiuso. Come sarà chiarito in seguito, l’organo flessibile inferiore contribuisce a tirare il cartone ondulato C attraverso la sezione calda 7 e la sezione di traino fredda 9. L’attrito tra cartone ondulato C e organo flessibile inferiore 13 trasmette una forza di trascinamento dall’organo flessibile inferiore 13 al cartone ondulato C.

[0035] Come visibile in Fig.1 l’organo flessibile inferiore 13 si estende a valle della sezione calda 7, e quindi a valle delle piastre scaldanti 11, fino all’uscita 5 dei piani caldi 1.

[0036] Un organo flessibile superiore 25 si estende lungo tutti i piani caldi, preferibilmente dall’ingresso 3 all’uscita 5, e quindi sia attraverso la sezione calda 7, sia attraverso la sezione di traino fredda 9. Con f25 è indicato il verso di avanzamento dell’organo flessibile superiore 25 che, analogamente all’organo flessibile inferiore 13, può essere costituito da un tappeto continuo. L’organo flessibile superiore 25 è rinviato attorno a una pluralità di rulli, uno almeno dei quali è motorizzato. Nell’esempio illustrato, l’organo flessibile inferiore 25 è rinviato attorno ad un rullo motorizzato 27, posto all’uscita 5. Con 28 è schematicamente indicato un secondo motore elettrico, che aziona il rullo motorizzato 27 e fa avanzare l’organo flessibile superiore 25. Con 29 è indicato un rullo di rinvio dell’organo flessibile superiore 25 posto all’ingresso 3 dei piani caldi 1. Tra i rulli 29 e 27 si estende un ramo attivo dell’organo flessibile superiore 25, parallelo alle piastre scaldanti 11 e parallelo alla piastra di supporto 21. Il ramo di ritorno dell’organo flessibile superiore 25 è rinviato attorno a una serie di rulli di rinvio 31, 32, 33, 34, 35, 36.

[0037] Lungo il ramo attivo dell’organo flessibile superiore 25, la superficie esterna di esso è in contatto con la superficie superiore del cartone ondulato C, per trasmettere (tramite attrito) una forza di trazione. Lungo lo stesso ramo attivo, la superficie interna dell’organo flessibile superiore 25 avanza in contatto con organi di pressione 41 portati da una struttura portante 43 stazionaria, posta sopra le piastre scaldanti 11. Gli organi di pressione 41 sono atti premere il ramo attivo dell’organo flessibile superiore 25 contro il cartone ondulato C, così da garantire una sufficiente forza di attrito tra cartone ondulato C e organo flessibile superiore 25. Inoltre, la pressione degli organi di pressione 41 garantisce il contatto del cartone C sulla superficie superiore delle piastre scaldanti 11, così da ottenere un corretto riscaldamento del cartone ondulato C. La pressione e il riscaldamento fanno sì che i fogli di carta, lisci e ondulati, che formano il cartone ondulato C si incollino tra loro grazie al collante applicato sulle creste dei fogli ondulati prima dell’ingresso nei piani caldi 1, in modo di per sé noto. L’ampia superficie di contatto reciproco tra cartone ondulato C, piastre scaldanti 11 e organo flessibile superiore 25 fa sì che la pressione sia relativamente contenuta e comunque tale da non provocare lo schiacciamento del cartone ondulato. La lunghezza delle piastre scaldanti 11 e la velocità di avanzamento sono scelte in modo tale da garantire un tempo di contatto tra cartone ondulato C e piastre scaldanti 11 sufficiente a ottenere l’incollaggio.

[0038] Nella sezione di trascinamento fredda 9 il ramo inferiore dell’organo flessibile superiore 25 è premuto contro il cartone ondulato C e contro il ramo superiore dell’organo flessibile continuo inferiore 13 che scorre sulla superficie di contrasto stazionaria . In questo modo il cartone ondulato C viene trattenuto tra i due rami attivi dell’organo flessibile superiore 25 e dell’organo flessibile inferiore 13, e viene efficacemente trascinato in avanti secondo la freccia F fino all’uscita 5 dei piani caldi. La pressione dell’organo flessibile superiore 25 contro l’organo flessibile inferiore 13, contro il cartone ondulato C e contro la piastra di supporto 21 è garantito ad esempio da organi di pressione 51 montati su una struttura portante 53 nella sezione di traino fredda.

[0039] L’organo flessibile superiore 25 ha una lunghezza molto maggiore dell’organo flessibile inferiore 13 e fornisce la maggior parte della forza di trazione al cartone ondulato C, richiesta per vincere l’attrito di questo sulle superfici delle piastre scaldanti 11. La potenza fornita dal secondo motore elettrico 28 è circa trequattro volte superiore alla potenza fornita dal primo motore elettrico 16.

[0040] La maggiore lunghezza e le maggiori sollecitazioni, anche termiche, cui è soggetto l’organo flessibile superiore 25, provocano un’usura di quest’ultimo che è più rapida dell’usura dell’organo flessibile inferiore 13. L’usura comporta un assottigliamento degli organi flessibili.

[0041] Anche i rulli di rinvio, e in specie i rulli motori 15, 27, subiscono usure differenti. In particolare il rullo motore superiore 27 si usura più rapidamente del rullo motore inferiore 15. L’usura interessa il rivestimento, tipicamente in gomma siliconica, dei rulli motori e quindi provoca una riduzione del loro diametro.

[0042] Conseguentemente, se la velocità di rotazione dei motori elettrici 16 e 28 rimane costante, l’usura provoca una riduzione della velocità lineare degli organi flessibili superiore ed inferiore 25 e 13. Poiché le usure dei due organi flessibili e dei rispettivi rulli sono differenti, questo comporta una differente variazione della velocità lineare degli organi flessibili.

[0043] Tipicamente, quando i piani caldi vengono avviati con organi flessibili nuovi, viene impostata una modesta differenza tra le velocità di avanzamento (cioè le velocità lineari) dei due organi flessibili 25, 13, ad esempio una differenza tipicamente inferiore a 1% tra la velocità lineare di avanzamento V13 dell’organo flessibile inferiore 13 e la velocità lineare di avanzamento V25 dell’organo flessibile superiore 25, con l’organo flessibile inferiore 13 più veloce dell’organo flessibile superiore 25.

[0044] A causa dei sopra citati effetti di usura differenziale degli organi flessibili e dei relativi rulli motorizzati, la differenza tra le velocità lineari tende a variare nel tempo e tendenzialmente ad aumentare. Le Figg.2 e 3 illustrano questa situazione. In Fig.2 è riportato un diagramma che riporta in ascisse il tempo e in ordinate la velocità lineari degli organi flessibili continui 13 e 25, in assenza di correzioni. V25 indica la velocità lineare dell’organo flessibile superiore 25; V13 indica la velocità lineare dell’organo flessibile inferiore 13, con velocità di rotazione dei rispettivi motori elettrici 28 e 16 costanti. In Fig.3 è mostrata la differenza ∆V = (V13 - V25) tra le due velocità in funzione del tempo t. Come si osserva da questi due grafici, sopra richiamati fenomeni di usura differenziale tra i due organi flessibili superiore e inferiore provocano un incremento della differenza di velocità.

[0045] Si possono presentare anche situazioni differenti da quella illustrata nelle Figg. 2 e 3, di graduale aumento della differenza di velocità, con rallentamento più rapido dell’organo flessibile superiore 25. Ad esempio, si può verificare una variazione brusca della velocità di uno dei due organi flessibili 13, 25. Questo può accadere quando uno dei due organi flessibili viene sostituito. Ad esempio, se l’organo flessibile superiore 25 usurato viene sostituito con uno nuovo, si ha un brusco aumento della sua velocità lineare, circostanza di cui il sistema di controllo deve tenere conto per riportare il sistema di traino del cartone ondulato C a lavorare in maniera corretta.

[0046] La variazione della differenza tra le due velocità lineari dei due organi flessibili superiore 25 e inferiore 13 provoca l’insorgenza di tensioni inammissibili sul cartone ondulato. Questo è chiarito dagli schemi delle Figg.4, 5A e 5B, che mostrano in maniera semplificata una porzione di cartone ondulato C a onda singola, comprendente una copertina inferiore C1, una copertina superiore C2 e un foglio ondulato intermedio C3. In entrambe le figure con F25 è indicata la forza di trazione esercitata dall’organo flessibile superiore 25 e con F13 è indicata la forza di trazione esercitata dall’organo flessibile inferiore 13. In Fig.4 è mostrata la condizione di funzionamento corretto. Entrambi gli organi flessibili superiore 25 e inferiore 13 esercitano una trazione nel verso di avanzamento F del cartone. Con l’aumento della differenza di velocità tra l’organo flessibile superiore 25 e l’organo flessibile inferiore 13 si possono generare situazioni del tipo illustrato nelle Figg.5A o 5B. In Fig.5A la velocità dell’organo flessibile superiore 25 è troppo bassa e genera sul cartone ondulato una forza F25 inferiore a quella necessaria Questa è la situazione che tipicamente si manifesta a causa della più rapida usura dell’organo flessibile superiore 25. In Fig.5B la velocità dell’organo flessibile superiore 25 è eccessiva rispetto a quella dell’organo flessibile inferiore 13. Questo può verificarsi ad esempio a seguito della sostituzione dell’organo flessibile superiore 25. Le situazioni anomale delle Figg. 5A e 5B generano tensioni nel cartone ondulato, foriere di difetti o addirittura di rotture del cartone ondulato C.

[0047] Allo scopo di alleviare o evitare questo problema, viene previsto di controllare uno o più parametri elettrici di almeno uno dei motori elettrici 16, 28, ad esempio tramite un’unità di controllo 55, e di utilizzare questi parametri elettrici per attuare un metodo di controllo che mantiene la differenza di velocità lineare tra l’organo flessibile inferiore 13 e l’organo flessibile superiore 25 entro un intervallo di tolleranza accettabile.

[0048] In pratiche forme di realizzazione, il secondo motore elettrico 28, che ha una potenza tipicamente multipla di quella del primo motore elettrico 16, viene usato come master, ovvero la sua velocità di rotazione viene tenuta ad un valore che corrisponde alla velocità della linea. Questa velocità può variare in funzione delle condizioni della linea di produzione. Il primo motore elettrico 16 viene controllato come slave, ovvero la sua velocità di rotazione viene modulata in modo da mantenere la desiderata piccola differenza di velocità lineare tra i due organi flessibili superiore 25 (più lento) e inferiore 13 (più veloce).

[0049] La potenza meccanica che il motore elettrico deve sviluppare per far avanzare il cartone ondulato dipende dalla forza resistente che deve essere vinta per trainare il cartone ondulato C. Pertanto, quando si verifica una situazione del tipo rappresentato in Fig.5, la forza resistente F25 aumenta la potenza elettrica assorbita dal primo motore elettrico 16 per sviluppare la potenza meccanica necessaria a trainare il cartone ondulato. Questo aumento di potenza elettrica assorbita è rilevabile come aumento di corrente assorbita dal motore.

[0050] Pertanto, controllando come parametro elettrico la corrente I assorbita dal primo motore elettrico 16 ed agendo con un anello di controllo sulla velocità di rotazione del primo motore elettrico 16 per mantenere la corrente assorbita attorno ad un valore desiderato, è possibile compensare l’effetto della differenza di usura sopra descritto ed evitare che la velocità lineare dell’organo flessibile inferiore 13 diventi troppo alta rispetto alla velocità lineare dell’organo flessibile superiore 25.

[0051] Il metodo può essere ulteriormente perfezionato prevedendo di controllare un ulteriore parametro elettrico per evitare che il primo motore elettrico 16 ruoti a velocità tale da avanzare l’organo flessibile inferiore 13 ad una velocità lineare V13 troppo bassa rispetto alla velocità lineare V25 dell’organo flessibile superiore 25. Se la velocità lineare dell’organo flessibile superiore 25 eccedesse quella dell’organo flessibile inferiore 13, il primo motore elettrico 16 tenderebbe ad essere trascinato in rotazione dal secondo motore elettrico 25. L’insorgere di questa circostanza può essere rilevata elettricamente. Ad esempio, è possibile utilizzare come secondo parametro elettrico di controllo la tensione DC sul bus di alimentazione (tensione DC Bus del drive) del primo motore elettrico 16. L’aumento di tale tensione è indice del fatto che il primo motore elettrico 16 sta funzionando in modo generatore, cioè viene trascinato, anziché contribuire alla trazione del cartone ondulato C.

[0052] Il diagramma di Fig. 6 illustra il metodo di controllo della velocità di rotazione del primo motore elettrico 16 in modo da mantenere la velocità lineare dell’organo flessibile inferiore 15 al corretto valore (leggermente superiore) rispetto alla velocità lineare dell’organo flessibile superiore 25, corrispondente alla velocità della linea di produzione.

[0053] Con riferimento alla Fig.6, il metodo comprende le seguenti fasi che vengono ripetute in maniera iterativa. Nel blocco 101 viene verificato se il valore della tensione DC bus del drive del primo motore elettrico 16 (VDCBus) è superiore ad una tensione massima VMax. Il superamento di tale valore di tensione massima indica un funzionamento anomalo del primo motore elettrico 16 in modo generatore e quindi del fatto che la velocità dell’organo flessibile inferiore 13 è troppo bassa. Se ciò avviene, eseguendo il blocco 102, viene aumentata la velocità V13 dell’organo flessibile inferiore 13, con un incremento ε che può essere fisso, oppure variabile in funzione della differenza tra VDCBus e VMax.

[0054] Se il controllo nel blocco 101 dà esito positivo (VDCBus < Vmax), viene eseguito nel blocco 103 il controllo sulla corrente I assorbita dal primo motore elettrico 16. Il valore di corrente viene confrontato con una soglia massima IMax. Se la corrente assorbita dal primo motore elettrico 16 è maggiore della soglia massima consentita, viene eseguito il blocco 104, e la velocità dell’organo flessibile inferiore 13 viene ridotta, ad esempio sempre di un valore ε, fisso o variabile, o di un qualunque altro valore idoneo. Se la corrente assorbita è pari o inferiore alla soglia (I < IMax), viene eseguito un controllo di corrente minima (blocco 105). Qui la corrente I assorbita dal primo motore elettrico 16 viene confrontata con un valore di soglia minimo IDes. Se I < IDes, nel blocco 106 viene aumentata la velocità dell’organo flessibile inferiore. Se la corrente assorbita è maggiore di IDes non viene eseguito alcun intervento di correzione e il controllo torna al blocco 107.

[0055] In Fig.7 è rappresentato il diagramma a blocchi funzionale del controllo sopra descritto.

[0056] E chiaro che quanto sopra descritto costituisce una possibile forma realizzativa. Agli esperti del ramo risulterà chiaro che molte modifiche, cambiamenti e omissioni sono possibili senza uscire dallo spirito e dall'ambito delle rivendicazioni.

Claims

METODO E DISPOSITIVO PER IL CONTROLLO DELLA TRAZIONE DEL CARTONE ONDULATO NEI PIANI CALDI DI UNA LINEA DI PRODUZIONE Rivendicazioni 1. Un metodo per l’avanzamento di un nastro continuo di cartone ondulato (C) lungo piani caldi (1), comprendenti una sezione calda (7) con una pluralità di piastre scaldanti (11) e una sezione di traino fredda (9), posta a valle della sezione calda (7); il metodo comprendendo le seguenti fasi: a) tirare il cartone ondulato (C) lungo le piastre scaldanti (11) tramite un organo flessibile superiore (25) e un organo flessibile inferiore (13); l’organo flessibile superiore (25) e l’organo flessibile inferiore (13) essendo premuti l’uno contro l’altro e mantenendo il cartone ondulato (C) in presa tra di essi; l’organo flessibile inferiore (13) essendo azionato da un primo motore elettrico (16) e l’organo flessibile superiore (25) essendo azionato da un secondo motore elettrico (28); l’organo flessibile superiore (25) estendendosi lungo la sezione calda (7) e lungo la sezione di traino fredda (9); e l’organo flessibile inferiore (13) essendo disposto nella sezione di traino fredda (9); b) controllare almeno un primo parametro elettrico (I) di almeno uno di detti primo motore elettrico (16) e secondo motore elettrico (28), e modificare la velocità di almeno uno di detti primo motore elettrico (16) e secondo motore elettrico (28) rispetto alla velocità dell’altro di detti primo motore elettrico (16) e secondo motore elettrico (28) in funzione almeno di detto primo parametro elettrico (I), per mantenere un rapporto desiderato tra la velocità dell’organo flessibile superiore (25) e dell’organo flessibile inferiore (13) entro un intervallo predeterminato.
2. Il metodo della rivendicazione 1, in cui la fase di controllare il primo parametro elettrico (I) è ripetuta in maniera iterativa per modificare la velocità di detto motore elettrico in tempo reale.
3. Il metodo della rivendicazione 1 o 2, in cui la fase di modificare la velocità di almeno uno di detti primo motore elettrico (16) e secondo motore elettrico (28) comprende la fase di modificare la velocità del primo motore elettrico (16).
4. Il metodo di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo parametro elettrico (I) è un parametro del primo motore elettrico (16).
5. Il metodo della rivendicazione 4, in cui detto primo parametro elettrico è un parametro funzione della potenza assorbita dal primo motore elettrico (16), in particolare la corrente (I) assorbita dal primo motore elettrico (16).
6. Il metodo di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente, inoltre, le fasi di: confrontare il primo parametro elettrico (I) con un massimo valore ammissibile (IMax) di detto primo parametro elettrico (I); se il primo parametro elettrico (I) è superiore al massimo valore ammissibile (IMax) di detto primo parametro elettrico, ridurre la velocità di avanzamento dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità di avanzamento dell’organo flessibile superiore (25).
7. Il metodo della rivendicazione 6 comprendente, inoltre, le seguenti fasi: se il primo parametro elettrico (I)è pari o inferiore al massimo valore ammissibile (IMax) di detto primo parametro elettrico, confrontare il primo parametro elettrico (I) con un minimo valore ammissibile (IDes) di detto primo parametro elettrico; se il primo parametro (I) è inferiore al minimo valore ammissibile (IDes) di detto primo parametro elettrico, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25).
8. Il metodo di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente, inoltre, le fasi di: verificare se la velocità (V13) dell’organo flessibile inferiore (13) è minore della velocità (V25) dall’organo flessibile superiore (25); se la velocità (V13) dell’organo flessibile inferiore (13) è minore della velocità (V25) dell’organo flessibile superiore (25), modificare l’una rispetto all’altra le velocità (V13, V25) dell’organo flessibile inferiore (13)e dell’organo flessibile superiore (25) fino a che la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) diviene pari o maggiore della velocità dell’organo flessibile superiore (25).
9. Il metodo di una o più delle rivendicazioni 8, in cui la fase di verificare se la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) è minore della velocità dell’organo flessibile superiore (25) comprende la fase di verificare se il primo motore elettrico (16) funziona in modalità di generatore elettrico.
10. Il metodo della rivendicazione 9, in cui la fase di verificare se il primo motore elettrico (16) funziona in modalità di generatore elettrico comprende la fase di leggere un secondo parametro elettrico (VDCBus), detto secondo parametro elettrico essendo preferibilmente una tensione DC Bus del drive del primo motore elettrico (16).
11. Il metodo di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi in sequenza: (a) verificare se la velocità di avanzamento dell’organo flessibile inferiore (13) è minore della velocità di avanzamento dell’organo flessibile superiore (25) e, in caso positivo, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25); (b) verificare se il primo parametro elettrico è maggiore di un massimo valore ammissibile (IMax) e, in caso positivo, ridurre la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25); (c) verificare se il primo parametro elettrico (I) è minore di un valore minimo ammissibile (IDes) e, in caso positivo, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25); (d) ripetere le fasi (a)-(c) in maniera iterativa.
12. Il metodo di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi in sequenza: (a) verificare se il primo motore elettrico (16) lavora in modo generatore e, in caso positivo, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25); (b) successivamente verificare se il primo parametro elettrico (I) è maggiore di un massimo valore ammissibile (IMax) e, in caso positivo, ridurre la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25); (c) successivamente verificare se il primo parametro elettrico è minore di un valore minimo ammissibile (IDes) e, in caso positivo, aumentare la velocità dell’organo flessibile inferiore (13) rispetto alla velocità dell’organo flessibile superiore (25); (d) ripetere le fasi (a)-(c) in maniera iterativa.
13. Un supporto di memoria contenente un programma per eseguire il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
14. Piani caldi (1) per la produzione di cartone ondulato (C) comprendenti: una sezione calda (7) comprendente una serie di piastre scaldanti (11) disposte in sequenza lungo un percorso di avanzamento di un nastro continuo di cartone ondulato (C); una sezione di traino fredda (9), disposta a valle della sezione calda (7); un organo flessibile superiore (25) estendentesi lungo la sezione calda (7) e lungo la sezione di traino fredda (9); un organo flessibile inferiore (13) estendentesi a valle della sezione calda (7) lungo la sezione di traino fredda (9); in cui l’organo flessibile superiore (25) e l’organo flessibile inferiore (13) sono premuti l’uno verso l’altro per trattenere tra di essi e trascinare il nastro continuo di cartone ondulato (C) lungo il percorso di avanzamento; un primo motore elettrico (16) atto ad azionare l’organo flessibile inferiore (13); un secondo motore elettrico (28) atto ad azionare l’organo flessibile superiore (25); organi di pressione (41) atti a premere l’organo flessibile superiore (25) contro le piastre scaldanti (11); un’unità di controllo (55) programmata per eseguire un metodo come da una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 13.