PT94617A - Dispositivo de tiragem com grupos de accionamento com realimentacao e processo para o seu funcionamento para aplicacao na industria textil - Google Patents

Description

Descrição referente à patente de invenção de MASCHI1E1EABRIK RIETER AG, suiça, industrial e comercial, com sede em CH-8172 li ederglatt, Suiça, (inventor:

Erich Jornot, residente na Suiça), para, "DISPOSITIVO DE TIRAGEM COM GRUPOS DE A00I01AME1I0 COM RE1LI1E1TAQlO E PROCESSO PARA 0 SEU PUHOIOIAMBITO PARA APLICAÇÃO IA I1DÚSTR1A TEITI1».

DESORIClO A presente invenção situa-se no campo da indústria têxtil e refere-se a um laminador dotado de um sistema de controlo principal e de, pelo menos, um sistema de controlo auxiliar, e a um método de operação de uma configuração de estiragem, de acordo com o termo genérico das Reivindicações de Patente 1 ou 6. São conhecidos vários dispositivos, incluindo os de controlo, destinados a comparação de mechas, com base no princípio do estiramento das mesmas,. Como regra, as mechas, dobradas num processo de estiramento em duas fases, são comparadas aquando do estiramento intermédio e do estiramento principal, lo interior do equipamento do processo de estiramento, em que várias mechas são dobradas ao mesmo tempo, o objectivo e a produção de uma mecha tão homogénea quanto possível. lo laminador apropriado, as mechas com irregularidades - 1 -

ou perturbações, a entrada, deverão ser reunidas, à saída, numa mec^a com uma secção transversal pré-determinada, que seja tão 'uniforme quanto possível. Este requesito implica um controlo do processo de estiragem. No estado actual da tecnologia é conhecida grande variedade de conjunto de accionamento assim como de dispositivos de realimentação e controlo, ligados a este problema.

Os desenvolvimentos, existentes actu-almente, de conjuntos e dispositivos de accionamento originaram alguns problemas. As perturbações e flutuações provocadas pelo accionamento eram, certamente, tidos em conta pelos controlos conhecidos. Como confirmação, foi demonstrado que a consideração das perturbações apropriadas na estrutura de um único controlo principal ou total requeria a compensação numa gama de controlo muito larga, o que exigia demasiado dos dispositivos convencionais. Ao mesmo tempo existia a desvantagem de o cálculo total de carga estar concentrado e de as dependências de tempo do controlo não estarem optimizadas. É, assim, propósito da invenção o desenvolvimento de um laminador e de um método de operação de um laminador que evite as desvantagem acima referidas e que permita uma vcomparação óptima da mecha, após determinadas as dimensões padrão para o controlo de uma sequência de operação automática.

Este propósito foi conseguido através das características referidas na parte designatória das Reivindicações de Patente 1 a 6.

Com base nos desenhos seguintes, o método conforme à invenção e uma concentração do dispositivo são expostos em maior detalhe. A Eig. 1 apresenta uma configuração de estiragem, com uma secção preliminar e uma secção principal de estiragem, e os principais dispositivos de medida. A Pig.2 apresenta uma revisão da con-| figuração de accionamento e orgãos de comando apropriados, de 2 fs lè

acordo com a invenção. A Dig, 1 apresenta tepresentação esquemática de uma concretização da configuração de estiragem. Várias mechas 15.1 - 15.6, no exemplo seis, são reunidas num velo solto e alimentadas através de v ários sistemas de role-tes.

Durante este processo, a velocidade periférica dos roletes, na direcção de transporte da fibra, aumenta em duas fases, ou seja, estiramento intermédio (estiramento prelitíiinar), durante a primeita fase, e estiragem a-dicional até à secção transversal desejada, durante a segunda fase (estiramento principal). 0 velo 18 emergente da configuração de estiragem é menos espesso do que as mechas 15.1 - 15. 6, agrupadas no velo, e correspondentemente mais longo. Assim sendo as operações de estiramento intermédio controladas em função das mechas alimentadas, as mechas ou o velo são comparados durante a passagem pelo laminador, isto é, a secção trans versai do velo emergente é mais regular do que a secção transversal do velo ou mechas alimentados. 0 presente laminador possui uma zona de estiramento intermédio 11 e uma zona de estiramento principal .12,. laturalmente, a invenção pode ser usada da mesma forma em conjunto com laminadores com uma, ou mais de duas, zonas de estiramento. 0 laminador é alimentado das mechas 15.1 - 15.6 através de dois roletes de transporte 1,1 e 1.2,

Um primeiro sistema 1, consiste, por exemplo, de dois roletes 1.1 e 1.2, entre os quais as mechas 15.1 - 15.6 se juntam num velo solto e são transportadas. Segue-se, na direoçgo de trans porte das mechas, um sistema de roletes 2 que consiste, aqui de um rolete de transporte activo 2.1 e de dois roletes de transporte passivo 2.2, 2.3. Durante a alimentação através dos sistemas de roletes 1 e 2, as mechas 15.1 - 15.6 são agrupados num velo 16. As velocidades periféricas vl e v2 (=vin) de todos os roletes dos dois sistemas de roletes 1 e 2, de alimentação, são iguais, de forma que a espessura do velo 16 corresponde consideravelmente à espessura das mechas 15.1 - 15.6 - 3 -

alimentadas.

Seguidamente, o velo 16 atravessa um terceiro sistema de roletes 3 composto pelos roletes de es-tiragem intermédia 3.1 e 3.2. A velocidade periférica v3 dos roletes de estiragem intermédia é mais elevada do que a dos roletes de entrada vl,2, de forma que o velo 16 é traccionado na zona de estiragem intermédia entre os roletes de entrada 2 e os roletes de estiragem intermédia, pelo que a sua secção transversal se reduz. Desta forma, da estiragem do velo solto 16 resulta um velo 17 . Após o sistema de roletes de estiragem intermédia 3, segue-se um sistema de roletes de transporte 4, consistindo num rolete de transporte activo 4.1 e dois roletes de transporte passivo 4.2. A velocidade periférica v4 dos roletes de transporte 4 é igual a velocidade v3 dos roletes de estiragem intermédia 3.

Um quinto sistema de rolete de estiragem principal 5.1 e 5.2 segue-se ao sistema de roletes, 4, na direcção de transporte do velo 17. Os roletes de estiragem principal têem uma velocidade periférica v5 mais elevada que a dos roletes de transporte precedentes, sendo, desta forma sujeito a nova estiragem o velo 17 e dando origem ao velo estirado final 18, entre os roletes de transporte 4 e os roletes de estiragem principal 5, na zona de estiragem principal 12; desta forma o velo é reunido numa mecha através do funil T. A mecha acabada 18 é retirada do la-minador por um par de roletes de descarga 6.1, 6.2, cuja velocidade periférica v6(=vout) é igual à da precedente zona de estiragem principal (v5), e colocada em tambores rotativos 13, por exemplo.

Os sistemas de roletes 1, 2 e 4 são accionados por um servo-motor através de uma unidade de engrenagens usando, de preferência correias dentadas. Os roletes de estiragem intermédia 3 são acoplados mecanicamente com o sistema de roletes 4, pelo que a razão pode ser regulada ou pré-determinado um valor nominal. A unidade de engrenagem (não - 4 - representada na figura) determina a razão entre a velocidade periférica dos roletes de entrada (vin) e a velocidade periférica, v3, dos roletes de estiragem intermédia 3.1, 3.2, e consequentemente, a razão de estiragem intermédia.

Por seu lado, os sistemas de roletes 5 e 6 são accionados por um servo-motor. Os roletes de entrada 1.1, 1.2, podem, da mesma forma, ser accionados pelo primeiro servo-motor ou, de forma alternativa por um motor independente 7.3. Os dois servo-motores 7.1 e 7.2 estão dotados dos controlos 8.1 e 8.2 respectivamente. 0 controlo é efectuado em cada caso através de um sistema de controlo em circuito fechado 8.a, 8.b ou 8.c, 8.d.

Adicionalmente, o valor nominal de um servo-motor pode ser transmitido ao outro servo-motor, numa ou em ambas as direcçães, através de uma ligação de controlo 8.e, de modo que, no caso de desvio de um servo-motor o outro possa reagir em conformidade. á secção transversal total das mec&as alimentadas, 15.1 - 15.6, é medida a entrada do laminador por um orgão de mediçaã à entrada 9.1. λ saída do laminador, a secção transversal da mecha 9.2.

Uma unidade central de computador 10 transmite ao controlo 8.1, via 10 a, uma regulação inicial da dimensão nominal para o primeiro accionamento. As variáveis medidas nos dois orgãos de medição 9.1, 9.2, são continuamen-te transmitidas a unidade central de computador, durante o processo de estiragem, através das ligaçães 9.a e 9.b. 0 valor nominal para os servo-motores 7.2 e qualquer valores nominais adicionais requeridos são determinados, a partir destes resultados de medição e do valor nominal para a secção transversal da mecha emergente 18, pela unidade central de computador, utilizando o método conforme à invenção. Este valor nominal é continuamente transmitido ao segundo controlo 8.2, via 10.b.

Com a ajuda de este sistema de controlo, as flutuaçães de secção transversal das mechas alimentadas 15.1 - 15.6 podem ser - 5 -

compensada através da regulação adequada da zona de estiragem principal ou pode efectuar-se uma comparação das mechas. 0 plano de aocionamento com o seu con trolo, de acordo com a invenção, é explicado com maior detalhe com a ajuda da Fig.2. Os dois servo-motores 7.1 e 7.2 servem principalmente como accionamento principal. 0 servo-motor 7.1 acciona o sistema de roletes de entrada 1 e o sistema 4 acciona os roletes de transporte, que se seguem à secção de estiragem intermédia. 0 par de roletes de estiragem intermédia 3 está acoplado mecanicamente com o sistema de roletes 4, sendo também accionado a partir do servo-motor 7.1. Os dois roletes de entrada 1 são accionados por uma transmissão mecânica 7.3 (unidade de engrenagem) a partir do servo-motor 7.1, ou podem ser accionados , numa outra variante, a partir de um motor independente 7.3. 0 servo-motor acciona directa-mente o par de roletes de estiragem principal 5. 0 par de roletes do funil 6 são accionados através da unidade de engrenagens 76.4, a partir do servo-motor 7.2. 0 accionamento dos tambores 13 à saida do laminador efectuado através de uma transmissaã mecânica 7.5 (unidade de engrenagens), ou, com outra configuração do laminador, por meio de um motor independente 7.5. 0 plano de accionamento baseia-se no facto de pelo menos um grupo de accionamento do laminador ser movimentado independentemente de um motor. Existe um motor para cada grupo de accionamento independentemente de uma zona de estiragem intermédia ou existe também um motor para cada um dos requesitos de uma secção de transporte, ou encaminhamento, ou para qualquer outra posição de trabalho ligada a este processo; no exemplo representado existem dois destes motores 7.1, 7.2, respeitantes à zona de estiragem intermédia e à zona de estiragem principal. Basicamente, as perturbações aparecidas durante a passagem pelos dispositivos de accionamento são compensados no interior da estrutura do sistema de controlo total, ou seja, do controlo principal. Mostrou-se, no entanto, como sendo uma vantagem no sentido da invenção, que cada grupo de -6 -

accionamento deveria ser controlado de forma independente, ou seja, que existe um sistema de controlo múltiplo com orgãos de controlo apropriados 8.1, 8.2. 0 factor decisivo é que os desvios de controlo que surjam no sistema total sejam induzidos de forma mais favorável conseguindo-se melhorar a dependência de tempo, ou que possiveis perturbações sejam compensadas antecipadamente. í'ais unidades de accionamento, com reguladores auxiliáres 8.1, 8.2, podem ser incorporados em vários planos de controlo principais. 0 accionamento da configuração de es-tiragem é controlado em dpis níveis, sendo um os controlos cen trais principais 9.a, 9.b, 10.a, 10,b, no qual a unidade central de computador 10 desempenha uma importante função, e um nível com pelo menos um controlo auxiliar subordinado 8.2, para a zona de estiragem principal. No caso presente, existem dois orgãos de controlo 8.1 e 8.2 para o controlo auxiliar assim como para a zona de estiragem principal incluindo a zona de saida), bem como para a zona de estiragem intermédia (incluin do a zona de entrada). Nas variantes já explicadas, podem e-xistir controlos adicionados 8.3, 8.5, representados a tracejado. De preferência, os controlos de posição são usados conjuntamente com dois servo-motores, que, por exemplo, podem ser motores de corrente contínua sem escovas. A unidade central de computador é assistida pelo controlo de circuito múltiplo e, pelo menos, por um controlo auxiliar, sendo reduzido o risco de aparecimento de grandes modulações com o controlo principal.

Os orgãos de controlo principal 9.a 9.b, 10.a, 10.b, fornecem valores nominais, por exemplo, va<-lores de velocidade nominal, para os motores principais de accionamento 7.1 ou 7.2, que são calculados a partir da secção transversal nominal da mecha emergente e da secção transversal realmente medida da mecha alimentada, ou da mecha alimentada em 9.a e da mecha emergente de 9.b. Outros parâmetros podem ser considerados, de acordo com o desenvolvimento do controlo. - 7 -

Através dos controlos auxiliares 8.a - 8.K, as velocidades dos motores de accionamento individuais 7.1 e 7.2 (também 7.3 e 7.5 para as vatiantes) são controladas em sistemas de controlo em circuito fechado 8.a, 8.b, e 8.c, 8.d (também 8.Í, 8.g e 8.i, 8.3 nas variantes) com base nos valores nominais requeridos no nível de controlo superior. As diferenças entre os valores reais e nominais das velocidades do motor são transmitidas através de uma ligação de controlo 8,e entre os controlos de posição 8.1, 8.2 (possivelmente também 8.K e 8.h). Pode providenciar-se no sentido de que um desvio situado fora da gama de controlo do orgão de controlo afectado 8.1 ou 8.2 (possivelmente também 8.3 ou 8.5) entre 0 valor nominal e real do motor afectado possa ser compensado pelo orgão de controlo de posição do outro motor, através da correcção apropriada do valor nominal da velocidade dos outros motores. Neste caso, pode providenciar-se 0 circuito de coiitrolo adequado para a unidade central de computador 10. Numa concretização preferida, esta correcção é efec-tuada internamente, nos orgãos de controlo apropriados.

Cada um dos motores de accionamento, que determinam a estiragem, forma um sistema de accionamento com a posição controlada, com os seus circuitos de controlo apropriados. Adicionalmente, todos os motores podem ser dotados de um coddificador ou de um determinador, que dê a posição angular do veio de accionamento, a qualquer momento, como um valor real com precisão predeterminada, ao orgão de controlo de posição do motor. 0 controlo da configuração de estiragem podem cordenar mutuamente a posição angular do veio do motor, e com ela os roletes que ele acciona, através deste circuito de controlo.

Um sistema de accionamento deste tipo possível um considerável melhoramento da precisão de estiragem em comparação com a que pode ser obtida através de motores com controlo de velocidade. Ao mesmo tempo, 0 uso de orgãos de controlo de posição como controlos auxiliares (não contro-• lo de velocidade de rotação) oferece a vantagem de 0 controlo 8 estar assegurado no caso de uma paragem do motor. Existem também vantagens no arranque ou desaceleração da configuração de estiragem, uma vez que é possívem uma precisão de controlo consideravelmente melhorada com baixa velocidade, até à imobilização . A invenção não exclui o uso de motores com controlo de velocidade para certos roletes de estiragem, dado que tais motores também tornam possível um melhoramento considerável, em comparação com o estado actual da tecnologia.

Os controlos de posição (não controlos de velocidade) são utilizados como orgãos de controlo englobados na estrutura de controlo auxiliar, uma vez que asseguram o controlo mesmo no caso de paragem do motor. Os orgãos de controlo apropriados 8.1, 8.2 (ou possivelmente outros controlos na estrutura das variantes) podem conter unidades de computador separadas (por exemplo, com processadores de sinal digitais ou micro-processadores)ou podem também ser desenvolvidos como um módulo da unidade central de computador 10.

Assim, a idéia da invenção desenvolve-se na base de, no laminador, unidades ou grupos de accio-namento independentes poderem ser controlados separadamente Tal como um grupo de accionamento, uma unidade é suposta conter pelo menos um motor, incluindo os roletes, de guiamento ou transporte, accionados por esta unidade. Hm grupo de accionamento deste tipo está representado numa concretização de acordo com a Mg. 2, por exemplo, na qual os grupos 7.2, 7.4, 7.5, 5 e conteem o motor. Uma concretização preferida do laminador prevê um controlo digital sincrono dos grupos de accionamento para as regulações nominais. Assim, um grupo de accionamento serve de grupo mestre. 0 controlo de um grupo de accionamento pode ser realizado pela alteração da regulação nominal.

Desta forma, é possível que o sistema total de controlo forneça apenas o valor nominal para o tamanho, isto é, o valor ou uma correcção de tamanho para a tracção. Deve-se ter em consideração que o controlo principal de acordo com a invenção, deve ser compensado tanto contra |\ 'Μ. % perturbações curtas como graduais. 0 sistema de accionamento de acordo com a invenção toma possível um sistema de controlo multi-circuitos e assim utiliza a dependência de tempo melhorada. As ligações de controlo 8.e, 8.h, 8.k do mesmo modo, possibilitam um menor tempo de reacção. As divergências do sistema de accionamento não devem ser adquiridos primeiramente num sistema de controlo de circuito fechado, com o correspondente tempo morto. IJm controlo separado de todos os grupos de accionamento tem vantagens consideráveis, especialmente quando são previstas várias zonas de estiragem, das quais , contudo, só uma, ou parte de uma, será, ou deverá ser controlada. As zonas com estiragem constante podem ser operadas unicamente com valores nominais, sem um controlo que deva resultar do controlo principal. 0 princípio de controlo de acordo com a invenção assegura uma comparação excelente, também com alterações inesperadas das condições de operação. Tanto perturbações curtas como alterações graduais podem ser compensadas até ao máximo na estrutura deste controlo. A variável actuan-te, determinada pelo controlo principal, aqui por exemplo, para a estiragem principal, serve como um tamanho de entrada para o orgáo de controlo apropriado 8.2. A concluir, deve ser aqui afirmado que o método de acordo com a invenção I adequada a todos os dispositivos da indústria têxtil que requeiram um controlo de um processo de estiragem. - 10 -

Claims (1)

1. c

   EEIYIMDIOAQ ÕES - ia - Estrutura de tracção com um controlo principal para um dispositivo de tiragem e pelo menos um grupo de accionamento independente para uma zona de tiragem, caracterizada pelo facto de o grupo de accionamento possuir um sistema de controlo auxiliar em circuito fechado com um otgão de comando. - 2fl - Estrutura de tracção de acordo com a reivindicação 1, com uma zona principal de tiragem e com uma zona de interrupção, caracterizada pelo facto de o mecanismo para a zona de interrupção e o mecanismo para a zona principal de tiragem possuirem individualmente um sistema auxiliar de controlo em circuito fechado, estando os dois orgãos de comando ligados entre si por uma ligação de controlo. ♦ _ ja _ Estrutura de tracção de acordo com qualquer das reivindicaçães anteriores, caracterizada pelo facto de a estrutura de tiragem possuir pelo menos um grupo de accionamento independente para uma correia transportadora para uma secção de transporte ou para um posto de ttabalho, acoplado a estrutura de tiragem adequada ao processo, e por esse grupo de accionamento possuir um sistema de controlo auxiliar em circuito fechado com um orgão de comando. - 4§ _ Estrutura de tiragem de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo facto de o orgão de co- - 11 -

   mando do grupo de accionamento independente para essa correia transportadora ou secção de transporte, estar ligado a pelo menos um orgão de comando de uma zona de interrupção, por uma ligação de controlo. — 5§ — Estrutura de tiragem de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo facto de os or-gãos de comando possuirem a configuração de orgãos de comando de posição. - 6® - Processo de funcionamento de uma estrutura de tiragem de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zado pelo facto de os valores nominais para um parâmetro predeterminando (velocidade de rotação ou posição angular) pas-arem para os orgãos de controlo dos grupos de accionamento a partir de um orgão pre-determinado e, inicialmente, por os grupos de accionamento manterem essas velocidade nominal duran te o funciionamento, desde que não haja alteração do valor nominal. - 7* - Processo de funcionamento de uma estrutura de tracção de acordo com as reivindicações 2 e 6, ca-racterizado pelo facto de, ao exceder-se o intervalo de controlo de um orgão de controlo, se efectuar pela ligação de con trolo um ajustamento do valor nominal de pelo menos um grupo de accionamento. - 8s - Processo de funcionamento de uma es-• trutura de tracção de acordo com as reivindicações 6 ou 7, ca- _ 12 - racterizada pelo facto de existir um dispositivo de controlo sincrono digital para o ajustamento nominal dos grupos de ac-cionamento, o qual pode ser alterado para o controlo de pelo menos um grupo de accionamento. - 9* - Estrutura de tracção de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado por a configuração de es-tiragem ou a estrutura de tracção ser utilizada para uma máquina de cardar para estirar mechas fornecidas pelas cabeças da máquina de cardar. - 10a - Processo de acordo com as reivindicações 6 a 8, caracterizado por ser utilizado para fazer funcionar um dispositivo de estiragem numa máquina de cardar para mechas estiradas fornecidas pelas cabeças da máquina de cardar. A requerente reivindica a prioridade do pedido suíço apresentado em 31 de Julho de 1989, sob 0 n2 02 834/89-6. Lisboa, 6 de Julho de 1990.

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