PT1318097E

PT1318097E - Método e dispositivo para controlar a tensão do fio numa máquina têxtil e o método de uso

Info

Publication number: PT1318097E
Application number: PT02020139T
Authority: PT
Inventors: Thomas Burger; Marc Schaad
Original assignee: Ssm Ag
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2010-03-24
Also published as: ATE458690T1; DE50214229D1; ES2338761T3; EP1319622A1; TWI251576B

Description

DESCRIÇÃO Método e dispositivo para controlar a tensão do fio numa máquina têxtil e o método de uso 0 presente invento refere-se a um processo para regulação da tensão do fio numa máquina têxtil, na qual o fio é retirado de uma reserva e conduzido para um enrolamento do fio, sendo que é obtida uma grandeza de regulação para velocidade de fornecimento do fio.

Para diferentes processos na indústria têxtil, por exemplo para o processo de bobinagem, uma tensão constante do fio é uma das condições para obtenção de uma qualidade optimizada e unitária do produto fabricado através do processo em causa. Apesar disso, acontece com frequência no processo de bobinagem que, dependendo da qualidade da bobina de alimentação de eventuais tratamentos de fio executados, como por exemplo, tingir e semelhantes e da velocidade da bobina, a tensão do fio apresenta uma oscilação relativamente forte. Por esta razão foram propostos diversos equipamentos que devem possibilitar uma tensão constante do fio, por exemplo, que são descritos na DE-C-38 24 034 e na EP-A-0 950 742.

No equipamento descrito na DE-C-38 24 034 são previstos muitos equipamentos de fornecimento para o produto em forma de fio, no caso de uma máquina para tratamento do fio, principalmente uma máquina circular de tricotar que apresenta várias estações de tratamento do fio. Em cada ponto de fornecimento localiza-se um equipamento de tensão do fio, que actua conjuntamente com um produto em forma de fio e engloba um emissor e um circuito de medição. 1 0 equipamento para condução do fio para uma máquina têxtil descrito na EP-A-0 950 742, como por exemplo, uma máquina de fazer malha, uma máquina de tricotar ou uma máquina de bobinar, engloba um sensor para medição da tensão do fio, meios para medição da velocidade de fornecimento do fio e um comando para regulação de precisão destes dois parâmetros, sendo que, de preferência, a velocidade de fornecimento do fio é regulada com o auxilio da tensão do fio. Um equipamento semelhante é descrito na EP-A-0 875 479 da firma Schárer Schweiter Mettler AG.

No caso de máquinas de bobinar subsiste o problema de, através do movimento linear da unidade de enrolamento do fio, este ser reduzido ou aumentado e, devido a isso, a tensão do fio aumentar ou baixar fortemente por um breve periodo de tempo. Estas oscilações da tensão não podem, no entanto, através dos equipamentos conhecidos, ser estabilizadas, devido ao retardamento temporal condicionado pela inércia do sensor e do comando. A EP 0 950 631 Al descreve um dispositivo para regulação da tensão do fio numa máquina têxtil com mecanismo de fornecimento accionado por um motor, para um fio e para um equipamento de enrolamento do fio com um guia do fio para enrolamento do fio num suporte do fio. A DE 4129803 Al descreve um processo para regulação da tensão do fio numa máquina têxtil, na qual o fio é retirado duma reserva através de um fornecimento do fio. É obtida uma grandeza de regulação para a tensão do fio, sendo que, primeiro, é executada uma diferenciação entre perturbações periódicas e não periódicas da tensão do fio e as perturbações não periódicas são compensadas através da grandeza de regulação. 2

Através do invento devem, então, os processos e equipamentos conhecidos para regulação da tensão do fio numa máquina têxtil, ser aperfeiçoados de modo que também o processo de bobinagem seja claramente melhorado no sentido de um aumento da qualidade e/ou do efeito de eficiência. A tarefa tendo por base o invento, será solucionada através dos objectivos das reivindicações independentes da patente,

Num processo do tipo referido no inicio e de conformidade com o invento, uma distinção das perturbações causadoras das oscilações na tensão do fio, segundo perturbações periódicas e estocásticas e as perturbações periódicas são calculadas e tomadas em consideração para a referida grandeza de regulação.

Neste caso e com o auxilio das perturbações periódicas calculadas, tem lugar um ajuste adaptativo da velocidade de fornecimento, na qual e dependendo da respectiva posição do condutor do fio, a velocidade de fornecimento é aumentada ou reduzida. A solução de acordo com o invento baseia-se no conhecimento de que as oscilações da tensão do fio não têm apenas uma causa, mas sim, baseiam-se em duas causas principais, ou seja, nas perturbações provocadas na saida da bobina de alimentação e no enrolamento do fio, sendo que as perturbações condicionadas pela retirada são casuais e as perturbações condicionadas pelo enrolamento do fio são condicionadas geometricamente e podem ser calculadas e porque testes efectuados demonstraram que as perturbações periódicas são substancialmente maiores que as estocásticas, resulta daqui um forte nivelamento da tensão do fio, através da 3 tomada em consideração aritmética das perturbações periódicas. E este forte nivelamento da tensão do fio é conseguido sem que seja necessário um sensor para a tensão do fio, do que resulta uma economia de custos apreciável.

Uma primeira forma de execução preferida do processo de acordo com o invento é caracterlzada por a tensão do fio medida e as perturbações estocásticas medidas neste caso, serem igualmente tomadas em consideração para a grandeza de regulação. Através disto, também as perturbações estocásticas são estabilizadas, de modo que é conseguido um valor praticamente constante da tensão do fio.

De acordo com uma outra forma de execução preferida, o ajuste adaptativo processa-se de modo que a tensão do fio nos pontos de inversão e ao centro da trajectória de deslocamento do condutor do fio atinge o mesmo valor. 0 invento refere-se também a um dispositivo para regulação da tensão do fio numa máquina têxtil com um dispositivo de fornecimento para o fio e com um enrolamento de fio com um condutor do fio para enrolamento do fio num suporte do fio. 0 dispositivo de acordo com o invento é caracterizado por o accionamento do dispositivo de entrega ser regulado de forma que se verifique uma compensação das perturbações periódicas da tensão do fio condicionadas pelo enrolamento do fio.

Uma primeira forma de execução preferida do dispositivo de acordo com o invento é caracterizada por entre o dispositivo de entrega e o enrolamento do fio estar disposto um sensor para medição da tensão do fio e o accionamento do dispositivo de entrega ser regulado, de forma que adicionalmente para compensação das perturbações periódicas, se verifica uma 4 compensação das perturbações estocásticas da tensão do fio medidas pelo sensor.

Uma segunda forma de execução preferida do dispositivo de acordo com o invento é caracterizada por a compensação das perturbações periódicas da tensão do fio se verificar através dum ajuste adaptativo do accionamento do dispositivo de fornecimento com o auxilio de um cálculo da tensão do fio para as diferentes posições do condutor do fio. 0 referido cálculo processa-se, de preferência, respeitando a velocidade momentânea do fio. A posição do condutor do fio é determinada por um sensor ou é determinada por uma fase de comando.

Uma outra forma de execução preferida do dispositivo de acordo com o invento é caracterizada por estarem previstas uma primeira fase de comando para o accionamento do suporte do fio e do enrolamento do fio e uma segunda fase de comando ligada à primeira para accionamento do dispositivo de fornecimento e por serem conduzidos para a segunda fase de comando dados sobre a posição momentânea do condutor do fio e sobre a tensão momentânea do fio. 0 invento refere-se também a uma utilização do referido processo em máquinas de bobinar.

Seguidamente o invento será descrito com mais pormenores, com o auxilio de um exemplo de execução e do único desenho, mostrando este uma apresentação esquemática da estação de bobinagem de uma máquina de bobinar. A estação de bobinagem é formada, em conformidade com a apresentação, por um encaixe 1 para admissão de uma bobina de alimentação 2 com um fio F, por um isolamento do fio 3, por um dispositivo de 5 fornecimento 5 accionado por um motor, por um sensor 6 para medição da tensão do fio F e por um agregado de bobinagem 7. Este último é formado por um veio de trabalho 8 accionável por um motor (não apresentado) para admissão e fixação de uma manga da bobina 9, sobre a qual é enrolada uma bobina 10 e por enrolamento do fio 11. Como alternativa o accionamento da bobina 10 pode ser efectuado por um rolo distribuidor accionável por um motor, no qual a bobina 10 assenta (ver a EP-A-1 125 878). O enrolamento do fio 11 inclui, como elemento essencial, um condutor do fio 12, o qual executa um movimento de desvio oscilante ao longo do eixo da bobina 10. Um enrolamento de fio deste tipo é descrito, por exemplo, na EP-A-0 829 444 (=US-A-5 918 829), na EP-A-1 125 878, na EP-A-1 209 114 e na EP-A-1 219 559, em relação às quais expressamente se toma referência. O condutor do fio 12 está fixo num órgão deslizante de vaivém numa guia do tipo de calha ou ranhura, no qual engata um elemento de desvio 14. Este, como um órgão flexível e rígido no sentido do desvio para transmissão de forças de tracção é formado, por exemplo por uma corda, um arame, um cabo metálico, uma correia plana, uma correia dentada, uma banda metálica, uma corrente ou similar. O elemento de desvio 14 opera sobre dois rolos 15 e 16, dos quais, um, em conformidade com a apresentação é o rolo 16, serve como roda motriz para o accionamento do elemento de desvio 14. A roda motriz 16 é accionada por um servomotor (não apresentado), de preferência, um motor de avanço gradual. A roda motriz 16 está fixa, de preferência, directamente no veio do motor. Ao motor está subordinado um sensor (não apresentado), para detecção da posição de rotação da roda motriz 16 e, com isto, a posição de desvio do condutor do fio 12. Em relação a este sensor é chamada a atenção na EP-A-0 6 829 444 e na US-A-5 918 829 a ela correspondente. 0 sensor é um sensor fotoeléctrico formado por um diodo emissor e receptor que explora o movimento da roda motriz 16 ou de um disco ligado rígido a ela. A roda motriz 16 ou o disco está equipado, para este fim, com marcações adequadas para exploração óptica, por exemplo, furos ou entalhes dispostos ao longo de um círculo.

Os motores de accionamento do veio de trabalho 8 e da roda motriz 16, o sensor para a posição de desvio do condutor do fio 12, bem como eventualmente outros sensores, por exemplo, para o número de rotações da bobina 10, estão ligados com um comando do veio do trabalho 17, o qual comanda os referidos motores com o auxílio de parâmetros de enrolamento e leis de enrolamento programados, assim como dos dados fornecidos pelos sensores. O comando do veio de trabalho 17, além disso, está ligado com um comando de fornecimento 18, o qual, por seu lado, está ligado com o sensor de tensão do fio 6 e com o motor de accionamento 4 do dispositivo de fornecimento 5. O sensor de tensão do fio 6 mede as denominadas oscilações estocásticas da tensão do fio que são perturbações provocadas pela saída do fio da bobina de alimentação 2 e pelo fornecimento 5 e informa o comando de fornecimento 18 destes desvios. O comando de fornecimento 18 calcula a grandeza de regulação necessária para a correcção destes desvios e fornece um sinal de regulação correspondente para o motor 4.

Para além das referidas oscilações estocásticas da tensão do fio, verificam-se oscilações periódicas que são provocadas pelo enrolamento do fio 11. Um breve olhar sobre a geometria do enrolamento do fio mostra que devido ao movimento linear do condutor do fio 12, o comprimento do fio F entre este e o sensor de tensão do fio 6, é maior nos pontos de inversão do 7 movimento de desvio que ao centro. Estas condições são referidas através do arco circular B tracejado, sendo que a diferença de comprimento entre ambos os valores extremos é assinalada com o símbolo de referência A. A esta diferença de comprimento corresponde uma diferença da tensão do fio, a qual é maior nos pontos de inversão que ao centro. A tensão do fio atinge, portanto, num ponto de inversão o seu valor máximo, diminui na direcção do centro e atinge ali o seu valor mínimo e volta, então a aumentar até ao ponto de inversão.

Porque a geometria do enrolamento do fio 11 já é conhecida, para cada ponto do movimento de desvio, pode ser calculada a diferença da tensão do fio em relação a um valor de referência, o que acontece no comando do fornecimento 18, o qual, para este fim, recebe do comando do veio de trabalho 17 as indicações de posicionamento do condutor de fio 12. 0 comando do veio de trabalho 18 calcula uma grandeza de regulação necessária para a correcção das oscilações de tensão periódicas e executa, com ambas as grandezas de regulação referidas, uma regulação adaptativa do fornecimento do fio, para compensação das oscilações de tensão.

Quando, por exemplo a regulação adaptativa se processa de forma que nos pontos de inversão e ao centro da bobina predomina a mesma tensão do fio, a perturbação periódica é compensada de forma praticamente total através do enrolamento do fio 11. Porque a amplitude máxima das oscilações de tensão periódicas comporta um valor múltiplo, cerca de três a cinco vezes mais da amplitude máxima das oscilações de tensão estocásticas, é compensada a grande maioria das perturbações através da regulação adaptativa do fornecimento do fio. 8

Devido à esmagadora percentagem das oscilações de tensão periódicas, também é possível, para determinadas utilizações, por exemplo, para modelos baratos, prescindir-se do sensor 6 e proceder-se à compensação das perturbações de tensão apenas com o auxilio das perturbações periódicas.

Lisboa, 18 de Março de 2010. 9

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo para regulação da tensão de fios numa máquina têxtil, na qual o fio (F) é retirado de uma existência (2), através de um fornecimento de fios (5) e conduzido para um enrolamento de fio (11), sendo que é obtida uma grandeza de regulação para a velocidade de fornecimento do fio (F) e em que tem lugar uma diferenciação das perturbações causadas nas oscilações da tensão do fio, por perturbações periódicas e estocásticas e em que as perturbações periódicas são calculadas e tomadas em consideração para a referida grandeza de regulação, caracterizado por ter lugar um ajuste adaptativo da velocidade de fornecimento com o auxilio das perturbações periódicas calculadas, perante as quais, a velocidade de fornecimento é aumentada ou reduzida, dependendo da respectiva posição do condutor de fio (12) do enrolamento do fio (11).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1 em que a tensão de fio medida e também as perturbações estocásticas medidas são igualmente tomadas em consideração para a referida grandeza de regulação.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ajuste adaptativo ter lugar de forma que a tensão do fio nos pontos de inversão e ao centro da trajectória de deslocamento do condutor de fio (12) atinge o mesmo valor.
4. Dispositivo para regulação da tensão do fio numa máquina têxtil com um dispositivo de fornecimento (5) para o fio (F) e com um enrolamento de fio (11) com um condutor do fio (12) para enrolamento do fio (F) num suporte do fio 1 (9), caracterizado por ser previsto um comando para cálculo de uma grandeza de regulação para correcção de uma oscilação periódica da tensão do fio e por uma regulação adaptativa do fornecimento do fio, para compensação das oscilações da tensão do fio, sendo que o accionamento (4) do dispositivo de fornecimento do fio (5) está regulado de modo que tem lugar uma compensação das perturbações da tensão do fio causadas pelo enrolamento do fio (11) .
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por entre o dispositivo de fornecimento (5) e o enrolamento do fio (11) estar disposto um sensor (6) para medição da tensão do fio e o accionamento (4) do dispositivo de fornecimento ser regulado de forma que, adicionalmente à compensação das perturbações periódicas, tem lugar uma compensação das perturbações estocásticas da tensão do fio medidas pelo sensor (6).
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por a compensação das perturbações periódicas da tensão do fio ter lugar através de um ajuste adaptativo do accionamento (4) do dispositivo de fornecimento (5) com o auxilio de um cálculo da tensão do fio para as diferentes posições do condutor do fio (12) .
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido cálculo ter lugar tendo em conta a momentânea velocidade do fio.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por a posição do condutor do fio (12) ser determinada por meio de um sensor. 2
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por a posição do condutor do fio (12) ser prescrita por uma fase de comando.
10. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado por uma primeira fase de comando (17) para o accionamento do suporte do fio (9) e para o enrolamento do fio (11) e uma segunda fase de comando (18) ligada ao referido enrolamento, serem previstos para o accionamento (4) do dispositivo de fornecimento (5) e por serem conduzidos dados sobre a posição momentânea do condutor do fio (12) e a tensão momentânea do fio, para a segunda fase de comando (18).
11. Utilização do processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3 em máquinas de bobinar. Lisboa, 18 de Março de 2010. 3